При совместной разработке месторождений создаются благоприятные условия для применения комплексных схем вскрытия, карьерного и шахтного полей с использованием подземных выработок. Использование подземных выработок для транспортирования руды из карьера позволяет сократить длину транспортирования в 2-2,5 раза. Обычно руда из карьера поступает в рудоспуск, далее в дробильную установку, а затем железнодорожным или конвейерным транспортом до подъемного ствола или по штольне доставляется на поверхность. В зависимости от горно-геологических условий (элементов залегания, параметров месторождения, рельефа поверхности) возможны три принципиально различные (по типу вскрывающих выработок) схемы вскрытия: вертикальными стволами, наклонными стволами, штольнями (рис. 5).
Рис. 5. Схема совместного вскрытия карьерного и шахтного полей:
а - вертикальным стволом;
б - наклонным стволом;
в - штольней
3.5. Назначение, форма и размеры вскрывающих выработок
По назначению вскрывающие стволы разделяются на главные (рудоподъемные) и вспомогательные (вентиляционные, закладочные и грузовые).
Главные стволы служат для выдачи основной массы полезного ископаемого из очистных забоев и пустых пород, получаемых при проходке капитальных, подготовительных и других выработок. Главными являются основные рудоподъемные стволы, проходимые не только с поверхности, но на всех последующих ступенях вскрытия.
Вспомогательные стволы оборудуют, как правило, только клетевыми подъемами па одну или две клети. Они служат для спуска-подъема людей, материалов, а также вентиляции. Иногда вспомогательные стволы оборудуют и скиповыми подъемами для выдачи пустой породы при вскрытии новых горизонтов.
Вентиляционные стволы на крупных шахтах должны служить исключительно для проветривания, так как воздухоотводящие каналы все время насыщены пылью и газами довольно высокой концентрации.
' Вертикальные стволы должны удовлетворять определенным требованиям надежной и безопасной работы:
- площадь поперечного сечения ствола должна обеспечивать нормальный и безопасный подъем полезного ископаемого и пустых пород, подъем и спуск людей, материалов и оборудования;
- прочность крепи и армировки ствола шахты должно быть достаточной;
- подъемные сосуды должны быть размещены рационально.
Поперечное сечение вертикальных стволов бывает прямоугольным, эллиптическим и круглым.
Стволы прямоугольной формы применяются в настоящее время при разведочных работах и в небольших рудниках. Прежде считалось, что при прямоугольном сечении ствола его площадь используется максимально, а при круглом - теряется около 30 %. Однако это справедливо для стволов малых диаметров. Прямоугольное сечение шахтных стволов, закрепленное деревянной крепью, дает коэффициент аэродинамического сопротивления обычно в 4 раза больше, чем в круглых стволах при одной и той же производительности _ вентиляционных установок. При больших диаметрах применяются длинные клети, специальные скиповые сосуды. Так, например, при сечении ствола 44 м2 полезная площадь занимает 40 м2.
Стволы эллиптического сечения проходят весьма редко. Это связано с тем, что трудно соблюдать заданную форму и сечение; сложно устанавливать опалубку и возводить крепь, поэтому скорость их проходки небольшая, а стоимость по сравнению с круглой или прямоугольной формой значительно выше.
Стволы эллиптической формы применяют при большом горном давлении, а также для обеспечения подачи большого количества воздуха, так как они имеют меньшее аэродинамическое сопротивление.
Стволы круглого сечения наиболее распространены, их проходят в породах любой крепости. Эффективность проходки достигается за счет полной механизации и совмещения основных проходческих процессов. Площадь поперечного сечения стволов определяется их назначением. Для глубины разработки 600 -1200 м в предварительном порядке площадь поперечного сечения рудоподъемного ствола можно определить по формуле.
Где А - годовая производительность рудника, млн.т.
В настоящее время диаметры вертикальных круглых стволов в свету проектируют от 4 до 9 м через каждые полметра. Оборудование и подъемные сосуды размещают из расчета максимального использования площади сечения при соблюдении норм допустимых зазоров. Сечение стволов, по которым подастся воздух (клетевые и вентиляционные), необходимо проверять на пропуск необходимого количества воздуха с допустимой скоростью движения воздушной струи.
Форма и размеры наклонных стволов и квершлагов зависят от свойств пересекаемых пород, ожидаемого горного давления, срока службы выработки, ее назначения, габаритов оборудования, конструктивных свойств материалов крепи и др. В предварительном порядке площадь наклонного ствола определяется по формуле
площадь квершлага
Окончательное сечение определяется с учетом габаритов транспортных механизмов, необходимых зазоров по ЕПБ, запасов на осадку крепи, размещение в поперечном сечении коммуникаций и ограничений по скорости движения воздуха. Разработаны типовые проекты сечений горных выработок с креплением различными материалами: деревом, бетоном, торкрет-бетоном, штангами и др.
3.6. Подъемные средства вертикальных стволов
4 Вертикальные стволы в зависимости от годовой производственной мощности рудника и выполняемых функций бывают одно, -двухклетевыми, скиповыми и скипо-клетовыми. Клетевые подъемные установки для выдачи руды и породы могут применяться при производительности рудники до 800-1000 тыс.т в год.
. Размеры клетей должны соответствовать основным размерам принятых вагонеток. Число рабочих, одновременно находящихся в клети, определяется из условия, что на 1м^ полезной площади пола клети размещается пять рабочих. При площади пола клети 8^д число одновременно размещаемых рабочих m == 5
Согласно правилам безопасности при подъеме и спуске людей скорость движения клетей не должна превышать 12 м/с.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.