Стовбури в цьому випадку можуть бути вертикальними або похилими (під кутом 20-45 °, в окремих випадках до 60 °).
Найбільш поширені вертикальні стволи.
Наведемо переваги і недоліки скіпового підйому в порівнянні з клітьовим.
1. Більш висока (до 5-7 разів) продуктивність при тому ж поперечному перерізі стовбура. Пояснюється це тим, що скіп може мати велику висоту (до 10 м і більше), тоді як у вагонеток, що піднімаються в кліті, висота кузова становить не більше 1,2-1,3 м. Є скіпи вантажопідйомністю до 50 т, при цьому двухскіповимі підйом забезпечує продуктивність 5-7 млн. т в рік при глибині підйому близько 1 км. Максимальна місткість вагонеток, що піднімаються в кліті, становить 5-10 т, що обмежує продуктивність до 1 млн. Т на рік, максимум 1,5-1,8 млн. Т на рік з невеликих глибин.
2. Більш сприятливі можливості повної автоматизації робіт підйому.
Порівняльні недоліки скіпового підйому:
1. Необхідність мати окремий клітьовою підйом для допоміжних цілей. Цей недолік має значення тільки для невеликих шахт: на великих шахтах все одно не можна обмежитися одним підйомом.
2. Великий обсяг околоствольних виробок. Додаються Скіпова гілка для розвантаження вагонеток в бункер, камера опрокиду, бункера, дозаторних камера, рудоспуски для перепуску руди з верхніх горизонтів у бункер скіпового підйому. Особливо великий обсяг виработок6 якщо руда з блоків видається в шматках крупніше 400-500 мм, так як при цьому необхідна підземна дробильна установка, що вимагає великого обсягу (кілька тисяч кубічних метрів) камерних виробок.
3. При видачі двох або декількох сортів рудної маси потрібні 2-3-рукавні бункера або окремі скіпові підйоми, що при відносно невеликій продуктивності по сортам значно збільшує витрати на розтин і підйом.
4. Збільшується висота копра і глибина стовбура в зв'язку з наявністю бункерів на поверхні і під землею.
5. запилювати повітря в шахтному стовбурі при навантаженні і розвантаженні скіпів. За правилами безпеки на сілікозоопасних шахтах не можна подавати повітря через скіпової ствол. Це тягне за собою необхідність в додатковому стовбурі для провітрювання рудника.
Для великих шахт вказівку гідності скіпового підйому особливо істотні, а недоліки не мають значення або пом'якшуються.
В даний час зазвичай на шахтах продуктивністю до 300-700 тис. Тонн на рік піднімають руду в клітях, а при великій продуктивності - в скіпах.
Однак цю тенденцію необхідно в якійсь мірі переглянути, так як на клітьових підйомах ряду рудників стали застосовувати більше важкі (близько 10т) вагони при повній механізації обміну вагонів в кліті. Тому область застосування клітьових підйомів може бути розширена. З урахуванням цього рекомендуються наступні типи підйому руди:
На шахтах продуктивністю до 300-700 тис. Тонн на рік при великих глибинах і до 1-1,5 млн. Т в рік при невеликих (до 200-300 м) глибинах, а також і на більш великих шахтах при многосортность руді - клітьовою підйом руди. Допоміжний підйом може здійснюватися в тих же клітях, що і при підйомі руди, або в окремих клітях, в залежності від глибини робіт і продуктивності шахти.
При використанні на очисних роботах самохідного устаткування допоміжний спуск - підйом може здійснюватися автомашинами по похилому стволу, про що докладніше сказано нижче.
На шахтах продуктивністю від 300-700 тис. Тонн на рік при великих глибинах, від 1-1,5 млн. Т в рік при невеликих глибинах і до 5-7,5 млн. Т в рік: для руди - скіпової підйом; для допоміжних цілей - клітьовою підйом. При продуктивності більше 3-4 млн. Т в рік і використанні на руднику великого самохідного обладнання іноді (наприклад, на Джезказганская рудниках) проходять спеціальний ствол, неармований, для спуску -под'ема великого устаткування за допомогою лебідки, встановленої на мостовому крані (з цього стовбура на ряді шахт подають свіже повітря). Для цієї ж мети, наприклад, на руднику Глибокому Ачійсайского комбінату використовують великий вільний відділення в клітьовому стволі, обладнане канатними провідниками. Спуск - підйом обладнання по цьому відділенню здійснюють 40-тонної лебідкою, встановленої на поверхні.
У проекті Таймирського рудника передбачена кліть довжиною близько 8 м, в якій передбачається спускати і піднімати самохідні машини в зібраному вигляді.
На рудниках Миргалимсайскому, Джезказганская і на багатьох зарубіжних рудниках застосовують похилі стволи, за якими проїжджають автомобілі (ухил 6-8 ° за прямими ділянкам і 5 ° на заокругленні). Ці стовбури служать для спуску - підйому людей, матеріалів і устаткування (самохідного-свою ходом) автомашинами з денної поверхні на підземні горизонти; далі - транспортування безпосередньо в забої або на склади і т.п.
На шведському руднику Кируна загальна довжина похилих з'їздів (з ухилом 1:10) становить 350 км, безрейковий транспорт розвиває швидкість до 40 км / ч. Весь шлях від душової до нижнього горизонту пасажирський потяг проходить за 5 хв, різко полегшується доставка з поверхні в забій матеріалів і устаткування.
Типи барабанів канатного підйому
При вантаж до 20 т барабани зазвичай циліндричні, при більшому вантаж застосовують шківи тертя.
Типи клітьового підйому
Кліть обслуговує одночасно будь-яке число горизонтів, але при двухклетевом підйомі можна працювати обома клетьмі лише з одного горизонту, а при підйомі з інших горизонтів одна з клітей буде служити тільки противагою. Якщо в цьому випадку клетьмі видають значні обсяги руди або порожньої породи, то перепускают руду (породу) по рудоспускам на нижній горизонт, де занурюють її в вагони і підвозять до стовбура для видачі обома клетьмі. При наявності великих обсягів робіт на двох або декількох горизонтах воліють двухклетевому підйому два одноклітьових підйому з противагами (хоча це і вимагає додаткової підйомної машини), щоб можна було працювати обома клетьмі з усіх горизонтів.
Типи скіпового підйому
При циліндричних барабанах зазвичай застосовують двухскіповимі підйом. Він може здійснюватися з двох і більше горизонтів; при цьому барабан повинен мати спеціальне пристосування фрикційного дії для перетяжки канатів.
При шківах тертя двухскіповимі підйом застосовують тільки в разі роботи з одного горизонту, так як перетяжка канатів тут неможлива і при глибині більше 300-350 м; при меншій глибині можливо прослизання каната в зв'язку з великою різницею кінцевих навантажень. В інші випадки, тобто при роботі з двох (або декілька) горизонтів або при глибині більше 300-350 м, застосовують односкіповие підйоми в такому числі, яке необхідно по продуктивності. Провідники на скіпових підйомах при вантаж більше 15 т доцільно застосовувати коробчаті з роликовими напрямними, в інших випадках - рейкові. Як виняток в міцних породах при глибині до 300-400 м використовують канатні провідники. Їх застосовують також і на більш глибоких стовбурах, якщо ці стовбури призначені тільки для спуску - підйому великогабаритного устаткування (без кліті).
Канатний підйом декількох сортів руди. Для видачі декількох сортів руди найбільш зручні клітьового підйому. Їх використовують тому і на деяких порівняно великих шахтах.
При скиповом підйомі для видачі двох або декількох сортів руди бункер роблять 2- і 3-рукавним з заслінкою, що дозволяє завантажувати дозатор з будь-якого рукава. При наявності близько шахтного стовбура підземної дробильної установки бункера для різних сортів руди повинна бути розташовані над установкою, а бункер для роздробленої руди може мати мінімальний обсяг. Або треба мати окрему дробильну установку для кожного сорту руди, що виправдовується лише при досить великої продуктивності шахти по кожному сорту руди - приблизно не менше 800-1500 тис. Т в рік.
Вертикальні стовбури з скіповим і клітьовим підйомами в переважній більшості мають круглий або рідше прямокутний перетин. Круглі шахтні стовбури частіше закріплюють бетоном, а в сільнообводненних породах використовують тюбінгове кріплення. Прямокутні стовбури закріплюють залізобетоном, металом або при невеликому терміні служби (до 10-15 років) деревом, а на рудниках Швеції при міцних породах прямокутні стовбури проходять без кріплення (кріплення служить лише для установки розстрілів).
Похилі стволи зі скіповим і клітьовим підйомами є склепінні вироблення з бетонним кріпленням.
Основні переваги вертикальних стволів в порівнянні з похилими: 1) менше довжина ствола і, отже, швидше за його проходка і менше довжина підйому; 2) більше (приблизно в 2 рази) допустимі швидкості руху підйомних посудин. (Так для скіпового підйому по вертикальних стовбурах або наприклад, 17 м / с при Н = 300м, тоді як при похилому стовбурі) 3) у зв'язку з більшою швидкістю і меншим відстанню підйому продуктивність підйому (при тій же вантажопідйомності судин) збільшується до 3 разів и більше; 4) у вертикальному стволі можна розмістити одночасно два скіпа і одну або дві кліті, тоді як в похилому стовбурі це вимагало б занадто великий його ширини, тому зазвичай для клітьового і двухскіповимі підйомів проходять окремі похилі стволи; 5) більш надійна робота підйому, так як при похилому підйомнику можливе сходження скіпа або кліті з рейок.
Зазначені переваги вертикальних стволів особливо істотні для великих шахт, де стовбури повинні мати високу продуктивність. Ще одна вирішальна в окремих випадках гідність вертикальних стволів полягає в тому, що їх можна проходити в водонасичених породах методом заморожування, для чого бурять навколо проектного положення стовбура вертикальні свердловини з поверхні.
Недолік вертикальних стволів в порівнянні з похилими полягає в тому, що потрібні довгі квершлаги на нижніх горизонтах, особливо при похилому заляганні родовища.
На переважній більшості підприємств застосовують вертикальні стволи і тому, природно, краще освоїли їх проходку і експлуатацію. Поширена думка, що: при похилих стовбурах сход підйомних посудин досить імовірний; сильно зношуються канати за рахунок тертя об ролики; потрібно дуже ретельний догляд за підйомними установками, особливо за роликами, встановленими на грунті стовбура по всій довжині; проходити похилі стовбури дорожче на 20-80% і повільніше в кілька разів, ніж вертикальні.
На деяких похилих підйомниках (наприклад, на руднику Вестерн Діп Левега) в якості запобіжного пристрою використовують неале-гелевий лазер, який встановлюється у верхній частині похилого стовбура і випромінює тонкий промінь світла уздовж стовбура поруч з рейками. Скіп оснащено металевою листом з отвором, через яке проходить промінь лазера. При сходженні скіпа з рейок промінь переривається, що зупиняє підйомну машину. Цим істотно знижується можливість аварій.
Таким чином, сформоване відношення до вертикальних і похилих стовбурах багато в чому залежить від традицій.
У вугільній промисловості похилі стволи зі скіповими і клітьового підйому застосовують досить шіорок при похилому заляганні пласта і продуктивності шахти до 500-600 тис. Тонн на рік.
Мабуть, і в гірничорудній промисловості похилі стовбури целесобразно застосовувати в наступних випадках: 1) при не дуже великий продуктивності шахти (до 500-600 тис. Тонн на рік), в похилому заляганні родовища і обмеженою глибині розробки до 400-500 м; 2) коли похилий стовбур, в порівнянні з вертикальним, можна розташувати в менш обводнених породах або взагалі в більш сприятливих умовах з точки зору проходки і змісту стовбура.