Основные и дополнительные вскрывающие выработки.

Главными вскрывающими выработками являются шахтный ствол и штольня. Кроме главных выработок, для вскрытия применяются вспомогательные стволы, служащие для целей вентиляции и как дополнительный выход на поверхность; квершлаги, соединяющие главный и вспомогательные стволы с месторождением. Для вскрытия нижележащих горизонтов и отдельных участков рудного тела проходят слепые стволы, капитальные восстающие, уклоны.
Характеристика главных вскрывающих выработок. Главные вскрывающие выработки служат для транспортирования полезного ископаемого на поверхность, вентиляции, передвижения людей, доставки материалов, оборудования и для других целей.
Ввиду ответственного назначения выработок вскрытия и большого срока их службы важен правильный выбор их формы, размеров сечения и способа крепления.
При выборе формы сечения и способа крепления необходимо исходить из минимальной суммы затрат по проведению и креплению выработки с расходами по ремонту крепи, транспорту и вентиляции за все время существования.
Размеры поперечного сечения выработки должны быть достаточными для нормальной работы транспорта, безопасного и удобного передвижения людей, доставки материалов и оборудования, а также должны обеспечивать прохождение необходимого количества воздуха.
Штольни, имеют сводообразное, трапециевидное, реже прямоугольное сечение и проводятся с уклоном 0,001-0,008 в сторону устья. Длина штолен достигает нескольких километров. Например, длина Мизурской штольни на Садонском руднике больше 4 км; месторождение медного рудника «Нейшенл таннел» (США) вскрыто штольней длиной свыше 7 км.
Штольня как вскрывающая выработка имеет ряд преимуществ по сравнению с шахтным стволом:
- затраты на проходку и крепление 1 м штольни в 5-7 и более раз (в зависимости от притока воды) меньше, а скорость проходки в 3-5 раз выше;
- транспортирование руды намного проще и дешевле, может осуществляться до обогатительной фабрики без перегрузки руды; передвижение людей и грузов безопаснее;
- расходы на водоотлив значительно ниже, так как движение воды происходит самотеком и водоотливных механизмов не требуется;
- затраты на поверхностные сооружения у устья штольни значительно меньше, так как не требуется сооружения копра, надшахтного здания и подъемной машины;
- ремонт крепи штольни проще и дешевле.
Шахтные стволы имеют прямоугольную и круглую форму поперечного сечения, редко эллиптическую. На большинстве новых рудников проходят стволы круглой формы.
Размер сечения ствола зависит от его назначения. Капитальные стволы обычно служат одновременно для подъема руды и породы, подъема и спуска людей, спуска крепежных материалов, вентиляции. В них же размещают водоотливные и воздушные трубы. Иногда ствол предназначается только для подъема руды и породы, или для спуска-подъема людей, или только для вентиляции.
По роду применяемых главных выработок можно выделить следующие способы вскрытия: вертикальным стволом; наклонным стволом; штольней и комбинированным способом.
Первые три способа можно объединить в группу простых способов вскрытия.
Главные вскрывающие выработки могут проходить; по месторождению; по пустым породам со стороны лежачего либо висячего боков или с флангов; по пустым породам и руде, пересекая рудное тело

Варианты расположения главного ствола по падению шахтного поля.

При проектировании шахты большое значение имеет правильный выбор места заложения стволов в шахтном поле, так как от этого зависит суммарная длина главных выработок, а следовательно, затраты на их проведение и поддержание; расходы на транспортирование грузов, проветривание горных выработок; потери полезного ископаемого в охранных целиках около стволов.
Расположение главного ствола по падению шахтного поля. Теоретически главный ствол может быть расположен в любой точке шахтного поля, например, у верхней границы шахтного поля I, у нижней границы II и, наконец, в любом месте между положениями I и II, где-то в средней части III (рис. 2.6).

Расположение ствола у нижней границы шахтного поля имеет крупные недостатки: максимальную глубину стволов, а следовательно и наибольшие первоначальные капитальные затраты при строительстве шахты, более длительные сроки строительства; дополнительные расходы на подъем и водоотлив по вертикальному стволу.
При расположении ствола у верхней границы шахтного поля перечисленные недостатки отпадают, однако появляются другие. Так, при размерах шахтного поля по падению более 1200 м ходки, оборудованные канатным подъемом для вспомогательного транспорта, спуска и подъема людей, приходится проводить ступенчатыми, иметь две или более подъемные установки и передавать груз с одного ходка на другой, что усложняет и удорожает работу подземного транспорта. Увеличиваются расходы на поддержание уклонов и ходков, которые, будучи расположенными в целиках угля ограниченных размеров, испытывают повышенное влияние горного давления. Ухудшаются условия проветривания очистных и подготовительных забоев вследствие большой длины выработок, по которым должен пройти воздух до выхода на поверхность, а также в результате его утечек через всевозможные сбойки между уклонами и ходками и др.
Наиболее рационально в экономическом и техническом отношении расположение ствола в пункте III (см. рис. 2.6), при котором главный ствол делит шахтное поле на два примерно равных горизонта, т. е. размеры бремсбергового и уклонного полей примерно равны и имеют умеренную длину (1000—1200 м). Если же шахтное поле делят на три и более горизонта, то стволы первоначально проходят до первого горизонта с последующей их углубкой.