Российский государственный геологоразведочный университет

им. Серго Орджоникидзе

Кафедра Горного дела

Отчёт по

Горной практике

групп РМБА-08, ПС-08, РМН-08

Москва 2011

Открытые и подземные горные выработки

Открытые горные выработки

К открытым горным выработкам относятся: карьеры, траншеи и канавы.

Преимущества открытых горных выработок:

• Низкая себестоимость

• Высокая производительность труда

• Безопасные условия работ.

Недостатки:

• Нарушение экологии района

• Высокий коэффициент вскрыши (соотношение объема вскрышных пород к объему полезного ископаемого)

Глубина карьеров – до 860 метров (средняя глубина 200-300 метров)

Высота уступов карьера – 2-20 метров.

Подземные горные выработки:

К подземным горным выработкам относятся: горизонтальные - штольни, штреки, квершлаги, рассечки, орты; вертикальные – стволы шахт, восстающие, шурфы; наклонные – стволы шахт, уклоны, бремсберги.

Преимущества:

• Не нарушают экологию района

• Низкий коэффициент вскрыши

• Избирательность выемки

Недостатки:

• Высокая стоимость из-за больших глубин

• Опасные условия труда

Форма поперечного сечения может быть трапециевидной и прямоугольносводчатой.

Площадь поперечного сечения – от 2м² до 8м².

Крепление подземных горных выработок:

1. Деревянная (сосна, ель, пихта, кедр). Время эксплуатации – до 1 года. Толщина крепи – 14-36см;

2. Бетонная (30-50см);

3. Железная (редко используется);

4. Железо-бетонная (15-20см);

5. Набрызг-бетон (5-7см);

6. Анкерная (породы держат сами себя).

Способы проходки подземных горных выработок:

1. Ручной;

2. Буро-взрывной (бурение шпуров, закладывание вв, взрывание, проветривание, отчистка забоя от разрушенной горной породы, крепление);

3. Механизированный;

4. Комбинированный;

5. Скреперный.

Оборудование подземных горных выработок:

• Крепь;

• Водоотводная канава;

• Пешеходный настил;

• Воздуховод;

• Трубы со сжатым воздухом, электричеством, воздухом для проветривания;

• Балластный слой, шпалы, рельсы.

Проходка геологоразведочных шурфов

Шурфы, одни из самых распространенных разведочных выработок, проходят на всех стадиях геологических исследований - при съемке, поисках и разведке месторождений.Шурфы проходят в различных горно-геологических условиях, в том числе и в различных по крепости породах - крепких, мерзлых, рыхлых, часто с интенсивным поступлением воды в выработки. Существует несколько способов проходки геологоразведочных шурфов: Ручной, где f < 3(4); механизированный, где f < 5(6); буровзрывной, где f >5.

В породах слабых бурение шурфов осуществляется ручными электросверлами. Для бурения шпуров в породах средней крепости и крепких рекомендуется перфоратор, предназначенный для бурения шпуров, направленных вниз (к примеру ПП-50).

В связи с тем, что площадь поперечного сечения выработки во всех случаях невелика, глубина шпуров, как правило, не превышает 1,5 м. Поэтому комплект буров состоит из забурника и одного бура необходимой длины.Число шпуров зависит от свойств пород, площади сечения и может достигать 10 - 15.

Буровзрывной способ проходки применяется в породах различной крепости, в том числе в мерзлых, и в настоящее время является основным. Этим способом проходят шурфы различной глубины - от самых мелких, с площадью поперечного сечения в свету 0,8 - 0,9 метра квадратного, до самых глубоких (до 40 м). Взрывание шпуровых зарядов производится электрическим или электроогневым способом. При применении электрического способа применяются электродетонаторы мгновенного и короткозамедленного действия.

К механизированным способам проходки шурфов относят такие, при которых основные проходческие операции - выемка породы, ее погрузка и доставка на поверхность выполняются без присутствия людей в забое.

Механизированные способы можно условно разделить на две группы: способы, при которых используют машины с исполнительными органами, работающими по принципу черпания породы; способы, при которых используют машины с исполнительными органами бурового типа (буровые способы).При бурении шурфов полностью механизируются операции-разрушения породы в забое, ее погрузки и транспортирования на поверхность, обеспечивается высокая скорость проходки, повышается безопасность работ, улучшаются условия труда. Наиболее удобными для бурения разведочных шурфов являются самоходные буровые установки, выполненные на базе автомобилей высокой проходимости и гусеничных тракторов. Одни из этих установок предназначены для бурения скважин различного диаметра, в том числе и для проходки шурфов, другие разработаны и применяются только для бурения шурфов. Примером буровых установок первого типа является наиболее широко распространенная ЛБУ-50.

Установка состоит из бурового станка, смонтированного на шасси автомобиля высокой проходимости, лебедки; планетарного типа, работающей от двигателя базового автомобиля, гидравлического механизма подачи и кривошипно-шатунного ударного механизма. Транспортирование бурового инструмента и вспомогательного оборудования осуществляется в прицепе. Установка укомплектована инструментом для бурения скважин шнековым и ударно-канатным способами, а также оборудованием для проходки шурфов.Мощная гидросистема установки обеспечивает подъем-опускание мачты, перемещение вращателя, создание осевой нагрузки на забой и разгрузку бура.

Примером специализированных буровых установок является УБСР-25.

Буровая установка УБСР-25:

1- мачта; 2- укосина; 3 - ротор; 4 - винтовые домкраты; 5 - рама; 6 - гидроцилиндры; 7 – лебедка; 8 - пульт управления.

Она смонтирована на трелевочном тракторе и поэтому может быть использована в труднодоступных районах. Привод бурового станка осуществляется непосредственно от двигателя трактора. Буровая установка предназначена для проходки шурфов при разведке россыпных месторождений в талых породах, содержащих галечно-гравийные включения и валуны (размером до 200 мм - ковшовыми бурами - и до 500 мм - грейфером).Установка состоит из мачты, подвижного ротора, лебедки, гидравлического механизма подачи и пульта управления.В комплект бурового инструмента установки УБСР-25, наряду с грейфером и однолезвийным долотом, предназначенным для проходки по породам с включением валунов, входит цилиндрический бур, по конструкции являющийся кассетным. Кассета цилиндрической формы, имеющая центральную трубу, передовое долото и оснащенная основными ножами, вставляется в бур снизу и фиксируется.

Процесс бурения шурфа совмещается с креплением его металлическими обсадными трубами. Обсадка производится при вращательно-поступательном перемещении труб ротором и системой гидравлической подачи.

При вращательном бурении шурфов наибольшее распространение получил шнековый бур.Он представляет собой вал, к которому по винтовой линии приварены одна или две лопасти, служащие для размещения разрушенной породы. К нижней кромке лопастей крепятся сменные ножи, разрушающие при вращении, бура основной объем породы. На верхнем конце вала расположен переходник для соединения с буровой штангой, а на нижней - центрирующее долото.