Классификация способов вскрытия

Способы вскрытия [М.И. Агошков, 1983] разделяются на простые и комбинированные.

Простые способы.

1. Вертикальным стволом по лежачему, висячему боку или на фланге месторождения.

2. Наклонным стволом по лежачему боку или на фланге залежи.

3. Штольней по месторождению, висячему или лежачему боку.

4. Спиральным съездом в лежачем боку месторождения или на его фланге.

Комбинированные способы.

1. Вертикальный шахтный ствол с поверхности с вертикальным слепым стволом на глубокие горизонты.

2. Вертикальный шахтный ствол с поверхности и последующим переходом в наклонный шахтный ствол.

3. Вертикальный шахтный ствол с поверхности с последующим переходом в спиральный съезд на глубокие горизонты.

4. Наклонный шахтный ствол с поверхности с переходом в наклонные слепые стволы или спиральные съезды.

5. Штольня с переходом в вертикальные слепые стволы.

6. Штольня с переходом в наклонные слепые стволы или спиральные съезды.

Главными вскрывающими выработками являются шахтный ствол, штольня, при относительно небольшой глубине горных работ спиральные съезды. Кроме главных выработок, вскрытие осуществляется вспомогательными стволами, съездами, служащими для вентиляции, доставки людей, оборудования, материалов и др., а также погоризонтными квершлагами, соединяющими стволы с рудными телами.

На современных рудниках при выемке крутопадающих залежей квершлаги проходят через один, два и более этажей с организацией концентрационного транспортного горизонта, сбитого с верхними этажами капитальными рудоспусками. В этом случае на промежуточных этажных горизонтах отсутствуют капитальные околоствольные дворы. На руднике «Крейтон» (Канада) производительностью 1, 5 млн. т./год концентрационные горизонты оборудуют через 450 м, на свинцово-цинковом руднике «Брансуик» (Канада) – через 270 м.

Число вскрывающих выработок зависит от производственной мощности рудника, геометрии залежей, слагающих месторождение, прогнозных запасов руд и ряда других факторов. В соответствии с правилами техники безопасности каждый рудник с одного горизонта должен иметь не менее двух выходов на дневную поверхность и вскрыт, по меньшей мере, двумя стволами. Для рудников производственной мощностью 3–5 млн.т./год проектируют 5–6 стволов, 10–20 млн.т./год – до 10 и более стволов. Рудник «Таймырский» в Норильском регионе при добыче руды около 3 млн.т./год обслуживают 6 стволов. Крупнейший в мире рудник «Кируна» (Швеция), добывавший в лучшие годы до 22 млн.т./год, вскрыт десятью скиповыми (для выдачи руды по сортам) и четырьмя вспомогательными стволами.

Вскрывающие выработки обычно служат не менее 15 лет. В виду особой ответственности их эксплуатации, важен правильный выбор их расположения, форма, способ крепления. Шахтные стволы в современных условиях проходят прямоугольного, чаще круглого сечения. Размеры их зависят от назначения. Капитальные стволы обычно оборудуются скиповым и клетевым подъемом и служат для доставки руды и породы, передвижения людей, вентиляции. В них размещают водоотливные, воздушные и закладочные трубопроводы. На крупных рудниках скиповые и клетевые подъемы обычно размещают в разных стволах.

Капитальные штольни в гористых условиях проходят сводчатого или трапециевидного сечения с уклоном в сторону устья для обеспечения стока воды. Длина штольни может достигать нескольких километров. Длина Мизурской штольни на Садонском руднике в Северной Осетии превышает 4 км.

С появлением самоходной техники в 60-е годы прошлого столетия, вскрытие рудников начали осуществлять с поверхности спиральными съездами, которые служат для выдачи руды и породы в автосамосвалах, доставки оборудования, материалов, передвижения людей. Съезды проходят под углом 6–10⁰. Их сечение составляет 18–25 м² иногда до 80 и даже 100 м².

Вскрытие месторождений штольнями и спиральными съездами имеет ряд преимуществ по сравнению с шахтными стволами. Их проведение с использованием самоходной техники осуществляется высокими темпами в 5–10 раз выше, чем при проходке стволов. Весь комплекс работ высоко механизирован, ручные работы практически отсутствуют.