Квершлаг — горная выработка¶

Квершлаг — горизонтальная подземная горная выработка, не имеющая непосредственного выхода на земную поверхность и проводимая по простиранию или вкрест простирания горных пород для вскрытия месторождения, транспортировки грузов, вентиляции и передвижения людей. Квершлаг относится к числу капитальных вскрывающих выработок и служит связующим звеном между околоствольным двором шахты и рабочими горизонтами.

¶Общая характеристика

Квершлаг отличается от штольни тем, что не выходит на поверхность, а от штрека — ориентацией относительно залегания пород. Штрек проводят по простиранию пласта или рудного тела, тогда как квершлаг идёт вкрест простирания, то есть пересекает породы под углом к их напластованию. Именно поэтому квершлаги часто называют «поперечными» выработками.

Основные параметры квершлага:

• Форма сечения — обычно арочная, трапециевидная или сводчатая, реже прямоугольная.
• Площадь сечения — от 6 до 20 м² и более в зависимости от назначения и вида транспорта.
• Длина — от десятков до нескольких тысяч метров; определяется расстоянием от ствола до вскрываемого объекта.
• Уклон — как правило, незначительный (0,003–0,005) в сторону околоствольного двора для стока воды и удобства откатки.
• Крепление — металлическая арочная крепь, бетон, набрызгбетон, анкеры; в устойчивых породах возможна выработка без крепи.

¶Назначение и виды

По функциональному признаку выделяют несколько типов квершлагов.

Главные (капитальные) квершлаги вскрывают месторождение и обслуживают шахту в течение всего срока её существования. Они соединяют околоствольный двор с главными откаточными горизонтами.

Откаточные квершлаги предназначены для транспортировки полезного ископаемого, породы и материалов, а также для передвижения людей.

Вентиляционные квершлаги обеспечивают подачу свежего воздуха в рабочие зоны и отвод отработанного.

Вспомогательные квершлаги служат для водоотлива, прокладки коммуникаций, доставки оборудования.

По расположению относительно ствола различают односторонние и двусторонние схемы вскрытия, когда от одного ствола квершлаги отходят в одну или обе стороны.

¶Технология проведения

Проходка квершлага ведётся буровзрывным способом либо с применением комбайновых комплексов. Цикл включает бурение шпуров, заряжание и взрывание, проветривание забоя, уборку породы, возведение крепи и наращивание транспортных путей.

При проведении в крепких породах применяют многозабойную схему, когда одновременно проходятся несколько забоев. Скорость проходки зависит от крепости пород, водообильности и принятой технологии и может составлять от нескольких десятков до сотен метров в месяц.

Особое внимание уделяется пересечению водоносных горизонтов: применяются цементация, замораживание пород, тампонажные завесы.

¶Роль в системе вскрытия месторождений

Квершлаг — ключевой элемент так называемой схемы вскрытия вертикальными стволами с квершлагами. Такая схема широко применяется на угольных шахтах Донбасса, Кузбасса, Воркуты, а также на рудниках Урала и Сибири. Она позволяет вскрывать свиты пластов и крутопадающие рудные тела, залегающие на значительной глубине.

Преимущества схемы: возможность вскрытия нескольких горизонтов от одного ствола, независимость расположения ствола от элементов залегания, удобство вентиляции. Недостатки: значительный объём проходческих работ, высокая стоимость и длительные сроки строительства.

¶Квершлаг в горной терминологии и топонимике

Слово «квершлаг» происходит от немецкого Querschlag — «поперечный удар», «поперечная выработка». Термин вошёл в русскую горную терминологию в XVIII–XIX веках вместе с приглашёнными немецкими горными специалистами и закрепился в профессиональной литературе.

В горнодобывающих регионах России встречаются топонимы и названия предприятий, образованные от этого слова. В частности, в Кузбассе и других угольных районах существуют организации, использующие «Квершлаг» в наименовании. Подобные названия обычно связаны с профилем деятельности — проходкой горных выработок, строительством шахт, оказанием услуг для горнодобывающей отрасли. Конкретные юридические лица с таким названием следует проверять по актуальным государственным реестрам, поскольку сведения о регистрации, руководителях и видах деятельности меняются.

¶Смежные понятия

Квершлаг тесно связан с другими вскрывающими выработками:

Орт и квершлаг близки по смыслу; различие в том, что орт чаще применяется на рудниках и проводится от штрека, а квершлаг — от ствола.

¶Значение

Квершлаги обеспечивают связность подземного пространства шахты, определяют схему транспорта и вентиляции, влияют на сроки строительства и себестоимость добычи. Проектирование квершлагов ведётся на основе горно-геологических данных с учётом устойчивости пород, водоносности и принятой системы разработки. В современной практике всё шире применяются численное моделирование напряжённо-деформированного состояния массива и автоматизированное проектирование трасс выработок.

Источники: Горная энциклопедия; учебные пособия по горному делу и вскрытию месторождений; нормативные документы по проектированию подземных горных выработок.