Вскрытие

1.

Вскрытие – проведение комплекса горных выработок, обеспечивающих
доступ к месторождению или к его части с поверхности.
Схема вскрытия – система главных и вспомогательных вскрывающих
выработок, взаимоувязанных по положению в пространстве недр, по времени
их строительства и продолжительности функционирования, обеспечивающих
возможность ведения горных работ, в том числе и подземной добычи
полезного ископаемого в пределах шахтного или рудничного поля.
Главные вскрывающие выработки - стволы, штольни, рудные транспортные
уклоны и прочие горно-капитальные (вскрывающие ) выработки, по которым
производится выдача на поверхность добытого полезного ископаемого.
Вспомогательные вскрывающие выработки – горно-капитальные
выработки, обеспечивающие условия для ведения горных работ во вскрытой
части месторождения и служащие для: перемещения с поверхности на
рабочие горизонты и обратно людей, материалов, оборудования; рудничной
вентиляции; водоотлива и пр.
Шахтное (рудничное) поле – месторождение или его часть, отрабатываемая
отдельной шахтой (рудником).

2.

Стадии подземной разработки
Вскрытие – проведение комплекса горных выработок, обеспечивающих
доступ к месторождению или к его части с поверхности.
Схема вскрытия – система главных и вспомогательных вскрывающих
выработок, взаимоувязанных по положению в пространстве недр, по времени
их строительства и продолжительности функционирования, обеспечивающих
возможность ведения горных работ, в том числе и подземной добычи
полезного ископаемого в пределах шахтного или рудничного поля.
Главные вскрывающие выработки - стволы, штольни, рудные транспортные
уклоны и прочие горно-капитальные (вскрывающие ) выработки, по которым
производится выдача на поверхность добытого полезного ископаемого.
Вспомогательные вскрывающие выработки – горно-капитальные
выработки, обеспечивающие условия для ведения горных работ во вскрытой
части месторождения и служащие для: перемещения с поверхности на
рабочие горизонты и обратно людей, материалов, оборудования; рудничной
вентиляции; водоотлива и пр.
Шахтное (рудничное) поле – месторождение или его часть, отрабатываемая
отдельной шахтой (рудником).

3.

Способ вскрытия – определяется совокупностью основных
вскрывающих выработок в шахтном поле относительно транспортного
горизонта с учетом их функционального назначения.
Различают четыре способа вскрытия:
• вертикальными стволами (универсальный и самый
распространенный способ, применяемый в равнинной местности.
Данный способ применяется как для пологих и наклонных, так и для
крутопадающих залежей).
• наклонными стволами и транспортными уклонами.
• штольнями (вскрывают рудные тела, залегающие в районах с
сильно пересеченной гористой местностью, когда использование
вертикальных или наклонных стволов технически невозможно или
экономически нецелесообразно).
• комбинированный способ - синтез рассмотренных выше способов,
и имеет целью достичь при наиболее рациональном техническом
решении больший экономический эффект от производственной
деятельности горного предприятия.

4.

Схемы вскрытия месторождений
В соответствии с § 34 Единых правил безопасности при разработке рудных, нерудных и
россыпных месторождений подземным способом (далее – ЕПБ) на каждом
действующем подземном горном предприятии должно быть не менее двух отдельных
выходов на поверхность с противоположным движением в них вентиляционных струй.
Это требование предопределяет наличие в действующем подземном руднике (или
шахте) как минимум двух вскрывающих выработок с выходом на поверхность. На
крупных рудниках число таких вскрывающих выработок может быть больше.
Схемой вскрытия месторождения называется графическое изображение
способа вскрытия, т.е. размещение различных по назначению и расположению
вскрывающих выработок.
Взаимное расположение главных и вспомогательных стволов определяется
принятой схемой проветривания и порядком (направлением) развития
очистной выемки.
Существуют следующие схемы расположения основных вскрывающих
выработок в зависимости схемы проветривания.
1. Центральная (при центральной схеме проветривания).
2. Фланговая (при диагональной схеме проветривания).
3. Комбинированная (при секционном проветривании).

5.

Вскрытие вертикальным стволом в лежачем или висячем боках
залежи за зоной сдвижения пород
При вскрытии крутопадающего месторождения главный и вспомогательные фланговые стволы
располагают за зоной сдвижения горных пород. На каждом горизонте от главного ствола до
месторождения проводят квершлаги, а вдоль рудного тела, при подготовке горизонтов, до
вспомогательных стволов – штреки.
Главный ствол при этом способе вскрытия в большинстве случаев располагается в лежачем боку
залежи по центру масс запасов (рис. а).
Вскрытие вертикальными стволами, пройденными в висячем боку, применяется значительно реже,
так как при этом суммарная длина квершлагов, как правило, значительно больше. Его применяют в
особых случаях, когда породы лежачего бока сильно водоносны или неустойчивы и когда заложение
ствола в лежачем боку невозможно или невыгодно по условиям рельефа, поверхностного транспорта
или застроенности поверхности (рис. б)
Схемы вскрытия вертикальным стволом в лежачем и в
висячем боках залежи за зоной сдвижения: 1, 2 –
вертикальные стволы в лежачем и висячем боках залежи; 3
– границы зоны сдвижения в лежачем и висячем боках
залежи; 4, 5–квершлаги при вскрытии стволом в лежачем и
висячем боках соответственно

6.

1. Центральная (при центральной схеме проветривания), при которой как главный, так и
вспомогательный стволы располагаются в центре шахтного поля или вблизи центра или напротив
середины на расстоянии не менее 30 м один от другого.
Эта схема может быть выполнена в двух вариантах:
–
с
центрально-сближенным
расположением
вскрывающих
выработокна
одной
1
промплощадке рудника или шахты;
– с центрально-отнесенным расположением вскрывающих выработок,при котором они располагаются
на двух промплощадках по разные стороны месторождения.
Центрально-сближенное расположение вскрывающих выработок широко применяется при разработке
горизонтальных и пологопадающих месторождений, причем при разработке бедных руд (например,
калийных) выработки располагают в середине шахтного поля (рис. 4.1).
Центрально-сближенное расположение
стволов при разработке горизонтального
месторождения: 1 – главные скиповые
стволы; 2 – вентиляционный ствол; 3 –
граница охранного целика; 4 – линия
сдвижения горных пород

7.

Центрально-сближенное расположение стволов при разработке крутопадающего
месторождения
Центрально-отнесенное расположение стволов при разработке крутопадающего
месторождения

8.

Центральное расположение главных и вспомогательных выработок имеет ряд
достоинств:
минимальное число вспомогательных стволов, что особенно важно при
большой глубине разработки;
компактность расположения всего комплекса поверхностных сооружений;
возможность оставления у обоих стволов, если они заложены в висячем боку,
общего охранного целика;
простота при сбойке главного и вспомогательного стволов, позволяющая
ускорить начало очистных работ.
Вместе с этим центральное расположение имеет и недостатки. Главные из
них:
удлиняется путь вентиляционной струи, в результате чего депрессия
вентилятора возрастает на 30-40% по сравнению с диагональным
расположением;
при наступающей выемке возможны утечки воздуха через выработанное
пространство на вентиляционный штрек;
усложняется выход людей на поверхность в случае аварии.
Центральное расположение стволов при вскрытии рудных месторождений
применяется реже, чем диагональное.

9.

Фланговое расположение вскрывающих
выработок при разработке
крутопадающего месторождения
Фланговое расположение
вскрывающих выработок при
разработке пологопадающего
месторождения: 1 – главный ствол;
2 – вспомогательный ствол; 3 –
вентиляционный ствол
Вместо вспомогательного ствола на одном из
флангов в неглубоких рудниках малой
производительности иногда проходят
вентиляционный шурф, оборудованный
лестничным отделением. При разработке
тонких жил на небольшой глубине
вентиляционные шурфы располагают в
нескольких местах по простиранию жилы и
соединяют их с верхним этажным штреком.

10.

Комбинированное расположение вскрывающих выработок
Такая схема обеспечивает минимальные затраты на подземный транспорт и
создает благоприятные условия для проветривания всех добычных блоков и
участков. Однако в отличие от вышеописанных схем, при которых необходимы
как минимум две вскрывающие выработки, при комбинированном
расположении их должно быть не менее трех.

11.

Нередко число основных вскрывающих выработок превышает указанные выше
величины. Причинами увеличения числа выработок могут быть:
♦ для главных вскрывающих выработок:
– большая производственная мощность рудника;
– необходимость выдачи руды с нескольких горизонтов;
– необходимость выдачи нескольких сортов руды скиповыми подъемами и др.;
♦ для вспомогательных вскрывающих выработок:
– необходимость проходки рядом со скиповым стволом вспомогательного ствола
для спуска и подъема людей и подачи свежего воздуха;
– необходимость проходки дополнительных воздухоподающих и вентиляционных
вскрывающих выработок при использовании на руднике самоходного дизельного
оборудования;
– необходимость проходки наклонных автосъездов или вертикальных стволов,
оборудованных мостовыми кранами для спуска и подъема крупногабаритного
самоходного оборудования;
– необходимость проходки специальных стволов для спуска закладочного
материала;
– проходка на крупных рудниках специализированного ствола для независимой
работы шахтопроходческой организации.
Таким образом, на крупных рудниках число основных вскрывающих выработок
может составлять 10 и более

12.

Схема вскрытия Октябрьского рудника (Норильский ГМК): 1 – грузовой ствол; 2 –
вспомогательный закладочный ствол;
3 скиповой ствол; 4 – вентиляционный ствол № 3; 5 – вентиляционный ствол № 1; 6 – вен–
вспомогательный тиляционный ствол № 2;
7 – скиповой ствол № 1; 8 – клетьевой ствол № 1; 9 – скиповой ствол № 2; 10 – клетьевой
ствол № 2; 11 – выработки горизонта –700 м;
12 – выработки горизонта –800 м; 13 – выработки горизонта –900 м; 14 – выра-ботки
вентиляционно-закладочного горизонта (–350 м)

13.

Место расположения вскрывающих выработок должно соответствовать
следующим требованиям:
– вскрывающие выработки необходимо располагать вне зоны сдвижения горных
пород, которая может образоваться после полной отработки месторождения;
– воздухоподающие вскрывающие выработки должны размещаться
с наветренной стороны по отношению к пыльным дорогам, отвалам,
металлургическим заводам и т. п.;
– главные вскрывающие выработки при центральной или комбинированной
схеме вскрытия при выдержанных контурах рудной залежи следует располагать
в центре месторождения или напротив его центра, а при невыдержанных –
напротив центра тяжести месторождения для обеспечения минимальных затрат
на подземный транспорт руды;
– при разработке крутопадающих месторождений вскрывающие выработки, как
правило, располагают в лежачем боку залежи, что значительно сокращает длину
квершлагов. Невозможность такого расположения вскрывающих выработок
может быть обусловлена наличием поблизости водоемов, населенных пунктов,
заповедников и т. д.
К месту расположения устьев вскрывающих выработок предъявляются
следующие требования:
– в гористой местности устья вскрывающих выработок должны располагаться
выше максимального уровня подъема воды в реках и не в лавиноопасных местах.
– площадка для размещения зданий и сооружений должна быть удобной, с
уклоном поверхности в ее пределах не более 5–6 град.

14.

Вскрытие штольнями
1 – вентиляционная штольня; 2 – этажные штольни; 3 – подвесная канатная дорога; 4 – погрузочные площадки; 5 – обогатительная
фабрика; 6 – капитальная штольня; 7 – вспомогательный ствол; 8 – квершлаги на горизонтах; 9 – капитальный рудоспуск
Вскрытие штольнями применяется при разработке месторождений в горной местности. В случае, если среди прочих, возможно
штольневое вскрытие, то этот вариант в обязательном порядке должен быть рассмотрен в числе конкурирующих при выборе способов
вскрытия.
На рис. представлены два основных вариантов штольневого вскрытия:
а) вскрытие этажными штольнями, по каждой из которых добытая на этаже руда выдается на поверхность, и по этим же
штольням осуществляется доступ людей и оборудования к месту ведения работ и доставка материалов на горизонте;
б) вскрытие капитальной штольней. В этом случае на нижнем горизонте проводится однопутевая капитальная штольня для
выдачи руда на поверхность и параллельная ей вспомогательная штольня для движения порожняка. Для перемещения людей,
материалов и оборудования на вышележащие горизонты проходится слепой вспомогательной ствол. Добытая руда с верхних горизонтов
перепускается по капитальному рудоспуску для дальнейшего транспортирования по капитальной штольне.
Вскрытие этажными штольнями при благоприятных условиях может максимально сократить срок с начала строительства рудника
до получения первой руды, но значительно усложняет вопросы доставки людей и материалов на рабочие горизонты, а очень часто и
транспортирование руды по поверхности от устья этажной штольни до обогатительной фабрики.
Вариант с капитальной штольней позволяет оборудовать в районе устья капитальной штольни достаточно компактную
промышленную площадку с административно-бытовым комбинатом, механическими мастерскими и другими вспомогательными
службами, а добытая руда может транспортироваться из капитальной штольни на фабрику без перегрузки.

15.

Комбинированные способы вскрытия, подготовку – посмотреть в файле
«ПГТ – лабораторные с краткой теорией»