Вопрос 15. Типы подземных горных выработок, их назначение.

Искусственные полости, создаваемые в недрах земли или на ее поверхности в процессе разведки или разработки месторожде­ний полезных ископаемых, называются горными выработками. В соответствии с назначением их делят на разведочные и эксплуата­ционные.

В зависимости от положения выработок относительно земной поверхности различают выработки открытые и подземные.

Под открытыми понимают выработки, расположенные непо­средственно на поверхности земли и имеющие незамкнутый контур поперечного сечения. Подземные выработки могут иметь выход или не иметь непосредственного выхода на поверхность, но контур их поперечного сечения всегда представлен замкнутой линией.

Положение выработок в пространстве определяется также уг­лом их наклона к горизонтальной плоскости, в связи с чем их подразделяют на горизонтальные, вертикальные и наклонные.

Наибольшие объемы горноразведочных работ приходятся на горизонтальные подземные выработки. К ним при разведке место­рождений относятся штольни, штреки, квершлаги, рассечки, орты.

Штольня — горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность. Штольни проходят в сильно пересеченной или гористой местности. В зависимости от рельефа поверхности и условий залегания горных пород они мо­гут располагаться по простиранию, вкрест простирания или под некоторым углом к простиранию пласта или жилы.

Длина разведочных штолен составляет от 100 до 4000 м, а площадь поперечного сечения в основном от 5,8 до 9 м².

Штрек — горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по простиранию по­лезного ископаемого. Если залегание горизонталь­ное, то штреком будет называться горизонтальная выработка, пройденная по пласту в любом направлении. Штреки, пройденные не по полезному ископаемому, а по простиранию пустых пород, называются полевыми. Длина штреков изменяется в пределах от 50 до 1000 м, а площадь поперечного сечения — 5,1—7,5 м².

Квершлаг — горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по пустым породам вкрест простирания или под некоторым углом к простиранию пород. Площади поперечных сечений квершлагов такие же, как у штреков.

Рассечка — горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая вкрест простирания горных пород. Рассечки проходят из штолен, штреков и некоторых вертикальных выработок. С помощью рас­сечек осуществляют не только разведку основного рудного тела, но также ведут поиск и разведку апофиз (ответвлении) от основ­ного рудного тела, а также слепых тел полезного ископаемого. Длина рассечек составляет от 5 до 100 м, а площадь поперечного сечения — от 2 до 5 м².

Орт — выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая в толще полезного ископаемого вкрест его простирания или под некоторым, отличным от 90°, углом к нему. Орты часто соединяют собой штре­ки, пройденные у противоположных границ мощной залежи.

Поверхности, ограничивающие горизонтальную выработку в пространстве, имеют специальные названия. Кровля выработ­ки — поверхность, ограничивающая выработку сверху; почва — по­верхность, ограничивающая выработку снизу; бока — поверхности, ограничивающие выработку с боков; забой — поверхность, которая на стадии проведения выработки перемещается. Часть горной вы­работки, непосредственно прилегающая к забою и предназначен­ная для размещения рабочих и оборудования, называется призабойной зоной, или призабойным пространством.

Для обеспечения доступа с поверхности к разведуемым рудным телам проходятся капитальные вскрывающие выработки: верти­кальные и наклонные шахтные стволы, околоствольные дворы, квершлаги, штольни, шурфы, уклоны, и др.

Наиболее трудоемким процессом является проходка верти­кальных и наклонных шахтных стволов.

Шахтный ствол — горная выработка, имеющая непосредствен­ный выход на поверхность и предназначенная для обслуживания работ по разведке и эксплуатации месторождения полезного ис­копаемого или по сооружению и эксплуатации специальных ин­женерно-технических объектов.

Ствол — самая ответственная выработка, поэтому любые по­движки пород вокруг отрабатываемого полезного ископаемого его не должны затрагивать и при сооружении шахтных стволов вокруг них предусматривается оставление специальных охранных целиков.

Стволы разведочных шахт могут быть вертикальными и наклонными. Разведку наклонными стволами обычно выполняют, когда угол падения полезного ископаемого не превышает 50°. В этом случае ствол проходит под углом к горизонту, приблизи­тельно равным углу падения полезного ископаемого, что намного сокращает объемы работ по проходке квершлагов.

При выборе места заложения ствола стремятся к минимизации затрат на возведение всех необходимых поверхно­стных зданий и сооружений, подъездных путей и других коммуни­каций. Недопустима закладка стволов в низменных местах, в пой­мах старых рек, ложбинах и оврагах, затопляемых во время ливней или паводковыми водами. Выбирать место заложения ствола сле­дует с таким расчетом, чтобы выработкой по возможности не пе­ресекались зоны тектонических нарушений, плывуны, карстовые полости и другие неблагоприятные в горно-геологическом отно­шении участки.