Организация шахтного хозяйства. Схема шахты(стволы, забои, штреки)

Несмотря на сокращение запасов полезных ископаемых, извлекаемых подземным способом, значение его будет сохраняться. Это объясняется трудностью карьерной разработки ряда крупных месторождений ценных полезных ископаемых, как действующих, так и намечаемых к освоению.

Горное предприятие, разрабатывающее месторождение подземным способом, называется шахтой или рудником. Значительные по площади месторождения отрабатывают несколькими шахтами, а часть отрабатываемого месторождения называют шахтным, или рудничным полем.

Для доступа к месторождению шахтным способом его вскрывают, т. е. с по­верхности проходят шахтный ствол. Шахтный ствол представляет вертикальную или наклонную горную выработку, имеющую непосредственный выход на по­верхность и предназначенную для подъема полезного ископаемого, спуска и подъема людей и материалов. Диаметр шахтных стволов составляет 4—8 м, а глубина — до 2—3 км в зависимости от глубины залегания рудного тела. Гори­зонтальный шахтный ствол носит название штольни.

Схема разработки месторождения подземным способом приведена на рис. 2.16. От шахтного ствола 1проводят горизонтальные горные выработки 2, 3, 4, раз­бивающие месторождение на этажи. Горизонтальные горные выработки, не имеющие выхода на поверхность и предназначенные для откатки груза и пере­движения людей к шахтному стволу, носят название штрека, квершлага или орта в зависимости от положения относительно рудного тела. Для подготовки к выемке полезного ископаемого этажи разбивают на выемочные участки (блоки) путем прохождения в них восстающих вертикальных выработок 12. По высоте размер блока совпадает с высотой этажа, а по простиранию ограничен восстаю­щими выработками. Работы по прохождению откаточных штреков и восстающих выработок называют подготовительными, а разделения на выемочные участки— нарезными. Отработку рудного тела ведут обычно в нисходящем порядке, т. е. сначала извлекают руду в верхнем этаже между штреками 2и 3, затем 3и 4и т. д.

Рис. 2.16. Схема разработки месторождения подземным способом: 1 — шахтный ствол; 2-4 — горизонтальные выработки; 5 — копер; 6 — здание подъем­ной машины;

 7 — подъемная клеть; 8 — вспомогательный ствол; 9 — вспомогательная подъемная клеть; 10 — лестничное отделение; 11 — здание вентиляционной установки;

12 — вертикальные выработки (восстающие); 13 — ходки; 14 — рудоспуски;

15 — шпуры для взрывных работ; 16 — рудоприемные воронки; 17 — люки;

18 — вагонетки; 19 — электровозы; 20 — эстакада; 21 — проходка восстающего штрека; 22 — погрузочные машины; 23 — перфораторы; 24 — вентиляционный канал;

25 — вентиляторы; 26— водосборник; 27 — насосная камера; 28 — насосы;

Б₁, Б₂, Б₃ — блоки разработки; L — расстояние между главным и вспомогательным стволами.

Процесс извлечения руды называют очистной выемкой. Процесс очистных работ состоит из нескольких производственных операций: отделения руды от массива взрыванием зарядов ВВ, рудоспуска взорванной массы в вагонетки, транспортировки вагонеток электровозами к стволу шахты и подъема вагонеток по стволу на поверхность. Очистные и подготовительные работы на этаже ведут одновременно в нескольких блоках. В процессе разработки подземных вырабо­ток необходимо следить за водоотливом грунтовых вод, проветриванием от вред­ных газов и пыли и креплением выработок. Штольня- горизонтальная или наклонная капитальная вскрывающая горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ в пределах шахтного поля.

Открытая добыча рудных материалов

В настоящее время откры­тыми работами добывают более 80% всей железной руды, около 95% хромитовых руд, 65% марганцевых руд и около 30% каменного угля. Широкое распро­странение открытого способа добычи объясняется целым рядом его преимуществ по сравнению с подземной разработкой: большая безопасность и лучшие сани­тарно-гигиенические условия труда рабочих; широкое применение высокопро­изводительных машин и механизмов и вследствие этого более высокая произво­дительность труда, обеспечивающая низкую себестоимость добычи; меньшие потери полезных ископаемых; более простая организация работ. К недостаткам открытого способа добычи относится некоторая зависимость от климатических условий; значительные капитальные затраты в случае необходимости удаления большого объема покрывающих пород; дополнительные затраты на отвалообразование и рекультивацию земель после отработки месторождения.