Гірничі виробки, основні положення і класифікація

Траншея – ступінчаста канава трапецієподібного поперечного перерізу. Траншеї поділяються на експлуатаційні й розвідкові. До перших належать капітальні, які проводять з метою розкриття родовищ, розрізні – для створення фронту робіт тощо. Розвідкові траншеї використовуються для розвідки родовищ, які залягають на глибині від 3 до 4 м.

Розчистка – виробка, що нагадує канаву або траншею без чітко вираженої довжини осі.

Кар'єр – сукупність відкритих гірничих виробок, які слугують для видобутку корисних копалин.

Розріз – вугільний кар'єр, а також кар'єр з розробки розсипних родовищ драгами (плавучими земснарядами).

Рознос (знос) – кар'єр на схилі гори. Уступ кар'єра або траншеї – це частина насипу пустих порід (або корисних копалин), що мають форму великих східців. До елементів уступу належать майданчики (берми), відкос, кут відкосу та бровки.

 

 

Підземні гірничі виробки залежно від розташування осі виробки до горизонту (рис. 3) поділяються на вертикальні, горизонтальні та похилі. Початок підземної виробки, який примикає до денної поверхні або іншої виробки, називають устям, а протилежний кінець, що переміщується в результаті гірських робіт – забоєм (вибоєм).

 

Рис. 3. Схематичне зображення розташування гірничих виробок: 1 – кар'єр; 2 – шурф; 3 – шурф з розсічками; 4 – канава; 5-штольня з розсічками; б-тунель; 7 – свердловина; 8-камера; 9 – кверпшаги; 10-орт; 11 – шахтний стовбур; 12 – скат; 13 – гезенг; 14 – бремсберг; 15 – штреки; 16 – піднятгєва виробка; 17 – сліпий шахтний стовбур; 18 – зумпф; 19 – польовий штрек; 20 – похил. ; 21 – свердловина, що не має виходу на земну поверхню; 22 – межа тіл корисних копалин.

 

Комбіновані гірничі виробки становлять сполучення відкритих і підземних виробок. У ряді випадків родовища, що залягають на великій глибині, розробляють відкритим способом, а доставка корисних копалин на поверхню здійснюється підземними виробками.

Вибір типу гірничорозвідувальних виробок та їхнього типового поперечного перерізу. Вибір типу гірничорозвідувальних виробок залежить від стадії пошуково-розвідувальних робіт, форми та умов залягання родовищ корисних копалин та інших факторів. Копуші широко застосовуються при пошуках корінних родовищ золота, олова, алмазів та інших корисних копалин, які утворюють ареоли розсіювання. Глибина копуші обумовлюється необхідністю отримання проби з достатньою кількістю глинистих частинок (примазки). Канави й траншеї проходять для пошуків, розвідки або картування, а також для опробування. Призначення канав і траншей – розкриття корінних порід під нещільними відкладами. Розвідка канавами й траншеями застосовується при геологічній зйомці, пошуках і попередній розвідці пластових, жильних, штокових та інших родовищ, які залягають на глибині до 8 м, а також при детальній розвідці неглибоко залягаючих родовищ золота, платини, п'єзокварцу тощо. Розвідкові канави завглибшки 3-4 м мають ширину на дні від 0, 5 до 0, 7 м і більше, а розвідкові траншеї завглибшки до 8 м мають ширину знизу до 3 м. Глибину канави або траншеї А визначають на підставі потужності алювіально-делювіальних відкладів т і величини заглиблення її в корінні породи  . Форма поперечного перерізу канав прямокутна в стійких породах і трапецієподібна в нестійких. Крутизна стінок (відкосів) канави залежить від кута натурального відкосу порід і встановлюється в межах від 45 до 70°. Проекція стінок канави на горизонтальну площину С залежить від характеру породи й закріпленості її стінок.

При незакріплених стінках у сипких породах С = h, в суглинках С = h/5 або h/ 6, у щільних глинах С =  . При закріплених стінках у сипких породах С становить від   до  . Закладення стінок траншей встановлюється таким, як і для канав, при цьому траншея розбивається на два-три уступи. Ширина запобіжної площадки уступу траншеї має бути не меншою як 0, 5 м. Розчистка застосовується для з'ясування геологічної будови родовища чи його частини, а також для опробування розкритих корисних копалин.

Шурфи й дудки застосовуються в розвідці при наявності потужних насосів для винаходження родовищ. Із шурфів і дудок відбираються проби порід і руд для різних аналізів і технологічних досліджень. Шурфи також застосовуються для спостережень за зміною складу порід або фільтрації води, а при інженерно-геологічних дослідженнях – для отримання породних проб у вибої та на стінках шурфу для вивчення фізико-механічних властивостей грунту. В ряді випадків із глибоких шурфів проходять розсічки та штреки завдовжки 20-30 м і більше. Розсічка слугує для розкриття й простежування рудного тіла навхрест простяганню, штреки – по простяганню. При розвідці крутопадаючих родовищ проходять похилі шурфи за пластом (жилою), причому кут нахилу шурфу береться рівним середньому куту нахилу пласта (жили). Шурфи мають прямокутну, квадратну або еліптичну (при розвідці розсипних родовищ) стандартного розміру форму поперечного перерізу, який залежить від призначення шурфу: 1 м x 1, 25 м, 1, 25 м х 1, 50 м, 1, 5 м х 2 м тощо.

Останнім часом у практиці геологорозвідувальних та інженерно-дослідних робіт дудками почали користуватися частіше, незалежно від ступеня стійкості порід та їхньої міцності. Раніше дудка використовувалася лише в стійких породах і без кріплення. Сьогодні вже існують способи кріплення дудок відповідно до властивостей розвідкових порід і часу їх використання. Діаметри дудок становлять 0, 9-1, 25 м, глибина – до 30 м.

Важкі гірничорозвідувальні виробки (шахти, квершлаги, штреки тощо) застосовують для детальної розвідки на глибину. Глибина розвідки обумовлюється заляганням корисних копалин, зони окиснення та повторного збагачення. Шахти поділяються на вертикальні та похилі. Вертикальні експлуатаційні шахти проходяться в лежачому боці родовища, а розвідувальні – в різних точках родовища згідно з техніко-економічними міркуваннями. Якщо планується перехід розвідувальних шахт в експлуатаційні, то вони закладаються також у лежачому боці родовища. Похилі розвідувальні шахти звичайно проходяться по самому родовищу. На певному горизонті з шахти проходять у бік скупчення пласта або жили корисних копалин квершлаг, а згодом безпосередньо по скупчецню, пласту або жилі штрека, орти. Після розвідування першого горизонту шахту поглиблюють для розвідки другого й таким чином діють далі. Сліпа шахта, гезенк, схил, бремсберг проходять між двома горизонтами підземних гірничорозвідувальних виробок по рудному тілу. Гезенк і сліпа шахта на відміну від нахилу та бремсберга можуть проходити також пустими породами з наступним виходом на рудне тіло горизонтальної виробки на нижньому горизонті.

В умовах гірського рельєфу розвідка проходить горизонтальними або похилими штольнями, переріз і довжина яких відповідають геологічним умовам залягання корисних копалин і власне родовищу.