9 лекция

Шахта алабына түсінік

Шахта – кенді жерасты тәсілімен қазып, оны бірден тұтынушыларға, не болмаса байыту фабрикаларына жөнелтетін кен өндірісінің кәсіпшілігі. Шахта өзіне тән бөлініп белгіленген алаптан кен қазады. Кені шағын болса ол бір шахтамен қазылады. Көмірдегідей металды кеніштерінде де шахта алабының пішін төрт бұрышты болып кездесуі кемде – кем. Сөйтіп, шахта өзіне тән алаптан кен қазуға қажет түрлі кен қазбалар мен жер бетіндегі әр түрлі өндірістік құрылыстар мен ғимараттарды біріктіретін өндіріс орны.

Көбіне көмір қазылатын кәсіпшілікті шахта деп, ал металды яки кенасты қазғанда, оны кеніш деп даралап атай береді.

Шахтаның негізгі шамашартына – есептік қор, кен қазу тереңдігі, жылдық қуаты (өнімділігі), қызмет мерзімі, шахта алабын ашу тәсілдері, кен сілемінің жазық ауданы, созылым ұзындығы, қабат биіктігі жатады.

Шахта алабының өлшеміне жоғарғы және төменгі созылым бағытындағы, ал екі жақ қанаттағы шекарада құлау бағытындағы ұзындықтары жатады.

Шахта алабының кен қоры геологиялық, есептік, өнеркәсіптік және есептелмес болып жеке – жеке анықталады.

Геологиялық қор деп кен орнының немесе шахта алабында жатқан кеннің жалпы мөлшерін айтады.

Есептік қорға кеннің сапа жағынан, яғни құрылымындағы пайдалы бөліктері өнеркәсіптік игеру деңгейіне жететін экономикалық тиімді, ал жаралым ерекшелігі белгілі техника деңгейінде қазуға мүмкіндік беретіндей мөлшердегі кен сілемінің қоры жатады. Есептік қорды түгелдей қазып алу мүмкін емес, оның біразы жер қойнауында қалып қояды. Кенбайлықтың алынбай қалған бөлігін жоғалым дейді. Жоғалым деңгейі пайызбен (Ж) немесе жоғалым коэффицентімен бағаланады. Есептік қордан қазып алынатын кен бөлігін өнеркәсіптік қор дейді. Өнеркәсіптік қордың есептік қорға қатынасы жоғалым коэффиценті мәнін береді.

Шахта алабын қазу реті. Ашылған кен сілемі немесе шахта алабы белгілі бір тәртіппен қазылады. Күрт құлайтын, көлбеу қатқан кен сілемдері қабаттарға бөлінеді де, көбіне жоғары қабаттан бастап төмен бағытта кен қоры алына бастайды. Ол үшін алдымен жоғарғы деңгейжиектер ашылып, даярланады және бұлармен қатар төменгі қабаттарды ашатын күрделі кен қазбалары жүргізіле береді. Мұны кен ісінде ылдилап қазу дейді. Бұған керісінше жерасты кен қазу практикасында алдымен алап толық ашылып, сосын кен өндіру жұмысы төменгі қабаттан басталады. Мұның қоры түгесілген соң жұмыс келесі, жоғарыдағы қабатқа көшіп отырады. Мұндай кен қазу жұмысын өрлей қазу дейді. Даярланған қабатта кен қазу орта тұстан түскен оқпаннан шахта алабының қанатына қарай бағытталса, мұны тура және шабуылдап қазу дейді. Егер кен өндіру қанаттардан ортаға жүргізілсе, оны кері немесе шегіністік қазу дейді.

Шахта алабының мөлшері бойынша топтастырмасы

Алап сипаты	Кен сілемінің қалыңдығына қарай		Кен ауданы м^2
	15 м-ге дейін	15 м жоғары
Шағын	500-600м	300м	500
Орташа	600-1000м	300-600	500-1200
Үлкен	1000-1500	600-1000	1200-2500
Өте үлкен	1500м-ден асатын	1000м-ден асатын	2500 асатын

Шахта алабын ашу тәсілдері

Кенішті,не болмаса шахта алабын ашу деп жер бетінен бастап жүргізілген қазбалардың кен сілеміне дейін жетіп, жер бетінен жол ашып, оны даярлау жұмыстарын бастауға мүмкіндік туыруды айтады. Қазылып жатқан кен сілемінің жаңа учаскесін ашқанда кен қазбасын жер бетінен бастау шарт емес.

Ашу қазбаларын күрделі кен қазбалары дейді. Ашу қазбаларына – шахта оқпандары, штольня, квершлаг, күрделі өрлемелер, шыңырау, ОА-ы қазбалары, т.б. жатады. Ашу қазбалары бас және көмекші болып бөлінеді. Бас қазбаға шахтаның бас оқпаны мен бас штольня жатады. Көмекші кен қазбаларына желдетіс, қосалқы оқпандар мен штольнялар және күрделі кен, квершлагтар, т.б. қазбалар жатады. Кеннің жаралым ерекшілігіне қарай көмекші ашу қазбалары қатарына шыңырау, тұйық оқпан, өрлейқаз, еңкіш, күрделі өолеме (кенқұдық) жатады.

Ашу қазбаларының бәрі күрделі құрылыс қаржысымен іске асады. Үңғыма жұмыстары тәмамдалып, шахта пайдалануға берілгеннен бастап мұның бәрі кеніштің негізгі қорына айналады. Сөйтіп, ашу қазбаларын ұңғылауға жаратқан қаржы өтем шығыны (меншікті күрделі қаржы) түрінде кеннің өзіндік құнына кіреді. Бұл - барлық күрделі қаржыны жылдың өнімдікке әкелетін шығын.

Кен геологиялық және кен-техникалық жағдайлардың салдарынан кен қазу ісінде қолданылатын бірнеше ашу төсілдерінің қатар қолданылуы жиі кездеседі. Мұны 4.2-кестеде келтірілген ашу төсілдерінің жіктелімнен оны байқау қиын емес. Ашу тәсілдері әр түрлі қазбаларда қатар қолдануына байланысты қарапайым (бір сатылы), құрамды (көп сатылы) болып бөлінеді.

Ашу тәсілдері	Бас ашу қазбасьньң орналасуы	Көмекші ашу қазбалары
Тік оқпандармен ашу	Қарапайым тәсілдер жатпа бүйірінде, төнбе бүйірінде. Кен сілемін қиьш өтеді	Көмекші оқпандар қабаттас немесе топтық кверхплагтар Күрделі кенқұдықтары
Көлбеу оқпандармен ашу	Кеннің қапталында, кен сілемдер арасында	Тік оқпандар. Қабатгық немесе топтық квершлаггар. Күрделі кенқұдықтар
Штольнялармен	Кен қыртысымен жатпа бүйірінен сілем қаптальшда, үстіңгі жыныстармен	Келте квершлаггар Кенқұдықтар Тік оқпандар
Жер бетімен тік оқпандармен	Кен қыртысымен, жатпа немесе төнбе бүйірінде /созылым бойында/	Тұйық тік не көлбеу оқпандар. Қабаттық немесе топтық квершлаггар. Кенқұдықтар
Жер бетінен көлбеу оқпандармен	Кенге көлденең, төнбе, жатпа бүйірінде	Тұйық тік немесе көлбеу оқпандар. Қабаттық немесе топтық квершлаггар. Кенқұдықтар
Құрамды тәсілдер
Штольнямен	Төнбе не жатпа бүйірде. Кен қапталында	Тұйық тік және көлбеу оқпандар. Қабаттық немесе топтық квершлагтар Кенқүдықтар
Еңкіш. Жүрістік еңкіштермен	Кен қыртысымен төнбе, құлау аймағынан тысқары немесе жатпа бүйірінен. Қапталдан кен қыртысымен, Жатпа не төнбе бүйірде /созылым бойымен/. Сілемге кесекөлденең Кен қыртысымен, жатпа бүйірде, қапталда	Тік оқпандар, квершлагтар

Тік оқпан кен сілемінің тек бүйір, не болмаса бір жақ қанатынан түсіп қоймайды, практикада кен сілемін қиып өтетін тәсілдері де (4.8-сурет, б) кездеседі. Мүндай ашу тәсілдері жайпақ, көлбеу көмір тақтасын ашқанда жиі ұшырасады (4.15-сурет): себебі, көмір тақтасы онша қалың болып кездеспейді және бірнеше көмір тақтасы топтасып жатуы жиі ұшырасады. Кен сілемін қиып өтетін оқпанмен ашудың көптеген тиімді жақтары бар.

Мөселен, оқпаннан кен сілеміне жүргізілетін квершлагтар ұзындығы қысқарады. Бірақ мүндайда оқпанды құлатпай сақтау мақсатымен оның маңында кеннен сақтық кентіректер орнатылады. Мұндай кентіректегі кеннің деңгейі өте көп, өрі алынбай жоғалым болып жер қойнауында қалып қояды. Ал, көлбеу оқпандар, өсіресе, көмір тақтасын ашқанда көбіне кен сілемімен жүргізіледі. Мүндайда сақтық кентіректердегі жоғалым онша көп емес. Егер сақтық кентіректерді қалдыру тиімсіз болса, көлбеу оқпан кен сілемінен төменірек жанама жыныс арқылы өтіледі (4.8-суретке ңараңыз, д).

Қарапайым ашу тәсілдеріне сипаттама

Күрделі штольнямен ашу. Штольнямен ашу тәсілі таулы жерде жатқан кенді ашуда қолданылады. Егер тау шатқалы терең болып келсе, онда төменнен бір күрделі штольня өтеді де, жоғары қабаттарда қазылатын өнім кен құдығы арқылы осыған түсіріліп, сыртқа тасымалданып, шығарылып отырады. Егер қабаттың штольнялары ашылса шығарылған кен аспалы жолмен төмен тасылады. Бос штольня кен қорының денін қиып өтетіндей етіп жүргізіледі, әрі мұның деңгейі төменде жырамен ағатын су болса, оның арнасынан жоғары түруы ұажет. Жер бедеріне және кеннің жаралымына байланысты штольнямен ашудың мынадай төсілдері кездеседі:

а) штольня кеннің созылым бағытымен жүргізіледі. Бұл жағдайда штольня кен сілемі арқылы, не болмаса кен сілемін қуалай қатар жүргізілуі ықтимал;

ә) штольня кеннің төнбе, не болмаса жатпа бүйірінің орта тұсынан оған кесе-көлденең өтіледі.

Кен сілемімен өтілетін осы тәсіл жұқа немесе желі кеніштерін қазғанда қолданылады. Ашудың осы сұлбасы мынадай шарт орындалғанда ғана пайдаланылады:

а) кен сілемі тау бөктеріне шығып жату қажет; ә) кен сілемі штольня түсетін жыра осіне көлденең жатуға тиіс.

Қарастырылған ашу төсілдерінің артықшылығы:

1. Кен қазуды қысқа мерзімде бастауға болатындығы;

2. Штольняны өту шығынының біразы жол-жөнекей қазылатын кенмен өтеу мүмкіндіғі;

3. Кеніште қосымша барлау жүргізіледі.

Кемшілігі:

1. Кенді шахта алабының шекарасынан бастап қазуға мәжбүрлік. Штольняны құлатпай ұстап тұруға қажет кентірек қалдыру мәжбүрлігі;

2. Кен сілемін бір қанаттан ғана ңазу;

3. Кенмен жүргізілген штольняны күтіп ұстау шығынының көбейтіндісі.

Төнбе бүйірден кесе-көлденең түсетін штольня мен кеннің жатпа бүйірі түсынан кесе-көлденең түсетін штольня мынадай жағдайда жүргізіледі:

а) кен жер бетіне шықпай жыраға параллель созыла жатқанда;

ә) кеніш тау бөктеріне қарай құлай жатқанда.

Артықшылығы:

1. Қос қапталдан қатар кен қазу мүмкіншілігі;

2. Штольняны күтіп ұстау шығынының аздығы.

Кемшілігі:

1. Кенішті пайдалануға беру мерзімінің созылып ке- тетіндігі;

2. Штольняны бос жыныстарымен жүргізгендіктен оның өту құнының қымбаттауы.

Жатпа бүйірден кесе- көлденең түсетін штольнямен ашу. Кеннің жатпа бүйір тұсынан кесе-көлденең жүргізілетін штольнямен ашу сызбасы мынадай жағдайда қолданылады: а) жер бетіне шықпайтын кен сілемі жыра осіне па- раллель жатқанда;

ә) тау бөктері жатпа бүйірі болып келгенде. Аталған ашу сызбасының артықшылығы мен кемшіқліктері жоғарыда айтылған жатпа бүйір тұсынан түсетін штольнямен ашу тәсілінен айырмасы жоқ.

Кен қабатын штольнямен ашудың тік, көлбеу оқпандары тәсілінен біраз артықшылықтары бар. Олар:

1. Штольнямен ашу өте ыңғайлы, әрі кен массасы оқпан арқылы көтерілмейтіндіктен аударып тиеу, яғни оқпанға жеткізіліп, сосын скипке қайта тиеу үдерістері болмайтындықтан, дозатордың, шанақтың, аудартқы кенүңгір тәрізді оқпан албары қазбаларын жүргізудің қажеті болмайтындығы. Себебі, кен қазылып жатқан блоктан өнімі электровоз тіркемесіне тиеліп штольнямен , тыска шығады. Бүл тәсілдің тағы бір артықшылығы - кен тасымалдауға өте тиімді көлік түрінің қолданылатындығы. Мәселен, автомобильдерді қолдануға мүмкіндік беретіндігінде.

2. Штольняны өтудің құны оқпаннан анағұрлым арзан, әрі бұл жағдайда суды арнаулы сорғы қондырғыларымен төгудің қажеті болмайды, су штольня бойымен арық арқылы өз бетінше тысқа ағып жатады.

3. Көтеру шығынының мүлдем болмауы. Осы тақылеттес артықшылығы болғандықтан, экономикалық тұрғыдан қарастырылғанда жүргізілетін штольня ұзындығы бірнеше шақырымға (4-8км) жеткенімен де ол өте тиімді. Егер штольня кен сілеміне параллель қазылса, онда әр тұстан кенге қарай енбелер жүргізіліп отырады.

Кен өндірісінде әр қабат жеке-жеке қабаттық штольнялармен де ашылады (4.9-сурет, в). Әр қабат сайын штольня өту жұмсалатын күрделі қаржыны өсіріп жіберетіні сөзсіз. Сондықтан көп жағдайда ең төменгі қабаттан күрделі штольня жүргізіліп, ал жоғарғы қабаттар күрделі өрлемемен ашылады. Мұндай өрлеме кен түсірілетін, адам түсіп-шығатын бөлімдерімен де көмкеріледі. Егер өнімділігі жоғары болса, қабат саны көп болса, онда бір емес бірнеше өрлеме жүргізіледі. Кен түсіруге жеке өрлеме арналады. Кеншілердің түсіп-шығуына,материалдар мен құрал көтеруге қажет өрлемелер жеке пайдаланылады. Желдетіс таза ауа осы өрлемелер арқылы жіберіледі.

Кеніш алабының қоры кері бағытта, яғни шекарадан штольня сағасына қарай қазылатын болса, алдымен штольня алқаптың шекарасына дейін өтіледі. Оған дейін кен өндіру жұмысы басталмайды. Егер кенішті тез пайдалану мақсаты тұрса да, онда тура бағытта кен қазу жұмысы қолданылады. Мұндайда штольня межелі қашықтыққа жүргізілген соң, ашылған кен учаскесі дайындалып, кен қазыла бастайды. Ал кені алынған алқаптан өтетін штольняны ұстап тұру үшін оның өн бойында ені 20-25 м сақтық кентірегі қалдырылып, ол кен қазу жұмысы алабы шекарасына жеткенде ғана алына бастайды. Сақтық кентіректі қазу кеніштің соңғы кезеңіне, яғни өшу кезіне сай келеді. Сақтық кентіректрінің 25-30% қоры алынбай, жоғалым болып жер қыртысында қалып қояды.