Розкриття родовищ

СХЕМА РОЗКРИТТЯ – графічне зображення способу розкриття. Має вигляд проекції гірничих виробок на вертикальну, горизонтальну чи похилу площини.

Схема розкривних трас – сукупність трас усіх виробок розкриття, що забезпечує вантажо-транспортний зв'язок робочих горизонтів кар'єру зі спорудами для прийому і перевантаження гірничої маси в кар'єрі і на поверхні.

О д н о г о р и з о н т н а схема розкриття світи пологих пластів вертикальними стовбурами і капітальним квершлаґом застосовується на вугіллі, падіння пластів 8-18°, розміри шахтного поля за падінням не більше 2,5 км. Вона характерна відносно великим обсягом похилих капітальних виробок, що знижує ефективність виробництва через використання малопродуктивної канатної відкатки, а також значної втрати повітря.

Б а г а т о г о р и з о н т н е розкриття пологих пластів вертикальними стовбурами і погоризонтними квершлаґами проводиться при кутах падіння пластів 8-18° і розмірах шахтного поля за падінням від 2,5 до 4 км і більше. Схема вимагає послідовного поглиблення стовбурів і проходки дек. паралельних квершлаґів. При розділенні шахтного поля на блоки Р.р. світ газоносних пластів здійснюється двома або трьома стовбурами в середній частині центр. блоку, від яких в обидві сторони проводять один або два польових відкаточних штреки, які з'єднують, в свою чергу, між собою квершлаґами. У безпосередній близькості від блокових квершлаґів проходять блоковий стовбур для подачі повітря, а на верхній межі блоку — стовбур для висхідного струменя повітря. Такий спосіб Р.р. забезпечує відособлене провітрювання виробок блоків, створює в їх межах умови для концентрації вантажопотоків і повної конвеєризації транспорту.

Пологі і горизонтальні пласти розкривають вертикальними стовбурами з одночасною проходкою квершлаґів, похилих ґезенків і похилів по породі і з розділенням шахтного поля на блоки; круті пласти — вертикальними стовбурами з поверховими квершлаґами.

На діючих шахтах р о з к р и т т я н о в и х г о р и з о н т і в проводиться шляхом проходження (поглиблення) стовбурів, похилів, квершлаґів, ґезенків, виробок пристовбурних дворів. Розкриття крутоспадних рудних тіл у ряді випадків здійснюють вертикальними стовбурами з концентраційними горизонтами. За цією схемою на 2-4 поверхи споруджують один основний, концентраційний горизонт і 1-3 проміжних. На концентраційному горизонті споруджується весь комплекс виробок пристовбурного двору з дробильною установкою і квершлаґами, а на проміжних горизонтах — тільки допоміжні квершлаґи для подачі повітря, доставки людей і матеріалів. Руда по квершлаґам проміжного горизонту доставляється тільки до капітального рудоспуску, пройденого на концентраційний горизонт в районі рудного тіла. На великих глибинах рудні поклади розкривають за двоступеневою схемою, при якій вертикальні стовбури проходять до глиб. 1500–1800 м, нижче споруджуються сліпі вертикальні або похилі стовбури.

При п і д з е м н о м у г і д р о в и д о б у т к у значно скорочується обсяг розкривних та підготовчих виробок. Це пов'язано з тим, що застосування гідротранспорту і гідропідйому не накладає жорстких обмежень на перетин виробок. Шахтні поля гідрошахт розкривають похилими стовбурами, пройденими по вугільних пластах (як правило, неглибокі горизонти); вертикальними стовбурами з квершлаґами і без них, спільно — похилими і вертикальними стовбурами.

Р.р. с в і т и п о л о г и х і п о х и л и х п л а с т і в на гідрошахті здійснюється вертикальними стовбурами без капітальних квершлаґів. На кожному пласті, що розкривається проводиться розсічка пристовбурних виробок. На нижньому з групи пластів споруджується пристовбурна станція гідропідйому.

Р.р. с в і т и п о х и л и х п л а с т і в можуть розкриватися центрально-здвоєними стовбурами і блоковими квершлаґами. Стовбури проходять до нижнього пласта, де влаштовується пристовбурний двір. З нього проводять два польових штреки, а на певній відстані від них — блокові квершлаґи з підвищеним схилом (0,08) для гідротранспорту. Для вентиляції на верх. межі шахтного поля проходиться вентиляційний квершлаґ і вентиляційний шурф. Така схема спрощує транспортування гідросуміші.

Р.р. с в і т и к р у т и х п л а с т і в здійснюється також центрально-здвоєними вертикальними стовбурами з блоковими квершлаґами. Пласти розкриваються одночасно. Стовбури проходять в породах лежачого боку. Від поверхових квершлаґів у бік шахтного поля за простяганням проходять групові акумулюючі штреки на ниж. горизонті і відкаточні групові штреки на сер. горизонті. При сер. довжині крила шахтного поля 2000–2500 м і схилі акумулюючих групових штреків 0,05 висота поверху поблизу стовбура становить 110–135 м. Розміри шахтного поля за падінням приймаються виходячи з умови забезпечення 15-25-річного терміну служби горизонту.

Розкриття шахтних полів похилими стволами (стовбурами) застосовують за невеликої потужності наносів і спокійного залягання пластів з кутами падіння до 18°. Для цього з поверхні до нижньої межі першого поверху проводяться три стволи, один з яких — головний, а два інших — допоміжні. Стволи звичайно закладаються у центрі шахтного поля. Головний ствол, призначений для підіймання корисних копалин, обладнується стрічковими конвеєрами. Допоміжні стволи проводяться паралельно головному на відстані 30-50 м, один з яких використовується для підіймання породи з шахти, спуску обладнання та матеріалів до шахти, а другий — для спуску-підняття людей. Головний ствол використовується також для висхідного потоку повітря. Похилі стволи можуть бути проведені як по пластах, так і по вмісних породах (рис. 5). На кожному поверсі готують приймально-відправні майданчики, проводять відкатний і вентиляційний штреки, готують нарізні виробки. Цей спосіб розкриття відзначається простотою і прискорює введення шахти в експлуатацію. Але при збільшенні довжини стволів, дорожчає їх підтримання. Похилими стволами з кутом падіння до 18° доцільно розкривати також горизонтальні пласти.

Штольня (рис. 6) розташовується з урахуванням можливості розміщення навколо устя промислового майданчика, прокладання залізничного полотна чи автомобільного шляху. Істотно впливає на спосіб розкриття штольнями кут падіння пластів. При похилому заляганні шахтне поле ділиться на дві частини — бремсберґову і похилу. При крутих пластах окрім штолень, як допоміжні виробки використовуються ґезенки, сліпі стволи та поверхові квершлаґи.

Найпоширеніший спосіб комбінованого розкриття похилих пластів — застосування вертикальних і похилих стволів, де похилий ствол проводиться по нижньому пласту та обладнується стрічковим конвеєром для видачі корисних копалин на поверхню. Вертикальні стволи призначені для спуску-підняття людей, матеріалів і обладнання, подачі до шахти повітря та виведення його на поверхню. При розкритті глибоких та потужних шахт з розмірами шахтного поля за простяганням понад 8 км застосовується схема розкриття з розділенням шахтного поля на блоки. Суть цієї схеми розкриття — в поділі шахтного поля за простяганням на блоки. Кожний блок має секційне провітрювання, для чого в кожному з них проводять не менше двох вертикальних стволів. Один зі стволів застосовується для подачі свіжого повітря з поверхні, а, другий — для висхідного повітряного потоку. Підйом вугілля проводиться по головному вертикальному скіповому стволу, розміщеному в середині шахтного поля.

Свердловинне Р.р. включає буріння і кріплення, обладнання вибою і гирла (устя), облаштування і освоєння бурових свердловин для подальшого видобутку к.к. Застосовують на покладах нафти, природного газу, підземних вод, а також твердих к.к., що піддаються тепловому (наприклад, газифікація), хім. (вилуговування, розчинення), гідравлічному і гідромеханічному (свердловинний гідровидобуток) впливу. Як правило, продуктивні пласти нафт. і газових покладів розкривають свердловинами на всю їх товщину з подальшим кріпленням обсадною колоною й ізоляцією всіх розкритих нафто-, газо-, водонасичених пластів. Потім здійснюють повторне розкриття пластів к.к. кулевими, кумулятивними або гідропіскоструменевими перфораторами. Поклади нафти розкривають також багатовибійними свердловинами.