Развитие строительства угольных предприятий

Начало добычи угля в России относится к первой половине XVIII в.

Шахты первоначального периода представляли собой шурфы, оборудованные ручным, а позднее конным воротом для подъема угля и откачки воды в бадьях.

Сооружения шахтной поверхности состояли из 2—3 небольших деревянных зданий.

Во второй половине XIX в. с развитием железных дорог, парового флота и ростом металлургической промышленности строительство шахт приобретает массовый характер, а их мощность возрастает.

Применение в угольной промышленности паровых, а затем электрических подъемных машин, клетевых и скиповых подъемов, вентиляторных установок, компрессорного хозяйства вызвало необходимость строительства высоких копров, многоэтажных надшахтных зданий, зданий подъемных машин, вентиляторов, компрессоров и др.

В качестве стенового материала преимущественно применялся кирпич и естественный камень. Несущие конструкции перекрытий и покрытий зданий, а также лестницы, эстакады, галереи и другие сооружения на поверхности шахт выполнялись главным образом из дерева. Все процессы строительного производства, связанные с возведением поверхностных зданий и сооружений, выполнялись на строительной площадке вручную.

С начала XX в. в качестве материала для каркасов и покрытий надшахтных зданий, для копров, транспортерных мостов и других сооружений на поверхности шахт стали применять металлоконструкции. Первые железобетонные конструкции каркасов и перекрытий надшахтных зданий были применены в дореволюционные годы в Донецком бассейне. В связи с этим на строительных площадках возникло бетонное хозяйство, арматурные и опалубочные «дворы», появились строительные и транспортные механизмы.

Империалистическая война 1914—1917 гг., а затем гражданская война и сопровождавшая их разруха приостановили строительство новых шахт.

Следующий этап развития шахтного строительства относится к двадцатым годам, когда было начато восстановление и строительство - новых шахт в Донецком бассейне.

За 1928—1932 гг. было сдано в эксплуатацию 130 шахт и на 1 января 1933 г. строилось 247 шахт. В этот период было начато строительство новой угольной базы в районе Караганды и комплексное освоение месторождений Прокопьевского района в Кузнецком и Heсветаевского — в Донецком бассейнах.

Строительство в этот период характеризовалось значительным увеличением мощности шахт, совершенствованием механизации и технологии транспортирования и переработки угля на поверхности.

Повышение требований к качеству угля вызвало необходимость строительства сортировок, породоотборочных установок, бункеров, галерей, эстакад, а затем и обогатительных фабрик. Благодаря применению большого количества машин и механизмов возникла необходимость строительства при шахтах ремонтных механических мастерских, складов оборудования и других зданий.

При строительстве поверхностных зданий и сооружений все большее применение получали железобетонные конструкции, значительно повысился уровень механизации производственных процессов на строительной площадке. Большое внимание уделялось архитектурному оформлению шахтной поверхности и усовершенствованию административно-бытовых комбинатов, размещаемых в 2- и 3-этажных зданиях.

В восточных районах и на Урале развивалось строительство угольных карьеров (разрезов) с обогатительными и брикетными фабриками и теплоэлектроцентралями. Строительство угольных карьеров и рост добычи угля отбытым способом вызывали увеличение объемов и уровня механизации земляных работ.

Стали применять крупные экскаваторы, транспортно-отвальные мосты, массовые взрывы на выброс, развивалась гидромеханизация земляных работ, совершенствовались транспортные средства.

На поверхности карьеров сооружались погрузочные бункера большой емкости, ж.-д. депо, крупные мастерские по ремонту экскаваторов, паровозов и подвижного состава, экипировочные устройства для паровозов на породных и угольных станциях.

Великая Отечественная война 1941—1945 гг. и временная оккупация Донецкого и Подмосковного угольных бассейнов создали трудности в строительстве шахт. Здания и сооружения на поверхности шахт в военный период строились, как правило, из местных строительных материалов и дерева.

В послевоенные годы перед проектировщиками и строителями шахт ставилась задача создания высокопроизводительных предприятий на базе максимальной механизации тяжелых и трудоемких процессов как в строительстве, так и в эксплуатации.

Необходимость размещения оборудования, машин и механизмов в соответствии с технологической схемой требует особой компоновки, специальных конструкций и сложной конфигурации поверхностных зданий и сооружений.

Основными зданиями и сооружениями угольной шахты послевоенного времени являются: надшахтные здания основного и вспомогательного стволов, здания подъемных машин, вентиляторов, компрессоров, погрузочные бункера, сооружения угольных складов, ремонтные механические мастерские, электроподстанции, котельные, обогатительные фабрики, административно-бытовые комбинаты, складские помещения и другие вспомогательные здания. Количество зданий и сооружений на поверхности шахт составляет от 25 до 60. Территория шахтной поверхности занимает 8—10 га и более. Конфигурация зданий отличается большой сложностью. Материалом для стен служит, как правило, кирпич. Несущие конструкции выполняются из монолитного железобетона и металла; стропила, полы, перегородки и другие элементы внутреннего заполнения зданий — из дерева.

Генеральный план поверхности шахты послевоенного периода, план зданий и сооружений технологического комплекса показаны на рис. 1 и 2.

Наличие на поверхности шахт большого количества зданий и сооружений разнообразных конструкций осложняло в течение длительного времени создание типовых проектов поверхности для шахт с различными мощностями и горногеологическими условиями. Первые шаги в этом направлении заключались в типизации отдельных устройств, обособленных технологических узлов, зданий, сооружений путем отбора и обобщения проверенных практикой технических решений.

В этот период еще не были обеспечены единство технических решений и необходимая унификация их в целом по всему комплексу шахтной поверхности. Только в 1953—1954 гг. были созданы типовые проекты поверхности шахт мощностью 300 тыс. т в год для Подмосковного и Донецкого бассейнов и 600, 900 и 1200 тыс. т в год для Донецкого, Кузнецкого и Карагандинского бассейнов. Эти типовые проекты применяются и в настоящее время.