МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Кафедра Разработки месторождений полезных ископаемых

Ю.Н. ДАВЫДОВ

Технология подземных горных работ

Караганда 2008

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 4

1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О ШАХТЕ И ТЕРМИНОЛОГИЯ 4

1.1 Элементы залегания месторождений полезных ископаемых 4

1.2 Шахта. Шахтное поле 6

1.3 Деление шахт на категории по метану 7

1.4 Запасы шахтного поля. Потери 8

1.5 Основные параметры шахты 10

1.6 Стадии разработки месторождения 11

2 ВСКРЫТИЕ ШАХТНЫХ ПОЛЕЙ ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 11

2.1 Деление шахтных полей на части 11

2.2 Способы вскрытия шахтных полей 14

2.3 Расположение вертикальных стволов в шахтном поле 17

2.4 Одногоризонтное вскрытие пологих пластов вертикальными стволами 20

2.5 Многогоризонтное вскрытие пологих пластов 22

2.6 Вскрытие свиты крутонаклонных и крутых пластов 23

2.7 Вскрытие пластов наклонными стволами 24

2.8 Вскрытие месторождений штольнями 26

2.9 Комбинированные способы вскрытия 27

2.10 Проветривание горных выработок 28

3 СПОСОБЫ ПОДГОТОВКИ ШАХТНОГО ПОЛЯ 29

3.1 Панельная подготовка 29

3.2 Этажная подготовка 31

3.3 Погоризонтная подготовка 33

3.4 Последовательность отработки отдельных частей шахтного поля 34

3.5 Порядок отработки этажей и ярусов 35

3.6 Число одновременно отрабатываемых пластов в свите 36

3.7 Очередность отработки пластов в свите 36

3.8 Подготовка пластов 37

4 ОКОЛОСТВОЛЬНЫЕ ДВОРЫ. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ПОВЕРХНОСТИ ШАХТЫ 38

4.1 Околоствольные дворы 38

4.2 Камеры околоствольного двора 40

4.3 Технологический комплекс поверхности шахты 41

5 ТЕХНОЛОГИЯ, МЕХАНИЗАЦИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ОЧИСТНЫХ РАБОТ 42

5.1 Способы добычи полезных ископаемых 42

5.2 Горное давление в очистном забое. Классификация вмещающих пород 42

5.3 Свойства угля как объекта разрушения 44

5.4 Классификация способов подземной выемки угля 45

6 СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ 46

6.1 Общие понятия о системах разработки 46

6.1.1 Требования, предъявляемые к системам разработки 46

6.1.2 Классификация систем разработки 46

6.1.3 Факторы, влияющие на выбор системы разработки и ее параметры 48

6.2 Сплошная система разработки 49

6.3 Системы разработки длинными столбами 51

6.3.1 Система разработки длинными столбами по простиранию при панельной подготовке шахтного поля 52

6.3.2 Система разработки длинными столбами по падению (восстанию) при погоризонтнои подготовке шахтного поля 52

6.3.3 Система разработки длинными столбами с бесцеликовой охраной выработок 54

6.3.4 Система разработки длинными столбами по простиранию на пологих пластах при этажной подготовке шахтного поля 56

6.3.5 Столбовая система разработки по простиранию на крутых пластах 58

6.3.6 Система разработки длинными столбами по простиранию с выемкой угля полосами по падению под щитовым перекрытием 59

6.3.7 Поддержание и охрана горных выработок 61

6.3.8 Сравнительная оценка сплошных и столбовых систем разработки 63

6.3.9 Особенности разработки пластов, склонных к внезапным выбросам

угля и газа 63

6.3.10 Разработка пластов, склонных к горным ударам 65

6.4 Системы разработки мощных пластов с разделением на слои 66

6.4.1 Способы деления пласта на слои 66

6.4.2 Разработка пологих пластов наклонными слоями с обрушением

пород кровли 67

6.4.3 Комбинированная системе разработки с гибким перекрытием 68

6.4.4 Отработка мощных крутых пластов наклонными слоями полосами

по простиранию с закладкой 71

6.4.5 Отработка крутого пласта горизонтальными полосами по восстанию

с гидравлической закладкой 72

7 ПОДЗЕМНАЯ РАЗРАБОТКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 73

7.1 Общие положения 73

7.2 Горно-геологические факторы, определяющие особенности технологии

разработки рудных месторождений 75

7.3 Вскрытие и подготовка рудных месторождений 76

7.3.1 Вскрытие рудных месторождений 76

7.3.2 Способы подготовки рудных месторождений 80

7.4 Основные производственные процессы очистной выемки руды 81

7.4.1 Общие сведения 81

7.4.2 Отбойка руды 82

7.4.3 Вторичное дробление руды 84

7.4.4 Выпуск и доставка руды 85

7.4.5 Способы управления горным давлением 87

7.5 Системы разработки рудных месторождений 87

7.5.1 Классификация систем разработки рудных месторождений 87

7.5.2 Системы разработки с естественным поддержанием очистного

Пространства 88

7.5.3 Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород 92

7.5.4 Системы разработки с искусственным поддержанием очистного

Пространства 94

7.5.5 Методика выбора систем разработки 97

ВВЕДЕНИЕ

Дисциплина «Технология подземных горных работ» является одной из основополагающих и играет существенную роль в становлении студентов как будущих специалистов горного производства.

Целью изучения данной дисциплины является дать представление и знание об основных параметрах горного предприятия, о способах вскрытия и подготовки и системах разработки угольных пластов и рудных залежей, научить обосновывать для заданных горно-геологических условий выбор способа вскрытия, подготовки и системы разработки и определять их параметры.

В результате изучения данной дисциплины студенты должны:

• иметь представление о современных способах вскрытия, подготовки и системах разработки угольных пластов и рудных залежей;

• знать способы обоснования выбора схем вскрытия, подготовки и систем разработки угольных пластов и рудных залежей и расчета их рациональных параметров;

• уметь обосновывать выбор схем вскрытия, подготовки и систем разработки угольных пластов и рудных залежей и рассчитывать их рациональные параметры;

• приобрести практические навыки выбора схем вскрытия, подготовки и систем разработки угольных пластов и рудных залежей и расчета их рациональных параметров.

Для изучения данной дисциплины необходимо усвоение следующих дисциплин: «Инженерная графика», «Геологические дисциплины», «Основы горной технологии», «Физика горных пород», «Строительство горных предприятий».

Знания, полученные при изучении дисциплины «Технология подземных горных работ», используются при освоении следующих дисциплин: «Вскрытие и подготовка месторождений на ПГР», «Системы разработки месторождений на ПГР», «Проектирование рудных и угольных шахт», «Технология проведения подготовительных выработок на ПГР», «Подземная разработка рудных и нерудных месторождений» и при дипломировании.