Стовбур шахтний
Сто́вбур ша́хтний, ствол ша́хтний — вертикальна або похила капітальна гірнича виробка, яка має безпосередній вихід на поверхню Землі.
Зміст
Призначення
Стовбур шахтний використовують для розкриття родовища корисних копалин та обслуговування підземних гірничих робіт. Через стовбури шахтні видають на поверхню гірничу масу (корисні копалини та породу), матеріали, обладнання, людей, здійснюють провітрювання підземної копальні. Стовбури шахтні також застосовують під час будівництва та обслуговування тунелів глибокого закладення.
Історична довідка
Вертикальні гірничі виробки (колодязеподібні ями глибиною 8–13 м зі штольнями) використовували 4500 років тому для видобування кременя у графстві Норфолк, Східна Англія.
Стовбури шахтні описано у роботі Г. Агриколи «Про гірничу справу» лат. («De Re Metallica»; 1556). До початку 19 ст. для розвідки та розроблення неглибоких покладів корисних копалин застосовували вертикальні гірничі виробки круглого або овального перерізів діаметром 0,8–1 м, глибиною до 20 м (так звані дудки). Впровадження парових машин розширило можливості будівництва глибоких стовбурів шахтних завдяки механізації шахтного підйому та водовідливу. На 2023 глибина стовбурів рудників перетнула межу 3 000 м (рудний район Вітватерсранд).
Класифікація
Залежно від призначення копалин розрізняють головні та допоміжні стовбури шахтні.
Головний стовбур розташований на центральному майданчику шахти і слугує для підіймання гірничої маси на поверхню.
Допоміжні відповідно до їхніх функцій поділяють на:
- вантажно-людські — для спуску і підйому людей (клітьові стовбури), матеріалів, обладнання;
- вентиляційні — для провітрювання.
Похилі стовбури шахтні мають ідентичне до вертикальних функціональне призначення, але їх використовують переважно для розкриття та обслуговування родовища або його частин, що залягають на невеликій глибині. Під час розроблення вугільних родовищ похилі стовбури шахтні уможливлюють повну конвеєризацію транспортування гірничої маси, що збільшує продуктивність стовбура, скорочення термінів будівництва шахти і менші капітальні витрати. Проте через велику довжину під час розкриття одного і того ж пласта зростає вартість підтримання та обслуговування. Похилі стовбури шахтні можуть бути головними. У цьому випадку їх проводять спареними і вони виконують одночасно допоміжні функції (транспортування гірничої маси, доставку людей, матеріалів, обладнання).
Окремий різновид — сліпий стовбур шахтний — вертикальна або похила (з нахилом понад 30 °) підземна гірнича виробка без безпосереднього виходу на поверхню; слугує для підйому гірничої маси з нижчих горизонтів на основний. Використовують також для спуску і підйому людей, матеріалів, устаткування, водовідливу та вентиляції. Сліпий стовбур шахтний, яким здійснюють спуск вантажів, гірничої маси із верхніх горизонтів на основний самопливом або у спеціальних посудинах механічним способом, називають гезенком.
Конструкція
Верхню частину стовбура шахтного, що виходить на земну поверхню, називають гирлом (іноді коміром); нижню — зумпфом. Поперечний перетин стовбура шахтного має круглу, рідше прямокутну або еліптичну форми. Діаметр вертикальних стовбурів шахтних сучасних шахт зазвичай складає 6–9 м, глибина — від кількасот метрів до 3–3,5 км. Стовбури шахтні споруджують за допомогою бурової проходки або буропідривних робіт і стволопрохідницьких агрегатів. Швидкість проходження сягає від 130–150 м/місяць і більше. Стінки стовбурів шахтних закріплюють бетоном, залізобетоном і металевими або залізобетонними тюбінгами; в міцних стійких породах — набризк-бетоном. Армування стовбура містить металеві горизонтальні (розстріли) та вертикальні елементи (провідники), що забезпечують плавний рух скіпів і клітей.
Похилі стовбури шахтні мають прямокутну, аркову, круглу форми. Залежно від кута нахилу їх обладнують конвеєрним та (або) рейковим транспортом. Під час розроблення вугільних родовищ мають невеликий кут нахилу (до 18 °); під час розроблення рудних родовищ можуть використовувати похилі стовбури шахтні із більшими кутами нахилу. При кутах до 35 ° застосовують рейковий транспорт, при більших кутах — скіповий підйом.
Діючі стовбури шахтні під час експлуатації можуть поглиблювати для розкриття і підготовки шахтного поля на новому горизонті.
Ліквідацію стовбурів шахтних здійснюють шляхом заповнення вільного об’єму закладальним матеріалом та вживають інших заходів, спрямованих на припинення аеродинамічних зв’язків стовбура з атмосферою та утворення врівноваженого стійкого масиву, близького до природного. Це дозволяє уникнути небезпечних деформацій поверхні — раптових осідань, провалів з утворенням вирви (кратера). Для закладання використовують породу згаслих шахтних відвалів, інколи матеріали, що видобувають в кар’єрах (щебінь, пісок, гравій), а також швидко охолоджені металургійні шлаки.
Цитата
Опис шахтних стовбурів у роботі Г. Агриколи «Про гірництво та металургію» (лат. «De Re Metallica»; 1556):
«Відкривши рудну жилу, гірник приступає до проходки шахтного стовбура, встановлює коловорот і будує над шахтним стволом намет… Стовбур проходять довжиною 2, шириною 2/3 сажні (німецький гірничий сажень мав довжину 17 м – примітка авторів) і на глибину 13 сажнів, але для з’єднання зі штольнею, яка проводиться заздалегідь, стовбур можна пройти на глибину 8, а іноді до 14 сажнів або більше. Стовбур може бути вертикальним або похилим залежно від того, чи є жила, яку досліджують рудокопи, вертикальною або похилою».(Цитата за: Агрікола Г. Про гірничу справу: ХІІ книг (Книги І–VI) / Пер. з лат., ред. В. С. Білецького, Г. І. Гайка. Донецьк : Східний видавничий дім, 2014. 232 с.).
Література
- Манец И. Г., Грядущий Б. А., Левит В. В. Техническое обслуживание и ремонт шахтных стволов : в 2 т. 4-е изд., перераб. и доп. Донецк : Юго-Восток, 2010.
- Шахтний стовбур // Шмиг Р. А., Боярчук В. М., Добрянський І. М. та ін. Термінологічний словник-довідник з будівництва та архітектури. Львів : [б. в.], 2011. С. 213.
- Стовбур (ствол) шахтний // Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / За ред. В. С. Білецького. Донецьк : Східний видавничий дім, 2013. Т. 3. 644 с.
Автори ВУЕ
Л. Л. Бачурін
В. С. Білецький
І. Г. Манець
Покликання на цю статтю: Бачурін Л. Л., Білецький В. С., Манець І. Г. Стовбур шахтний // Велика українська енциклопедія. URL: https://vue.gov.ua/Стовбур шахтний (дата звернення: 27.04.2024).
Статус гасла: Оприлюднено
Оприлюднено: 05.09.2023
Важливо!
Ворог не зупиняється у гібридній війні і постійно атакує наш інформаційний простір фейками.
Ми закликаємо послуговуватися інформацією лише з офіційних сторінок органів влади.
Збережіть собі офіційні сторінки Національної поліції України та обласних управлінь поліції, аби оперативно отримувати правдиву інформацію.
Отримуйте інформацію тільки з офіційних сайтів
Офіс Президента України
Верховна Рада України
Кабінет Міністрів України
Служба безпеки України
Міністерство оборони України
Міністерство внутрішніх справ України
