Способы проведения подземных горных выработок

Способы проведения подземных горных выработок зависят от физико-механических свойств горных пород, их обводненности и устойчивости. Под устойчивостью пород понимают их способность сохранять равновесие при обнажении. Устойчивость определяется структурой пород, их прочностью и величиной действующих в породах напряжений, вызванных силами тяжести налегающих пород. Наибольшее значение при выборе способа проведения горизонтальной выработки имеет устойчивость обнажения кровли, под которой понимают способность пород кровли сохранять равновесие без образования вывалов.
При разработке месторождений горные породы по устойчивости классифицируют по следующим признакам.
Очень неустойчивые — плывуны, сыпучие и рыхлые породы, не допускающие обнажения кровли и боков выработки и требующие специальных способов проведения выработки с применением опережающих крепей, замораживания или укрепления. Неустойчивые породы допускают небольшие обнажения кровли (до нескольких квадратных метров), но требующие прочного поддержания их крепью вслед за выемкой (проходкой) . Породы средней устойчивости допускают обнажения кровли на сравнительно большой площади (до 200 м2), но при длительном обнажении требуют поддержания (применения крепи). Устойчивые породы допускают обнажения кровли и боков выработки на большой площади (до 500 м2) и нуждаются в поддержании только в отдельных местах (в зоне разломов и на участках с сильной трещиноватостью). Очень устойчивые породы допускают огромные обнажения (до 1000 м2) как сверху, так и с боков выработки и длительное время (годы и десятки лет) могут стоять, не обрушаясь, без поддержания. Обводненность пород всегда снижает их устойчивость.
Под обводненностью пород понимают степень влияния подземных и поверхностных вод на условия ведения горных работ.
При проведении горизонтальных горных выработок обнажения кровли и боков представлены вытянутыми прямоугольными плоскостями. В этих условиях устойчивость обнажения кровли определяется величиной пролета (шириной выработки по кровле), а устойчивость обнажения боков выработки — высотой вертикальной стенки. Устойчивость обнажений в выработке в большой степени зависит также от трещиноватости пород, под которой понимают нарушение их монолитности трещинами.
Если породы допускают даже незначительные обнажения кровли, но достаточные для установки крепежной рамы, то применяют обычные, т. е. самые распространенные, способы проведения горных выработок. В очень неустойчивых породах прибегают к специальным способам проведения, которые обеспечивают проведение выработок при пересечении водоносных и сыпучих пород или плывунов. Специальные способы применяют иногда и в тех случаях, когда породы относительна устойчивы, но дают такой большой приток воды в выработку, что борьба с ней при помощи обычного водоотлива нецелесообразна или невозможна. К наиболее распространенным специальным способам проведения выработок относятся способы замораживания, тампонирования, проходки с забивной или опускной крепью, забойного водопонижения, щитовой способ и др.
Обычные способы проведения выработок различают по методу отбойки породы от массива в забое и применяемым при этом механизмам. К обычным способам относят проведение выработок с помощью отбойных молотков, с применением средств гидромеханизации, комбайновый и буровзрывной способы, а также проведение выработок бурением. Применение того или иного способа зависит в основном от крепости пород, под которой понимают сопротивляемость их разрушению при добывании.
Наиболее распространенным в настоящее время является буровзрывной способ, при котором порода разрушается с помощью зарядов взрывчатого вещества (ВВ), размещаемых в шпурах или скважинах, пробуренных бурильными машинами или буровыми станками.

---