Разведочная шахта является предприятием, осуществляющим разведку
месторождения (или его части) подземным способом и представляющим собой
совокупность подземных горных выработок, предназначенных для разведки
месторождения. В отличие от разведочной шахта является горнопромышленным
предприятием, осуществляющим добывание полезного ископаемого подземным
способом и отгрузку его непосредственно потребителю или на центральную
обогатительную фабрику. К шахте относятся также наземные сооружения и
горные выработки, предназначенные для разработки месторождения.
В отличие от шахты, рудником называют промышленное
предприятие по добыче руды подземным или открытым способом.
Название подземных горных выработок в основном определяется их
расположением относительно элементов залегания рудного тела
(месторождения) и назначением. Выделяют следующие основные элементы
залегания рудного тела (залежи, пласта): простирание (линия
простирания), падение (линия падения), угол падения и мощность. Под
простиранием месторождения понимают направление линии пересечения
горизонтальной плоскости с рудным телом. Линию пересечения поверхности
рудного тела (пласта, жилы) вертикальной плоскостью, перпендикулярной к
линии простирания, называют линией падения. Угол между линией падения и
ее проекцией на горизонтальную плоскость называют углом падения.
Горные породы, непосредственно примыкающие к поверхности, ограничивающей
полезное ископаемое, называют боковыми породами. Различают кровлю и
почву пласта, жилы или залежи при пологом и наклонном залегании. При
крутом залегании рудных тел или угольных пластов боковые породы называют
висячим и лежачим боками.
Мощность пласта (залежи, толщи) определяется расстоянием по
нормали между поверхностями пласта (толщи), а также между лежачим и
висячим боками пласта, жил, линз и других геологических тел. Расстояние
по нормали является истинной (нормальной) мощностью. Кроме истинной,
различают горизонтальную, вертикальную и среднюю мощности. Выдержанные
элементы залегания имеют только пластообразные залежи. Рудные тела
другой формы имеют, как правило, непостоянные элементы залегания.
Камеры — подземные горные выработки, имеющие при сравнительно
больших поперечных размерах небольшую длину и предназначенные для
размещения оборудования. Камеры располагаются в пределах околоствольного
двора, пред-
ставляющего собой совокупность выработок, служащих
для соединения шахтного ствола (стволов) со всеми остальными выработками
шахты (рис. 1.1).
В пределах околоствольного двора располагаются
следующие камеры: насосная, электроподстандия, противопожарная,
электровозное депо, ожидания, диспетчерская, медицинский пункт и др.
Околоствольный двор является главной подземной станцией, пропускающей
весь груз, выдаваемый из шахты на поверхность (полезное ископаемое,
пустая порода), а также поступающие с поверхности порожние вагонетки,
крепежные материалы для возведения крепи, рудничные рельсы и шахтное
оборудование.
Разведочные шахты обычно имеют один вертикальный шахтный ствол,
оборудованный одной или двумя клетями. В этом случае принимают клетевой
односторонний (или двусторонний) тупиковый (или круговой) околоствольный
двор.
Расположение подземных горных выработок при крутом залегании рудного
тела показано на рис. 1.2.
Шахтный ствол — вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая
непосредственный выход на поверхность и предназначенная для обслуживания
подземных работ в пределах шахтного поля или его части. Шахтный ствол
может быть разведочным или эксплуатационным. В зависимости от основного
назначения эксплуатационные стволы бывают главными или вспомогательными.
Разведочный ствол выполняет все функции ведения горноразведочных работ:
служит для подъема горной
породы на поверхность, спуска и подъема людей,
оборудования и материалов, проветривания горных выработок, откачки воды
и др. По форме сечения шахтные стволы бывают круглыми и прямоугольными.
Стволы разведочных шахт проходят на глубину до 400 м и более. Круглые
стволы имеют диаметр в свету 4 и 4,5 .м, а прямоугольные — площадь 8,9;
12,7 и 14,2 м2. Если шахтный ствол не имеет непосредственного выхода на
поверхность, его называют слепым.
Шурф — вертикальная неглубокая (до 40 м) горная выработка круглой
или прямоугольной формы сечения, пройденная с поверхности. Разведочные
шурфы проходят для изучения условий залегания и литологического сложения
пород. При инженерных изысканиях шурфы проходят под основание
запроектированного сооружения с целью изучения степени сохранности
грунтов и их устойчивости, для отбора проб в состоянии естественной
влажности и ненарушенной структуры. Площадь сечения шурфов от 1 до 4 м2.
Эксплуатационные шурфы проходят для вентиляции шахт (рудников),
водоотлива, транспортирования материалов, спуска и подъема людей. Такие
шурфы в отличие от стволов шахт имеют глубину не более нескольких
десятков метров, оснащаются чаще всего легким вспомогательным подъемом
(обычно бадейным) и используются главным образом для целей вентиляции и
как запасной выход из подземных выработок.
Восстающий — вертикальная или наклонная горная выработка,
проводимая по восстанию залежи (пласта) и служащая для проветривания,
передвижения людей, спуска полезного ископаемого или породы, доставки
материалов и оборудования, подачи энергии и воды, а также для
разведочных целей. Разведочные восстающие проходят длиной до 100 м,
имеют одно — три отделения и площадь поперечного сечения до 5 м2
прямоугольной формы. Восстающие, пройденные способом бурения, имеют
сечение круглой формы диаметром до 0,8—1,5 м.
Бремсберг — наклонная горная выработка, не имеющая
непосредственного выхода на поверхность, пройденная, как правило, по
направлению падения пласта или залежи полезного ископаемого и
предназначенная для спуска руды или угля на откаточный горизонт шахты.
Бремсберг чаще всего оснащается конвейерной установкой (реже канатной
откаткой в вагонетках или скипах). На разведочных шахтах бремсберги
проходят крайне редко.
Уклон — наклонная горная выработка, не имеющая непосредственного
выхода на поверхность и предназначенная для подъема полезного
ископаемого. Уклон оснащается так же, как и бремсберг, и проходится, как
правило, на угольных шахтах.
Скважина — горная выработки цилиндрической формы глубиной более 5
м, пройденная в горной породе или полезном ископаемом механическими или
немеханическими способами бурения. Разведочные скважины предназначены
для поиска по-
лезных ископаемых, определения их запасов, качества
и условий залегания. На действующих рудниках с помощью скважин
уточняются детали геологического строения отдельных участков
месторождения, необходимые для правильной его эксплуатации.
Для определения закономерностей геологического строения и правильной
экономической оценки месторождения скважины располагают по сетке или
разведочным линиям. Кроме разведочных, существуют скважины для
эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, а также месторождений
воды. При отбойке и рыхлении горных пород применяют взрывные скважины
для размещения в них зарядов взрывчатого вещества (ВВ). Диаметр
разведочных скважин равен 36 ,мм и более. Взрывные скважины бурят
диаметром 75 мм и более.
К горизонтальным выработкам относят штольню, квершлаг, штрек, орт и
рассечку. Эти выработки имеют небольшой уклон в сторону устья, так
называемый уклон равного сопротивления. Он обеспечивает одинаковые
усилия на крюке электровоза при движении порожнего состава на подъем, а
груженого под уклон. Угол равного сопротивления составляет 0,05 радиан
(3°). Наличие уклона создает также направленное движение воды от забоя
выработки к устью по водоотводной канавке, проложенной в почве
выработки.
Штольня — горизонтальная подземная горная выработка, имеющая
непосредственный выход на поверхность, предназначенная для обслуживания
горных или разведочных работ. Штольня имеет такое же назначение, как и
шахтный ствол. Горизонтальный ствол шахты называют штольней. Штольню
проводят в гористой местности.
Квершлаг — горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая
непосредственного выхода на поверхность, пройденная по вмещающим породам
вкрест простирания месторождения и используемая для транспорта,
вентиляции, передвижения людей, водоотлива, для прокладки кабелей, труб
и линий связи.
Штрек — горизонтальная горная выработка, не имеющая
непосредственного выхода на поверхность, пройденная по простиранию
наклонно залегающего месторождения или в любом направлении при
горизонтальном его залегании. Иногда штреки проводят по пустым породам
параллельно линии простирания месторождения. Такие штреки называют
полевыми.
Орт — горизонтальная горная выработка, не имеющая
непосредственного выхода на поверхность и пройденная вкрест простирания
месторождения (при крутом и наклонном падении). При разработке
месторождения орты проводят на мощных залежах вкрест их простирания по
полезному ископаемому между висячим и лежачим боками. При этом орт может
выходить за пределы залежи, соединяя между собой полевые штреки.
Рассечка — короткая горизонтальная подземная
разведочная выработка, не имеющая непосредственного выхода на
поверхность и пройденная в целях разведки месторождения из шурфов,
штолен, штреков и восстающих. Рассечки обычно проходят вкрест
простирания пород.