Общие сведения о горных работах и способы разрушения горных пород
Горные работы представляют собой совокупность производственных и рабочих процессов по проведению, поддержанию горных выработок и выемке полезного ископаемого.
Производственный процесс — процесс труда, имеющий определенное технологическое и организационное содержание, характеризующийся постоянством предмета труда, требующий для своего выполнения специальных средств производства и рабочих определенных профессий, направленный на достижение конечной цели. Производственные процессы подразделяются на основные и вспомогательные. К основным производственным процессам в горнодобывающей промышленности относятся проведение горных выработок, очистная выемка, транспортирование добытого полезного ископаемого, его обогащение и отгрузка на поверхности. Главным предметом труда является горный массив, а результатом труда — добытое полезное ископаемое. Производственный процесс представляет собой совокупность рабочих процессов.
Рабочим процессом называется четко очерченная и отличающаяся по своей организационной структуре и технологическому содержанию часть производственного процесса (например, выемка угля комбайном, возведение крепи и т.д.). Рабочие процессы также подразделяются на основные и вспомогательные. Рабочий процесс представляет собой совокупность операций.
Операция — совокупность рабочих действий, характеризующаяся однородностью технологического содержания, единством предмета труда и оборудования. Операции делятся на основные, вспомогательные и подготовительно-заключительные. Основные операции определяют содержание и конечную цель рабочего процесса. Они вносят изменения в форму и состояние предмета труда. Основные операции могут быть механизированные и немеханизированные. Вспомогательные операции сопутствуют основным и способствуют их успешному выполнению. Подготовительно-заключительные операции связаны с подготовкой рабочего места в начале и конце смены, а также в завершенном цикле работ.
По виду механизации различают горные работы ручные, машинные, гидромеханизированные, взрывные и автоматизированные.
Ручные горные работы производят вручную или с использованием различного рода инструментов (лопата, ломик, кайло, молот и т.п.). Ручной труд применяют при выполнении отдельных операций — возведении крепи, зачистке и оборке забоя, навеске вентиляционных труб, заряжании шпуров и т.д.
Машинные горные работы выполняют с помощью различного рода горных машин, имеющих электрический, пневматический или гидравлический приводы. Горные машины делят на отбойные, бурильные, погрузочные, транспортные и комбайны. Комбайны представляют собой комбинированные машины, осуществляющие отбойку, разрушение и погрузку полезного ископаемого или породы в транспортное средство.
Гидромеханизированные горные работы основаны на разрушении угля или мягких пород струей воды, обладающей большой энергией. Для этой цели используют специальные машины — гидромониторы. Их применяют как на открытых, так и на подземных работах.
Взрывные горные работы находят широкое применение, особенно на карьерах и рудниках. В их основе лежит применение взрывчатых веществ и средств взрывания, размещаемых в специально образуемых полостях.
Автоматизированные горные работы находятся в стадии опытно-промышленных изысканий. Они основаны на применении агрегатных комплексов и позволяют вести добычу полезного ископаемого без постоянного присутствия людей в очистном забое. В угольной промышленности испытаны различные образцы автоматизированной выемки угля.
Проведение выработок и очистная выемка, как горные работы, основаны на разрушении горных пород, Существуют следующие способы их разрушения: механический, взрывной, гидравлический, термический и электрофизические. На современном этапе развития горнодобывающей промышленности применяют механический, взрывной и гидравлический способы разрушения.