Формы и размеры поперечного сечения горных выработок

транспортных средств и требуемых зазоров.  
Минимальные величины прохода и зазора между крепью и наиболее  
выступающей час тью подвижного состава должны быть не менее 0,7 м и  
0,25 м при рамных крепях  не менее 0,7 м и 0,2 м при сплошной бетонной,  
каменной и железобетонной крепи. Зазор между наиболее выступающими  
кромками габаритов  встречных электровозов (вагонеток) должен быть не  
менее 0,2 м.  
На  двухпутных  участках  выработок  околоствольных  дворов,  отка- 
точных  и  вентиляционных  горизонтов,  стационарных  погрузочных  пунк- 
тах производительностью 1000 т в сутки и более в местах, где  производят- 
ся маневровые работы, сцепка и расцепка вагонеток или составов, а также  
в однопутных околоствольных выработках клетевого ствола зазоры долж- 
ны быть по 0,7 м с обеих  сторон.  
В местах посадки людей в  пассажирские поезда свободный проход  
должен быть не менее 1 м.  
Во всех выработках, оборудованных конвейерной доставкой, ширина 

прохода должна быть с одной стороны не менее 0,7 м,  с другой стороны −  
0,4 м. Расстояние от верхней выступающей час ти конвейера до верхняка  
должно быть не менее 0,5 м, а от натяжных и приводных головок  до верх- 
няка − не менее 0,6 м.  
При  монорельсовом  транспорте  расстояние  между  днищем  сосуда  
или  нижней  кромкой  перемещаемого  груза  и  почвой  выработки  должно  
быть не менее 0,4 м. Зазор между наиболее выступающей частью конвейе- 
ра и крепью с одной с тороны должен быть не менее 0,7 м, а с другой сто- 
роны − не менее 0,2 м.  
  

В горизонтальных выработках, оборудованных конвейерами  и рельсовым 

транспортом,  а  также  в  горизонтальных  и  наклонных  выработках, 

оборудованных конвейерами и монорельсовым  транспортом, зазор между  
конвейером  и  крепью  должен  быть  не  менее 0,4 м,  между  конвейером  и  
подвижным  составом  − 0,4 м,  между  подвижным  составом  и  крепью  −  
0,7 м.  
В наклонных выработках, оборудованных конвейерами и рельсовым  
транспортом, зазоры между крепью и конвейером должны быть 0,7 м, ме- 
жду конвейером и подвижным составом - 0,4 м, между подвижным соста- 
вом и крепью  0,2 − 0,25 м, в зависимости от вида крепи.  
Указанные выше боковые зазоры и проходы должны соблюдаться на   
высоте не менее 1,8 м от почвы (тротуара).  
Далее графически определяют минимальную ширину выработки в свету, а затем аналитически все остальные ее размеры и площадь поперечного сечения. Сущность графического способа состоит в следующем. На бумагу в  
определенном  масштабе  на  уровне  верхней  кромки    подвижного  состава  
или конвейера наносят габариты принятого оборудования, размещаемого в  
выработке,  минимальные  зазоры  и  расстояния  между  отдельными  меха- 
низмами, оборудованием  и  постоянной крепью выработки. Затем  по мас- 
штабу находят ширину выработки в свету на уровне верхней кромки под- 
вижного  состава  или  конвейерной  установки.  После  этого  аналитически  
определяют все остальные размеры.  
При  проектировании поперечного сечения выработки в свету  необ- 
ходимо учитывать запас на возможные осадки пород, зависящий от  типа  
выработки, условий ее поддержания  и мощнос ти  пласта угля.  В  типовых  
сечениях  [5]  предусмотрены  вертикальная  податливость  крепи 300 мм  и  
горизонтальная на уровне 1,8 м от почвы выработки – 230-290 мм. В выра- 
ботках, закрепленных податливой крепью, очень важно правильно ус тано- 
вить запас на осадку, что может обеспечить ее безремонтное поддержание  
на весь срок службы.

   3. Горизонтальные горные выработки.

   Искусственные полости, создаваемые в недрах земли или на ее поверхности в процессе разведки или разработки месторождений полезных ископаемых, называются горными выработками. В соответствии с назначением их делят на разведочные и эксплуатационные. 
В зависимости от положения выработок относительно земной поверхности различают выработки открытые и подземные. 
Под открытыми понимают выработки, расположенные непосредственно на поверхности земли и имеющие незамкнутый контур поперечного сечения. Подземные выработки могут иметь выход или не иметь непосредственного выхода на поверхность, но контур их поперечного сечения всегда представлен замкнутой линией. 
Положение выработок в пространстве определяется также углом их наклона к горизонтальной плоскости, в связи с чем их подразделяют на горизонтальные, вертикальные и наклонные. 
Наибольшие объемы горноразведочных работ приходятся на горизонтальные подземные выработки. К ним при разведке месторождений относятся штольни, штреки, квершлаги, рассечки, орты. 
Штольня — горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность (рис. 20.1).

 
Штольни проходят в сильно пересеченной или гористой местности. В зависимости от рельефа поверхности и условий залегания горных пород они могут располагаться по простиранию, вкрест простирания или под некоторым углом к простиранию пласта или жилы. 
Длина разведочных штолен составляет от 100 до 4000 м, а площадь поперечного сечения в основном от 5,8 до 9 м2. 
Штрек — горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по простиранию полезного ископаемого (см. рис. 20.1). Если залегание горизонтальное, то штреком будет называться горизонтальная выработка, пройденная по пласту в любом направлении. Штреки, пройденные не по полезному ископаемому, а по простиранию пустых пород, называются полевыми. Длина штреков изменяется в пределах от 50 до 1000 м, а площадь поперечного сечения — 5,1—7,5 м2. 
Квершлаг — горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по пустым породам вкрест простирания или под некоторым углом к простиранию пород (см. рис. 20.1). Площади поперечных сечений квершлагов такие же, как у штреков. 
Рассечка — горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая вкрест простирания горных пород (см. рис. 20.1). Рассечки проходят из штолен, штреков и некоторых вертикальных выработок. С помощью рассечек осуществляют не только разведку основного рудного тела, но также ведут поиск и разведку апофиз (ответвлений) от основного рудного тела, а также слепых тел полезного ископаемого. Длина рассечек составляет от 5 до 100 м, а площадь поперечного сечения — от 2 до 5 м2.

 Орт — выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая в толще полезного ископаемого вкрест его простирания или под некоторым, отличным от 90°, углом к нему (см. рис. 20.1). Орты часто соединяют собой штреки, пройденные у противоположных границ мощной залежи.

   Поверхности, ограничивающие горизонтальную выработку в пространстве, имеют специальные названия. Кровля выработки — поверхность, ограничивающая выработку сверху; почва — поверхность, ограничивающая выработку снизу; бока — поверхности, ограничивающие выработку с боков; забой — поверхность, которая на стадии проведения выработки перемещается. Часть горной выработки, непосредственно прилегающая к забою и предназначенная для размещения рабочих и оборудования, называется призабойной зоной, или призабойным пространством.

  Камерами называются горные выработки, имеющие небольшую длину по сравнению с размерами поперечною сечения. Они предназначаются для размещения в них различных машин, оборудования, хранения материалов и других целей. Камеры в основном расположены около шахтных стволов.

Совокупность камер и выработок, примыкающих к шахтному стволу и предназначенных для обслуживания подземного хозяйства, называется околоствольным двором. В околоствольном дворе располагаются следующие камеры: электроподстанция, насосная, электровозное депо, камера ожидания, диспетчерская, водосборник, медпункт и др.

Выработки, образующиеся в результате выемки пласта   или залежи, где осуществляется основная добыча полезного ископаемого, называются очистными выработками.

Поверхность очистной выработки, с которой непосредственно осуществляется выемка полезного ископаемого, называется очистным забоем Очистной забой значительной длины называется лавой.

 Заключение

Горные выработки проводятся также для целей железнодорожного и автомобильного транспорта (тоннели), при строительстве гидротехнических сооружений и стока и перепада воды (водопроводные каналы, водоводы), для хранения нефтепродуктов и газообразных веществ (камеры, хранилища) и др.

В зависимости от способа финансирования работ различают капитальные и некапитальные горные выработки. Капитальные выработки проводятся за счет капитальных вложений, отпущенных на строительство предприятий или разведку месторождения, а некапитальные — за счет текущих издержек уже действующего предприятия (рудника, шахты).

По углу наклона к поверхности различают горизонтальные, наклонные и вертикальные горные выработки.

В зависимости от соотношения между площадью поперечного сечения и продольным размером горные выработки разделяют на протяженные (стволы, шурфы, квершлаги, штреки, траншеи, канавы и т. д.) и объемные (камеры и околоствольные дворы).

У горизонтальных и наклонных выработок, пройденных в недрах Земли, выделяют следующие ограничивающие их поверхности: забой, кровлю, бока и почву. Забоем называют перемещающуюся в пространстве полезного ископаемого или вмещающих пород поверхность, с которой непосредственно осуществляется их выемка. Бока выработки — поверхности горных пород, ограничивающие выработку с ее боков. Поверхность горных пород, ограничивающую горную выработку сверху, называют кровлей, а снизу — почвой.

В вертикальной подземной горной выработке различают забой и бока.Место примыкания подземной выработки к поверхности Земли или к другой выработке называют устьем выработки. Во всех подземных выработках (кроме длинных очистных) различают призабойное пространство — пространство внутри выработки, которое примыкает непосредственно к забою, где располагается забойное горнопроходческое оборудование и находится обслуживающий его персонал. Призабойное пространство достигает длины нескольких десятков метров. Расстояние, на которое перемещается забой выработки за определенный промежуток времени (смену, сутки, месяц), называют подвиганием забоя.

Список литературы

1. Егоров П.В., Бобер Е.А., Кузнецов Ю.Н. и др. Основы горного дела.-М.:Изд-во МГГУ.-2006.

2. Кузнецов Ю.Н., Лебедев В.И. Практикум по дисциплине «Основы горного дела». Ч.1.-М.:МГГУ.-2007.

3. Кузьмин Е.В., Хайрутдинов М.М., Зенько Д.К. Основы горного дела.-М.:ООО «Арт ПРИНТ».-2012.

4. Селезнёв А.И. Горное дело и БВР. Е.: УГК им. И.И. Ползунова, 2001.

5. Грабчак Л.Г. Горнопроходческие машины и комплексы. М.: Недра, 1990.

6. Пухов Ю.С. Рудничный транспорт. М.: Недра, 1983.