Современная шахта и шахтное поле

Промышленное предприятие, предназначенное для разработки или разведки угольных месторождении, называют угольным предприятием. Угольное предприятие, осуществляющее добычу угля подземным способом, называют шахтой.

В понятие шахты как самостоятельной производственно-хозяйственной единицы включают наземные сооружения и совокупность подземных горных выработок.

Несколько шахт и поверхностных цехов, объединенных единым административно-хозяйственным управлением, имеющим общее централизованное хозяйство по переработке и отправке полезного ископаемого, образуют шахтоуправление (рудник). В некоторых случаях шахты, входящие в шахтоуправление, имеют объединенное подземное хозяйство.

Современная шахта – высокомеханизированное предприятие, оснащенное производительными машинами и механизмами для добычи и транспортирования полезного ископаемого, проведения горных выработок, водоотлива и перемещения воздуха по выработкам.

В нашей стране самая крупная угольная шахта — «Распадская» (Кузбасс), в 1990 г. ее фактическая годовая мощность составила 7,1 млн. т. Глубина ведения горных работ по добыче угля достигает 1200 м (шахта им. А. А. Скочинского).

В зависимости от размеров месторождения для его разработки может быть заложена одна или несколько шахт. В последнем случае месторождение делят на части. Часть месторождения, отведенная для разработки одной шахте, называется шахтным полем.

Границами шахтного поля являются условные поверхности, ограничивающие его по простиранию и падению. В случае негоризонтального залегания месторождения обычно различают границы по восстанию (верхняя граница), падению (нижняя граница) и простиранию (боковые границы).
Если месторождение разрабатывают только одной шахтой, то его форма предопределяет конфигурацию шахтного поля, а границы месторождения и шахтного поля примерно совпадают. В случае деления месторождения на шахтные поля, при выдержанных элементах залегания пластов шахтному полю по возможности придают форму прямоугольника, вытянутого по простиранию. В этом случае границы шахтного поля, а следовательно, и его размеры устанавливаются проектировщиками на основании технико-экономических расчетов.

При невыдержанных элементах залегания пласта или залежи и в том случае, когда в пределах месторождения имеются крупные геологические нарушения или шахтные поля действующих шахт, а также охранные целики под водоемами, зданиями и сооружениями, шахтные поля проектируемых шахт могут иметь самую разнообразную конфигурацию.

Их границы в данном случае являются фиксированными. Шахтное поле характеризуется размерами: для горизонтальных залежей — длиной и шириной; для пологих, наклонных и крутых — длиной по простиранию и глубиной. Длина шахтного поля по простиранию достигает 20 км, по падению 4-5 км, а наиболее распространенные соответственно 6-7 и 2-3 км.

Шахтные поля со всеми расположенными в их пределах выработками изображают на специальных (маркшейдерских) планах: при пологом, наклонном и крутонаклонном залегании пластов в виде проекции на горизонтальную плоскость, при крутом — на вертикальную плоскость. Из этого следует, что длина наклонных выработок на планах, как правило, оказывается уменьшенной. Только горизонтальные выработки, нанесенные на планы, имеют неискаженную длину. Возможна проекция и на плоскость, параллельную пласту; в этом случае все выработки наносятся без искажения их размеров.

На маркшейдерских планах приводят также вертикальный разрез шахтного поля вкрест простирания пород. Пласты угля или заложи вычерчивают с соблюдением их истинного угла падения. На маркшейдерские планы обычно наносят и изо гипсы пласта, которые представляют собой линии пересечения почвы (или кровли) пласта с мысленно проводимыми на одинаковом расстоянии одна от другой горизонтальными плоскостями. Расстояние между плоскостями, следовательно, и между изогипсами по вертикали принимают в зависимости от угла падения, сложности форм залегания месторождения и принятого масштаба. Например, для месторождений Подмосковного бассейна, где горизонтальные пласты в пределах шахтного поля имеют местные поднятия и опускания, изогипсы проводят через каждый метр. Если же пласты имеют выдержанные углы падения, то изогипсы проводят через 10, 50 и даже 100 м.

Следовательно, чем больше угол падения пласта, тем ближе располагаются изогипсы одна от другой, и наоборот. Изогипсы почвы пласта предопределяют направление штреков, проводимых по пласту, особенно тонкому или средней мощности. Исключением являются месторождения типа Подмосковного бассейна, где, как отмечалось выше, угольные пласты имеют сложную гипсометрию. По изогипсам обычно проводят и нижнюю, и верхнюю границу шахтного поля.