> Энциклопедический словарь Гранат, страница 164 > Горными работами

Горными работами

Горными работами, т. е. способами добычи ископаемого, по роду применяемых при этом орудий являются: лопатная, кайловая, кирковая, огневая, гидравлическая, порохострельная и машинная. Лопатная работа ведется при непосредственной добыче рыхлых, сыпучих и мягких пород и при нагрузке добытых уже кусков всякой породы. Инструментами для нея служат лопаты (заступы) и гребки— грабли для собирания добытого. Кайловая работа ведется при добыче мягких, но вязких горных пород и разрыхлении слежавшихся кусков: в забое проделывают „кайлой“ узкие углубления — врубы (горизонтальный вруб называется „подбоемъ“), которые облегчают отделение кусков породы. Кайла (рисунок 6) есть остроконечный длинный (длиной 200—300 миллиметров.) стальной клин (лопасть), насаженный под прямым углом (ушком) на деревянную рукоятку. При очень мягких, но слоистых породах лопасть вместо острия заканчивается широким лезвием. При работе по твердому каменному углю острия кайл скоро тупятся, а поэтому делают их переменными (рисунок 7), т. е. острие вставное (на слабый конус) во впадину, делаемую в конце укороченной лопасти кайлы, и держится в нем только трением. При поверхностных работах, где размах кайлы не встречает себе препятствий в тесноте выработки, устраивают двойные кайлы, т. е. имеющия две лопасти—по обе стороны рукояти, что дает выгоду в равномерности распределения веса и в наличности всегда тут же запасного лезвия.

Кирка есть четырехгранный клин, обыкновенно насаженный на рукоять, который загоняют в породу ударами молотка; тело последнего кривое по дуге круга, центр которого должен приходиться у локтя рабочого, бьющого молотком, что обеспечивает наиболее верный удар. Кирковаяработа состоит в выбивании ударами по кирке, поставляемой наклонно к забою, засечек или бороздок, а затем в сбивании гребней между ними. Работа эта очень кропотлива, требует большого навыкаи искусства, а потому применяется теперь только тогда, когда необходима точная отделка поверхностей при установках машин, специальной крепи и так далее В старину эта работа была единственной, дававшей возможность проходить по твердым вязким породам. Выработки кирковой работой шли десятками лет (наследственные штольни Саксонии), что прекратилось только с введением порохострельной работы. К числу старинных способов работы следует отнести также „огневую“ работу, состоявшую в разведении на забое сильного огня, а затем поливании его холодной водой—порода трескалась и добывание ея становилось легче. В вечномерзлой почве Сибири и на золотых промыслах Аляски сохранился и теперь несколько схожий способ работы—мерзлый забой оттаивают костром (или древесным углем), а в последнее время—паром. Последний способ, получивший широкое распространение на Аляске, состоит в проведении струй пара непосредственно на забой или в предварительно выбуренные в нем буровия скважины (Аляска). Расход топлива при оттаивании паром гораздо меньше, чем при костровой работе, нет дыма и копоти и так далее, а потому работа паром гораздо дешевле (по опытам в Забайкалье—вдвое) примитивной костровой. Гидравлическая работа состоит или в выщелачивании пород (добыча соли из камер—„зинкверковъ“), или в разрушении пород ударом сильной струи воды. Последнее применяют обыкновенно только при открытых работах— для смыва поверхностного слоя—турфов или для смыва и связанной с ним промывки золотоносных песков.

Работа взрывчатыми материалами есть основная работа современного Г. д. В настоящее время на ряду с ручным бурением шпуров распространяется бурение перфораторами, ручными или механическими, причем излюбленными являются перфораторы воздушные,отработавшийвоздух которых помогает целям вентиляции. Кроме обыкновенных взрывчатых веществ существуют специальные, т. н. безопасные взрывчатия вещества, кот. одни могут применяться в рудниках срудничным газом. Их сравнительная безопасность основана на настолько низкой температуре получающихся при взрыве их газов, что рудничный воздух с известным содержанием газа (при большом содержании нельзя, вообще, производить работу взрывчатыми веществами) не дает взрыва. Таких веществ (содержащих обыкновенно азотисто-кислый аммоний) изобретено и изобретается очень много под различными названиями (нобе-лит, гезелит и так далее). Употребление их в России разрешается особой комиссией по производстве испытаний, о чем распубликовывается. Разрешение на употребление взрывчатых веществ, приобретение, хранение их и так далее необходимо испрашивать через местного окружного (горнаго) инженера.

Относительно организации работ можно сказать, что в угольных копях ручная порохострельная работа (т. е. бурение ударное ручное и ручными перфораторами) все же пока несколько дешевле, чем работа механич. перфоратор. В рудниках же при твердых породах часто работа механическими перфораторами дешевле ручного бурения; громадным же преимуществом перфораторной работы является быстрота ея, позволяющая ускорять всю разработку рудника, а потому скорее целиком использовать всю мощность оборудования его, погашать на пуд меньшей цифрой, сберегать на ремонтах и так далее Компрессора теперь стоят сравнительно дешево, устройство их просто, уход удобен. Раз заведен компрессор, надо вполне утилизировать его. Особый толчок развитью механического ударного бурения дало введение ручных пневматических перфораторов на подобие клепальных аппаратов, очень легко переносимых, простых в обращении и сравнительно очень быстро работающих.

Забивкой в шпуре клина (предварительно заведя две боковых подкладки, чтобы избежать раздавливания породы) можно отвалить кусок породы, аналогично отрыву ея взрывчатым веществом. Подобная работа применяется иногда при добыче строительных камней, когда нельзя дробить материала, а также в очень газовыхрудниках (клин Деманф), когда всякий взрыв опасен.

Машинным способом работа ведется специальными машинами двух родов— захватом, вычерпыванием всей породы или устройством только врубов. Первого рода машины известны под названием экскаваторов (рисунок 10) для работы по сухому грунту и землечерпалок при выемке пород из-под воды. При поверхностных разработках эти машины все более и более широко применяются, параллельно прогрессу их техники. Для подземных работ оне не применяются. Проходка целых выработок производится бурением—так проходятся иногда шахты (в сильно водянистых породах); а штреки (диаметром до 2 метр.) очень редко—в породах очень равномерной прочности. Пробуривают иногда буровия скважины (до Вг метра диаметром) в целях вентиляции работ. Машины для делания подбоев теперь довольно сильно распространены, особенно в угольных копях. Дело в том, что эта работа требует наибольшей затраты рабочей силы и времени из всех работ у забоя. Машины работают дешевле, а главное—скорее рабочих. Первоначальные типы машин проходили на подобие перфораторов (ударным или вращающимся бурением) линию шпуров, а потом выбивали промежутки между ними широкими. Другого типа машины работают большой дисковой пилой с вставными зубьями или безконечной (рисунок 9) с вставными зубьями цепью, приводимой в движение электромотором и огибающей раму, передвигаемую вместе с этой цепью в глубь подбоя и по длине забоя. Пока все же обычно работа ведется в забое или прямо порохострельная, или с подбоями, делаемыми в ручную.

3. Поиски и разведки. Нахождение полезного ископаемого в какой-нибудь местности носит случайный характер или является результатом поисков, основанных на эмпирических данных или на геологическом изучении местности. Разведочные работы молено разделить на предварительные и детальные. Первыя, производимия на больших площадях, слулсат первойступенью—оне должны указать места, на кот. будет произведена детальная разведка, определяющая уже пункты и системы разработки. Всякие разведочные работы состоят в исследовании залежи полезного ископаемого сначала по естественным его выходам, затем рвами, шурфами (колодцами), горизонтальными корридоро-образными выработками с поверхности вглубь возвышенности (штольнями, рисунок 5) или буровыми скважинами (рисунок 3 и 4). Детальные разведки отличаются большей густотой и масштабом работ, а также заложением выработок по строгой системе—на основании полученных о залегании залежи выводов, т. е. стараются определить как можно точнее не только размер, но и качество залежи. Эти работы, постепенно увеличиваясь, переходят в подготовительные работы по выемке месторождения, а затем и в самую выемку. Шурфы увеличиваются в поперечном сечении (достаточно, чтобы дать место подъемникам для ископаемого, лестницам и так далее) и глубине и переходят в шахты, штольни удлиняются и служат как для стока воды из месторождения, так и для вывоза ископаемого и так далее Незначительные корридорообразные работы, заданные в стенках шурфа, (со дна его) удлиняясь переходят в квершлаги (рисунок 13, Q), если идут вкрест простирания пород, т. е. главнейше по пустой породе, служа путем от шахты к ископаемому, или в штреки (рнс. 13, s, „продольныя“ на юге России), идущие по простиранию полезного ископаемого, по нему. Камерообразные расширения устьев подземных выработок шахт называются рудничными дворами. Шахтообразные выработки внутри рудника называются гезенками. Бремсбергом (рисунок 14, Ь) называется наклонная, идущая по падению пласта, реже вертикально, выработка, служащая для спуска добытого ископаемого в вагончиках на низший горизонт. Штольня, имеющая два устья, т. е. проходящая гору насквозь, называется туннелем. По назначению выработки называются вентиляционными, водоотливными, откаточными, главными (несколько основных назначений) и т.д.

Начиная разведывать жильное месторождение, залегающее неглубоко от поверхности, первым делом забивают ряд шурфов по простиранию так, чтобы пересечь жилу; если это не удается или налицо целая система жил, то ведут ряд канав перпендикулярно линии простирания. При сколько-нибудь глубоком залегании жил с самого начала, а при неглубоком после первоначального шурфования закладывают сеть буровых скважин, сперва крупную, а затем, по мере выяснения результатов, все более густую в местах, подающих наибольшия надежды. После этого закладывают в последних более или менее глубокие шурфы—разведочные шахты, ведут от них квершлаги к жиле, а затем штреки по ней, а от них часто еще наклонные выработки вверх и вниз по самой жиле. Сеть круто падающих жил очень удобно теперь разведывать горизонтальными буровыми скважинами (по твердым породам, наичаще заключающим в себе жилы, превосходно идет алмазное бурение), проводимыми вкрест простирания из какой-либо подземной выработки. Гнезда, штоки и так далее разведывают обыкновенно буровыми скважинами, причем в виду громадности порой таких залежей (например, штоки каменной соли) иногда даже не доводят разведки до конца—до определения полного запаса, раз определен уже запас на много лет вперед. Мелкие гнездовия месторождения наиболее трудно поддаются разведке, и последняя часто сливается с разработкой. Пластовия месторождения в местах, где есть обнажения, хотя бы не их, но над илй под ними лежащих пород, довольно легко проследить геологически. Разведка ведется шурфами или штольнеобразными выработками, а за последнее время очень часто прямо буровыми скважинами. При крутопадающей свите пластов одна скважина может пересечь целый ряд их, но надо всегда быть осторожным и проверить, не имеется ли здесь вместо двух пластов складчатости или сброса одного, ибо буровая скважина может дважды пересечь одини тот же пласт (рисунок 4) и создать иллюзию двух пластов; при другом расположении сброшенных частей пласта друг относительно друга скважина в сбросе может совершенно не встретить пласта (рисунок 3) и так далее Много зависит от опытности и знаний разведчика. Для глубокой разведки сильно наклонного пласта часто задают наклонную выработку по падению этого пласта и идут вниз, попутно получая ископаемое от проходки. В случае удачных результатов эту выработку обращают в наклонную шахту.

4. Системы разработок. Подготовка местороэисдения к выемке начинается с того, что, в зависимости от местных условий, его достигают с поверхности шахтами или штольнями. От последней или от шахтного квершлага проводят по залежи основной откаточный штрек. Горными правилами требуется (в видах безопасности), чтобы каждый рудник имел не менее двух выходов на поверхность. До разработки месторождения вырабатывают план, в каком порядке брать отдельные части его, и сообразно с этим разбивают месторождение на участки. Месторождение делят на этажи (рисунок 20), вынимаемые один за другим, постепенно углубляясь от поверхности, т. е. в нисходящем порядке. Этажи разграничиваются этажными штреками, соединяемыми между собой целой сетью вспомогательных выработок, разделяющих этаж на выемочные поля, целики, столбы и так далее, причем отдельные части этажей — подъэтажи часто вынимают, идя снизу вверх. Очистные работы, т.е. выемка „подготовленныхъ“ залежей (сделанных доступными для выемки и обеспеченных путями отвозки добытого ископаемого, проветриванием и так далее) также производятся в строго определенном порядке. Целики около шахты и около капитальных выработок оставляют для безопасности невынутыми — „предохранительные“ целики. Всю остальную залежь стараются вынуть возможно полно с наименьшими потерями, а отнюдь не выхватывать только наиболее богатия ея части. Послевыемки полезного ископаемого остается пустота; при плотных породах и в случаях оставления рядов невынутых целиков—столбов получился бы род системы пещер, которые стояли бы довольно долго. Это бывает при разработке мощных жильных месторождений, где столбами служит пустая порода (некоторые рудники Швеции), камерной выемке из толщ каменной соли и так далее В виде же общого правила кровля над образовавшейся пустотой скоро обрушивается, если эту пустоту не за-лозкить пустой породой. Различают три главных типа очистных работ: 1) с оставлением целиков, 2) с обрушением (постепенно, по мере работ) кровли и 3) с закладкой пустой породой выработанных пространств. При оставлении целиков узке по самой сути работы нельзя вынуть эти целики, и ископаемое, заключающееся в них, остается недобытым. При системе обрушения кровли пустоты не остается, но работы должны вестись так, чтобы обрушение шло во-время, т. е. не слишком близко к месту работ и не было бы опасным для рабочих. При разработке с закладкой пустоты, образованные вынутием полезного ископаемого, заполняются, по мере поавигания работ, пустой породой, которая поддерживает кровлю. Закладка бывает полная или частичная (рисунок 8,11, 12)—в виде столбов. Из систем разработки проще всего, конечно, оставление целиков,— первая,которая начала применяться человечеством, но постепенно, по мере улучшения техники, сокращающаяся. Целики оставляют теперь при всякого рода способах разработки в тех местах, в которых желают избегнут какого бы то ни было передвижения кровли—около шахт, главных выработок, а с другой стороны под зкелезньими дорогами, капитальными соорузкениями на поверхности, реками и так далее, если опасаются, что оседание кровли в разработке может повлечь за собой оседание поверхности. При разработке с целиками мозкет быть два случая—или оставляют столбы-целики, а все остальное выбирают, или обратно, в толщеископаемого выбирают отдельные камеры, сообщающияся между собой только узкими проходами. Примером камерной выемки может служить разработка каменной соли в месторождении Илецкой Защиты, где камера пока одна, но зато очень больших размеров— длиной 112 сажен, шириной 26 саж., а глубиной пока 30 саж.; вертикальное сечение выработки вверху уже, а затем бутылкообразно книзу расширяется до 26 саж., и затем стенки идут вертикально. Разработку производят, снимая со дна слой за слоем. При системах работ с оставлением столбов последние.располагают или в виде длинных узких полос, параллельных друг другу, или в виде отдельных столбов рядами простыми или в шахмат. Огромное распространение имеет этот способ при разработке каменоломен, в большинстве случаев мелких предприятий. Для безопасности установлено, что ширина выработок между столбами не должна превышать двух сажен; отдельные столбы должны иметь в основании не менее четырех квадратных сажен. Оставление в кровле 1 аршина плотного камня обязательно. Если кровля трещиновата, то во избежание выпадения отдельных камней приходится крепить ее. Подземные работы в каменоломнях под жилыми зданиями и другими сооружениями не допускаются. В Зальцкаммергуте разрабатывается мощная залежь очень грязной (глинистой; соли. Тут устраивают ряд камер в нескольких этажах и постепенно выщелачивают из стенок их водой соль (дают настояться, а потом спускают).

В старину иногда разрабат. мощн. ископаемое, делая в нем камеры, в которых обрушивался потолок (из того же полезного ископаемаго); его выбирали, ждали нового обрушения и так далее Эти работы очень опасны и теперь не производятся. Под именем работы с обрушением (рисунок 16) разумеется обрушение кровли пустой породы, а не полезного ископаемого. Возможность применения такой работы всецело зависит от качеств кровли; если последняя средней прочности, т. е. способна держаться при выемке из-поднея на 3—4 метра длины и при том достаточно долго, предупреждая о своем падении треском, то условия применения обрушения налицо. Часто кровлю поддерживают рядом стоек, которые все или отчасти выбивают, когда время ее обрушить. Обрушение кровли в подземной выработке не всегда отражается на поверхности, ибо породы в кусках занимают все же, несмотря на происходящее постепенно слеживание, больший объём, чем в целиках. Поэтому, начиная с известной глубины работы, обрушение определенной высоты не оказывает влияния на поверхность. Обрушение на первый взгляд гораздо выгоднее закладки, но гораздо опаснее, как это показывает статистика несчастных случаев. На практике при нем все лсе пропадает в целиках, которые приходится оставлять невынутыми по опасности работы, довольно много полезного ископаемого, которое не удается вынуть. В угольных копях содержащиеся в кровле пропластки угля и серного колчедана, обрушившись, имеют сильную наклонность к самовозгаранию. Между кусками обрушения часто много пустот, в которых могут образоваться опасные скопления рудничного газа. Выработки, которые приходится поддерживать среди обрушений, требуют постоянного ремонта. При разработке мощных круто падающих залежей горизонтальными слоями надо при работе с обрушением снимать слои постепенно (дав выстояться обрушениям), начиная с верхняго, иначе при первом же обрушении была бы нарушена цельность всей вышележащей, подготовляемой к разработке части месторождения. При разработке тонкого круто падающого пласта идут так лсе, обрушая сперва верхния части этажа, ибо выемка сперва нилсних частей нарушила бы цельность верхних, и кроме того трудно было бы среди обрушений поддерлсивать в порядке откаточные пути, идущие всегда сверху вниз. По такой лсе причине при этой работе предпочитают сперва провести этажные штреки от бремсбергов и так далее до границ поля, назначенного к выемке на данный бремсберг, а затем улсе разрабатывать на очисткузалежь между штреками, отступая к бремсбергу, заваливая все (в том числе и ставшие ненужными штреки) за собой. При этом, впрочем, приходится идти вперед штреками, а при узких забоях производительность рабочого мала. Для того, чтобы не оставаться без угля во время подготовки данного поля, когда все же количество выдаваемого из штреков угля мало, вынимают из ряда целиков, отграниченных этими штреками, через один (оставляя внизу у штрека предохранительный целик, прорезаемый каждые 10—15 сажен выработанной „печкой“ для спуска ископаемого и для прохода воздушной струи), так что количества ископаемого, добываемого при ходе от бремсбергов к границам поля и обратно, близки друг к другу. Как общее правило, всегда надо стараться идти забоями настолько широкими, чтобы рабочие могли работать полной, высокой производительностью. Проводку подготовительных штреков широким забоем молено рассматривать, как первый период очистных работ. Если залежь содержит (как то часто бывает) много прослойков пустой породы, то штреки выгодно также в смысле отсутствия расходов по вывозке на поверхность пустой породы вести такой ширины и высоты, чтобы всю попутно получаемую пустую породу молено было уложить в виде закладки в части штрека, смотря по углу падения пласта в почве его или сбоку, но ниже по падению. При тонких пластах даже без прослойков, когда приходится вести сечение штреков частью в полезном ископаемом, а частью в пустой породе, приходится гнать забой настолько широким, чтобы потом вместилась вместо части вынутого ископаемого вся эта пустая порода. При пластах средней мощности, отсутствии прослойков, неустойчивости кровли надо вести узкие выработки. Для большей прочности мест выхода вспомогательных штреков и так далее от основных, их вначале гонят узким забоем, оставляя как бы предохранительный целик, и уже затем разгоняют более широкий забой. Выемка на очистку ископаемого, находящагосямежду штреками, производится целым рядом методов; применение того или другого из них зависит от целого ряда местных условий, и искусство горного инженера и заключается в выборе его так, чтобы при рациональности работы ископаемое обходилось всего дешевле. Самая выемка может идти или по восстанию („забой“, плоскость ископаемого, с которой отбиваются куски его, расположен горизонтально и постепенно передвигается по залежи кверху) или по простиранию (забой па-раллелен линии падения).Часто при выломке ископаемого наблюдается кли-вазие, т. е. направление, по которому ископаемое отламывается легче, чем по всякому другому; очевидно, забой надо вести параллельно этому направлению, безразлично, будет ли общее направление подвигания его по восстанию или по простиранию. Выемка „столбовая“ (рисунок 15) ведется разбивкой поля, подлежащого выработке, на ряд побочных, высотой только в мощность залежи (а при толстых наклонных пластах, разрабатываемых слоями,—в высоту слоя), на отдельные столбы, которые затем вынимаются, начиная от пределов поля, отступая к бремсбергам и откаточным штрекам и обру-шая за собой кровлю. Обрушение производится таким образом: вынимая ископаемое, поддерживают кровлю стойками; когда забой подвинулся от предыдущого обрушения на признанное нормальным расстояние, ставят около него (так, чтобы было достаточно места для рабочих, чтобы начать снова работу в забое) более толстия стойки и почаще и затем ждут обрушения; если оно не последует само, то иногда его вызывают искусственно, вытаскивая часть стоек, ибо кровля предупреждает о своем падении треском. Подобная работа опасна, ибо кровля может упасть внезапно, захватив рабочого, выбивающого стойки. Если кровля довольно прочная, то при малом падении пластов вместо нарезки поля на столбы идут длинными забоями-лавами (рисунок 17, 18).

Разбив пространство между двумя бремсбергами, отстоящими друг от друга по простиранию сажен на 100,

рядом штреков (сажен по 20) по падению друг от друга, начинают вынимать от середины, между бремсбергами в обе стороны поля между штреками, начав с верхнего и гоня лавы—длинные (по кливажу) забои по направлению к бремсбергам. Откатка ископаемого идет из каждого забоя в нижний штрек, становящийся постепенно ненужным (иначе как для вентиляции ниже лежащого забоя, следующого за первым немного отступя). Если нельзя вести по непрочности кровли сплошной забой в одну линию, то ведут его рядом уступов. Очень мощные сильно наклонные залежи (например, мощные линзы серного колчедана, медной руды, угля и так далее) работают с обрушением постепенными слоями. Дойдя от шахты до залежи двумя квершлагами на разных горизонтах, соединяют их выработкой по самой залежи у лежачого бока ея, служащей для спуска добытого ископаемого к нижнему квершлагу (или основному этажному штреку, проведенному от него вдоль по залежи) и для прохода к работам снизу вверх свежого воздуха. Затем начинают вынимать ископаемое на очистку слоями высотой в человеческий рост, разделив каждый отдельный слой на столбы или гоня забои между поперечными штреками (проведенными от главного штрека, прогнанного в каждом слое у висячого бока вдоль залежи) совершенно так же, как если бы вели разработку отдельного пласта с обрушением кровли. При этом способе приходится оставлять все же невынутыми довольно большие целики— при той же системе, но с закладкой выработанного слоя пустой породой работа гораздо рациональнее.

Материал для закладки получается из прослойков пустой породы в залежи ископаемого, при проходке штреков частью сечения по пустой породе и так далее; если этого недостает, то он доставляется с поверхности из особых каменоломен. Если очень близко от угольной копи завод, то иногда на закладку в нее идут шлаки, сгарки и т. под. Разумеется, при мощных залежах больше, чем при тонких, приходится доставлять закладку с поверхности и, конечно, это стоит лишних денег, сравнительно с утилизацией попутно добываемой породы. При всех условиях организуют (заботы так, чтобы закладочный материал приходилось внутри рудника перемещать не снизу вверх, а так, чтобы он шел вниз, по возможности благодаря силе тяжести. Всего проще по идее сильно распространившийся за последнее время способ мокрой закладки. Песок, сгарки, гранулированный доменный шлак и так далее смешиваются на поверхности в воронке с водой (иВй—2 части воды) и проводятся в шахту по трубе 120—200 миллиметров. диам.; далее он распределяется к месту закладки трубами, прокладываемыми по выработкам на расстояние до 1 километра. Ниже места закладки устраивается перемычка: вода стекает и идет по водоотливу, увлеченный же ей материал оседает и при том очень плотно, так что и в дальнейшем не дает оседаний — держит, почти как целик. Трубы делают из стали или чугуна; горизонтальные трубы приходится через некоторое время переворачивать, ибо износ стенок их неравномерен; хорошо стоят деревянные трубы или металлические с футеровкой деревом. Сухая закладка—в крупных кусках доставляется сверху скатами или по шахтам и бремсбергам, развозится по местам в вагонетках и укладывается в ручную. Чем плотнее укладка, тем она действительнее. При маломощных и средней мощности жильных и пластовых круто падающих залежах применяется потолкоуступ-ная (рисунок 19) система работ. Подготовив данное выемочное поле двумя этажными штреками, 10—15 сажен один от другого, разбивают его на целики гезенками. Начиная снизу идут у каждого гезенка кверху по залежи, забоем 2—4 метра длиной; пройдя 4—8 метров, закладывают направо и налево еще по забою и продолжают идти всеми ими кверху; подвинувшись достаточно, закладывают еще забои и так далее, так что вся линия забоев принимает вид двух лестниц с уступами, обращенными

1715

книзу. В случае разработки только по одну сторону гезенка, очистная добыча становится однокрылой. По мере подвигания забоев вперед (кверху) пустая порода (из прослойков или получаемая по гезенку сверху извне) складывается под ногами рабочого (нижний этажный штрек закрепляется очень прочно, или оставляется предохранительный, по длине его, целик). В закладке этой оставляют скаты, по которым спускают от забоев добытое ископаемое. При более мощных залежах, каждый уступ гонится вперед не сразу, а несколькими забоями. Противоположная система работ—почвоуступная—ведется обратно—ходом сверху вниз. При этом добытое ископаемое подается наверх; нижнего этажного штрека проводить не надо. Работа эта довольно опасна, но при богатых рудах хороша тем, что отбитыя, например, в забоях части залежи не могут провалиться сквозь закладку и, таким образом, утеряться. Зато она требует затраты большого количества дерева на устройство полков (один за другим), на которые наваливается закладка, подача ископаемого кверху затруднительна, в забоях легко скопляется вода и так далее При маломощных полого падающих пластах, из прослойков, которых получается достаточно пустой породы для закладки отработанных пространств, при прочных и устойчивых породах висячого бока применяется сплошная выемка по восстанию, по простиранию или наклонно, в зависимости от направления кливажа. Отграничив выемочное поле этажными штреками и бремсбергами, вынимают ископаемое в пространстве между ними уступчатыми забоями (по простиранию, по восстанию или диагонально), закладывая выработанное пространство пустой породой. Поперечная выемка с закладкой, применяемая при разработке мощных залежей, производится слоями снизу вверх, имея все время в почве закладку, а в кровле нетронутое еще полезное ископаемое. Слои снимаются сплошной выемкой, причем откатка производится от забоев не по скатам—бремсбергам и так далее, как привыемке отдельных наклонных пластов, а по горизонтальным поперечным штрекам—ортам к одному в каждом слое горизонтально проведенному у лежачого бока штреку, а от него уже в общий скат—бремсберг и в главный откаточный штрек нижнего этажа. Бывают также случаи (мощный пласт, прорезанный толстыми прослойками пустой породы), когда работают с закладкой каждый отдельный пласт чистого ископаемого, кроме последняго, лежащого у висячого бока, который вынимают уже с обрушением кровли. Вообще же, очень часто система работы в руднике смешанного характера, т. е. с частичной закладкой и так далее Так, у штреков, бремсбергов, скатов и ортов должны всегда возводиться из отвального камня стениси. В полого падающих каменноугольных залежах, особенно газовых, запрещается, во избежание самовозгарания, при раздавливании оставлять целики из угля, а требуется ставить столбы из закладки. Полого падающие пласты мощности больше 3 метров требуется работать с мокрой закладкой, кроме особо благоприятных условий. В полого падающих месторождениях угля очистные работы в нижележащих пластах раньше, чем в вышележащих, допускаются только, если верхний пласт совершенно не будет разрабатываться за невыгодностью; или если нижележащий пласт разрабатывается с полной закладкой; или если расстояние между пластами очень велико (для Домбровского бассейна, разрабатывающого мощные пласты каменного угля с обрушением кровли, допускается разработка нижележащого пласта раньше вышележащого, если расстояние от него до пласта вышележащого в 30, по крайней мере, раз больше его мощности).

Большая часть полезных ископаемых (строительные камни, глина, часто железная руда и так далее) встречается залежами на самой поверхности земли или под незначительным только слоем пустой породы. Уголь у выходов редко бывает хорошого качества—обыкновенно он сильно золист, выветренный и так далее, так что предпочитают работать лучшого качестваугли, но несколько отступя вглубь по пласту (от поверхности земли при полого падающих слоях хороший уголь может быть уже очень близко). Железорудные залежи, наоборот, к поверхности лучше, с меньшим количеством примесей серы и так далее Глубже на Урале довольно часто в них замечается усиление количества серы настолько, что совершается переход от прекрасной железной руды наверху к серному колчедану глубже. Залежи поверхностные выгодно разрабатывать открытыми работами (рисунок 1,2)—не надо ни крепления, ни закладки, ни освещения, ни проводки большого числа дорогих подготовительных выработок, водоотлив обыкновенно дешев. Слои пустой породы, прикрывающие залежь (носящие название турфов), перед началом работ снимают—это называется „вскрышей“; подготовленная таким образом часть залежи, где ведется добыча, называется разрезом. Для каждого ископаемого существует предельное для данных местных условий отношение мощности турфов к мощности залежи, выше которого выгоднее переходить к подземным работам; очевидно, по местным условиям стоимости кубической сажени земляных работ стоимость отнесенной к кубу всех работ добытого полезного ископаемого должна превышать первую. Как вскрышу турфов, так и выемку самого полезного ископаемого ведут почвоуступно (террасообразно). Ширина (площадка) уступов по русским правилам должна быть не менее сажени, а при отвозке по площадкам при помощи лошадиной силы— не менее иВа сажен. Отвесная высота уступов не должна превышать иВг сажен; откос уступов должен быть не больше угла естественного откоса. Разстояние от верхнего (перваго) уступа до границы участка {берма) не может делаться меньше Вю толщи турфов. Делать подбои при разработке малоустойчивых пород нельзя, а в плотных породах можно, но не больше одного аршина. Открытия работы надо ограждать для предохранения от падения в них людей оградами в 1—lVs аршина высотою. Доставка ископаемого от местработы часто производится лошадями по взвозам. Где это можно (разработка на склоне горы и т. под.), стараются подойти ко дну работы траншеей или даже штольней (она же осушает разрез) так, чтобы вывозить ископаемое с уступов вниз, а не кверху. Штольню соединяют со дном нижнего уступа гезенком. Откатка по уступам и к устью гезенка ведется в вагончиках, для чего прокладываются рудничные узкоколейные пути с паровозами или электрической откаткой. При большом развитии работ бывают пути и широкой колеи. Иногда выгодно работать, поднимая ископаемое канатно-проволочной дорогой. Словом, тут уже ставится вопрос о наиболее выгодном транспортировании грузов на поверхность. Что касается распределения движения вагонов, то оно, несмотря на кажущуюся простоту, требует иногда значительного уменья; первый признак неправильного распределения—перекрещивание путей—встречается довольно часто. Наиболее обширные открытия работы в России ведутся в Криворожском железнорудном месторождении (Екатеринославской г.), где достигают нескольких десятков сажен глубины.

При всякой системе работ наиболее характерным является производительность рабочого. Стоимость полезного ископаемого зависит от многих факторов, требует иногда очень дорогих устройств и оборудования, но в виду массовой производительности все, казалось бы, дорогия установки по водооотливу, вентиляции и так далее оказываются падающими на пуд ископаемого сравнительно не так много. Главные расходы там, где много рабочих, где на каждого рабочого приходится уже мало ископаемого. Стоимость каменного угля в копейках, например, выражается в среднем на юге: добыча 2—2Вг коп., откатка 0,5 коп., крепление 0,75—1 к., подъем по шахте и так далее 0,25 к., водоотлив 0,01—0,5 к., вентиляция 0,1 к., освещение 0,015 к., разных расходов 0,15, цеховых и накладных 0,75 к.; к этому надо прибавить погашение затрат по разведкам, по оборудоваиию, налоги, проценты на капитал, коммерческие расходы и так далее, но не трудно видеть, что первия 2 и отчасти третья статьи, состоящия в очень значительной степени из оплаты рабочей силы, играют огромную роль. При открытых работах производительность отдельного рабочого гораздо выше, а потому все ископаемое обходится гораздо дешевле. Таким образом, основным положением является изучение факторов увеличения производительности рабочого. Прямые опыты показали, что на нее влияет улучшение вентиляции, усиление освещения, организация правильной доставки рабочого по шахте, та или другая система работ, дающая ему возможность работать более или менее удобно, совершенство координации добычи со службой откатки, сухость забоя и так далее

Способ рабочей платы влияет на производительность горнорабочого так же, как и во всякой другой промышленности. Поденных работ по возможности стараются избегать, ставя „поторжныхъ“, „конторскихъ“ только на те посты, от которых мало зависит производительность рудника. Все рабочие у добычи всегда сдельные. Сдельная плата рассчитывается двояко—с вагонетки или с угона. В первом случае рассчет ведется по ясетонам, во втором замером ухода забоя за определенное время „с квадрата“ площади, вынутой на очистку, или с куба выемки; штреки и прочия выработки сдаются с платой за проходку посаженно, иногда смешанно—и посаженно и с вагона полученного при этом ископаемого. Нормально всю работу в одном забое сдают артели, которая берет на себя добычу, или проходку выработки, крепление и откатку до ближайшого ската, бремсберга, штольни и т. под., где вагончики переходят уже в руки поденных служащих. В угольных рудниках иногда выдают премию за уголь в крупных кусках (или даже, что в сущности при учете цен то же самое, платят только за крупный уголь); цена с вагончика или угона бывает или фиксированная, или прогрессивнаяс увеличением скорости добычи и так далее Крепежный материал доставляется всегда управлением копи; динамит или другия взрывчатия вещества доставляются им же, но ставятся рабочему на счет (что учитывается при назначении цен), ибо, как показал опыт, иначе расход его повышается совершенно ненормально. Продолжительность рабочого времени разная на разных копях, но повсюду стремится к восьмичасовой—большая продолжительность рабочого дня скорее невыгодна, ибо при трехсменной работе меньшим бременем падают на пуд увеличившейся производительности погашение и общие расходы; выемочные поля и этажи вынимаются скорее, т. е: с меньшими затратами на ремонт крепи, путей и так далее

5. Крепление.Горные выработки только в очень прочных породах можно вести, не закрепляя их стенок. В средней России для разработки гнезд железной руды крестьянскими мелкими работами проводят, например, круглия шахтообразные выработки-колодцы, называемия дудками. Диаметр круглых дудок не более 3 футов, глубина их допускается не более 15 саниен. Стенки их ничем не крепятся. При большей глубине и четырехугольной форме поперечного сечения надо их закреплять. Штреки, идущие от дудок, разрешается вести не более 2 аршин шириной по крайней мере на длину до 1 сажени. Не крепятся очистные работы часто при камерных работах, при работах с оставлением целиков и так далее, нормально же приходится крепить более или менее полно как очистные работы, так и, главное, выработки, т. е. штреки, квершлаги, бремсберги и так далее Противодействовать давлению массы породы высотой в глубину выработки от поверхности земли, разумеется, не могла бы никакая крепь; применение же ея основывается на том, что надо воспрепятствовать передвижению непосредственно прилегающей к выработке кровли, т. е. заменить максимум, сопротивление вынутого ископаемаго; давление вышележащих пород сюда не передается, пока онене пришли в движете. Опыты над высыпанием песка из отверстия в дне сосуда показывают, что даже песок, слеживаясь, образует на момент над отверстием род свода. Назначение рудничной крепи и состоит главнейше в том, чтобы воспрепятствовать выпадению „куполовъ“ или отдельных кусков с кровли, стен и так далее В выработках, при небольшой ширине их, массового оседания не происходит, а выемка на очистку ведется системами, или препятствующими оседанию кровли (целики, закладка), или принимая его в рассчет, но уже после выемки (обрушение).