Горно-подготовительные работы

ГОРНО-ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ (а. development operations; н. Vorrichtung, Vorrichtungsarbeiten; ф. travaux preparatoires; и. trabajos de desarrollo, trabajos preparatorios) — комплекс горно-строительных работ по своевременному воспроизводству фронта очистной выемки (разработки) полезных ископаемых на шахтах и карьерах, защите от газодинамических проявлений (выбросов угля, породы и газа, горных ударов и т. д.) и доразведке подготавливаемых запасов. Основное содержание горно-подготовительных работ — проведение подготавливающих, нарезных и других подготовительных выработок, оконтуривающих выемочные участки горного предприятия. Объёмы и условия производства горно-подготовительных работ определяются схемами отработки шахтного поля, применяемыми системами разработки, схемами подготовки выемочных участков, рациональным заложением выработок.

При подземной разработке полезных ископаемых горно-подготовительные работы регламентируются технологическими схемами проведения горных выработок. Для угольных пластов любой мощности с углами падения до 10° принят в основном погоризонтный способ подготовки. На пластах с углами падения 11-18°, а также горизонтальных, со сложной конфигурацией шахтного поля — панельный способ. Для наклонных тонких, средней мощности и мощных пластов с углами падения 18-35° предусмотрен этажный способ подготовки, без разделения или с разделением этажа на подэтажи. При разработке мощных пластов панельные, главные и этажные выработки проводятся по вмещающим породам. Рудные тела, залегающие под углом 15-20°, подготавливают обычно панельным способом, под углом более 1 5-20° — этажным.

Структура объёмов горно-подготовительных работ, взаимосвязь их со смежными технологическими звеньями и службами шахты (очистные работы, подземный транспорт, вентиляция и др.) определяют специфику проведения подготовительных выработок. Особенности горно-подготовительных работ на шахтах: узкий фронт работ, исключающий возможность использования крупного оборудования либо значительного числа малогабаритного, одновременной работы в забое большого количества людей; неэффективность перевыполнения планируемых сроков и объёмов работ (что приводит к увеличению продолжительности поддержания выработок и др.); ограничения по последовательности и направлению проведения выработок, выполнению защитных мероприятий с целью обеспечения безопасных условий труда и др.

Горно-подготовительные работы на современных угольных шахтах характеризуются широким развитием комбайновой технологии (рис. 1).

На рудных шахтах при горно-подготовительных работах широко применяют самоходное безрельсовое оборудование, самоходные полки, перемещающиеся по монорельсу (на восстающих), и др. На горно-подготовительных работах используют бригадный метод организации труда; бригады обычно суточные, специализированные или комплексные. Промышленное внедрение прогрессивных систем разработки, погоризонтного способа подготовки, бесцеликовой технологии выемки угля с повторным использованием и безремонтным поддержанием выемочных выработок наряду с общим упорядочением горного хозяйства шахт ведут к сокращению удельной и общей протяжённости подготовительных выработок (рис. 2).

С увеличением глубины разработки и совершенствованием горного хозяйства структура объёмов горно-подготовительных работ непрерывно изменяется (рис. 3), что увеличивает их трудоёмкость в среднем на 1-1,5% в год. В CCCP ежегодно на горно-подготовительных работах (угольные шахты) занято 130-135 тысяч рабочих, средний уровень производительности которых составляет 1,3-1,4 м³ горных выработок (в свету) на 1 человеко-смену.

При открытой разработке горно-подготовительные работы включают проведение эксплуатационных траншей. В зависимости от периода работы карьера и источника финансирования (капитальные затраты или затраты за счёт основной деятельности эксплуатируемого предприятия) горно-подготовительные работы относятся соответственно к горнокапитальным или эксплуатационным. На крупных карьерах, разрабатывающих горизонтальные и слабонаклонные залежи полезных ископаемых, разрезные траншеи проводят обычно по простиранию залежи. Это позволяет создать достаточно большой фронт горных работ для высокопроизводительного оборудования и вскрыть значительный объём запасов полезных ископаемых. На небольших карьерах, где используется оборудование малой единичной мощности, горно-подготовительные работы осуществляют поэтапно, путём последовательного ввода в работу нескольких относительно коротких участков, выделенных по простиранию залежи. При этом по мере отработки участков, выходящих на поверхность, приступают к разработке новых. Такой порядок применяется часто на выходах залежей руд цветных металлов и нерудных строительных материалов, благодаря чему сокращаются первоначальные капитальные затраты на горно-подготовительные работы.