Определение места заложения стволов в направлении вскрест простирания

При выборе места заложения главного ствола шахты вкрест простирания могут иметь следующие случаи:

1). Если шахтное поле вскрывается наклонным стволом, пройденным по пласту полезного ископаемого, то его местоположение вкрест простирания определяется выходом пласта на дневную поверхность.

2). При вскрытии вертикальным стволом отдельного пологопадающего или наклонного пласта место заложения его вкрест простирания определяется в зависимости от принятого соотношения число этажей, разрабатываемых по восстанию и по падению, которое определяется путем сравнения вариантов.

3). Место заложения вертикального ствола в направлении вкрест простирания при вскрытии свиты пластов определяется, исходя из условия минимума суммарной работы транспорта для всего шахтного поля по квершлагам, выраженной числом тоннометров или же тоннокилометров.

Эта задача может быть решена как графическим, так и аналитическим методами.

 

Определение места расположения основной вскрывающей выработки по методу Соболевского П. К.

Место расположения основной вскрывающей выработки предварительно определяется при выборе способа вскрытия. Здесь оно уточняется с учетом застроенности поверхности, горно-геологических и гидрогеологических условий месторождения, ценности ископаемого, стоимости подземного и поверхностного транспорта, расположения дорожных коммуникаций и перерабатывающих цехов на поверхности шахты.

Выкрест простирания месторождения вскрывающие выработки, как правило, располагаются за зоной обрушения пород. При разработке обширных месторождений малоценных полезных ископаемых они могут быть пройдены по месторождению или пересекать его. В этом случае около вскрывающих выработок и надшахтными зданиями и сооружениями оставляются охранные целики. Место расположения основной вскрывающей выработки по линии простирания месторождения определятся из условия обеспечения минимальной работы транспорта, выражаемой произведением величины грузов на расстоянии откатки. Эта задача решается следующими тремя способами: графическим способом и аналитическим способом акад. Л.Д.Шевякова, графическим способом проф. П.К. Соболевского.

 

Лекция 9 ВЛИЯНИЕ ГОРНЫХ РАБОТ НА ОКРУЖАЮЩИЙ ГОРНЫЙ МАССИВ

 

ВИДЫ СДВИЖЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД. Горные выработки и пустоты, образующиеся после выемки полезного ископаемого, со временем могут заполняться обрушенными породами. При этом обрушение распространяется вверх, что может привести к оседанию поверхности. Этот процесс называется сдвижением горных пород, а горный массив, в котором произошли деформации, называется областью сдвижения.

В области сдвижения различают:

– зону обрушения – область с разломом и разрушением пород;

– зону сдвижения – область с деформациями пород без разрыва сплошности массива.

Часть земной поверхности, подвергающаяся сдвижению с величиной оседания более 10 мм, называется мульдой сдвижения.

Если мощность рудного тела незначительна и разработка месторождения ведется на больших глубинах, сдвижение пород может не достигать поверхности.

Глубина горных работ, при которой подземная разработка рудного тела не вызывает сдвижения земной поверхности, называется безопасной. Отношение минимальной безопасной глубины к мощности рудного тела называется коэффициентом безопасности и зависит от физико-механических свойств пород.

В ряде случаев пространство, образовавшееся в результате выемки полезного ископаемого, заполняют закладочным материалом (песком, гравием, пустой породой, шлаком в сухом состоянии или смешанным с водой). Это лишь замедляет процесс сдвижения пород, но не исключает возможности их обрушения и сдвижения поверхности. Применение твердеющей закладки позволяет предохранить вмещающие породы от сдвижения при условии соблюдения проектных требований к их прочности и технологии размещения в выработанном пространстве.

В зависимости от условий ведения горных работ коэффициент безопасности ориентировочно равен:

– при работах без закладки – 200;

– при работах с сыпучей закладкой – 80;

– при работах с твердеющей закладкой – 30.

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОН СДВИЖЕНИЯ

Сдвижение пород происходит по криволинейным поверхностям, но при выполнении графических построений их принимают за плоскости, образующие с горизонтом углы сдвижения и углы разрывов.

По углам сдвижения можно определить возможные зоны деформации поверхности. Это позволяет принимать решения о размещении поверхностных и подземных горнотехнических сооружений, которые могут выйти из строя даже при небольших деформациях горного массива.

Обезопасить сооружения от последствий сдвижения вмещающих пород можно следующими методами:

– расположением сооружений за пределами зоны сдвижения;

– оставлением под сооружениями охранных целиков из руды;

– применением твердеющей закладки.

При определении зон сдвижения горных пород различают:

– угол сдвижения пород лежачего бока β _л;

– угол сдвижения пород висячего бока β _в;

– угол сдвижения пород по простиранию δ .

Углы сдвижения горных пород зависят от их физических, прочностных, деформационных свойств, слоистости, трещиноватости и других факторов. В таблице 3.1 приведены ориентировочные значения углов сдвижения в зависимости от коэффициента крепости и строения пород.

 

					Таблица 3.1
Показатель			Породы
	слоистые		крепкие	Наносы
Коэффициент крепости f	Менее 5	Более 5		Более 10	–
Угол сдвижения, град	50–60	60–75		75–85	35–45

 

Фактические углы сдвижения могут быть меньше, чем запроектированные, поэтому в целях безопасности поверхностные сооружения располагают на определенном расстоянии от зоны сдвижения. Это расстояние называется бермой безопасности.

На рис. 3.1 приведен пример определения места расположения вертикального ствола на поверхности вне зоны сдвижения.

 

Рис. 3.1. Построение зоны сдвижения горных пород: 1 – ствол; 2 – предохранительная берма на поверхности; 3 – граница сдвижения пород;

α – угол падения рудной залежи; β _л и β _в – углы сдвижения пород соответственно лежачего и висячего бока; φ – угол сдвижения в наносах

 

ПОСТРОЕНИЕ ОХРАННЫХ ЦЕЛИКОВ

Если ствол шахты пересекает рудное тело, то для поддержания ствола в рабочем состоянии в рудном теле оставляют охранный целик. Построение охранного целика производят следующим образом (рис. 3.2). На разре-зе в крест простирания рудного тела в районе ствола выделяют площадку, необходимую для размещения поверхностных сооружений с учетом берм безопасности. Далее определяют зону сдвижения – первоначально в наносах, а затем в коренных породах. Линия пересечения поверхностей сдвижения с рудной залежью является границей охранного целика.

 

 

Рис. 3.2. Схема построения охранного целика: 1 – промплощадка; 2 – берма безопасности; 3 – охранный целик

 

Разработка охранных целиков сопряжена со значительными техническими трудностями. Потери руды при их отработке достигают 30–50%. Кроме того, в охранных целиках на длительный срок консервируются большие запасы руды, особенно в мощных месторождениях.

Лекция 8. Способы подготовки шахтного поля

Общая схема очередности подготовки к отработке шахтного поля сводится к разделению его вскрытой площади, как по простиранию, так и по падению на части, которые в свою очередь затем раскраиваются на выемочные участки.

Подготовкой шахтного поля называют проведение подготовительных и нарезных выработок, обеспечивающих условия для ведения очистной выемки на ряде выемочных участков.

При разработке месторождений горизонтального и пологого падения шахтное поле разделяют обычно горизонтальными и наклонными выработками на панели или столбы, в которых ведут очист­ную выемку той или иной системой разработки. В некоторых случаях при разработке мощных рудных тел горизонтального и пологого залегания шахтное поле может быть разделено горизонтальными и восстающими выработками на блоки.

При разработке месторождений наклонного и крутого падения шахтное поле по падению, как правило, разделяют горизонтальными выработками на этажи, которые в последующем нарезаются восстающими или наклонными выработками на блоки.

Термин " блок" имеет двоякий смысл. В одном случае при разработке рудных месторождений блоками называют выемочные участки, нарезанные горизонтальными и восстающими выработками в пределах этажа, отрабатываемые, как правило, одной и той же системой разработки. В другом случае блоком называют часть шахтного поля, вскрытую с поверхности воздухоподающим и воздухоотводя-шим стволами, предназначенными для обособленного (секционного) проветривания выработок. Транспортирование и подъем горной массы осуществляют, соответственно, по откаточному штреку и подъемному стволу, общим для всех блоков. При этом подъемный ствол, как правило, располагается в центральном блоке.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: