Процессы очистных работ

Введение

Дисциплина «Подземные геотехнологии 1» является одной из основных в подготовке горных инженеров. Особую значимость этой дисциплине придает тот факт, что выпускники специальности, как правило, начинают свою инженерную деятельность в должности горного (сменного) мастера на добычных участках шахт.

Успешное выполнение обязанностей горного мастера, грамотная организация работ в очистном забое, умение принимать правильные решения в сложных условиях очистного забоя, обеспечение безопасности подчиненных рабочих очистного забоя требуют досконального изучения процессов, имеющих место в очистном забое.

В соответствии с этой целью изучения дисциплины является подготовка к курсовому и дипломному проектированию и дальнейшей практической инженерной деятельности. Задачи дисциплины – формирование знаний по процессам, выполняемым в очистных забоях при разработке пластовых месторождений, формирование навыков и умений использовать полученные знания при выборе технологических решений в процессе проектирования и инженерной деятельности.

1. Общие сведения об очистных работах

Горные выработки, в которых осуществляется добыча полезных ископаемых в промышленных масштабах, называются очистными выработками. Нередко их еще называют очистными забоями. Работы, выполняемые в очистных горных выработках, называются очистными работами.

Очистные горные выработки делятся на длинные и короткие. Это разделение определяется длиной части пласта, на которой осуществляется разрушение полезного ископаемого и его отрыв от пласта. Сегодня считается, что если разрушение полезного ископаемого и его отрыв от пласта в очистной выработке осуществляется на длине, не превышающей 30 м, то очистная выработка относится к коротким, а при большей длине – к длинным. Надо сказать, что указанное разделение по длине 30 м достаточно условно.

Длинные очистные горные выработки называют лавами, а короткие очистные выработки в зависимости от применяемой системы разработки могут называться камерами, заходками, короткими полосами, столбами и др.

Нормативные документы сегодня ориентируют на применение длинных очистных выработок (лав), и только там, где по каким-либо причинам применение длинных очистных выработок невозможно, допускается применение коротких очистных забоев. Исходя из этого изучение технологии очистных работ начнем с длинных очистных выработок.

Рисунок характеризует основные элементы длинной очистной выработки. По правилам безопасности из длинной очистной выработки должно быть не менее двух независимых выходов, поэтому длинную очистную выработку (лаву) ограничивают как минимум две подготовительные выработки, из которых одна является откаточной, другая – вентиляционной. На рисунке отработка пласта осуществляется по простиранию, поэтому лава ограничена двумя штреками, из которых штрек под номером 1 является откаточным штреком, а под номером 2 – вентиляционным штреком. При отработке пласта по падению или восстанию соответственно изменятся и названия подготовительных выработок, ограничивающих лаву.

Под номером 3 на рисунке показан забой лавы – та поверхность, из которой непосредственно извлекается полезное ископаемое. По мере отработки пласта забой лавы перемещается по пласту, о чем свидетельствует стрелочка на рисунке. Показанный на рисунке забой лавы перемещается по простиранию пласта. Именно длина забоя лавы L является той величиной, которая определяет лаву как длинную очистную выработку.

Непосредственно к забою лавы примыкает призабойное пространство 4. Длина призабойного пространства равна длине забоя лавы, а ширина обычно составляет 4–8 м, но иногда может достигать 20–25 м. В призабойном пространстве находятся добычные механизмы, которые осуществляют разрушение полезного ископаемого, отрыв его от пласта и погрузку отбитого на транспортные средства. В призабойном пространстве находятся транспортные средства, обеспечивающие доставку отбитого полезного ископаемого на откаточные подготовительные выработки. Наконец, в призабойном пространстве работают люди – горнорабочие очистного забоя (ГРОЗы). Необходимо обеспечить безопасность работ в призабойном пространстве, что достигается креплением призабойного пространства.