Практикум для организации самостоятельной работы студентов, обучающихся по направлению подготовки 130400 «Горное дело»

Шахтный ствол (1, 11) — вертикальная или наклонная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и. предназначенная для подъема полезного ископаемого, спуска и подъема людей и материалов. По стволу шахты проложены электрические кабели, трубы для воды и сжатого воздуха; через шахтные стволы осуществляют проветривание всех подземных выработок. Верхняя часть ствола называется устьем, нижняя — зумпфом. В зависимости от назначения различают главные и вспомогательные шахтные стволы. Обычно один ствол выполняет несколько функций, но иногда проходят стволы специального назначения, например, для спуска в подземные выработки закладочного материала (закладочный ствол), для проветривания (вентиляционный ствол), для водоотлива и пр. В поперечном сечении шахтные стволы имеют круглую или прямоугольную, иногда эллиптическую форму. Стволы круглого сечения крепят бетонной или железобетонной крепью. Диаметр стволов составляет 4—8 м. Стволы прямоугольной формы крепят деревянной или металлической крепью, они имеют площадь поперечного сечения 8—25 м². Глубина стволов определяется_глубиной залегания месторождения и достигает иногда 2—3 км. По всей длине шахтный ствол бывает разделен на несколько отделений (клетевое, скиповое, лестничное и пр.).
Слепым стволом (8) называют вертикальную или наклонную выработку, не имеющую непосредственного выхода на поверхность (назначение то же, что и обычного шахтного ствола). Слепой ствол оборудуют подъемной установкой.
Восстающий (гезенк) (6, 7) — вертикальная или наклонная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на поверхность и служащая для спуска полезного ископаемого, перемещения людей, спуска и подъема материалов, проветривания. В отличие от слепого ствола по восстающему не поднимают пустые породы или руду. Восстающие обычно имеют прямоугольную форму поперечного сечения, но при большом сроке службы их крепят бетоном, и они имеют круглую форму. Если восстающие предназначены для различных целей, они имеют несколько отделений. Восстающие проходят, как правило, между откаточными горизонтами и их длина равна высоте этажа (40—80 м), но иногда восстающий обслуживает несколько этажей и длина его достигает нескольких сотен метров. Восстающие проходят в направлении снизу вверх. Шурф (10) — вертикальная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность. Шурф служит для разведки месторождения, вентиляции, спуска материалов и других вспомогательных целей.
Штольня (9) — горизонтальная горная выработка, имеющая непосредственный выход на поверхность и предназначенная для обслуживания подземных работ. Штольня служит для тех же целей, что и шахтный ствол, но в связи с горизонтальным расположением ее выдача руды на поверхность, доставка материалов, а иногда и перевозка людей по этой выработке осуществляются средствами рельсового или безрельсового транспорта. По форме и размерам штольня не отличается от других горизонтальных выработок.
Штрек (3, 4), квершлаг (2) и орт (5) — горизонтальные горные выработки, не имеющие непосредственного выхода на поверхность и предназначенные для откатки грузов, передвижения людей, проветривания, водоотлива и т. п. Различие между ними заключается в положении относительно рудного тела. Штрек проводят по простиранию рудного тела, квершлаг и орт — вкрест простирания, причем квершлаг проводят только по пустым породам, а орт — по руде. Штрек может располагаться как в пустых породах (4) — в этом случае его называют полевым, так и в рудном теле (3) - называемый рудным. Горизонтальные выработки для стока воды имеют небольшой уклон (2—5 м на 1000 м длины выработок) в сторону ствола шахты. Горизонтальные выработки в неустойчивых породах крепят деревом, бетоном, металлической крепью, а в устойчивых породах часто проходят без крепления
В зависимости от типа крепи они имеют трапециевидную, сводообразную и прямоугольную форму. При высоком горном давлении горизонтальные выработки имеют круглую форму. Сечение горизонтальных выработок составляет 4—16 м^г В горизонтальных выработках укладывают рельсовый путь, подвешивают контактный провод, вдоль стен выработок прокладывают силовые кабели, трубы для сжатого воздуха и воды. Для передвижения людей с одной стороны выработки оставляют свободный проход, перекрывая настилом водосточную канавку. В последнее время водосточную канавку на некоторых рудниках делают с противоположной стороны от людского прохода.
Тип околоствольного двора зависит от производительности шахтного ствола (количества выдаваемой руды и породы, способа подъема руды (в скипах или клетях), числа стволов, обслуживаемых околоствольным двором, принятой схемы проветривания. На крупных шахтах, имеющих большую производительность, обычно устраивают круговые околоствольные дворы (рис. 2.3. а), обеспечивающие поточность движения транспорта, а в шахтах небольшой производительности — тупиковые (рис.2.3. б).
а

Рис. 2.3. Околоствольные дворы: а – круговой: 1 – скиповой ствол; 2 – клетевой ствол; 3 – камера опрокидывателя; 4 – камера для хранения проб руды; 5 – камера ожидания; 6 – насосная камера; 7 – электроподстанция; 8 – медпункт; б – тупиковый: 1 ствол; 2 – водосборник; 3 – насосная камера; 4 – квершлаг

Кроме указанных выработок для подготовки блока к очистной выемке проходят другие выработки различного назначения: рудоспуски, подэтажные выработки, выработки горизонта скреперования, отрезные восстающие.