Вскрывающие выработки обеспечивают доступ к полезно­му ископаемому с поверхности. Они подразделяются на основ­ные и дополнительные. К основным вскрывающим выработкам относят те, которые имеют непосредственный выход на земную поверхность: вертикальные или наклонные стволы, штольни и шурфы. Основные вскрывающие выработки, по которым осу­ществляется выдача полезного ископаемого на поверхность, на­зываются главными, а предназначенные для других целей (спуск - подъем людей, материалов и оборудования и др.) — вспомога­тельными. Вспомогательные вскрывающие выработки не име­ют непосредственного выхода на земную поверхность. К ним относятся квершлаги, гезенки, слепые стволы, капитальные брем­сберги и уклоны. Выбор типа дополнительной вскрывающей выработки зависит от конкретных горно-геологических усло­вий, основными из которых являются: число вскрываемых уголь­ных пластов, их угол падения, величина междупластья.

Вертикальные стволы как вскрывающие выработки в боль­шинстве случаев пересекают угольные пласты. При вскрытии крутонаклонных и крутых пластов их в большинстве случаев располагают за пределами угольных свит. Преимущества вер­тикальных стволов заключаются в следующем: большое сече­ние, что обеспечивает пропуск необходимого количества возду­ха в шахту: меньше затраты на поддержание и обслуживание; возможность совмещения в стволе различных транспортных опе­раций. Основные недостатки: большие затраты на проходку; ци­кличность подъемных операций; сложность процесса углубки.

При вскрытии наклонными стволами их проводят либо по пласту, либо по пустым породам в лежачем боку свиты. Иногда их проводят по вмещающим породам под углом к напластова­нию. Обычно стволы имеют угол наклона, обеспечивающий транспортирование угля на поверхность конвейерами. Поэтому наклонные стволы обеспечивают поточный транспорт угля от забоя до поверхности, характеризуются большой пропускной способностью, лимитируемой производительностью конвейера. К недостаткам наклонных стволов как вскрывающих вырабо­ток следует отнести: большую их протяженность; трудоемкость проходки в сложных горно-геологических условиях; большие затраты на поддержание.

Наиболее простым и экономичным является вскрытие штоль­нями, применяемое в специфических условиях, но оно имеет ог­раниченное применение.

Главные вскрывающие выработки необходимо располагать таким образом, чтобы обеспечивались минимальные затраты на транспорт полезного ископаемого, поддержание и проветри­вание горных выработок. В основе расчетных методов отыска­ния места заложения главного ствола лежит решение транспорт­ной задачи, разработанное Л. Д. Шевяковым и Р. А. Селецким.

Дополнительные вскрывающие выработки подразделяются на следующие типы (в зависимости от срока их службы):

• капитальные (служат весь срок отработки запасов шахт­ного поля);

• горизонтные (служат в течение времени отработки запа­сов между смежными транспортными горизонтами — пологое падение);

• этажные (служат в течение времени отработки запасов одного этажа).

Наиболее распространенной дополнительной вскрывающей выработкой является квершлаг. Следовательно, с точки зрения вскрьггия различают капитальные, горизонтные и этажные квершлаги.

При вскрытии вертикальными стволами различают сле­дующие схемы взаимного расположения воздухоподающего и вентиляционного (воздуховыдающего) стволов в шахтном поле: центрально-сдвоенное, центрально-отнесенное, комбинированное, диагональное и фланговое (рис. 4.4). Их взаимное расположение определяет схему вентиляции шахты. Главный ствол располага­ется, как правило, рядом с воздухоподающим. Только в отдель­ных случаях он может использоваться для подачи воздуха в шахту. При центрально-сдвоенном, центрально-отнесенном и
комбинированном расположении стволов в шахтном поле при­меняют центральную систему проветривания. Ее недостатком является непрерывное по мере ведения горных работ изменение суммарной длины проветриваемых выработок. В зависимости от направления работ она либо увеличивается (при прямом по­рядке), либо уменьшается (при обратном порядке). Другие схе­мы расположения стволов предопределяют фланговую схему проветривания. В этом случае суммарная длина проветривае­мых выработок постоянна.

Центрально-сдвоенное расположение стволов предопреде­ляет их размещение на одной промплощадке поверхностного комплекса (рис. 4.4, а). Расстояние между ними не менее 30 м. В других случаях главный и воздухоподающий стволы распо­ложены на одной промплощадке, а вентиляционные — на неко­тором расстоянии от нее (2—3 км и более). На большинстве со­временных угольных шахт с вертикальными стволами приме­няют диагональное или фланговое расположение. На отдель­ных крупных шахтах число стволов достигает 5—8 единиц раз­личного функционального назначения.

Площадь поперечного сечения главного ствола зависит от числа и габаритов размещенных в нем подъемных сосудов (скипов), а воздухоподающего — от количества подаваемого в шахту воздуха.