Общие сведения об угольной промышленности: крепость горных пород

Крепость горных пород по шкале проф. М.М. Протодьяконова.

Предел прочности горных пород на одноосное сжатие (в кг/см2) деленное на 100 или в МПа/10. Пример: если предел прочности крепкого каменного угля на одноосное сжатие 150 кг/см2 разделим на 100, то получим коэффициент крепости по шкале Протодьконова равным 1,5. Обозначается латинской буквой "f ".

Горные выработки – пустоты, образованные в угле или породе в результате горных работ. Они предназначены для транспортирования полезного ископаемого, материалов и оборудования, для вентиляции и водоотлива, для передвижения людей, для установки машин и механизмов, для размещения складов, для добычи полезного ископаемого и пр.
Начало горной выработки – называется устьем, а конец её – забоем.
По своему положению в пространстве горные выработки подразделяются на горизонтальные, вертикальные и наклонные.

Горизонтальные выработки

 К горизонтальным горным выработкам относятся штольни, квершлаги, штреки, просеки, орты и др.
Горизонтальные выработки имеют наклон не более 3° с целью обеспечения самотека воды.
Штольня — горизонтальная горная выработка, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для разведки или вскрытия месторождения полезного ископаемого.
Тоннель — выработка, имеющая выход на поверхность с двух концов. Это сквозная выработка, служащая для.транспорт-ных целей.
Квершлаг — горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая вкрест простирания горных пород.
Штрек — горизонтальная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, проводимая по простиранию горных пород при наклонном залегании, а при горизонтальном — в любом направлении.
Штреки бывают главные, откаточные, вентиляционные, про¬межуточные, конвейерные и пр. Штреки, проведенные по пустым породам, называются полевыми . Просек — горизонтальная горная выработка, проводимая параллельно штреку обычно без подрывки боковых пород, предназначенная для осуществления нарезных работ или проветривания штреков в период их проходки. На тонких пластах осуществляют присечку боковых пород.
Орт — горизонтальная горная выработка, проводимая в мощных пластах или рудных залежах в пределах их горизон¬тальной мощности. Сбойка — горизонтальная выработка, проводимая между расположенными радом наклонными выработками. Форма поперечного сечения горизонтальных выработок может быть различной — прямоугольной, трапециевидной, косоугольной, сводчатой, круглой и пр.
Камерами называют горные выработки, имеющие значительные размеры поперечного сечения, но сравнительно небольшую длину, и предназначенные для установки в них машин, электрооборудования и других целей. В зависимости от назначения камеры имеют свои наименования, обычно их устраивают в околоствольном дворе.
Околоствольным двором называют совокупность горных выработок, находящихся вблизи шахтных стволов и соединенных с ними, предназначенных для транспортных и других операций, обеспечивающих бесперебойную работу шахты. В околоствольные дворы с поверхности по стволам поступают порожние вагонетки, материалы для крепления горных выработок и оборудование, а по горизонтальным горным выработкам прибывают составы вагонеток с углем и породой для выдачи их на поверхность. В околоствольном дворе находятся камеры: электроподстанции, насосной, электровозного депо, противопожарных материалов (аварийный склад), медпункта, диспетчера, ожидания и др.

Наклонные горные выработки, их назначение

Наклонный ствол - выработка, имеющая выход на поверхность. Предназначен для подъема полезного ископаемого на поверхность, вентиляции, водоотлива, подвода электро и пневмоэнергии, доставки оборудования, передвижения людей.
Бремсберг - выработка, не имеющая выхода на поверхность, пройденная по падению или по восстанию пласта и служит для транспортировки полезного ископаемого сверху вниз, вентиляции, подвода электроэнергии, воды, передвижения людей, доставки оборудования.
Уклон - выработка, не имеющая выхода на поверхность, пройденная по падению или по восстанию пласта, служащий для транспортировки полезного ископаемого снизу вверх, вентиляции, подвода электроэнергии, воды, передвижения люде и доставки оборудования.
Ходок - выработка, не имеющая выхода на поверхность, пройденная параллельно бремсбергу ( уклону) на расстоянии 20-40 м служит для передвижения людей, доставки материалов и оборудования, вентиляции и других целей.
Скат - выработка, не имеющая выхода на поверхность, пройдена по падению пласта, служит для спуска полезного ископаемого сверху вниз под действием собственного веса. Скат сооружают для движения угля или породы вниз самотеком ( 30 - 350 и более).
Печь - выработка, не имеющая выхода на поверхность, проводимая по пласту, предназначена для монтажа очистного оборудования, проветривания, передвижения людей и грузов, подвода электро и пневмоэнергии. Печь, предназначенная для монтажа очистного оборудования, называется разрезной.

Вертикальные горные выработки, их назначение

 Ствол - выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и предназначена для обслуживания подземных работ. В зависимости от назначения стволы бывают главными, вспомогательными, вентиляционными, воздухоподающими.
Главный ствол - служит для подъема полезного ископаемого на поверхность и других целей.
Вспомогательный - для спуска и подъема людей, материалов, оборудования, выдачи породы, подвода электроэнергии, сжатого воздуха, воды.
Вентиляционный - для подачи в шахту свежего или отвода из шахты загрязненного воздуха. выработка небольшой глубины, Ствол оборудуют механизированным подъемом.
Шурф  - имеющая выход на поверхность. Служит для вентиляции и других вспомогательных целей. Шурфы используют как запасные выходы.
Гезенк - выработка, не имеющая выхода на поверхность. Служит для спуска угля из вышележащих выработок под действием собственного веса, передвижения людей, вентиляции, подвода электроэнергии и др.
Слепой ствол  - выработка, не имеющая выхода на поверхность. Предназначена для подъема угля, вентиляции, спуска-подъема людей, оборудования, подвода электроэнергии, воды и др.
Скважина - вертикальная выработка, пройденная путем выбуривания горных пород, диаметром до 2 м. Скважины бывают вентиляционными, лесоспускными, доставочными и др. Такие скважины бурят как с поверхности, так и из горных выработок.

Элементы залегания угольных пластов (мощность, угол падения, простирание

 Пласт-тело плитообразной формы, состоящее из сравнительно однообразной горной породы.

Простирание – направление линии пересечения плоскости пласта с горизонтальной плоскостью.

Падение- направление линии, лежащей в плоскости пласта и перпендикулярной линии простирания, а линия наз. линией падения.

Угол, образованный плоскостью пласта с горизонтальной плоскостью, называют углом падения.

Классификация угольных пластов по углу падения

• пологие - 0 - 18 градусов;
• наклонные - 19 – 35 градусов;
• крутонаклонные - 36 – 55 градусов;
• крутые - 56 – 90 градусов.

По мощности пласты делятся:

• весьма тонкие – до 0,7 м.;
• тонкие - 0,71 – 1,2м.;
• средней мощности – 1,21 – 3,5м.;
• мощные - свыше 3,5м.