Вопрос 6

По своему назначению и срокам службы горизонтальные горные выработки подразделяются на капитальные (туннели, штольни, квершлаги, выработки околоствольного двора, в нек-рых случаях откаточные штреки) и подготовительные (откаточные и вентиляц. штреки, орты, просеки и др.). Капитальные горизонтальные горные выработки обычно, за нек-рым исключением, проводятся по породе вне зоны активного горного давления. Подготовительные горизонтальные горные выработки делаются по полезному ископаемому с подрывкой почвы или кровли или в однородном массиве (по породе или полезному ископаемому).

Форма поперечного сечения выбирается в зависимости от свойств окружающих пород, величины и направления горного давления, срока их службы, вида транспортных средств, материала и конструкции крепи. Она может быть прямоугольная, трапециевидная, полигональная, прямоугольная с полуциркульным и коробовым очертанием свода, подковообразная, арочная и круглая. Наибольшее распространение имеют сводчатая и трапециевидная формы. Размеры поперечного сечения горизонтальные горные выработки определяются габаритами подвижного состава, количеством рельсовых путей для транспорта горной массы, величиной зазоров между подвижным составом и крепью выработки, допускаемых правилами безопасности, способом передвижения людей, а также количеством воздуха, статочно устойчивой кровле, когда нет опасности прорыва слабых пород в забой выработки при взрывании шпуров.   

Работы по проведению горизонтальной горной выработки состоят из двух осн. процессов — выемки и погрузки породы. Выемка породы в мягких однородных породах может осуществляться при помощи проходческих комбайнов, механизированных щитов, гидроотбойки, механизированных инструментов (отбойных молотков, пневмоломов, пневмолопат), буровзрывных работ, комбинированных способов с совмещением буровзрывных работ с отбойными молотками или врубовыми машинами. Выемку породы при помощи механизированного инструмента производят при проведении горизонтальной горной выработки по пластам нарушенным, сильно загазованным и содержащим валунные включения, а также при наличии над выработками слабых пород (обводненные пески, пластичные глины). Буровзрывные работы применяют при дока осуществляется при помощи буровзрывных работ и отбойных молотков (предварительное рыхление). Применение же врубовых машин для создания дополнительной плоскости обнажения ограничивается в осн. проведением выработок широким ходом, так как в этом случае обеспечивается более полное использование врубовой машины. Метод гидроотбойки используется на шахтах, где имеется гидравлич. система транспортирования пульпы на земную поверхность, отстаивания и осветления ее.

Проведение выработок в крепкой однородной породе в осн. осуществляется при помощи буровзрывных работ. Буровзрывные работы должны обеспечивать: соответствующую проекту форму и размеры выработок, равномерное мелкое дробление породы и размещение ее после взрыва в призабойной зоне; ровную поверхность забоя после взрыва; высокий коэфф. использования шпуров (к. и. ш.). В результате буровзрывных работ не должны возникать трещины и заколы в кровле, почве и боках выработки; должна быть исключена возможность повреждения проходческого оборудования. В качестве В В при проведении горизонтальной горной выработки в твердых однородных породах применяются аммониты и труднозамерзающий динамит. Расход В В на разрушение 1 м3 обуренной породы в зависимости от ее крепости и структуры, поперечного сечения выработки и количества обнаженных поверхностей составляет от 0,5 до 2,5 ksJm3. Чаще применяются колонковые заряды, размещаемые в шпурах. Диаметр шпуров соответствует диаметру патронов. Глубину шпуров выбирают исходя из характеристики породы, продолжительности проходческого цикла и получения наибольшего к. и. ш. Шпуры располагают в забое с таким расчетом, чтобы получить равномерное дробление породы и ровное оконтуривание стен выработки. Для создания наиболее благоприятных условий работы В В пробуривают так наз. врубовые шпуры — врубы,— создающие дополнительную поверхность обнажения в забое. Врубы могут быть пирамидальными, клиновыми, боковыми, призматическими, щелевыми и т. д. Шпуры бурятся при помощи пневматич. бурильных машин ударно-поворотного действия, машин вращательно-ударного действия или электрич. машин (вращательного действия). Для заряжания шпуров используются пневмозарядники и пневмозабойники. После взрывания шпуров забой проветривают для удаления газовых продуктов взрыва в течение 5—15 мин. Забой проветривается также и все остальное время работы, но менее интенсивно. Для погрузки породы при проведении выработок в твердых породах могут применяться погрузочные машины с ковшовым рабочим органом или с нагребающими лапами, а при проведении выработок большого поперечного сечения — подземные экскаваторы.

При проведении выработок в неоднородных породах работы могут производиться одновременно по пласту и по породе или раздельно. При раздельной выемке вначале обычно производят работы по пласту с таким расчетом, чтобы забой по пласту опережал породный забой. Затем производят выемку породной части забоя.

Вспомогательные операции при проведении горизонтальной горной выработки включают: транспорт породы от забоя, освещение забоя, водоотвод; выбор типа и грузоподъемности транспортных средств осуществляется в зависимости от конкретных условий проходки.

При проведении горизонтальной горной выработки в неустойчивых породах или в породах с большим притоком воды применяют спец. способы проходки. К ним относятся искусств, замораживание пород, проходка под сжатым воздухом, предварительное осушение, тампонирование окружающих пород и т. д.

Организация работ является одним из главных факторов повышения технико-экономических показателей.

При строительстве горных выработок буровзрывным способом совершенствование организации работ происходит в следующих направлениях: выполнение работ по графику цикличности; планово-предупредительный ремонт механизмов для обеспечения исправной их работы; укомплектование бригады квалифицированными рабочими; бесперебойное материально-техническое и энергетическое снабжение.

Наиболее прогрессивной организацией труда является проведение работ по графику цикличности. Цикличная организация работ предусматривает выполнение технологических процессов в определенной последовательности в установленное графиком время. График цикличности увязывает в пространстве и времени выполнение всех технологических процессов с учетом объема работ, производительности оборудования, числа и расстановки рабочих.

Продолжительность проходческого цикла определяется от начала проведения одного процесса (например, бурение шпуров) до его возобновления после выполнения всех процессов, входящих в цикл.

Указанные виды работ можно выполнять последовательно или с частичным совмещением. Степень совмещения работ зависит от принятой технологии и организации работ. Частично совмещают бурение шпуров и погрузку породы с возведением крепи — установкой затяжек, устройством водоотводной канавки, настилкой временного пути и другими вспомогательными работами.

При прочих равных условиях продолжительность цикла возрастает с увеличением крепости пород, площади поперечного сечения выработки и глубины шпуров, при недостаточном числе проходчиков и низкой их квалификации. Продолжительность цикла уменьшается при применении высокопроизводительных машин и бесперебойной их работе, прогрессивной технологической схемы и нормативном материальном и энергетическом обеспечении.

Основополагающим принципом установления продолжительности цикла является обеспечение высокой скорости проведения выработки при минимальных затратах труда и средств.