3.2. Вскрытие штольнями

В районах с холмистой или гористой местностью шахтные поля можно вскрывать штольнями, проходимыми в зависимости от расположения выходов пластов на поверхность непосредственно по пласту или породам.

При выборе места заложения штолен необходимо учитывать следующие факторы: наличие промплощадки достаточных размеров у устья для размещения поверхностного комплекса шахты; возможность подведения дорог к промплощадке и устьям выработок, выходящих на поверхность; меры по предотвращению оползней и затопления шахты паводковыми и ливневыми водами; исключение снежных заносов и камнепадов, а также замерзание вытекающей из штольни воды в зимнее время; преобладающее направление ветров и др.

Для этого устья штолен закладываются выше максимального уровня паводковых и ливневых вод, наблюдавшегося в ближайшие 50 лет (если нет более давних наблюдений). Склоны выше уровня штольни должны быть достаточно устойчивы от сползания, защищены от горных обвалов и снежных лавин, причем в необходимых случаях под ними должны оставляться целики. Устья всех выработок на поверхности необходимо охранять нагорными водоотводными канавами. Зимой утепляется водоотводная канава в устье штольни.

Д о с т о и н с т в а вскрытия штольнями: отсутствие механического подъема угля на поверхность и средств водоотлива при отработке запасов, расположенных выше уровня штольни; простота организации проветривания выработок при небольшой мощности насосов.

При пологих пластах часть поля, расположенная выше уровня штольни, может быть отработана через бремсберги, а ниже — через уклоны. Размеры надштольневой части шахтного поля определяются рельефом местности и углом падения пластов.

Способ вскрытия штольнями широко применяется в США. В частности, он использован при вскрытии одной из крупнейших в США шахт «Мосс» № 3, расположенной в Виргинии. Запасы угля в шахтном поле превышают 135 млн т, а мощность шахты — 22 тыс. т/сут.

При наклонных и крутых пластах, помимо штолен, проводятся вспомогательные вскрывающие выработки — этажные квершлаги и слепые стволы и гезенки (рис. 2.27). Со склона горы до пересечения с пластами проводят главную и вспомогательную штольни. Дальнейшее вскрытие поля ведут с помощью этажных квершлагов и слепых стволов (гезенков).

Для выпуска на поверхность исходящей воздушной струи на верхнем этаже оставляются участковые бремсберги (скаты). Отработку этажей желательно вести от границ шахтного поля к штольням. Основная промплощадка шахты располагается у устья штольни. Однако расположение основной промплощадки в висячем боку свиты вызывает необходимость оставления под ней больших целиков.

Преобладающим способом проходки штолен остается буровзрывной. Вместе с тем все большее распространение получает комбайновый способ проходки с использованием комбайнов избирательного и бурового действия.

Рис. 2.27. Вскрытие шахтного поля штольней с этажными квершлагами, слепыми стволами и гезенками:

1 — штольня; 2 — слепой ствол; 3 — этажные квершлаги; 4 — шурф; 5 — гезенк