Zbrojenie i wyposażenie szybu
Zbrojenie szybu stanowią dźwigary, do których zamocowane są urządzenia wyposażenia szybowego. Na urządzenia te składa się przedział wyciągowy, przedział drabinowy, przedział rurowy i krzesło szybowe.
Głębienie szybu metodą zamrażania skał
Metoda zamrażania skał.Stanowi ona najczęściej stosowanąmetodęspecjalnągłębienia szybów w polskim budownictwie górniczym. Polega ona na zamrożeniu skał wokół miejsca, w którym ma byćgłębiony szyb. Wokół obrysu szybu wierci sięotwory głębokości większej od najgłębszej
warstwy wodonośnej.Do otworów tych wprowadza siędwie kolumny rur, z których zewnętrzne nosząnazwęmroŜeniowych, a wewnętrzne ługowych Dolny koniec rur mrożeniowych jest zamknięty. Rurąługową wtłacza siędo otworu mroŜeniowego ciecz zamrażającą, która wypływając
rurąmroŜeniowąpowoduje oziębienie, a następnie zamraŜanie skał w swoim otoczeniu. Zamrożona do temperatury —10 do — 15°C skała odcina dopływ wody do głębionego szybu, zezwalając na dalsze jego głębienie. Ciecz mrożeniową, zwana potocznie ługiem, będąca roztworem wodnym chlorku wapnia, sodu lub magnezu, oziębiana jest w specjalnych maszynach chłodniczych zabudowanych na powierzchni
Głębienie szybu metodą cementacji skał
Cementacja skał.Jest ona zabiegiem mającym na celu utwardzenie i uszczelnienie skał wodonośnych porowatych oraz szczelinowatych. Dokonuje sięjej przez wtłaczanie w skały mleka
cementowego. Osadzający się w szczelinach skalnych cement wzmacnia i uszczelnia skały.
Zawartośćcementu w mleku cementowym może wynieść 3 do 50%. Roztwór tłoczy sięza
pomocąpomp tłokowych o wydajności 15 do 30 m 3/h i ciśnieniu do 100 at. Po zacementowaniu otworu trzyma się go co najmniej trzy godziny pod ciśnieniem do czasu związania cementu.
Rodzaje cementacji skał
Rozróżnia się dwa rodzaje cementacji skał:
- cementacjęwyprzedzającą, umożliwiającą głębienie szybu,
- cementacjęuzupełniającą, dokonywaną poza obudową wykonanego już szybu.
Pogłębianie szybów i szybików
Szyby i szybiki pogłębia sięw przypadku konieczności założenia nowego głębszego poziomu wydobywczego w związku z wyczerpywaniem sięzasobów kopaliny użytecznej na istniejących
poziomach.
Pogłębianie szybu lub szybiku może byćwykonywane:
- z góry na dół
- z dołu do góry, czyli tzw. nadsięwłomem,
- równocześnie z góry na dół i z dołu do góry, najczęściej z poziomu pośredniego
Wyrobiska wchodzące w skład podszybia.
Podszybia szybów głównych złożone są z wielu wyrobisk korytarzowych i komorowych, pośród których wyróżnia się wloty szybowe, zbiorniki wyrównawcze oraz komory przeznaczone do
różnych celów związanych z funkcjonowaniem poziomu.
Sposoby wykonywania komór
Komory o małych przekrojach poprzecznych (poniżej 12 m2) Wykonuje sięidentycznie jak wyrobiska korytarzowe. Wyrobiska komorowe o dużych przekrojach mogąbyć wykonywane
całym przekrojem, warstwami lub częściami. Jeżeli dominującym wymiarem jest wysokośćkomory, to wykonuje sięjąwarstwami, przy czym w skałach mocnych wybiera sięz dołu do góry a w skałach słabych z góry na dół Komory szerokie wykonuje sięczęściami, niekiedy, z pozostawieniem tzw. jądra
Wyznaczanie wielkości przyszłego wyrobiska
-wymiarów urządzeń i środków transportowych używanych do przewozu urobku oraz transportu materiałów;
- bezpiecznych odstępów między poszczególnymi urządzeniami i środkami transportowymi oraz między nimi i obudową; zgodnie z przepisami bezpieczeństwa odstęp między krawędziami
najszerszego środka transportowego a obudowąwyrobiska (ociosem lub odrzwiami) oraz między dwoma mijającymi się środkami transportowymi powinien wynosićco najmniej 0,25 m;
- szerokośći wysokośćbezpiecznego przejścia dla ludzi; szerokość przejść obok urządzeń transportowych, maszyn lub urządzeń będących w ruchu powinna wynosićco najmniej 0,7 m;
- wymiarów innych urządzeń, w które ma byćwyposażony przekop, wraz z ich odstępami od środków transportowych i od obudowy.
Kontrola kierunku i nachylenia drążonego wyrobiska korytarzowego
Sprawdzająca osoba (górnik przodowy, dozór), stojąc w pewnej odległości za ostatnim pionem, naprowadza światło lampy pracownika znajdującego sięw przodku na kierunek wyznaczony przez trzy pokrywające sięsznurki od pionów. Kierunek ten oznacza sięw przodku
lub na stropnicy obudowy przekopu. Ocios przekopu (położenie stojaka obudowy) wyznacza tzw. domiar, czyli odległość, w jakiej ocios lub stojak obudowy powinien znajdowaćsięod linii prostej wyznaczonej przez kierunek i zaznaczonej na stropie lub na obudowie. Nachylenie przecznic i chodników kierunkowych kontroluje sięłatą niwelacyjnąumocowanąz odpowiednim nachyleniem lub wagąwęŜową i poziomicą. Za przestrzeganie kierunku i nachylenia wyrobiska odpowiedzialny
jest górnik przodowy, a za kontrolę— osoba dozoru ruchu. Kierunek i nachylenie powinno siękontrolowaćna każdej obłożonej zmianie. Niezależnie od tego dział mierniczo-geologiczny kopalni zobowiązany jest do stałego nadzorowania kierunków oraz nachylenia przecznic i przekopów kierunkowych.
Czynności zasadnicze wykonywane podczas drążenia wyrobiska korytarzowego
Wykonanie ich składa sięz następujących czynności:
- odwiercenie otworów strzałowych,
- oczyszczenie ich, załadowanie materiałem wybuchowymi przybitką,
- połączenie zapalników i odpalenie materiału wybuchowego,
- przewietrzanie przodku,
- wykonanie obrywki przodku.
Czynności pomocnicze wykonywane podczas drążenia wyrobiska korytarzowego
Wiercenie otworów w skałach — z wyjątkiem calizny węglowej — zawierających wolną krzemionkę można wykonywaćtylko przy zastosowaniu przepłuczki wodnej lub odsysania zwiercin. W skałach wiertarkami udarowymi z napędem pneumatycznym, pracującymi na
podporach pneumatycznych. W skałach łatwo urabialnych (łupki bitumiczne, ilaste, margle, sole,
niekiedy rudy) wierci sięwiertarkami obrotowymi o napędzie pneumatycznym lub elektrycznym.
Kolejne czynności przy urabianiu skał w wyrobisku korytarzowym za pomocą MW
Przed wykonaniem obwiertu oznacza sięmiejsca, gdzie mająbyć wiercone otwory strzałowe (z podaniem ich kierunku). Wiercenie otworu rozpoczyna sięod wykonania kilofem gniazdka głębokości 2 do 3 cm (tzw. zawiertu), które służy jako oparcie dla wiertła. Wiercenie rozpoczyna się żerdziami najkrótszymi, przechodząc stopniowo do najdłuższych. Przy uruchamianiu wiertarki należy najpierw otworzyćdopływ powietrza sprężonego, a potem dopływ wody płuczkowej. Przy zatrzymaniu — najpierw zamknąćdopływ wody, a potem dopływ powietrza sprężonego.
W przodkach o dużym przekroju poprzecznym przy drążeniu szybkościowym stosuje sięwozy wiertnicze wyposażone w dwie lub cztery wiertarki umocowane na wysięgnikach, które można ustawiać w dowolnym położeniu. Wozy te mogą się poruszaćpo torach kopalnianych albo po spągu na gąsienicach lub na kołach oponowych
Ładowanie urobku w wyrobisku korytarzowym
Ładowanie ręczne skały łopatami i wrzucanie dużych kęsów rękami do wozów stosowane jest obecnie jako uzupełnienie ładowania mechanicznego lub tam, gdzie ładowanie mechaniczne byłoby nieopłacalne. Ładowanie jest znacznie ułatwione, jeżeli przed odstrzeleniem na spodku wyrobiska położy się blachy. Ładowanie mechaniczne w przodkach kamiennych wykonywane jest za pomocą ładowarek zasięrzutnych, bocznie wysypujących i zgarniakowych
Typy ładowarek mechanicznych stosowanych w przodkach kamiennych.
-ładowarka zasięrzutnaŁZK-6p ma napęd pneumatyczny i zmontowana jest na podwoziu szynowym. Składa się z podwozia z mechanizmem jazdy, nadwozia z mechanizmem łyżki i kołyski z łyżką
-ładowarkami bocznie wysypującymi.Mająone napęd elektryczny i sązabudowane na podwoziu
gąsienicowym.BOS-300
-Ładowarki zgarniakowepracujązgarniając urobek za pomocą zgarniaka na pomost najazdowy, z którego przez wycięty otwór urobek spada na środek transportowy. Zgarniak uruchamia sięza pomocą dwubębnowego kołowrotu elektrycznego
Jaką obudowę zastosujesz w przecznicach i przekopach
W przecznicach i przekopach kierunkowych cechujących się dużymi przekrojami poprzecznymi oraz długotrwałościąużytkowania stosuje się obudowękamienną(murową, betonową, żelbetową), stalową lub powłokową
Do czego służą ścieki wodne — jak są wykonane
Ścieki wodne można wykonywać równocześnie z drążeniem przekopu lub w ślad za postępem w odległości od przodku 50 do 100 m.Wykonując ściek odcinkami długości 4 m, należy każdorazowo
zabezpieczyćodcinek 8 m, tj. długośćostatniego wykonanego odcinka plus długośćwyłomu nowego odcinka. Wyłom skalny można wykonywać młotkami pneumatycznymi lub za pomocą robót strzelniczych
Przepisy dotyczące odległości między urządzeniami odstawy i obudową wyrobiska korytarzowego
Jakich zasad należy przestrzegać drążąc pochyłe wyrobiska korytarzowe w kamieniu
Nachylenie wyrobiska stwarza pewne trudności w czasie drążenia. Przy nachyleniu od 10 do 30° występująobjawy poślizgu i staczania się, co powoduje ograniczenie stosowania niektórych maszyn do ładowania oraz odstawy urobku. Przy nachyleniach powyżej 30° występuje samoczynne staczanie sięurobku, sprzętu, narzędzi i elementów obudowy. Wyrobiska pochyłe w kamieniu mogąbyćdrążone w kierunku upadu lub wzniosu. Skałęurabia sięmetodąstrzelniczą, podobnie jak
w wyrobiskach poziomych. Sposób ładowania i odstawydobiera się stosownie do nachylenia.. Ładowarki zasięrzutne można stosowaćdo +12°, ładowarki zgarniakowe do +25°. Przy większych nachyleniach wykorzystuje sięsamostaczanie urobku. Wyrobiska pochyłe drążone po wzniosie powyżej 30° powinny być wyposażone w przedział odstawczy i przedział dojściowo-transportowy.
Przedział dojściowo-transportowy powinien byćod strony przodku zabezpieczony odpowiednio w sposób uniemożliwiający wpadnięcie do tego przedziału urobku, przedmiotów i narzędzi.
Podczas przejścia ludzi w wyrobisku pochyłym drąŜonym po wzniosie pracęw przodku należy przerwać, a naczynie transportowe powinno znajdowaćsięna dolnym pomoście. Wyrobisko pochyłe dłuższe niż20 m należy wyposażyćw urządzenia porozumiewawcze pomiędzy pomostem
nadawczym i przodkiem. W wyrobiskach o nachyleniu większym od 45° należy wykonać
osobny przedział drabinowy dla przejścia ludzi. Wyrobiska pochyłe o nachyleniu większym od 12° powinny byćwyposażone w urządzenia zapewniające wygodne i bezpieczne przejście dla ludzi
Wyjaśnij pojęcia: pole eksploatacyjne, pole wybierania
-Pole eksploatacyjnestanowi częśćpokładu zawartąw danym poziomie ograniczonąpłaszczyznami poziomymi, górnąi dolną, oraz płaszczyznami pionowymi przecinającymi pokład po linii nachylenia. Pole eksploatacyjne może byćograniczone równieżgranicąobszaru górniczego, uskokami, filarami ochronnymi
-Pole wybieraniajest to częśćpola eksploatacyjnego przygotowana do bezpośredniego wybierania lub w trakcie wybierania. Stanowi ono zazwy-czaj częśćpiętra ograniczoną chodnikami piętrowymi i pochylniami polowymi. Przy wybieraniu systemami ścianowymi taki podział jest wystarczający do prowadzenia robót wybierkowych.
Podział wyrobisk przygotowawczych w węglu (wyrobiska I, II i III rzędu)
-wyrobiskami przygotowawczymi I rzędu)zalicza się:
chodniki podstawowe i piętrowe, pochylnie działowe (łączące chodniki podstawowe w tym samym pokładzie położone na różnych poziomach) i pochylnie międzypiętrowe.
-Wyrobiska przygotowawcze prowadzone dla uzyskania podziału pola eksploatacyjnego lub piętra na pola wybierania nazywa się wyrobiskami przygotowawczymi II rzędu
-Przy wybieraniu złoża ubierkami, zabierkami lub komorami konieczny jest dalszy podział pola wybierania na filary, co wymaga wykonania dalszych wyrobisk korytarzowych, chodników filarowych i dowierzchni, z których prowadzone będąwyrobiska wybierkowe. Chodniki te i dowierzchnie nazywająsię wyrobiskami przygotowawczymi III rzędu
Zastosowanie kombajnu do drążenia chodników węglowych
W polskich kopalniach urabia sięnajczęściej kombajnami chodnikowymi AM-50 (Alpine Miner), AM-75, AM-85, AM105, 4PP-2M itp. Rekordowe postępy miesięczne uzyskiwane za pomocą tych
kombajnów dochodządo 1500 m długości wyrobiska na miesiąc.Drążenie kombajnem wykonuje sięna podstawie opracowanego uprzednio projektu technicznego, ujmującego miejsce montaŜu kombajnu (jeśli został opuszczony z powierzchni) i rodzaj komorymontażowej.
Zawiera on równieŜmetrykęwentylacji, instrukcjęobsługi kombajnu, schemat rozmieszczenia urządzeńi wyposażenia przodku.
Rodzaje eksploatacji zależnie od głębokości i sposób pobierania kopaliny ze złoża
Jakie czynniki decydują o wyborze systemu wybierania
Sposób drążenia chodnika dobiera sięw zależności od urabialności węgla, warunków geologicznych oraz danych dotyczących wybiegu i przekroju poprzecznego chodnika. W dążeniu do uzyskania możliwie maksymalnych postępów coraz szersze zastosowanie znajdująsposoby
zmechanizowane za pomocąkombajnów chodnikowych.
Wyjaśnij pojęcia: eksploatacja, wybieranie, system wybierania, system eksploatacji
-Eksploatacja typowo górnicza polega na pozyskiwaniu kopaliny użytecznej ze złoża sposobem podziemnych robót górniczych, wymagających zatrudnienia ludzi pod ziemią.
-wybieranie pozyskiwanie kopaliny użytecznej z określonego pokładu lub jego części udostępnionej i przysposobionej do wybierania.
-System wybierania określa rodzaj wyrobisk wybierkowych z całokształtem stosowanej w nich techniki wybierania dostosowanej do warunków naturalnych złoża, jak również rozplanowanie przestrzenne wyrobisk wybierkowych wraz z wyrobiskami przygotowawczymi (korytarzowymi) zapewniającymi harmonijną ciągłośćwielkości frontu górniczego w ramach pola eksploatacyjnego.
-Pojęcie system eksploatacji jest podobne do pojęcia systemu wybierania, z tym, że odnosi się do całokształtu złoża w obrębie obszaru górniczego. Po-tocznie pojęcia systemu eksploatacyjnego i systemu wybierania są równoznaczne
Ogólne zasady eksploatacji złóż węglowych
Eksploatacja odwiertowąl ub wiertnicza polega na pozyskiwaniu kopaliny
użytecznej z głębi ziemi za pomocą odwiertów dokonywanych z powierzchni
ziemi.
Ze względu na sposób pobierania kopaliny użytecznej z calizny złoża rozróżnia się następujące metody eksploatacji złóż:
- odspajania, stosowanąobecnie przewaŜnie do eksploatacji kopalin sta-łych,
- ługowania, polegającąna rozpuszczaniu minerałów stałych w wodzie, stosowanąw górnictwie solnym,
- zgazowania, polegającąna pozyskiwaniu gazów palnych przez częściowe spalanie węgla kamiennego lub brunatnego w złoŜu,
- wytapiania, czyli stapiania i rozpuszczania w wysokiej temperaturze mi-nerałów stałych oraz wydobywanie ich w stanie ciekłym na powierzchnię przez pompowanie (eksploatacja złóżsiarki),
- czerpania kopalin ciekłych i gazowych stosowanąw górnictwie nafto-wym, gazu ziemnego oraz wód mineralnych.
Klasyfikacja skał stropowych i spągowych
-skały kruche, charakteryzujące sięmałązwięzłościąi spoistością(ulegające łatwo spękaniom, zluźnieniom) oraz opadaniem do wybranej przestrzeni,
- skały sztywne, charakteryzujące sięduŜąwytrzymałością, utrzymujące się nad wybranym wyrobiskiem i załamujące sięw dużych blokach po obnażeniu większej powierzchni stropu,
- skały plastyczne, charakteryzujące sięniewielkąwytrzymałością, lecz znaczną spójnością, co powoduje ich uginanie sięza frontem wybierania.