проходка горных выработок, искусственное образование в земной коре полостей путём выемки горных пород для вскрытия месторождения полезного ископаемого, транспортировки, вентиляции и т.д. Этим целям служат шахтные стволы, штольни, квершлаги, горизонтальные и наклонные выработки (штреки, бремсберги, уклоны) и др.

Для П. г. в. в зависимости от их назначения, горно-геологических и гидрологических условий существует несколько способов. Способы П. г. в. зависят также от уровня и степени механизации горнопроходческих работ.

Шахтные стволы в породах, где притоки подземных вод до 5 м³/ч, сооружают обычным способом; при притоках свыше 5 м³/ч - специальными способами, применение которых определяется не только по фактору притока подземных вод, но и по устойчивости пород. Например, при проведении горизонтальных и наклонных выработок в неустойчивых породах (пески, супеси и т.п.) применяют специальные способы при притоках вод менее 5 м³/ч, а в устойчивых скальных породах притоки воды даже до 50 м³/ч могут не вызывать необходимости применения специального способа. В отличие от обычных, специальные способы характеризуются производством работ по предварительному закреплению массива горных пород, в котором сооружается горная выработка, что позволяет повысить его устойчивость и снизить водопритоки. К специальным относятся следующие основные способы: кессонный (см. Кессон), инъектирование (см. Закрепление грунтов); замораживание пород (см. Замораживание грунтов); понижение уровня подземных вод с помощью скважин и водоотливных средств (см. Осушение месторождений полезных ископаемых); закрепление пород по контуру горной выработки опускной или забивной крепью, предохраняющей забой от вывалов породы, снижающей приток воды в горную выработку и существенно улучшающей условия по выемке породы в забое и возведению постоянной крепи. Ведутся экспериментальные работы по сплавлению слабых водоносных пород электрическим током. При сооружении вертикальных стволов и наклонных выработок в Плывунах применяется, как правило, замораживание пород по контуру горной выработки, а при проведении горизонтальных выработок - сплошное замораживание массива с поверхности либо проходка под сжатым воздухом (кессонный способ).

В водоносных породах возможно предварительное осушение и снижение водопритока путём откачки воды погружными или артезианскими насосами из скважин, пробуренных на водоносный горизонт с поверхности, а также через забойные фильтры, установленные в сооружаемой выработке.

Вертикальные горные выработки (шахтные стволы) сооружаются, как правило, с присутствием людей в забое; в промышленных масштабах ведутся (1975) экспериментальные работы по бурению шахтных стволов. При сооружении шахтных стволов применяют Полок проходческий, расположенный в 10-20 м от забоя, и временный подъём с сосудами в виде саморазгружающихся на поверхности бадей, который обеспечивает транспортную связь забоя с поверхностью (рис. 1). Крепкие и средней крепости горные породы разрушают буровзрывным способом, породы мягкие - механическим (с помощью отбойных молотков и пневмолопат).

В СССР большинство процессов по сооружению шахтных стволов механизировано. Шпуры глубиной до 5 м бурят с помощью дистанционно управляемых многошпиндельных бурильных установок, которые перемещаются по забою тельфером погрузочной машины. Для погрузки породы применяют погрузочные машины с механизированным вождением грейфера. Постоянная крепь большинства стволов - монолитный бетон, который подают с поверхности по трубам за передвигающуюся вслед за забоем металлическую опалубку. На базе породопогрузочных машин создано несколько типов проходческих комплексов, которые позволили максимально совместить основные процессы проходческого цикла и достичь рекордных показателей по скорости проходки и производительности труда. В 1969 на проходке ствола диаметром 6,2 м шахты 17-17-бис в Донецком угольном бассейне был установлен мировой рекорд скорости проходки - 401,3 м/мес.

Для сооружения стволов в слабых и средней крепости породах успешно применяют проходческие комбайны (см. Горный комбайн), которые позволяют механизировать процессы разрушения и выдачи породы из забоя ствола с одновременным возведением постоянной монолитной бетонной крепи. При сооружении стволов комбайнами в Карагандинском угольном бассейне достигнуты высокие показатели производительности труда (13,7 м³ готового ствола на выход проходчика) и скорости проходки (133 м/мес).

Горизонтальные и наклонные горные выработки проводят с применением буровзрывных работ или с использованием проходческих комбайнов. Выбор технологии и оборудования для проведения выработок зависит как от размеров их поперечных сечений, устанавливаемых в зависимости от назначения выработки, так и от крепости и устойчивости пород.

При проведении выработок буровзрывным способом для погрузки отбитой взрывом породы используют погрузочные машины или скреперные установки (рис. 2).

Для проходки горизонтальных и наклонных (до 35°) выработок в некрепких породах применяют проходческие комбайны, которые разрушают породу и грузят её в вагонетки или на конвейер (рис. 3). Комбайновый способ проведения выработок является более безопасным и эффективным, чем буровзрывной; при этом почти не нарушается целостность окружающих выработку пород. Вслед за подвиганием забоя в выработке устанавливают крепь, монтируют новые звенья рельсовых путей, конвейера, трубопроводы вентиляционные и противопожарного водоснабжения и др.

В СССР достигнуты следующие максимальные скорости П. г. в.: проходческими комбайнами 2000 м/мес, при буровзрывном способе 800 м/мес, при проведении выработок больших сечений в околоствольном дворе до 4700 м³/мес. Средние скорости П. г. в. значительно ниже. Это объясняется сложными горно-геологическими условиями конкретных объектов, необходимостью в ряде случаев (например, в транспортных тоннелях) при возведении крепления прекращать др. работы и т.п.

Подземные камеры обычно располагают в крепких, устойчивых породах. В зависимости от размеров поперечного сечения и устойчивости вмещающих пород камеры сооружают сплошным забоем или с разделением забоя на части с последовательной разработкой массива в каждой из них (рис. 4).

Постоянную крепь камер чаще выполняют из монолитного бетона или железобетона. Иногда применяют комбинированные крепи (например, свод закреплен монолитным железобетоном, стены - анкерной крепью и набрызг бетоном по металлической сетке).

Для обеспечения надёжности контакта крепи с окружающим массивом после её возведения оставшиеся пустоты между крепью и массивом горных пород заполняют инертным негорючим материалом или цементным раствором. В крепких, устойчивых породах тоннели (См. Тоннель) сооружают буровзрывным способом с применением аналогичного оборудования и по той же технологии, что и при проведении выработок. В слабых и средней крепости породах можно сооружать тоннели с помощью щитов проходческих (См. Щит проходческий) или комбайнов. При использовании механизированных проходческих щитов для сооружения тоннелей (рис. 5) в качестве постоянной крепи иногда применяют монолитно-прессованную крепь, которую получают путём прессования бетонной смеси давлением, создаваемым самим щитом или др. устройством. Прессованная монолитная бетонная обделка плотно прилегает к окружающим выработку породам, в связи с чем отпадает необходимость в нагнетании раствора за крепь.

В СССР совершенствование технологии и способов П. г. в. ведётся в направлении создания и внедрения проходческих комплексов, максимально механизирующих процессы проходки.

Для сооружения тоннелей большой протяжённости, в том числе в крепких породах, и больших сечений применяют специальные горнопроходческие комбайны или механизированные щитовые комплексы. О П. г. в. на карьерах см. в статье Траншея, о строительстве инженерных коммуникаций в статье Подземные сооружения.

Лит.: Покровский Н. М., Проектирование комплексных выработок подземных сооружений, М., 1970; Мельников Л. Л., Сооружение выработок большого сечения в крепких породах, М., 1974.

Д. И. Малиованов.

Рис. 1. Схема проходки ствола механизированным комплексом: 1 - погрузочная машина; 2 - кабина машиниста; 3 - спаренный пневмотельфер; 4 - грейфер; 5 - передвижная опалубка; 6 - соморазгружающаяся бадья; 7 - бурильная установка; 8 - бетонораспределитель; 9 - двухэтажный подвесной полок.

Рис. 2. Проведение выроботок буровзрывным способом: 1 - буропогрузочная машина; 2 - перегружатель подвесной; 3 - маневровая тележка или электровоз.

Рис. 3. Проведение выроботок комбайновым комплексом: 1 - проходческий комбайн; 2 - боковые секции крепи; 3 - перекрытие над комбайном; 4 - кассета для металлической сетки; 5 - бурильная установка для возведения анкерного крепления; 6 - перегружатель ленточный передвижной; 7 - пылеулавливающая установка; 8 - насосная установка.

Рис. 5. Сооружение тоннелей щитовым комплексом: 1 - исполнительный орган; 2 - погрузочный орган; 3 - щит; 4 - блокоукладчик; 5 - передвижная платформа; 6 - перегружатель; 7 - блоковоз; 8 - вагонетки; 9 - блочная крепь.

Рис. 4. Схема сооружения камер и тоннелей уступным забоем: 1 - анкерное крепление; 2 - породопогрузочная машина; 3 - автомобиль-самосвал; 4 - автопогрузчик с рамой; 5 - вентиляционный трубопровод; 6 - сомоходная буровая установка; 7 - предохранительная металлическая сетка; 8 - бетонная крепь; 9 - буровой станок; 10 - подземный экскаватор; 11 - взрывные скважины; 12 - пандус.

То же, что крепление (во 2 знач.).

существенные изменения текстуры, структуры, минерального и химического состава горных пород в земной коре и мантии под воздействием глубинных флюидов (летучих компонентов), температуры и давления. Термин "М. г. п." ввёл английский геолог Ч. Лайель в 1883. М. г. п. происходит в кристаллическом (твёрдом или пластическом) состоянии без расплавления пород (к нему не относятся приповерхностные процессы уплотнения, цементации и Диагенеза осадков, а также выветривание) и всегда связан с тектоническими дислокациями (складчатостью, глубинными разломами), а иногда и подъёмом магматических масс. Дислокации, проникая в глубинные зоны Земли, стимулируют образование восходящих потоков флюидов и повышение температуры, что приводит к развитию магматизма, М. г. п. и образованию эндогенных месторождений. Все эти явления генетически связаны, отражая восходящую миграцию вещества в ходе эволюции земной коры. Факторами М. г. п., определяющими минеральный состав метаморфических пород, являются температура (T), литостатическое давление (P_s), определяемое глубиной развития метаморфизма и иногда парциальные давления или химические потенциалы газов, входящих в состав флюидов: H₂O, H₂, CO₂, CO, CH₄, H₂S, Cl₂, F₂ и др. В отношении этих факторов (главным образом T, P_s, P_H2O) выделяются области устойчивости главнейших минералов метаморфических пород (Фации метаморфизма), что лежит в основе разделения всех метаморфических пород и изучения степени метаморфизма. Одностороннее давление (стресс) не является фактором М. г. п., т.к. оно не приводит к образованию новых минералов. В то же время оно влияет на текстуры метаморфических пород, повышает проницаемость пород для флюидов и оказывает каталитическое действие на метаморфические реакции.

М. г. п. с изменением только содержания летучих компонентов (H₂O, CO₂, O₂) условно называется изохимическим, а связанный с изменением содержания др. компонентов (K₂O, Na₂O, CaO и др.) - аллохимическим; при интенсивных локальных изменениях химического состава пород, при которых часть компонентов переходит во вполне подвижное состояние (см. Минералогическое правило фаз), М. г. п. называется метасоматизмом. Степень изменения химического состава исходных пород нарастает в ряду процессов: изохимический метаморфизм - аллохимический метаморфизм - метасоматизм.

М. г. п. может охватывать огромные объёмы пород (Региональный метаморфизм горных пород) или проявляться локально, приурочиваясь к контактам с изверженными породами (Контактный метаморфизм) или к разломам (приразломный метаморфизм).

В истории геосинклинального развития выделяется ранний ("догранитный") М. г. п. натриевого характера (образование спилитов, альбит-хлоритовых и глаукофановых сланцев, эклогитов и др.) и М. г. п., связанный со становлением плагиогранитов (плагиомигматиты, плагиогнейсы, альбитовые слюдяные сланцы и др.) или нормальных калиевых гранитов (мигматиты, гнейсы, слюдяные сланцы, филлиты и др.). Натриевый характер метаморфизма раннегеосинклинального развития в ходе эволюции метаморфических поясов изменяется в направлении усиления роли калия в метаморфизующих растворах. В глубинных зонах М. г. п. нередко совмещается с областями регионального развития гранитоидного магматизма.

М. г. и., происходящий при повышении температуры, называется прогрессивным. Он сопровождается потерей исходными породами летучих компонентов (дегидратацией, декарбонатизацией). Обратные процессы на фоне понижения температуры относятся к регрессивному М. г. п. Повторный регрессивный метаморфизм называется диафторезом. См. также Петрография.

Лит.: Коржинский Д. С., Факторы минеральных равновесий и минералогические фации глубинности, [М., 1940]; Елисеев Н. А., Метаморфизм, [2 изд.], М., 1963; Природа метаморфизма, [пер. с англ.], М., 1967; Винклер Г., Генезис метаморфических пород, пер. [с нем.], М., 1969; Фации метаморфизма, М., 1970.

А. А. Маракушев.

см. Крепь горная.