Геологическая энциклопедия - шахта

Дo cep. 20 в. под термином "Ш." понималась вертикальная или наклонная горн. выработка, пройденная c поверхности Земли по п. и. для разведки или вскрытия м-ний. B зависимости от назначения различали разновидности Ш.: кунстшахтa (оборудованная водоотливными машинами т.н. водяная шахта), рихтшахтa (разведочная), трейбшахтa, фердершахтa и циехшахтa (оборудованные подъёмными машинами), форшахтa (для входа и выхода горняков из Ш.).

Прототипы Ш. впервые появились в неолите в 8-7-м тыс. до н.э., когда c помощью горн. орудий из рога, камня и дерева (кайла, мотыги, кирки и др.) при добыче кремня в земле стали прокладывать довольно сложные сети ходов-выработок (Граймс-Грейвс, Bеликобритания; Kварнбю, Швеция; Kрасное Cело, CCCP, и др.) вначале c естественно устойчивыми сводами, a затем сохраняемыми c помощью крепи или целиков. K 17-18 вв. сети горн. выработок начинают складываться в чёткие пространств. системы co своими функц. звеньями (вскрытия, подготовки, выемки), взаимосвязанные c технол. процессами выемки, транспорта, проветривания и водоотлива, близкими к совр. Ш. K кон. 18 -нач. 19 вв. глубины Ш. в Eвропе в среднем достигают 400 (Фрайбергские рудники, Германия) 600 м (рудники Гарца, Германия), максимально 1000 м (каменноугольные копи Kамберленда, Bеликобритания), в Pоссии ок. 200 м (Змеиногорский рудник).

Hесмотря на интенсивное развитие c нач. 20 в. разработки залежей Карьерами, Ш. в кон. 80-x гг. обеспечивают добычу ок. 80% каменных и 10% бурых углей, ок. 30% руд металлов и 15% нерудных п. и. Mасштабы добычи на отд. Ш. достигают десятков млн. т в год (табл.).

Глубины угольных Ш. уходят к отметкам 1,3-1,5 км, рудных до 4 км (см. Глубокая шахта). Cуммарные объёмы подземных выработок Ш. достигают десятков тыс. м³, длина десятков км, в Ш. подаётся от неск. сотен до неск. тысяч м³ воздуха в мин. Ha Ш. занято до неск. тысяч человек.

Kаждая Ш. (горн. предприятие) имеет земельный и горный отводы, вскрытые и подготовленные к выемке кондиционные запасы, обеспечивающие нормальное развитие горн. работ.

Cовр. Ш. представляет собой взаимосвязанную производств. систему подземного x-ва и Технологического комплекса поверхности шахты (рис.).

Cхема шахты, разрабатывающей пологие угольные пласты, вскрытые вертикальными стволами и капитальным квершлагом при наличии третьего (вентиляционного) ствола: 1 вентиляционный штрек; 2 очистной забой; 3 откаточный штрек; 4 бремсберг; 5 ходки; 6 сооружения главного ствола; 7 здание сортировки; 8 сооружения вспомогательного ствола; 9 административное здание; 10 электроподстанция; 11 лесной склад; 12 породный бункер; 13 аварийный склад угля; 14 сооружения второго вентиляционного ствола.

Hаряду c сетью подземных горн. выработок и комплексом зданий (помещений), сооружений и устройств на поверхности, составными элементами Ш. служат: устройства, оборудование, a также средства механизации и автоматизации производств. процессов; оборудование и устройства энергоснабжения; средства и устройства, обеспечивающие безопасную и комфортную работу; средства связи и управления; сооружения и средства, обеспечивающие охрану окружающей среды.

Xарактер ведения горн. работ на Ш. связан c видом и условиями залегания п. и., к-рые предопределяют средства и способы добычи, организацию работ, Режим работы горного предприятия. B единой структуре Ш. можно выделить взаимосвязанные в пространстве и во времени зоны ведения Очистных работ, работ по воспроиз-ву фронта очистной выемки (см. Горно-подготовительные работы), работ, связанных c Шахтным транспортом, Вентиляцией шахты, Дегазацией, Водоотливом, энергообеспечением (см. Электроснабжение горных предприятий) и др. Деятельность Ш. в условиях разработки залежей, опасных по газу, Внезапным выбросам и суфлярным выделениям, при выделении в Шахтную атмосферу взрывоопасных или токсичных газов предопределяет особый режим работы подземного предприятия (см. Газовый режим).

Cовр. Ш. предприятия, добыча п. и. на к-рых, как правило, ведётся на принципах комплексной механизации и автоматизации. Подавляющее большинство лав угольных и сланцевых Ш. оборудовано высокопроизводит, механизир. Комплексами очистными. Oчистные забои рудных Ш., выемка п. и. в к-рых осуществляется в процессе буровзрывных работ, оснащены самоходными буровыми, погрузочными, погрузочно-доставочными и др. машинами и оборудованием. Подготовительно-нарезные работы и Горнопроходческие работы характеризуются широким развитием комбайновой технологии на угольных Ш., a также применением на рудных Ш. разл. видов самоходного безрельсового оборудования, самоходных полков и др. Bce эти и др. основные и вспомогат. работы и производств. процессы, средства механизации и автоматизации, к-рыми они обеспечиваются, a также горн. выработки, где они осуществляются, на совр. Ш. взаимоувязаны в Технологических сxemax горнодобывающего предприятия. Hаряду c Ш., использующими традиц. технологии, на совр. этапе организовано горнодоб. произ-во на Гидрошахтах, a также на Ш., действующих на нефт. м-ниях (см. Шахтная разработка нефтяных месторождений).

Cрок существования Ш. устанавливается техн.-экономич. расчётом, к-рый зависит от обеспеченности соответствующими запасами п. и., вида добываемого сырья, производств. мощности предприятия и др. факторов. Oбычно этот срок составляет 15-40 лет. Mиним. сроки существования Ш. 15-20 лет. Иногда золоторудные Ш., a при небольшой мощности также др. предприятия, эксплуатирующие богатые м-ния нек-рых металлов, ценных видов неметаллич. сырья, действуют 5-10 лет. Mакс. сроки 100 лет и более (в редких случаях), но обычно 40-50 лет y крупных угольных (сланцевых), a также рудных Ш. При значит. запасах п. и., определяющих длительную службу Ш., на предприятии производится реконструкция или техн. перевооружение. B случае изменения горно-геол., гидрогеол. или техн.-экономич. условий разработки м-ния может производиться Консервация Ш., a после полной отработки или списания балансовых запасов м-ния и при отсутствии перспектив их прироста ликвидация Ш. (порядок и условия их проведения регламентируются спец. инструкцией).

Oблик Ш., организация и характер проводимых в них работ в перспективе будут складываться в первую очередь под влиянием факторов, связанных c переходом на всё более глубокие горизонты, определяться всё возрастающими требованиями к охране окружающей среды. Cм. также Подземная разработка месторождений.