Горные выработки

Горная выработка – искусственная полость в земной коре, сформированная путем выемки горных пород. Горные выработки осуществляются при поисках, оценке, разведке и эксплуатации месторождений полезных ископаемых.

↑Систематизация горных выработок

Существуют достаточно большое количество разновидностей горных выработок. Они могут дифференцироваться и образовывать совокупности в зависимости от свойств, характеризующих эти выработки.

В зависимости от места нахождения горной выработки относительно земной поверхности выделяют открытые и подземные горные выработки. Выработки, расположенные на поверхности земли имеют незамкнутый контур поперечного сечения, а подземные горные выработки – замкнутый контур поперечного сечения, независимо от наличия непосредственного выхода на поверхность.

В зависимости от назначения горных выработок можно выделить разведочные и эксплуатационные выработки. Разведочные горные выработки используют для поисков месторождений полезных ископаемых, а эксплуатационные для отработки месторождений, то есть извлечения полезных ископаемых из недр Земли.

В зависимости от назначения эксплуатационные выработки, в свою очередь, подразделяются на:

• вскрывающие – используются для вскрытия шахтного поля (месторождение или его часть, отведенная для разработки одной шахтой.),
• подготовительные – служат для подготовки шахтного поля к разработке, и очистные – в которых непосредственно ведется добыча полезного ископаемого.

В зависимости от того, по каким породам пройдены выработки, они разделяются на пластовые (проводятся по пласту полезного ископаемого) и полевые (проводятся по пустым породам).

В зависимости от соотношения между площадью поперечного сечения выработки и ее продольным разрезом, различают выработки протяжённые и объёмные.

В зависимости от положения в пространстве, протяжённые горные выработки разделяются на горизонтальные, наклонные и вертикальные.

↑Открытые горные выработки

Открытые горные выработки находятся на поверхности Земли и служат целям поисков, оценки, разведки и добычи полезных ископаемых.

К открытым горным выработкам, предназначенным для поисков, оценки и разведки месторождений полезных ископаемых, относятся разведочные канавы и траншеи. Канава — горная выработка, имеющая по сравнению с длиной небольшие поперечные размеры. Траншея – горная выработка трапециевидной формы с поперечным сечением, ограниченная снизу подошвой, а с боков наклонными плоскостями: по длине — бортами, а по ширине — торцами. Разведочную траншею, пройденную на косогоре неполной площадью сечения, называют полутраншеей.

К открытым горным выработкам, предназначенным для эксплуатации относятся также колодцы и карьеры. Колодец – гидротехническое сооружение в виде вертикальной шахты или скважины, служит для добывания грунтовых вод. Карьер – горно–промышленное предприятие, представляющее собой совокупность разнообразных горных выработок и осуществляющее разработку месторождения полезного ископаемого открытым способом.

↑Подземные горные выработки

Подземные горные выработки обычно подразделяются на вертикальные (шурфы, шахтные стволы, гезенки, восстающие); горизонтальные (штольни, туннели, штреки, квершлаги, орты, просеки) и наклонные (шурфы, шахтные наклонные стволы, гезенки, бремсберги, восстающие, уклоны, скаты, ходоки и печи). К подземным горным выработкам также относятся лавы, сбойки, камеры, ниши, рудоспуски и буровые скважины.

Шахтный ствол – вертикальная или наклонная горная выработка с постоянной горной крепью, имеющая непосредственный выход на земную поверхность и предназначенная для обслуживания подземных горных работ – спуска и подъема пород, материалов, оборудования, людей, а также вентиляции шахты.

Шурф – вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая выход на поверхность, небольшое сечение и глубину (обычно до 25 м). Шурфы могут быть использованы для разведки недр, обеспечения вентиляции и водоотлива в шахтах, транспортировки людей, материалов на поверхность, а также для других целей.

Гезенк – вертикальная или крутая наклонная горная выработка, не имеющая выхода на поверхность и предназначенная  в основном для спуска полезного ископаемого под действием собственного веса или при помощи механических приспособлений на нижний уровень, и реже для перемещения людей и обеспечения вентиляции в шахтном пространстве.

Бремсберг – наклонная горная выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность, предназначенная для спуска полезного ископаемого с вышележащего на нижележащий горизонт шахты.

Восстающим называется вертикальная или наклонная горная выработка горная выработка, не имеющая выхода на дневную поверхность и  проводимая снизу вверх (по восстанию пласта). Служит для проветривания шахтного пространства, перемещения людей, спуска породы, доставки материалов, обеспечения энергией, а также для разведочных целей.

Штольня – горизонтальная или наклонная подземная горная выработка, имеющая выход на поверхность и предназначенная для добычи полезных ископаемых и обслуживания подземных горных работ.

Тоннель – горизонтальное или наклонное подземное сооружение, служащее для транспортировки, перемещения воды, прокладки подземных коммуникаций и других целей

Штрек – горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая выхода на поверхность и расположенная по простиранию месторождения полезного ископаемого. Обычно предназначаются для транспортировки и вентиляции шахтного пространства.

Квершлаг – горизонтальная, реже наклонная подземная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и пройденная по вмещающей породе под углом к линии простирания пластов полезного ископаемого. Предназначены для транспортировки, вентиляции, стока воды и других целей.

Орт – горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и проведённая в сторону кровли или подошвы пласта полезного ископаемого или от кровли до подошвы. Орты используются для транспортировки породы от забоя к главной транспортной магистрали.

Просек – горизонтальная горная выработка, пройденная параллельно штреку в толще полезного ископаемого.  Предназначены для проветривания штреков при их проходке или соединения очистного забоя c примыкающими к нему выемочными выработками, а также используются для транспортировки людей и необходимых грузов.

Уклон – наклонная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проходящая по падению пласта полезного ископаемого. Уклоны используются в основном для подъема добытого материала с нижнего уровня шахты на верхний при добыче полезного ископаемого.

Скат – наклонная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность, пройденная по пласту или по породе и предназначенная для спуска полезного ископаемого под действием собственного веса. Используются при отработке круто падающих пластов полезных ископаемых.

Параллельно бремсбергу и уклону в составе шахт сооружаются ходоки – горные выработки необходимые для транспортировки людей и грузов, проветривания и других целей. В зависимости от назначения их делят на людские и грузовые.

Печь – наклонная подземная горная выработка, пройденная по пласту. Предназначаются для транспортирования людей, породы, грузов, вентиляции и других целей.

Лава – подземная очистная горная выработка угольных месторождений значительной протяжённости (от нескольких десятков до нескольких сот метров), один бок которой образован массивом угля (забоем лавы), а другой – закладочным материалом или обрушенной породой выработанного пространства. Имеет выходы на транспортный и вентиляционный выемочные штреки или на просеки.

Сбойка – подземная горная выработка (горизонтальная или наклонная), проводимая при вскрытии месторождения полезного ископаемого между двумя шахтными стволами или штольнями.

Камера – горная выработка, которая при сравнительно больших поперечных размерах имеет небольшую длину и предназначена для размещения оборудования, материалов и инвентаря и других целей.

Буровые скважины – горная выработка круглого сечения, пробуренная с поверхности земли или с подземной выработки без доступа человека к забою под любым углом к горизонту. В зависимости от угла наклона скважины к плоскости бурения различают вертикальные и наклонные скважины. Предназначение скважин разнообразно – с их применением может осуществляться разведка, оценка, добыча полезных ископаемых, а также выполняться различные горнотехнические работы.