Горные разведочные выработки

Горные разведочные выработки применяются как для прослежи­вания тел полезных ископаемых по их выходам на поверхности, так и для вскрытия глубинных частей месторождения. Наиболее распространенными являются следующие горные разведочные вы­работки.

Канавы проводятся в рыхлых отложениях обычно до ко­ренных горных пород. Они целесообразны до глубины 2—3 м. По длине канавы бывают короткими, от нескольких метров до 20—30 м, и длинными, или так называемыми «магистральными», которые проходятся на сотни метров, вскрывая рыхлые отложения на большой площади. Ширина канав принимается от 0,7 до 1 м. Исследования ведутся на почве канавы и по ее стенкам, если ка­нава врезается на некоторую глубину в коренные породы.

Шурфы (д у д к и) и более глубокие вертикальные разве­дочные выработки, называемые разведочными шахтами (до 100 м глубиной), применяются для вскрытия пологих или крутопадаю­щих залежей полезного ископаемого. Они либо служат только для разведочного пересечения залежи, либо играют роль подводя­щей выработки, из которой проходятся другие подземные разведоч­ные выработки как по простиранию, так и по падению продуктив­ной зоны. Сечения мелких шурфов и дудок от 1 до 2 м².

Штольни широко применяются в условиях расчленен­ного горного рельефа и служат для вскрытия месторождения на некотором горизонте. Они бывают двух видов: 1) прослеживающие тела полезного ископаемого или продуктивную зону по прости­ранию и 2) пересекающие залежь или зону вкрест простирания. Нормальные поперечные сечения разведочных штолен от 3,0 до 5,8 м².

Шахты — вертикальные или наклонные выработки сечением более 4 м³ применяются для разведки месторождения на глубину. Вертикальные шахты пересекают тела полезного ископаемого или проходятся в лежачем боку крутопадающей залежи. Нак­лонные шахты задаются от выхода полезного ископаемого и про­слеживают залежь по ее падению.

Из штолен и шахт проходятся другие подземные горные вы­работки, образующие определенную разведочную сеть в горизон­тальной или вертикальной плоскости. Обычными в разведочной практике являются следующие горные выработки, развивающиеся из разведочных шахт (шурфов) и штолен:

Квершлаги — горизонтальные выработки, идущие вкрест простирания тела полезного ископаемого или продуктивной зоны. Они бывают значительной длины и служат для соединения ствола шахты или штольни с другими подземными выработками (рис. 44). Штреки — горизонтальные выработки, направленные вдоль тела полезного ископаемого или продуктивной зоны. Они подобно штольням прослеживают залежи по простиранию, и если последние обладают небольшой мощностью, то штрек дает наиболее представительное сплошное горизонтальное обнажение. По мощ­ным же телам полезного ископаемого или в случае параллельного расположения нескольких рудных жил или пластов из штрека проводятся поперечные выработки (рис. 45).

Орты (рассечки) — горизонтальные выработки, про­ходимые из штолен и штреков для пересечения мощного тела полезного ископаемого или серии параллельных тел в пределах продуктивной зоны (см. рис. 45), Орты проходятся через некоторые интервалы в зависимости от изменчивости>юрфологических свойств объекта разведки в продольном направлении.

Рис. 44. Вскрытие крутопадающего тела полезного ископаемого шахтой с квершлагами.

/ — наносы; 2 — тело полезного ископаемого; 3 — вмещающие горные породы

Рис. 45. Схематический план разведочного горизонта.

/ — диориты; 2 — зона измененных пород; 3 — рудная залежь

 

 

Гезенки и восстающие — вертикальные и круто­наклонные подземные выработки поперечным сечением 2—4 м², соединяющие соседние горизонты или играющие роль вертикаль­ных рассечек для оконтуривания тела полезного ископаемого выше и ниже горизонта, на котором выполнено разведочное сече­ние при помощи горизонтальных выработок.

Все перечисленные горные выработки применяются главным образом в конечный период разведки месторождения и в процессе его отработки подземным способом, выполняя разведочные функ­ции и служа эксплуатационным целям.

Трудность применения подземных горных выработок на развед­ках месторождений полезных ископаемых, особенно в начальный период разведки, заключается в том, что механизация их проходки во многих случаях оказывается слишком дорогой и громоздкой для разведочной партии, а проведение значительных подземных выработок вручную невозможно. Поэтому в стадию предваритель­ной разведки обычно проходятся единичные, как правило, неглу­бокие подземные горные выработки и только тогда, когда начинается промышленное освоение месторождения, в период деталь­ной и эксплуатационной разведки, все больше применяются под­земные горные выработки. К этому времени уже появляются руд­ничные (шахтные) средства механизации — погрузочные машины, мощные компрессоры, электровозы, позволяющие наиболее эф­фективно проводить подземные горные выработки как для экс­плуатации, так и для разведки. При отсутствии же развитой руд­ничной (шахтной) механической базы и в случае необходимости проходки подземных горных выработок исключительно для целей разведки применяется так называемая «малая механизация» гор­нопроходческих работ. Это приходится делать на разведках цен­ных, но весьма сложных и изменчивых месторождений полезных ископаемых. Средствами малой механизации являются передвиж­ные легкие компрессоры и электростанции, простейшие механиче­ские подъемные устройства, переносные бурильные агрегаты с бен­зиновым приводом и др.

Технические средства для проходки легких приповерхностных горных выработок — канав и шурфов — представлены различ­ного рода экскаваторами и бурильными машинами большого диа­метра.

Для механизации проходки канав возможно применение ротор­ных (РТ-4) и траншейных (ЭТ-121, ЭТ-251, ЭТ-352) экскаваторов, которые широко используются в строительстве.

Применение механических канавокопателей целесообразно тог­да, когда приходится проходить много канав значительной длины. Если же объемы канавных работ невелики — меньше месячной производительности экскаватора, то доставка машины, уход и ре­монт потребуют больше затрат, чем это необходимо для оплаты канавщикам без применения экскаватора.

Механическая проходка мелких шурфов (1—6 м) в породах невысокой крепости может осуществляться диаметром ОД—0,7 м специальными бурильными машинами типа БИ-2, БИ-9, АВБ-5. Более глубокие вертикальные выработки (от 30 до 50 м) диаметром 0,6—1,3 м проходятся станками КШК-30, БЭМ-1000, ЛБУ-50, УШБ-16А. Имеются и другие конструкции шурфопроходческих машин с использованием колонкового снаряда большого диаметра (0,85—1,3 м) — ТМ-850, ТМ-1300, или ударного бурения (0,6— 0,9 м) — КО24, УКС-22М, УКС-ЗОМ.

Все сотрудники геологоразведочной организации, как участ­вующие в проходке горных разведочных выработок, так и ведущие в них наблюдения или исследования, должны строго соблюдать правила безопасности, установленные в законодательном и адми­нистративном порядке. Правила эти регламентированы для раз­личных видов и условий работ [171.

Общими правилами безопасности работ в горной местности пре­дусмотрены определенные требования к рабочему месту: огражде­ния ям и провалов, маркировка лавиноопасных зон, веревочные перила на тропах, аварийные склады; перевозка людей только в специально оборудованных автомашинах, вагонетках и подъем­никах и др. Персонал геологоразведочной партии обеспечивается соответствующей спецодеждой и спецобувью, касками, предохра­нительными поясами, очками, противогазами и др.

Специальные правила безопасности в подземных и открытых горных выработках предусматривают многие предосторожности и меры, предупреждающие возможные опасности для человека. В горных выработках должны быть: достаточное освещение и вен­тиляция, ограждение электрокабелей и механизмов, сигнализа­ция транспортная, производственная и аварийная. Особое внима­ние правила безопасности уделяют хранению и использованию взрывчатых материалов (ВМ). Взрывные работы разрешается вести только лицам, подготовленным для этого и имеющим «Единую книжку взрывника».

Взрывник выполняет все работы, связанные с доставкой взрыв­чатых материалов со склада к месту работ, при этом детонаторы переносятся им лично; производит зарядку и отпалку; ликвиди­рует «отказы» (невзорвавшиеся патроны). Для взрывных работ отводятся обычно определенные часы в течение суток. Места веде­ния взрывных работ ограждаются красными флажками или дру­гими указателями на поверхности, а в подземных горных выработ­ках устраивается специальная сигнализация. Обычно общая сиг­нализация о начале взрыва выражается в таких сигналах: про­должительный гудок (свисток) — предупреждающий, следующие два коротких являются боевыми, подаваемыми непосредственно перед взрывом. Третий сигнал —тройной — подается по оконча­нии опасности от взрыва (отбой). При систематическом ведении взрывных работ устанавливаются места укрытия для людей, ока­зывающихся вблизи опасной зоны. Кроме самого взрыва опасными являются выделившиеся ядовитые газы. Поэтому в подземных горных выработках устанавливается срок проветривания, только по истечении которого разрешается доступ людей в выработки.

Условиями безопасного ведения работ по документации и оп­робованию разведочных горных выработок, а также других ис­следований в горных выработках в процессе разведки являются следующие:

1. Документация, опробование и другие исследования могут проводиться только в то время, когда в горной выработке не ведутся работы, связанные с ее проходкой.

2. Запрещается опробование забоев до ликвидации «отказов» очередной отпалки и при .глубоких стаканах шпуров, в которых может остаться невзорвавшаяся часть патронов.

3. Перед началом документации или опробования должна быть проверена атмосфера в выработке, особенно в старой заброшенной; в выработках, опасных по газу, что нередко имеет местопри разведке угольных месторождений, проверка шахтного воздуха должна быть тщательная и в ряде случаев выполняться специальной аппаратурой.

4, Перед работой в подземной горной выработке проверяется устойчивость кровли и стенок, удаляются глыбы и «заколы»; в, карьере должна проверяться устойчивость бортов и предотвращаться возможность падения камней с верхних уступов к месту работы.

5. В подземных выработках проверяется состояние крепи, лестниц, полков и в случае необходимости принимаются меры к устранению неисправностей.