Шахта

Шахта - производственный объект, осуществляющий добычу полезного ископаемого с помощью системы подземных горных выработок.

До середины XX века под термином "Шахта" понималась вертикальная или наклонная горная выработка, пройденная с поверхности Земли по полезным ископаемым для разведки или вскрытия месторождений. В зависимости от назначения различали разновидности шахт: кунстшахта (оборудованная водоотливными машинами - т.н. водяная шахта), рихтшахта (разведочная), трейбшахта, фердершахта и циехшахта (оборудованные подъёмными машинами), форшахта (для входа и выхода горняков из шахты).

В равнинной местности чаще всего вскрытие производится вертикальными стволами, реже - наклонными, от которых на разных горизонтах (этажах) проводятся квершлаги до встречи с залежью полезного ископаемого. В гористой местности основные вскрывающие выработки - горизонтально расположенные штольни.

Прототипы шахты впервые появились в неолите в 8-7-м тысячелетии до н.э., когда с помощью горных 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, Великобритания; Кварнбю, Швеция; Красное Село, Pоссия, и др.) вначале с естественно устойчивыми сводами, а затем сохраняемыми с помощью крепи или целиков. К 17-18 вв. сети горных выработок начинают складываться в чёткие пространственные системы со своими функциональными звеньями (вскрытия, подготовки, выемки), взаимосвязанные с технологическими процессами выемки, транспорта, проветривания и водоотлива, близкими к современной шахте. К концу 18 - началу 19 вв. глубины шахт в Европе в среднем достигают 400 (Фрайбергские рудники, Германия) - 600 м (рудники Гарца, Германия), максимально 1000 м (каменноугольные копи Камберленда, Великобритания), в России - около 200 м (Змеиногорский рудник). Самой старой шахтой в мире считается рудник Нгвеня (англ. Ngwenya Mine), расположенный вблизи от северо-западной границы Свазиленда (государство в юго-восточной части Африки).

Несмотря на интенсивное развитие с начала XX века разработки залежей карьерами, шахты в конце 80-х гг. обеспечивают добычу около 80% каменных и 10% бурых углей, около 30% руд металлов и 15% нерудных полезных ископаемых. Масштабы добычи на отдельных шахтах достигают десятков млн. тонн в год. Глубины угольных шахт уходят к отметкам 1,3-1,5 км, рудных и отдельных шахт по добыче золота и алмазов - до 4 км. Суммарные объёмы подземных выработок шахт достигают десятков тысяч м³, длина - десятков километров, в шахтах подаётся от нескольких сотен до нескольких тысяч м³ воздуха в минуту. Каждая шахта (горное предприятие) имеет земельный и горный отводы, вскрытые и подготовленные к выемке кондиционные запасы, обеспечивающие нормальное развитие горных работ. Рядом с шахтой или неподалёку от неё располагаются шахтные отвалы.

Характер ведения горных работ на шахте связан с видом и условиями залегания полезных ископаемых, которые предопределяют средства и способы добычи, организацию работ, режим работы горного предприятия. В единой структуре шахт можно выделить взаимосвязанные в пространстве и во времени зоны ведения очистных работ, работ по воспроизводству фронта очистной выемки (горно-подготовительные работы), работ, связанных с шахтным транспортом, вентиляцией шахты, дегазацией, водоотливом, энергообеспечением (электроснабжением) и др. Деятельность шахт 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.

Подавляющее большинство лав угольных и сланцевых шахт оборудовано высокопроизводительными механизированными комплексами очистными. Очистные забои рудных шахт, выемка полезных ископаемых в которых осуществляется в процессе буровзрывных работ, оснащены самоходными буровыми, погрузочными, погрузочно-доставочными и другими машинами и оборудованием. Подготовительно-нарезные работы и горнопроходческие работы ведутся с широким применением комбайновой технологии на угольных шахтах, а также с использованием на рудных шахтах различных видов самоходного безрельсового оборудования. Наряду с шахтами, использующими традиционные технологии, организованы горнодобывающие производства на гидрошахтах, а также на шахтах, действующих на нефтяных месторождениях.

Срок существования шахт устанавливается технико-экономическим расчётом, который зависит от обеспеченности соответствующими запасами полезных ископаемых, вида добываемого сырья, производственной мощности предприятия и других факторов. Обычно этот срок составляет 15-40 лет. Минимальные сроки существования шахт 15-20 лет. Иногда золоторудные шахты, а при небольшой мощности также другие предприятия, эксплуатирующие богатые месторождения некоторых металлов, ценных видов неметаллического сырья, действуют 5-10 лет. Максимальные сроки 100 лет и более (в редких случаях), но обычно 40-50 лет у крупных угольных (сланцевых), а также рудных шахтах. При значительных запасах полезных ископаемых, определяющих длительную службу шахт, на шахтном предприятии производится реконструкция. В случае изменения горно-геологических, гидрогеологических или технико-экономических условий разработки месторождения может производиться консервация шахт, а после полной отработки или списания балансовых запасов месторождения и при отсутствии перспектив их прироста - ликвидация шахт.

Источники

Горная энциклопедия, в 5 т. М., изд-во "Советская энциклопедия", 1987, гл. ред. Е.А. Козловский