축 싱킹

Shaft sinking
"소축"은 여기서 리디렉션된다. 기타 용도는 지뢰축(동음이의)을 참조하십시오.
독일 말에서 버려진 갱도.
지뢰 갱도의 평면뷰 도식도. 철창과 건너뛰기 구획이 보인다. 서비스는 네 개의 열린 칸 중 하나에 수용될 수 있다.

샤프트 마이닝 또는 샤프트 싱킹은 맨 위 아래로부터 수직 또는 거의 수직에 가까운 터널을 굴착하고 있는데, 이 터널은 처음에 맨 아래로는 접근할 수 없다.[1]

토목사업을 위해 일반적으로 침몰하는 얕은 갱도는 광산사업을 위해 가라앉는 깊은 갱도와 실행방법이 크게 다르다. 굴착의 윗부분이 지반면일 때는 갱도라고 하고, 굴착의 윗부분이 지하일 때는 윈즈(winze) 또는 서브축이라고 한다.

작은 갱도는 하단에 접근이 가능한 한 기존 갱도 내에서 위쪽으로 굴착될 수 있으며, 이 경우 상승이라고 불린다.

대부분의 현대적인 광산 갱도는 수직이지만 축은 수직이거나 기울어져 있을 수 있다(수평에 80~90도 사이). 제안된 샤프트의 하단에 접근이 가능하고 지면 조건이 허용될 경우 바닥에서 위로 샤프트를 굴착하는 데 지루한 상승이 사용될 수 있다. 이러한 샤프트를 보어홀 샤프트라고 한다.

축침수는 모든 개발 방법 중 가장 어려운 방법 중 하나이다: 제한된 공간, 중력, 지하수, 그리고 전문화된 절차들은 그 일을 상당히 만만하게 만든다.[2]

역사적으로, 갱도 침몰은 모든 광산 직업들 중 가장 위험한 직업들 중 하나였으며 싱크대라고 불리는 광산 하청업자들의 보존이었다.[3] 오늘날 갱도 침몰 계약업체들은 캐나다, 독일, 남아프리카에 집중되어 있다.

광산 갱도의 일부

마인 샤프트 와르자와, 카토비체 현재 관측탑 및 실레시아 박물관의 일부로서 기능하고 있음

전통적으로 지어진 광산 갱도에서 가장 눈에 띄는 특징은 갱도 위에 서 있는 헤드프레임(또는 구불구불한 탑, 포핏 헤드 또는 피트 헤드)이다. 사용되는 호이스트의 종류에 따라, 헤드프레임의 상단에는 호이스트 모터 또는 셰이브 휠(지상에 호이스트 모터가 장착된 경우)이 장착된다. 또한 헤드프레임은 일반적으로 처리 시설로 이전되는 광석을 보관하기 위한 빈을 포함한다.

헤드프레임 아래 및 주변 지면에는 샤프트 칼라(뱅크 또는 데크라고도 함)가 있는데, 이 칼라는 헤드프레임의 무게를 지탱하는 데 필요한 기초를 제공하고 작업자, 자재 및 서비스가 샤프트를 출입할 수 있는 수단을 제공한다. 칼라는 보통 한 층 이상의 거대한 철근 콘크리트 구조물이다. 갱도를 지뢰 통풍에 사용할 경우, 천공 공간이나 케이싱이 깃에 통합되어 지뢰를 드나드는 공기가 적절히 흐르도록 한다.

옷깃 밑에는 땅속으로 계속 이어지는 샤프트 부분을 샤프트 배럴이라고 한다.[citation needed]

샤프트 배럴이 수평 작업과 만나는 위치에는 남자, 자재 및 서비스가 샤프트를 출입할 수 있는 샤프트 스테이션이 있다. 역 터널(드립트, 갤러리 또는 레벨)에서 광석 본체를 향해, 때로는 수 킬로미터 동안 뻗어 있다. 가장 낮은 샤프트 스테이션은 암석이 광산 레벨을 벗어나 샤프트로 옮겨지는 지점인데, 만약 그렇다면 이 위치에서 샤프트의 한쪽 면에 적재 포켓이 발굴되어 이송 시설이 건설될 수 있다.

가장 낮은 샤프트 스테이션 아래에서 샤프트가 일정 거리 동안 계속되며, 이 영역을 샤프트 바닥이라고 한다. 경사로라는 터널은 전형적으로 갱도 바닥과 광산의 나머지 부분을 연결하는데, 이 경사로에는 광산에서 가장 낮은 지점으로 자연스럽게 물이 흐르기 때문에 섬프라고 불리는 광산의 취수시설이 들어 있는 경우가 많다.

샤프트는 재래식 드릴과 송풍 또는 기계화 수단에 의해 침몰될 수 있다. 업계는 점점 더 지루한 샤프트 쪽으로 방향을 틀려고 하고 있지만 이를 위한 신뢰할 수 있는 방법은 아직[when?] 개발되지 않았다.[citation needed]

샤프트 라이닝

헤드프레임 개략도
보지스와프 실레스키의 마자탄광 1개의 풀리 휠

축 라이닝은 여러 기능을 수행한다. 축 라이닝은 무엇보다도 느슨하거나 불안정한 암석이 축에 떨어지는 것을 방지하는 안전 기능이며, 축이 볼트 체결되는 장소, 마지막으로 원활한 표면을 통해 환기를 위한 기류에 대한 저항을 최소화한다.

북미와 남아메리카에서는 작은 샤프트가 직사각형으로 설계되어 목재 지지대가 있다. 더 큰 샤프트는 둥글고 콘크리트로 정렬되어 있다.[4]

샤프트 라이닝의 최종 선택은 샤프트가 통과하는 바위의 지질학적 특성에 따라 결정되며, 일부 샤프트에는 필요에[5] 따라 여러 개의 라이너 섹션이 있다. 샤프트가 매우 유능한 바위에 가라앉는 경우, 라이닝에 대한 요구사항은 전혀 없을 수도 있고, 용접된 메쉬와 록 볼트의 설치만 있을 수도 있다. 샤프트 라이닝의 선택 재료는 샤프트가 전진할 때(더 깊어질 때) 6m의 리프트로 샤프트 뒤쪽에 주입되는 매스콘크리트다.

숏크리트, 섬유크리트, 벽돌, 주철관, 프리캐스트 콘크리트 세그먼트가 모두 한 차례 또는 다른 때에 사용되어 왔다. 또한, 비투멘과 심지어 스쿼시 볼과 같은 재료의 사용은 특정한 상황에 의해 요구되어 왔다. 극단적인 경우, 특히 할리트를 통해 침몰할 때 두 개 이상의 재료로 구성된 복합 라이너가 필요할 수 있다.[6]

샤프트 라이너는 가라앉는 동안 샤프트 바닥까지 바로 닿지 않고 고정된 거리에 의해 뒤처진다. 이 거리는 영구 라이너의 굴착 방법론과 설계 두께에 의해 결정된다. 샤프트 바닥 임시 접지 지지대에 작업하는 사람의 안전을 보장하기 위해 일반적으로 용접된 메시와 록 볼트로 구성된다. 임시 접지 지지대(볼팅이라고 함)의 설치는 공압식 암석 드릴을 사용하여 볼트를 설치해야 하기 때문에 샤프트 침하 사이클에서 가장 물리적으로 어려운 부분 중 하나이다.

이러한 이유로 샤프트 하단에 있는 인원을 최소화하기 위해 다수의 프로젝트가 이 임시 라이닝을 위한 숏크리트(shotcrete)로 성공적으로 전환되었다. 숏크리트 로봇 적용과 얇은 분무 폴리머 라이너 상용화에 초점을 맞추고 있다.

샤프트 컴파트먼트

독일 하즈베르바우에 위치한 전형적인 광산 철장

샤프트를 호이스트에 사용하는 경우 샤프트 세트에 의해 여러 칸으로 분할되는 경우가 많으며, 이러한 칸은 목재 또는 강철로 제작될 수 있다. 샤프트 세트의 수직 부재는 가이드라고 하고, 수평 부재는 번톤이라고 한다. 강철축 가이드의 경우 주요 두 가지 옵션은 중공 구조 섹션과 상단 모자 섹션이다. 상단 해트 섹션은 보다 간단한 설치, 내식성 개선, 강성 강화 등 중공 구조 섹션에 비해 많은 장점을 제공한다. 광산 운반은 철제 롤러 코스터가 레일 위를 달리는 것과 비슷한 방식으로 가이드 위에서 운행되며, 둘 다 바퀴가 있어 안전하게 제자리에 고정된다.

일부 샤프트는 가이드 빔을 사용하지 않고 대신 치즈 웨이트라고 불리는 샤프트 하단에 무거운 무게로 장력을 유지하거나 대체하기 쉽기 때문에 강철 와이어 로프(가이드 로프라고 함)를 사용한다.

가장 큰 구획은 일반적으로 철사 로프의 호이스트에 매달린 채 수면 아래로 작업자와 물자를 옮기는 데 사용되는 운반책인 광산 케이지에 사용된다. 그것은 엘리베이터와 비슷한 방식으로 기능한다. 케이지는 단일, 이중 또는 드물게 3중 데크일 수 있으며, 예기치 않은 고장 발생 시 항상 여러 개의 중복 안전 시스템을 갖추고 있다.

두 번째 칸은 하나 이상의 스킵에 사용되며, 광석을 표면으로 끌어올리는데 사용된다. 소규모 채굴 작업은 별도의 장치가 아닌 새장 아래에 장착된 스킵을 사용하는 반면, 일부 대형 광산에는 새장과 스킵을 위한 별도의 축이 있다. 세 번째 칸은 비상 출구를 위해 사용된다; 그것은 보조 케이지나 사다리를 수용할 수 있다. 추가 칸에는 물, 압축 공기 또는 디젤 연료의 수송을 위한 고압 케이블과 파이프와 같은 광산 서비스가 있다.

샤프트를 분할하는 두 번째 이유는 환기 때문이다. 위에서 논의한 구획 중 하나 이상을 공기 흡입에 사용할 수 있고, 다른 구획은 배기에 사용할 수 있다. 이 경우 두 칸 사이에 브레이티스라고 불리는 철벽을 설치하여 공기 흐름을 분리한다. 많은 광산에는 별도의 헤드 기어와 케이지가 있는 하나 이상의 완전한 별도의 보조 샤프트가 있다. 한 갱도에 문제가 생기면 모든 구획에 영향을 줄 수 있으므로 갱도를 빠져나갈 수 있는 대체 경로를 갖는 것이 안전하다. 이러한 이유로 1862년 영국에서 단일 갱도가 차단된 하틀리 콜리에리 참사 이후 단일 갱도 지뢰가 불법화되었다.[7]

참고 항목

참조

  1. ^ Puhakka, Tuula, ed. (1997). Underground Drilling and Loading Handbook. Tampere, Finland: Tamrock Corp. p. 173.
  2. ^ Hartman, Howard L. (2002). Introductory Mining Engineering 2nd ed. John Wiley and Sons Inc. pp. 282, 284. ISBN 0-471-34851-1.
  3. ^ "A Glossary of Mining Terms used in mid 1800s". GENUKI. GENUKI. Retrieved 10 April 2017.
  4. ^ De la Vergne, Jack (August 2003). Hard Rock Miner's Handbook, Edition 3. Tempe/North Bay: McIntosh Engineering. p. 92. ISBN 0-9687006-1-6.
  5. ^ du Judeel, G; Keyter and Harte (April 2012). "Shaft Lining design for a potash shaft in rock salts at large depths". Shaft Design and Construction. 1 (1): 51–54.
  6. ^ Sanders, D. (April 2012). "New Waterproofing Technologies for Vertical Shaft Construction". Shaft Design and Construction. 1 (1): 90–92.
  7. ^ BBC (February 2004), "Work: The Hartley Mining Disaster", Legacies – Tyne, BBC, retrieved 3 October 2013

외부 링크