Буровые и горнопроходческие работы. Горные выработки

Открытые горные выработки – это расчистки, закопушки, шурфы, канавы, шахты, штольни. Преимущество этих выработок перед скважинами в том, что можно непосредственно видеть характер напластования пород, отобрать структурно не нарушенные образцы пород, проводить их испытания в условиях естественного залегания.

Рассмотрим основные виды горных выработок.

Р а с ч и с т.к. а – одна из наиболее простых и нетрудоемких выработок, проводимых в местах естественных обнажений и крутых склонов рельефа, когда для вскрытия пород достаточно удалить (сбросить вниз) со склона небольшой слой почвы, делювия или осыпи. Из расчистки отбирают образцы пород для лабораторных исследований и построения геологического разреза.

З а к о п у ш к а – небольшая воронкообразная выработка диаметром около 0,3 м и глубиной 0,5…0,8 м, выполняемая для обнажения пород (коренных), залегающих под почвенным слоем или слоем поверхностных отложений. Наибольшее применение закопушки находят при инженерно-геологической съемке.

Ш у р ф – вертикальная горная выработка сечением примерно 1,25 х 1,5 м и глубиной до 20 м и более. Шурфы круглого сечения называют д у д к а м и. Шурфы проходят в сухих, рыхлых горизонтальных или слегка наклонных пластах. При большой глубине и при прохождении водоносных горизонтов стенки шурфа укрепляют. В последнее время появились специальные машины – шурфокопатели, которые ускоряют и значительно облегчают рытье шурфов. Шурф дает возможность произвести осмотр, фотографирование зарисовку залегания пластов, взять образцы пород для лабораторных исследований, произвести полевые испытания. Напластования пород, обнаруженных в шурфе, обычно представляют в виде развертки его боковых стенок и дна.

К а н а в а – выработка трапецеидального сечения с шириной по основанию около 0,6 м, глубиной до 3 м и протяженностью до 100…150 м. Канавы целесообразно отрывать в крутопадающих пластах и задавать направление им вкрест простиранию пластов; они могут отрываться вручную и при помощи землеройных машин. Используя канавы, геолог может получить примерно такую же информацию, как и в шурфах рис. 2.2.

Рис. 2.2. Зарисовка канавы

I–V – номера точек; 1 – растительный слой; 2 – супесь с щебнем;

3 – суглинок с щебнем; 4 – песок с валунами и галькой;

5 – песок сильно глинистый; 6 – сланцы; 7 – песок тонкозернистый слюдистый; 8 – доломиты; 9 – глины; 10 – известняк.

Ш а х т а – вертикальная выработка сечения 2´2 или 2´3 м и глубиной до 100 м. Назначение шахты такое же, как и шурфа, но шахты, ввиду их большой стоимости, проходят только на ответственных сооружениях и в сложных геологических условиях.

Ш т о л ь н я – горизонтальная выработка трапецеидального сечения, высотой около 1,8 м, шириной по основанию 1,3…1,7 м, а по верху 1 м, имеющая выход на дневную поверхность. Штольни обычно устраивают в береговых склонах рек, по простиранию или вкрест простирания пластов. Этот вид горных выработок предназначается для решения различных задач, в частности при гидротехническом строительстве, для определения трещиноватости и фильтрационных свойств грунтов в береговых участках плотины; для выявления суффозионных процессов. В штольнях, при наличии надежных грунтов, геодезисты закладывают опорные высотные реперы. Отсутствие в штольне резких перепадов температур (вход в штольню закрывается дверью) гарантирует высокую стабильность отметок высотных точек.