Ewolucja systemów

3. EWOLUCJA SYSTEMÓW EKSPLOATACJI

Z£Ó¯ RUD MIEDZI

Wybór systemu eksploatacji jest podstawowym zagadnieniem podczas wybierania z³o¿a.

Powinien byæ on dokonywany z uwzglêdnieniem wiedzy górniczej w zakresie teorii i praktycz-

nych doœwiadczeñ z wybierania z³ó¿ zalegaj¹cych w zbli¿onych warunkach geologicznych oraz

bie¿¹cej eksploatacji danego z³o¿a. W³aœciwie dobrany system musi zapewniaæ bezpieczeñstwo

pracy ludzi i maszyn oraz efektywnoœæ ekonomiczn¹ prowadzonych robót.

Techniczne kryteria doboru technologii wybierania z³o¿a wymagaj¹ rozwi¹zania elementów

cz¹stkowych takich jak:

— sposób kierowania stropem (likwidacja zrobów),

— geometria wyrobisk przygotowawczych i eksploatacji,

— sposób przewietrzania,

— rodzaj obudowy,

— sposób urabiania z³o¿a,

— sposób ³adowania i odstawy urobku,

— sposób ograniczania zagro¿eñ od ciœnienia górotworu,

— minimalizacja strat i zubo¿enia kopaliny.

Zmiennoœæ warunków geologicznych (mi¹¿szoœci, g³êbokoœci zalegania, parametrów

wytrzyma³oœciowych ska³ z³o¿owych i otaczaj¹cych, tektoniki itp.) i warunków górniczych

(skrêpowanie eksploatacji filarami ochronnymi i oporowymi oraz powiêkszaj¹cymi siê obsza-

rami zrobów itp.) wp³ywa na koniecznoœæ bie¿¹cej modyfikacji lub opracowanie nowych syste-

mów eksploatacji.

3.1. Systemy eksploatacji z³ó¿ w synklinie grodziecko-z³otoryjskiej

W kopalniach rud miedzi synkliny z³otoryjskiej i grodzieckiej stosowane by³y nastêpuj¹ce

systemy wybierania z³o¿a:

— œcianowy pod³u¿ny z elastycznym ugiêciem stropu,

— œcianowy pod³u¿ny i poprzeczny z podsadzk¹ p³ynn¹,

— œcianowy pod³u¿ny z zawa³em stropu.

W systemie œcianowym pod³u¿nym z elastycznym ugiêciem stropu z³o¿e by³o rozcinane wy-

robiskami przyœcianowymi wykonywanymi w odleg³oœci oko³o 80 m na œciany pod³u¿ne

(rys. 3.1a). Urabianie z³o¿a realizowano robotami strza³owymi. Do wiercenia otworów

strza³owych o d³ugoœci 1,2 m stosowano wiertarki obrotowe o napêdzie powietrznym PWR-8.

£adowanie rudy w œcianie odbywa³o siê rêcznie na przenoœnik wstrz¹sowy, który odstawia³ rudê

na przenoœnik taœmowy PT-800 lub PTG-1000 w chodniku podœcianowym. Przestrzeñ robocza

zabezpieczona by³a obudow¹ drewnian¹ sk³adaj¹c¹ siê ze stropnic o d³ugoœci do 5 m, stojaków

o œrednicy 0,2 m oraz okorków lub po³owic do wyk³adki stropu (rys. 3.2). Likwidacja przestrzeni

wybranej odbywa³a siê przez stawianie w szachownicê stosów drewnianych wype³nionych

ubog¹ rud¹ lub ska³¹ p³onn¹. Stosy drewniane budowane by³y w rozstawie po upadzie co 3 m i po

rozci¹g³oœci co 1,2 m. Przewietrzanie œcian odbywa³o siê obiegowym pr¹dem powietrza.

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

Rys. 3.1. Schemat eksploatacji œcianowej: a) system œcianowy pod³u¿ny z elastycznym

ugiêciem stropu na stosy drewniane, b) system œcianowy poprzeczny z podsadzk¹ p³ynn¹.

1 — dowierzchnia transportowa, 2 — dowierzchnia rurowa, 3 — chodnik przewozowy, 4 — osadnik,

5 — chodnik wodny, 6 — dowierzchnia diagonalna, 7 — kaszty wype³niane rud¹, 8 — podsadzka p³ynna,

9 — ruroci¹g podsadzkowy, 10 — tama podsadzkowa, 11 — otwór podsadzkowy

Rozdzia³ 3

Rys. 3.2. Œciana pod³u¿na w obudowie drewnianej poprzecznej z elastycznym ugiêciem stropu.

1 — kaszty z rud¹, 2 — stropnice drewniane, 3 — stojaki drewniane,

4 — przenoœnik wstrz¹sany, 5 — pas podsadzki z kamienia

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

Rys. 3.3. Schemat eksploatacji œcianowej: a) system œcianowy pod³u¿ny z podsadzk¹ p³ynn¹,

b) system œcianowy pod³u¿ny z zawa³em stropu.

1 — chodnik g³ówny, 2 — chodnik wodny, 3 — dowierzchnia œcianowa, 4 — upadowa,

5 — chodnik podpoziomowy, 6 — chodnik nadœcianowy, 7 — chodnik podœcianowy,

8 — dowierzchnia podsadzkowo-wydechowa, 9 — osadnik wodny, 10 — objazdy popolowe,

11 — tama podsadzkowa, 12 — ruroci¹g podsadzkowy, 13 — podsadzka p³ynna, 14 — zawa³ stropu

Rozdzia³ 3

Rys. 3.4. Œciana w obudowie stalowej z zawa³em stropu i odstaw¹ ³adowark¹ zgarniakow¹.

1 — stropnice stalowe, 2 — stojaki stalowe, 3 — skrzynia zgarniaka, 4 — stó³ za³adowczy z ko³owrotem,

5 — kaszty wype³nione rud¹, 6 — przenoœnik zgrzeb³owy, 7 — zastawki

W systemie œcianowym pod³u¿nym z podsadzk¹ p³ynn¹ z³o¿e by³o rozcinane chodnikami

przyœcianowymi prowadzonymi w odleg³oœci od 50 do 100 m (rys. 3.3a). Urabianie z³o¿a

odbywa³o siê robotami strza³owymi przy u¿yciu dynamitu. Otwory strza³owe o d³ugoœci 1,2 m

wiercono wiertarkami obrotowymi PWR-8 lub obrotowo-udarowymi WUP-11. Urobion¹ rudê

³adowano wrêbo³adowarkami na przenoœnik zgrzeb³owy Œl¹sk-59 i odstawiano na przenoœniki

taœmowe zabudowane w chodnikach przyœcianowych. Przestrzeñ robocza zabezpieczona by³a

obudow¹ drewnian¹. Œciany przewietrzane by³y obiegowym wznosz¹cym pr¹dem powietrza.

Likwidacja wybranej przestrzeni odbywa³a siê za pomoc¹ podsadzki p³ynnej. Krok podsadzki

wynosi³ od 6 do 8 m. Przestrzeñ wybran¹ odgradzano z trzech stron, tam¹ czo³ow¹ wykonan¹

z tkaniny i mocowan¹ do stojaków obudowy drewnianej oraz tamami bocznymi, doln¹ i górn¹,

wykonanymi z drewna i uszczelnionymi tkanin¹. Tama dolna wzmacniana by³a dodatkowo

zastrza³ami. Wody podsadzkowe odprowadzano chodnikami wodnymi do osadników polowych.

Z³o¿e dla systemu œcianowego pod³u¿nego z zawa³em stropu rozcinano wyrobiskami przyœciano-

wymi co 65 m (rys. 3.3b). Urabianie z³o¿a realizowano robotami strza³owymi przy u¿yciu dyna-

mitu. Otwory strza³owe o d³ugoœci 1,2 lub 1,6 m wiercono wiertarkami obrotowo-udarowymi

WUP-11. £adowanie i odstawa urobku ze œciany odbywa³a siê pocz¹tkowo za pomoc¹

wrêbo³adowarek W£E-50s wspó³pracuj¹cych z przenoœnikiem zgrzeb³owym, a nastêpnie przy

u¿yciu ³adowarek zgarniakowych (rys. 3.4). Obudowê stalowo-cz³onow¹ œciany stanowi³y sto-

jaki SP-40 lub SW-30a oraz stropnice cz³onowe o d³ugoœci 1,2 i 1,6 m. Odleg³oœci miêdzy stoja-

kami po upadzie wynosi³y od 0,8 do 1,2 m, a po rozci¹g³oœci 1,2 lub 1,6 m. Przestrzeñ wybrana

likwidowana by³a przez zawa³ stropu. Krok zawa³u wynosi³ 1,2 lub 1,6 m w zale¿noœci od wiel-

koœci zabioru. Chodniki przyœcianowe chronione by³y dwoma rzêdami stosów drewnianych

wype³nionych ska³¹. Œciany przewietrzane by³y obiegowym pr¹dem powietrza.

3.2. Ewolucja systemów eksploatacji z³o¿a na monoklinie przedsudeckiej

Eksploatacjê z³o¿a rud miedzi na monoklinie przedsudeckiej rozpoczêto w 1967 roku syste-

mem ubierkowym z obudow¹ podporow¹, systemem adoptowanym z kopalñ starego zag³êbia

miedziowego w niecce pó³nocnosudeckiej. Zroby likwidowano podsadzk¹ such¹ miotan¹, a ta-

k¿e przez zawa³ ska³ stropowych. Do odstawy urobku stosowano przenoœniki zgrzeb³owe, a na-

stêpnie zgarniaki. Niskie wskaŸniki techniczno-ekonomiczne oraz trudnoœci z utrzymaniem obu-

dowy podporowej w trakcie strzelañ urabiaj¹cych, a tak¿e problemy z kierowaniem stropem za-

decydowa³y o wdro¿eniu komorowo-filarowego systemu eksploatacji. Do zabezpieczenia stropu

wykorzystano obudowê kotwiow¹, a we wszystkich elementach procesu technologicznego zasto-

sowano maszyny samojezdne. Zroby likwidowano przez zawa³ ska³ stropowych wymuszany ro-

botami strza³owymi lub przez wype³nienie podsadzk¹ piaskow¹.

Przygotowanie pola do eksploatacji systemem komorowo-filarowym polega na okonturowa-

niu go wi¹zkami wyrobisk korytarzowych w uk³adzie dwunitkowym lub trzynitkowym. Podyk-

towane jest to wzglêdami wentylacyjnymi i transportowymi. Wyrobiska wielonitkowe umo¿li-

wiaj¹ doprowadzenie do przestrzeni roboczej du¿ych iloœci powietrza, niezbêdnych z uwagi na

wysok¹ temperaturê pierwotn¹ ska³ i stosowane maszyny samojezdne o napêdzie spalinowym.

Uk³ady wielonitkowe wyrobisk przygotowawczych pozwalaj¹ równie¿ na wyodrêbnienie dróg

transportu urobku, ruchu maszyn i ludzi.

Przez trzydzieœci lat eksploatacji z³o¿a rud miedzi na monoklinie przedsudeckiej zastosowano

44 odmiany komorowo-filarowego systemu eksploatacji (rys. 3.5).

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

Rozdzia³ 3

SYSTEM

UBIERKOWY

System

komorowo-filarowy

Bez

wykonania

zawa³u

technologicznego

przy

likwidacji

przestrzeni

wybranej

Jednoetapowe

J-Zk

Osadnikowy

R-UO

R-UO/H

Rudna-6

J-UG-PS

J-U0-FO

J-UG

J-UGR-PS

J-UGO-PS

J-UGK

J-UGN

J-UGZ

Dwuetapowe

S-4

Zlikwidacj¹

wybranej

przestrzeni

ztechnologicznym

zawa³em

stropu

Jednoetapowe

J-3

J-G3

J-3S

J-3S/PH

J-S

J-2

J-G2

J-R

J-Du

J-P

J-O

J-Z

J-F

J-Sp

J-T

Dwuetapowe

S-2

D-2

D-2R

Rudna-10

Rudna-1

Zlikwidacj¹

wybranej

przestrzeni

zpodsadzk¹

hydrauliczn¹

Jednoetapowe

Rudna-7

Rudna-8

R-OC/PH

R-C/PH

Rudna-5

Lubin-1

L-1

Rudna-4

Rudna-1

UZG

Dwuetapowe

Rys.

3.5.

Ewolucja

systemów

eksploatacji

z³o¿a

rud

miedzi

monoklinie

przedsudeckiej

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

14m

10m

14m

A-A

B-B

C-C

14m

10m

14m

Rys.

3.6.

System

komorowo-fialrowy

jednoetapowy

zawa³em

stropu

Ci¹g³a ewolucja tego systemu wynika z du¿ej ró¿norodnoœci warunków geologiczno-górni-

czych, z prowadzenia eksploatacji na coraz wiêkszej g³êbokoœci oraz z nabywanych doœwiadczeñ.

Komorowo-filarowe systemy eksploatacji w kopalniach rud miedzi stosowano w dwóch

odmianach:

— jednoetapowej (przyk³ad systemu — rys. 3.6),

— dwuetapowej (przyk³ad systemu — rys. 3.7).

Eksploatacja jednoetapowa polega na rozcinaniu z³o¿a komorami i pasami z wydzieleniem

filarów technologicznych, pracuj¹cych w fazie pozniszczeniowej i zapewniaj¹cych statecznoœæ

stropu w przestrzeniu roboczej. Zapewnia ona korzystne rozk³ady ciœnienia eksploatacyjnego

wokó³ frontu wybierkowego.

Eksploatacja dwuetapowa polega na rozciêciu z³o¿a w pierwszym etapie wyrobiskami kory-

tarzowymi na filary wielkogabarytowe. W drugim etapie filary rozcinane s¹ komorami i pasami

na filary technologiczne, pracuj¹ce w fazie pozniszczeniowej. Wad¹ tak prowadzonej eksploata-

cji jest wystêpowanie koncentracji naprê¿eñ w filarach wielkogabarytowych przed frontem robót

drugiego etapu. Zaletami natomiast s¹: wczeœniejsze rozpoznanie z³o¿a i uzyskanie dodatkowych

dróg komunikacyjnych na froncie.

Rozdzia³ 3

1-6

Rys. 3.7. System komorowo-filarowy dwuetapowy z podsadzk¹ hydrauliczn¹ RUDNA-1.

1 — podsadzka, 2 — wybieranie warstwy górnej, 3 — wybieranie warstwy dolnej,

4 — zjazd do warstwy dolnej, 5 — kolektory odwadniaj¹ce, 6 — ruroci¹g podsadzkowy

Ze wzglêdu na sposób kierowania stropem wyró¿niæ nale¿y systemy:

— z technologicznym zawa³em stropu,

— z podsadzk¹ hydrauliczn¹,

— z ugiêciem stropu i samoczynnym zawa³em.

Symbole oznaczeñ odmian komorowo-filarowego systemu eksploatacji u¿yte na rysunku 3.5:
J-2



Jednoetapowy z zawa³em stropu i filarami o przekroju kwadratowym 5¸7

5¸7 m,

JG-2



Jednoetapowy z zawa³em stropu i filarami o przekroju kwadratowym 7¸10

7¸10 m,

J-3



Jednoetapowy z zawa³em stropu i filarami o przekroju prostok¹tnym 5¸7

16 m

JG-3



Jednoetapowy, dwuwarstwowy z zawa³em stropu i filarami o przekroju prostok¹tnym

5¸10

16 m

J-3S



Jednoetapowy z zawa³em stropu i filarami o przekroju prostok¹tnym 7¸10

16 m

J-S



Jednoetapowy z zawa³em stropu i filarami 12¸16

16¸18 m,

J-F



Jednoetapowy z zawa³em stropu i filarami o zró¿nicowanych wymiarach,

J-T



Jednoetapowy z zawa³em stropu dla warunków wystêpowania na froncie wybierkowym

ska³ o zró¿nicowanej wytrzyma³oœci,
J-R



Jednoetapowy z zawa³em stropu i rozdzielczym wybieraniem z³o¿a,

J-Z



Jednoetapowy z ograniczonym zawa³em stropu,

J-O



Jednoetapowy z zawa³em stropu i szerokim otwarciem przestrzeni roboczej,

J-P



Jednoetapowy z zawa³em stropu i dodatkowym pasem ubierkowym,

J-Sp



Jednoetapowy z zawa³em stropu i zmodyfikowanym usytuowaniem filarów

technologicznych,
J-Du



Jednoetapowy, dwuwarstwowy z utwierdzeniem filarów resztkowych ska³¹ p³on¹,

J-Zk



Jednoetapowy z aktywnym wykorzystaniem ska³y p³onej,

S-2



Zabierkowy z zawa³em stropu i mo¿liwoœci¹ lokowania ska³y p³onej w przestrzeni

wybranej,
RUDNA-10z



Dwuetapowy, dwuwarstwowy z zawa³em stropu,

RUDNA-11



Dwuetapowy z zawa³em stropu i mo¿liwoœci¹ lokowania ska³y p³onej w przestrzeni

wybranej,
D-2



Dwuetapowy z zawa³em stropu,

D-2R



Dwuetapowy z zawa³em stropu i ograniczonym wyprzedzeniem rozcink¹ pierwsze-

go etapu,
D-P



Dwuetapowy z podsadzk¹ hydrauliczn¹,

UZG



Dwuetapowy, dwuwarstwowy ubierkowo-zabierkowy z podsadzk¹ hydrauliczn¹,

L-1



Dwuetapowy, dwuwarstwowy z podsadzka hydrauliczn¹,

LUBIN-1



Jednoetapowy, dwuwarstwowy z podsadzk¹ hydrauliczn¹ (zmodyfikowany na

bazie L-1),
RUDNA-1



Dwuetapowy, dwuwarstwowy z podsadzk¹ hydrauliczn¹,

RUDNA-4



Dwuetapowy, dwuwarstwowy z podsadzk¹ hydrauliczn¹,

RUDNA-5



Dwuetapowy, dwuwarstwowy z podsadzk¹ hydrauliczn¹,

RUDNA-7



Jednoetapowy, dwuwarstwowy z podsadzk¹ hydrauliczn¹ dla warunków

wystêpowania w z³o¿u ska³ silnie sk³onnych do t¹pañ,

RUDNA-8



Jednoetapowy, dwuwarstwowy z podsadzk¹ hydrauliczn¹ dla warunków

wystêpowania zmiennej statecznoœci stropu,
J-3S/PH



Jednoetapowy z podsadzk¹ hydrauliczn¹ dla z³ó¿ œredniej i du¿ej mi¹¿szoœci,

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

R-OC/PH



Jednoetapowy z odtwarzaniem calizny materia³em podsadzkowym dla z³ó¿

œredniej i du¿ej mi¹¿szoœci,

R-C/PH



Jednoetapowy, dwuwarstwowy z czêœciow¹ likwidacj¹ wybranej przestrzeni podsadzk¹

hydrauliczn¹,
OSADNIKOWY



Jednoetapowy bez likwidacji przestrzeni wybranej,

R-UO



Jednoetapowy z upodatnieniem z³o¿a i dodatkow¹ ochron¹ stropu,

R-UO/FO



Jednoetapowy z ugiêciem stropu dla warunków upodatnienia i likwidacji filarów

oporowych,

R-UO/H



Jednoetapowy z ugiêciem stropu dla rejonów o szczególnie trudnych warunków

geologiczno-górniczych,
RUDNA-6



Jednoetapowy, dwuwarstwowy z likwidacj¹ dolnej warstwy podsadzk¹ such¹,

J-UG



Jednoetapowy z ugiêciem stropu,

J-UGN



Jednoetapowy z ugiêciem stropu dla z³o¿a o zwiêkszonym nachyleniu,

J-UGZ



Jednoetapowy z ugiêciem stropu dla pól zamykaj¹cych,

J-UGK



Jednoetapowy z lokowaniem ska³y p³onej w przestrzeni wybranej i ugiêciem stropu,

S-4



Dwuetapowy z ugiêciem stropu,

J-UG-PS



Jednoetapowy z ugiêciem stropu,

J-UGO-PS



Jednoetapowy z ugiêciem stropu dla filarów oporowych,

J-UGR-PS



Jednoetapowy z ugiêciem stropu i ruchowym filarem zamykaj¹cym.

Dodatkowo, w ka¿dym sposobie, mo¿e byæ lokowana w zrobach ska³a p³onna uzyskiwana

z robót prowadzonych w kamieniu. Eksploatacja z podsadzk¹ hydrauliczn¹ prowadzona jest pod-

czas wybierania z³o¿a w filarach ochronnych oraz przy mi¹¿szoœci z³o¿a wiêkszej od 7 m.

Podczas wybierania z³o¿a o mi¹¿szoœci wiêkszej od 5 m wykorzystuje siê naturalne cechy

wytrzyma³oœciowe masywu skalnego, prowadz¹c eksploatacjê dwiema warstwami od góry do

do³u. W tej sytuacji pu³ap wyrobisk przygotowawczych i eksploatacyjnych usytuowany jest

w mocnych ska³ach wêglanowych. Warstwê doln¹ udostêpnia siê pochylniami zjazdowymi ze

spodku warstwy górnej. Pierwszymi zastosowanymi odmianami systemu komorowo-filarowego

by³y: J-2, J-3, D-2, D-2R, osadnikowy i D-P, przystosowane do wybierania z³o¿a o mi¹¿szoœci do

5 m. Do wybierania z³o¿a grubego opracowano systemy JG-2, JG-3 i UZG.

Ze wzglêdu na zagro¿enie zawa³ami stosunkowo szybko zrezygnowano z systemów J-2 oraz

JG-2, a ze wzglêdu na zagro¿enie t¹paniami, z systemów D-2 i D-2R. Wraz ze wzrostem g³êboko-

œci i wp³ywu zrobów, rozwijano system J-3, opracowuj¹c system J-S oraz J-3S, a dla z³o¿a cien-

kiego, systemy S-2 oraz J-R. Wraz z rozpoczêciem eksploatacji z³o¿a grubego opracowano syste-

my podsadzkowe dwuetapowe RUDNA-1 i RUDNA-4 oraz jednoetapowy RUDNA-5.

W z³o¿u o ma³ej i œredniej mi¹¿szoœci do 5 m usytuowanym poza filarami ochronnymi, przy

kierowaniu stropem w latach siedemdziesi¹tych i osiemdziesi¹tych stosowano powszechnie

technologiczny zawa³ stropu. Wraz z wymuszaniem zawa³u rozstrzeliwano filary resztkowe.

Tak wykonywany zawa³ technologiczny nie spe³nia³ wymagañ, gdy¿ zestrzelona pó³ka stropowa

o ma³ym wspó³czynniku rozluŸnienia gruzowiska zawa³owego nie zapewnia³a podparcia wy¿-

szych warstw stropowych. Prowadzi³o to do zawisania i okresowego za³amywania siê warstw

stropowych. Efektem tego by³y okresowe wzrosty naprê¿eñ w caliŸnie przed frontem eksploata-

cyjnym i liczne przypadki t¹pniêæ lub odprê¿eñ spowodowane wydzieleniem siê energii sprê¿y-

stej zgromadzonej w górotworze w wyniku przekroczenia wytrzyma³oœci na œciskanie. T¹pniêcia

i odprê¿enia niejednokrotnie mia³y charakter totalny i obejmowa³y ca³¹ przestrzeñ robocz¹ i dro-

gi dojazdowe do frontu. St¹d w drugiej po³owie lat osiemdziesi¹tych trwa³y intensywne prace nad

popraw¹ technologii strzelañ zawa³owych i poszukiwania rozwi¹zañ zapewniaj¹cych podparcie

Rozdzia³ 3

stropu w przestrzeni wybranej. W 1987 roku rozpoczêto w kopalni „Polkowice” wdra¿anie syste-

mu J-Z z ograniczonym co do miejsca i wysokoœci zawa³em stropu oraz w kopalni „Rudna” —

J-3S z okresowym wykonywaniem strzelañ zawa³owych i torpeduj¹cych. Zasad¹ tych rozwi¹zañ

by³a rezygnacja z rozstrzeliwania filarów resztkowych. Jednoczeœnie uruchomiono w oddziale

G-5/2 kopalni „Rudna” eksploatacjê eksperymentaln¹ kierowania stropem przez jego ugiêcie na

resztkowych filarach i samoczynny zawa³ ska³ stropowych bez wymuszania go robotami

strza³owymi. Eksperyment prowadzono na zaburzonym tektonicznie odcinku frontu wzd³u¿ roz-

leg³ych zrobów zawa³owych [Butra, 1990]. Na nowe rozwi¹zanie zdecydowano siê, gdy znane

rozwi¹zania technologiczne (zmiany k¹ta nachylenia osi pasów eksploatacyjnych, wprowadze-

nie przemiennego prowadzenia komór eksploatacyjnych oraz wstecznego przebijania komór

z pasów eksploatacyjnych) nie pozwoli³y na utrzymanie statecznoœci stropu w przestrzeni robo-

czej. Os³abiony ró¿nokierunkowymi spêkaniami, nawadniany podczas wiercenia otworów za-

wa³owych, poddawany dodatkowo dzia³aniu strzelañ zawa³owych strop wyrobisk eksploatacyj-

nych ulega³ czêsto samoczynnym zawa³om, uniemo¿liwiaj¹c kontynuowanie robót w pasie przy-

zawa³owym. Wynikiem tego by³y du¿e straty z³o¿a siêgaj¹ce 20% w niewysp¹gowanych p³atach.

W efekcie prowadzi³o to do przybierki oko³o 3 m s³abych i nieokruszcowanych ska³ w stropie za-

legaj¹cych ponad stropem z³o¿a. W zwi¹zku z tym, eksploatacja prowadzona by³a na dwie war-

stwy, a likwidacja wysokiej na 7,5 m przestrzeni wybranej wymuszonym technologicznie za-

wa³em ska³ stropowych, nie mog³a byæ dostateczna. W konsekwencji obserwowano istotny

wzrost aktywnoœci sejsmicznej górotworu i wzrost zagro¿enia t¹paniami. Po wprowadzeniu eks-

ploatacji z ugiêciem stropu stwierdzono [Butra, Kicki, 1991]:

— istotny spadek wyzwalanej energii sejsmicznej przez górotwór o 35,6%,

— ograniczenie iloœci zjawisk w caliŸnie przed lini¹ frontu,

— ³agodny przebieg konwergencji w komorach eksploatacyjnych od calizny do linii likwidacji.

Taki przebieg konwergencji wskazuje na odci¹¿enie calizny z³o¿a w wyniku uzyskiwania

przez warstwy stropowe ci¹g³ego podparcia w przestrzeni zlikwidowanej.

Na bazie tego eksperymentu wprowadzono eksploatacjê doœwiadczaln¹ z ugiêciem stropu

w polu oddzia³u G-7 kopalni „Rudna”. By³ to pierwszy oddzia³ w kopalniach na monoklinie

przedsudeckiej stosuj¹cy nowy sposób kierowania stropem na ca³ej d³ugoœci frontu eksploatacyj-

nego. W porównywalnych 12-miesiêcznych okresach przed i po wprowadzeniu eksploatacji

z ochron¹ stropu, zanotowano:

— spadek iloœci zjawisk sejsmicznych zaliczanych do wstrz¹sów o 66,2%,

— spadek energii wyzwalanej przez górotwór o 90,3%.

Ten sposób eksploatacji istotnie ograniczy³ iloœæ zjawisk sejsmicznych samoistnych, lokali-

zowanych w caliŸnie przed frontem. Charakterystyczny by³ stosunkowo szybki wzrost konwer-

gencji wyrobisk w pasie przy caliŸnie i jej wolny wzrost, a¿ do „przejœcia” wyrobiska do prze-

strzeni wybranej. Potwierdza³o to odmienny charakter pracy warstw stropowych znajduj¹cych,

zgodnie z za³o¿eniem, ci¹g³e podparcie na resztkowych filarach w przestrzeni wybranej.

W wyniku prowadzonej przez ca³y rok eksploatacji z³o¿a w oddziale G-7/1 oraz obserwacji wizu-

alnych i akustycznych nie stwierdzono wzrostu zagro¿enia t¹paniami, widoczny by³ natomiast

spadek zagro¿enia zawa³owego. W zrobach za³amywanie siê warstw stropu bezpoœredniego

wystêpowa³o samoczynnie i osi¹ga³ on coraz wiêksz¹ wysokoœæ, wype³niaj¹c widoczne pustki

ju¿ w czwartym pasie od linii likwidacji.

W 1991 i 1992 roku rozszerzono zakres eksploatacji bez zawa³u technologicznego na od-

dzia³y G-2/4, G-3/3, G-6/5, G-11/6, G-15/5 i G-21/6 ZG „Rudna” oraz oddzia³y G-11, G-22

i G-24 ZG „Sieroszowice”. W ZG „Polkowice” we wszystkich oddzia³ach prowadzono w tym

czasie eksploatacjê z ograniczonym zawa³em stropu. W ZG „Lubin” eksploatacjê z ugiêciem

stropu prowadzi³ oddzia³ G-5, a eksploatacjê z ograniczonym zawa³em stropu oddzia³y G-4 i G-8.

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

W prowadzonych w 1993 roku badaniach stwierdzono, ¿e eksploatacja z³o¿a bez wykonywa-

nia zawa³u technologicznego, z zaniechaniem rozstrzeliwania filarów resztkowych oraz

z wykorzystaniem naturalnej zdolnoœci stropu do uginania siê i kszta³towania siê samoczynnego

zawa³u stropu w zrobach nie powoduj¹ wzrostu zagro¿eñ od ciœnienia górotworu (odprê¿enia,

t¹pania). Stwierdzono, i¿ posiada ona istotnie korzystny wp³yw na poprawê statecznoœci wyro-

bisk w przestrzeni roboczej frontów eksploatacyjnych [„Wytyczne ...”, 1994]. Na podstawie ba-

dañ i doœwiadczeñ z lat 1989–1992 opracowano wytyczne prowadzenia eksploatacji z ugiêciem

stropu wraz z zasadami i rygorami prowadzenia robót wybierkowych. Najistotniejszymi elemen-

tami eksploatacji z ugiêciem stropu s¹:

— wielkoœæ filarów technologicznych w poszczególnych fazach wybierania z³o¿a;

— szerokoœæ otwarcia przestrzeni roboczej;

— wielkoœæ pozostawianych filarów resztkowych w przestrzeni wybranej, dobierana ka¿do-

razowo do lokalnych warunków geologiczno-górniczych, w zale¿noœci od:

—

mi¹¿szoœci z³o¿a,

—

wytrzyma³oœci ska³ furty eksploatacyjnej,

—

wytrzyma³oœci i budowy ska³ stropowych oraz sp¹gowych.

Przy prowadzeniu eksploatacji z ugiêciem stropu w z³o¿u rud miedzi na monoklinie przedsu-

deckiej spe³nione powinny byæ nastêpuj¹ce warunki [„Wytyczne ...”, 1994]:

— Sposób upodatnienia krawêdzi calizny robotami wybierkowymi powinien zapewniaæ

uzyskiwanie przez filary technologiczne mo¿liwie maksymalnej podpornoœci poznisz-

czeniowej, w celu uzyskania ³agodnego przegiêcia stropu w fazie przejœcia znad sztywnej

calizny do upodatnionych filarów w przestrzeni roboczej.

— Otwarcie przestrzeni roboczej powinno byæ uzale¿nione od wytrzyma³oœci ska³ furty eks-

ploatacyjnej i wytrzyma³oœci ska³ otaczaj¹cych, a wielkoœæ filarów technologicznych,

w ka¿dym etapie wybierania z³o¿a, powinna zapewniaæ niezbêdn¹ podpornoœæ poznisz-

czeniow¹ dla zachowania ³agodnej krzywizny uginaj¹cych siê warstw stropowych oraz

podatnoœæ niepowoduj¹c¹ œcinania u³awiconego stropu bezpoœredniego wzd³u¿ krawêdzi

filarów.

— Wielkoœæ filarów resztkowych pozostawianych w zrobach powinna byæ uzale¿niona od

wytrzyma³oœci pozniszczeniowej ska³ furty eksploatacyjnej oraz parametrów wytrzy-

ma³oœciowych ska³ stropowych i sp¹gowych w taki sposób, aby nie wystêpowa³o nad-

mierne „przegiêcie” uginaj¹cego siê stropu na linii zrobów lub zahamowanie procesu

zaciskania przestrzeni wybranej.

— Usytuowanie filarów technologicznych na froncie wybierkowym (zale¿nie od parame-

trów wytrzyma³oœciowych ska³ z³o¿owych i otaczaj¹cych) powinno zapewniaæ ³agodne

ugiêcie warstw stropowych od linii calizny do strefy zrobów.

— Sposób wybierania przyzrobowych filarów technologicznych powinien byæ uzale¿niony

od lokalnych warunków geologiczno-górniczych, a powierzchnia filarów resztkowych

(przy uwzglêdnieniu wytrzyma³oœci pozniszczeniowej ska³ furty eksploatacyjnej i ich

smuk³oœci) nie powinna byæ wiêksza od powierzchni ustalonej na podstawie normatyw-

nej wielkoœci strat eksploatacyjnych w okreœlonym przedziale mi¹¿szoœci.

— W przypadkach lokalnego wybierania ograniczonej powierzchni z³o¿a o mi¹¿szoœci od

7 do 10 m zwiêkszon¹ pustkê zrobów nale¿y równomiernie wype³niæ ska³¹ p³onn¹ do wy-

sokoœci co najmniej 7 m, licz¹c od stropu wyrobisk.

— Dla pozyskania ³agodnego osiadania oraz ugiêcia stropu przy wybieraniu pól wzd³u¿ sta-

rych zrobów i w otoczeniu calizn zaleca siê stosowanie bardzo d³ugich frontów eksploata-

cyjnych (o d³ugoœci co najmniej 400–450 m).

Rozdzia³ 3

— W trakcie prowadzenia eksploatacji systemami z ugiêciem stropu powinny byæ wykony-

wane pomiary i obserwacje przejawów ciœnienia górotworu, zgodnie z zatwierdzon¹

dokumentacj¹ techniczno-ruchow¹. Ka¿dorazowo, w warunkach eksploatacji z³o¿a

o mi¹¿szoœci wiêkszej od 5 m, powinny byæ prowadzone pomiary i analizy procesu zaci-

skania wyrobisk eksploatacyjnych.

W celu efektywnej eksploatacji z ugiêciem stropu niezbêdne jest okreœlenie rygorów geome-

trycznych systemu, obejmuj¹cych szerokoœæ otwarcia przestrzeni roboczej i podpornoœæ pozosta-

wianych filarów resztkowych.

Parametry komorowo-filarowych systemów eksploatacji z ugiêciem stropu okreœla siê

w oparciu o wskaŸnik M charakteryzuj¹cy sztywnoœæ filarów technologicznych w przestrzeni

roboczej:

M R

c(œr)

⋅

(3.1)

gdzie:

M — wskaŸnik sztywnoœci filarów,

c(œr)

— œrednia wytrzyma³oœæ na jednoosiowe œciskanie ska³ furty eksploatacyjnej [MPa],

s — szerokoœæ filarów technologicznych [m],

h — wysokoœæ filarów technologicznych [m].

W zale¿noœci od rosn¹cej wartoœci wskaŸnika sztywnoœci (M) jest zalecane stosowanie odpo-

wiednio wiêkszej szerokoœci otwarcia pola roboczego oraz wymaganej noœnoœci zrobów (filarów

resztkowych w zrobach) na jednostkê zlikwidowanej powierzchni (tab. 3.1).

TABELA 3.1

Zakres zaleconych szerokoœci pola przestrzeni roboczej (L) i wymaganych noœnoœci zrobów (N)

dla ró¿nych wskaŸników sztywnoœci filarów technologicznych

WSKANIK

SZTYWNOŒCI

SZEROKOŒÆ POLA

ROBOCZEGO

L [m]

WYMAGANA NOŒNOŒÆ (PODPORNOŒÆ)

ZROBÓW NA JEDNOSTKÊ

ZLIKWIDOWANEJ POWIERZCHNI

N [MPa]

M £ 100

L £ 50

0,5 < N £ 1,0

100 < M £ 200

50 < L £ 80

1,0 < N £ 1,5

200 < M £ 300

80 < L £ 120

1,5 < N £ 2,0

300 < M £ 400

120 < L £ 150

2,0 < N £ 2,5

400 < M

150 < L

2,5 < N

ród³o: Butra J. i inni: Ramowe wytyczne ..., CBPM „Cuprum”, 1993

Filary technologiczne na du¿ej g³êbokoœci w warunkach kopalñ LGOM pracuj¹ w zakresie

pozniszczeniowej podpornoœci, co wymusza znajomoœæ ich pozniszczeniowej noœnoœci. Na pod-

stawie badañ laboratoryjnych zosta³ okreœlony wspó³czynnik wzglêdnej wytrzyma³oœci poznisz-
czeniowej filarów technologicznych (n) dla ró¿nych ich smuk³oœci (

), pozwalaj¹cy obliczyæ

przybli¿on¹ wartoœæ wytrzyma³oœci pozniszczeniowej filarów przy zmiennej wytrzyma³oœci ska³

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

buduj¹cych filary na jednoosiowe œciskanie (R

). Wspó³czynnikiem tym mo¿emy siê pos³u¿yæ

dla przeprowadzenia in¿ynierskich obliczeñ wytrzyma³oœci pozniszczeniowej filarów technolo-

gicznych (R

) o ró¿nej smuk³oœci, wykorzystuj¹c powszechnie wykonywane badania wytrzy-

ma³oœci próbek na œciskanie (tab. 3.2).

TABELA 3.2

Wartoœæ wspó³czynnika wzglêdnej wytrzyma³oœci pozniszczeniowej (n) filarów technologicznych

dla ró¿nych zakresów ich smuk³oœci (

)

ZAKRES SMUK£OŒCI FILARÓW

λ =

WARTOŒÆ WSPÓ£CZYNNIKA WZGLÊDNEJ

WYTRZYMA£OŒCI POZNISZCZENIOWEJ

[n]

0,2–0,4

0,221–0,40

0,4–0,6

0,161–0,22

0,6–0,8

0,121–0,16

0,8–1,0

0,101–0,12

1,0–1,5

0,081–0,1

1,5–2,0

0,071–0,08

ród³o: Butra, Lis: Uzupe³nienie do wytycznych …, CBPM „Cuprum”, 1995

Wartoœæ wytrzyma³oœci pozniszczeniowej obliczamy wed³ug równania:

c (œr)

⋅

(3.2)

gdzie:

— wytrzyma³oœæ pozniszczeniowa filarów technologicznych [MPa],

n — wspó³czynnik wzglêdnej wytrzyma³oœci pozniszczeniowej filara technologicznego

zale¿ny od jego smuk³oœci.

Na podstawie znanej wytrzyma³oœci pozniszczeniowej ska³ filarów technologicznych (R

)

oblicza siê podpornoœæ uzyskiwan¹ w zrobach (noœnoœæ zrobów) [Butra i inni, 1993]:

MPa]

⋅

[

(3.3)

gdzie:

— rzeczywista podpornoœæ uzyskiwana w zrobach przez filary resztkowe (noœnoœæ

zrobów) [MPa],

— powierzchnia filarów resztkowych pozostawionych w wybranej przestrzeni [m

— powierzchnia wybrana [m

Rzeczywist¹ uzyskan¹ przez filary resztkowe podpornoœæ zrobów (N

) porównujemy z wy-

magan¹ noœnoœci¹ zrobów (N). W przypadku, gdy rzeczywista podpornoœæ zrobów (N

) jest

mniejsza od wymaganej (niezbêdnej) noœnoœci zrobów zaleca siê zwiêkszyæ powierzchniê pozo-

stawianych filarów resztkowych. Od 1995 roku w kopalniach rud miedzi zaprzestano prowadze-

nia eksploatacji z zawa³em technologicznym, stosuj¹c powszechnie ugiêcie stropu na filarach

resztkowych i zawa³ samoczynny (systemy: R-UO, S-4, J-UG, J-UGN, J-UG-PS). W latach

Rozdzia³ 3

osiemdziesi¹tych podejmowano próby eksploatacji filarów oporowych pozostawionych dla

ochrony g³ównych wyrobisk transportowo-wentylacyjnych.

Na warunki eksploatacji ka¿dego filara oporowego wp³yw maj¹ takie parametry, jak:

— budowa litologiczna i parametry wytrzyma³oœciowe ska³ górotworu,

— szerokoœæ filara oporowego i szerokoœæ calizn cz¹stkowych w filarze,

— szerokoœæ pól zrobów po obu stronach filara i sposób ich likwidacji,

— g³êbokoœæ eksploatacji.
Po wyst¹pieniu t¹pniêæ podczas wybierania filarów oporowych pochylni C-159

163 w kopalni

„Lubin”, chodników T,W-220 w kopalni „Rudna” zrezygnowano z wybierania ich znanymi syste-

mami komorowo-filarowymi z likwidacj¹ zrobów za lini¹ frontu. Przyjêto dwufazowy sposób

eksploatacji:

— w pierwszej fazie upodatnienie calizny filara na ca³ej d³ugoœci, przez rozciêcie tej calizny

frontem komór eksploatacyjnych prowadzonym w jednym kierunku na filary technolo-

giczne znajduj¹ce siê w fazie pozniszczeniowej (rys. 3.8),

— w drugiej fazie wybranie filarów technologicznych i likwidacja przestrzeni wybranej

frontem prowadz¹cym roboty w kierunku odwrotnym (rys. 3.9).

W 1989 roku rozpoczêto wybieranie tym sposobem filara chodników T,W-223 w kopalni

„Polkowice”, T,W-210 w kopalni „Rudna”. Przyjêty sposób wybierania filarów oporowych

pozwoli³ na ograniczenie zagro¿enia dynamicznymi przejawami ciœnienia górotworu, nie powo-

duj¹c wzrostu zagro¿enia zawa³owego w utrzymywanych w strefie upodatnionej wyrobiskach

dojazdowo-wentylacyjnych ani w wyrobiskach eksploatacyjnych podczas drugiej fazy robót.

Na bazie uzyskanych doœwiadczeñ w latach dziewiêædziesi¹tych wybrano bezpiecznie kolejne

filary oporowe. Analizuj¹c doœwiadczenia wynikaj¹ce z eksploatacji filarów oporowych stwier-

dzono [Butra, Kunysz,1997]:

— wystêpowanie du¿ych koncentracji naprê¿eñ, potwierdzone wysokim wydatkiem energii

sejsmicznej podczas fazy rozcinki,

— wystêpowanie krytycznych d³ugoœci fazy rozcinki, przy których nasila siê wystêpowanie

silnych wstrz¹sów górotworu:

—

od 40 do 90 m dla filarów o szerokoœci do 150 m,

—

od 150 do 250 m dla filarów o wiêkszej szerokoœci,

— mo¿liwoœæ przechodzenia w stan pokrytyczny (pozniszczeniowy) calizny ca³ego filara

o ma³ej szerokoœci do 130 m poddanego d³ugotrwa³emu oddzia³ywaniu ciœnienia góro-

tworu bez generowania silnych wstrz¹sów sejsmicznych,

— celowoœæ stosowania tej technologii przy wybieraniu wszystkich filarów oporowych

w warunkach LGOM.

Na tej podstawie opracowano systemy dla eksploatacji filarów oporowych:

— jednoetapowy z ugiêciem stropu dla warunków upodatnienia i likwidacji filarów oporo-

wych (R-UO/FO),

— jednoetapowy z ugiêciem stropu dla pól zamykaj¹cych (J-UGZ),

— jednoetapowy z ugiêciem stropu dla filarów oporowych (J-UGO-PS).

Istotnym zagadnieniem podczas eksploatacji z³o¿a rud miedzi o ma³ej i œredniej mi¹¿szoœci jest

wystêpowanie w polach eksploatacyjnych stref negatywnych (bezz³o¿owych). Przechodzenie tych

stref frontem eksploatacyjnym by³o nieracjonalne ze wzglêdów ekonomicznych. Próby likwidowa-

nia stref negatywnych robotami strza³owymi te¿ nie przynosi³y zamierzonego efektu mimo ponosze-

nia znacz¹cych nak³adów finansowych. Przeprowadzone analizy pozwoli³y na ustalenie wp³ywu

pozostawianych stref negatywnych na zagro¿enie t¹paniami w polu eksploatacyjnym i polach

s¹siednich. Umo¿liwi³o to okreœlenie wielkoœci (szerokoœci) stref kamiennych, które mog¹ zostaæ

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

Rozdzia³ 3

Rys. 3.8. Schemat ekspoloatacji z³o¿a systemem komorowo-filarowym z ugiêciem stropu

w warunkach upodatnienia i likwidacji filarów oporowych — R-UO/FO.

ród³o: Katalog systemów eksploatacji dla kopalñ KGHM, 1979

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

Rys. 3.9. Schemat ekspoloatacji z³o¿a systemem komorowo-filarowym z ugiêciem stropu

w warunkach upodatnienia i likwidacji filarów oporowych — R-UO/FO.

ród³o: Katalog systemów eksploatacji dla kopalñ KGHM, 1979

w przestrzeni wybranej bez upodatnienia i likwidacji, nie stwarzaj¹c zagro¿enia t¹paniami. Szero-

koœæ strefy negatywnej nie mo¿e byæ mniejsza od 20 m, dla z³o¿a o mi¹¿szoœci do 5 m [Butra, 1992].

W z³o¿onych warunkach geologiczno-górniczych kopalñ rud miedzi mog¹ powstawaæ

sytuacje takiego usytuowania parceli z³o¿a (w formie resztkowej o szerokoœci od kilkudziesiêciu

do kilkuset metrów), ¿e mo¿liwy kierunek eksploatacji usytuowany jest na zroby lub przestrzeñ

rozciêt¹ wyrobiskami (upodatniania).

Eksploatacja resztek z³o¿a w kierunku zrobów lub przestrzeni upodatnionej w warunkach ko-

palñ rud miedzi mo¿e byæ prowadzona pod szczególnymi rygorami. W przeprowadzonych bada-

niach zwracaj¹ uwagê krytyczne szerokoœci calizny resztkowej, przy których ryzyko wyst¹pie-

nia silnych zjawisk sejsmicznych jest najwiêksze. S¹ to dwie szerokoœci calizny od 75 do 85 m

i od 50 do 55 m [Butra, Kunysz, 1997]. Przy wybieraniu resztek stosowany jest system jednoeta-

powy z ugiêciem stropu dla rejonów o szczególnie trudnych warunkach geologiczno-górniczych

(R-UO/H), zak³adaj¹cy eksploatacjê z³o¿a w kierunku zrobów lub stref upodatnionych.

Eksploatacja z³o¿a z likwidacj¹ przestrzeni wybranej podsadzk¹ hydrauliczn¹ realizowana

jest w z³o¿u œrednim zalegaj¹cym w filarach ochronnych systemami D-P (dwuetapowy z pod-

sadzk¹ hydrauliczn¹) i J-3S/PH (jednoetapowy z podsadzk¹ hydrauliczn¹ dla z³ó¿ œredniej i du¿ej

mi¹¿szoœci). W z³o¿u o wiêkszej mi¹¿szoœci stosowane by³y dwuetapowe i dwuwarstwowe syste-

my z podsadzk¹ hydrauliczn¹ UZG, RUDNA-1, RUDNA-4, i L-1, oraz jednoetapowy system

RUDNA-5 z filarami usytuowanymi d³u¿sz¹ osi¹ równolegle do linii frontu eksploatacyjnego.

W drodze ewolucji zrezygnowano z systemów dwuetapowych z podsadzk¹ hydrauliczn¹ w z³o¿u

grubym.

Badania przeprowadzone w polach oddzia³u G-4 kopalni „Rudna” umo¿liwi³y zmiany

geometryczne i opracowanie systemu RUDNA-7 (jednoetapowy, dwuwarstwowy z pod-

sadzk¹ hydrauliczn¹ dla warunków wystêpowania w z³o¿u ska³ silnie sk³onnych do t¹pañ)

oraz systemu R-OC/PH (jednoetapowy z odtwarzaniem calizny materia³em podsadzkowym

dla z³ó¿ œredniej i du¿ej mi¹¿szoœci). Jednoczeœnie badania nad sposobem likwidacji zrobów

by³y podstaw¹ opracowania i wdro¿enia systemu R-C/PH (jednoetapowy, dwuwarstwowy

z czêœciow¹ likwidacj¹ wybranej przestrzeni podsadzk¹ hydrauliczn¹). System wykorzystu-

je doœwiadczenie eksploatacji z podsadzk¹ hydrauliczn¹ oraz ugiêciem stropu i ³¹czy razem

te dwa sposoby. Charakterystyczne parametry odmian komorowo-filarowego systemu eks-

ploatacji przedstawiono w tabeli 3.3.

Rozdzia³ 3

TABELA 3.3

Charakterystyka odmian systemu komorowo-filarowego

L.p.*

Nazwa systemu

Symbol

Sposób

likwidacji

pustki

eksploat.

Mi¹¿szoœæ

z³o¿a

[m]

Wymiary

filarów

[m´m]

Usytuowanie

d³u¿szej osi

filarów

technolog.

wzglêdem

linii frontu

Otwarcie

przestrzeni

roboczej

[m]

Upad

[deg]

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em

stropu z filarami

o wymiarach

5,0–7,0

5,0–7,0 m

J-2

Zawa³

stropu

do 5,0

5,0–7,0

×5,0−7,0

–

do 39

nie

wiêk-

szy

ni¿ 8

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em

stropu z filarami

o wymiarach

5,0–7,0

16 m

J-3

Zawa³

stropu

do 5,0

5,0–7,0

16,0

Równoleg³e

do 46

do 8

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em

stropu z filarami

o wymiarach

12,0–16,0

16,0–18,0 m

J-S

Zawa³

stropu

do 5,0

12,0–16,0

16,0–18,0

Równoleg³e

do 72

do 8

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em

stropu z filarami

o wymiarach

7,0–10,0

16,0 m

J-3S

Zawa³

stropu

do 5,0

7,0–10,0

16,0

Równoleg³e

do 39

do 8

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em

stropu z filarami

o wymiarach

7,0–10,0

7,0–10,0 m

JG-2

Zawa³

stropu

do 5,0

7,0–10,0

–

do 42

do 8

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

dwuwarstwowy

z zawa³em stropu

JG-3

Zawa³

stropu

do 7,0

Zgodnie

z przyjêtym

w warstwie

górnej

znanym

systemem

Równoleg³e

do 49

do 8

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

z filarami

o zró¿nicowanych

wymiarach

J-F

Zawa³

stropu

do 5,0

5,0–10,0

7,0–38,0

Równoleg³e

do 53

do 8

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

w warunkach

wystêpowania

na froncie

wybierkowym ska³

o zró¿nicowanej

wytrzyma³oœci

J-T

Zawa³

stropu

do 5,0

5,0–10,0

16,0–26,0

Równoleg³e

Prostopad³e

do 64

do 90

do 8

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

z rozdzielczym

wybieraniem z³o¿a

J-R

Zawa³

stropu

do 5,0

5,0–10,0

16,0–38,0

Równoleg³e

od 33

do 8

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z ograniczonym

zawa³em stropu

J-Z

Ograniczony

zawa³

stropu

do 3,5

6,0–9,0

10,0–16,0

Równoleg³e

od 48

do 6

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

z szerokim

otwarciem frontu

J-O

Zawa³ stropu

do 5,0

5,0–10,0

5,0–16,0

Równoleg³e

Prostopad³e

od 55

do 6

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

z dodatkowym

pasem ubierkowym

J-P

Zawa³ stropu

2,0–5,0

Wariant I:
8,0–14,0

18,0–25,0

Wariant II:

8,0–14,0

13,0–15,0

Prostopad³e

od 72

od 57

do 6

System komorowo-

filarowy

dwuetapowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

D-P

Podsadzka

hydrauliczna

do 5

Wariant I:

20,0–40,0

40,0–60,0

Wariant II:

20,0–40,0

4,0

Prostopad³e

Równoleg³e

Rozcinka

nieograni-

czona

do 20

do 8

System komorowo-

filarowy

dwuetapowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

LUBIN

L-1

Podsadzka

hydrauliczna

5,0–16,0

Etap I:

50,0–60,0

62,0

Etap II:

22,0–27,0

11,0

Prostopad³e

Równoleg³e

Rozcinka

nieograni-

czona

do 34

do 8

System komorowo-

filarowy

dwuetapowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

RUDNA-4

RG-4

Podsadzka

hydrauliczna

10,0–15,0

Etap I:

26,0–30,0

61,0

Etap II:

10,0

24,0–

–28,0

Prostopad³e

Równoleg³e

Rozcinka

nieograni-

czona

do 17

do 8

Rozdzia³ 3

System komorowo-

filarowy

dwuwarstwowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

RUDNA-5

RG-5

Podsadzka

hydrauliczna

10,0–15,0

Warstwa

górna:

10,5

28,0

Warstwa

dolna:

zabierka

15,5

Równoleg³e

od 35

do 8

System komorowo-

filarowy z zawa³em

stropu z mo¿liwo-

œci¹ lokowania

ska³y p³onnej w zro-

bach RUDNA-11

RG-11

Zawa³ stropu

do 5,0

Faza I:

17,0

Faza II:

5,0

17,0

Równoleg³e

do 69

do 6

System zabierkowy

z zawa³em stropu

S-2

Zawa³ stropu

do 5,0

15,0–18,0

40,0–

–120,0

Prostopad³e

Równoleg³e

do 252

do 20

do 8

System ubierkowo-

zabierkowy

dwuetapowy

dwuwarstwowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

UZG

Podsadzka

hydrauliczna

5,0–10,0

Etap I:

44,0–66,0

24,0–44,0

Etap II:

zabierki

o szer. 10,0

Prostopad³e

Równoleg³e

do 144

do 6

System zabierkowy

poprzeczny

i pod³u¿ny

z zawa³em stropu

Zab

Zawa³ stropu

do 3,0

Zabierki

o szer. 5,0

do 30

System œcianowy

pod³u¿ny

z zawa³em stropu

Zawa³ stropu

1,4–2,5

d³. œciany

40,0–100,0

do 30

System komorowo-

filarowy z zawa³em

stropu

i zmodyfikowanym

usytuowaniem

filarów

podporowych

J-Sp

Zawa³ stropu

do 6,0

6,0–10,0

12,0–28

Prostopad³e

od 54

do 6

System komorowo-

filarowy

dwuwarstwowy

z utwierdzeniem

filarów resztkowych

ska³¹ p³onn¹

J-Du

Zawa³ oraz

czêœciowe

podsadzanie

kamieniem

do 2,5

6,0–9,0

10,0–16,0

Równoleg³e

od 48

do 6

System komorowo-

filarowy

z aktywnym

wykorzystaniem

ska³y p³onnej

J-Zk

Podsadzanie

ska³¹ p³onn¹

do 3,5

6,0–10,0

10,0–16,0

Równoleg³e

Prostopad³e

od 60

od 90

do 6

System komorowo-

filarowy

dwuetapowy

dwuwarstwowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

RUDNA-1

R-1

Podsadzka

hydrauliczna

do 10,0

Etap I:

22,0–28,0

24,0–32,0

Etap II:

8,0–10,0

8,0–12,0

Równoleg³e

do 96

do 8

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

System komorowo-

filarowy

dwuwarstwowy

z zawa³em stropu

RUDNA-10z

R-10z

Zawa³ stropu

do 7,0

Etap I:

31,0

57,0

Etap II:

9,0

12,0

Prostopad³e

Równoleg³e

do 126

do 46

do 8

System komorowo-

filarowy

z upodatnieniem

z³o¿a i dodatkow¹

ochron¹ stropu

R-UO

Ugiêcie

stropu

od 3,5

do 7,0

7,0–10,0

8,0–38,0

Prostopad³e

Równoleg³e

od 49

od 46

do 8

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z odtwarzaniem

calizny materia³em

podsadzkowym

R-OC/

/PH

Podsadzka

hydrauliczna

od 4,0

do 15,0

Etap I:

7,0–9,0

25,0–30,0

Etap II:

ploty

resztkowe

Prostopad³e

od 68

do 8

System komorowo-

filarowy z czê-

œciow¹ likwidacj¹

wybranej

przestrzeni

materia³em

podsadzkowym

R-C/PH

Podsadzka

hydrauliczna

i ugiêcie

stropu

od 10,0

do 15,0

Filary

technolo-

giczne:

8,0–12,0

24,0–35,0

Filary

resztkowe:

o œrednicy

4,0–6,0

Prostopad³e

od 68

do 8

System komorowo-

filarowy z likwida-

cj¹ dolnej warstwy

podsadzk¹ such¹

RUDNA-6

RG-6

Podsadzka

niepe³na,

sucha oraz

hydrauliczna

do 15,0

8,0–12,0

16,0–38,0

Prostopad³e

od 78

do 8

System komorowo-

filarowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

dla z³ó¿ œrednich

i grubych

J-3S/PH

Podsadzka

hydrauliczna

do 15,0

7,0–9,0

16,0–38,0

Prostopad³e

od 54

od 104

do 8

System komorowo-

filarowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

dla warunków

wystêpowania

w z³o¿u ska³ silnie

sk³onnych do t¹pañ

RUDNA-7

RG-7

Podsadzka

hydrauliczna

do 15,0

7,0–9,0

16,0–38,0

Prostopad³e

od 50

do 8

System komorowo-

filarowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

dla warunków

wystêpowania

zmiennej

statecznoœci stropu

RUDNA-8

RG-8

Podsadzka

hydrauliczna

lub sucha

do 15,0

7,0–9,0

16,0–38,0

Prostopad³e

od 54

do 8

Rozdzia³ 3

System komorowo-

filarowy z ugiêciem

stropu dla rejonów

o szczególnie

trudnych warunkach

geologiczno-

górniczych

R-UO/H

Ugiêcie

stropu

do 7,0

7,0–10,0

6,0–38,0

Równoleg³e

Prostopad³e

Rozcinka

nieograni-

czona

do 8

System komorowo-

filarowy z ugiêciem

stropu dla warun-

ków upodatniania

i likwidacji filarów

oporowych

R-UO/

/FO

Ugiêcie

stropu

do 7,0

7,0–10,0

8,0–38,0

Prostopad³e

Rozcinka

nieograni-

czona

do 8

System komorowo-

filarowy

z ugiêciem stropu

J-UG-

-PS

Ugiêcie

stropu

do 4,5

lokalnie

do 6,0

6,0–9,0

8,0–16,0

lub

w z³o¿u

poni¿ej

3,0 m

5,0–8,0

6,0–12,0

Prostopad³e

od 50

od 42

do 8

System komorowo-

filarowy z ugiêciem

stropu dla filarów

oporowych

J-UGO-

-PS

Ugiêcie

stropu

do 4,5

lokalnie

do 6,0

6,0–12,0

10,0–30,0

Prostopad³e

Rozcinka

nieograni-

czona

do 8

System komorowo-

filarowy z ugiêciem

stropu i ruchowym

filarem

zamykaj¹cym

J-UGR-

-PS

Ugiêcie

stropu

do 4,5

lokalnie

do 6,0

5,0–9,0

6,0–16,0

Prostopad³e

od 42

do 8

System komorowo-

filarowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

D-P

Podsadzka

hydrauliczna

do 7,0

Faza I:

20,0–40,0

40,0–60,0

Faza II:

4,0–6,0

20,0–40,0

Prostopad³e

Równoleg³e

Rozcinka

nieograni-

czona

do 8

Zmodyfikowany

system komorowo-

filarowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

LUBIN

Podsadzka

hydrauliczna

lub ugiêcie

stropu

do 16,0

9,0

25,0–

–35,0

Równoleg³e

od 85

do 136

do 8

System komorowo-

filarowy z ugiêciem

stropu

J-UG

Ugiêcie

stropu

do 7,0

6,0–10,0

10,0–20,0

Prostopad³e

od 58

do 8

System komorowo-

filarowy z ugiêciem

stropu dla z³o¿a

o zwiêkszonym

nachyleniu

J-UGN

Ugiêcie

stropu

do 7,0

6,0–10,0

16,0–30,0

Równoleg³e

rozci¹g³oœci

z³o¿a

od 74

8–16

System komorowo-

filarowy z ugiêciem

stropu dla pól

zamykaj¹cych

J-UGZ

Ugiêcie

stropu

do 7,0

8,0–10,0

14,0–20,0

Prostopad³e

Rozcinka

nieograni-

czona

do 8

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

System komorowo-

filarowy

z lokowaniem

ska³y p³onnej

i ugiêciem stropu

J-UGK

Ugiêcie

stropu

do 7,0

6,0–10,0

10,0–20,0

Prostopad³e

od 58

do 8

System komorowo-

filarowy

dwuetapowy

z zawa³em

stropu

D-2

Zawa³ stropu

do 5,0

Etap I:

38,0

59,0

Etap II:

7,0

16,0

Prostopad³e

Równoleg³e

Rozcinka

nieograni-

czona

do 6

System komorowo-

filarowy

dwuetapowy

z zawa³em stropu

z ograniczonym

wyprzedzeniem

rozcink¹

D-2R

Zawa³ stropu

do 5,0

Etap I:

38,0

59,0

Etap II:

7,0

16,0

Prostopad³e

Równoleg³e

do 130

do 26

do 6

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z elastycznym

ugiêciem stropu

S-4

Ugiêcie

stropu

na filarach

resztkowych

i podsadzce

suchej

do 5,0

Etap I:

10–12

38–42

Etap II:

Faza I:

10–12

16–8

Faza II:

5–6

10–12

Równoleg³e

Prostopad³e

do 34

do 6

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

i hydraulicznymi

kasztami

Zawa³ stropu

2,5

4,5

5,0

do 4

System œcianowy

pod³u¿ny

z podsadzk¹ such¹

Podsadzka

sucha

2,15

d³. œciany

80–110

do 3

System komorowo-

filarowy

dwuetapowy

z zawa³em stropu

z dowolnym

wyprzedzeniem

rozcink¹

Zawa³ stropu

do 5,0

Etap I:

25,0

35,0;

25,0

30,0;

25,0

Etap II:
5,0

6,0

do 6

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z wcinkami

do zawa³u

Zawa³ stropu

do 5,0

12,0–16,0

×6,00

do 6

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

z jednym rzêdem

filarów

z ograniczon¹

rozcink¹

Zawa³ stropu

do 5,0

7,0

do 6

Rozdzia³ 3

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em z filara-

mi o zmiennej

podpornoœci

Zawa³ stropu

do 5,0

5,0–10,0

16,0

26,0

Równoleg³e

od 41

do 61

do 6

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

z wstecznym

wykonywaniem

komór

Zawa³ stropu

do 5,0

5,0–10,0

7,0–38,0

Równoleg³e

od 41

do 61

do 6

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

z filarami

o jednakowej

podpornoœci

Zawa³ stropu

do 5,0

7,0–38,0

5,0–10,0

Równoleg³e

od 41

do 61

do 6

System komorowo-

filarowy

dwuetapowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

z wcinkami

do podsadzki

Podsadzka

hydrauliczna

do 10

Etap I:

Etap II:

5,0

30,0

Równoleg³e

do 74

do 6

System œcianowy

pod³u¿ny

z ugiêciem siê stro-

pu i wype³nieniem

wybranej przestrze-

ni stosami

drewnianymi

ustawionymi

w szachownicê

(system œcianowy

pod³u¿ny

z elastycznym

ugiêciem stropu)

Ugiêcie

stropu

i osiadanie

na stosach

drewnianych

d³. œciany

50–200

System œcianowy

poprzeczny

z podsadzk¹ p³ynn¹

Podsadzka

p³ynna

d³. œciany

do 80

System œcianowy

z podsadzaniem

ska³¹ p³on¹

Podsadzanie

ska³¹ p³onn¹

System komorowo-

filarowy

dwuetapowy

z zawa³em stropu

i hydrauliczn¹

obudow¹ kasztow¹

z ograniczon¹

rozcink¹

Zawa³ stropu

Etap I:

Etap II:

3–6

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

z jednym rzêdem

filarów

i hydraulicznymi

kasztami

z ograniczon¹

rozcink¹

Zawa³ stropu

3–6

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

System filarowo-

ubierkowy

z zawa³em stropu

Zawa³ stropu

3,5

Ubierka:

20,0–25,0

do 10

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

z przemiennym

usytuowaniem

filarów

Zawa³ stropu

8,0

14,0

System komorowo-

filarowy

jednoetapowy

z zawa³em stropu

z filarami

o wymiarach

6,0–7,0

12,0–14,0

m usytuowanymi

prostopadle

do linii frontu

Zawa³ stropu

6,0–7,0

12,0–14,0

System œcianowy

pod³u¿ny

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

Podsadzka

hydrauliczna

d³. œciany

50–100

1–6

System komorowo-

filarowy

z podsadzk¹

utwardzan¹

RUDNA-2

R-2

Podsadzka

utwardzana

>10,0

System komorowo-

filarowy

dwuwarstwowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

RUDNA-3

RG-3

Podsadzka

hydrauliczna

10, 0–20,0

200

17,5

1–6

System komorowo-

filarowy

dwuwarstwowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

RUDNA-3z

R-3z

Podsadzka

hydrauliczna

200–17,5

System komorowo-

filarowy

dwuetapowy

z podsadzk¹

hydrauliczn¹

z ograniczon¹

rozcink¹ z wcinka-

mi do podsadzki

Podsadzka

hydrauliczna

System ubierkowo-

zabierkowy

z zawa³em stropu

Zawa³ stropu

3–6

System filarowo-

ubierkowy

z obudow¹

zmechanizowan¹

z zawa³em

Zawa³ stropu

Wariant II:

Ubierka:

20,0

Filar:

Wariant III:

Ubierka:

40,0

Filar:

Rozdzia³ 3

System komorowo-

filarowy z zawa³em

stropu

z zastosowaniem

stosów krocz¹cych

Zawa³ stropu

System komorowo-

filarowy

dwuetapowy

z zawa³em stropu

z zastosowaniem

kasztowej obudowy

zmechanizowanej

Zawa³ stropu

Etap I:

Etap II:

*Uwaga:

od 1 do 47 — systemy katalogowe,

od 48 do 52 — systemy stosowane lokalnie,

od 53 do 73 — systemy projektowane — niezastosowane w praktyce, ale wystêpuj¹ce w literaturze.

Ewolucja technologii eksploatacji z³ó¿ rud miedzi w polskich kopalniach

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:

więcej podobnych podstron