Горная практика. Изучение открытых и закрытых горных выработок. Горная выработка

Название	Изучение открытых и закрытых горных выработок. Горная выработка
Анкор	Горная практика
Дата	27.01.2022
Размер	224.1 Kb.
Формат файла
Имя файла	Gornaya_praktika_1.docx
Тип	Документы #344142

Изучение открытых и закрытых горных выработок.

Горная выработка - искусственное сооружение в недрах Земли или на ее поверхности, созданное в результате ведения горных работ с целью выполнения ее функционального назначения и сохранения в течение определенного срока времени.

Подземная выработка - горная выработка, проводимая в недрах Земли, независимо от того имеет она выход на поверхность или нет, ограниченная по контуру ее поперечного сечения горными породами или частично другими выработками.

Открытая выработка - горная выработка, образуемая в пределах карьерного поля и имеющая незамкнутый контур поперечного сечения, вследствие ее примыкания к земной поверхности.

Горные выработки классифицируют по назначению (разведочные и эксплуатационные), положению относительно земной поверхности (открытые и подземные), положению в пространстве (вертикальные, наклонные, горизонтальные), сроку службы, форме, размеру, принципу работы, по способу финансирования ее строительства.

Главными обычно считают выработки, служащие для транспортирования, в том числе и для подъема, полезного ископаемого на поверхность, а также для других целей. Главные выработки могут также служить для выполнения всех процессов, осуществляемых во вспомогательных выработках, однако основное их назначение - транспортирование полезного ископаемого.

По вспомогательным выработкам доставляют породу, людей, материалы, оборудование, осуществляют вентиляцию, подводят электроэнергию, воду, а также выполняют другие процессы, не связанные с транспортировкой полезного ископаемого.
Разведочная выработка - горная выработка, предназначенная для поиска и разведки месторождений полезных ископаемых. Служат для получения данных о строении и условиях залегания полезного ископаемого и вмещающих пород, их физико-механических свойствах, качестве полезного ископаемого, а также для установления надежности и достоверности результатов скважинной и геофизической разведки.

Эксплуатационная выработка - подземная выработка, предназначенная для эксплуатации месторождений полезных ископаемых. Подземные эксплуатационные выработки делятся на вскрывающие, подготовительные и очистные.

Вскрывающая выработка - подземная горная выработка, открывающая доступ к рудному телу, пласту или его части и обеспечивающая возможность проведения подготовительных выработок

Подготовительная выработка - подземная горная выработка, проводимая после вскрытия шахтного поля для оконтуривания и подготовки к очистной выемке отдельных его частей. К подготовительным выработкам относятся нарезные выработки шахт.

Нарезная выработка - подземная горная выработка, проводимая в процессе подготовительных работ и непосредственно прилегающая к массиву полезного ископаемого, предусматриваемого к выемке. Нарезная выработка является местом, откуда начинают вести очистную выемку на подготовленном к отработке участке, а также служит для монтажа добычного оборудования.

Окаймляющая выработка - нарезная горная выработка, предназначенная для ослабления связи отрабатываемого блока с основным массивом, применяется при разработке непластовых месторождений полезных ископаемых.

Капитальная выработка - подземная горная выработка, обслуживающая шахту в течение всего срока работы горного предприятия или значительной части этого срока, предназначенная для вскрытия или подготовки месторождения или его части, проводимая за счет капитальных вложений и числящаяся на балансе основных фондов предприятия.

Откаточная выработка - подземная горная выработка, предназначенная для транспортирования полезных ископаемых и пород к стволу или на поверхность.
Групповая выработка - подземная горная выработка, обслуживающая разработку группы пластов, жил и других видов залежей, а также этажей.
Пластовая выработка - подземная горная выработка, проводимая по пласту полезного ископаемого.
Полевая выработка - подземная горная выработка, проводимая по пустым породам на некотором расстоянии от залежи полезного ископаемого и, как правило, параллельно поверхности залежи или пласта.
Подземные вертикальные выработки.
Шахтный ствол - вертикальная, реже наклонная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ в пределах шахтного поля, его крыла или блока. Шахтные стволы разделяются по назначению на главный и вспомогательный, а по типу подъемного устройства на скиповые и клетевые.
Главный ствол [подъемный ствол] - шахтный ствол, по которому производят подъем полезного ископаемого и породы на поверхность.
Вспомогательный ствол - шахтный ствол, по которому осуществляют спуск-подъем людей, материалов и оборудования, а также для вентиляции.
Закладочный ствол - ствол, предназначенный для спуска в подземные выработки закладочных материалов.

Слепой шахтный ствол - вертикальная или наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая между горизонтами, предназначенная для обслуживания подземных эксплуатационных работ, в первую очередь, для подъема полезных ископаемых с нижних горизонтов на верхние.

Гезенк - вертикальная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, предназначенная для спуска полезного ископаемого или породы из вышележащих выработок в нижележащие под действием силы собственной массы или в специальных сосудах механическим способом в угольных шахтах. Также может быть использован для спуска-подъема людей, материалов, оборудования, породы.

Скважина - вертикальная, реже наклонная горная выработка цилиндрического сечения, диаметр которой намного меньше ее глубины, проведенная в горной породе или полезном ископаемом с земной поверхности или из подземных выработок под любым углом наклона к горизонту механическими или не механическими способами бурения в разведочных и эксплуатационных целях. Скважина обычно бывает диаметром более 75 мм при глубине до 5 м или любого диаметра при глубине более 5 м.

Шурф - вертикальная, реже наклонная неглубокая выработка, обычно небольшой площади поперечного сечения, проведенная с земной поверхности и предназначенная для геологоразведочных или эксплуатационных работ.

Подземные горизонтальные горные выработки.

Горизонтальная выработка - подземная выработка, проведенная горизонтально или с незначительным углом наклона в толще полезного ископаемого или по породе. Горизонтальная выработка имеет незначительный угол наклона для облегчения транспортирования и обеспечения стока воды к водосборнику.

Штольня - вскрывающая горная выработка, пройденная с поверхности к месторождению и предназначенная для транспортирования полезного ископаемого или вспомогательных целей. Штольни бывают разведочные и эксплуатационные, а также откаточные, вентиляционные и водоотливные. Штольнями выгодно вскрывать угольные пласты, залегающие в гористой местности. В зависимости от рельефа местности штольня может быть расположена по простиранию, вкрест простирания или под углом к линии простирания пласта.

Штрек - горизонтальная или с углом наклона обычно не более 3° выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проведенная по простиранию наклонно залегающего месторождения полезного ископаемого или в любом направлении - при горизонтальном его залегании.

Квершлаг - горизонтальная или наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проведенная по вмещающим породам вкрест простирания или под некоторым углом к линии простирания месторождения и используемая для транспортирования полезного ископаемого, вентиляции, передвижения людей, водоотлива, для прокладки электрических кабелей и линий связи.

Орт - горизонтальная выработка с углом наклона не более 0-3°, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проведенная вкрест простирания в пределах залежи месторождения и предназначенная для соединения выработок, пройденных у висячего и лежачего боков мощного пласта.

Рукав - горизонтальная или слегка наклонная горная выработка небольшого сечения, конечная часть которой служит зарядной камерой.

Подземные наклонные горные выработки.

Наклонная выработка - подземная выработка, пройденная в толще полезного ископаемого или по породе под некоторым углом к горизонту.

Бремсберг - наклонная выработка, не имеющая выхода на земную поверхность, проведенная, как правило, по направлению падения пласта или залежи и предназначенная для спуска полезного ископаемого на откаточный горизонт шахты, расположенного ниже отрабатываемой части шахтного поля при помощи механических устройств, а также используется для подачи свежего воздуха с основного горизонта выработки выемочного поля.

Спуск - наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, предназначенная для спуска разных грузов при помощи механических устройств.

Уклон - наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, пройденная по восстанию или падению пласта, и предназначенная для транспортирования горной массы с нижних горизонтов на вышерасположенные при помощи механических устройств.

Скат - наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проведенная по падению или восстанию залежи по ее почве и предназначенная для спуска разных грузов под действием собственной массы, а также для проветривания очистных забоев.

Ходок - наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая параллельно бремсбергу или уклону на расстоянии от него 20-40 м, служащая преимущественно для передвижения людей, а также доставки грузов, проветривания и других целей.

Печь - подземная горная выработка, проводимая по полезному ископаемому, по восстанию пласта или залежи, и предназначенная для проветривания, передвижения людей, транспортирования грузов, а также соединения двух горизонтальных параллельно проводимых выработок: транспортный этажный, подэтажный или ярусный штрек с просеком; транспортный штрек вышележащего этажа (яруса, подэтажа) с вентиляционным нижележащего.

Рудоспуск - наклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и предназначенная для спуска руды под действием силы собственной массы.

Подземные вспомогательные горные выработки.

Раскоска - вспомогательная выработка, проводимая по пласту или залежи полезного ископаемого общим забоем с основной выработкой и предназначенная для закладки пустой породы, получаемой при проведении основной выработки.

Косовичник - вспомогательная выработка небольшой площади сечения, образуемая в раскоске горизонтальной или наклонной выработки между угольным массивом и стеной из закладочного материала для проветривания, доставки угля и передвижения людей.
Просек - горная выработка, проводимая в толще полезного ископаемого в направлении простирания пласта или залежи параллельно откаточному или конвейерному штреку и предназначенная для вентиляции, передвижения людей, транспортирования грузов, а также и для соединения горных выработок в процессе их проходки. От штреков просек отличается меньшими размерами поперечного сечения.

Сбойка - короткая, как правило, не более 50 м, выработка, соединяющая между собой две другие параллельные, значительной длины горные выработки различного назначения и служащая для вентиляции, транспортирования грузов и движения людей.
Камера - выработка незначительной длины при сравнительно больших поперечных сечениях, не имеющие непосредственного выхода на поверхность, и предназначенная для размещения оборудования, материалов, инвентаря и других целей.

Водосборник - горная выработка или группа выработок, предназначенная для сбора вод.

Вентиляционная выработка - выработка, основным назначением которой является доставка свежей струи воздуха к местам производства работ - на выемочный участок и к вентиляторам местного проветривания подготовительного забоя, а также для выдачи исходящей струи воздуха из выработок шахты.
Буровая выработка - выработка для размещения бурового оборудования и обслуживающего персонала. Сечение буровой выработки определяется типом бурового оборудования и его размерами.
Аккумулирующая выработка - выработка для накопления полезного ископаемого, поступающего из нескольких очистных забоев или других выработок до откаточной выработки.

Дренажная выработка - выработка для извлечения и отвода воды или газа при осушении и дегазации месторождений.

Шпур - искусственное цилиндрическое углубление в горной породе диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м и предназначенное для размещения заряда взрывчатого вещества, используется также для нагнетания воды в пласт и при прогнозе горно-динамических явлений, разведки и т.д.

Открытые горные выработки.
Карьер - горное предприятие, представляющее собой совокупность разнообразных горных выработок в земной коре и технологических служб, осуществляющее разработку месторождения полезного ископаемого открытым способом.

Разрез - совокупность открытых горных выработок карьера, служащих для эксплуатации месторождения угольных и рассыпных ископаемых открытыми горными работами.

Траншея - открытая горная выработка, трапециевидного поперечного сечения с незамкнутым контуром, значительной длины по сравнению с шириной и глубиной, ограниченная снизу подошвой и с боков наклонными плоскостями: по длине - бортами, по ширине - торцами.

Копуша - открытая геологоразведочная выработка, проходимая обычно для вскрытия выходов коренных пород и полезных ископаемых путем удаления перекрывающего их маломощного слоя рыхлых отложений, а также с целью изучения покровного слоя и взятия пробы коренных пород. Размеры копуши: поверху от 0,8x0,8 м до 1x1 м; понизу 0,5x0,6 м; глубина от 0,5 до 1,0 м.

Канава - открытая горная выработка небольшого по сравнению с длиной поперечного сечения трапециевидной, реже прямоугольной, формы, проводимая с целью дренажа или геологической разведки.
Элементы выработки.
Кровля выработки - поверхность горных пород, ограничивающая выработку сверху.

Подошва выработки [почва выработки] - поверхность горных пород, ограничивающая выработку снизу.

Бок выработки - поверхность горных пород, ограничивающая выработку сбоку.

Устье выработки - место примыкания подземной выработки к земной поверхности или к другой подземной выработке.

Сопряжение выработок - место соединения, разветвления или пересечения подземных горных выработок, если выработки не имеют выхода на поверхность. Взаимное расположение выработок определяет тип сопряжения по конфигурации: прямое сопряжение, прямое пересечение, одностороннее сопряжение, двухстороннее косое сопряжение, треугольный узел, косое пересечение.

Устье ствола - сопряжение ствола с земной поверхностью.

Зумпф [колодец] - часть шахтного ствола, расположенная ниже почвы выработок нижнего околоствольного двора и используемая для размещения подъемного сосуда в момент загрузки и разгрузки, а также для собирания стекающей по стволу воды.

Ниша - углубление в забое очистной или в боку подготовительной выработки, необходимое соответственно для производства концевых операций очистной выемки или расположения и укрытия людей, механизмов и материалов.
Разминовка - часть горной выработки, расширяющаяся на определенном протяжении для устройства разъезда при рельсовом транспорте.
Правила безопасности на горных работах.

Проведение горно-разведочных работ должно осуществляться по рабочему проекту, разрабатываемому с учетом требований действующей инструкции, которая подлежит государственной экспертизе условий труда согласно Федеральному закону "Об основах охраны труда", и экспертизе промышленной безопасности.
Ведение открытых горно-разведочных и шурфовочных работ (при глубине шурфов до 5 м) без использования взрывчатых материалов, сжатого воздуха или стационарно установленных грузоподъемных механизмов допускается осуществлять в соответствии с положениями соответствующего раздела производственной части проекта геологоразведочных работ.
В проектной документации на проведение горно-разведочных работ должны быть изложены конкретные мероприятия по технике безопасности, охране недр и окружающей среды, учитывающие специфические особенности условий производства работ.
При проведении горно-разведочных и добычных работ во всех случаях, не регламентированных настоящими Правилами, должны выполняться требования Госгортехнадзора России, изложенные в "ЕПБ при ВР", "Единых правилах безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом", "Единых правилах безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений подземным способом" и "Правилах безопасности в угольных шахтах".
Горно-разведочные выработки (далее - горные выработки), в воздухе которых установлено наличие радиационно опасных факторов, должны быть отнесены к радиационно опасным. Отнесение выработок к опасным осуществляется руководителем предприятия совместно с территориальными органами Госгортехнадзора России и Госсанэпиднадзора Минздрава России на основе оценки радиационной обстановки, проведенной специализированной организацией.
При проведении горно-разведочных работ на склонах с углом более 35° рабочие должны работать с применением страховочных средств (предохранительные пояса, страховочные канаты).
На склонах, в лесах, оврагах, ущельях руководитель горно-разведочных работ должен проверить участок работ и принять меры безопасности от скатывающихся кусков породы, зависших сучьев и камней, возможных обвалов, лавин и затопления водами.
Не допускается проведение работ под "навесями" и козырьками пород, а также на склонах, угрожающих оползнями, обрушениями или обвалами.
Не допускается допуск в горные выработки лиц без индивидуальных средств защиты, а в подземные горные выработки, кроме того, без индивидуального источника света и самоспасателя (за исключением шурфов глубиной до 5 метров) и других защитных средств, предусмотренных к обязательному пользованию в конкретных условиях ведения горно-разведочных работ согласно перечню, утвержденному руководителем предприятия.
Лица, не имеющие отношения к работам в горных выработках, допускаются в горные выработки только по разрешению руководителя предприятия (объекта, участка) в сопровождении работника технического надзора.Проведение горных выработок до
лжно осуществляться в соответствии с рабочими паспортами или проектами буровзрывных работ (БВР), крепления, проветривания (на подземных работах), утвержденными руководителем предприятия.
Паспорта БВР и проветривания должны контролироваться руководителем горных работ, а паспорта крепления также и работниками геолого-маркшейдерской службы.
С паспортами должны быть ознакомлены под роспись рабочие и технический персонал, связанные с выполнением этих работ.
При изменении горно-геологических и горнотехнических условий проведения выработок паспорта должны своевременно пересматриваться.
Для шурфов без рассечек паспорт проветривания не составляется, значения параметров и режимы проветривания указываются в паспорте БВР.
Паспорта или проекты БВР составляются согласно действующей инструкции по разработке паспортов и проектов буровзрывных работ при проведении горно-разведочных выработок.
Допуск на рабочие места после взрывания и проветривания забоя (в подземных выработках) до начала производства работ разрешается лицом технического надзора, осуществляющим непосредственное руководство взрывными работами в данной смене только после того, как им или по его поручению бригадиром (звеньевым) будет установлено (совместно со взрывником), что работа в месте взрыва безопасна.
В вертикальных выработках перед началом работ должны быть удалены куски породы с крепи и оборудования, восстановлены элементы армировки и полков в случае их повреждения.
Материалы, применяемые для крепления горных выработок и строительства горнотехнических сооружений, должны отвечать требованиям стандартов или технических условий.

Перфоратор

Перфоратор (бурильный молоток) — машина ударного действия для бурения шпуров (реже скважин). Современный перфоратор представляет собой машину молоткового типа, в которой поршень-ударник, совершая поступательно-возвратные движения, наносит удары по хвостовику вращающегося бура с закреплённой на нём буровой коронкой.
Бур вращается прерывисто при обратном (реже прямом) ходе поршня с помощью геликоидальной пары с храповым механизмом или непрерывно посредством встроенного в перфоратор двигателя с редуктором. Для очистки забоя воду или воздух подают через осевой канал (диаметром 6-7 мм) буровой штанги и поршня-ударника (центральная промывка) или через муфту с уплотнением, одеваемую на хвостовик бура (боковая промывка). Удельная энергия единичного удара перфоратора составляет 10-15 Дж на 1 см диаметра шпура. По частоте ударов различают перфораторы с пониженной (до 1000 уд./мин), нормальной (1600—2000 уд./мин) и повышенной (более 2500 уд./мин) частотой. Распространены перфораторы с повышенной энергией единичного удара и нормальной частотой. Высокочастотные перфораторы из-за чрезмерного уровня шума (до 120 дБ) и вибрации применяют только при их установке на буровых каретках с дистанционным управлением.

Классификация перфораторов

ручные, или переносные, массой 10-30 кг для бурения шпуров глубиной до 3 м, диаметром до 46 мм (во время работы эти молотки держат в руках или устанавливают на пневмоподдержках);
колонковые массой 50-70 кг (глубина шпуров и скважин до 25 м, диаметр до 85 мм), устанавливаемые на колонках (реже) или манипуляторах буровых кареток;
телескопные массой 40-50 кг для бурения шпуров и скважин (глубина до 15 м, диаметр до 85 мм), направленных вверх.

Подача колонковых перфораторов с определённым осевым усилием (до 6000 Н) на забой производится автоподатчиками винтового, канатного или поршневого типов. На буровых каретках устанавливают длинноходовые автоподатчики, осуществляющие непрерывную подачу перфораторам на длину 3-4 м.
Телескопный перфоратор состоит из собственно бурильного молотка и телескопного подающего устройства в виде выдвигающегося штока с поршнем (длина подачи до 650 мм, усилие до 1600 Н).
Наиболее распространены пневматические перфораторы, реже применяются гидравлические, бензиновые, электрические. Пневматические перфораторы работают на сжатом воздухе (давление 0,5-0,6 МПа; за рубежом разрабатываются мощные перфораторы до 1,5-2,0 МПа). Расход воздуха (м3/мин) у ручных перфораторов 2,5-3,5; телескопных 3,5-5,5; колонковых 9-13; ударная мощность (кВт) соответственно 1,6-2,1; 1,9-3,7;.4-5; крутящий момент (Дж) 12-18; 20-29; 175—245. С повышением ударной мощности перфоратора и крутящего момента увеличиваются скорость, глубина и диаметр бурения шпуров и скважин.

Скорость бурения при возрастании крепости пород снижается с 1-2 до 0,15-0,2 м/мин. С конца 1970-х гг. увеличиваются объёмы бурения гидравлических перфораторов, которые имеют большую массу (чем пневматические), удельную энергию удара 20-30 Дж на 1 см диаметра долота, крутящий момент до 250 Дж, работают на масле под давлением до 30 МПа. Гидравлические перфораторы устанавливают на самоходных буровых каретках для бурения шпуров диаметром свыше 44 мм.

Перфораторы пневматические переносные предназначены для бурения шпуров при проходке горных выработок буровзрывным методом и используются преимущественно с применением пневматических поддержек в качестве подающего и поддерживающего устройства. Перфораторы имеют три режима работы: забуривание, полная работа, интенсивная продувка шпура. Перфораторы оснащены виброгасящими каретками и глушителями шума, а также системами пылеподавления и очистки шпура от бурового шлама.

При работе перфоратора возникают шумы и вибрации, для уменьшения которых применяют защитные устройства (пружинные виброзащитные рукоятки, рукавицы с полихлорвиниловыми вкладышами, глушители и заглушки, наушники).

Отбойный молоток

Отбо́йный молото́к — механический ручной инструмент ударного действия, предназначенный для разрыхления и раскалывания не очень крепких материалов, например: осадочных горных пород, асфальта, бетонных конструкций. Рабочим органом обычно является металлическое долото или пика. Механизация инструмента заключается в воздействии на исполнительный орган серии механических импульсов от бойка, который приводится в движение каким либо приводом. Частота воздействия составляет 16…25 Гц. При сообщении зубилу ударного импульса со стороны бойковой части (затыльника) режущая кромка зубила воздействует на обрабатываемый материал, разрезая его или раскалывая.

По типу привода отбойные молотки подразделяются на:

пневматические — с приводом сжатым воздухом от компрессора;
электрические — работающие через преобразование электрической энергии в механическую;
бензиновые — использующие двигатель внутреннего сгорания, встроенный в корпус молотка.
гидравлические и пр.