Наклонные горные выработки

Виды горных выработок

Горные выработки классифицируются на три основные группы: капитальные, подготовительные и очистные.

Среди подземных капитальных выработок выделяют вертикальные, наклонные и горизонтальные выработки.

Вертикальные представляют собой проходы, прокладываемые вертикально по отношению к горизонту как под землей, так и открытого типа. К данной категории относятся такие виды, как стволы, шурфы, гезенки и скважины.

Горизонтальные — это специально созданные пустоты, проходящие почти параллельно поверхности земли с небольшим уклоном до 3°, что облегчает транспортировку и естественный отток воды. К ним относятся штольни, штреки, квершлаги, орты и просеки, каждая из которых выполняет определенные функции в разведке, добыче, вентиляции или транспортировке полезных ископаемых.

Наклонные – это проходы, проложенные под различным углом к горизонту.

Фотография фрезы HammerMaster за работой

Элементы наклонных выработок

К этим горным проходкам относят несколько типов, каждый из которых выполняет определенные функции.

Наклонный ствол – это подземный проход с уклоном, имеющий непосредственный выход на поверхность земли. Обычно прокладывается по пласту полезного ископаемого, реже – по породе.

Бремсберг не имеет выхода на поверхность, обычно проводится по линии падения пласта полезного ископаемого.

Используется для спуска полезных ископаемых с верхних горизонтов месторождения полезных ископаемых вниз с помощью вагонеток или конвейеров. Если бремсберг проложен по пустой породе, его называют «полевым».

Уклон – не имеет прямого выхода на поверхность, предназначен для подъема полезных ископаемых с нижних горизонтов на верхние уровни.

Скат – обычно прокладывается под значительным углом по пласту или породе, без выхода на поверхность, служит для спуска полезных ископаемых под действием силы тяжести. Обычно используется при разработке крутых пластов.

Ходок расположен параллельно бремсбергу или уклону. Служит для перемещения персонала, транспортировки грузов, обеспечения вентиляции и выполнения различных вспомогательных задач.

Печь – проходит по полезному ископаемому и применяется для транспортировки угля, грузов, движения людей и вентиляции.

Структурно наклонные выработки схожи с горизонтальными – они имеют стенки, кровлю, почву, забой и устье, а также призабойное пространство и сопряжения. При этом в наклонных стволах шахты дополнительно выделяют ходовое и рудное отделения.

Фотография гидромолота HammerMaster за работой

Технология проведения работ

Процесс представляет собой комплекс действий, включающий отделение породы от массива, ее загрузку и транспортировку, установку креплений, а также выполнение сопутствующих операций. Этот комплекс обеспечивает регулярное или непрерывное продвижение забоя с установленной скоростью подвигания.

Технология прокладывания этого вида проходок схожа с разработкой горизонтальных и отличается лишь некоторыми особенностями, вызванными расположением.

Их можно вести как сверху вниз, так и снизу вверх. При проходке сверху вниз увеличивается риск затопления, поэтому особое внимание уделяется организации водоотлива. Если работы идут снизу вверх, возрастает вероятность образования вредных газов, что требует тщательного проветривания шахты.

Рациональный подбор технологической схемы для проведения работ играет ключевую роль. В практике чаще всего применяются два основных метода: буровзрывной и комбайновый. Последний ограниченно используют из-за высокой прочности пород, больших затрат и других факторов.

Буровзрывной метод представляет собой последовательный процесс разрушения породы с помощью взрывных работ. Для этого в забое предварительно бурятся скважины или шпуры, в которые закладывается взрывчатое вещество. После подрыва разрушенная порода выгружается, а затем выполняются дополнительные операции, включая установку крепи для обеспечения безопасности и устойчивости.

Также в горнодобывающей сфере широко применяется разнообразное навесное оборудование. Для кровлеобработки, профилирования тоннелей, а также предварительной обработки и разграничения полезных ископаемых от пустой породы используют роторные фрезы. Для вторичного дробления пород применяют гидравлические молоты. При работе с негабаритом востребованы бутобои и скальные ковши, а для загрузки и транспортировки сырья или готовой продукции используются ковши и погрузочные грейферы.