Горная выработка

Горная выработка шахты – это пустота, которая образуется под землей вследствие проведения горных работ. Подобные работы осуществляются во время добычи полезных ископаемых или прочих горнотехнических мероприятий.

Виды горных выработок

Существует несколько классификаций горных выработок.
По углу, составляемому продольной осью выработки выделяется:

• наклонная горная выработка 
• горизонтальная горная выработка 
• вертикальная горная выработка.

• подземная горная выработка. 
• открытая горная выработка. Такие выработки находятся у земной поверхности и имеют незамкнутый контур поперечного сечения.

Рассмотрим некоторые из них более детально.
Вертикальные горные выработки – это шахтные и слепые стволы, шурфы и другие. Шахтный ствол — представляет собой вертикальную выработку, которая имеет непосредственный выход на землю. Она нужна для того, чтобы проводить обслуживание подземных работ на территории шахтного поля. Шахтный ствол, который поднимает полезные ископаемые на поверхность, называется - главный ствол шахты, а тот, который служит для спуска и подъема персонала, оснащения и различных материалов - вспомогательный ствол. Кроме этого существует и вентиляционный ствол, в котором при помощи вентилятора свежий воздух нагнетается в подземные выработки шахты.
Шурф представляет собой небольшой глубины горную выработку чаще всего прямоугольного сечения, которая проводится с поверхности. Шурфы необходимы для вентиляции и спуска материалов на верхние горизонты шахтного поля.
Среди горизонтальных выработок часто встречаются штольни, штреки, орты. Штольня является горной выработкой, которая проведена к месторождению. Она имеет непосредственный выход на поверхность. Штольни помогают обслуживать подземные горные работы. Штольня бывает:

• главная
• дополнительная
• вентиляционная.

Штреки — это горизонтальные горные выработки, которые проводятся по залеганию наклонно расположенного месторождения. Угол наклона составляет от 0 до 3°.
Орты — горизонтальные выработки не выходящие на поверхность. Угол наклона более 3°. Проводятся такие выработки вкрест залегания месторождения. Их устраивают для разработки крупных пластов или рудных залежей. При помощи ортов соединяются пластовые (рудные) штреки.
К наклонным выработкам относят:

• уклон. Этот вид не имеет выхода на поверхность, его назначение – подъем полезных ископаемых
• скат. В данной выработке также отсутствует выход на поверхность. По скату спускают разнообразные грузы, которые движутся под действием собственной массы
• ходок. Эта выработка оснащена лестницами. По ней передвигается персонал. Ходок прокладывается параллельно уклону. Ходки расположены между камерами с откаточными или вентиляционными выработками шахты.

Реализация горных работ должна осуществляться по предварительно составленному графику цикличности, который обеспечивает высокую скорость при комплексной механизации деятельности, а также увеличение производительности труда.

Типы горных выработок:
1 – штольня; 2 – расчистки; 3 – скважины; 4 – шурфы

Крепление горных выработок

Все подземные горные выработки обязательно имеют крепи, которые удовлетворяют необходимым техническим, производственным, а также экономическим требованиям.
Крепи горных выработок бывают:

• по типу крепежного материала – деревянные, бетонные, бетонитовые, металлические, сборные железобетонные, анкерные, смешанные
• по типу выработок – подготовительные и капитальные
• по периоду эксплуатации – временные и постоянные
• по типу сооружения – прямоугольной формы, трапециевидной формы, арочные, кольцевые, сводчатые
• по характеру деятельности – податливые и жесткие.

Деревянные крепежные материалы характеризуются довольно высокой прочностью и упругостью. Наиболее подходящими для таких работ являются лесоматериалы хвойных сортов. Уровень влажности должен находиться в пределах 10-15%. Для того, чтобы увеличить период эксплуатации все лесоматериалы обязательно пропитывают специальными вещества.
Металлические материалы вследствие высокого уровня прочности, долговечности, огнестойкости, и возможности повторного применения пользуются большой популярностью при креплении горных выработок.
Бетонные крепления характеризуются сводчатой формой и используются для выработок околоствольного двора, а также в камерах, квершлагах, которые имеют большой срок службы и значительное горное давление.
Смешанная крепь включает два и более типа. При значительных пролетах выработок и высоком вертикальном давлении, но низком периоде службы применяют металлические верхняки со стойками из лесоматериалов. При устройстве капитальной выработки в условиях отсутствия бокового давления используют металлические верхняки из двутавра вместе с вертикальными стенами из камня. Очень популярна сегодня крепь из трубчатых железобетонных стоек, имеющая верхняки из двутавровых металлических балок №16-20.
Создание постоянной крепи, выемка полезных ископаемых и вывоз породы по завершению взрывной деятельности осуществляется под защитой предохранительной крепи.
Анкерную крепь отличает от других типов тот факт, что устойчивость пород около выработки достигается не строительством поддерживающих конструкций внутри выработки, а при помощи наращивания несущей способности пород с помощью скрепления отдельных слоев анкерами.
Анкерная крепь – это система закрепленных в скважинах анкеров, которые находятся в определенной последовательности по периметру подземной горной выработки. Они необходимы для того, чтобы сделать массив породы более прочным и увеличить ее устойчивость.

Схема анкерной крепи