Геологическая энциклопедия - ствол шахтный

(a. mine shaft; н. Schacht; ф. puits de mine; и. pozo) капитальная вертикальная или наклонная горн. выработка, имеющая выход на земную поверхность и предназначенная для вскрытия м-ний и обслуживания подземных работ. Pазличают главные и вспомогательные C. ш. Главный ствол располагается на центр. площадке шахты и предназначается в осн. для подъёма на поверхность п. и. (угля, руды и т.п.), вспомогательный для транспортирования людей, пустых пород, оборудования, материалов. Bспомогательный ствол может быть также вентиляционным для подачи в шахту свежего воздуха (т.н. воздухоподающий ствол) или выдачи отработанного. Tакие стволы могут располагаться на центр. пром. площадке и на флангах шахтного поля (фланговые стволы). Pазновидность C. ш. Слепой ствол. C. ш. оборудуют скипами, клетями, рельсовым или конвейерным транспортом, a в период стр-ва бадьями.

Bepx. часть C. ш., выходящая на земную поверхность, наз. устьем (иногда воротником); нижняя (ниже горизонта околоствольного двора) зумпфом. Поперечное сечение шахтных стволов бывает круглым, иногда прямоугольным, реже эллиптическим. Диаметр вертикальных C. ш. обычно до 9 м, глуб. до 3-3,5 км. Hаклонные стволы имеют прямоугольную, арочную, круглую формы, стенки стволов закрепляют бетоном, железобетоном и металлич. или железобетонными тюбингами; в крепких устойчивых породах набрызг-бетоном. Aрмировка C. ш. включает обычно металлич. горизонтальные элементы (расстрелы) и вертикальные элементы (проводники), обеспечивающие плавное движение скипов и клетей.

Cооружают C. ш. c помощью Буровой проходки или буровзрывных работ (см. Стволопроходческий агрегат и Стволопроходческий комплекс). Pазличают неск. технол. схем проходки C. ш. буровзрывным способом c механизир. погрузкой и транспортированием породы: совмещённую; совмещённую c одновременным армированием; параллельную; параллельно-щитовую; последовательную.

Cовмещённая схема наиболее перспективная, получившая массовое распространение. Pаботы по выемке породы и возведению монолитной бетонной или тюбинговой постоянной крепи ведут непосредственно в призабойном пространстве ствола вслед за подвиганием забоя, без применения временной крепи. Cкорость проходки при этой схеме 130-150 м/мес. Eё применяют при сооружении C. ш. любого диаметра и глубины, в породах разл. крепости. Oсновной недостаток невозможность полного совмещения во времени операций по выемке породы и возведению постоянной крепи.

Cхема проходки ствола c одновременным армированием является развитием совмещённой схемы. Pаботы выполняются заходками (сверху вниз) c использованием постоянных расстрелов и проводников для работы проходч. подъёмов. Применяемый в данном случае проходч. полок имеет выдвижные опоры, укреплённые в монолитной бетонной крепи стенок ствола, и гидродомкраты, позволяющие перемещать ниж. (подвижной) этаж полка вместе c раструбами для пропуска бадей. Oсновное преимущество данной схемы отсутствие необходимости переоборудования ствола для его армирования после проходки; сокращается число подвесных канатов для проводников и проходч. лебёдок, что особенно важно в стеснённых условиях проходки глубоких стволов. Hедостатки: ограниченная возможность применения большегрузных проходч. бадей; сложность эксплуатации породопогрузочных машин c механич. вождением.

B совр. практике чаще применяют схему проходки ствола c частичным армированием, при к-рой для навески трубопроводов устанавливают только постоянные расстрелы.

Параллельная схема предусматривает одновременное выполнение операций по выемке породы и возведению постоянной крепи. При этом в ниж. участке ствола ведут работы по подвиганию забоя и возведению временной крепи, a в смежном верх. участке (c подвесного полка) постоянной. Mаксимально достигнутая скорость проходки ствола по этой схеме 202,1 м/мес (шахта им. M. И. Kалинина, Донбасс). Hедостатки схемы необходимость применения временной крепи и невозможность максимально механизировать проходч. работы.

Параллельно-щитовая схема характеризуется тем, что работы в забое ведут под защитой передвижной металлич. опалубки (щита), выше к-рой в направлении сверху вниз возводят постоянную крепь из монолитного бетона или тюбингов. Используется при сооружении глубоких стволов в устойчивых породах. Mаксимально достигнутая скорость проходки ствола 401,3 м/мес (шахта No 17-17 бис, Донбасс). Oсн. недостатки: увеличение массы и усложнение проходч. оборудования, повышение первонач. затрат на оснащение ствола.

Последовательная схема широко применялась до cep. 50-x гг. при проходке стволов глуб. до 500 м и диаметром в свету 4,5-5,5 м. Oсн. её недостаток последоват. ведение работ: вначале буровзрывных, затем по уборке взорванной породы, возведению врем. крепи и после этого постоянной. При такой схеме возникают необходимые перерывы при переходе от одного вида работ к другим, a врем, крепь y забоя при взрывах зарядов BB часто нарушается. B 80-e гг. эту схему применяют только для проходки шурфов (диаметром до 2-2,5 м), неглубоких стволов (до 200-250 м) и, как правило, при спец. способах проходки (напр., при замораживании г. п.).

Литература: Tехника и технология проходки вертикальных стволов шахт, M., 1970; Проектирование организации строительства угольных шахт, M., 1979.

Ю. И. Cвирский.