Горные выработки

Под устойчивостью пород понимают их способность сохранять равновесие при обнажении. Устойчивость определяется структурой пород, их прочностью и величиной действующих в породах напряжений, вызванных силами тяжести налегающих пород. Наибольшее значение при выборе способа проведения горизонтальной выработки имеет устойчивость обнажения кровли, под которой понимают способность пород кровли сохранять равновесие без образования вывалов. В данный момент, при разработке месторождений горные породы по устойчивости классифицируют по следующим признакам.Очень неустойчивые — плывуны, сыпучие и рыхлые породы, не допускающие обнажения кровли и -боков выработки и требующие специальных способов проведения выработкис применением опережающих крепей, замораживания или укрепления. Неустойчивые породы допускают небольшие обнажения кровли (до нескольких квадратных метров), но требующие прочного поддержания их крепью вслед за выемкой (проходкой). Породы средней устойчивости допускают обнажения кровли на сравнительно большой площади (до 200 м2) но при длительном обнажении требуют поддержания (применения крепи). Устойчивые породы допускают обнажения кровли и боков выработки на большой площади (до 500 м2) и нуждаются в поддержании только в отдельных местах (в зоне разломов и на участках с сильной трещиноватостью). Очень устойчивые породы допускают огромные обнажения (до 1000 м2) как сверху, так и с боков выработки и длительное время (годы и десятки лет) могут стоять, не обрушаясь, без поддержания. Обводненность пород всегда снижает их устойчивость. Под обводненностью пород понимают степень влияния подземных и поверхностных вод на условия ведения горных работ. При проведении горизонтальных горных выработок обнажения кровли и боков представлены вытянутыми прямоугольными плоскостями. В этих условиях устойчивость обнажения кровли определяется величиной пролета (шириной выработки по кровле), а устойчивость обнажения боков выработки — высотой вертикальной стенки. Устойчивость обнажений в выработке в большой степени зависит также от трещиноватости пород, под которой понимают нарушение их монолитности трещинами. Если породы допускают даже незначительные обнажения кровли, но достаточные для установки крепежной рамы, то применяют обычные, т. е. самые распространенные, способы проведения горных выработок. В очень неустойчивых породах прибегают к специальным способам проведения, которые обеспечивают проведение выработок при пересечении водоносных и сыпучих пород или плывунов. Специальные способы применяют иногда и в тех случаях, когда породы относительно устойчивы, но дают такой большой приток воды в выработку, что борьба с ней при помощи обычного водоотлива нецелесообразна или невозможна. К наиболее распространенным специальным способам проведения выработок относятся способы замораживания, тампонирования,проходки с забивной или опускной крепью, забойного водопонижения, щитовой способ и др. Если учесть, обычные способы проведения выработок, то их различают по методу отбойки породы от массива в забое и применяемым при этом механизмам. К обычным способам относят проведение выработок с помощью отбойных молотков, с применением средств гидромеханизации, комбайновый и буровзрывной способы, а также проведение выработок бурением. Применение того или иного способа зависит в основном от крепости пород, под которой понимают сопротивляемость их разрушению при добывании. Наиболее распространенным на сегодняшний день является буровзрывной способ, при котором порода разрушается с помощью» зарядов взрывчатого вещества (ВВ), размещаемых в шпурах или скважинах, пробуренных бурильными ,машинами или буровыми станками.В итоге, комплекс взаимосвязанных технологических процессов: бурение шпуров (скважин), размещение в них зарядов ВВ (заряжание) и взрывание этих зарядов — получил название буровзрывных работ (БВР). Путем опытного определения крепости горных пород различными полевыми и лабораторными методами и с учетом коэффициентов крепости, предложенных М. М. Протодьяконовым, разработана единая классификация горных пород для горнопроходческих работ по разрыхляемости и буримости. На основании буримости горных пород принятой для различных технических условий все породы подразделяются на 10 категорий (табл. 1). Классификация позволяет определить способы ведения горных работ, более того подсчитать объем всех видов работ и время их выполнения, также расход материалов и инструмента и самое главное. На что требуется обратить внимание это, - производительность работ. По буримостиопределенной категории можно решить вопрос, каким именно способом возможно разрабатывать породу: будь эток примеру вручную или с применением машин или буровзрывным способом. Породы I-IV категорий допускают применение ручных работ с использованием лопат, кайл, ломов, клиньев и кувалд. Далее, плотные суглинки и глины удобнее всего проходить штыковыми лопатами, песчанистые породы — подборочными лопатами. В плотных глинах, мергелях и других вязких породах используются кайлы и ломы, разрыхляющие породу, которая в дальнейшем удаляется из забоя подборочными лопатами. Далее, для разрушения трещиноватых пород используются клинья, забиваемые с помощью молотков в трещины.Таблица №1Примечание: за f=1 принята крепость породы, которая разрушается при давлении на нее 100 кг/см2.В качестве средств механизации в породах I-VI категорий могут использоваться экскаваторы, бульдозеры скреперы, шурфокопатели и др. При проходке канав и горизонтальных выработок в породах I-X категорий возможно использование отбойных молотков. Бурение шпуров электросверлами применяются для проходки шпуров в породах IV-X категорий.В заключении хотелось бы добавить, что производство горных работ тесно связано со значительными затратами труда, энергии, времени и средств. Надлежащая организация и механизация проведения горных выработок — необходимые элементы технологии проходческих работ, которые обеспечивают их безопасность.4. Список использованной литературы.1. Мироненко В.А., Мольский Е.В., Румынин В.Г.Горно-промышленная гидрогеология.– Москва: Изд-во Недра, 1989 г., 287 стр.2.ШехурдинВ.К. , Федоренко П.И. Горное дело: Учебное пособие, 1995. – 68 с.3.Мильков Ф.Н.Общее землеведение. Учебник для студентов ,Высшая Школа, Москва, 1990 г., 335 стр4. В.В. Ильяш, Ю.Н. Стрик Проходка горно-разведочных выработок, Учебное пособие для вузов, 2008 г.