Штольня

Горизонтальный входной ствол подземной шахты

Закрытый вход в заброшенную штольню недалеко от Медфорда, штат Орегон , США

Штольня (от лат. aditus , вход) ^[1] или stulm ^[2] — горизонтальный или почти горизонтальный проход в подземную шахту . ^[3] Шахтеры могут использовать штольни для доступа, дренажа, ^[4] вентиляции и извлечения полезных ископаемых на самом нижнем удобном уровне. ^[1] Штольни также используются для разведки минеральных жил . ^[1] Хотя термин «штольня» чаще всего ассоциируется с горнодобывающей промышленностью, иногда его также используют в контексте подземных выемок в целях, не связанных с добычей полезных ископаемых; например, для обозначения небольших подземных проходов, вырытых для подземных систем метрополитена , для обеспечения пешеходного доступа к станциям ( пешеходные штольни ) и для доступа, необходимого во время строительства ( строительные штольни ). ^[5]

Строительство

Штольня Королевы Луизы , Забже, Польша

Штольни прокладываются в склоне холма или горы и часто используются, когда рудное тело находится внутри горы, но выше прилегающего дна долины или прибрежной равнины. В случаях, когда минеральная жила выходит на поверхность, штольня может следовать за жилой или жилой, пока она не будет выработана, в этом случае штольня редко бывает прямой. Использование штолен для добычи руды обычно называется штрековой добычей .

Штольни можно прокладывать в шахте только там, где это позволяет местный рельеф. Например, не будет возможности проложить штольню в шахте, расположенной на большой плоской равнине. Кроме того, если грунт слабый, стоимость укрепления длинной штольни может перевесить ее возможные преимущества.

Доступ и вентиляция

Конная штольня в заброшенной свинцовой шахте, Нентхед , графство Дарем, Великобритания

Доступ к шахте по штольне имеет много преимуществ по сравнению с вертикальными шахтами, используемыми при шахтной добыче . Требуется меньше энергии для транспортировки шахтеров и тяжелого оборудования в шахту и из нее. Также гораздо проще вывозить руду или уголь из шахты. Горизонтальное перемещение с помощью узкоколейной трамвайной или канатной дороги также намного безопаснее и может перемещать больше людей и руды, чем вертикальные подъемники. В прошлом использовались лошади и шахтные пони .

В сочетании с шахтами штольни образуют важный элемент вентиляции шахты : говоря простыми словами, холодный воздух будет поступать через штольню, нагреваться за счет более высокой температуры под землей и естественным образом выходить из вертикальных шахт, некоторые из которых проложены специально для этой цели. ^[6]

Дренаж

Штольня «Два брата» — небольшой сохранившийся вход в шахту на месте шахты Эйлсбарроу , Дартмур , Девоншир.

Большинство штолен спроектированы так, чтобы слегка подниматься вверх от входа, чтобы вода могла свободно вытекать из шахты. ^[7] Шахты, в которых есть штольни, могут быть, по крайней мере, частично осушены водой только под действием силы тяжести или с помощью силы тяжести. Глубина, на которую шахта может быть осушена только под действием силы тяжести, определяется самой глубокой открытой штольней, которая известна как «дренажная штольня». ^[8] Термин «дренажный туннель шахты» также распространен, по крайней мере, в Соединенных Штатах. Выработки выше этого уровня (известные как «выше штольни») останутся незатопленными до тех пор, пока штольня не будет заблокирована. Все горные выработки ниже как дренажной штольни («ниже штольни»), так и уровня грунтовых вод будут затоплены, если не будут использованы механические средства для осушения. До изобретения парового двигателя это было основным ограничением для глубокой добычи. Штольни полезны для более глубоких шахт. Воду нужно только поднять в дренажную штольню, а не на поверхность.

Из-за значительного сокращения текущих расходов, которые может обеспечить дренажная штольня, иногда их прокладывают на большие расстояния для этой цели. Одним из примеров является туннель Милвр в Северном Уэльсе, длина которого составляет около десяти миль (16 км). Другими примерами являются штольня Грейт-Каунти в Корнуолле, сеть штолен длиной 40 миль (64 км), которая использовалась для осушения всего района добычи Гвеннап , и туннель Сутро длиной 3,9 мили (6,3 км) в Комсток-Лоуд в Вирджиния-Сити , штат Невада . Побочным преимуществом проходки таких обширных штолен является то, что можно обнаружить ранее неизвестные рудные тела, что помогает финансировать огромные затраты. ^[8]

Штольни использовались в Корнуолле до 1500 года и были важны для оловянных и медных рудников в Корнуолле и Девоне, поскольку рудоносные жилы почти вертикальны, таким образом, выступая в качестве каналов для поступления воды. ^[7]

Известные примеры

• Штольня графства Грейт — система из более чем 40 миль (65 км) штолен, использовавшаяся для осушения более 100 шахт в районе Гвеннап в Корнуолле в XVIII и начале XIX веков.
• Холлингвудский общий канал — заброшенная судоходная штольня угольной шахты, которая заканчивалась у Честерфилдского канала в Холлингвуде , недалеко от Стейвли, Дербишир .
• Туннель Milwr , дренажная штольня длиной 10 миль (16 км) в Северном Уэльсе . Начатый в 1897 году, он до сих пор сбрасывает в среднем 87 миллионов литров (23 миллиона галлонов США) воды в день из заброшенных шахт округа Халкин.
• Гидроэлектростанция и ирригационная система Снежных гор в Снежных горах Австралии , созданная во время ее строительства. Штольни очень большие и используются для доступа к центральной точке, из которой были построены гидротуннели.
• Черная форельная штольня в Тарновских Горах , Польша. Часть бывшего серебряного рудника, штольня использовалась для откачки воды из шахты. Она до сих пор переносит воду из старых галерей в ближайшую реку. Часть ее открыта для туристов, которые спускаются на 20 метров (66 футов) по ступенькам в одной шахте, катаются на лодке и поднимаются по лестнице в другой шахте.
• Шахта Blue Hawk недалеко от Келоуны , Британская Колумбия , Канада.
• Подземный центр NORCAT (штольня Фекунис) в Онапинге , Онтарио , Канада, используется для подземного обучения и разработки технологий горнодобывающей промышленности.
• Туннель Сутро для дренажа и эксплуатации месторождения Комсток-Лоуд в Неваде .

Похожие термины

• «Шахта» — более общий термин для любого почти горизонтального подземного прохода в шахте. В отличие от штольни, штольня не обязательно должна выходить на поверхность. Шахтная добыча — это использование штреков для извлечения руды — в этом случае штреки следуют за жилой.
• «Уровень» — это горизонтальный проход, ответвляющийся от шахты и используемый для доступа к частям шахты, где извлекается руда. В шахтах, где залежи имеют значительную вертикальную протяженность, может быть много пронумерованных уровней, один под другим. Они могут быть соединены короткими вертикальными шахтами, известными как « винзы ». Уровень, который достигает поверхности, например, на склоне холма или в долине, называется «уровнем штольни». В судоходных уровнях Уорсли в Большом Манчестере , Англия , уровни были намеренно затоплены, и уголь перевозился на канальных лодках.
• " Sough " - термин, используемый в основном в районах добычи свинца в Дербишире . Основная цель sough - отвод воды из шахты.

Смотрите также

• Глоссарий терминологии по добыче угля
• Крышки шахт

Ссылки

1. Рипли, Джордж; Дана, Чарльз А., ред. (1879). "Штолен"  . Американская энциклопедия .
2. Thrush, Paul W., ред. (1968). "stulm". Словарь терминов по горному делу, минералам и смежным терминам. Специальные публикации Бюро горнодобывающей промышленности США. Министерство внутренних дел США: Бюро горнодобывающей промышленности. стр. 1094. Получено 22 июня 2023 г. . stulm . Приблизительно горизонтальный проход в шахту; штольня.
3. Thrush, Paul W., ред. (1968). "штольня". Словарь терминов по горному делу, минералам и смежным областям. Специальные публикации Бюро горнодобывающей промышленности США. Министерство внутренних дел США: Бюро горнодобывающей промышленности. стр. 12. Получено 22 июня 2023 г. штольня . [...] Горизонтальный или почти горизонтальный проход, пройденный с поверхности для разработки или осушения шахты.
4. Р. У. Рэймонд, 1881, Глоссарий горных и металлургических терминов , Американский институт горных инженеров, стр. 3.
5. «Оценка экологических рисков и воздействия: предлагаемые изменения в утвержденной проектной земле» (PDF) . Victoria's Big Build . 24 апреля 2018 г. стр. 7 . Получено 15 февраля 2024 г.
6. Эрл 1994, стр. 64–65.
7. Эрл 1994, стр.36.
8. "Горная энциклопедия (Штолен, Дренажная штольня, Глубокий дренаж)". Mine-Explorer. Архивировано из оригинала 2006-05-15 . Получено 2010-12-06 .

Источники

• Эрл, Брайан (1994). Корнуоллское горное дело: методы добычи металлов на западе Англии, прошлое и настоящее (2-е изд.). Сент-Остелл: Cornish Hillside Publications. ISBN 0-9519419-3-3.