Подготовительные и нарезные выработки при подземной разработке россыпей

16.06.2018
При разработке мерзлых россыпей откаточные выработки обычно имеют прямоугольное сечение, высота равна выемочной мощности, но не менее 1,8 м, ширина 3 м. Проходка осуществляется буровзрывным способом с уборкой пород из забоя к околоствольному двору скрепером. Средняя скорость проходки штрека одним забоем составляет 5 м/сутки, а на лучших шахтах 10—15 м/сутки. Откаточные выработки в дальнейшем расширяют на 1,5—2 м, это облегчает установку скреперных лебедок во время очистных работ. К расширению приступают тогда, когда выработки хорошо проветриваются главным вентилятором, установленным у устья ствола. Желательно, чтобы расширение не задерживалось и проводилось в 10—15 м от передового забоя.

Высоту рассечек принимают равной высоте очистного забоя, но не менее 1,4 м, а ширину 3 м. При меньшей ширине ухудшаются условия проходки и доставки песков из лавы. При одновременной проходке двух рассечек в смежных столбах пески убирают одной или двумя скреперными лебедками. Средняя скорость проходки рассечек одним забоем составляет 6—8 м/сутки, а на лучших шахтах 10—16 м/сутки.

Производительность труда рабочего на подготовительных работах составляет 3—4,6 м3/чел.-смену, а в среднем 3,5 м3/чел.-смену.

Стоимость проходки подготовительных и нарезных выработок на мерзлых россыпях составляет 12—28 руб/м3 без учета попутно добытых песков, чаще 15—20 руб/м3. В средних условиях себестоимость выемки 1 м3 при проходке продольных и рассечек на 35—60% выше себестоимости добычи 1 м3 песков при очистных работах.

Вентиляционные шурфы проходят сечением 1,2х1,2 м и 1,2х2 м в зависимости от наличия отделения для спуска материалов. При проходке сверху вниз скорость и стоимость близки к проходке вертикальных стволов. Шурфы проходят заранее до подхода к ним лавы. На маловалунистых россыпях шурфы проходят с предварительным бурением скважин диаметром 200 мм и с последующим расширением их сверху вниз долотами до 600 мм, или снизу вверх, оттаивая породы паром до диаметра 500—800 мм. Пар подводят по шлангу в скважину к насадке с боковыми соплами. Скорость, расширения скважины около 30 м/смену. Пар подают от передвижного котла, установленного на колесах. Это удешевляет проходку в 1,5—2 раза.

На приисках, разрабатывающих мерзлые россыпи, проходку подготовительных и нарезных выработок относят к горно-подготовительным работам. Объем горно-подготовительных работ составляет 10—25% от запаса песков шахтного поля.

На талых россыпях верхний и нижний откаточные продольные штреки проходят шириной поверху 3,25 м и высотой от 2,5 до 3 м. Вспомогательные продольные (вентиляционные, ходовые) и откаточные поперечные штреки имеют размеры 3,25х 2,2 м, а обычные поперечные 3,25х2 м. При работе с забивной крепью высоту выработок увеличивают на 0,2 м.

Продольные и поперечные выработки на талых россыпях проходят трапециевидного сечения с креплением. На сцементированных талых россыпях в устойчивых породах эти выработки проходят без крепления. Сечение откаточной продольной на талых россыпях с расположением в нем оборудования показано на рис. 211, а. Размеры выработок зависят от их назначения, располагаемого в них оборудования и от способа крепления. На рис. 211 показаны различные способы закрепления подготовительных выработок. При неустойчивой кровле, образованной талыми речниками с небольшой глинистой примазкой, откаточные выработки закрепляют неполными сплошными рамами (дверными окладами) (см. рис. 211, а). Крепь устанавливают до уборки породы, вначале подвешивают переклад 1 на лапе — изогнутом (фальшивочном) ломе 2, который удерживают скобами 3 и 4, а также временной стойкой 8 с подушкой (мальчиком). После уборки породы от боков забоя устанавливают стойки. Породу из средней части забоя убирают после установки стоек. Рамы дополнительно закрепляют подхватной крепью, состоящей из подхвата 5, двух столбов 6 и распорки (расколота) 7.

При проходке выработок, когда верхняя часть забоя и кровля сложены неустойчивыми сыпучими или водоносными породами, применяют забивную крепь с маскировкой верхней части забоя (рис. 211, б). Выработки при этом закрепляют неполными рамами с переменной высотой стоек. Между стойками заколачивают иглу 8', закрепленную снизу скобой. На переклад передней рамы и на иглу укладывают пали 9 и удерживают их заложками 10 с распорками 11. Пали постепенно забивают деревянным барцем. Забой закрепляют лобовыми (маскировочными) досками 12, которые удерживают иглой 8 (левой) и распорками 11.

После пробивки палей вынимают верхние доски, убирают породу в забое и немедленно вновь устанавливают лобовые доски; при поступлении воды в забой укладывают пучки хвои. После этого подвешивают один-два переклада и переходят к выемке нижележащего слоя, опускаясь таким способом до плотика. Затем ставят стойки под подвешенные переклады. Если во время проходки обнаружится осыпание породы в боках выработки или появится постоянный приток воды, необходимо произвести маскировку также боковых стенок выработки. В трудных условиях проходки, когда забой, кровля и борта выработки состоят из весьма неустойчивых пород, применяют сплошную забивную крепь с трех сторон.

Неполные рамы при большом горном давлении в дальнейшем усиливают подхватами (см. рис. 211, а, в). В устойчивых талых речниках, если срок существования выработки превышает 6—8 месяцев, устанавливают одинарные подхваты (см. рис. 211, а). В слабых породах все подготовительные и нарезные выработки независимо от срока службы закрепляют подхватной крепью. Под-хватную крепь возводят с отставанием от забоя на 10—12 м. Если выработку нужно сохранить более полугода, ее закрепляют вторым рядом подхватов (см. рис. 211, в). При разрушенном мягком плотике во избежание вдавливания столбов подхватов их устанавливают на лежнях. Если основание выработки образовано наносными отложениями, выработки закрепляют сплошными рамами.

При большом боковом давлении и значительной ширине выработок их закрепляют стропильно-подхватным креплением (раками). На рис. 211, д показана полустропильная крепь. При слабом плотике и весьма неустойчивой кровле выработки закрепляют подхватами с полными раками (рис. 211, е). В этом случае стойки подхватов и раковой крепи устанавливают на лежни.

На валунистых россыпях основные выработки закрепляют каменной крепью (рис. 211, ж, з). Для этого продольную проходят с раскоской шириной 3,25 м. В раскоске возводят каменную лицевую кладку из валунов. Предварительно валуны очищают от примазки, возводят кладку слоями 0,5—1 м, между которыми укладывают стойки старой крепи. Направление укладки стоек чередуют вдоль и поперек. Прокладки из леса обеспечивают равномерное распределение горного давления, и крепь может выдерживать большую нагрузку. Наиболее тщательно выкладывают лицевую сторону укладки, обращенную к выработке, используя для этой части наиболее ровные валуны.

Средняя скорость проходки подготовительных и нарезных выработок на талых россыпях при уборке пород в течение одной смены составляет 0,6—0,7 м/сутки. На отдельных шахтах в благоприятных условиях при уборке пород в три смены скорость проходки была доведена до 3 м/сутки.

Стоимость проходки подготовительных выработок на талых россыпях составляет 30—70 руб/м3.