Путем увеличения количества воздухоподающих и выводящих выработок, расположенных на меньшем расстоянии от добычных участков, можно усовершенствовать работу системы вентиляции. Такие выработки могут дополнять или даже замещать существующие системы вентиляции Рейз-боринг и роторное бурение демонстрировали и продолжают демонстрировать свою жизнеспособность в вопросе усовершенствования работы систем вентиляции.

Для выработанных участков рейз-боринг предлагает быстрый и безопасный способ сооружения вентиляционных стволов. В настоящее время рейз-боринг является самым популярным методом, используемым для проходки как вертикальных, так и наклонных восстающих скважин. Установка рейз-боринга, обычно расположенная на поверхности, для бурения пилот-скважины использует пилотное долото. После соединения пилот-скважины с подземной выработкой пилотное долото и переводник демонтируются, и к колонне бурильных труб присоединяется долото большего диаметра для расширения пилот-скважины, которое, совершая вращательное движение, оттягивается назад к установке. Прижимное усилие, оказываемое шарошками на забой, ведет к разрушению породы и ее обрушению, вследствие гравитации – вниз.

По мере проходки снизу вверх шарошки, закрепленные на вращающемся долоте, полностью перекрывают весь диаметр забоя и осуществляют, таким образом, расширение пилот-скважины. Отбуренный шлам падает вниз, на дно горизонтальной выработки, откуда он обычно транспортируется специальными средствами откатки LHD.

Метод роторного бурения обычно используется для быстрого сооружения экономичных выработок на неразработанных участках. Слепой ствол может быть сооружен для дегазации или осушения определенных участков до их разработки. Преимуществом метода роторного бурения является тот факт, что проходка ствола в данном случае осуществляется без наличия подземной выработки. При роторном бурении обычно используется промывочная жидкость для выноса отбуренного шлама с забоя на поверхность, поэтому в данном случае опасность взрыва метана крайне маловероятна.

В состав бурового инструмента, используемого для роторного бурения, входят утяжелители, расположенные прямо над долотом для создания усилия подачи на забой. Во время бурения утяжелители также выполняют роль маятника с целью сохранения вертикальности ствола. Стабилизаторы используются для помощи в вопросе поддержания направления бурения и сохранения вертикальности выработки. Буровая установка, расположенная на поверхности, обеспечивает крутящий момент, необходимый для вращения бурильной колонны.

В сравнении с методом обычной проходки, способы рейз-боринг и роторное бурение имеют ряд преимуществ. Можно осуществлять бурение ствола желаемого диаметра, а не приспосабливать диаметр ствола для работы в нем. Диаметр выработок может составлять 2 - 15 футов и может быть изменен с точностью до 1 фута.

Форма выработки - круглая, а ее стенки - относительно гладкие, без трещин (при благоприятных горно-геологических условиях) в отличие от буровзрывного метода проходки. Хотя стенки ствола могут быть закреплены колонной обсадных труб, пробуренная выработка является, как правило, достаточно однородной, что позволяет снизить вероятность водопритока. Все эти преимущества позволяют осуществлять проходку вертикальных выработок с низким фактором жесткости, занимающих незначительное пространство на поверхности и позволяющих повысить эффективность работы системы вентиляции.

Такие выработки позволяют отказаться от размеров вентиляционных стволов, диктуемых условиями метода обычной проходки, предусматривающими наличие ствола одного большого диаметра. Использование рейз-боринга и роторного бурения делает возможным осуществлять проходку выработок самого разного диаметра с соответствующим поперечным сечением, наиболее оптимальным для более эффективного использования оборудования. Например, один ствол диаметром 17 футов может быть заменен двумя стволами диаметром 12 футов, расположенными один возле другого. Эффективность проветривания будет чуть снижена, но сооружение самих скважин обойдется дешевле.

Рейз-боринг и метод роторного бурения демонстрируют высокую степень безопасности и обычно имеют низкие производственные затраты. Безопасность достигается благодаря, прежде всего, тому факту, что во время бурения нет необходимости для присутствия в стволе людей и производства взрывных работ. Кроме того, не наносится урон окружающей среде, вследствие отсутствия газов, образующихся при использовании взрывчатых веществ. Производственные затраты обычно низкие, так как многие операции по рейз-борингу в настоящее время осуществляются в течение смены всего лишь одним оператором.

Рейз-боринг и метод роторного бурения более прогнозируемы и времени для сооружения скважин в данном случае расходуется меньше. Эти методы позволяют осуществлять бурение в самых разных горно-геологических условиях; поскольку оператор работает на поверхности. Помимо этого, по мере роста глубины ствола стоимость одного фута снижается, так как первоначальные капиталовложения рассчитаны на больший объем выемки.

Рейз-боринг и метод роторного бурения позволяют использовать шарошки самых разных размеров и форм, отвечающим требованиям большинства горно-геологических условий. Крепятся они на шарошкодержателях, что позволяет легко осуществлять замену изношенных шарошек. Все, что требуется в данном случае, это удалить крепитель шарошкодержателя, вставить новую шарошку и закрепить ее на шарошкодержателе.

При рейз-боринге используются или дисковые шарошки со вставками из карбида вольфрама или штыревые шарошки с такими же вставками. При методе роторного бурения применяются как вышеупомянутые типы шарошек, так и стальные зубчатые шарошки.

Шарошки со стальными зубцами обычно используются при бурении мягких и средних пород и имеют длинные острые зубцы со вставками из карбида вольфрама на одной стороне каждого зубца. Армировка способствует самозаточенности зубца, режущая способность которого сохраняется на протяжении всего периода эксплуатации шарошки. Стальные зубцы измельчают и соскребают породу с забоя скважины.

Дисковые шарошки имеют ряды вставок из карбида вольфрама, обеспечивающих хорошее скалывание средних и твердых пород. Такие вставки увеличивают срок службы зубца. При использовании дисковых шарошек скалывание породы осуществляется при помощи расположенных параллельно друг другу дисков. Куски породы в данном случае получаются крупными. В условиях хорошей очистки забоя ствола с помощью этих шарошек может быть достигнута высокая скорость бурения.

Штыревые шарошки имеют вставки из карбида вольфрама, расположенные неровными рядами. Такое расположение обеспечивает плотный осевой охват при вращении, что позволяет уменьшить фактическое число вставок на забое. Это ведет к более высоким нагрузкам на каждую вставку, более низкому крутящему моменту и более высокой скорости бурения, что обеспечивает более эффективное резание породы. При использовании штыревых шарошек образуется отбуренная порода обычно небольших размеров, которая легко удаляется из ствола, Данные шарошки применяются для бурения в условиях средних и крепких пород.

Проходка скважин возле разрабатываемых шахтных участков может быть альтернативным решением в вопросе разрешения проблем вентиляции. Наличие разнообразного оборудования позволяет применять рейз-боринг и метод роторного бурения в самых разных горнорудных условиях. Возможность осуществлять замену шарошек в зависимости от изменяющихся геологических условий и использовать уже существующее оборудование может стать экономичным, долгосрочным решением для горнорудных предприятий, ведущих разработку ресурсов.