Горное предприятие для подземной добычи угля, руд различных металлов,
солей и других твердых полезных ископаемых называют шахтой. Глубина, на
которой работают некоторые из этих <подземных заводов>, достигает 4 км,
а их <цехи> простираются в недрах иногда на многие километры.
Современная шахта - это одновременно и лаборатория по изучению глубинных
недр планеты.
Строительство шахты, или, как говорят горняки, проходку, обычно начинают
с сооружения двух глубоких вертикальных колодцев диаметром 7-9 м -
шахтных стволов. По одному из них - главному (скиповому) - в стальных
вместительных коробах - скипах поднимают <на-гора> полезное ископаемое,
спускают под землю машины, материалы. Для подъема людей из шахты в
другом отделении этого ствола подвешиваются особые лифты - клети. По
этому же стволу из шахты выходит воздух. Второй - вентиляционный ствол
(см. Вентиляция) -, мощные вентиляторы подают по нему свежий воздух, он
же служит для доставки рабочих в шахту клетями.
Проходку стволов ведут обычно буровзрывным способом - сверху вниз. Бурят
в горной породе небольшие узкие скважины - шпуры, закладывают в них
взрывчатку и так, постепенно взрывая и убирая слой за слоем, углубляют
ствол. Советским конструкторам впервые удалось создать буровые машины -
стволопроходческие комбайны, которые в не очень крепких породах бурят
шахтные стволы, как обычные скважины (о всех комбайнах, работающих в
шахте, см. Горное дело, горные машины). По мере углубления ствола стенки
его бетонируют или крепят чугунными кольцами - тюбингами, чтобы они не
обваливались.
Когда стволы достигают уровня залежи полезного ископаемого, в шахту
спускают проходческие комбайны. Они вырезают вблизи стволов просторные
горные выработки - околоствольный двор, а затем вдоль пласта полезного
ископаемого проходят 2 параллельных тоннеля-штрека - откаточный и
вентиляционный. Первый - откаточный - главная магистраль транспортировки
полезных ископаемых, второй - вентиляционный служит для перемещения
людей и циркуляции свежего воздуха. От них в разные стороны отходят
другие штреки, которые пронизывают всю залежь, расчерчивают шахтное поле
на участки. Потолок и стенки штреков, чтобы они не осыпались, подпирают
или крепями из бревен, щитов, досок, или железобетонными и стальными
рамами, механизированными (передвижными) крепями.
После сооружения стволов и сети штреков месторождение считают
вскрытым и переходят к его разработке. Рабочие участки шахты, где
отделяют полезное ископаемое от пласта, называют очистными забоями или
лавами. В забоях работают различные горные машины - горные комбайны,
струги, врубовые машины. Перевозят полезные ископаемые в шахтах с
помощью конвейеров или в вагонетках шахтными электровозами. На
поверхности полезное ископаемое грузят в вагоны и отправляют на
железнодорожные станции. Пустую породу, которую приходится извлекать при
строительстве стволов и штреков, открывая доступ к ценной залежи,
ссыпают в отвалы - терриконы, искусственные холмы правильной конической
формы, или засыпают ею овраги. Но теперь все чаще породу оставляют под
землей, закладывая ею выработанные участки.
Так устроены и работают шахты. Некоторые различия в их устройстве
обусловлены видом полезного ископаемого. Например, руда обычно намного
тверже угля. Крепить и без того прочные своды горных выработок рудников
иногда нет необходимости. Поэтому часто такие забои представляют собой
высокие <залы>. Из-под земли взорванную руду по наклонным штрекам
вывозят мощные автосамосвалы, которые загружаются автопогруз чиками
прямо в рудничном забое.
Есть шахты, где уголь добывает и транспортирует вода. Это так называемые
гидрошахты, использующие гидромеханизацию. В подземном забое такой шахты
мощная струя воды режет, разрушает угольный пласт. Смесь воды и угля по
трубам выкачивают на поверхность к отстойникам.
Советские ученые и инженеры уже сейчас приступили к созданию шахт
будущего. Какими они предстают в первых проектах? Всеми технологическими
процессами на этих шахтах будут управлять автоматы. Датчики,
установленные на комбайнах, конвейерах и другом оборудовании, непрерывно
передают информацию о ходе всех процессов. Принимает информацию
управляющая вычислительная машина и самостоятельно отдает ответные
команды. Монтаж, наладку, ремонт машин выполняет бригада
высококвалифицированных рабочих. Все остальное время за механизмами
следит <телеглаз>.
Прообразы шахты будущего существуют не только на бумаге - они уже
строятся в Донбассе, Кузбассе, Казахстане. Одной из первых вступит в
строй шахта неподалеку от Ворошиловграда - <Должанская-Капитальная>. Ее
проектная мощность в несколько раз превышает мощность обычных шахт. Она
будет не только промышленным предприятием, но и испытательным полигоном
горной техники. Ведь требования, которые к ней предъявляют, станут
нормой лишь на рубеже XXI в.
