Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Технологии подземной и комбинированной разработки рудных месторождений : околоствольные дворы подземного рудника

Покупка
Артикул: 750891.01.99
Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину
В настоящем издании рассмотрены принципы функционирования и проектирования околоствольных дворов подземного рудника, объекты околоствольных дворов, их основные характеристики и предъявляемые к ним требования. Уделено внимание пространственной увязке околоствольных дворов с поверхностным комплексом подземного рудника. Курс лекций составлен в соответствии с учебной программой дисциплины «Технологии подземной и комбинированной разработки рудных месторождений» для подготовки горных инженеров по направлению 23.03.02 «Горное дело», утвержденной решением УМС. Рекомендуется при изучении раздела (дисциплины) «Вскрытие рудных месторождений», а также может быть рекомендовано для горных специальностей при непрофильном изучении дисциплин по подземной разработке рудных и нерудных месторождений, технологических разделов дисциплины «Основы горного дела»
Пепелев, Р. Г. Технологии подземной и комбинированной разработки рудных месторождений : околоствольные дворы подземного рудника : курс лекций / Р. Г. Пепелев, А. С. Копылов, Г. А. Карасев. - Москва : Изд. Дом МИСиС, 2015. - 37 с. - ISBN 978-5-87623-946-4. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/1222124 (дата обращения: 28.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 2784 

Кафедра геотехнологий освоения недр 

Р.Г. Пепелев 
А.С. Копылов 
Г.А. Карасев 

Технологии подземной
и комбинированной разработки 
рудных месторождений 

Околоствольные дворы подземного 
рудника 

Курс лекций 

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета 

Москва  2015 

УДК 622 
 
П25 

Р е ц е н з е н т ы :  
д-р техн. наук, проф. В.В. Мельник (ТПУ НИТУ «МИСиС») горного института; 
гл. инженер проекта М.Э. Денисов (института «ГИПРОЦВЕТМЕТ») 

Пепелев Р.Г. 
П25  
Технологии подземной и комбинированной разработки рудных месторождений: околоствольные дворы подземного рудника : курс лекций / Р.Г. Пепелев, А.С. Копылов, Г.А. Карасев – 
М. : Изд. Дом МИСиС, 2015. – 37 с. 
ISBN 978-5-87623-946-4 

В настоящем издании рассмотрены принципы функционирования и проектирования околоствольных дворов подземного рудника, объекты околоствольных дворов, их основные характеристики и предъявляемые к ним требования. Уделено внимание пространственной увязке околоствольных дворов с поверхностным комплексом подземного рудника. 
Курс лекций составлен в соответствии с учебной программой дисциплины «Технологии подземной и комбинированной разработки рудных месторождений» для подготовки горных инженеров по направлению 23.03.02 
«Горное дело», утвержденной решением УМС. 
Рекомендуется при изучении раздела (дисциплины) «Вскрытие рудных 
месторождений», а также может быть рекомендовано для горных специальностей при непрофильном изучении дисциплин по подземной разработке 
рудных и нерудных месторождений, технологических разделов дисциплины 
«Основы горного дела». 

УДК 622 

ISBN 978-5-87623-946-4 
© Пепелев Р.Г., Копылов А.С., 
Карасев Г.А., 2015 
 
© НИТУ «МИСиС», 2015 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

1. Околоствольные дворы........................................................................4 
1.1. Назначение и типы околоствольных дворов...............................4 
1.2. Тупиковые околоствольные дворы..............................................6 
1.3. Кольцевые околоствольные дворы ..............................................8 
1.4. Сквозные двусторонние и комбинированные 
околоствольные дворы.......................................................................10 
1.5. Требования к околоствольным дворам......................................11 
1.6. Транспортные выработки околоствольного двора...................11 
1.7. Камеры загрузочного комплекса скипового подъема..............14 
1.8. Подземный дробильный комплекс ............................................18 
1.9. Комплекс главного водоотлива..................................................20 
1.10. Камера центральной подземной электроподстанции.............23 
1.11. Прочие камерные выработки....................................................25 
2. Параметры и компоновка околоствольных дворов.........................27 
2.1. Основные положения проектирования......................................27 
2.2. Основные параметры околоствольных дворов.........................28 
2.3. Расположение транспортных выработок 
в околоствольном дворе.....................................................................29 
2.4. Взаимная компоновка транспортных и камерных 
выработок............................................................................................31 
2.5. Околоствольные дворы у наклонных стволов..........................32 
2.6. Компоновка околоствольных дворов при безрельсовом 
транспорте...........................................................................................34 
Библиографический список...................................................................36 
 

1. ОКОЛОСТВОЛЬНЫЕ ДВОРЫ 

1.1. Назначение и типы околоствольных дворов 

На каждом эксплуатационном горизонте шахты (рудника) около 
стволов в месте соединения их с горизонтальными вскрывающими 
выработками (штольнями, квершлагами, штреками) проходят протяжные (линейные) и камерные горные выработки, совокупность которых называется околоствольным, или рудничным, двором. Околоствольный двор служит для приема и перегрузки в подъемные сосуды полезного ископаемого и породы, приема и перемещения оборудования и материалов, сообщения людей с поверхностью, проветривания, водоотлива и других операций, связанных с разработкой месторождения. 
Эти выработки располагают около стволов для того, чтобы иметь 
оперативную связь с поверхностью, уменьшить затраты времени и 
средств на доставку. 
Околоствольный двор является одним из наиболее ответственных, 
сложных и дорогостоящих комплексов рудника, состоящим из транспортных выработок и различных камер технического назначения, которые называются околоствольными выработками. На крупных рудниках 
объем выработок околоствольного двора достигает 10 000 м3. 
В транспортных выработках, которыми околоствольный двор соединяется с вскрывающими горизонтальными выработками (квершлагами, штреками), производят все маневровые операции по перемещению полезного ископаемого (рудной массы), пустых пород и 
грузов. В частности, при электровозном транспорте транспортные 
выработки предназначены для подачи к стволу груженых вагонеток, 
погрузки их в клеть или разгрузки в подземный бункер, для сбора 
порожних вагонеток и откатки их по главному квершлагу. Назначение камерных выработок околоствольного двора определяется их 
названием: подземные бункера (породные, рудные), камеры дробления, насосная станция, электроподстанция, депо для подземных локомотивов, мастерские для ремонта оборудования, кладовые, камеры 
ожидания, медицинский пункт и другие. 
Объем камерных выработок (без учета объема водосборников) составляет от 50 до 100 % объема транспортных выработок околоствольного двора и определяется следующими факторами: 

– производительностью шахты, от чего зависит размер бункеров, 
электростанций, мастерских, электровозного депо и др.; 
– шахтным водопритоком, от чего зависит объем водосборника и 
насосной станции; 
– наличием подземного механического дробления; 
– способом подъема (при скиповом подъеме необходимы разгрузочные камеры, бункера, дозаторные камеры и др.); 
– количеством сортов добываемой руды (при раздельной выдаче 
разносортных руд на поверхность устанавливаются два и более обособленного бункера с дозаторами). 
Количество транспортных выработок в околоствольном дворе, 
тип, конфигурация и размеры околоствольного двора определяются 
числом и назначением стволов, располагаемых в околоствольном 
дворе (для подъема руды, спуска оборудования и материалов, вентиляции и т.д.); способом подъема полезного ископаемого (скиповой, 
клетевой, конвейерный); углом наклона ствола (вертикальный, наклонный); производительностью ствола; раздельной выдачей разносортных руд, что требуюет обособленных бункеров и транспортных 
выработок; видом магистрального транспорта, типом и размерами 
откаточных сосудов; расположением железнодорожной станции или 
обогатительной фабрики на поверхности рудника (шахты) относительно подъемных сосудов в стволе. 
По способу подъема руды на поверхность околоствольные дворы 
бывают клетевые, скиповые и скипо-клетевые. Применяют также 
околоствольные дворы, рассчитанные на конвейерный подъем руды 
на поверхность, а также дворы с самоходным оборудованием, по количеству стволов – с одним, двумя и более стволами. 
В связи с тем что месторождения, как правило, вскрываются несколькими стволами, около каждого из них или около группы стволов оборудуют околоствольный двор. Около вспомогательных стволов дворы имеют простейшую конструкцию. 
Вспомогательные околоствольные дворы обычно имеют только 
транспортные выработки и некоторые камерные выработки вспомогательного назначения, располагаемые около вспомогательных стволов и на промежуточных горизонтах около грузо-людских и грузоподъемных стволов. 
Главные околоствольные дворы состоят из комплекса транспортных и почти всех камерных выработок: они оборудуются на основных эксплуатационных горизонтах около рудоподъемных, людских и 
грузоподъемных стволов. 

При штольневом способе вскрытия околоствольные дворы оборудуются только при наличии слепых стволов в местах примыкания их 
к штольне. 
Далее наиболее полно рассмотрены околоствольные дворы вертикальных рудоподъемных (основных) стволов. 
Околоствольные дворы в зависимости от схемы движения грузов 
разделяют на тупиковые (рис. 1.1), кольцевые (рис. 1.3) и комбинированные. 

1.2. Тупиковые околоствольные дворы 

Для тупиковых дворов характерно наличие прямолинейных тупиковых транспортных выработок, односторонняя подача грузов к стволу транспортными средствами и челноковое движение составов при 
рельсовой транспортировке. Тупиковые околоствольные дворы могут 
применятся при конвейерной и трубопроводной транспортировке. 

 

Рис. 1.1. Принципиальные схемы тупиковых околоствольных 
дворов: а – односторонний; б – двухсторонний клетевого подъема; 
в – двухсторонний скипового подъема 

В настоящее время такие околоствольные дворы применяются на 
рудниках, где выдача руды на поверхность производится, как прави
а

б

в 

ло, клетями в вагонетках. Такие дворы состоят из транспортной выработки (квершлага), соединяющей двор с подготовительными выработками (рис. 1.3), в которую поступает как груженные вагонетки из 
откаточных выработок для загрузки в клеть и подъема на поверхность, так и порожние после выгрузки их из клети. 
Тупиковые околоствольные дворы бывают односторонние и двусторонние. 
В односторонних дворах порожняк выгружается из клети в одну и 
ту же сторону от ствола, откуда подается груз (рис. 1.1). 
В двусторонних дворах разгрузка порожняка и погрузка груженых 
вагонеток производится в разные стороны от ствола или опрокида 
при скиповом подъеме (рис. 1.2). 

 

Рис. 1.2. Конструкция тупикового двухстороннего околоствольного двора 
при скипо-клетевом стволе: 1 – скипо-клетевой ствол; 2 – водосборники; 
3 – насосная камера главного водоотлива; 4 – трансформаторная 
электроподстанция; 5 – разгрузочная камера; 6 – ходок в камеру дробления; 
7 – камера диспетчера; 8 – гараж для электровозов; 9 – камера хранения проб 
руды; 10 – медпункт; 11 – ниша для воздухосборника; 12 – кладовая для 
оборудования; 13 – камера ожидания 

Двухсторонние тупиковые дворы применяют и при скиповом 
подъеме руды. При клетевом подъеме транспортная выработка околоствольного двора обычно состоит из двух частей – грузовой и порожняковой. В порожняковой части накапливают порожние вагонетки и формируют порожняковые составы, которые затем выводятся по 
обгонному пути, проложенному непосредственно у ствола, либо по 
обгонной выработке в грузовую часть транспортной выработки и далее в квершлаг.  
В двустороннем тупиковом дворе при скиповом подъеме руды для 
разгрузки вагонеток в бункер устраивают скиповую разгрузочную 
ветвь. В скиповую ветвь вагонетки поступают на грузовой путь, и 

после разгрузки возвращаются в квершлаг либо по этому же пути, 
либо по другому (маневровому), проложенному в той же выработке. 
Преимущество тупиковых дворов состоит в их прямолинейности 
и удобстве наблюдений за маневрами, в меньшем объеме и стоимости выработок по сравнению с кольцевыми дворами. Недостатком их 
при рельсовой транспортировке является ограниченная пропускная 
способность из-за более длительных маневров с вагонетками. Односторонние дворы применяются при производительности ствола до 
100…150 тыс. т/год, двухсторонние – при клетевом подъеме до 
500 тыс. т/год, при скиповом – до 1500 тыс. т/год. 

1.3. Кольцевые околоствольные дворы 

Кольцевые околоствольные дворы при стволах, оборудованных 
скиповыми и клетевыми подъемами, имеют не менее двух ветвей. 
Составы порожних вагонеток в них не имеют обратного движения, а 
откатываются до квершлага по кольцевой выработке (рис. 1.3). 

 

Рис. 1.3. Кольцевой околоствольный двор: 1 – разгрузочная камера; 
2 – рудоспуски; 3 – камера для дробления руды; 4 – камера ожидания; 
5 – медпункт; 6 – электровозное депо; 7 – электроподстанция; 
8 – насосная; 9 – водосборники 

Для кольцевых околоствольных дворов характерно наличие сквозных транспортных выработок и движение локомотива в голове состава. 

Околоствольный двор соединяется с транспортными подготовительными выработками одним, двумя и более квершлагами, что зависит, вопервых, от производительности рудника и пропускной способности 
квершлага и, во-вторых, от места расположения вскрывающих выработок в шахтном поле (в центре шахтного поля при групповом вскрытии 
нескольких рудных тел, в рудном теле или зоне сдвижения на фланге). 
В кольцевых околоствольных дворах может применяться рельсовия и автомобильная транспортировка полезного ископаемого. 
Кольцевые дворы обеспечивают непрерывное движение вагонеток 
или автосамосвалов без встречных потоков. Их пропускная способность значительно выше, но из-за большого объема выработок они 
стоят дороже тупиковых. 
При большой производительности рудника (шахты) (> 300 тыс. т/год) 
этот недостаток не играет большой роли, поэтому на вновь строящихся рудниках применяют в основном кольцевые дворы. 
Другой вариант компоновки кольцевого околоствольного двора 
представлен на рис. 1.4. 

 

Рис. 1.4. Кольцевой околоствольный двор: 1 – скиповой ствол; 2 – клетевой 
ствол; 3 – насосная камера; 4 – водосборник; 5 – электроподстанция; 6 – 
камера опрокидов; 7 – медпункт; 8 – камера хранения проб руды; 9 – камера 
ожидания 

6
8

1

2
9

7
3

4

5

1.4. Сквозные двусторонние и комбинированные 
околоствольные дворы 

Для сквозных двусторонних околоствольных дворов характерно 
наличие прямолинейных транспортных выработок, по которым полезное ископаемое подается с обоих крыльев шахтного поля при 
расположении рудоподъемных стволов в его центре. При фланговом 
расположении рудовыдачного ствола грузы подаются с одной стороны двора при кольцевом движении транспорта. Такие околоствольные дворы применяются при разработке пластовых месторождений с 
большой площадью распространения (калийные и каменные соли, 
марганцевые руды и др.) и при конвейерной доставке полезного ископаемого (рис. 1.5). Принципиально возможно применение сквозных двусторонних околоствольных дворов при рельсовом, трубопроводном и других видах транспортирования. Комбинированные околоствольные дворы возможны при расположении во дворе нескольких стволов, один из которых, например, имеет тупиковые транспортные выработки, другой – кольцевые. 

 

Рис. 1.5. Принципиальные схемы сквозных околоствольных дворов: 
1, 2 – главные штреки; 3 – ствол; 4 – камера опрокидывателя; 5 – бункер 

1.5. Требования к околоствольным дворам 

Околоствольные дворы, так же как и другие горнотехнические 
конструкции, должны обеспечивать безусловную безопасность работ 
при минимально возможных (при данных горно-геологических условиях) трудовых и денежных затратах на их сооружение. Кроме этого 
они должны удовлетворять следующим требованиям: 
1. Обеспечивать безопасное передвижение людей в выработках 
околоствольного двора, что достигается созданием необходимых зазоров в выработках и такой компоновки двора, при которой исключается пересечение путей передвижения людей с транспортными путями. 
2. Пропускная способность транспортных выработок околоствольного двора должна иметь коэффициент резерва не менее 
1,3…1,5 от проектной производительности рудника. 
3. Обеспечивать удобство спуска, подъема и складирования оборудования, запчастей и строительных материалов. Для приема крупногабаритного оборудования и механизмов, длинномерного материала предусмотрена соответствующая форма сопряжения стволов с 
горизонтальными выработками (см. рис. 1.3). 
4. Иметь резерв площади для размещения транспортных выработок и камер для производства работ по углубке ствола (если это необходимо). 
5. Обеспечивать хорошие условия проветривания выработок околоствольного двора и хорошую их устойчивость. 
6. Иметь необходимые подходы и вспомогательные выработки, 
обеспечивающие полную механизацию монтажных и демонтажных 
работ в околоствольном дворе. 

1.6. Транспортные выработки околоствольного двора 

К транспортным выработкам околоствольного двора относят его 
сопряжение со стволом, клетевые и скиповые ветви до места их примыкания к квершлагам. Эти выработки должны обеспечивать полную безопасность и удобство работ по замене груженых вагонеток на 
порожние и их маневрирование, по разгрузке полезного ископаемого, по спуску, подъему и передвижению людей, приемке (погрузке и 
разгрузке) материалов и оборудования, а также пропускать воздух в 
необходимом объеме со скоростью, допустимой правилами безопасности с минимальным сопротивлением. 

Доступ онлайн
2 000 ₽
В корзину