Рис.2. К определению положения пласта в толще земной коры
горные работы – работы по выемке полезного ископаемого или породы.
горные выработки – полости, которые образуются в толще земной коры в результате ведения горных работ. Горные выработки весьма разнообразны по своей форме, размерам, назначению и положению в пространстве (рис.3). Горные выработки, предназначенные для подготовки и разработки полезных ископаемых подземным способом, по положению в пространстве разделяются на вертикальные, горизонтальные и наклонные (рис.4).
Рис.3. Классификация горных выработок
Перечислим виды вертикальных горных выработок:
· шахтные стволы (рис.4, поз.1 и 2) – вертикальные выработки, имеющие непосредственный выход на дневную поверхность и предназначенные для обслуживания подземных работ. Различают главные, вспомогательные и вентиляционные;
· гезенк (рис.4, поз.3) – выработка, не имеющая непосредственного выхода на дневную поверхность и предназначенная для спуска полезного ископаемого с верхнего горизонта на нижний, для передвижения людей, канализации воздуха и пр.;
· шурф (рис.4, поз.4) – выработка небольшого сечения глубиной до 50-60 м, имеющая выход на дневную поверхность и предназначенная для разведки полезного ископаемого или обслуживания подземных работ;
Рис.4. Расположение горных выработок
· скважина – выработка, пройденная выбуриванием горных пород, имеет круглое сечение диаметром от 0,04 до 2 м.
Среди горизонтальных горных выработок выделим следующие:
· штрек (рис.4, поз. 5) – выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность и проводимая по простиранию пласта или залежи полезного ископаемого. В зависимости от назначения штреки подразделяются на откаточные (5) и вентиляционные (6), которые, в свою очередь, могут быть пластовыми и полевыми;
· квершлаг (рис.4, поз.7) – выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность и проводимая по породам вкрест простирания или под углом к простиранию месторождения. Откаточные и вентиляционные квершлаги выполняют те же функции, что и штреки;
· просек (рис.4, поз.8) – выработка, проводимая параллельно штреку по пласту полезного ископаемого и используемая для проветривания штреков при их проведении и для транспортировки полезного ископаемого;
· штольня – горизонтальная горная выработка, имеющая непосредственный выход на дневную поверхность и предназначенная для вскрытия месторождения, целей вентиляции, водоотлива и разведки;
· орт – выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность, проводимая в толще полезного ископаемого и служащая для соединения штреков, проведенных у кровли и почвы пластов.
В группу наклонных горных выработок входят следующие:
· бремсберг (рис.4, поз.9) – выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность, расположенная по падению пласта или пород и предназначенная для спуска различных грузов при помощи механических устройств;
· уклон (рис.4, поз.10) – выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность, пройденная по падению пласта или пород и предназначенная для подъема различных грузов с нижних горизонтов на верхний;
· ходок (рис.4, поз.11) – выработка, проводимая параллельно уклону или бремсбергу на расстоянии 20-30 м и предназначенная для проветривания, перевозки людей и грузов;
· печь (рис.4, поз.12) – выработка, проводимая по восстанию пласта и предназначенная для проветривания, передвижения людей, транспорта грузов и подготовки очистного забоя (разрезная печь);
· лава (рис.4, поз.13) – выработка, имеющая забой значительной протяженности, перемещающийся в результате ведения работ (выемки полезного ископаемого).
· околоствольный двор (руддвор) – комплекс выработок (служебные камеры, участки квершлагов или штреков и др.), расположенных около шахтных стволов и предназначенных для обслуживания подземных горных работ.
Рис.5. Поперечные сечения горных выработок
Формы поперечного сечения выработок зависят от физико-механических свойств пород, срока службы, назначения, а также свойств материала крепи.
Наиболее распространенной формой поперечного сечения вертикальных стволов является круглая, реже прямоугольная или квадратная. В качестве крепи применяют монолитный бетон, железобетонные стальные или чугунные тюбинги (для стволов круглой формы поперечного сечения) и дерево для стволов прямоугольной и квадратной форм поперечного сечения.
Горизонтальным и наклонным выработкам при деревянной крепи придают форму прямоугольника или трапеции (рис.5, а, б), при бетонной – сводчатую форму (рис.5, в); при металлической – арочную (рис.5, г), при сборной железобетонной – полигональную (рис.5, д).
Выработки должны иметь такую площадь поперечного сечения, которая обеспечила бы перемещение по ним воздуха со скоростями, не превышающими допустимые по правилам безопасности:
прочие горные выработки, проводимые по углю и породе
лавы (рабочее пространство очистных забоев)
Для облегчения выбора размеров поперечного сечения выработок проектными организациями разработаны типовые сечения горизонтальных и наклонных горных выработок практически для любых горно-геологических условий, видов крепи и транспортного оборудования.
Шахта (рудник) – горное предприятие, осуществляющее добычу угля, руд и нерудных полезных ископаемых подземным способом. Понятием шахта объединяют наземные сооружения и совокупность подземных горных выработок.
шахта «Распадская» (Кузбасс) – самая крупная среди угольных шахт России – имеет проектную мощность 7,5 млн т в год; годовая проектная мощность железорудной шахты «Гигант» (Кривой Рог) 12 млн т. Наибольшая глубина ведения горных работ по добыче угля достигнута в Индии (1600 м), добыча железных руд в Кривом Роге в ближайшие годы будет производиться на глубинах более 1500 м.
Самые глубокие шахты в мире по добыче золота, серебра и алмазов находятся в Индии («Чемпион-Риф») и ЮАР («Витватерсланд» и др.); их глубина достигает 4,5-5 км.
шахтное поле – часть месторождения, отведенная для разработки одной шахте. Границами шахтного поля являются условные поверхности, ограничивающие его по простиранию и падению (рис.6). В случае негоризонтального залегания обычно различают границы по восстанию (верхняя граница), падению (нижняя граница) и простиранию (боковые границы).
Шахтное поле имеет два размера: длину по простиранию и ширину по падению. Длина шахтного поля по простиранию достигает 20 км, по падению 4-5 км.
Рис.6. Шахтное поле: а – план; б – вертикальный разрез вкрест простирания
1 – выход пласта под наносы; 2 – границы шахтного поля; 3 – по линии А–А;
Категории Горные науки | Под редакцией сообщества: Науки о Земле
Горная выработка – искусственная полость в земной коре, сформированная путем выемки горных пород. Горные выработки осуществляются при поисках, оценке, разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых.
Содержание
↑Систематизация горных выработок
Существуют достаточно большое количество разновидностей горных выработок. Они могут дифференцироваться и образовывать совокупности в зависимости от свойств, характеризующих эти выработки.
В зависимости от места нахождения горной выработки относительно земной поверхности выделяют открытые и подземные горные выработки. Выработки, расположенные на поверхности земли имеют незамкнутый контур поперечного сечения, а подземные горные выработки – замкнутый контур поперечного сечения, независимо от наличия непосредственного выхода на поверхность.
В зависимости от назначения горных выработок можно выделить разведочные и эксплуатационные выработки. Разведочные горные выработки используют для поисков месторождений полезных ископаемых, а эксплуатационные для отработки месторождений, то есть извлечения полезных ископаемых из недр Земли.
В зависимости от назначения эксплуатационные выработки, в свою очередь, подразделяются на:
В зависимости от того, по каким породам пройдены выработки, они разделяются на пластовые (проводятся по пласту полезного ископаемого) и полевые (проводятся по пустым породам).
В зависимости от соотношения между площадью поперечного сечения выработки и ее продольным разрезом, различают выработки протяжённые и объёмные.
В зависимости от положения в пространстве, протяжённые горные выработки разделяются на горизонтальные, наклонные и вертикальные.
↑Открытые горные выработки
Открытые горные выработки находятся на поверхности Земли и служат целям поисков, оценки, разведки и добычи полезных ископаемых.
К открытым горным выработкам, предназначенным для поисков, оценки и разведки месторождений полезных ископаемых, относятся разведочные канавы и траншеи. Канава — горная выработка, имеющая по сравнению с длиной небольшие поперечные размеры. Траншея – горная выработка трапециевидной формы с поперечным сечением, ограниченная снизу подошвой, а с боков наклонными плоскостями: по длине — бортами, а по ширине — торцами. Разведочную траншею, пройденную на косогоре неполной площадью сечения, называют полутраншеей.
К открытым горным выработкам, предназначенным для эксплуатации относятся также колодцы и карьеры. Колодец – гидротехническое сооружение в виде вертикальной шахты или скважины, служит для добывания грунтовых вод. Карьер – горно–промышленное предприятие, представляющее собой совокупность разнообразных горных выработок и осуществляющее разработку месторождения полезного ископаемого открытым способом.
↑Подземные горные выработки
Подземные горные выработки обычно подразделяются на вертикальные (шурфы, шахтные стволы, гезенки, восстающие); горизонтальные (штольни, туннели, штреки, квершлаги, орты, просеки) и наклонные (шурфы, шахтные наклонные стволы, гезенки, бремсберги, восстающие, уклоны, скаты, ходоки и печи). К подземным горным выработкам также относятся лавы, сбойки, камеры, ниши, рудоспуски и буровые скважины.
Шахтный ствол – вертикальная или наклонная горная выработка с постоянной горной крепью, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных горных работ – спуска и подъема пород, материалов, оборудования, людей, а также вентиляции шахты.
Шурф – вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая выход на поверхность, небольшое сечение и глубину (обычно до 25 м). Шурфы могут быть использованы для разведки недр, обеспечения вентиляции и водоотлива в шахтах, транспортировки людей, материалов на поверхность, а также для других целей.
Гезенк – вертикальная или крутая наклонная горная выработка, не имеющая выхода на поверхность и предназначенная в основном для спуска полезного ископаемого под действием собственного веса или при помощи механических приспособлений на нижний уровень, и реже для перемещения людей и обеспечения вентиляции в шахтном пространстве.
Бремсберг – наклонная горная выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность, предназначенная для спуска полезного ископаемого с вышележащего на нижележащий горизонт шахты.
Восстающим называется вертикальная или наклонная горная выработка горная выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность и проводимая снизу вверх (по восстанию пласта). Служит для проветривания шахтного пространства, перемещения людей, спуска породы, доставки материалов, обеспечения энергией, а также для разведочных целей.
Штольня – горизонтальная или наклонная подземная горная выработка, имеющая выход на поверхность и предназначенная для добычи полезных ископаемых и обслуживания подземных горных работ.
Тоннель – горизонтальное или наклонное подземное сооружение, служащее для транспортировки, перемещения воды, прокладки подземных коммуникаций и других целей
Штрек – горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая выхода на поверхность и расположенная по простиранию месторождения полезного ископаемого. Обычно предназначаются для транспортировки и вентиляции шахтного пространства.
Квершлаг – горизонтальная, реже наклонная подземная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и пройденная по вмещающей породе под углом к линии простирания пластов полезного ископаемого. Предназначены для транспортировки, вентиляции, стока воды и других целей.
Орт – горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и проведённая в сторону кровли или подошвы пласта полезного ископаемого или от кровли до подошвы. Орты используются для транспортировки породы от забоя к главной транспортной магистрали.
Просек – горизонтальная горная выработка, пройденная параллельно штреку в толще полезного ископаемого. Предназначены для проветривания штреков при их проходке или соединения очистного забоя c примыкающими к нему выемочными выработками, а также используются для транспортировки людей и необходимых грузов.
Уклон – наклонная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проходящая по падению пласта полезного ископаемого. Уклоны используются в основном для подъема добытого материала с нижнего уровня шахты на верхний при добыче полезного ископаемого.
Скат – наклонная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, пройденная по пласту или по породе и предназначенная для спуска полезного ископаемого под действием собственного веса. Используются при отработке круто падающих пластов полезных ископаемых.
Параллельно бремсбергу и уклону в составе шахт сооружаются ходоки – горные выработки необходимые для транспортировки людей и грузов, проветривания и других целей. В зависимости от назначения их делят на людские и грузовые.
Печь – наклонная подземная горная выработка, пройденная по пласту. Предназначаются для транспортирования людей, породы, грузов, вентиляции и других целей.
Лава – подземная очистная горная выработка угольных месторождений значительной протяжённости (от нескольких десятков до нескольких сот метров), один бок которой образован массивом угля (забоем лавы), а другой – закладочным материалом или обрушенной породой выработанного пространства. Имеет выходы на транспортный и вентиляционный выемочные штреки или на просеки.
Сбойка – подземная горная выработка (горизонтальная или наклонная), проводимая при вскрытии месторождения полезного ископаемого между двумя шахтными стволами или штольнями.
Камера – горная выработка, которая при сравнительно больших поперечных размерах имеет небольшую длину и предназначена для размещения оборудования, материалов и инвентаря и других целей.
Буровые скважины – горная выработка круглого сечения, пробуренная с поверхности земли или с подземной выработки без доступа человека к забою под любым углом к горизонту. В зависимости от угла наклона скважины к плоскости бурения различают вертикальные и наклонные скважины. Предназначение скважин разнообразно – с их применением может осуществляться разведка, оценка, добыча полезных ископаемых, а также выполняться различные горнотехнические работы.
Эта статья еще не написана, но вы можете сделать это.
Смотреть что такое «Горная выработка» в других словарях:
Горная выработка — искусственная полость, сделанная в недрах земли или на поверхности. Подземные горные выработки, независимо от наличия непосредственного выхода на поверхность, имеют замкнутый контур поперечного сечения. Выработки, расположенные на поверхности… … Википедия
горная выработка — сущ., кол во синонимов: 27 • бремсберг (5) • гезенк (3) • камера (81) • … Словарь синонимов
горная выработка — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN mine working … Справочник технического переводчика
горная выработка — Пустота любой формы и направления в земной коре, искусственно созданная при горных работах … Словарь по географии
горная выработка — 3.9 горная выработка : Сооружение в недрах Земли или на ее поверхности, созданное в результате ведения горных работ и представляющее собой полость в массиве с целью выполнения ее функционального назначения и сохранение в течение определенного… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Горная выработка — См. Выработка … Словарь золотого промысла Российской Империи
Восстающая горная выработка — (a. raise; н. schwebender Grubenbau, Aufhauen; ф. montage, montee, cheminee; и. chimenea) вертикальная или крутонаклонная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и служащая для перепуска п. и. или породы,… … Геологическая энциклопедия
ЛАВА (горная выработка) — ЛАВА, подземная горная выработка (см. ГОРНЫЕ ВЫРАБОТКИ) с забоем большой протяженности, в котором производится добыча полезного ископаемого … Энциклопедический словарь
ВЫРАБОТКА ВОССТАЮЩАЯ — вертикальная или наклонная подземная горная выработка, проходимая снизу вверх. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
выработка — 3.4 выработка емкость: Подземная горная выработка, часть подземного резервуара, предназначенная для хранения продукта. Источник: СП 123.13330.2012: Подземные хранилища газа, нефти и продуктов их переработки Смотри также родственные термины: 3.2… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Работы, производимые при добыче полезного ископаемого или породы, называют подземными горными работами. В результате ведения проведения горных выработок в толще земной коры образуются пустоты (искусственные полости), которые называют подземными горными выработками.
Подземные горные выработки весьма разнообразны по своей форме, размерам, назначению и положению в пространстве. Различают выработки открытые, расположенные у земной поверхности и имеющие незамкнутый контур поперечного сечения, и подземные с замкнутым контуром поперечного сечения, расположенные на некоторой глубине от поверхности. Среди подземных выделяют протяженные, очистные выработки и камеры. Протяженные подземные горные выработки имеют обычно большую длину и незначительные размеры поперечного сечения. По положению в пространстве они разделяются на вертикальные, горизонтальные и наклонные.
Вертикальные горные выработки (рис. 1.3). Шахтные стволы — выработки, имеющие непосредственный выход на земную поверхность и предназначенные для обслуживания подземных работ. В зависимости от назначения стволы могут быть главными, вспомогательными и вентиляционными.
Главный ствол служит для подъема угля и породы на поверхность; вспомогательный — используют для спуска и подъема людей, машин, материалов, выдачи породы; вентиляционный — предназначен для подачи в шахту свежего или выдачи из шахты загрязненного воздуха.
Шурф – выработка небольшого сечения и длиной до 50-60 м, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для разведки полезного ископаемого или для обслуживания подземных работ: спуска крепежного леса, вентиляции, подачи закладочного материала и др. Шурф, в отличие от ствола, обычно не оборудован механическим подъемом, но имеет специальное отделение с полками и лестницами, используется в качестве запасного выхода.
Штрек (см. рис. 1.3) – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по простиранию пласта или залежи полезного ископаемого. При горизонтальном залегании месторождения штрек проводят в любом направлении, так как горизонтальные пласты или залежи не имеют ни простирания, ни падения. Штрек, проводимый по породам или по пласту нерабочей мощности, называют полевым. В зависимости от назначения штреки подразделяются на откаточные и вентиляционные. Откаточные штреки служат для транспортирования полезного ископаемого, пропуска свежего воздуха, передвижения людей, стока воды и др.
Вентиляционные выработки (вентиляционный штрек) — предназначены для отвода исходящей струи воздуха, транспортирования грузов (лесных и прочих материалов, породы) и передвижения людей.
Квершлаг – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по пустым породам вкрест простирания или под углом к простиранию месторождения. Квершлаги разделяют на откаточные и вентиляционные; они выполняют те же функции, что и штреки.
Просека – выработка, проводимая параллельно штреку по пласту полезного ископаемого, иногда с небольшой подрывкой вмещающих пород (на тонких пластах). Просек используется при проветривании забоя штрека в период его проведения, а также для транспортирования угля.
Бремсберг (см. рис. 1.3) —выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, расположенная по падению пласта или пород, предназначенная для спуска различных грузов при помощи механических устройств.
Уклон – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, расположенная по падению пласта или пород и предназначенная для подъема различных грузов с нижних горизонтов на верхний. В качестве механических устройств, для спуска груза по бремсбергам, а также для подъема груза по уклонам применяют ленточные конвейеры, канатный подъем в вагонетках или скипах
Ходок – выработка, предназначенная преимущественно для канализации воздуха, перевозки людей и грузов (породы, материалов, оборудования). В связи с этим их делят на людские и грузовые. Ходки обычно проводят параллельно бремсбергу или уклону на расстоянии 20—30 м от них. Ходок — горизонтальная или наклонная выработка, соединяющая служебную камеру с протяженной горной выработкой.
Скат – выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, расположенная по падению пласта или пород и предназначенная для спуска полезного ископаемого под действием собственного веса. Скаты проводят на месторождениях, угол падения которых достаточен для обеспечения движения полезного ископаемою самотеком. Перечисленные выше наклонные выработки (бремсберги, уклоны, ходки и др.), так же как и штреки, могут проводиться как по пласту, так и по пустым породам.
Рудоспуск – наклонная (или вертикальная) горная выработка, предназначенная для перепуска руды под действием собственного веса. Восстающий – наклонная (или вертикальная) выработка, пройденная по рудному телу или пустым породам и предназначенная для подготовки блоков, проветривания, спуска закладочных материалов, передвижения людей, а также для разведочных целей.
Печь – выработка, проводимая по восстанию пласта и предназначенная для проветривания, передвижения людей, а также для транспортирования грузов. Чаще всего печь соединяет откаточный штрек с просеком. Печь, проводимую по полезному ископаемому между откаточным и вентиляционным штреками для подготовки очистного забоя, называют разрезной печью.
Очистные выработки. Выработку, предназначенную для добывания полезного ископаемого, называют очистной. На угольных шахтах к очистным выработкам относят лавы, камеры и скважины.
Лава – подземная очистная выработка большой протяженности, один бок которой образован поверхностью массива полезного ископаемого (забоем лавы), а другой — обрушенными породами выработанного пространства (реже — закладочного массива). Под угольным забоем подразумевается поверхность полезного ископаемого, ограничивающая лаву и перемещающаяся в результате ведения горных работ. Лава имеет минимум два выхода на обслуживающие ее подготовительные транспортную и вентиляционную выработки, расположенные на концах угольного забоя.
Очистная камера — выработка с забоем небольшой протяженности (до 12—16 м), ограниченная по бокам массивом или целиками угля. Целик – часть залежи или пласта полезного ископаемого, оставляемая нетронутой при разработке месторождения для охраны горных выработок, наземных сооружений, управления горным давлением и для других целей. От очистных камер следует отличать служебные камеры, которые предназначены для установки оборудования, а также для производственных, хозяйственных и санитарных целей. Обычно служебные камеры располагают возле главного ствола в околоствольном дворе.
Околоствольный двор – комплекс выработок (служебные камеры, участки квершлагов, штреков, а также других протяженных выработок), расположенных около шахтных стволов и предназначенных для обслуживания подземных горных работ.
Горные выработки, кроме рассмотренной, классифицируются по основному технологическому назначению, а именно: для осуществления технологической связи поверхности с комплексом подземных сооружений; для осуществления технологической связи внутри комплекса подземных сооружений и, наконец, для обеспечения технологических процессов. К первой группе относятся стволы, штольни, шурфы и скважины. Ко второй — гезенки, слепые стволы, горизонтальные и наклонные выработки, а также сопряжения горных выработок и транспортных звеньев. К третьей – камеры и сооружения различного назначения (вентиляционные, закладочного хозяйства и др.).
Рис.4. Расположение горных выработок
