В зависимости от рода главной вскрывающей выработки способы вскрытия разделяют на простые и комбинированные. Простые способы вскрытия осуществляют вертикальным стволом, штольней, наклонным стволом. Комбинированные способы вскрытия представляют собой сочетание двух или нескольких простых способов.
Вскрытие вертикальным стволом. В зависимости от условий залегания месторождения и горно-геологических условий вертикальный ствол (рис. 47) могут проходить в лежачем, висячем боку (а) или по месторождению (б). Из трех возможных случаев заложения вертикального шахтного ствола предпочтение отдается первому. Ствол закладывают в лежачем боку месторождения вне зоны сдвижения пород. На каждом эксплуатационном горизонте от стволов проводят квершлаги, а вдоль рудного тела до вспомогательных стволов — полевые или рудные штреки. Если откаточные штреки предусматривают использовать для проветривания
нижележащих горизонтов, их также проводят вне зоны сдвижения пород лежачего бока.
Проходку вертикального ствола в висячем боку применяют и тех случаях, когда породы висячего бока сильно водоносны или неустойчивы, когда заложение ствола в лежачем боку невозможно или невыгодно по условиям рельефа или застроенности поверхности.
Рис. 47. Вскрытие месторождения вертикальным шахтным
стволом: 1 — шахтный ствол; 2 — квершлаг; 3— откаточный штрек;
4 — граница зоны сдвижения; 5 — границы охранного целика.
Вскрытие месторождения стволом, проходимым в лежачем боку, имеет ряд преимуществ, заключающихся в сокращении суммарной длины квершлагов, срока подготовки верхних горизонтов, а также времени и затрат на ввод шахты в эксплуатацию.
При отработке маломощных пологих месторождений неценных руд значительного простирания вертикальный ствол 1 (рис. 48)
Рис. 48. Вскрытие вертикальным стволом,
пересекающим месторождение.
иногда проходят по месторождению. Для сохранения ствола от разрушения оставляют охранный целик. Расположение ствола 2 в этом случае за зоной сдвижения пород потребовало бы проходки очень длинных квершлагов.
Вертикальным стволом на фланге вскрывают горизонтальные или пологие месторождения небольшой протяженности, а также в тех случаях, когда направления подземного и поверхностного транспорта совпадают. Ствол закладывают вне зоны сдвижения пород. В практике разработки рудных месторождений вскрытие вертикальным стволом на фланге применяют редко.
Вскрытие наклонными стволами. Наклонными стволами при конвейерном подъеме вскрывают мощные наклонные месторождения, а также пологие месторождения с углом падения 15—30° при скиповом подъеме.
Рис. 49. Вскрытие месторождений наклонным стволом:
1 — ствол у контакта месторождения; 2— ствол в лежачем боку;
3— откаточный штрек; 4 — квершлаг; 5 — границы зоны сдвижения.
В последнее время область распространения наклонных стволов для вскрытия непрерывно расширяется. Вскрытие наклонными стволами применено, например, на руднике им. Артема (Криворожский бассейн). Наклонным стволом со скиповым подъемом вскрыты месторождения шахты им. Кирова рудника им. Кирова Североуральского бокситового рудника.
Вскрытие наклонным стволом по месторождению позволяет отказаться от проведения квершлагов, чем уменьшается время на вскрытие. Кроме того, стоимость проходки ствола ниже вследствие попутной добычи руды. Однако необходимость оставления охранного целика ограничивает область применения этого способа рудными телами весьма небольшой мощности при относительно небольшой глубине залегания.
В большинстве случаев наклонный ствол закладывается в породах лежачего бока параллельно контакту месторождения (рис. 49, а) если же угол сдвижения пород лежачего бока меньше угла падения залежи, - параллельно поверхности сдвижения (рис. 49, б).
Рис. 50. Вскрытие месторождения штольней:
1 — капитальная штольня; 2 — капитальный рудоспуск;
3 — откаточный штрек.
Меньшая длина вскрывающих квершлагов или полное их отсутствие- основное достоинство этого способа по сравнению со вскрытием вертикальным стволом.
К недостаткам следует отнести повышенную стоимость и сложность проходки наклонного ствола по сравнению с вертикальным, а также увеличение затрат времени на спуско-подъемные операции.
Вскрытие штольней применяют при отработке месторождений в гористой местности. При этом располагают штольню так, чтобы ее уровень находился ниже месторождения или части его. На рис. 50 показано расположение штольни для отработки верхней части месторождения. Каждый горизонт вскрывают или отдельной штольней, или вместо нее проходят капитальные рудоспуски, слепые стволы для перепуска руды до нижней штольни. Относительно рудного тела штольню располагают со стороны лежачего, висячего бока параллельно месторождению или диагонально к нему.
Место заложения штольни необходимо располагать в местах, не подверженных завалам осыпью или снежными лавинами, затоплению паводковыми или ливневыми водами. Размеры площадок перед устьем штольни должны обеспечить удобное размещение поверхностных сооружений и подъездных путей.
Рис. 51. Схемы скрытия месторождения комбинированными способами.
Вскрытие штольней имеет ряд достоинств по сравнению с вскрытием вертикальными и наклонными стволами:
1) более низкая стоимость проведения и поддержания штольни, значительно большая скорость ее проведения;
2) более низкая стоимость транспортировки руды по горизонтальной выработке, отсутствие перегрузки руды и связанных с ней устройств (дозаторной, бункеров, камер опрокидывателя и пр.); возможность применения автотранспорта в подземных условиях;
3) значительно меньшие затраты на водоотлив, отсутствие водоотливных установок;
4) более низкая стоимость поверхностных сооружений у устья штольни ввиду отсутствия копра, надшахтного здания и подъемной
машины.
Комбинированные способы вскрытия. При разработке месторождений на большой глубине или непостоянных элементах залегания рудного тела в верхней и нижней частях месторождения один какой-либо способ вскрытия не обеспечивает необходимой производительности и экономичности. Поэтому для
вскрытия верхней и нижней частей месторождения применяют разные способы.
| Сущность комбинированных способов вскрытия заключается том, что месторождение вскрывают сочетанием нескольких простых способов. При этом верхняя часть месторождения может быть вскрыта вертикальным стволом 1 с поверхности и слепым вертикальным стволом 2 на глубине — ступенчатое вскрытие (рис. 51, а) или вертикальным стволом 1 с поверхности и наклонным слепым стволом 2 на глубине (рис. 51, б). |
Одним из основных достоинств комбинированных способов вскрытия является возможность разработки месторождений на большой глубине. Ступенчатым вскрытием достигается повышение производительности подъема и уменьшение длины этажных квершлагов.
Недостаток этого способа вскрытия — необходимость устройства дополнительных подъемных установок и пунктов перегрузки на промежуточных горизонтах; увеличение времени на транспортировку полезного ископаемого, людей и материалов.
ВСКРЫ́ТИЕ МЕСТОРОЖДЕ́НИЯ полезного ископаемого, проведение горных выработок для обеспечения доступа с поверхности к залежам полезного ископаемого (ПИ) в недрах. Гл. цели В. м. – подготовка к выемке ПИ, создание транспортных связей между очистными забоями (местом добычи ПИ) и пунктами приёма его на поверхности, обеспечение условий для безопасного перемещения людей, вентиляция шахт и рудников. Осн. видами вскрывающих выработок являются капитальные траншеи, вертикальные и наклонные стволы, наклонные транспортные съезды и штольни. Разнообразие способов и схем В. м. определяется многообразием форм и условий залегания ПИ.