Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Вскрытие и разработка рудных месторождений на больших глубинах докт. техн. наук, проф. Г. М. Малахов, инж. А. П. Черноус. 1960- 19 Мб

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
19.7 Mб
Скачать

Докт. техн. navK, нроф. Г. М. МАЛАХОВ, инж. А. П. ЧЕРНОУС

ВСКРЫТИЕ И РАЗРАБОТКА РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

НА БОЛЬШИХ ГЛУБИНАХ

&7-7К

ГОСУДАРСТВЕННОЕ, НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО

ЛИТЕРАТУРЫ ПО ГОРНОМУ ДЕЛУ

Москва 1960

АННОТАЦИЯ

В книге обобщен отечественный и зарубежный опыт разработки месторождений руд черных, цвет­ ных металлов и золота на глубинах до 3350 м.

Особое внимание уделено мероприятиям по борьбе с горным давлением, устранению опасности горных ударов, проветриванию в условиях повышен­ ной температуры горных пород и кондиционирова­ нию шахтного воздуха.

Книга содержит рекомендации по основным во­ просам вскрытия и разработки рудных месторожде­ ний на больших глубинах.

Книга предназначена в качестве практического пособия для горных инженеров и техников производ­ ственников, работников научно-исследовательских и проектных институтов, а также может быть исполь­ зована студентами горных вузов при изучении во­ проса о методах разработки рудных месторождений на больших глубинах.

1

гпС ПУБЛИЧНАЯ

1.

ГОГ•-ТЕХНИЧЕСК

Отв. редактор О. О, Соеедов Редактор издательства А. Е. Смолдырев Переплет художника В. П. Заикина

Техн, редакторы Л. Н. Ломилина и Л. Ш. Береславская

 

Корректор П. Волыитейн

Сдано в набор 4/XII 1959 г.

Подписано в печать 15/11

I960 г.

Формат бумаги 60x921/ie*

Печ. л. 18,75.

Уч.-изд. л. 18,12.

Тираж 3.000

экз.

Т-019С0.

Изд. № 617.

Инд. 5/5.

Цена 9 р.

30 к. -|- 1 р.

50 к. переплет.

Заказ № 1/1165.

Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу

ГОСГОРТЕХИЗДАТ

Москва, Грузинский вал, д. 35

Ленинградская типография Госгортехиздата, Ленинград, ул. Салтыкова-Щедрина, 54

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Стр.

Оглавление............................................................................................................

 

 

 

 

 

 

3

Предисловие.....................................................................

 

 

 

....

 

5

Глава I. Глубокие рудники и проблемы, возникающие с углублением

 

 

горных

работ .............................................................................................................

 

 

 

 

 

7

§

1.

Глубокие рудники мира....................................................

 

 

 

 

§ 2.

Проблемы,

возникающие с

углублением горных

работ . .

 

П

Глава II.

Горное давление..................................................................

 

 

 

 

 

§

Г.

Напряженное состояние горных пород в массиве ....

§ 2.

Напряженное состояние пород, окружающих горные выработки

I91

§ 3.

Распределение напряжений в породах, окружающих очистные

 

 

 

забои.......................................

•.

.........................................

25

 

§ 4.

Обрушение и сдвижение горных Пород над

выработанным

 

 

 

прострайством . . . . . . ..................................

30

38

§

5.

Проявление горного давления . ...............................................

 

Глава III.

Горные удары..................................

 

 

 

 

49

§

1.

Сущность явлений . ... . . . . . . . .

 

§

2.

Влияние геологических условий на частоту и интенсивность

 

 

 

горных ударов............................................

 

 

 

52

 

§ 3.

Горные удары в подготовительных выработках и мероприя­

 

 

 

тия

по их предотвращению.........................

 

 

56

 

§ 4.

Горные удары в очистных выработках и мероприятия по их

 

 

 

предотвращению.........................................................................

 

 

 

65

 

§

5.

Образование зон трещиноватости в породах, окружающих

 

 

 

выработки, с

целью устранения горных ударов

.... 78

 

Глава

IV.

Температура воздуха в

глубоких рудниках

. .

 

82

§

1.

Факторы, определяющие температуру рудничного воздуха

.

§ 2.

Нагревание воздуха в результате сжатия его при опускании

 

§ 3.

по стволу.................................................................................

 

 

 

 

94

 

Влияние тепла, выделяемого горными машинами и другими

 

 

 

источниками,

на повышение температуры рудничного воздуха

 

97

5

§

4.

Влияние температуры и влажности

воздуха глубоких шахт

Стр.

99

 

 

на условия труда

горнорабочих .......................................

 

§

5.

Кондиционирование воздуха .

.........................................

102

§

6.

Газовыделение в глубоких металлических рудниках

111

Глава V. Практика разработки рудных месторождений на глубинах

 

2000—3300 м...............................................................................................................

 

 

116

§

1.

Рудники Колар (Индия)...........................................................

 

§

2.

Рудники Витватерсранда(ЮжнаяАфрика)........................................

139

§

3.

Рудник Лейк Шор

(Онтарио,Канада)...............................................

169

§ 4.

Рудник Морро-Вельхо (Бразилия)......................................................

 

185

Глава VI. Практика разработки рудных месторождений на глубинах

193

до 2000

м............................................................................................................

 

 

§

1.

Рудник Муфулира

(Северная Родезия)......................................

§

2.

Рудник Нкана (Северная Родезия)................................................

203

§ 3.

Рудник Миндола (Северная Родезия)................................................

209

§ 4.

Рудник Роан Антилоп (Северная Родезия)........................................

212

§

5

Медно-никелевые рудники района Садбери (Канада) .

218

§ 6.

Рудник Норанда (Канада).....................................................................

 

252

§ 7.

Рудник Квемонт (Канада).....................................................................

 

263

§ 8.

Рудник Мак Интайр (Канада).............................................................

 

268

§

9.

Рудник Маунт Хоуп (США)...................................................................

 

273

§ 10.

Рудник Вобана (Канада)....................................................................

 

276

■§

11

Рудник Флин-Флон (Канада)................................................................

 

279

Глава VII. Характерные особенности методов

вскрытия и очистной

 

,выемки при разработке рудных месторождений на больших глубинах

287

§

1.

Вскрытие месторождений.............................................................

 

§ 2.

Форма поперечного сечения и крепление стволов шахт

292

§ 3.

Охранные целики стволов шахт.............................................

 

294

§ 4.

Копры...........................................................................................................

 

 

296

ПРЕДИСЛОВИЕ

Углубление горных работ в ряде горнорудных районов

СССР, где добыча руды ведется подземным способом, ослож­ няет условия разработки и создает дополнительные трудности. Для улучшения технологии горного производства при добыче руд на больших глубинах необходимо тщательно изучить усло­ вия и практику работы глубоких рудников как в СССР, так и за рубежом, заимствуя из этого опыта все то, что может быть

суспехом использовано в нашей горнорудной промышленности.

Вэтом отношении представляет интерес не только опыт экс­

плуатации сверхглубоких рудников Индии и Южной Африки с глубиной разработки до 3350 м от поверхности, но и опыт

работы на так называемых средних глубинах порядка до

1000 .и, которых в течение ближайшего десятилетия достигнут

горные работы во многих горнопромышленных районах нашей страны.

Изменение горнотехнических условий разработки с углуб­

лением горных работ выдвигает ряд серьезных проблем в раз­ решении вопросов вскрытия месторождений, подъема руды на поверхность, методов разработки, крепления горных выработок и проветривания рудников. Разрешение этой комплексной за­

дачи необходимо уже сейчас, поскольку в ряде горнорудных районов проводится реконструкция или новое строительство,

проектируются и закладываются шахты глубиной до 1000—

1200 м.

В связи с этим к разрешению основных вопросов разработки

рудных месторождений на больших глубинах должно быть при­ влечено внимание широких кругов специалистов горного дела.

На протяжении ряда лет (особенно с 1954 по 1959 г.) науч­

ные работники Криворожского горнорудного института в тес­

ном

содружестве с работниками института Кривбасспроект

вели

совместную работу по выбору рациональных типов шахт,

оборудования, способов вскрытия и методов разработки желе­ зорудных месторождений Криворожского бассейна. Результаты этих исследований неоднократно обсуждались на научно-тех­

5

нических конференциях и совещаниях, получили одобрение и включены в проекты новых шахт глубиной 1000—1200 м, зало­ женных в связи с реконструкцией рудников Криворожского бассейна.

Одним из этапов этой большой работы было выполненное авторами этой книги обобщение опыта работы зарубежных руд­ ников и выявление рациональных методов ведения горных ра­ бот, которые могут найти применение в СССР.

Авторами было использовано около 400 источников техни­ ческой литературы на английском, немецком и чешском языках

и результаты научных командировок проф. Г. М. Малахова на глубокие рудники Индии (Колар) и ГДР.

Помощь в подготовке рукописи к печати авторам оказали горные инженеры А. И. Прояненко, В. Ф. Лавриненко, И. А. Ку­

черявенко, лаборанты

Криворожского горнорудного института

Г. П. Фолкуянов, Г.

М. Петрикевич, Н. Н. Ацеховский,

Н. И. Кочубей, Р. А. Старкова и В. Ф. Богун.

Помощь в переводе

некоторых статей из иностранных жур­

налов при проведении научно-исследовательских работ была

оказана преподавателями кафедры

иностранных

языков

И. А. Дитман, Е. И. Ковалевой, Т. А.

Неверовской, Л.

Д. Мед-

ведер и А. М. Столетней.

Всем этим лицам, а также работникам институтов, трестов, рудников и шахт, оказавшим помощь в сборе необходимых ма­ териалов, авторы выражают глубокую благодарность.

Глава I

ГЛУБОКИЕ РУДНИКИ И ПРОБЛЕМЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ С УГЛУБЛЕНИЕМ ГОРНЫХ РАБОТ

§ 1. ГЛУБОКИЕ РУДНИКИ МИРА

Понятие «глубокие рудники», встречающееся в отечествен­ ной и зарубежной горнотехнической литературе, относится к рудникам, в которых горные работы ведутся на глубинах от

700 до 3350 м.

В иностранной литературе в последнее время появился но­ вый термин «сверхглубокие рудники». К ним относятся рудники, ведущие горные работы на глубине более 2500 м от земной поверхности [20], [21], [22].

Отсутствие строгого и четкого определения понятия «глу­

бокий рудник» объясняется тем, что ухудшение условий разра­ ботки (усиление горного давления, горные удары, повышение температуры горных пород и др.) проявляется на различных глубинах в зависимости от конкретных горногеологических и

географических условий района.

Если на Криворожских рудниках [3], разрабатывающих, мощные месторождения трещиноватых руд, трудности, связан­ ные с горным давлением, проявляются на глубине 250—300 м от поверхности, то на Канадском руднике Норанда, месторо­ ждение которого представлено крепкими монолитными рудами и породами, очистная выемка на глубине 1840 м ведется си­ стемой подэтажных штреков без каких-либо осложнений и за­ труднений. В ряде горнорудных районов мира горные удары имеют место на глубине 100 м от поверхности (рудники Колар

в Южной Индии [121, [181, и район Восточных Альп). В других

горнорудных районах они появляются только на глубине около

1000 м [13].

На одних рудниках высокая температура горных пород имеет место на очень большой глубине, в то время как на дру­ гих рудниках такая же температура встречается на относи­ тельно неглубоких горизонтах. Например, на рудниках района

7

Киркланд

Лейк в

Канаде

температура пород 30° С

имеет

место на

глубине

2000—2500

м, а на руднике Морро

Вельхо

в Бразилии такая же температура горных пород зафиксиро­ вана на глубине 700—1000 м [19], [16], [17], [23].

При обобщении опыта разработки рудных месторождений на больших глубинах авторы разделили описанные рудники

на две группы, разрабатывающие месторождения на глубине более 2000 м и на глубине до 2000 м. Такое разделение при­ нято из тех соображений, что для горнорудной промышленно­ сти СССР наибольший интерес представляет вторая группа рудников в связи с достижением глубины разработки до 1200 м, а в отдельных случаях до 1500—2000 м в течение ближайших десятилетий.

В табл. 1 приведен перечень рудников мира, где горные ра­ боты ведутся на глубине 1500 м и более, считая от устья ствола шахты на поверхности.

Таблица I

Глубокие рудники мира (по данным на 1952 г.)

Наименование рудника

Наименование горного

района

 

Отметка устья шахтного ство­ ла над уров­ нем моря, м

Глубина шах­ ты по верти­ кали, считая от }стья ство­ ла, м

Полезное ископае­ мое

Южная Африка

 

 

 

 

Блайвурайзихт ....................

 

Трансвааль

1550

Золото

Сити Дип .......................

 

То же

2715

То же

Консолидейтед Мейн Риф .

 

24 н0

Кроун Майнз.......................

 

1754

2837

Дурбен Рудепорт Дип . .

2410

V

Ист Ранд ....

...

*

25С0

«

Рандфонтейн Истейтс . .

1739

1818

Робинзон Дип ....................

 

 

1745

2632

 

Симмер и Джек................

 

_

2440

Саус Эфрикен Лендз . . .

2100

Флекфонтейн ....................

 

2140

»

Фогельструйсбульт ....

в

2030

 

Ван Дик ...............................

 

_

2483

 

Вест Спрингс ........................

 

17/0

Вест Спарвотер...................

 

1535

Вест Флекфонтейн ....

я

_

1725

Вааль Риф ...........................

 

V

1525

Индия

 

 

 

 

 

Чемпион Риф ........................

 

Колар, Майсор

915

2775

Золото

Орегум...................................

 

То же

940

2940

То же

Нандйдруг ...........................

 

945

2470

Майсор...................................

 

915

2480

Бразилия

 

 

 

 

 

Морро Вельхо....................

 

Штат Майнз Герис

845

2457

Золото

США

 

 

 

 

 

Магма...................................

 

^Аризона

1505

Медь

Аргонавт ............................

 

Калифорния, Джексон

518

1705

Золото

8

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ