Наклонные горныне выработки

ГОУ ВПО

Уральский государственный горный университет

 

 

 

 

 

 

Реферат

На тему: “Наклонные горные выработки”

 

 

 

 

 

 

 

 Преподаватель:  доц. каф. ГД  к.т.н.  Белов В.А.

               Студент:               Ефимов Н.А.

        Группа:           ЭГП-10

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург

2011

 

Содержание

1. Определение………………………………………….…………………3
2. Наклонные горные выработки……….…………….………………......4
3. Вертикальные (наклонные) горные выработки…………………...…14
4. Горизонтальные (наклонные) горные выработки…………...………17
5. Список литературы……………………………………………...……..22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Определение

Наклонные горные выработки - подземные выработки, проведенные в толще полезного ископаемого или по породе под некоторым углом к горизонту.

К наклонным горным выработкам относятся: наклонные стволы (Ствол шахтный), бремсберги, уклоны, скаты, рудоспуски, восстающие, печи, расположенные по падению пласта лавы, и выемочные выработки, проводимые при разработке лавами по падению – восстанию.

К горизонтальным (реже наклонным) относятся: штольня, квершлаг и др.

К вертикальным (реже наклонным) относятся: гезенк, шурф и др. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Наклонные горные выработки

Ствол шахтный

Ствол шахтный (а. mine shaft; н. Schacht; ф. puits de mine; и. pozo) — капитальная вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая выход на земную поверхность и предназначенная для вскрытия месторождений и обслуживания подземных работ. Различают главные и вспомогательные стволы шахтные. Главный ствол располагается на центральной площадке шахты и предназначается в основном для подъёма на поверхность полезных ископаемых (угля, руды и т.п.), вспомогательный — для транспортирования людей, пустых пород, оборудования, материалов. Вспомогательный ствол может быть также вентиляционным — для подачи в шахту свежего воздуха (т.н. воздухоподающий ствол) или выдачи отработанного. Такие стволы могут располагаться на центральной промышленной площадке и на флангах шахтного поля (фланговые стволы). Разновидность ствола шахтного — слепой ствол. Стволы шахтные оборудуют скипами, клетями, рельсовым или конвейерным транспортом, а в период строительства — бадьями.

  Верхняя часть ствола шахтного, выходящая на земную поверхность, называется устьем (иногда воротником); нижняя (ниже горизонта околоствольного двора) — зумпфом. Поперечное сечение шахтных стволов бывает круглым, иногда прямоугольным, реже эллиптическим. Диаметр вертикальных стволов шахтных обычно до 9 м, глубина до 3-3,5 км. Наклонные стволы имеют прямоугольную, арочную, круглую формы, стенки стволов закрепляют бетоном, железобетоном и металлическими или железобетонными тюбингами; в крепких устойчивых породах — набрызг-бетоном. Армировка ствола шахтного включает обычно металлические горизонтальные элементы (расстрелы) и вертикальные элементы (проводники), обеспечивающие плавное движение скипов и клетей.

  Сооружают стволы шахтные с помощью буровой проходки или буровзрывных работ. Различают несколько технологических схем проходки стволов шахтных буровзрывным способом с механизированной погрузкой и транспортированием породы: совмещённую; совмещённую с одновременным армированием; параллельную; параллельно-щитовую; последовательную.  
Совмещённая схема наиболее перспективная, получившая массовое распространение. Работы по выемке породы и возведению монолитной бетонной или тюбинговой постоянной крепи ведут непосредственно в призабойном пространстве ствола вслед за подвиганием забоя, без применения временной крепи. Скорость проходки при этой схеме 130-150 м/мес. Её применяют при сооружении ствола шахтного любого диаметра и глубины, в породах различной крепости. Основной недостаток — невозможность полного совмещения во времени операций по выемке породы и возведению постоянной крепи.

Схема проходки ствола с одновременным  армированием является развитием совмещённой схемы. Работы выполняются заходками (сверху вниз) с использованием постоянных расстрелов и проводников для работы проходческих подъёмов. Применяемый в данном случае проходческий полок имеет выдвижные опоры, укреплённые в монолитной бетонной крепи стенок ствола, и гидродомкраты, позволяющие перемещать нижний (подвижной) этаж полка вместе с раструбами для пропуска бадей. Основное преимущество данной схемы — отсутствие необходимости переоборудования ствола для его армирования после проходки; сокращается число подвесных канатов для проводников и проходческих лебёдок, что особенно важно в стеснённых условиях проходки глубоких стволов. Недостатки: ограниченная возможность применения большегрузных проходческих бадей; сложность эксплуатации породопогрузочных машин с механическим вождением.

  В современной практике чаще применяют схему проходки ствола с частичным армированием, при которой для навески трубопроводов устанавливают только постоянные расстрелы.

 Параллельная схема предусматривает  одновременное выполнение операций  по выемке породы и возведению  постоянной крепи. При этом  в нижнем участке ствола ведут  работы по подвиганию забоя и возведению временной крепи, а в смежном верхнем участке (с подвесного полка) — постоянной. Максимально достигнутая скорость проходки ствола по этой схеме 202,1 м/месяц (шахта им. М. И. Калинина, Донбасс). Недостатки схемы — необходимость применения временной крепи и невозможность максимально механизировать проходческие работы.

 Параллельно-щитовая схема характеризуется  тем, что работы в забое ведут  под защитой передвижной металлической  опалубки (щита), выше которой в направлении сверху вниз возводят постоянную крепь из монолитного бетона или тюбингов. Используется при сооружении глубоких стволов в устойчивых породах. Максимально достигнутая скорость проходки ствола 401,3 м/месяц (шахта № 17-17 бис, Донбасс). Основные недостатки: увеличение массы и усложнение проходческого оборудования, повышение первоначальных затрат на оснащение ствола.

  Последовательная схема широко применялась до середины 50-х гг. при проходке стволов глубиной до 500 м и диаметром в свету 4,5-5,5 м. Основной её недостаток — последовательное ведение работ: вначале буровзрывных, затем по уборке взорванной породы, возведению временной крепи и после этого постоянной. При такой схеме возникают необходимые перерывы при переходе от одного вида работ к другим, а временная крепь у забоя при взрывах зарядов взрывчатых веществ часто нарушается. В 80-е гг. эту схему применяют только для проходки шурфов (диаметром до 2-2,5 м), неглубоких стволов (до 200-250 м) и, как правило, при специальных способах проходки (например, при замораживании горных пород)

 

Наклонный ствол

Наклонный ствол - наклонная подземная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и служащая для тех же целей, что и вертикальный ствол. Наклонный ствол в большинстве случаев проводят по пласту, реже - по породам.

Ствол оборудуется канатным подъёмом для выдачи полезного ископаемого в вагонетках или скипах либо конвейерами. Применение рельсового транспорта практикуется при углах наклона до 35°. При больших углах наклона применяют скиповой подъём. На крупных шахтах стволы с углом наклона до 18° оборудуют конвейерами.

Достоинства наклонных стволов  для вскрытия шахтного поля: возможность полной конвейеризации для выдачи полезного ископаемого от очистного забоя до поверхности, большая производительность ствола, сокращение сроков строительства шахты и меньшие по сравнению с вертикальными стволами капитальные затраты. Недостатки: бо́льшая длина ствола по сравнению с вертикальными при вскрытии одного и того же пласта, бо́льшая стоимость поддержания и обслуживания.

Вскрытие наклонными стволами шахтных полей рудных месторождении.

При вскрытии месторождения наклонным  стволом, пройденным в породе лежачего бока параллельно месторождению, от ствола шахты до рудного тела проводят квершлаги, длина которых значительно меньше, чем при вскрытии вертикальным стволом. Разница в длине квершлагов тем ощутимее, чем меньше угол падения месторождения и чем глубже оно расположено. Вспомогательные стволы на флангах месторождения в этом случае могут быть также наклонными или вертикальными.

При вскрытии наклонным стволом, пройденным по месторождению, квершлаги отсутствуют и стоимость проходки ствола частично окупается попутно добываемой рудой. Однако, кроме недостатков, присущих любому наклонному стволу, в этом случае возникает необходимость отставания охранного целика с обеих сторон от ствола; ширина этого целика возрастает с глубиной разработки.

Вскрытие наклонным стволом  по месторождению может оказаться  целесообразным только для тонких, слаборазведанных пологопадающих и наклонных жил с небольшой глубиной распространения.

Недостатки, присущие наклонным стволам, ограничивают область их применения.

Когда подъем руды осуществляется с помощью подъемной машины в скипах и вагонетках, наклонные стволы целесообразно применять для вскрытия рудных тел с углом падения от 10 до 30 градусов. В этом случае недостатки наклонных стволов компенсируются резким уменьшением длины квершлагов по сравнению со вскрытием вертикальным стволом.