1. Формы и размеры поперечного сечения горизонтальных горных выработок

План:
1. Формы и размеры поперечного сечения горизонтальных горных выработок.

2. Способы проведения горных выработок

Форма поперечного сечения выработок зависит от физика-механических свойств пород, назначения, срока службы выработок, материала и конструкции крепи, а также способа проведения выработок. В гор­норудной промышленности в основном применяют следующие формы поперечного сечения выработок: прямоугольную, трапециевидную, прямоугольно-сводчатую (вертикальные стенки и полуциркульный или коробовый свод).

Прямоугольную форму применяют при рамной или смешанной крепи, когда давление пород развивается со стороны кровли, а боковое давление отсутствует. Выработки, проводимые в устойчивых породах на мерзлых россыпях, имеют преимущественно прямоугольную форму
Трапециевидную форму выработки применяют при давлении со стороны кровли и наличии небольшого бокового давления. Она имеет наибольшее распространение на приисках при разработке талых и «вялых» россыпей, а также на некоторых рудниках.


Прямоугольно-сводчатую форму применяют при монолитной бетонной, набрызгбетонной, анкерной, комбинированной крепях (анкерная с набрызгбетоном) и в выработках без крепи (в прочных устойчивых породах). Коробовый или полуциркульный свод способен воспринимать большое давление со стороны кровли, передавая его на бока выработки.
Подковообразная форма целесообразна при креплении выработки тюбинговой, каменной — блочной с обратным сводом или замкнутой арочной крепью для восприятия большого давления со стороны кровли и почвы (если крепь замкнута), а также относительно небольшого бокового давления.
Круглую форму применяют при замкнутой крепи для восприятия всестороннего давления в слабых и неустойчивых породах (при металлической кольцевой, блочной, тюбинговой и других крепях).
Кроме перечисленных форм могут встречаться и другие формы поперечного сечения горизонтальных выработок: бочкообразная, арочная (полуциркульный свод и наклонные стенки), полигональная (при сборной железобетонной к деревянной рамной усиленной крепи).
Различают площади поперечного сечения горизонтальных выработок в свету, вчерне и после проходки. Площадь вчерне является проектной площадью в проходке. При определении этой площади к площади в свету прибавляют площади, которые занимают крепь, балластный слой, трап и затяжка (при рамных крепях, установленных в разбежку). Действительная площадь, которая получается в результате проведения выработки, обычно на 3—5% и более превышает проектную площадь.
Размеры поперечного сечения в свету зависят от назначения выработки. Они определяются габаритами подвижного состава и числом рельсовых путей; шириной конвейера или погрузочно-транспортной машины. Кроме этого, необходимо учитывать зазоры которые требуются по правилам безопасности, а также способ передвижения людей и количество воздуха для проветривания, проходящего по выработке.

Зазор между габаритами подвижного состава и крепью на прямолинейных участках выработок при рельсовом транспорте принят равным не менее 200 мм при монолитной бетонной и железобетонной крепях и не менее 250 мм при других видах крепи (деревянной и металлической).

При наличии в выработке рельсовых путей для передвижения людей предусматривается пешеходная дорожка (проход) шириной не менее 700 мм, который должен выдерживаться на высоте 1800 мм от уровня трапа (балластного слоя).
При проектировании выработок, предусматривающих откатку горной массы контактными электровозами, на случаи применения аккумуляторных электровозов зазор со стороны прохода предусматривают равным 750 мм.
При размещении трубопроводов для сжатого воздуха и воды со стороны прохода (на высоте ниже 1800 мм от уровня балласта или в местах посадки людей в пассажирские поезда) предусматривают увеличение зазора со стороны прохода на 300 мм.
На двухпутных выработках, где производят сцепку и расцепку вагонеток и маневровые работы, проход для людей пре­дусматривается с двух сторон шириной не менее 700 мм на высоте 1800 мм от балластного слоя.
На закруглениях выработок при откатке электровозами размеры зазора и прохода для людей увеличиваются с наружной стороны кривой на 300 м, с внутренней стороны кривой на 100 мм. Расстояние между осями двухрельсовых путей на прямолинейных участках принимается не менее 200 мм. На закруглениях ширина междупутья увеличивается на 300 мм.
Высоту выработки в свету от уровня головки рельсов при­нимают равной не менее 2000 мм (исходя из минимальной высоты подвески контактного провода 1800 мм).
Минимальный зазор в свету между контактным проводом и верхняком рамной крепи составляет 200 мм. В местах посадки людей и в выработках околоствольного двора высота подвески контактного провода принимается равной соответственно 2000 и 2200 мм
В выработках, оборудованных конвейерами, проход с одной стороны должен быть не менее 700 мм, а зазор с другой — 400 мм. Расстояния от верхней выступающей части конвейера до верхняка должно быть не менее 500 мм. Ширина проходов у натяжных и приводных головок конвейера должна быть не менее 600 мм.
При доставке песков скрепером скреперную дорожку отделяют от прохода для людей стойками с перилами на высоте 1000 мм. Для предотвращения выдергивания стоек при движении скрепера стойки со стороны скреперной дорожки обшивают досками на высоту до 500 мм от уровня почвы. В транспортных выработках с целью аккумулирования песков, поступающих из очистных забоев, скреперную дорожку иногда делают в пло­тике, сооружая канаву на глубину до 600 мм. В этом случае обшивку скреперной дорожки не производят.
Параметры выработок (ширина и высота в свету) при самоходном оборудовании определяют с соблюдением требований Инструкции по безопасному применению самоходного оборудования в подземных рудниках. Необходимые зазоры принимают не менее указанных величин:


Способы проведения горизонтальных выработок зависят от физико-механических свойств горных пород, их обводненности и устойчивости кровли и боков:
В зависимости от устойчивости контура горной выработки существуют два основных способа проходки:
1. проведение выработок в устойчивых породах, т. е. в обычных условиях;
2. проведение выработок в неустойчивых (сыпучих, плывунных и сильно обводненных) породах.
Последний способ называют проведением в сложных гидрогеологических условиях или специальным способом. Специальные способы применяют и в устойчивых породах, если они требуют дополнительных работ для предотвращения поступления в выработку воды.
Обычным способом проводят выработки в однородной крепкой или мерзлой породе; в однородной мягкой породе и в неоднородных породах. Неоднородными считают породы, когда в забое выработки имеются породы, различные по своим физико-механическим свойствам (например, наличие в забое угольного пласта вместе с вмещающими породами кровли и почвы). В этом случае проведение выработки связано с подрывкой боковых пород, имеющих обычно большую крепость, чем уголь.
В зависимости от площади поперечного сечения выработки проводят сплошным или уступным забоем, т. е. когда забой делят на два уступа и один из них опережает другой. Разделение забоя может быть на горизонтальные и вертикальные уступы.
При проведении штреков в вечномерзлых россыпях забой, делят на вертикальные уступы, так как ширина выработки обычно превышает в 2—2,5 раза ее высоту.
В зависимости от крепости пород выбирают способ их отбойки. В породах с f >4 и в вечномерзлых россыпях в настоя­щее время применяют в основном буровзрывной способ. В более слабых породах можно применять, кроме буровзрывного способа, проведение выработки комбайном или с помощью, гидромеханизации