стовбур шахтний
СТОВБУР ШАХТНИЙ (а. Mine shaft; н. Schacht; ф. Puits de mine; і. Pozo) - капітальна вертикальна або похила гірнича виробка. має вихід на земну поверхню і призначена для розтину родовищ і обслуговування підземних робіт. Розрізняють головні і допоміжні стовбури шахтні. Головний стовбур розташовується на центральному майданчику шахти і призначається в основному для підйому на поверхню корисних копалин (вугілля. Руди і т.п.), допоміжний - для транспортування людей, порожніх порід. обладнання, матеріалів. Допоміжний ствол може бути також вентиляційним - для подачі в шахту свіжого повітря (т.зв. воздухоподающий стовбур) або видачі відпрацьованого. Такі стовбури можуть розташовуватися на центральній промисловому майданчику та на флангах шахтного поля (флангові стовбури). Різновид стовбура шахтного - сліпий стовбур. Стовбури шахтні обладнають скипами. клетями, рейковим або конвеєрним транспортом. а в період будівництва - цебрами.
Верхня частина стовбура шахтного, що виходить на земну поверхню, називається гирлом (інколи коміром); нижня (нижче горизонту околоствольного двору) - зумпфом. Поперечний переріз шахтних стволів буває круглим, іноді прямокутним, рідше еліптичних. Діаметр вертикальних стволів шахтних зазвичай до 9 м, глибина до 3-3,5 км. Похилі стволи мають прямокутну, арочну, круглу форми, стінки стовбурів закріплюють бетоном. залізобетоном і металевими або залізобетонними тюбінгами; в міцних стійких породах - набризк-бетоном. Армування стовбура шахтного включає зазвичай металеві горизонтальні елементи (розстріли) і вертикальні елементи (провідники), що забезпечують плавний рух скіпів і клітей.
Споруджують стовбури шахтні за допомогою бурової проходки або буропідривних робіт (див. Стволопрохідницьких агрегат і стволопрохідницьких комплекс). Розрізняють декілька технологічних схем проходки стовбурів шахтних буропідривних способом з механізованим навантаженням і транспортуванням породи: поєднану; поєднану з одночасним армуванням; паралельну; паралельно-щитову; послідовну.
Поєднана схема найбільш перспективна, що отримала масове поширення. Роботи по виїмці породи і зведення монолітної бетонної або тюбінгового постійного кріплення ведуть безпосередньо в прізабойном просторі стовбура слідом за посування вибою, без застосування тимчасового кріплення. Швидкість проходки при цій схемі 130-150 м / міс. Її застосовують при спорудженні ствола шахтного будь-якого діаметру і глибини, в породах різної міцності. Основний недолік - неможливість повного суміщення в часі операцій по виїмці породи і зведення постійного кріплення.
Схема проходки ствола з одночасним армуванням є розвитком суміщеної схеми. Роботи виконуються заходками (зверху вниз) з використанням постійних розстрілів і провідників для роботи прохідницьких підйомів. Застосовуваний в даному випадку прохідницький полиць має висувні опори, укріплені в монолітної бетонної крепі стінок стовбура, і гідродомкрати, що дозволяють переміщати нижній (рухомого) поверх полку разом з розтрубами для пропуску цебер. Основна перевага даної схеми - відсутність необхідності переобладнання стовбура для його армування після проходки; скорочується число підвісних канатів для провідників і прохідницьких лебідок, що особливо важливо в обмежених умовах проходки глибоких стовбурів. Недоліки: обмежена можливість застосування великовантажних прохідницьких цебер; складність експлуатації породовантажних машин з механічним водінням.
У сучасній практиці частіше застосовують схему проходки ствола з частковим армуванням, при якій для навішування трубопроводів встановлюють тільки постійні розстріли.
Паралельна схема передбачає одночасне виконання операцій по виїмці породи і зведення постійного кріплення. При цьому в нижній ділянці стовбура ведуть роботи по посування забою і зведення тимчасового кріплення, а в суміжному верхній ділянці (з підвісного помосту) - постійною. Максимально досягнута швидкість проходки ствола за цією схемою 202,1 м / місяць (шахта ім. М. І. Калініна, Донбас). Недоліки схеми - необхідність застосування тимчасового кріплення і неможливість максимально механізувати прохідницькі роботи.
Паралельно-щитова схема характеризується тим, що роботи в забої ведуть під захистом пересувної металевої опалубки (щита), вище якої в напрямку зверху вниз зводять постійну кріплення з монолітного бетону або тюбінгів. Використовується при спорудженні глибоких стовбурів в стійких породах. Максимально досягнута швидкість проходки ствола 401,3 м / місяць (шахта № 17-17 біс, Донбас). Основні недоліки: збільшення маси і ускладнення прохідницького обладнання, підвищення початкових витрат на оснащення ствола.
Послідовна схема широко застосовувалася до середини 50-х рр. при проходженні стволів глибиною до 500 м і діаметром в світлі 4,5-5,5 м. Основний її недолік - послідовне ведення робіт: спочатку буропідривних, потім по прибиранню підірваної породи, зведення тимчасового кріплення і після цього постійною. При такій схемі виникають необхідні перерви при переході від одного виду робіт до інших, а тимчасова кріплення у забою при вибухах зарядів вибухових речовин часто порушується. У 80-і рр. цю схему застосовують тільки для проходки шурфів (діаметром до 2-2,5 м), неглибоких стовбурів (до 200-250 м) і, як правило, при спеціальних способах проходки (наприклад, при заморожуванні гірських порід).