Основные термины и понятия

Горное дело – сфера хозяйственной деятельности людей по извлечению полезных ископаемых (ПИ) из земной коры. Полезное ископаемое (ПИ)–природное вещество, которое выгодно используется для удовлетворения потребностей людей в материальных благах. Природное вещество, которое в данный момент не представляет собой материального блага принято называть пустой породой.

Месторождение ПИ (МПИ) – природное скопление ПИ в земной коре. Промышленнымсчитают такое МПИ, на котором извлечение запасов ПИ горными работами в текущий момент выгоднее любых других способов удовлетворения потребностей общества в данном ПИ. Запасы ПИ– количество ПИ в данном месторождении или отдельных его частях.

По форме залегания МПИ (рис. ) делятся на штоки, залежи, пластовые, жильныеи др.

Горные работы – процесс создания, эксплуатации, ликвидации и воспроизводства забоев для извлечения ПИ. Забой – перемещаемая в пространстве зона непосредственного разрушения толщи ПИ или (и) вмещающих его пород на их доступной для этого поверхности. Различаюточистные и подготовительныезабои.

Очистной забой расположен, как правило, в пределах толщи ПИ и предназначен для его извлечения.

Подготовительный забой может располагаться независимо от толщи ПИи предназначендля создания технологических полостей в горном массиве.

Различаютоткрытые и подземные горные работы.

Открытые- горные работы на дневной поверхности.

Подземные – горные работы в толще земной коры, обслуживаемые специальными технологическими связями забоев с дневной поверхностью.

Горные работы в очистных забояхсоставляют основную (прибыльную) часть горного производства. Горные работы по ликвидации и воспроизводству очистных забоевсоставляют вспомогательную (затратную) часть горного производства.

Технологические связи подземных забоев осуществляются в горных выработкахи включают:

1) пути транспорта ПИ на дневную поверхность;

2) пути транспорта вспомогательных грузов, оборудования и перевозок людей;

3) пути подачисвежеговоздухас дневной поверхностик забоям;

4) пути отводаисходящего (отработанного)воздухаот забоев на дневную поверхность;

5) пути отвода подземных вод на дневную поверхность;

6) пути энергоснабжения машин и оборудования подземных забоев с дневной поверхностью.

Горная выработка – сооружение в недрах Земли или на ее поверхности, созданное в результате ведения горных работ и представляющее собой полость в массиве. По назначениюразличают горные выработки разведочные, проводимые с целью поисков или детальной разведки МПИ,иэксплуатационные,необходимыепри извлечении ПИразведанного месторождения. Чтобы обеспечить безопасность работников, занятых в забоях, технологические связи должны быть так размещены в выработках, чтобы из каждого забоя на дневную поверхность было обеспечено не менее двух независимых выходов.

Горное производство - циклично упорядоченный во времени и пространстве объем горных и сопутствующих им работ горного предприятия. Горное предприятие – специфическая, технологически и организационно объединенная структура ресурсов, системно используемых в горном производстве.

Специфика горного предприятия определяется видом извлекаемого ПИ и элементами залегания МПИ в земной коре. По виду извлекаемого ПИ различают:

1) топливно-добывающие горные предприятия, извлекающие уголь, нефть, природный газ, горючие сланцы, торф;

2) рудодобывающие горные предприятия, извлекающие руды, содержащие железо, цветные и редкие металлы и т.п.;

3) горно-химические горные предприятия, добывающие апатиты, калийные соли и т.п.;

4) горные предприятия строительной и керамической промышленности, добывающие мрамор, гранит, известняк, гипс, асбест, мел и т.п.

Топливно-добывающие горные предприятия извлекают ПИ из пластовых месторождений. Пласт – расположенное на определенной глубине тело в форме монолитной плиты между двумя приблизительно параллельными поверхностями. Топливно-добывающеегорноепредприятие, извлекающее уголь открытыми горными работами, принято называть разрезом. Техническойединицей разреза служит карьер (рис. ). Топливно-добывающие горные предприятия, извлекающие уголь подземными горными работами, относятся к классу шахт(рис. ). Из всех видов горных предприятий наибольшей сложностью размещения и использования ресурсов характеризуются шахты. Их изучение обеспечивает освоение практически всех сторон горного производства.

Угольная шахта – искусственный, экологически опасный производственно-хозяйственный комплекс ограниченного срока службы, предназначенный для удовлетворения потребности общества в угле с максимально приемлемой интенсивностью. Основными количественными характеристиками шахты являются ее промышленные запасы угля и производственнаямощностьшахты.

Производственная мощность шахты – это максимально возможный объем добычиугля стандартного качества в единицу времени, безопасно достигаемый при полном использовании задействованных природных, производственных и трудовых ресурсов.

Для нормальной работы угольные шахтыдолжны иметь:

а) земельный отвод и границы, оформленные в установленном порядке (Земельный отвод – участок поверхности земли, выделенный шахте во временное пользование для строительства производственных сооружений, обслуживающих горные работы);

б) вскрытые и подготовленные к выемке кондиционные запасы угля, обеспечивающие нормальное развитие горных работ и необходимую для выполнения плана добычи линию очистных забоев. Вскрытыминазывают промышленные запасы шахты, обеспеченные полным комплектом технологических связей забоев с дневной поверхностью. Подготовленныминазывают вскрытыезапасы, разделенные горными выработками на элементарные, последовательно извлекаемые участки;

в) подъемные, транспортные, вентиляционные, водоотливные и другие специальные сооружения, устройства и оборудование, а также средства механизации и автоматизации производственных процессов;

г) комплекс сооружений и устройств на поверхности в соответствии с мощностью шахты и качеством углей;

д) автодороги, железнодорожные пути и средства транспорта для вывоза угля к дорогам общего пользования, доставки материалов, оборудования и людей;

е) оборудование и устройства для энергоснабжения шахты;

ж) технические средства связи и диспетчерского управления;

з) административные служебные помещения;

и) противопожарные и санитарно-технические устройства, а также средства и устройства, обеспечивающие безопасную работу на шахте;

к) очистные сооружения, а также средства и устройства для охраны водных, воздушных бассейнов и земной поверхности;

л) здравпункт для лечебно-профилактической помощи трудящимся шахты.

Основными этапами существования шахты являются:

1) проект шахты в соответствии с геологией месторождения;

2) строительство шахты путем создания начального числа очистных забоев, обеспеченных полным комплектом их технологических связей с дневной поверхностью, а также – формирования трудового коллектива шахты;

3) эксплуатация шахты в виде извлечения угля, воспроизводства и ликвидации рабочих мест, включая реконструкцию технологических связей;

4) ликвидация шахты по причине окончания извлечения запасов месторождения или нерентабельности дальнейшей ее эксплуатации;

5) рекультивация земельного отвода после окончания горных разработок.

Центральной проблемой горного производства на угольной шахте является безопасность рационально интенсивного и полного извлечения угля из недр для максимизации прибыли шахты.

Основы горного производства – совокупность методологических знаний о факторах, определяющих успешность решения указаннойпроблемы, формируемых в ходе изучения:

1) условий горных работ;

2) состава и назначения горных выработок шахты;

3) технологического комплекса поверхностишахты;

4) технологического содержания горных работ;

5) приемов и схем формирования сети горных выработокшахты;

6) производственно-хозяйственной структуры трудового коллективашахты;

7) основ эксплуатации шахт,как целостных систем.

Условия горных работ – совокупность свойствугольного месторождения иситуаций, событий и явленийв ходе горных работ.

Состав и назначение горных выработокшахты – классификационные признаки, позволяющие различать выработки по их пространственному расположению, параметрам самих выработок и способам их использования.

Технологический комплекс поверхности шахты – узел начала и окончания технологических связей забоев с дневной поверхностью.

Технологическое содержание горных работ – принципы устройства технических средств и способы осуществления процессов горных работ.

Формирование сети горных выработок шахты – процесс выбора ее состава, структуры и порядка обновления для успешного решения проблемы горного производства.

Производственно-хозяйственная структура трудового коллектива шахты – распределение работников шахты по ее взаимодействующим специализированным подразделениям.

Основы эксплуатации шахт – совокупность нормведения горных работ и правил поведения работников в ходе производственно-хозяйственной деятельности на шахте.

Графические иллюстрации

Рис. 1.1. Формы месторождений полезных ископаемых (вертикальный разрез): а – пластовая залежь ПИ (1 – пласт; 2 – пустая порода); б – жила (1 – простая. 2 – сложная); в – шток; г – линза; д – гнезда.

Рис. 1.2. Принципиальная схема карьера: 1 – угольный пласт; 2 – наносы (породы вскрыши); 3 – дневная поверхность; 4 – породный отвал.

Рис. 1.3. Принципиальная схема шахты: 1 – земельный отвод; 2 – очистные забои; 3 – подготовительные забои; 4…10 – подземные горные выработки.

Самостоятельная работа студента

1. Изучить графические иллюстрации к разделу.

2. На рисунках графических иллюстраций установить соответствие словесного и цифрового обозначения элементов рисунка.

3. Установить соответствие терминологии и рисунков графических иллюстраций.

4. Сформулировать ответы на вопросы для изучения.

5. Консультации по изученному материалу.

Экзаменационные вопросы