Основные характеристики и определения

Подготовительные работы – часть горных работ, сущностью и содержанием которой является создание сети подготовительных выработок шахты для размещения и эксплуатации в них всех средств технологических связей, необходимых для ведения очистныхработ. Частным конечным результатом подготовительных работ является готовая для эксплуатации горная выработка, оборудованная предусмотренными средствами технологических связей, осуществляемых в ней. Процесс создания выработки реализуется в подготовительном забое и называется ее проведением. Различают способы и условия проведения выработки:

1) специальные (в сложных условиях) или обычные;

2) в однородных (квершлаги, полевые выработки – рис. ) или неоднородных породах (пластовые выработки – рис. );

3) узким (рис. ) или широким (рис. ) забоем;

4) сразу на полную площадь поперечного сечения или с опережающим проведением выработки меньшей площади поперечного сечения(рис. );

5) проведение одиночных или спаренных выработок (рис. );

6) проведение выработки вприсечку к выработанному пространству(рис. ) или вслед за лавой(рис. ).

При проведении конкретной выработки может быть использована приемлемая комбинация нескольких из перечисленных способов.

Выработка в значительной мере характеризуетсяформой ее поперечного сечения, которое может быть прямоугольным, трапециевидным, арочным, сводчатым, круглым, эллиптическим и т.п. (рис. ). Выбор формы сечения особую важность получает при проведении пластовых выработок, когда для достижения необходимых их размеров недостаточно выемки только пласта и требуется подрывка его боковых пород. Различают: подрывку кровли; подрывку почвы; смешанную подрывкукровли и почвы (рис. ).

Проведение выработки включает:

1) основные процессы (разрушение части пород горного массива и погрузку отбитой горной массы в забое);

2) вспомогательные процессы (крепление выработки; устройство водоотливной канавки; монтаж транспортных средств);

3) обслуживающие процессы (ремонт оборудования; проветривание забоя; работы по обеспечению безопасных условий).

В зависимости от средств разрушения горного массива различают:

а) буровзрывной способ проведения выработки (БВР), когда для разрушения массива в забое бурят шпуры, заряжают в них взрывчатое вещество, которое затем взрывают;

б) комбайновый способ проведения выработки, когда разрушение массива в забое ведут исполнительными органами комбайнов, осуществляющих одновременно уборку и погрузку горной массы.

При БВР уборку и погрузку отбитой горной массы ведут с помощью погрузочных машин (ковшевых или с загребными лапами), скреперных установок или (в редких случаях) вручную. Бурение шпуров осуществляют ручными и колонковыми сверлами, перфораторами и бурильными установками.

Погрузочные машины и проходческие комбайны по типу ходовой части бывают колесно-рельсовые, гусеничные и пневмоколесные.

Выработка для полноценного осуществления возложенных на нее функций нуждается в устойчивости, под которой понимают сохранение необходимых размеров и форм поперечного сечения. Эту цель достигают путем крепления выработки. В зависимости от вида использованных материалов крепь может быть: деревянной(рис. );каменной(рис. );бетонной(рис. );металлической(рис. );железобетонной(рис. );анкерной(рис. );смешанной.

Деревянная и металлическая крепь выработок представлены, в основном, рамными конструкциями, в которых несущие элементы расположены по контуру (периметру) поперечного сечения выработки. Рамы деревянной и металлической крепи устанавливают, как правило, в разбежку (на расстоянии 0,4-1,2 м друг от друга), заполняя пространство между рамами затяжками (всплошную или в разбежку) и создавая механическую связь рам.

Каменная, бетонная и железобетонная крепи представляют собой сплошную оболочку выработки набольшей части периметра ее поперечного сечения.

Анкерная крепь реализует идею использования механически связанных и укрепленных боковых пород выработки в качестве ее крепи.

Проведение выработки осуществляют по проекту, в котором увязаны во времени и пространстве основные, вспомогательные и обслуживающие процессы,способы проветривания и транспортного обслуживания подготовительного забоя, способы монтажа средств технологических связей,возложенных на выработку.