gornik eksploatacji podziemnej 711[02] z3 05 u

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Marek Pilarski

Wykonywanie obudowy wyrobisk
711[02].Z3.05

Poradnik dla ucznia

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:
dr inż. Sylwester Rajwa
mgr inż. Jan Jureczko

Opracowanie redakcyjne:
mgr Marek Pilarski

Konsultacja:
mgr inż. Gabriela Poloczek

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 711[02].Z3.05
Wykonywanie obudowy wyrobisk, zawartego w modułowym programie nauczania dla
zawodu górnik eksploatacji podziemnej.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Obudowa wyrobisk wybierkowych

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Obudowa wyrobisk korytarzowych

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Obudowa wyrobisk komorowych i skrzyżowań

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy dotyczącej wykonania obudów

górniczych.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z poradnika,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

−

materiał nauczania – podstawowe wiadomości teoretyczne niezbędne do opanowania
treści jednostki modułowej,

−

zestaw pytań przydatny do sprawdzenia, czy już opanowałeś treści zawarte w rozdziałach,

−

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

−

sprawdzian postępów,

−

sprawdzian osiągnięć – przykładowy zestaw zadań i pytań. Pozytywny wynik
sprawdzianu potwierdzi, że dobrze pracowałeś podczas zajęć i że nabyłeś wiedzę
i umiejętności z zakresu tej jednostki modułowej,

−

wykaz literatury.
W materiale nauczania zostały omówione zagadnienia dotyczące obudów wyrobisk

górniczych.

Informacje zamieszczone w Poradniku mogą zostać rozszerzone w oparciu o literaturę

dodatkową zgodnie z zaleceniami nauczyciela.

Z rozdziałem Pytania sprawdzające możesz zapoznać się:

−

przed przystąpieniem do rozdziału Materiał nauczania. Analiza tych pytań wskaże Ci, na
jakie treści należy zwrócić szczególną uwagę w trakcie zapoznawania się z Materiałem
nauczania,

−

po opanowaniu rozdziału Materiał nauczania, by sprawdzić stan swojej wiedzy, która
będzie Ci potrzebna do wykonywania ćwiczeń.
Poradnik zawiera, po każdym rozdziale, propozycję ćwiczeń celem nabrania przez Ciebie

umiejętności praktycznych, przydatnych w pracy zawodowej. Podczas wykonywania ćwiczeń
zwróć uwagę na zalecenia nauczyciela dotyczące bezpieczeństwa i higieny pracy.

Po wykonaniu zaplanowanych ćwiczeń, sprawdź poziom swojej wiedzy i umiejętności

wykonując Sprawdzian postępów. Analiza wyniku tego sprawdzianu wskaże Ci treści,
których jeszcze nie opanowałeś i do których powinieneś wrócić.

Poznanie przez Ciebie wszystkich lub określonej części wiadomości będzie stanowiło dla

nauczyciela podstawę przeprowadzenia sprawdzianu poziomu przyswojonych wiadomości
i ukształtowanych umiejętności. W tym celu nauczyciel może posłużyć się zadaniami
testowymi.

W poradniku jest zamieszczony sprawdzian osiągnięć, który zawiera przykład takiego

testu oraz instrukcję, w której omówiono tok postępowania podczas przeprowadzania
sprawdzianu i przykładową kartę odpowiedzi, na której będziesz zakreślał właściwe
odpowiedzi spośród zaproponowanych.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w kopalni, w warsztatach, bądź w laboratoriach ośrodków

mechanizacji górnictwa musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bezpieczeństwa
i higieny pracy oraz instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych
prac. Przepisy te poznasz podczas trwania nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

711[02].Z3

Eksploatacja złóż

711[02].Z3.01

Rozpoznawanie i udostępnianie

złóż

711[02].Z3.03

Dobieranie środków strzałowych

711[02].Z3.02

Rozpoznawanie i likwidacja

zagrożeń w górnictwie

711[02].Z3.04

Drążenie

wyrobisk

podziemnych

711[02].Z3.05

Wykonywanie

obudowy wyrobisk

711[02].Z3.06

Montowanie urządzeń

wentylacyjnych

i zabezpieczających

711[02].Z3.07

Eksploatowanie złóż
kopalin użytecznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

stosować jednostki układu SI,

−

przeliczać jednostki,

−

rozróżniać podstawowe wielkości mechaniczne oraz ich jednostki,

−

posługiwać się typowo górniczymi określeniami stosowanymi w nomenklaturze
górniczej,

−

charakteryzować i rozróżniać poszczególne wyrobiska górnicze,

−

stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy,

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

współpracować w grupie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

określić zadania obudowy wyrobisk górniczych,

–

scharakteryzować typy i rodzaje obudów stosowanych w wyrobiskach wybierkowych,

–

określić zakres stosowania obudowy indywidualnej,

–

scharakteryzować typy i rodzaje obudów stosowanych w wyrobiskach korytarzowych,

–

scharakteryzować typy i rodzaje obudów stosowanych w wyrobiskach wybierkowych
kopalń rud,

–

scharakteryzować typy i rodzaje obudów stosowanych w wyrobiskach wybierkowych
kopalń soli,

–

wykonać obudowę wyrobisk podziemnych,

–

wykonać wzmocnienie obudowy wyrobiska górniczego

–

wykonać połączenia obudowy drewnianej,

–

wyjaśnić wykonanie obudowy wyrobisk korytarzowych, skrzyżowań i rozwidleń,

–

zabudować odcinek wyrobiska obudową stojakami,

–

wskazać kolejność wykonywania czynności przy likwidowaniu obudowy,

–

układać stosy,

–

scharakteryzować pracę różnych typów obudów zmechanizowanych,

–

sterować obudowami zmechanizowanymi w podstawowym zakresie,

–

scharakteryzować budowę i zasadę działania obudowy zmechanizowanej,

–

sterować obudowami zmechanizowanymi,

–

rozróżnić rodzaje obudów zmechanizowanych,

–

objaśnić budowę i zasadę działania obudowy zmechanizowanej,

–

scharakteryzować budowę i zasadę pracy obudowy stalowo-członowej,

–

scharakteryzować rodzaj i sposoby wykonania podstawowych obudów wyrobisk
korytarzowych, komorowych i wybierkowych,

–

zastosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy podczas obsługi obudów wyrobisk
górniczych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Obudowa wyrobisk wybierkowych

4.1.1. Materiał nauczania

Cel i zadania obudowy wyrobisk górniczych

Głównym celem obudowy jest zapewnienie w ustalonym czasie stateczności wyrobiska,

wyrażającej się zachowaniem potrzebnych wymiarów jego przekroju poprzecznego, oraz
zabezpieczenie ludzi, sprzętu i maszyn przed obrywającymi się z ociosów i stropu odłamkami
skalnymi lub przed zawałami.

Obok swego głównego celu obudowa może spełniać inne zadania, do których należy

zaliczyć:
–

ochronę odsłoniętych powierzchni skalnych wyrobiska przed ujemnym działaniem
powietrza kopalnianego, powodującego osłabienie pierwotnej wytrzymałości skał,

–

niedopuszczenie do wypływu gazów ze skał otaczających do wyrobiska,

–

zamykanie dopływu wód lub dopuszczenie do wpływu wody do wyrobiska tylko
w określonym miejscu,

–

zmniejszenie oporów powietrza przepływającego w wyrobisku,

–

izolację wyrobisk od ognisk pożarowych.

Zależnie od zadań, jakie ma spełniać obudowa, trzeba zastosować odpowiedni typ oraz

konstrukcję obudowy. Każda obudowa musi sprostać pewnym wymaganiom, a mianowicie
powinna być:
–

stateczna, tzn. nie powinna ulegać dowolnym przesunięciom w całości lub w częściach
pod wpływem wywieranego nań nacisku górotworu, który by groził jej całkowitym
zniszczeniem,

–

wytrzymała, tzn. poszczególne elementy konstrukcyjne obudowy nie powinny ulegać
deformacjom plastycznym.

Przedstawione zadania stawiane obudowie w wyrobisku górniczym w dużym stopniu

zależą od podporności obudowy. Najwłaściwsze dla zachowania równowagi stanu naprężeń
istniejącego przed wykonaniem wyrobiska byłoby uzyskanie takiej podporności obudowy,
żeby przylegała bardzo szczelnie do odsłoniętej płaszczyzny górotworu, utrzymując w nim
stan naprężeń jak najbardziej zbliżony do panującego w górotworze nienaruszonym.

Spełnienie tych wymagań, przy obecnym stanie, techniki nie jest w zupełności osiągalne,

jednak przy odpowiedniej konstrukcji i dokładności stawiania obudowy można się bardziej
lub mniej zbliżyć do tego idealnego stanu. Dlatego w praktyce wyróżnia się kilka etapów
podporności obudowy:
1. Podporność wstępną, tj. wielkość docisku pomiędzy stropem a górną powierzchnią

obudowy, który można wytworzyć podczas jej stawiania.

2. Podporność roboczą, tj. wielkość siły oporu obudowy w chwili, gdy płaszczyzna

odsłonięcia skały zaczyna się deformować (sprężyście lub plastycznie), a obudowa
przejmuje na siebie częściowy nacisk skały. Obudowa zaczyna się wówczas deformować
sprężyście, a następnie plastycznie, gdy jej konstrukcja jest sztywna lub też ulega
podatności konstrukcyjnej.
Podczas tych dwu opisanych deformacji nie powinno dojść do naruszenia stateczności

obudowy jako całości.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. Podporność nominalną, tj. wielkość reakcji obudowy na naciski otaczającego górotworu,

po przekroczeniu, której ulega ona zniszczeniu. Przekroczenie tej wytrzymałości
powoduje naruszenie stateczności obudowy.
Zależnie od rodzaju skał otaczających wyrobisko, rodzaju materiału obudowy i od

jakości jej wykonania można uzyskać większą lub mniejszą podporność obudowy. Obudowa
powinna być tak obliczona i skonstruowana, żeby w czasie prowadzenia i utrzymania danego
wyrobiska nie osiągnęła podporności nominalnej.

Optymalne warunki współpracy obudowy z górotworem zależą głównie od:

–

warunków górniczo-geologicznych, w jakich jest lokalizowane wyrobisko,

–

kształtu i wielkości wyrobiska oraz obudowy,

–

sposobu powiązania obudowy z górotworem,

–

podatności i podporności obudowy.

Techniczne wymagania stawiane obudowie wyrobisk górniczych
1. obudowa powinna umożliwiać jak najszybsze nawiązanie współpracy z górotworem po

odsłonięciu skał wyrobiskiem,

2. obudowa powinna przeciwstawiać się całkowicie ciśnieniu, jakie w danych warunkach

może wystąpić podczas nie zmienionego lub zmienionego przekroju wyrobiska
regulowanego w przestrzeni oraz czasie (konstrukcje sztywne lub podatne),

3. każdy element konstrukcji na całej swej przestrzeni powinien mieć jednakową

podporność w każdym miejscu stykania się z górotworem,

4. konstrukcja obudowy powinna być wytrzymała, prosta, łatwa do stawiania i rabowania

oraz powinna współpracować z otaczającym górotworem,

5. należy dążyć do jak najmniejszej masy elementów (nie zmniejszając ich wytrzymałości)

przez lepszy dobór materiałów i profilów,

6. obudowa nie powinna przeszkadzać w wykonywaniu procesów technologicznych

związanych z urabianiem skał w wyrobisku,

7. obudowa powinna zajmować w wyrobisku jak najmniej miejsca,
8. obudowa nie powinna dopuścić do znacznego obniżenia pierwotnych wartości kąta tarcia

wewnętrznego i spójności górotworu,

9. obudowa powinna ściśle przylegać do górotworu i przynajmniej w części musi być

wykonana w czole przodka,

10. kontury wyrobiska i obudowy powinny być ukształtowane według powierzchni

zakrzywionej.

Systematyka obudowy wyrobisk wybierkowych

Obudowa wyrobisk wybierkowych (eksploatacyjnych) stanowi zabezpieczenie przedziału

roboczego przed skutkami ciśnienia górotworu, mogącego się objawiać w postaci zaciskania
wyrobiska, opadu rozluźnionych odłamków skalnych lub też w postaci groźnych w skutkach
obwałów. Wielkość przedziału roboczego, a więc niezbędnej do utrzymania w określonym
czasie przestrzeni wyrobiska, jest różna, zależna od rodzaju wyrobiska (ściana, zabierka –
krótka, długa komora), stosowanej techniki urabiania, warunków stropowych, jak i przyjętego
sposobu likwidacji przestrzeni wybranej. System ścianowy (ubierkowy) polega na tym, że
czoło przodka posuwa się zgodnie z postępem frontu wybierania. W ślad za postępem
przodka likwiduje się wyrobisko przez zawalenie lub podsadzenie, pozostawiając tyle wolnej
przestrzeni, ile jest potrzebne do prowadzenia robót. Ubierka, której przodek ma długość
powyżej 60 m nazywa się ścianą, a gdy długość przodka jest mniejsza niż 60 m – filarem.

Czas pracy obudowy, tj. okres przejmowania obciążeń ze strony otaczającego górotworu,

w poszczególnych rodzajach wyrobisk może się również wahać w szerokich granicach.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wymienione parametry decydują o wyborze obudowy, wytyczając jednocześnie, jaki

powinien być charakter jej oddziaływania na otaczający wyrobisko górotwór, by spełnić
mogła zadanie zabezpieczenia zainstalowanych maszyn i urządzeń oraz dać gwarancję
pełnego bezpieczeństwa pracy załóg.

Z kolei charakter oddziaływania obudowy, jak i możliwość przenoszenia obciążeń

w określonym przedziale czasu zależą od parametrów wytrzymałościowych poszczególnych
elementów, jak i zestawów obudowy, cech konstrukcyjnych oraz ich układu w wyrobisku,
czyli sposobu obudowy.

Rys. 1. Systematyka obudowy wyrobisk wybierkowych [4, s. 50]

Tak więc podziału obudowy wyrobisk wybierkowych dokonać można w różnych

wersjach, w zależności od przyjętego kryterium. I tak, pod względem współpracy
z otaczającym wyrobisko wybierkowe górotworem, wyróżnia się następujące sposoby
oddziaływania obudowy:

–

podpierające (obudowa podporowa),

–

osłaniające (obudowa osłonowa),

–

kotwiące (obudowa kotwowa).
Biorąc pod uwagę szybkość pełnego nawiązania współpracy z górotworem w zależności

od wielkości zaistniałych deformacji skał otaczających wyrobisko wybierkowe, obudowę
dzielimy na:

−

późnopodporową,

−

wczesnopodporową,

−

natychmiastpodporową.
Przyjmując za kryterium podziału rodzaj tworzywa, z jakiego wykonane są poszczególne

elementy i zespoły, obudowę wyrobisk wybierkowych dzielimy na:

−

drewnianą,

−

metalową,

−

mieszaną.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obudowa indywidualna

Elementy obudowy indywidualnej:

–

stojaki, stropnice, stosy, kotwie (elementy podstawowe),

–

okładziny, podciągi, rozpory, bieguny, spągnice, belki wzmacniające i wyzwalające
(elementy pomocnicze),

–

podciągniki i ciągarki rabunkowe (urządzenie pomocnicze).

Stojaki

Stojaki stanowią podstawowy element obudowy, ustawiany w wyrobisku jako

bezpośrednia lub pośrednia podpora stropu wyrobiska górniczego, pracująca z racji swego
przeznaczenia na ściskanie. W ogólnym zarysie stojaki dzieli się na pojedyncze i rozsuwne.

Stojak pojedynczy – stanowi element jednoczęściowy, belkę (słup) wykonany na ogół

z drewna lub metalu.

Stojak rozsuwny – jest to stojak złożony z kilku części, który można rozsunąć na

określoną długość. Stojaki rozsuwne stanowią grupę stojaków metalowych, wśród których
wyróżnia się stojaki cierne i hydrauliczne, których definicje, zgodnie ze wspomnianą normą,
przedstawiają się następująco:

Stojak cierny (rys. 3 i 4.) – jest to stojak rozsuwny, w którym czynnikiem oporowym

przy zsuwie, określającym wartość przenoszonej siły poosiowej, jest tarcie między
powierzchniami ciernymi części stojaka.

Stojak hydrauliczny (rys. 2) – jest to stojak rozsuwny z urządzeniem tłokowym

wypełnionym cieczą, przenoszący siły poosiowe.

Rys. 2. Przekrój

stojaka

hydraulicznego GIG-
SHC [4, s. 91]

Rys. 3. Stojak

rurowy

Valent [6, s. 301]

Rys. 4. Stojak

cierny

typu

[www.hutlab.com.pl/produkty.php]

Wszystkie, z wymienionych stojaków, stosowanych obecnie w wyrobiskach

wybierkowych, zalicza się do grupy stojaków podatnych. Podatność stojaków drewnianych
wynika częściowo z dużej ściśliwości drewna, jak i możliwości kontrolowanego zgniotu

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

pewnej jego części, odpowiednio wyprofilowanej, natomiast podatność stojaków metalowych
(zasuwnych) wynika z ich cech konstrukcyjnych.

Stojaki drewniane stosowane mogą być jako tzw. elementy główne (podpory) obudowy

drewnianej wyrobisk wybierkowych (zabierek, komór, rzadziej ściany). Ze względów
ekonomicznych i bezpieczeństwa obudowa drewniana jest wypierana na korzyść metalowej
ze stojakami rozsuwnymi.

Stojaki metalowe, jako tzw. pojedyncze, czyli jednoczęściowe, wykonane są głównie

z szyn lub dwuteowników i stanowić mogą jedynie doraźne zabezpieczenie stropu.

Stojaki cierne składają się z następujących części zasadniczych: spodnika, rdzennika

z głowicą i zamka wraz z elementami. Spodnik, stanowiący dolną część, stojaka składa się
z pochwy wykonanej najczęściej z rur stalowych bez szwu lub profilów walcowych. U góry
pochwa połączona jest z korpusem zamka. Od dołu pochwa zamknięta jest płytą spągową
przyspawaną, spodnik rurowy ma wymiary poprzeczne większe od rdzennika i stanowi
w układzie teleskopu (rdzennik, spodnik) część zewnętrzną. U góry rdzeń połączony jest
z głowicą koronową, widlastą bądź płaską. Najpowszechniej stosowane są stojaki cierne typu
Valent i SV. W przypadku stojaków typu SV zarówno spodnik jak i rdzennik wykonane są
z profilu V25/29, a jako zamek używa się strzemion SDD i SDG. Zamek służy do
usztywnienia rdzennika względem spodnika z możliwością nastawienia stojaka na dowolną
wysokość oraz do stworzenia przewidzianego oporu występującego przy zsuwaniu się
rdzennika. Opór ten nazywamy ogólnie podpornością stojaka.

Stojak zabudowywany w wyrobisku rozpierany jest za pomocą podciągarki, tj. nadawana

mu jest określona podporność zwana rozporem stojaka, po uzyskaniu której następuje zabicie
klinów zaciskowych w układzie zamka lub dokręcenie śrub strzemion oraz zdjęcie
podciągnika ze stojaka. Dalszy wzrost obciążenia stojaka powoduje wzrost jego podporności
bez objawów zsuwu rdzennika, aż do przekroczenia sił tarcia w układzie zamka. Wartość
podporności stojaka w momencie ujawnienia się jego podatności (pierwszego zsuwu
rdzennika), tj. po przekroczeniu sił tarcia w układzie zamka, nazywamy podpornością
wstępną. W dalszym ciągu pracy stojaka pod wpływem działania obciążenia czynnego
następuje zsuw rdzennika klinowego (o znacznej zbieżności), połączony ze stałym wzrostem
podporności, aż do momentu uzyskania podporności roboczej, i dalej podporności krytycznej
(wyboczeniowej).

Stojaki hydrauliczne stanowiące stojaki rozsuwne w ogólnym zarysie składają się

z dwóch zasadniczych elementów, tj. rdzennika i spodnika, wewnątrz których znajdują się
pozostałe podzespoły, jak:

–

zawór przelewowy (roboczy) – decydujący o pracy stojaka,

–

zawór rabujący – umożliwiający kontrolowany zsuw rdzennika,

–

pompa – umożliwiająca rozparcie stojaka (wysuw rdzennika),

–

zawór odpowietrzający – niezbędny podczas rozparcia i rabowania.
Konstrukcja pompy stanowić może urządzenie stosunkowo proste, zabudowane w tłoku

zasadniczym lub dosyć skomplikowane, stanowiące część tłoka zasadniczego. Ponadto
rdzenniki stojaków pompowych wyposażone są w zawory odpowietrzające, mające za
zadanie wydalanie powietrza z wnętrza rdzennika podczas rabowania (napełniania rdzennika
olejem) oraz zaciąganie powietrza podczas rozpierania stojaka (opróżniania rdzennika na
skutek przepompowania oleju do spodnika).

Stojaki o obiegu otwartym – centralnie zasilane ze względu na sposób zasilania

i rabowania, tj. dostarczenie emulsji z zewnątrz i jej wydalanie na zewnątrz, nie posiadają
takich podzespołów, jak: pompa, zawór odpowietrzający, elementy te są całkowicie zbędne,
emulsja wypełnia ewentualnie całe wnętrza stojaka. Ze względu na miniaturowe wykonanie,
takie elementy, jak zawór przelewowy i rabunkowy, znajdujące się w bloku zaworowym,
powodują znaczne opory przepływu emulsji w trakcie rabowania, dlatego wewnątrz stojaka

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zabudowana jest sprężyna ściągająca rdzennik podczas rabowania stojaka, mająca za zadanie
przyspieszenie tej czynności.

Przez wiele lat najpoważniejszą rolę w przemyśle odgrywały stojaki hydrauliczne

z obiegiem zamkniętym, obecnie stojaki centralnie zasilane.

W polskim górnictwie obecnie powszechnie stosowane są stojaki Kloeckner Ferromatic

o różnych długościach. Można do nich dokładać przedłużacze tak do spodnika jak
i rdzennika.

Wprowadzenie do obudowy górniczej stojaków hydraulicznych stanowiło poważny

przełom w sposobach utrzymania i prowadzenia wyrobisk wybierkowych, bowiem możliwość
równomiernego przejmowania obciążeń przez wszystkie stojaki w wyrobisku – (utrzymanie
stałej podpomości) wpłynęła wyjątkowo korzystnie na warunki kierowania stropem. Ponadto
krótki czas zabudowy i rabowania stojaków hydraulicznych umożliwia właściwsze
wykorzystanie urządzeń zainstalowanych w wyrobisku. Wśród głównych zalet stojaków
hydraulicznych (w porównaniu ze stojakami ciernymi) wymienić można:
–

nadawanie stojakowi w krótkim przedziale czasu i w łatwy sposób dużego rozporu,

–

utrzymanie

stałej

podporności

roboczej

wszystkich

stojaków

zabudowanych

w wyrobisku, niezależnie od lokalnych warunków, jak wilgotność i zapylenie,

–

bezpieczny sposób rabowania stojaków, który może być wykonany bezpośrednio lub też
z pewnej odległości możliwy jest do przerwania w przypadku wystąpienia
nieprawidłowego opadu skał stropowych.
Stropnica jest podstawowym elementem obudowy górniczej w postaci belki,

podtrzymującej strop na swej długości, podpieranym stojakami lub w inny sposób
mocowanym pod stropem wyrobiska górniczego. Stosowane w górnictwie stropnice dzielą się
na: zwykłe (sztywne belki metalowe, drewniane lub wykonane z innego materiału, pracujące
na zginanie), giętkie (łańcuchy, liny, płaskowniki, pracujące na rozciąganie) i członowe
(jednostronnie utwierdzone belki z profili dwuteowych, skrzynkowych lub specjalnych,
przystosowane do szeregowego łączenia z innymi stropnicami).

Rys. 5. Stropnice członowe obudów indywidualnych: a) dwuteowa, b) skrzynkowa; 1 – belka stropnicowa,

2 – strzemię (złącze), 3 – klin [1]

Stropnice członowe umożliwiają wykonanie obudowy indywidualnej w trójkąt, w linię

i w zakos. Najczęściej budowano je w trójkąt, bo wtedy po przekładce PZS stawiano co drugi
stojak (pod co drugą stropnicę). To skracało czas zabudowy i umożliwiało lepsze
wykorzystanie czasu pracy i większe wydobycie zmianowe. W tym sposobie, co druga
stropnica dochodzi do czoła przodka, a stropnice pomiędzy nimi tworzą linię zawału.

Obudowę wykonuje się w ten sposób, że po przejściu kombajnu na pewnym odcinku

podwiesza się na złączach stropnice członowe, które zabezpieczają odsłoniętą płaszczyznę
stropu. Następnie za pomocą przesuwników przesuwa się przenośnik do czoła ściany i stawia
się stojaki pod podwieszone stropnice. W odległości 30 m za urabiającym kombajnem
przystępuje się do rabowania obudowy w polu zawałowym. Rabować można co drugą
stropnicę i wtedy przy długości stropnic członowych 1,2 m krok zawału wynosi 0,6 m.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przy wykonywaniu obudowy indywidualnej należy przestrzegać następujących zasad:

–

obudowa powinna być zgodna z książką obudowy (projekt techniczny ściany),

–

w ścianie muszą być stosowane stropnice i stojaki tego samego typu,

–

stojaki muszą być dobrze i równomiernie rozparte,

–

strop powinien być opięty okorkami, które muszą przylegać do stropu,

–

w razie wystąpienia nad stropnicą pustej przestrzeni, należy ją wypełnić przez
oklinowanie odpowiednio grubym kawałkiem drewna.
Stojaków ciernych nie wolno zabudowywać tak jak stojaków drewnianych, czyli przez

podbijanie ich pod stropnicę. Stojak cierny należy nastawić w przybliżeniu na potrzebną
wysokość i ustalić przez lekkie wbicie klina. Następnie, po ustawieniu pod stropnicą stojaka
zakłada się odpowiednią podciągarkę i rozpiera się stojak. Po rozparciu stojaka zabijamy
kliny i zdejmujemy podciągarkę.

W ścianach z obudową indywidualna stosuje się obudowę oporową, którą stanowią stosy

i podciągi.

Stosem nazywamy podporę stropu wyrobiska górniczego, („pułap” tylko wtedy, gdy

węgiel zostaje nad stropnicą), charakteryzującą się dużą podpornością oraz dużą
powierzchnią podstawy, dzięki czemu utrzymuje bez rozparcia równowagę w pozycji
stojącej. Stosy dzielimy na drewniane, metalowe i kombinowane a ze względu na cechy
konstrukcyjne na: klatkowe, mechaniczne, hydrauliczne. Ponieważ stosy jako obudowa
podporowa są najczęściej stosowane jako przenośne, istotnego znaczenia nabiera problem ich
rozbierania, gdy są one pod silnym naciskiem stropu. W stosie kombinowanym daje się trzy
warstwy szyn kolejowych.

Rys. 6. Stos kombinowany [6, s. 295]

Na stosy drewniane i kombinowane używa się belek kantowanych długości 1 m.
Stosy stalowe buduje się z kawałków szyn kolejowych długości 1 do 1,5 m.
Bardzo ważne jest dobre oklinowanie stosów, aby uzyskać sztywne podparcie stropu.

Używa się do tego klinów dębowych. Ostatnia warstwa szyn lub belek powinna na całej
długości stykać się ze stropem, dlatego nie należy wbijać klinów pod stropem, lecz pomiędzy
belki lub szyny stosu.

Stosy buduje się dla ochrony chodników przy systemie podłużnym z zawałem (górny

i dolny wlot do ściany).

Podciąg obejmuje co drugą stropnicę stalową. Przed rabowaniem stropnic członowych

najpierw należy wyrabować podciąg i przebudować go na następny rząd stropnic w kierunku
czoła ściany. Podciągi buduje się również w innych miejscach dla wzmocnienia obudowy,
szczególnie na skrzyżowaniach.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

odci

ąg drewniany

na stojakach drewnianych

odzawa

łowy

)

Rys. 7. Skrzyżowanie ściany z chodnikiem podścianowym [Obudowy KWK”Halemba”]

Rysunek 8 przedstawia zabudowę skrzyżowania ściany z chodnikiem podścianowym.

W ścianie znajduje się przenośnik, obudowa zmechanizowana. Odcinek z obudową
indywidualną, którą stanowią stropnice stalowo-członowe na stojakach stalowych, wynosi do

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2,0 m. Ponieważ, w związku usytuowaniem napędu przenośnika ścianowego w chodniku
zaistniała potrzeba wypięcia trzech łuków ociosowych, na skrzyżowaniu zastosowano
dodatkowe wzmocnienia obudowy podciągami stalowymi, drewnianymi na stojakach
stalowych i drewnianym na stojakach drewnianych.

Kotwie stanowiące jeden z podstawowych elementów obudowy górniczej,

w wyrobiskach wybierkowych, ze względu na swój specyficzny charakter pracy, stosowane
są jako dodatkowe zabezpieczenie, rzadziej jako jedyny sposób zabezpieczenia wyrobiska.
Kotwie zwłaszcza drewniane z klejem stosuje się by spiąć warstwy stropu w ścianie na
odcinkach opadów. Mają ogromne zastosowanie w górnictwie rud.

Obudowy zmechanizowane
Zadaniem obudowy zmechanizowanej (rys. 8) jest podtrzymanie stropu na czas wybierania
węgla z jednego zabioru kombajnu lub jednego kroku obudowy przy strugu. Spełnia ona
następujące funkcje:
–

kieruje stropem (wpływa na zachowanie się stropu przez działanie na niego odpowiednią
siłą zwaną podpornością),

–

osłania wyrobisko przed opadaniem skał ze stropu,

–

osłania wyrobisko przed przedostawaniem się skał z rumowiska zawałowego do
przestrzeni roboczej,

–

osłania wyrobisko przed opadającymi ze ściany kęsami węgla w pokładach grubości
powyżej 2,5 m lub staczającymi się po przenośniku kęsami urobku w pokładach
nachylonych powyżej 25˚,

–

po każdym zabiorze przesuwa siebie jak i przenośnik do czoła ściany.
W poszczególnych fazach cyklu pracy obudowy zmechanizowanej w ścianie występują

następujące rodzaje podporności:
–

podporność wstępna P

stojaka jest to podporność (siła) z jaką stojak (zestaw obudowy

zmechanizowanej) oddziałuje na strop wyrobiska w momencie rozparcia odpowiadająca
ciśnieniu zasilania aktualnie występującego w magistrali zasilającej ściany (25–30 MPa),

–

podporność nominalna P

stojaka jest to siła z jaką stojak oddziałuje na strop

odpowiadająca ciśnieniu ustawionemu na zaworze przelewowym stojakowego bloku
zaworowego (maksymalna podporność jaką osiąga zestaw obudowy zmechanizowanej
przy obciążeniu statycznym),

–

podporność robocza P

stojaka jest to siła z jaką stojak podpiera strop, wywołana

naciskiem skał stropowych.

Rys. 8. Sekcja obudowy zmechanizowanej [7, s. 40]

Współpraca obudowy z górotworem i dobór obudowy zmechanizowanej

Prawidłowy dobór obudowy do wyrobiska ścianowego decyduje o wynikach

produkcyjnych i bezpieczeństwie załogi. Przy doborze obudowy zmechanizowanej dla danej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ściany należy brać pod uwagę: czynniki zapewniające bezpieczne utrzymanie wyrobiska oraz
względy ekonomiczne.

Optymalna współpraca obudowy z górotworem zależy od szeregu czynników

geologicznych:
–

rodzaju i budowy skał stropowych (klasy stropu),

–

ich wytrzymałości,

–

zaburzeń geologicznych,
oraz czynników górniczych takich jak:

–

zaszłości eksploatacyjnych,

–

długości i wysokości ściany,

–

rozpiętości wyrobiska,

–

postępu dobowego,

–

systemu kierowania stropem,

–

podporności obudowy.

Podział obudów zmechanizowanych w zależności od sposobu pracy oraz podstawowych
cech konstrukcyjnych
I.

Ze względu na sposób kierowania stropem i likwidacji pustki poeksploatacyjnej wyróżnia
się obudowę:
a) zawałową,
b) podsadzkową,
c) specjalną.

II. Ze względu na sposób przemieszczania sekcji w stronę czoła ściany wyróżnia się

obudowę:

a) przesuwną – sekcja przesuwana jest po spągu, sekcje mogą być przesuwane bez

kontaktu ze stropem lub z pewnym określonym dociskiem stropnicy do stropu,

b) kroczącą (wisząca) – przestawianie sekcji odbywa się po oderwaniu spągnicy od

spągu, a stropnice przesuwają się przy stropie.

III. W zależności od sposobu pracy sekcji w ścianowych kompleksach zmechanizowanych

wyróżnia się obudowę:
a) odsuniętą (z krokiem wstecz) – w pozycji wyjściowej oddalona jest od przenośnika o

wielkość zabioru maszyny urabiającej; przemieszczanie sekcji do czoła ściany
realizowane jest przed przesunięciem przenośnika ścianowego.

b) dosuniętą (z krokiem w przód) – w pozycji wyjściowej przy przenośniku;

przemieszczanie do czoła ściany odbywa się po przesunięciu przenośnika o wielkość
zabioru.

Rys. 9.

Kolejność faz pracy sekcji obudowy zmechanizowanej: a) z krokiem wstecz, b) z krokiem w przód

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W obu typach obudów zabezpieczanie świeżo odkrytego stropu może odbywać się przez

wysuwanie, wychylanie lub wysuwanie i wychylanie wysięgnika przedniego stropnicy.
IV. Ze względu na współdziałanie z maszyną urabiającą wyróżnia się obudowy dostosowane

do pracy w ścianach:
a) kombajnowych (dwuprzewodowe),
b) strugowych (trójprzewodowe).

V. W zależności od sposobu prowadzenia stropnicy względem spągu wyróżnia się obudowy:

a) z układem lemniskatowym, w której koniec stropnicy przy rozpieraniu i rabowaniu

porusza się po krzywej lemniskatowej (odległość końca stropnicy od czoła ściany
jest prawie cały czas jednakowa),

b) z przegubem centralnym (obudowa łukowa),
c) eliptyczne.

VI. Ze względu na liczbę szeregów stojaków wzdłuż czoła ściany wyróżnia się obudowy:

a) jednoszeregowe,
b) dwuszeregowe.

VII. W zależności od konstrukcji oraz kontaktu ze skałami stropowymi i gruzem zawałowym

wyróżnia się obudowy:
a) podporowe – to obudowa bez osłony odzawałowej, w której nacisk skał stropowych

górotworu przenoszony jest przez stropnicę na stojaki; dzielą się na:
–

obudowy kasztowe – co najmniej trzy stojaki nie usytuowane w jednej
płaszczyźnie,

–

obudowy ramowe – co najmniej dwa stojaki, które wraz ze stropnicą i spągnicą
tworzą ramę usytuowaną w jednej płaszczyźnie prostopadłej do czoła ściany.

b) osłonowe – w których nacisk skał stropowych przenoszony jest przez osłonę

podpartą stojakami, pełniącą rolę stropnicy i osłony odzawałowej.

c) osłonowo-podporowe – w których nacisk skał stropowych przenoszony jest przez

stropnicę na osłonę odzawałową podpartą stojakami.

d) podporowo-osłonowe (rys. 10) – w których nacisk skał stropowych przenoszony jest

przez stropnicę podpartą stojakami, mają osłonę odzawałową, która dodatkowo może
być podparta stojakami.

Rys. 10. Obudowy podporowo-osłonowe

Zestawy obudowy zmechanizowanej poszczególnych typów różnią się między sobą

konstrukcyjnie w zależności od przeznaczenia tzn: warunków górniczo-geologicznych
(grubość i nachylenie pokładu), systemu kierowania stropem (zawał, podsadzka) oraz rodzaju
współpracującej maszyny.

Zestawy obudowy składają się z wielu podzespołów i elementów mających do spełnienia

określone zadania, podzielone na część:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

konstrukcyjną, do której zalicza się spągnicę, stropnice, osłonę odzawałową, łączniki
lemniskatowe, belki układów przesuwnych,

–

hydrauliczną siłową obejmującą podpory i przesuwniki,

–

hydrauliczną sterowniczą obejmującą rozdzielacze, bloki zaworowe, zawory, przewody
i elementy złączne.

Elementy podstawowe zestawu obudowy zmechanizowanej

Są to części sekcji biorące udział w przenoszeniu obciążenia spowodowanego naciskiem

skał stropowych i spągowych takie jak:
a) podpory hydrauliczne – mają jeden lub wiele stopni wysuwu (różnica między

maksymalną a minimalną długością); zmiana długości następuje wyłącznie hydraulicznie
(zwiększenie długości podpory mechanicznie nazywa się przedłużaniem a elementy do
tego celu służące przedłużaczami mechanicznymi).

W zestawie obudowy zmechanizowanej podpory zabudowane przegubowo do

stropnicy i spągnicy służą do wykonania następujących zadań:
–

rozpierania zestawu między spągiem a stropem wyrobiska z podpornością wstępną,

–

podtrzymywanie stropu ze stałą podpornością roboczą,

–

stopniowego (łagodnego) zsuwania się po przekroczeniu ciśnienia roboczego
(nominalnego) zabezpieczanego przez zawór bezpieczeństwa,

–

rabowania (zsuwania) w celu umożliwienia przesunięcia zestawu,

–

regulacji wysokości obudowy umożliwiającej dostosowanie wysokości zestawów do
zmiennej grubości pokładu;

b) stropnica – kontaktuje się bezpośrednio ze skałami stropowymi i przenosi na nie siły

wywierane przez podpory hydrauliczne oraz zabezpiecza wyrobisko przed opadaniem
skał. Najczęściej jest to konstrukcja sztywna, wykonana jako jednolita spawana płytowa
lub rzadziej belkowa o przekroju skrzynkowym. Posiada gniazda do osadzenia podpór
oraz ucha do połączenia z osłoną odzawałową. Wyposażona jest w osłony boczne,
z których jedna jest rozsuwna (ruchoma), a druga po przeciwnej stronie zablokowana.

W zależności od charakteru pracy stropnicy oraz typu obudowy wyróżnia się

następujące rodzaje stropnic: z wysięgnikiem przednim (przykrywa pole przejścia dla
załogi i pole zajmowane przez przenośnik ścianowy), z wysięgnikiem przednim i tylnym
(wysięgnik z tyłu zestawu stwarza możliwość przebywania ludzi za zestawem dla
wykonania taśmy podsadzkowej), przegubowe (stosowane najczęściej w obudowach
podporowych, mają przegub między szeregami podpierających podpór);

c) osłona odzawałowa – odgradza wyrobisko od zrobów i częściowo przejmuje nacisk skał

stropowych oraz w całości nacisk rumowiska zawałowego. Jednolita osłona odzawałowa
połączona jest przegubowo ze stropnicą oraz z łącznikami układu lemniskatowego. Ma
ona przekrój skrzynkowy i wykonana jest z blach różnej grubości. Podobnie jak stropnica
wyposażona jest w boczne osłony służące do uszczelniania przestrzeni roboczej oraz do
korygowania położenia zestawu;

d) spągnica – styka się bezpośrednio ze spągiem i jest elementem pośredniczącym

w przenoszeniu nacisków skal stropowych na spąg; w obudowach zmechanizowanych
stosuje się dwa rozwiązania konstrukcyjne spągnic: jednolitą i dzieloną. Jest konstrukcją
spawaną o przekroju skrzynkowym. W tylnej części znajdują się ucha do połączenia
z łącznikami lemniskatowymi, a w środkowej gniazda do osadzenia podpór;

e) układ sterowania.

Elementy pomocnicze zestawu obudowy zmechanizowanej

Są to części zestawu obudowy stanowiące uzupełnienie elementów podstawowych

w procesie zabezpieczania wyrobiska takie jak:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

przedłużacz podpory (stojaka): mechaniczny, hydrauliczny,

–

osłona czołowa, osłona przejścia i osłona boczna: stała, wysuwna,

–

łącznik lemniskatowy: przedni, tylny,

–

zespół tamy podsadzkowej,

–

osłona tylna,

–

siłowniki: jednostronnego działania, dwustronnego działania,

–

układ przesuwu: bezpośredni, odwrócony, złożony,

–

układ prowadzący,

–

osprzęt sterowniczy.

Układ przesuwny

Jest to mechanizm służący do przesuwania zestawu, przenośnika ścianowego.
Wyróżniamy następujące układy przesuwu:

–

układ bezpośredni (prosty) – do przesuwania zestawu wykorzystuje się siłę nadtłokową
przesuwnika, która jest mniejsza od siły podtłokowej przesuwającej przenośnik
ścianowy, sekcja obudowy połączona jest bezpośrednio przesuwnikiem z przenośnikiem.

–

układ odwrócony – w którym ruch sekcji uzyskujemy w wyniku doprowadzenia czynnika
roboczego do przestrzeni podtłokowej przesuwnika, sekcja obudowy połączona jest
z przenośnikiem belkowym układem przesuwu.

–

układ złożony – w którym ruch zestawu uzyskuje się w wyniku naprzemiennego
doprowadzenia cieczy roboczej do przestrzeni nadtłokowej i podtłokowej przesuwnika,
jest stosowany w zestawach podwójnych i potrójnych, sekcje połączone są układem
przesuwu.

Łączniki układu lemniskatowego – stanowią część składową układu lemniskaty. Są

elementami wykonanymi w formie belki lub płyty z uchami na końcach do połączenia ze
spągnicami i osłoną odzawałową. Łączniki tylne w zestawie obudowy pracują na rozciąganie
i są dłuższe od łączników przednich, które pracują na ściskanie.

Budowa układu hydraulicznego zestawu obudowy

Układ hydrauliczny musi spełniać następujące funkcje:

–

umożliwiać doprowadzenie do podpór hydraulicznych cieczy roboczej pod ciśnieniem,

–

utrzymywać absolutną szczelność w podporach w zakresie ciśnień do ciśnienia
roboczego i nominalnego,

–

nie dopuszczać do wzrostu ciśnienia w podporach ponad ciśnienie robocze maksymalne
(nominalne), przy czym wahania ciśnienia w czasie działania zaworu przelewowego
powinny być jak najmniejsze,

–

umożliwiać doprowadzenie cieczy roboczej do siłowników i przesuwników oraz
odprowadzenie cieczy do spływu.
W skład układu hydraulicznego wchodzą: podpory hydrauliczne, bloki zaworowe

zawierające zawory bezpieczeństwa i zawory zwrotne, rozdzielacze sterujące doprowadzające
i odprowadzające ciecz roboczą, przewody i elementy złączne, przesuwniki zestawu oraz
siłowniki i zawory odcinające.

Obudowy zmechanizowane mają układy hydrauliczne z podporami działającymi

niezależnie. Układ taki ma następujące zalety:
–

możliwość niezależnego sterowania poszczególnymi podporami,

–

możliwość nadania różnej podporności roboczej podporom przez indywidualne
nastawienie zaworów przelewowych bloków zaworowych podpór,

–

uszkodzenie jednej podpory bądź przynależnego bloku zaworowego nie powoduje utraty
podporności pozostałych podpór.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W układzie hydraulicznym kompletu ścianowego obudowy zestawów można wyróżnić

kilka odrębnych podstawowych układów:
a) układ podpornościowy – jest to ta część układu hydraulicznego zestawu, w której

w czasie zsuwania się podpór pod naciskiem górotworu panuje ciśnienie robocze;
podstawowym wymogiem dla tego układu jest zachowanie przez wszystkie elementy
składowe całkowitej szczelności zewnętrznej i wewnętrznej.

b) układ sterujący – obejmuje wszystkie elementy układu hydraulicznego nie wchodzące

w skład układu podpornościowego; w układzie sterującym panuje ciśnienie takie jak
w magistralnym przewodzie spływowym, natomiast ciśnienie zasilania występuje
w czasie wykonywania przez zestaw poszczególnych faz cyklu pracy; układ ten powinna
cechować szczelność zewnętrzna, jednak niewielkie nieszczelności (wypływ kroplowy)
nie są przeszkodą w działaniu, należy je jednak usuwać; w układzie tym mogą
występować przecieki wewnętrzne, które nie powodują ubytku cieczy roboczej z obiegu
hydraulicznego.

c) układ zasilający – składa się z pompy tłoczącej agregatu oraz magistralnego przewodu

zasilającego wraz z odgałęzieniami do wszystkich zestawów; każdy zestaw połączony
jest z magistralnym przewodem zasilającym przez zawór odcinający; na przewodach
magistralnych znajdują się w pewnych odstępach zawory odcinające, które pozwalają na
wyłączenie określonej grupy zestawów z obiegu hydraulicznego.

Stojakowe bloki zaworowe zwane również zamkami hydraulicznymi, są elementami

układu podpornościowego zestawu i współpracują z podporami, umożliwiają: rozpieranie
podpory, rabowanie podpory, łagodne zsuwanie się podpory, gdy nacisk górotworu
przekroczy podporność nominalną podpory. Składają się z kadłuba, sterowanego zaworu
zwrotnego, zaworu bezpieczeństwa, wskaźnika ciśnienia.

Agregaty

zasilające

służą

zasilania

kompletów

ścianowych obudów

zmechanizowanych, gdzie cieczą roboczą jest emulsja olejowo-wodna. Emulsja olejowo-
wodna jest mieszaniną wody, oleju bazowego (środka smarującego i konserwującego
wewnętrzne przestrzenie elementów układu hydraulicznego zestawu) i emulgatora (substancja
służąca do równomiernego rozprowadzenia oleju w całej objętości przygotowanej emulsji).
Budowa agregatu zasilającego: dwa zespoły pompowe, zbiornik cieczy roboczej, filtr
spływowy, zespół filtrów na przewodzie zasilającym, zawór redukcyjny.

Centralna stacja zasilająca (agregat o znacznie większej wydajności) służy do zasilania

równocześnie kilku kompletów ścianowej obudowy zmechanizowanej.

Zasilanie i sterowanie obudowami zmechanizowanymi

Agregat zasilający, który przyłączony jest do zestawów ścianowej obudowy

zmechanizowanej za pomocą przewodów magistralnych, zlokalizowany jest w chodniku
podścianowym.

Stosuje się dwa rodzaje układów sterowania:

a) hydrauliczny,
b) elektrohydrauliczny.

ad a) Zainicjowanie jakiejś funkcji odbywa się w wyniku ręcznego przestawienia zaworu
hydraulicznego (rozdzielacza) na sterowanie:
–

bezpośrednie (indywidualne) – polegające na ręcznym przesterowaniu rozdzielacza
wykonawczego,

–

pilotowe – polega na tym, że operator przesterowuje ręcznie hydrauliczny rozdzielacz
pilotowy, który z kolei przesterowuje rozdzielacz wykonawczy na drodze hydraulicznej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ze względu na lokalizację rozdzielaczy wyróżniamy sterowanie:

–

przyległe (rozdzielacze sterujące pilotowe umieszczone są na zestawie sąsiednim co
zapewnia zwiększenie bezpieczeństwa obsługi ściany, gdyż w czasie przesuwania sekcji
operator znajduje się pod rozpartą sekcją sąsiednią),

–

zdalne (wykonywane jest ze sterownika centralnego umieszczonego w chodniku
przyścianowym).

ad b) Zainicowanie jakiejś funkcji zestawu realizowane jest za pośrednictwem impulsu
elektrycznego, który przesterowuje elektromagnetyczny rozdzielacz pilotowy sterujący pracą
rozdzielacza wykonawczego na drodze hydraulicznej rozróżniamy sterowanie:
–

grupowe przyległe (pulpit sterowania grupowego obejmuje swoim zasięgiem 10–15
zestawów; impulsy sterownicze przesyłane są z pulpitu umieszczonego na zestawie
sąsiednim i wymuszają kolejne ruchy pojedynczych zestawów),

–

zdalne,

–

automatyczne (zestawy wykonują kolejne ruchy według zaprojektowanego schematu
pracy; impulsy podawane są np. przez przejeżdżający kombajn).

Transport i montaż zmechanizowanych obudów ścianowych

W zależności od warunków istniejących na danej kopalni oraz od rodzaju

transportowanej obudowy przyjmuje się jedną z trzech możliwości transportu zestawu:
–

w jednostkach transportowych – na powierzchni kopalni łączy się podstawowe zespoły
zestawów w jednostki transportowe (np. spągnica prawa lub lewa wraz z podporą
hydrauliczną), ładuje się na wozy platformowe, przewozi się je do komory montażowej
na dole kopalni gdzie montuje się z nich kompletne zestawy obudowy;

–

częściowo zmontowanych – w kopalniach, w których istnieją odpowiednie warunki, tzn.
szyby o dużych przekrojach, klatki szybowe o dużych udźwigach oraz odpowiednie drogi
transportowe zaleca się transportować zestawy obudowy do komory montażowej w stanie
częściowo zmontowanym; częściowo zmontowany zestaw jest to np. jednostka
transportowa bez stropnicy kompletnej załadowana na platformę kołową;

–

kompletnie zmontowanych – ten rodzaj transportu dotyczy w zasadzie obudów niskich,
jest korzystny gdyż eliminuje konieczność wykonania komory montażowej na dole
a jedynie organizuje się stanowisko przeładunkowe.

W komorze montażowej odbywa się ostateczny montaż zestawów przed ich

wprowadzeniem do przecinki ścianowej. Transport zmontowanych zestawów na platformie
transportowo-montażowej z komory montażowej do przecinki ścianowej odbywa się po torze
szerokim za pomocą kołowrotu zainstalowanego w drugim chodniku przyścianowym.

Przecinkę ścianową przed rozpoczęciem zbrojenia należy rozszerzyć do szerokości

umożliwiającej swobodny obrót zmontowanego zestawu.

Po przetransportowaniu zestawu obudowy do miejsca zabudowy w przecince

ścianowej, należy zestaw ściągnąć z platformy za pomocą wciągarek lub siłowników
hydraulicznych. Zestaw po zdjęciu z platformy ustawia się za pomocą wciągarek, siłowników
hydraulicznych lub kołowrotu i krążków kierujących na miejscu pracy.

Po prawidłowym ustawieniu zestawu należy go podłączyć przewodami do układu zasilania,

a następnie rozeprzeć z podpornością wstępną.

Po wprowadzeniu wszystkich sekcji do dowierzchni (przecinki) ścianowej i ich rozparciu

wprowadza się elementy przenośnika ścianowego i montuje się węże magistrali ostatecznej.
Montuje się odgałęzienia od niej i podłącza sekcje w grupach po 5 sztuk (zmienić też ustęp
o zdalnym sterowaniu – nie 15 sztuk, a 5 sztuk sekcji).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wycofywanie obudowy ze ściany

Wycofywanie obudowy i likwidację ściany należy zaplanować na kilka tygodni przed

ukończeniem jej wybiegu. Wcześniejsze zaplanowanie likwidacji ściany stwarza możliwość
przygotowania odpowiednich urządzeń transportowych i dróg przewozowych do nowego
wyrobiska ścianowego. Równocześnie wykonuje się dokładny przegląd obudowy w ścianie
w celu wytypowania uszkodzonych zestawów lub ich zespołów do remontu, naprawy lub
wymiany. Wycofanie obudowy oraz przygotowanie wyrobiska ścianowego należy poprzedzić
czynnościami związanymi z eksploatacją ostatnich metrów wybiegu ściany. Czynności te są
z kolei uzależnione od warunków górniczo-geologicznych kopalni oraz od przyjętych sposobów
wykonywania tych prac.

Przykład sposobu likwidacji ściany

W odległości około 10 m od końca ściany należy rozpocząć zakładanie siatki drucianej

(ogrodzeniowej) i lin stalowych nad stropnice sekcji dla samowyczyszczenia się sekcji z gruzu
i odłamków skalnych i dla zabezpieczenia stropu podczas demontażu. Wycofywanie następuje
pod rozpartymi sekcjami obudowy. Liny zakłada się równolegle do czoła ściany mocując ich
końce do podciągów szynowych zabudowanych w chodnikach przyścianowych.
W odległości około 2,5 m od końca wybiegu ściany należy odłączyć od przenośnika ścianowego
zestawy o numerach nieparzystych, a następnie wykonać dalsze cztery cykle pracy z udziałem
parzystych sekcji obudowy. (najlepiej by było zamienić wszystkie „zestawy” na „sekcje”).Ostatni
cykl jest niepełny, gdyż obudowa nie zostaje dosunięta do przenośnika. Uzyskane w ten sposób
na linii zestawów nieparzystych odsłonięcie stropu około 2,5 m umożliwi zabudowę odrzwi
drewnianych szerokości 2,0 m. Utworzona ścieżka transportowa umożliwi szybką likwidację
ściany. W pierwszej kolejności wycofuje się kombajn i przenośnik ścianowy, następnie
wykonuje się torowisko dla transportu obudowy. Do wycofywania obudowy wykorzystuje się
wciągarki, kołowroty oraz platformy transportowo-montażowe, stosowane w czasie
wprowadzania obudowy do ściany.

Wycofywanie obudowy rozpoczyna się od zestawu najdalszego wykonując następujące

czynności: wyrabowanie zestawu, odłączenie od układu zasilania, przesunięcie zestawu do
czoła ściany, wykonanie obrotu, wprowadzenie, ustawienie i zabezpieczenie zestawu na
platformie transportowo-montażowej, wytransportowanie zestawu ze ściany.

Na rysunku 11.

pokazane są sekcje obudowy ścianowej podporowo-osłonowej GLINIK

21/46-POz (2x3056 kN). Obudowa ta przeznaczona jest do wybierania pokładów węgla
o dużej różnicy miąższości w zakresie od 2,4 do 4,5 m. Może współpracować z różnymi
typami kombajnów i przenośników ścianowych. W skład kompletu ścianowego obudowy
wchodzą sekcje liniowe i skrajne. Jest to obudowa lemniskatowa, wyposażona w stropnicę
jednolitą sztywną (a w sekcjach skrajnych wychylno-wysuwną) z osłoną czoła ściany.
W obudowie zastosowane są spągnice zespolone typu katamaran. Sekcje obudowy
wyposażone są w hydrauliczny podnośnik spągnic montowany na moście spągnicy.
Obudowa może być wyposażona w osłonę przejścia szczególnie przydatną przy pracy
obudowy w jej górnym zakresie eksploatacyjnym i nachyleniu podłużnym powyżej 18º.
Sekcje obudowy przygotowane są do zamontowania urządzeń stabilizacji i korekcji bocznej
co pozwala pracować w ścianach nachylonych podłużnie do 25º i poprzecznie do ±15º.
Obudowa cechuje się wysoką niezawodnością i dyspozycyjnością w trudnych warunkach
eksploatacyjnych. Obudowa została przebadana zgodnie z wymaganiami normy EN 1804.
Uzyskała certyfikat badania typu WE i posiada znak CE. Przeprowadzone próby
zmęczeniowe pozwalają określić jej żywotność na minimum 10 lat eksploatacji. Może być
wyposażona w sterowanie pilotowe lub przyległe ręczne.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 11. Sekcje obudowy zmechanizowanej GLINIK 21/46-POz [www.glinik.pl/zmg/322,obudowy_zawalowe]

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie jest główne zadanie obudowy wyrobisk górniczych?
2. Z jakich elementów składa się obudowa indywidualna?
3. Co to jest stojak cierny?
4. Do czego służy stropnica członowa?
5. Jak jest rozpierany stojak SHC?
6. Jak zbudowany jest stos?
7. Jakie są zadania obudowy zmechanizowanej?
8. Jakie są podstawowe elementy obudowy zmechanizowanej?
9. Na czym polega sterowanie przyległe obudową zmechanizowaną?
10. Jakie elementy wchodzą w skład układu sterowania obudową zmechanizowaną?

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj stos w wyrobisku wybierkowym, w sztolni szkoleniowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zastosować przepisy bhp oraz instrukcje obowiązujące przy pracach w wyrobiskach

wybierkowych,

2) wybrać miejsce do budowy stosu,
3) ułożyć trzy warstwy z belek kantowych,
4) ułożyć trzy warstwy z szyn S-24,
5) ułożyć pozostałe warstwy stosu i oklinować stos,
6) omówić wykonanie zadania.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

materiały dydaktyczne,

−

instrukcja stanowiskowa,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia,

−

belki kantowe długości 1,0 m,

−

szyny S-24 długości 1,0 m,

−

kliny z twardego drewna (dębowe),

−

narzędzia: młot, kilof.

Ćwiczenie 2

Wykonaj obudowę indywidualną stalowo-członową w wyrobisku wybierkowym w sztolni

szkoleniowej kopalni.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się i zastosować przepisy bhp oraz instrukcje obowiązujące przy pracach

w wyrobiskach wybierkowych,

2) zabudować w odzawałowej części pola roboczego wyrobiska z pomocą 2 osób stropnicę

żelazno-członową przy użyciu stojaka SHC,

3) przymocować stropnicę stalowo-członową do poprzednio zabudowanej i rozeprzeć przy

użyciu stojaka SHC,

4) przymocować za pomocą strzemienia kolejną stropnicę stalowo-członową,
5) wyłożyć strop nad obudową okorkami drewnianymi, przed jej rozparciem,
6) zabudować drugi rząd obudowy zachowując równą podziałkę oraz budując stojaki

w trójkąt,

7) scharakteryzować wykonanie zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

materiały dydaktyczne,

−

instrukcja stanowiskowa,

−

literatura zgodna z punktem 7 poradnika dla nauczyciela,

−

stropnice SCGB,

−

stojaki SHC,

−

okorki drewniane,

−

narzędzia: młot, kilof.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) określić zadania obudowy wyrobisk górniczych?



2) scharakteryzować systematykę obudowy wyrobisk wybierkowych?



3) wymienić elementy składowe stojaka SV?



4) określić zakres stosowania obudowy indywidualnej?



5) scharakteryzować sposób zabudowy w trójkąt?



6) rozróżnić rodzaje obudowy zmechanizowanej?



7) scharakteryzować zasadę działania sekcji obudowy zmechanizowanej?



8) scharakteryzować sposób likwidacji ściany z obudową zmechanizowaną?



9) wyjaśnić na czym polega sterowanie przyległe?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Obudowa wyrobisk korytarzowych

4.2.1. Materiał nauczania

Systematyka obudowy wyrobisk korytarzowych

Wyrobisko korytarzowe (chodnikowe) charakteryzuje się małym przekrojem (do 20 m

)

w stosunku do jego długości. Przekrój wyrobiska korytarzowego zależy od funkcji, jakie ma
ono spełniać, a mogą to być: przewietrzanie, prowadzenie kabli i rurociągów, przejście dla
ludzi, transport materiałów i urobku.

Materiałem obudowy może być: drewno, cegła, betonity, beton, beton natryskowy,

żelbet, stal, strunobeton, siatkobeton, drutobeton, itp.

Elementami obudowy mogą być: bale (okładziny), stojaki, stropnice, łuki, zestawy

prefabrykowane, zastrzały, podciągi, kliny, kotwie, sworznie, przyczółki, tubingi, cegły,
betonity. Obudowę górniczą można usystematyzować jak na rysunku 12. W myśl tego
podziału obudowa traktowana jest jako urządzenie lub zbiór urządzeń stanowiących ochronę
wyrobiska górniczego przed zaciskaniem.

Rys. 12. Systematyka obudowy wyrobisk korytarzowych ze względu na sposób pracy i konstrukcję [4, s. 50]

Rodzaje obudowy stosowanej górotworze wyrobiskach korytarzowych:

–

obudowa podatna – obudowa górnicza złożona z zestawów lub elementów, które pod
wpływem nacisków górotworu zsuwają się lub odkształcają się do założonej
konstrukcyjnie długości,

–

obudowa sztywna – obudowa górnicza składająca się z elementów sztywnych, tzn.
wykazujących podatność na obciążenia jedynie w granicach odkształceń materiału
(sprężystych),

–

obudowa hydrauliczna – obudowa górnicza przenosząca poosiowe siły podporowe na
zasadzie hydraulicznej,

–

obudowa cierna – obudowa górnicza, przenosząca poosiowe siły podporowe na zasadzie
tarcia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–

obudowa hydrauliczna zwykła – obudowa złożona ze stojaków hydraulicznych (tzn.
indywidualnych) oraz stropnic,

–

obudowa zmechanizowana odrzwiowa – obudowa górnicza złożona z zestawów
zmechanizowanych odrzwiowych ustawianych w ustalonych odstępach od siebie,

–

obudowa odrzwiowa – obudowa złożona z odrzwi ustawionych w ustalonych odstępach
od siebie,

–

obudowa kotwowa – obudowa ochraniająca wyrobisko przed zaciskaniem za pomocą
kotwi,

–

obudowa sklepieniowa (sklepiona) – obudowa sztywna lub upodatniona tworząca nad
wyrobiskiem korytarzowym zwarte, trwałe sklepienie,

–

obudowa prosta – obudowa odrzwiowa, której części przylegające do ociosów i stropu
wyrobiska są prostoliniowe,

–

obudowa łukowa – obudowa odrzwiowa złożona z odrzwi łukowych,

–

obudowa murowa – obudowa sklepieniowa wykonana z cegły, betonu, betonitów,
drutobetonu, siatkobetonu,

–

obudowa natryskowa – obudowa wykonana z warstwy materiału, np.: betonu,
nałożonego za pomocą natryskiwania na strop bądź ociosy wyrobiska górniczego dla ich
umocnienia lub uszczelnienia,

–

obudowa żelbetowa – obudowa wykonana z betonu zbrojonego stalą,

–

obudowa prefabrykowana – obudowa złożona z prefabrykowanych segmentów.
Kształt obudowy może być: kołowy, beczkowy, eliptyczny, sklepieniowy, arkadowy,

odrzwiowy (prostokątny, trapezowy, wieloboczny).

Rys. 13. Schemat podziału obudowy wyrobisk korytarzowych i komorowych [3, s. 101]

Ze względu na rodzaj stosowanej konstrukcji górnicze obudowy wyrobisk korytarzowych

i komorowych o krzywoliniowym kształcie przekroju poprzecznego (rys. 13) podzielono na
obudowy: odrzwiowe, kotwowe, powłokowe, sklepieniowe, kombinowane, specjalne.

Dalszego podziału i oznaczenia obudów dokonano na podstawie cech uwzględniających

pracę obudowy z podstawowych elementów konstrukcyjnych wchodzących w skład
obudowy. Podział konstrukcji obudów i ich oznaczenia przedstawiono na rysunku 13.

Przedstawiona systematyka obudowy oraz dokładna analiza charakteru deformacji

górotworu wokół wyrobiska, znajomość zachowania się skał przylegających do elementów
obudowy, sposób przenoszenia ciśnień za pomocą wykładki oraz wpływ czasu na zachowanie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

się obudowanego wyrobiska umożliwia wybór i zaprojektowanie właściwej dla danego
wyrobiska obudowy.

W celu doboru właściwej obudowy należy ustalić własności fizykomechaniczne

i reologiczne skał, własności chemiczne wód w górotworze otaczającym wyrobisko, wpływ
robót górniczych na zachowanie się górotworu wokół wyrobiska oraz przejawy ciśnienia,
jako reakcji wynikających z oddziaływania różnych typów obudów na górotwór, itp.

Obudowa wyrobisk korytarzowych

Ze wzglądu na stosowane tworzywo obudowę wyrobisk korytarzowych dzieli się na

kamienną, metalową, drewnianą, z tworzyw sztucznych i obudowę mieszaną, kombinowaną
i powłokową.

Obudowa kamienna

Wszystkie ważniejsze wyrobiska korytarzowe udostępniające i niektóre przygotowawcze,

jak przekopy, przecznice, chodniki kamienne, komory, połączenia wyrobisk drążone
w górotworze, w którym przewiduje się obciążenie, statyczne, można wykonać w obudowie
kamiennej: murowanej z cegły i betonitów, betonowej, natryskowej, żelbetowej i jej
modyfikacji, siatkobetonowej, strunobetonowej, drutobetonowej. Podział obudowy kamiennej
podano na rysunku 14.

Rys. 14. Systematyka obudowy kamiennej i zakres stosowania [3, s. 104]

Obudowa kamienna jest obudową sztywną, którą można częściowo upodatnić przez

zastosowanie wkładek upodatniających, np. drewnianych, lub przez pozostawienie szczelin
dylatacyjnych. Obudowa taka, stosowana w odpowiednich warunkach, jest bardzo trwała.
Duża jej wytrzymałość przy równoczesnej trwałości i niepalności stanowi największą zaletę.
Z uwagi na sztywność konstrukcji obudowa kamienna najlepiej współpracuje z górotworem

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

nie naruszonym eksploatacją górniczą albo z górotworem odprężonym. Nadmierne zmienne
ciśnienie górotworu powoduje zniszczenie struktury obudowy, jej deformacje, natomiast
ciśnienie dynamiczne może spowodować trwałe uszkodzenie (zniszczenie), a w efekcie utratę
stateczności wyrobiska.

Z obudów kamiennych najwłaściwsze, ze względu na wiązanie z górotworem są

obudowy monolityczne, np. betonowe, żelbetowe, drutobetonowe, siatkobetonowe oraz
obudowy prefabrykowane z żelbetu sprężonego i strunobetonu. Obudowy te są coraz częściej
stosowane w budownictwie podziemnym kopalń. Poza tym nadają się one do pełnego
mechanizowania ich wykonawstwa, dzięki czemu są ekonomiczne. W wyrobiskach
nietypowych, o małych przekrojach (brak miejsca na mechaniczne wykonywanie obudowy),
wykonuje się obudowy betonitowe, rzadziej z cegły. Obudowę żelbetową zwykłą wykonuje
się w trudnych warunkach hydrogeologicznych, w których występują bardzo duże ciśnienia
górotworu. Kształt poprzecznego przekroju wyrobisk korytarzowych w obudowie kamiennej
zależy od warunków górniczo-geologicznych, a w szczególności od zwięzłości skał
otaczających i kierunku wywieranego przez nie nacisku na obudowę. Stosowane kształty
obudów kamiennych w zależności od warunków górniczo-geologicznych scharakteryzowano
w tabeli 1.

Tabela 1. Kształt obudów kamiennych [3, s. 105]

Obudowę murowaną stanowią prefabrykaty jak cegła i betonity oraz zaprawa cementowa.

Wytrzymałość obudowy zależy od jakości cementu, jakości składu ziarnowego kruszywa,
stosunku zaprawy do ilości wody, sposobu mieszania, zagęszczania oraz warunków wiązania
zaprawy, sposobu ułożenia cegieł, betonitów w murze.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obudowa betonowa jest obudową składającą się z grubościennej warstwy betonu

zwykłego, układanego pomiędzy deskowanie. Przyjmuje ona kształt wyrobiska. O nośności
decyduje marka betonu i grubość warstwy betonu.

Obudowa natryskowa to obudowa wykonana z betonu, drutobetonu, układana na

obnażane powierzchnie wyrobiska za pomocą natrysku wykonywanego specjalnym
urządzeniem, np. torkretnicą. Obudowa ta może współpracować także z innymi rodzajami
obudów, np.: obudową kotwową, metalową odrzwiową.

Obudowa żelbetowa wykonana jest z grubościennej zbrojonej warstwy betonu zwykłego,

w której zbrojenie jako element konstrukcyjny ma za zadanie znosić naprężenia rozciągające.
Wyróżniamy obudowy żelbetowe zwykłe i prefabrykowane, które w odróżnieniu od
monolitycznych (ze względu na wiązanie zaprawy i betonu) mogą natychmiast po jej
wykonaniu przejąć ciśnienie górotworu.

Obudowa siatkobetonowa prefabrykowana. Występujące w obudowie tej zbrojenie

stanowią cienkie druty gęsto rozmieszczone występujące w postaci siatek. Dzięki znacznemu
nasyceniu betonu drutami siatki uzyskuje się dużą jednorodność siatkobetonu, stanowiącą
jego największą zaletę.

Obudowa strunobetonowa prefabrykowana składa się z następujących elementów:

żelbetowych stojaków, stropnicy strunobetonowej, rozpór żelbetowych zapewniających
stateczność przestrzenną układu, okładzin żelbetowych przekazujących obciążenie na
stropnicę lub łuki ociosowe.

Obudowa drutobetonowa może być wykonana jako monolityczna obudowa betonowa za

pomocą deskowania, metoda natrysku bez deskowania, jako obudowa ażurowa składająca się
z gotowych elementów wykonanych z drutobetonu. Drutobeton jest to mieszanina betonu
zbrojonego krótkimi kawałkami cienkich drutów stalowych, rozmieszczonych w całej masie
betonowej w sposób równomierny, lecz ukierunkowanych w sposób przypadkowy.

Obudowa metalowa to obudowa wykonana z elementów stalowych lub ze stopów

lekkich metali. Do najważniejszych zalet obudowy metalowej zalicza się:
–

dużą wytrzymałość,

–

trwałość i możliwość wielokrotnego stosowania,

–

możliwość łatwego dostosowania kształtu obudowy do kształtu wyrobiska oraz do
warunków panujących w danym wyrobisku,

–

łatwość i szybkość wykonania obudowy,

–

mniejszą pracochłonność przy wykonywaniu (stawianiu) obudowy oraz utrzymywaniu
wyrobisk w stosunku do innych rodzajów obudów.

Rodzaje obudowy metalowej wyrobisk korytarzowych

W zależności od przewidywanego charakteru i wielkości obciążenia stosuje się

w wyrobiskach obudowę sztywną lub podatną. Konstrukcję sztywną, zależnie od zmienności
działania ciśnienia i rodzaju górotworu, wykonuje się prostokątną, trapezową, arkadową,
owalną, kołową, eliptyczną bądź ochrania się wyrobisko samymi stropnicami. Przez
konstrukcję podatną rozumie się taką konstrukcję, która pozwala na zmniejszenie jej
wymiarów na skutek przemieszczania się pewnych elementów konstrukcji względem siebie
w miejscu przewidzianym przez konstruktora, przy czym przemieszczenie to zachodzi pod

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wpływem określonej siły ściśle ustalonej. Biorąc pod uwagę charakter pracy obudowy oraz
jej konstrukcję, obudowę metalową można podzielić na obudowę:
–

podwieszaną przyczółkową,

–

odrzwiową: sztywną, podatną, przegubową,

–

kotwową.

Obudowa podwieszana przyczółkowa

Stateczność wyrobisk wymaga natychmiastowego podparcia, zwłaszcza stropu, najlepiej

od razu, obudową ostateczną z możliwością nadawania jej jak największej podporności
wstępnej najlepiej równej roboczej. Warunki te w znacznym stopniu spełnia obudowa
przyczółkowa, którą można stosować w wyrobiskach korytarzowych o mocnych ociosach.

Obudowa przyczółkowa nie wymaga stosowania stojaków. Stropnica wsparta jest na

dwóch przyczółkach umocowanych w ociosach wyrobiska za pomocą sworzni (7) (rys. 15).
Każdy przyczółek składa się ze wspornika (1) uchwytu (2) i dwóch klinów (3). Wspornik
w postaci płytki stalowej ma dwa żebra przyspawane do niej prostopadle, pomiędzy które
wchodzi trzon siodełka (4). W żebrach wspornika oraz w trzonie siodełka są pionowe
szczeliny przysunięte względem siebie w położeniu wyjściowym (a więc gdy siodełko
spoczywa swobodnie na żebrach) w ten sposób, żeby można było wsunąć w nie kliny tylko
częściowo. Dalsze pobijanie klinów powoduje przesunięcie uchwytu siodełka w kierunku
pionowym, a tym samym podniesienie spoczywającej na nim stropnicy. Ponieważ wspornik
umocowany w ociosie pozostaje podczas pobijania klinów w pozycji stałej, przeto siodełko
podnoszone klinami dociska coraz bardziej stropnicę (5), łącznie z okładzinami (6) do stropu,
nadając obudowie coraz większą podporność wstępną.

Rys. 15. Obudowa przyczółkowa: a) widok wyrobiska z obudową, b) sposób zamocowania przyczółki w ociosie

[3, s. 251]

Obudowa metalowa odrzwiowa sztywna ŁS (rys. 16) nie dopuszcza do zmiany kształtu

wyrobiska pomimo wzrastającego ciśnienia, a deformacja obudowy następuje po
przekroczeniu doraźnej wytrzymałości materiału. Obudowa może być wykonana jako
prostokątna i trapezowa, o kształcie okrągłym, owalnym, łukowym. Wykonuje się ją ze
starych szyn kolejowych lub z dźwigarów dwuteowych. Obudowa sztywna ŁS przeznaczona
jest dla wyrobisk wykonanych w trudnych warunkach górniczo-geologicznych,
tj.: w wyrobiskach długotrwałych nie narażonych na bezpośrednie wpływy eksploatacji,
w górotworze odpornym na działanie atmosfery kopalnianej, w warunkach występowania
wzmożonych ciśnień górotworu, w warunkach występowania znacznych ciśnień
dynamicznych przy ograniczonej do ok. 15% konwergencji wyrobiska w stosunku do
początkowej jego wysokości.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 16. Konstrukcja obudowy sztywnej zamkniętej: 1 – spągnica, 2 – podsypka, 3 – beton natryskowy,

4 – odrzwia ŁS, 5 – okładziny [3, s. 266]

Łuki obudowy po skręceniu stawia się zgodnie z projektem w gniazdach wykutych

w spągu z umieszczonymi w nich betonitami, po czym zakłada się rozpory drewniane lub
metalowe. Od strony ociosów opina się łuki okładzinami, natomiast wolna przestrzeń między
okładzinami a ociosem chodnika wypełnia się szczelnie podsadzką kamienną.

Obudowa metalowa odrzwiowa podatna ŁP

Obudowa łukowa podatna – złożona z odrzwi łukowych podatnych, tzw. ŁP, stosowana

jest w wyrobiskach przygotowawczych (kamiennych, węglowych i kamienno-węglowych)
i w wyrobiskach znajdujących się w obrębie wyrobisk wybierkowych, nowo drążonych lub
przebudowywanych. Obudowa ŁP (rys. 17) składa się z następujących elementów: z łuków
ociosowych (1) i łuku stropnicowego (2), dwóch strzemion (3) łączących łuki ociosowe
z łukiem stropnicowym. Łuki ociosowe, czyli korytka ociosowe (KO) (4) i łuki stropnicowe,
czyli korytka stropnicowe (KS) (5) wykonywane są ze stali węglowej konstrukcyjnej. Profile
korytkowe z tej stali są walcowane, a następnie wyginane na zimno giętarkami. Strzemiona
wykonywane są ze stali. Kabłąk strzemiona wykonany jest z okrągłego pręta, jarzmo zaś
z pręta płaskiego. Nakrętki są sześciokątne, półsurowe. Obudowa ŁP wykonana jest ze stali
o profilu korytkowym. W ostatnich latach najpowszechniejsze zastosowanie ma obudowa
łukami podatnymi z kształtowników o profilu V.

Rys. 17. Obudowa podatna ŁP: a) odrzwia obudowy, b) łuk ociosowy i stropnicowy, c) strzemiona [3, s. 285]

Konstrukcję łuków obudowy ŁP dzieli się w zależności od wielkości łuków wymiarów

poprzecznych wyrobiska w świetle obudowy. Zgodnie z tym wyróżnia się przeważnie 10
wielkości rozmiarów odrzwi ponumerowanych od 1 do 10.

Wykonanie obudowy i jej wpływ na pracę łuków

Przed ustawieniem łuku stalowego należy tak wykonać wyrobisko, aby jego kształt był

mniej więcej dostosowany do kształtu obudowy ŁP. Ustawienie odrzwi może być wykonane
2 sposobami, a mianowicie przez:
–

skręcenie odrzwi na spągu wyrobiska i podniesienie ich w całości, a następnie ustawienie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ich w położeniu zgodnym z książką obudowy,

–

zawieszenie łuku stropnicy na podciągu, a następnie dostawienie łuków ociosowych
i skręcenie ich strzemionami ze stropnicą.
Dolne końce łuków ociosowych powinny być ustawione w gniazdkach, których

głębokość dochodzi do 20 cm, a w skałach słabych na podkładach betonowych, metalowych
lub z twardego drewna grubości od 80 do 140 mm, umieszczonych w wykutych w skale
gniazdach. Łuki ociosowe łączy się z łukiem stropnicowym strzemionami, przy czym
odległość strzemion od końców zakładki powinna wynosić 10 cm. Odległość między
strzemionami powinna wynosić 20 cm. Strzemiona dokręca się kluczem – najlepiej
z umieszczanym dynamometrem, co zapewnia przy każdych odrzwiach jednakowy docisk
łuku stropnicowego do ociosowego. Połączenie łuku stropnicowego z ociosowym powinno
być tak wykonane, aby łuki na całej długości wzajemnego zachodzenia, były równoległe – na
co należy zwrócić uwagę przed, jak i w czasie skręcania śrub w strzemionach. Dla
prawidłowej pracy obudowy konieczne jest, aby końce łuków nie zaczepiały się za okładziny
lub o górotwór. Istotna jest również długość „zakładki” skręcanych elementów, która zależy
od rozmiaru obudowy (od 0,45 do 0,60 m). Odstęp między odrzwiami mierzony od środka
odrzwia do środka następnego nazywamy podziałką obudowy. Równy odstęp między
odrzwiami i jednakowe ich nachylenie względem pionu lub osi podłużnej wyrobiska ustala
się za pomocą rozpór, które wykonuje się przeważnie z profili stalowych (okrąglaków

drewnianych nie wolno stosować). Rozpory są również potrzebne z tego powodu, że obudowa
nie uzyskuje żadnej podporności wstępnej, a zatem jest łatwo wywrotna. Zależnie od
wielkości łuków, powinno być pięć do dwunastu

rozpór symetrycznie rozmieszczonych na

obwodzie konstrukcji obudowy (co 1,2 m). Wolną przestrzeń między obudową a nierówną
powierzchnią ociosu i stropu wyrobiska wypełnia się skałą płonną. Równolegle
z wykonywaniem wykładki, począwszy od spągu wyrobiska, na obwodzie obudowy układa
się okładziny żelbetonowe lub siatkę wykładzinową zgrzewaną. Wykładka kamienna,
o odpowiedniej grubości i szczelności wykonania między obudową a obnażonym
górotworem, zapewnia obudowie korzystniejszą współpracę z górotworem wskutek
wytwarzania warunków do jej równomiernego obciążenia odkształcającymi się skałami.

W przypadku zaistnienia lokalnego obciążenia dynamicznego wykładka spełnia także

rolę amortyzatora łagodzącego naciski przenoszone na obudowę.

Obudowa ŁP wymaga nie tylko bardzo dokładnego wykonania, ale i pieczołowitej

konserwacji oraz kontroli zachowania się jej w czasie pracy. Najczęściej spotykanymi
błędami i usterkami przy stawianiu obudowy są:
–

nieprzestrzeganie właściwego posadowienia stóp łuków ociosowych w gniazdach, często
wskutek niewybrania skały, przez co łuki w strzemionach, nie przylegając należycie do
siebie, powodują uszkodzenia strzemion i nie dopuszczają często do maksymalnej
podatności obudowy,

–

nieprzestrzeganie stałych odstępów pomiędzy strzemionami; obecnie stosowane są tzw.
zabieraki eliminujące tę usterkę,

–

stosowanie zbyt wielkich przekrojów (łuków) obudowy dla danego wyrobiska, obudowa
styka się wówczas bezpośrednio ze skałą, co może spowodować obciążenie siłą
skupioną, zatrzymanie się zsuwu wskutek zazębienia końca łuku stropnicowego
z ociosem i przedwczesne deformacje konstrukcji,

–

utworzenie się zadziorów wskutek zagłębienia się końca jednego elementu w drugi,
a nawet niszczenie końców łuków ociosowych.
Obudowa ŁP nawet po przekroczeniu jej wytrzymałości nie ulega załamaniu, lecz tylko

pewnej deformacji elementów w taki sposób, że jeszcze i w tym stanie utrzymuje strop przed
zawaleniem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rabowanie obudowy ŁP

Likwidacja wyrobisk, jak również względy oszczędnościowe powodują konieczność

rabowania obudowy i ponownego jej wykorzystania (po przywróceniu pierwotnego kształtu
elementom za pomocą prasy) w innym nowo wykonywanym wyrobisku. Kierunek rabowania
obudowy w wyrobiskach korytarzowych uzależniony jest od wielkości kąta nachylenia. Przy
nachyleniu wyrobisk powyżej 15° rabowanie powinno się prowadzić po wzniosie (z dołu do
góry), natomiast przy nachyleniu mniejszym od 15° można prowadzić rabowanie w obie
strony. Przed przystąpieniem do rabowania przeznaczone do rabowania odrzwia i dwa
następne muszą być zabezpieczone dodatkowo postawionymi stojakami, tzw. pośredniakami.

Aby uniknąć samostaczania się luźnych brył skalnych, należy zabudować poprzeczne

rozpory z końcami założonymi za odrzwia tej obudowy poniżej miejsca rabowania.

W czasie rabowania rabunkarz powinien stać podczas odkręcania śrub od zamków tej

obudowy pod odrzwiami nie przeznaczonymi do rabowania. Do wyciągania poszczególnych
elementów obudowy ŁP należy używać kołowrotów lub ciągarek, np. typu BKS. Przy
wyciąganiu odrzwi obudowy powinno się najpierw wyrabować kolejno łuki ociosowe,
a następnie łuk stropnicowy z podbudowanym stojakiem pośrednim. W podobny sposób
można przeprowadzić rabowanie obudowy stalowej sztywnej. Do rabowania obudowy ŁP
wykorzystuje się również odpowiednio dostosowane ładowarki i inny sprzęt mechaniczny.

Obudowa metalowa łukami podatnymi z kształtowników V

W kopalniach podziemnych stosuje się najczęściej obudowę metalową ŁP

z kształtowników o profilu V. Zasada pracy tej obudowy, a także rabowanie są podobne do
obudowy ŁP z kształtowników o profilu korytkowym. Podporność robocza obudowy
o profilu V jest znacznie wyższa.

Podobnie jak obudowy z kształtowników korytkowych, obudowa V składa się z dwóch,

łuków ociosowych i łuku stropnicowego jedno lub dwuczęściowego. Do stabilizacji obudowy
stosuje się rozpory stalowe dwustronnego działania budowane we wzajemnej odległości do
1,2 m od siebie. Przy odrzwiach ze stropnicą dwuczęściową, dwie górne rozpory zakłada się
na łuku stropnicowym symetrycznie w odległości do 0,6 m od osi symetrii odrzwi,
a pozostałe również symetrycznie, tak, aby odległości między rozporami nie przekraczały
1,2 m. Liczba rozpór zależna jest od wielkości odrzwi. Rozpory należy skręcić strzemionkami
z odrzwiami obudowy. Jako opinkę stropu i ociosów stosuje się siatkę zgrzewaną zaczepową
łączoną na zakładkę lub okładziny betonitowe (żelbetowe).

W przodkach drążonych przy zastosowaniu kombajnu stosuje się wzmocnienie obudowy

poprzez zabudowę podciągu z szyn S-24, stropnic stalowo-członowych SCGB lub korytkiem
bądź stropnicą z profilu V25, na odcinku manewrowania kombajnem. Podciągi buduje się na
wysokości około 1,5 m od spągu po obu ociosach wyrobiska. Podciągi mocuje się śrubami
hakowymi lub kabłąkowymi w odstępach do 1 m do obudowy chodnikowej.

Na każdej zmianie należy przed rozpoczęciem drążenia skontrolować stan obudowy

w bezpośrednim sąsiedztwie przodka ze szczególnym uwzględnieniem właściwego skręcenia
odrzwi śrubami strzemionowymi oraz wypełnienie pustek między obudową, a wyłomem
wyrobiska

oraz

skontrolować

usztywnienie

podciągów

budowanych

strefie

przyprzodkowej.

Po urobieniu przodka na żądaną głębokość wycofuje się kombajn i zabezpiecza organ

urabiający przed załączeniem a ramię organu ustawić w ten sposób, aby można było
zamocować w uchwycie łuk stropnicowy. Następnie dokonuje się obrywki stropu i ociosów
wyrobiska. Po umocowaniu w uchwycie łuku stropnicowego kombajn ustawia się w pozycji
do zabudowy odrzwi zachowując podziałkę obudowy oraz jej osiowość. Następnie na łuk
stropnicowy zabudowuje się rozpory stabilizujące oraz wykonuje zabezpieczenie stropu
zabudowując okładziny betonitowe lub siatkę zgrzewaną zaczepowi łączoną na zakładkę. Po

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wykonaniu powyższego można przystąpić do zabudowy łuków ociosowych. W przypadku
występowania spągu pokładu warstwy skał o niskiej wytrzymałości na ściskanie lub węgla,
łuki ociosowe buduje się na stopach podporowych zgodnie z metryką obudowy. Po
dostawieniu łuków ociosowych do łuku stropnicowego przystępujemy do skręcenia ich
strzemionami SD (rys. 18) zwracając szczególną uwagę na wielkość zakładek. Następnie
dokonuje się stabilizacji odrzwi za pomocą rozpór dwustronnego działania (rys. 19)
i przystępuje do wykonania opinki i wykonania szczelnej wykładki pustek za obudową.

W przypadku drążenia chodnika poziomego lub o nachyleniu do 10°, wówczas odrzwia

obudowy stawia się prostopadle do osi podłużnej wyrobiska. Jeżeli nachylenie drążonego
wyrobiska wynosi od 10° do 25° wówczas odrzwia obudowy stawia się z odchyleniem do 5°
w kierunku wzniosu, natomiast przy nachyleniu powyżej 25° odrzwia obudowy stawia się
z odchyleniem od 5° do 10° w kierunku wzniosu.

Rys. 18. Strzemiona dwujarzmowe [www.hutlab.com.pl/produkty.php]

Rys. 19.

Rozpory miedzyodrzwiowe rurowe typu RMR-V29 dwustronnego działania [www.arnal.com.pl]

Obudowę podatną o profilu V można stosować w wyrobiskach korytarzowych

w trudnych warunkach górniczo-geologicznych. W zależności od warunków geotechnicznych
obudowa z kształtowników V może być wykonana jako obudowa:
–

łukowa podatna symetryczna, składająca się z trzech lub czterech elementów,

–

łukowa podatna podwyższona składająca się z trzech lub czterech elementów,

–

łukowa podatna zamknięta, ze stropnicą dzieloną i nie dzieloną,

–

zamknięta podatna kołowa.

Obudowa zamknięta łukowa podatna jest przystosowana do współpracy z górotworem

w wyrobiskach, w których występuje wypiętrzenie spągu. Zasada pracy obudowy podobna
jest do pracy obudowy ŁP o profilu korytkowym, czyli TH.

Obudowa prostokątna OTO

Jest to obudowa stalowa podatna o kształcie prostokątnym. Elementy tej obudowy to

stropnice stalowe wykonane z profili korytkowych oraz stojaki cierne (Valent, SV). Na
końcach stropnicy przyspawane są kostki, pod które przychodzi koronka rdzennika stojaka
ciernego. Odrzwia OTO ustawia się w ten sposób, że najpierw na dwóch podciągach
(udźwigach) zawiesza się stropnicę i robi wykładkę stropu oraz zakłada się tzw. zgniotkę
(kawałek deski) pod stropnicę w miejscu rozpierania stojakiem. Następnie można rozpierać
stojaki. Obudowa OTO używana jest do zabudowy wnęk technologicznych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obudowa kotwowa

Deformacje warstw górotworu w obrębie wyrobisk górniczych uzależnione są między

innymi od rodzaju zastosowanej obudowy oraz czasu jej wykonania od chwili odsłonięcia
ociosów skalnych. Opóźnienie zjawiska odkształcania się warstw skalnych na obwodzie
wyrobiska można uzyskać przez przytwierdzenie warstwy słabszej do mocnej lub spięcie
(usztywnienie) kilku warstw ze sobą natychmiast po obnażeniu powierzchni. Przytwierdzenia
lub spięcia warstw można dokonać za pomocą kotwi. Jest to kotwiące działanie obudowy.

Obudowa kotwowa wzmacnia strop wyrobiska górniczego za pomocą kotwi wkładanych

w otwory wiertnicze wykonane w stropie i ociosach wyrobiska. Przez kotew rozumie się
cięgło, którego jeden koniec (głowica) zamocowany jest w górotworze, tzn. rozparty
w otworze wiertniczym, a drugi (końcówka) służy do podtrzymania zewnętrznej warstwy
skalnej.

W obudowie kotwowej należy wyróżnić kotwie o utwierdzeniu:

–

punktowym (rozprężne, klinowe),

–

ciągłym (żelbetowe, wklejane).
Przy stosowaniu kotwi o utwierdzeniu punktowym konieczne jest wywołanie naciągu

wstępnego. Przez uzyskanie w kotwach naciągu wstępnego już podczas ich osadzania, można
natychmiast po założeniu kotwi wywołać naprężenia w górotworze, przeciwdziałające jego
tendencji do zruszania i tym samym przesuwania się materiału skalnego do wnętrza
wyrobiska.

W przypadku zabudowy kotwi o zamocowaniu ciągłym wywołanie naciągu wstępnego

cięgła nie jest konieczne, jeżeli substancja wiążąca wypełnia cały otwór. Wszystkie
rozwiązania kotwi mają na celu uzyskanie maksymalnej nośności za pomocą najprostszej
konstrukcji. O nośności kotwi, (przez którą rozumie się opór stawiany przez kotew przy
wyciąganiu jej z otworu pod warunkiem, że odkształcenia elementów kotwi w zestawie nie
przekraczają granicy plastyczności) decyduje wytrzymałość konstrukcji i zamocowania
w otworze oraz rodzaj i stan fizyczny skał.

Obudowa kotwowa wykonana natychmiast po odsłonięciu powierzchni wyrobiska,

np.: stropu, powinna umożliwić ściśnięcie warstw w celu utrzymania w jak najwyższym
stopniu naprężeń ściskających panujących dotąd w skałach.

Oprócz obudowy samymi kotwami wykorzystuje się kotwie w celu wzmocnienia

obudowy istniejącej w wyrobisku górniczym.

Obudowa kotwowa, ze względu na niezależną pracę jej poszczególnych elementów

(kotwi),

umożliwia

korzystne

dostosowanie

różnych

kształtów

wyrobisk,

uwzględniających zarówno rozkład obciążeń, jak i ekonomikę wykorzystania ich przekroju.

Podporność naturalna w obrębie wyrobiska górniczego zostaje włączona w pełni do

współpracy z obudową.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 20. Schematy wykonywania obudowy kotwowej: a, e) wzmocnienie skał monolitycznych,

c, d, h, i) usztywnienie i wzmocnienie skał uwarstwionych, b, f, g) usytuowanie kotwi w górotworze
przy nachyleniu warstw [3, s. 325]

Rodzaje obudowy kotwowej i jej elementy

Obudowę kotwową można podzielić na:

–

obudowę kotwową zwykłą, w której strop wyrobiska spinany jest w zalegających wyżej
warstwach calizny za pomocą samych kotwi,

–

obudowę kotwowo-płytową, w której spinające strop kotwie zaopatrzone są w płyty
podtrzymujące strop wyrobiska górniczego,

–

obudowę kotwowo-siatkową, w której na spinających strop wyrobiska kotwach
zawieszona jest siatka osłaniająca,

–

obudowę kotwowo-stropnicową, w której na spinających strop wyrobiska kotwach
zawieszone są stropnice, podtrzymujące strop między kotwami,

–

obudowę kotwową-złożoną, w której kotwie obejmują wszystkie powierzchnie
obnażonego górotworu, z wykorzystaniem techniki jak dla pierwszych czterech
przypadków,

–

obudowę kotwiąco-stropnicowo-osiową, w której kotwienie obejmuje strop i ściany
boczne wyrobiska, z wykorzystaniem techniki jak do pierwszych trzech przypadków,

–

kotwie wklejane.

W zależności od rodzaju wyrobiska, budowy geologicznej górotworu i czasu trwania

wyrobiska stosuje się różne rodzaje kotwi (rys. 21).

Wykonywanie obudowy kotwowej
a) Wykonywanie obudowy kotwowej za pomocą linowych kotwi stalowych ze szczękami.

Po wprowadzeniu kotwi do otworu i pociągnięciu za linę następuje natychmiast jej

rozparcie w otworze. W analogiczny sposób postępuje się z drugim urządzeniem
uchwytowym na drugim końcu liny. Odległość otworów może być dowolna i ustala się ją
odpowiednio do danych warunków górniczo-geologicznych. Napinanie wystającej pętli
liny można uzyskać przez wbicie klina między powierzchnie wyrobiska a pętle liny lub
przez wciśnięcie jednego końca liny wraz ze szczękami do otworu za pomocą stojaka
hydraulicznego, przedtem jednak pod występującą pętlę należy włożyć podkładkę.

b) Kotwienie obudowy za pomocą kotwi rozprężnych.

W celu wykonania obudowy kotwowej należy odkręcić głowicę, nałożyć na cięgło

w odpowiedniej kolejności podkładki, zakręcić głowicę na powrót, zdjąć ochronę
z głowicy, zabezpieczającą zestaw jej elementów, po czym kotew wprowadza się do

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

otworu. Teraz kotwiarką lub zakrętakiem powoduje się obrót cięgła, wskutek czego
następuje rozparcie głowicy i wywołanie potrzebnego naciągu wstępnego.

c) Kotwienie za pomocą kotwi szczelinowo-klinowych.

Wykonywanie obudowy zaczyna się od osadzenia klina w szczelinie cięgła,

powodując nieznaczne rozchylenie szczeliny i utrzymanie się w niej klina. Następnie
kotew z klinem wprowadza się do otworu, wskutek czego powinno się wywołać wstępne
zaklinowanie kotwi, po czym kotwiarką lub przez pobijanie doprowadza się do
ostatecznego rozparcia głowicy. W przypadku stosowania siatki opinającej strop mocuje
się ją, zakłada podkładki dociskowe i ewentualnie wyrównujące oraz nakrętkę
podtrzymującą podkładki. Po wykonaniu tych czynności kotwiarką lub kluczem zakręca
się nakrętki do wywołania żądanego nacisku wstępnego.

Rys. 21. Rodzaje kotwi: a) kotew klinowa, b, c, d, e) kotew szczękowa, f, g) kotwie łączone spoiwem,

h) kotew szczękowo-linowa, i) kotew szczękowo-nasadkowa, k) kotew szczękowa z dwoma stożkami
rozpierającymi szczęki odciskowe, l) kotew uniwersalna; 1 – pręt kotwi, 2 – nasadka kotwi,
3 – nasadka podtrzymująca, 4 – elementy głowicy; m) kotwie wklejane w części otworu: 1 – fiolka
(substancja klejąca), 2 – żerdź, 3 – pierścień oporowy, 4 – uszczelka gumowa, 5 – podkładka
zasadnicza, 7 – podkładka pomocnicza, 6, 8 – nakretka pomocnicza; n) kotwie wklejane na całej
długości otworu: 1 – fiolki, 2 – żerdź, 3 – uszczelka gumowa, 4 – podkładka, 5 – nakretka zasadnicza,
6 – ścisk [3, s. 328]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 22. Kotew ekspansywna (rozprężna) dwuszczękowa stosowana w kopalniach rud: 1 – żerdź, 2 – szczęki,

3 – rozpieracz, 4 – łącznik, 5 – kapturek, 6 – podkładka, 7 – pierścień sprężynowy [3, s. 330]

d) Kotwienie za pomocą kotwi żelbetowych.

Otwory w stropie wierci się po dokonaniu obrywki i tymczasowym zabezpieczeniu

stropu. Należy kotwić wyrobisko po każdym zabiorze i wybraniu odstrzelonego urobku.
Szczegółowy proces przygotowania zaprawy i jej umieszczanie w otworze powinny być
zgodne z opracowaną technologią i instrukcją wykonawczą. Ze względu na dodatki
szybko wiążące, proces kotwienia powinien przebiegać szybko i sprawnie. Mając
przygotowana zaprawę wkłada się do otworu tulejkę sprężynującą, przez którą wsuwa się
wtryskiwacz, z boku zaś rurkę odpowietrzającą z metalu lub tworzywa sztucznego.
Tulejka jest utrzymywana w otworze przez sprężynujące działanie zwiniętej blachy
stalowej. Wycięte ząbki tulejki zgięte do środka, zamykając wylot otworu. Do
napełnienia około 3/4 objętości otworu zaprawą wyjmuje się wtryskiwacz i rurkę
odpowietrzającą. Z kolei wciska się do otworu ręcznie pręt kotwi z żelaza zbrojonego,
żebrowanego. Dla podwieszenia pod stropem siatki, wystający koniec kotwi powinien
być nagwintowany lub mieć otwór dla zawleczki. W przypadku kotwi zacementowanych
gwint ulega łatwo zanieczyszczeniu, dlatego praktyczniejsze może się okazać stosowanie
podkładki z zawleczką. Stosowane wymiary siatki to: długość równa obwodowi
wyrobiska, a szerokość około 1,2 m. Umocowanie kotwi można wykonać dwojako:
1. Pręt kotwi umocowuje się w mieszance cementowej (chroniącej przed rdzą) na całej

długości. Ten sposób kotwienia stosuje się dla wyrobisk długotrwałych, jak
podszybia, główne przecznice i przekopy.

2. Pręt kotwi umocowuje się w mieszance cementowej tylko górnym końcem. Ten

sposób kotwienia stosuje się w przypadkach, gdy górotwór w stropie jest
poluzowany i rozwarstwiony. Pręt kotwi umocowuje się głównie w skałach
zwięzłych powyżej teoretycznego sklepienia ciśnień. Zacementowuje się górny
odcinek pręta na długości około 0,5 m. Do spięcia luźnych warstw stropowych
konieczne jest zastosowanie-na wystającym końcu pręta nakrętki z podkładką.
Dla zabezpieczenia wyrobiska przed odpadem skały lub dla izolacji warstw ilastych

przed wodą, na wystające końce kotwi zakłada się siatkę drucianą, umocowując ją za
pomocą podkładki i nakrętki lub zawleczki.

e) Wykonanie obudowy kotwowej ze stropnicami.

Po odstrzeleniu skały w przodka i dokonaniu obrywki stropu należy wyrównać go

tak, aby stropnica możliwie na całej długości dobrze przylegała do stropu. Pozostałe
czynności można wykonywać dwoma sposobami:
1. Tymczasowo zabezpieczyć strop i wywiercić w nim skrajne otwory, zwracając

jednocześnie uwagę na zachowanie dokładnej odległości pomiędzy otworami;
w otworach tych rozeprzeć głowicę kotwi. Na wystające z otworów końcówki kotwi
zawiesić stropnicę wraz z opinką stropu, założyć podkładki półkoliste oraz zakręcić
nakrętki. Po wyrabowaniu tymczasowego zabezpieczenia stropu wywiercić przez
otwory w stropnicy pozostałe otwory w stropie i zabudować w nich kotwie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. Zawiesić na wysięgnikach stropnicę i założyć opinkę stropu. Zależnie od warunków,

dodatkowo zabezpieczyć strop przez postawienie stojaków tymczasowych.
Następnie wywiercić przez otwory w stropnicy skrajne otwory w stropie i rozeprzeć
w nich głowice kotwi. Przez zakręcenie nakrętek na końcówkach kotwi wystających
ze stropnicy podwiesić ją na skrajnych kotwach. Następnie zdjąć podciąg
i zabudować pozostałe kotwie, po czym wyrabować stojaki tymczasowe.

f) Wykonywanie obudowy kotwowej z siatką ochronną.

Przy stosowaniu siatki sztywnej wykonanie obudowy jest podobne do opisanego

poprzednio. Jeśli stosuje się siatkę giętką, to po rozparciu kotwi w otworach należy
odkręcić nakrętki i zdjąć podkładki z przedostatniego w danym czasie rzędu kotwi.
Następnie przygotowuje się odcinek siatki o długości równej szerokości wyrobiska
i zakłada ją w poprzek wyrobiska na końcówki kotwi, przy czym na przedostatnim
rzędzie kotwi siatka powinna zachodzić na poprzedni odcinek siatki.

Obudowa kotwowa w zakładach górniczych wydobywających rudy metali nieżelaznych

Obudowa

kotwowa

szczególne

zastosowanie

zakładach

górniczych

wydobywających rudy metali nieżelaznych.

W zakładach wydobywających rudy miedzi na podstawie instrukcji wyznaczania

parametrów geomechanicznych skał stropowych wyróżnia się pięć klas stropu:
1) klasa I – skały słabe,
2) klasa II – skały średnio mocne I,
3) klasa III – skały średnio mocne II,
4) klasa IV –skały mocne,
5) klasa V – skały bardzo mocne.

W zależności od klasy stropu oraz rozpiętości stropu dobiera się rozstaw kotwi w stropie

wyrobisk korytarzowych i komór specjalnego przeznaczenia. Długość kotwi stropowych
wynosi min. 1,6 m. Ociosy tych wyrobisk powinny być odchylone na zewnątrz o kąt
min. 10°. Jeżeli wyrobisko ma wysokość ponad 3,5 m lub poniżej 3,5 m, lecz ociosy nie mają
wymaganego pochylenia, wówczas ociosy podlegają kotwieniu. Długość kotwi ociosowych
wynosi min. 1,6 m a rozstaw 1,5 x 1,5 m, z usytuowaniem dolnego rzędu na wysokości około
1,8 m od spągu.

Również dla wyrobisk eksploatacyjnych rozstaw kotew jest uzależniony od klasy stropu,

natomiast minimalna długość kotwi zależy od wysokości wyrobiska oraz jego szerokości.

Dla zakładów wydobywających rudy cynku i ołowiu klasę stropu ustala się na

podstawie wyników badań geomechanicznych własności skał stropowych oraz oceny
intensywności spękań masywu skalnego. Wyróżnia się 5 klas stropu, które tworzą:
1) klasa I – skały bardzo mocne,
2) klasa II – skały mocno uwarstwione,
3) klasa III – skały kruche uwarstwione,
4) klasa IV – skały słabe z występującymi brekcjami,
5) klasa V – skały bardzo słabe.

W zależności od klasy stropu ustala się kształt przekroju wyrobiska, długość, rozstaw

kotwi i sposób ich osadzenia.

Obudowa drewniana

W zależności od warunków górniczo-geologicznych, przeznaczenia, rodzaju ciśnień,

obciążenia, lokalizacji i czasu trwania wyrobiska, stosowane są różne konstrukcje
i technologie wykonywania obudowy. Wyróżnia się obudowę stojakami, stropnicami oraz
odrzwiową.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obudowę stojakami stosuje się przy odpowiednio mocnym i zwięzłym stropie nie

wykazującym tendencji do szybkiego wietrzenia i osypywania się (obudowa ta jest stosowana
w wyrobiskach bardzo rzadko).

Obudowa stropnicami może być stosowana w zwięzłych skałach ociosowych. Stropnica

umieszczona zostaje pod stropem w gniazdkach z zawodami lub niekiedy podwiesza się ją,
klinując między ociosami na styk bez gniazdek.

Obudowa odrzwiowa, zwana też złożoną, jest najczęściej stosowana warunkach słabych

ociosów, występowania nacisków pionowych, poziomych lub obydwu łącznie. Wykonuje się
ją w różnych odmianach, składających się ze stropnicy, dwóch stojaków i okładzin. Stojaki ze
stropnicą łączone są za pomocą zamków (wiązań) (tabela 2). Do najczęściej stosowanych
wiązań należą wiązania polskie.

Klasyfikacji obudowy odrzwiowej drewnianej dokonuje się w zależności od konstrukcji

lub warunków, w jakich została zlokalizowana albo od charakteru pracy. W zależności od
konstrukcji wyróżnia się odrzwia otwarte oraz zamknięte (rys. 23).

Rys. 23. Odrzwia obudowy drewnianej: a) otwarte, b) zamknięte [3, s. 363]

Przy dużych ciśnieniach, aby zabezpieczyć odrzwia obudowy przed zniszczeniem,

stosuje się wzmocnienie składające się z biegunów i zastrzałów. Całość odrzwi po
wzmocnieniu należy w miarę potrzeby oklinować. Ustawianie odrzwi otwartych o wiązaniu
polskim w ślad za postępującym, przodkiem, tj. po urobieniu skały, najczęściej odbywa się za
pomocą udźwigów, co pokazano na rysunku 24. Po odstrzeleniu urobku stropnicę (1)
podwiesza się na oklinowanych udźwigach (2 i 3), które mocuje się za pomocą wieszaków
(4, 5, 6, 7) na ostatnich dwóch odrzwiach (8 i 9). Przed wbiciem klinów na stropnicę (1)
układa się okładziny.

Po wybraniu urobku pod stropnicą 1 podbija się stojaki (10 i 11) za pomocą klinów (12).

Rys. 24. Wykonanie odrzwi o wiązaniu polskim za pomocą udźwigów [3, s. 364]

Stawianie odrzwi o wiązaniu niemieckim (rys. 25) rozpoczyna się od wyznaczenia

miejsca na stojaki, następnie wykonuje się gniazdka w spągu. W grubszych końcach stojaków
(1) wykonuje się wycięcia, a cieńsze wpuszcza się w spąg (rys. 25a). Dla nadania stojakom
nachylenia zamocowuje się do poprzednich odrzwi przez przybicie gwoździami okładziny (2)
lub podtrzymuje się podpórkami (3), po czym zakłada się stropnice (4) w zaciosy (5), pod
stropnicę daje się kliny rozporowe (6) i sprawdza pionem (7) prawidłowość ustawienia
(rys.17b). Następnie oklinowuje się ostatecznie i opina strop okładzinami (rys. 25c),
a większe pustki wypełnia się skałą płonną. Stojaki przy mocnym spągu posadawia się
w gniazdkach; gdy spąg stanowi skała sypka (piasek), wówczas stojaki posadawia się na
podkładach.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 25. Kolejność wykonywania obudowy drewnianej z wiązaniem niemieckim [3, s. 364]

Tabela 2. Rodzaje wiązań i zakres ich stosowania [3, s. 362]

Obecnie obudowę drewnianą stosuje się m.in. kopalniach soli. Wyrobiska korytarzowe,

jeśli zachodzi potrzeba, wykonuje się w obudowie drewnianej, natomiast wyrobiska
eksploatacyjne, komorowe wykonuje się w obudowie kotwowej. Mogą tu być zastosowane
krótkie kotwy stalowe, utwierdzone w górotworze spoiwem żywicznym. Szczególne
zastosowanie mają w kopalni soli długie kotwy szkłoepoksydowe (włókno szklane i żywica
epoksydowa), utwierdzone w górotworze spoiwami na bazie cementów mineralnych, ze
względu na korozyjne działanie środowiska.

Rys. 26. Chodnik w obudowie drewnianej

[www.sol_klodawa.com.pl]

Rys. 27. Komora eksploatacyjna

[www. sol_klodawa.com.pl]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wzmacnianie obudowy wyrobiska górniczego

Dla wzmocnienia obudowy wyrobiska górniczego wykonuje się podciągi lub obudowę

wielobokową.

Podciągi najczęściej buduje się w „strzałce”, czyli w osi wyrobiska. Podciąg może być

drewniany lub stalowy. Podciąg drewniany składa się ze stropnicy drewnianej zabudowanej
pod stropnicami obudowy chodnikowej i podbudowanej stojakami. Stojaki buduje się pod
podciągiem w miejscu przecięcia ze stropnicą obudowy chodnikowej. Podciąg stalowy
wykonuje się najczęściej z szyn S-24 lub korytek o profilu V25, które przykręca się do
poszczególnych odrzwi obudowy za pomocą śrub hakowych lub strzemion. Jeżeli chcemy
łączyć szyny lub korytka w podciągu to należy uwzględnić zakładkę na dwóch kolejnych
odrzwiach. Każde połączenie podciągu stalowego z odrzwiami obudowy stalowej należy
przed skręceniem oklinować klinami drewnianymi.

Obudowa wielobokowa składa się z okrąglaków podłużnych tzw. biegunów i krótkich

stojaków tzw. chłopków połączonych wiązaniami polskimi. Obudowa wielobokowa nadaje
się do wzmocnienia obudowy drewnianej lub innej, która została uszkodzona wskutek
wzrostu ciśnienia. Można ja zastosować w celach profilaktycznych, zanim dojdzie do
uszkodzenia obudowy. W każdym wieloboku stojaki, rozpory i stropnice musza leżeć
w jednej płaszczyźnie. Rysunek 28 przedstawia obudowę wielobokową w chodniku przy
ciśnieniu pionowym. Rysunek 29 przedstawia obudowę wielobokową w chodniku przy
ciśnieniu bocznym.

Rys. 28. Obudowa wielobokowa w chodniku

przy ciśnieniu pionowym [6, s. 270]

Rys. 29. Obudowa wielobokowa w chodniku przy

ciśnieniu bocznym [6, s. 270]

Obudowa z tworzyw sztucznych

Tworzywa sztuczne zastępują często materiały tradycyjne, gdyż wskaźniki techniczne

produkcji są korzystniejsze niż dla stali. Specyficzne warunki pracy w środowisku dołowym
wymagają, ażeby przed wprowadzeniem tworzyw sztucznych do górnictwa znane były ich
własności fizykochemiczne oraz zachowanie się tych tworzyw w rozmaitych warunkach
spotykanych na dole. Tworzywa sztuczne można podzielić na dwie grupy: termoutwardzalne
i termoplastyczne. Tworzywa termoutwardzalne charakteryzują się tym, że pod wpływem
podwyższonej temperatury zamieniają się nieodwracalnie w substancję twardą, sztywną
i nietopliwą. Tworzywa termoplastyczne natomiast miękną i stają się plastyczne pod
wpływem zwiększonej temperatury, a po ostudzeniu powracają do swego poprzedniego stanu
fizycznego. Z tworzyw sztucznych można wykonywać np. stojaki hydrauliczne. Są lżejsze,
łatwe do montażu i demontażu a straty surowca w czasie przetwórstwa minimalne.

Obudowa mieszana jest to obudowa górnicza, której pewne elementy są wykonane

z jednego rodzaju tworzywa, a niektóre z innego rodzaju tworzywa (np. stojaki metalowe
i stropnice drewniane). Obudowę mieszaną wykonuje się w warunkach dużych ciśnień
stropowych przy większych szerokościach wyrobisk, a więc w chodnikach przewozowych,
wentylacyjnych, skrzyżowaniach, rozwidleniach i odgałęzieniach wyrobisk.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obudowa stalowo-drewniana

Odrzwia tej obudowy wykonuje się ze stojaków drewnianych impregnowanych i stropnic

stalowych z szyn lub dźwigarów o profilu dwuteowym. Najpierw zakłada się stropnicę na
wysięgniki lub na udźwigi, po czym układa się na niej okładziny drewniane lub żelbetowe. Po
ułożeniu okładzin podpiera się stropnicę grubymi stojakami, na których znajdują się
podkładki mocujące stropnicę. Miedzy stropnicami zakłada się rozpory zabezpieczające przed
skręcaniem odrzwi.

Obudowa stalowo-murowa

Jest to obudowa z murami ociosowymi i stropnicami stalowymi. Stosuje się ja

w komorach, wyrobiskach przyszybowych oraz w wyrobiskach o słabych skałach
ociosowych. Głównymi elementami tej obudowy są stropnice stalowe dwuteowe
posadowione poprzez podkładki metalowe w gniazdkach murów ociosowych. Okładziny
mogą być żelbetowe, stalowe lub drewniane króciaki.

Obudowa typu Moll

Obudowa przegubowa podatna, rzadko stosowana, składająca się z łuków metalowych

o profilu szynowym lub dwuteowym zakończonych łapami, z drewnianych podciągów, na
których opierają się łapy stropnic, stanowiące podatne przeguby, z dwóch nóżek wykonanych
ze stojaków drewnianych lub betonowych.

Obudowa kombinowana powłokowa

Cienkościenne warstwy nośne ukształtowane według powierzchni zakrzywionych i ściśle

przylegające do górotworu nazywa się obudowami powłokowymi. Z praktyki wiadomo, że
obudowa kombinowana w strefach wzmożonego ciśnienia współpracuje korzystnie
z górotworem bez ujawnienia się niebezpiecznych deformacji, podczas gdy inne obudowy
ulegają niszczeniu i podlegają sukcesywnej przebudowie. Rozróżniamy: obudowę metalową
odrzwiową ŁP usztywnioną betonem natryskowym – odrzwiowa obetonowana OB, obudowę
stalowo-betonową z odrzwiami ŁP, obudowę stalowo-betonową z blachami szalunkowymi,
obudowę kotwiowo-betonowo-stalowa.

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co to jest wyrobisko korytarzowe?
2. Jakie znasz rodzaje obudów korytarzowych?
3. Co oznacza ŁP10/V25?
4. Z jakich elementów składają się pojedyncze odrzwia ŁP?
5. Jakie elementy stabilizują odrzwia ŁP?
6. Co oznacza pojęcie nośność kotwy?
7. Co to jest wiązanie polskie?
8. Jakie zadanie mają podciągi?
9. Po co wykonuje się obudowę wielobokową?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wykonaj obudowę chodnikową stalową ŁP. Zabuduj odrzwia obudowy ŁP na

stanowisku szkoleniowym w sztolni.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zastosować przepisy bhp oraz instrukcje obowiązujące przy pracach w wyrobiskach

chodnikowych,

2) sprawdzić stan stropu i obudowy na stanowisku pracy przed rozpoczęciem wykonywania

obudowy,

3) zabudować dwie szyny 6 m wysięgnikowo jako podciągi na pierwszym i trzecim łuku

stropnicowym w przodku za pomocą zawiesi, wieszaków lub śrub hakowych,

4) założyć łuk stropnicowy na podciągi,
5) przymocować łuki ociosowe do łuku stropnicowego,
6) zabudować rozpory na łukach ociosowych,
7) opiąć strop i ociosy siatką zgrzewaną zaczepową,
8) wykonać wykładkę stropu i ociosów skałą płonną,
9) scharakteryzować wykonanie zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

materiały dydaktyczne,

–

instrukcja stanowiskowa,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia,

–

szyny S-24 długości 6,0 m,

–

śruby hakowe lub zawiesia (wieszaki),

–

komplet obudowy ŁP,

–

komplet strzemion SD,

–

siatka zgrzewana zaczepowa,

–

narzędzia: klucz dynamometryczny do skręcania strzemion, klucz fajkowy do skręcania
rozpór, klucz fajkowy do śrub hakowych, kilof, łom.

Ćwiczenie 2

Wykonać wzmocnienie obudowy chodnikowej za pomocą podciągu drewnianego na

stojakach drewnianych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zastosować przepisy bhp oraz instrukcje obowiązujące przy pracach związanych ze

wzmacnianiem obudowy chodnikowej,

2) sprawdzić stan obudowy na stanowisku pracy przed rozpoczęciem wykonywania

obudowy,

3) przymocować w strzałce wyrobiska do obudowy stropnicę drewnianą za pomocą linki

stalowej lub drutu,

4) odmierzyć stojak i wykonać olunek,
5) zabudować stojak pod podciągiem w miejscu kontaktu stropnicy drewnianej z łukiem

stropnicowym obudowy ŁP,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6) przygotować kolejne trzy stojaki i je zabudować pod kolejnymi łukami stropnicowymi,
7) przedstawić wykonanie zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

materiały dydaktyczne,

−

instrukcja stanowiskowa,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia,

−

stojaki drewniane,

−

linka stalowa Ø6 mm lub drut stalowy,

−

narzędzia: taśma miernicza 3 m, piła ręczna, siekiera górnicza, młot, kilof.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) scharakteryzować typy i rodzaje obudów stosowanych w wyrobiskach

korytarzowych?



2) wymienić elementy składowe obudowy ŁP z profili V?



3) wskazać kolejność wykonywanych czynności podczas likwidacji obudowy

chodnikowej?



4) określić, co to jest nośność kotwy?



5) scharakteryzować rodzaj obudowy stosowanej w kopalniach rud metali?



6) wykonać olunek?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Obudowa wyrobisk komorowych i skrzyżowań

4.3.1. Materiał nauczania

Systematyka obudowy wyrobisk komorowych

Wyrobiskami komorowymi nazwano wyrobiska górnicze o specjalnym przeznaczeniu,

wykonane w skale płonnej lub w pokładzie, charakteryzujące się dużymi wymiarami
poprzecznymi w stosunku do długości wyrobiska (powyżej 20 m

). Przekrój poprzeczny

wyrobisk komorowych zależy od ich przeznaczenia, wymiarów maszyn i urządzeń w nich
zainstalowanych oraz od wymaganych przepisami odstępów ruchowych między samymi
urządzeniami oraz urządzeniami i obudową.

Wyrobiska komorowe należą do wyrobisk długotrwałych, tj. takich, których

przewidywalny czas istnienia jest dłuższy niż 5–10 lat, a bardzo często użytkowane są przez
cały okres istnienia kopalni.

Ze względu na duże wymiary tych wyrobisk, jak i specyfikę ich przeznaczenia,

wyrobiska te drążone są specjalnymi metodami i zabezpieczone odpowiednio dobraną
konstrukcją i rodzajem obudowy charakteryzującej się takimi zaletami jak: wysoka
wytrzymałość, ognioodporność, wodoszczelność, prostota konstrukcji i niskie koszty
wykonawstwa.

Rodzaje wyrobisk komorowych i wlotów szybowych

Dla prawidłowego przebiegu procesu wydobywania kopaliny użytecznej w kopalni,

a zwłaszcza w kopalniach węgla kamiennego, konieczne jest istnienie następujących
rodzajów komór i wlotów szybowych:
a) wloty szybowe stanowiące połączenia szybów:

–

klatkowych i wentylacyjnych z wyrobiskami podszybia,

–

wydobywczych skipowych z wyrobiskami urządzeń załadowczych,

–

z innymi wyrobiskami o mniejszych przekrojach jak: lunety wentylacyjne,
podsadzkowe, rurowe, komory odwadniania, rząpia, wyrobiska dla uchwycenia
przepadu, kanały wentylacyjne,

b) komory na podszybiach:

–

komora rozdzielni głównej,

–

komora pomp głównego odwadniania,

–

komora materiałów wybuchowych,

–

komory zajezdni lokomotyw,

–

komory styczników,

–

komory dworców osobowych,

–

komora maszyn klimatyzacyjnych,

–

komory transformatorów, itd.,

c) komory oddziałowe:

–

komory rozdzielni oddziałowej,

–

komory punktu załadowczego,

–

komora przeciwpożarowa,

–

narzędziownia,

–

komora zbiorników wyrównawczych,

–

komora kruszenia kamienia.

Ze względu na ważność urządzeń, które się w nich mieszczą, i ważność funkcji, jaką

spełniają, wyrobiska te mają pierwszoplanowe znaczenie dla ruchu zakładu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wielkość poszczególnych komór mierzy się zasadniczo ich objętością, najwięcej jednak

mówiącym parametrem jest poprzeczny przekrój, dlatego też na podstawie wielkości
przekroju można podzielić komory następująco: wyrobiska o przekroju 12 m

, wyrobiska

o przekroju 12–25 m

, wyrobiska o przekroju 25 m

Wykonywanie i obudowa wlotów szybowych oraz wyrobisk komorowych

Wykonawstwo obudowy wyrobisk komorowych i wlotów szybowych jest ściśle

związane z samym drążeniem tych wyrobisk. Zastosowanie odpowiedniej technologii
wykonywania tych wyrobisk zależy głównie od:
–

wielkości wyrobiska,

–

warunków górniczo-geologicznych,

–

rodzaju i typu obudowy ostatecznej,

–

wyposażenia przodka w maszyny i urządzenia do ładowania i odstawy.
Dla zwiększenia przejrzystości wyodrębniono następujące rodzaje technologii,

przystosowane do odpowiednich wyrobisk komorowych:
–

wyrobiska komorowe (wloty) wykonywane z szybów za pomocą tych samych urządzeń,
którymi głębi się szyb,

–

wyrobiska komorowe (wloty) wykonywane od strony podszybia,

–

komory o przekroju poprzecznym > 30 m

–

komory o przekroju poprzecznym < 30 m

–

wyrobiska urządzeń załadowczych skipowych – zbiorniki wyrównawcze,

–

komory MW,

–

sposoby rozpoczynania budowy wyrobisk komorowych – pod kątem i w osi komory.
W ramach tak dokonanego podziału sposobów wykonywania wyrobisk komorowych

mieszczą się wszelkie ich rodzaje spotykane w kopalniach głębinowych.

Wykonywanie wlotów szybowych

W większości przypadków przy budowie nowych kopalń czy rekonstrukcji kopalń

istniejących, pierwszym zgłębionym szybem jest zawsze szyb klatkowy, który służy
w pierwszym okresie do rozcinki udostępnianych poziomów.

Wloty szybów klatkowych

Wloty takie są z reguły dwustronne, a ich wielkość zależy od liczby naczyń

wydobywczych obsługujących dany poziom i ich gabarytów, liczby pięter do wsiadania
i wysiadania załogi, urządzeń przyszybowych zainstalowanych przy wlocie, objętości
strumienia powietrza doprowadzanego na dany poziom, a także od maksymalnej długości
materiałów opuszczanych na poziom.

Wymienione czynniki wpływają na wielkość wlotu, tj. na wysokość wlotu do 10 m i na

szerokość w granicach średnicy szybu. Takie gabaryty wlotu wymagają wykonywania go na
warstwy, których liczba zależy od wysokości wlotu. Przeciętna wysokość warstwy waha się
w granicach około 3 m, a wysokość warstwy obejmującej sklepienie zależy przede wszystkim
od wielkości strzałki odniesionej do wyłomu i wysokości wykonywanych w tej warstwie
murów ociosowych (zwykle od 0,5–1,0 m). W zależności od przyjętej technologii
wykonywania wlotu, warstwy urabiane są kolejno bądź od góry, bądź od dołu.

Wykonywanie wlotów szybów klatkowych warstwami od góry w dół

Metoda ta jest bezpieczniejsza i znacznie szerzej stosowana. Kolejność poszczególnych

czynności jest przy tym następująca (rys. 30):
–

szyb zgłębia się około 5 m poniżej poziomu pierwszej warstwy, odstrzeliwuje jeszcze
jeden zabiór na możliwie maksymalną głębokość (od 2,4 do 4,0m), pozostawia się na

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

dnie szybu odstrzeloną skałę, która zwiększając wskutek rozkruszenia swą objętość,
stanowi niejako pomost roboczy, z którego następnie wykonywane są roboty strzałowe,
wybieranie urobku i stawianie obudowy;

–

odłącza się liny deskowania szybu i podciąga je do góry, przy czym deskowanie
obudowy szybowej pozostaje w odstrzelonym urobku;

–

przeprowadza się prace miernicze dla wyznaczenia dokładnego kierunku i poziomu
wlotu;

–

wykonuje się obejście wokół szybu (w przypadku, gdy takie występuje; faza I) (rys. 30b);

–

wybiera się kolejne warstwy, przy czym wybieranie wlotu w pierwszej warstwie odbywa
się w trzech fazach.

Rys. 30. Schemat wykonania wlotu szybu klatkowego warstwami od góry do dołu a) schemat kolejności

wykonywania robót, b) poszczególne fazy robót [3, s. 465]

1. Część poziomą pierwszej warstwy (faza II) (rys. 30b) na projektowaną długość wlotu

(zwykle około 20 m od osi szybu) wybiera się odcinkami o zabiorze ok. 2,4 m, stawiając
obudowę ostateczną murów ociosowych, zaś strop zabezpiecza się stropnicami
drewnianymi wspartymi najpierw na stojakach, a po wzniesieniu murów ociosowych, na
tych ostatnich. Przestrzeń między stropnicami a wyłomem wykłada się okorkami
i króciakami.

2. Zaczynając od końca wlotu, zestrzeliwuje się poziomą tylną część sklepienia (faza III)

(rys. 30b), stawia obudowę tymczasową ze stropnic drewnianych podpartych stojakami
posadowionymi na odstrzelonym urobku lub ceownikami kotwionymi do górotworu.
Następnie wykonuje się pomost roboczy, na którym wspiera się krążyny rozmieszczone
tak, by oś krążyny pokrywała się z osią podciągu pomostu roboczego. Podciągi te
wpuszczone są w gniazdka pozostawiane w murach ociosowych na głębokość minimum
30 cm, dobrze oklinowane, podparte w osi wyrobiska ławą. Podciągi pokrywa się balami
grubości około 50 mm. Kolejną czynnością jest murowanie sklepienia w części poziomej
wlotu, które rozpoczyna się z obu ociosów równocześnie, podpierając krążyny
dodatkowo stojakami w miarę postępu murowania, w celu niedopuszczenia do

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

odkształcenia krążyn pod ciężarem muru sklepienia.

3. Przy wykonaniu części skośnej (faza IV) (rys. 30b) sklepienia wlotu tok postępowania

jest taki sam jak przy poziomej części wlotu, z tym że tak obudowa tymczasowa, jak
i krążyny stawiane są z odpowiednim nachyleniem, które zależy od kąta nachylenia
sklepienia.
Zakończenie murowania sklepienia wlotu, tzw. koronką wlotu wykonuje się jak normalne

sklepienie z tym, że murowanie prowadzi się do opuszczonych z rury szybowej powyżej
wlotu, gęsto założonych pionów. Ostatnie krążyny ustawia się, by nie zajmowały powierzchni
przekroju szybu, w którym odbywa się transport. Zwykle ostatnią krążynę stawia się na około
1/3 średnicy szybu lub też dwie połówkowe krążyny po cięciwach obwodu szybu.

Przestrzeń między sklepieniem wlotu a wyłomem domurowuje się warstwami

poziomymi. W skałach zwięzłych dopuszcza się wypełnienie tej przestrzeni podsadzką
przelaną betonem.

Warstwę drugą wykonuje się przez:

–

wybranie pozostawionego na dnie szybu urobku, wymurowanie obudowy szybu na tym
odcinku;

–

kolejny odstrzał dna szybu, na zabiór około 5 m, wykonanie wyłomu warstwy drugiej
w taki sposób, że odstrzeliwuje się część warstwy obejmującą tzw. światło obudowy,
następnie wybiera się urobek z połowy wlotu, ręcznie urabia się odcinkami długości
około 2 m skałę pod murem ociosowym warstwy pierwszej i natychmiast wznosi się
obudowę ostateczną; następnie wybiera się pozostałą część urobku i wykonuje wyłom
i obudowę przeciwległego muru ociosowego.

W identyczny sposób wykonuje się kolejne warstwy.

W ostatniej fazie (faza V) (rys. 30b) przystępuje się do wykonywania piwnic pod

urządzenia przyszybowe. Piwnice te wykonuje się podobnie jak poprzednio opisane warstwy
(drugą i kolejne) z tą różnicą, że wyłom pod piwnice wykonuje się tak, by pod murami
ociosowymi pozostały występy skalne grubości 0,6 m poza światło muru, w przypadku gdy
piwnice są szerokości wlotu. Na występie tym wspiera się mur ociosowy wlotu wraz ze
sklepieniem. Wybieranie takiej półki skalnej prowadzi się ręcznie odcinkami szerokości od
2 do 2,5 m naprzemianlegle, wznosząc natychmiast obudowę murów ociosowych piwnic.
Przy skałach słabych i wysokich wlotach mury ociosowe można kotwić do górotworu.

Wloty szybów klatkowych, jak już wspomniano, są zazwyczaj dwustronne. Wszelkie

operacje technologiczne jak: wiercenie otworów strzałowych, wybieranie urobionej skały,
wznoszenie obudowy, itp., z wyjątkiem strzelania, można prowadzić w obu wlotach
równocześnie.

Wloty szybów skipowych

Podobnie, jak przy wykonywaniu wlotów szybów klatkowych, wloty szybów skipowych

(rys. 31) wykonuje się warstwami od góry do dołu. Urabianie poszczególnych warstw jest
identyczne z wykonywaniem wlotów szybów klatkowych, identyczne jest również ustalanie
położenia odstrzelonego urobku na dnie szybu dla każdej warstwy. Z uwagi na to, że wlot
skipowy charakteryzuje się bardzo dużą wysokością (sklepienie zawsze poziome) a małą
długością, wykonywanie obudowy ostatecznej warstwy pierwszej, obejmującej przy
wybieraniu warstwy od góry do dołu – różni się w stosunku do odpowiedniej warstwy przy
wlotach szybów klatkowych tym, że obudowę sklepienia i krótkiego odcinka murów
ociosowych wykonuje się w jednej fazie i posadawia na stopach. Kolejna różnica
w technologii wykonywania wlotów szybów skipowych w porównaniu z wlotami szybów
klatkowych wynika z różnego ich usytuowania przestrzennego. Wlot szybu klatkowego jest
zawsze poziomy (z wyjątkiem końcowego odcinka sklepienia), a wlot skipowy zakończony
jest komorą zbiorników odmiarowych, których kąt nachylenia wynosi 45° i więcej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wykonywanie komory zbiorników odmiarowych prowadzi się dwiema metodami:

1. W osi komory zbiorników odmiarowych drążone jest wyrobisko pochyłe o minimalnym

przekroju poprzecznym (np. 2 x 2 m) w obudowie drewnianej, a następnie w kierunku
z góry w dół prowadzi się wyłom i wznosi obudowę ostateczną o gabarytach
projektowanych. Wyrobisko pochyłe służy wtedy dla dojścia załogi, przewietrzania,
odstawy urobionej skały, dostawy materiałów.

2. Odmianą wymienionej metody jest zastąpienie wyrobiska pochyłego otworem

wielkośrednicowym o średnicy co najmniej 800 mm. Wymaga to jednak wcześniejszego
udostępnienia końcowego odcinka komory zbiorników odmiarowych. Udostępnienie to
wykonywane jest bądź dodatkowym wlotem i chodnikiem o małym przekroju z szybu,
bądź od strony podszybia. Od strony szybu wierci się najpierw tzw. otwór pilotowy do
miejsca udostępnienia końca komory, a następnie poszerza się dany otwór do żądanej
średnicy. W tym przypadku otwór wielkośrednicowy służy wyłącznie do odstawy
urobionej skały, a transport innych materiałów odbywa się bądź chodnikiem wykonanym
z szybu, bądź od strony podszybia.

Rys. 31. Schemat wykonywania wlotu skipowego z kieszenią odmiarową warstwami od dołu do góry w szybie

uprzednio zgłębionym: a) schemat kolejności wykonywania robót, b) poszczególne fazy robót [3, s. 469]

Wykonywanie wyrobisk komorowych

Ważną czynnością i technologicznie znacznie uciążliwą jest także wykonywanie komór.
Duży przekrój komory (rys. 32) narzuca jej wykonywanie warstwami. Warstwę pierwszą

od góry wykonuje się odcinkami długości 2,4 m, przy czym wysokość warstwy zależy od
wysokości strzałki sklepienia i wielkości stóp, na których jest ono posadowione.

Rys. 32. Schemat wykonywania komory o przekroju poprzecznym powyżej 30 m

: a) wykonywanie warstwami

z góry w dół, b) wykonanie warstwami z dołu do góry [3, s. 473]

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Warstwa pierwsza wyprzedza warstwę drugą dolną o około 1,8–5,0 m. Wyłom

w warstwie pierwszej wykonuje się całym przekrojem zabiorami długości 2,4 m. Po
wykonaniu wyłomu i częściowym zgarnięciu urobku dokonuje się obrywki przodka,
a następnie stawia obudowę tymczasową. Obudowę tymczasową stanowią stropnice
drewniane grubości ok. 20 cm, zabudowane równolegle do osi komory, jednym końcem
wsparte o poprzednio wykonane sklepienie, a drugim zawieszone na hakach oczkowych
wykonanych z prętów stalowych o długości ramion 1,2 m. Pręty te są wpuszczone na
głębokość 1m w otwory odwiercone w czole przodka. Po wybraniu urobku stropnice podbija
się stojakami postawionymi na spągu warstwy pierwszej. Po postawieniu stojaków wykonuje
się opinkę stropu z połowic lub okorków mocno rozklinowanych między stropnicami
a stropem.

Po zabezpieczeniu przodka obudową tymczasową przystępuje się do wykonania

obudowy ostatecznej danego odcinka warstwy pierwszej. Wznoszenie obudowy ostatecznej
rozpoczyna się od wymurowania odcinków murów ociosowych o wysokości ok. 1 m wraz ze
stopami, na których posadowione będzie sklepienie. Mury te zakłada się do calizny aż do
wysokości wezgłowia sklepienia, tak by tworzyły one ze skałą ociosową zwarty monolit.
Można także w miejsce stóp stosować kotwienie odcinków murów ociosowych do skał
otaczających wyrobisko. W murach ociosowych pozostawia się gniazdka głębokości do 0,5 m
dla założenia w nich podciągów pomostu roboczego, z którego ustawia się krążyny
i wykonuje sklepienia. Podciągi wykonuje się z kantówek lub z drewna okrągłego. Podciągi
dobrze oklinowane zakładane są w gniazdkach na głębokość minimum 30 cm.

W osi wyrobiska stawia się ławę z drewna okrągłego, która podpiera i usztywnia pomost

roboczy. Ława ta połączona jest z pomostem klamrami ciesielskimi.

Odległość między poszczególnymi podciągami wynosi zazwyczaj od 1 do 1,2 m. Pomost

wykonuje się z bali drewnianych grubości 50 mm, ułożonych na podciągach, w miejscu
zabudowania podciągów ustawia się krążyny wykonane z ceowników, których odległość
wzajemna musi być taka sama jak podciągów. Krążyny muszą być dobrze i mocno
oklinowane. Na krążyny od strony wyłomu układa się bale i przystępuje do murowania
sklepienia. Murowanie prowadzone jest z obu ociosów równocześnie w celu równomiernego
obciążenia krążyn. Podczas murowania usuwa się obudowę tymczasową, a poza murem
sklepienia wykonuje się szczelną podsadzkę. W przypadku, gdy obudowa tymczasowa
przejęła już obciążenie od skał stropowych, a jej usunięcie stwarzałoby zagrożenie dla załogi,
obudowę tymczasową pozostawia się w podsadzce.

Równocześnie z wykonywaniem sklepienia, ze względu na jego dużą masę, dla

zabezpieczenia krążyn przed zniekształceniem należy je podpierać stojakami o średnicy
minimum 15 cm, posadowionymi na pomoście roboczym. Po uzyskaniu wyprzedzenia
warstwą pierwszą w stosunku do warstwy drugiej (od 3,6 do 5 m) przystępuje się do
wykonania warstwy drugiej dolnej. Warstwę tę wykonuje się w trzech fazach:

W fazie pierwszej: urabia się skałę na szerokość tzw. światła obudowy zabiorami

o długości 2,4 m za pomocą materiałów wybuchowych. Urobioną skałę wybiera się z jednej
połowy wyrobiska.

W fazie drugiej: wykonuje się wyłom pod mur ociosowy i stopę tego muru (zwykle

ręcznie) i domurowuje do calizny i do muru warstwy pierwszej. W celu prawidłowego
połączenia wznoszonego muru z murem istniejącym należy dokładnie wyczyścić
powierzchnię muru łączonego, tzw. strzępie obudowy, zlać ją wodą i dopiero wtedy wykonać
łączenie murów. Po wykonaniu tych czynności wybiera się resztę urobionej skały.

W fazie trzeciej wykonuje się, podobnie jak w części drugiej, mur przeciwległy.
Warstwę drugą wykonuje się na taką odległość, by zostało zachowane minimalne

wyprzedzenie warstwy drugiej przez warstwę pierwszą, tzn. ok. 1,8 m. Na tych czynnościach
zamyka się jeden cykl postępu wyrobiska komorowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Obudowa skrzyżowań

Specjalną uwagę należy poświęcić obudowie skrzyżowań chodników, ponieważ w tych

miejscach strop jest odkryty na dużej powierzchni i w razie złej lub niedbałej obudowy
najłatwiej tam może powstać zawał.

Na rysunku 33 przedstawiony jest szkic wykonania skrzyżowania wyrobisk, które są

wykonane w obudowie ŁP10/V29/4. Skrzyżowanie to będzie wykonane od strony obcinki
ściany 3. Na skrzyżowaniu obcinki ściany 3 z projektowanym chodnikiem ścianowym
4 należy zabudować tzw. odrzwia bliźniacze, na początku i na końcu planowanego
skrzyżowania. W miejscu planowanego skrzyżowania obudowę obcinki należy wzmocnić
4 podciągami stalowymi skręconymi za pomocą śrub hakowych lub kabłąkowych
z elementami łuków stropnicowych każdego odrzwia obudowy, na długości obejmującej
szerokość projektowanego wyrobiska oraz min. trzy odrzwia obudowy po obu stronach
skrzyżowania, na których nie przewiduje się wypięcia łuków ociosowych. Dwa podciągi
zabudować po obu stronach zakładki elementów łuków stropnicowych w pobliżu osi
wyrobiska, a dwa nad strzemionami połączeń łuków stropnicowych z łukami ociosowymi.
Dodatkowo należy zabudować podciąg stalowy, skręcony za pomocą śrub hakowych lub
kabłąkowych z elementami łuków stropnicowych każdego odrzwia obudowy, o długości min.
5,0 m od planowanego skrzyżowania w kierunku północnym.

Urabianie na odcinku 10 m należy prowadzić przy użyciu materiałów wybuchowych,

zgodnie z metryką zatwierdzoną przez KRG. Po uzyskaniu wyłomu, strop wyłomu należy
zabezpieczyć obudową tymczasową. Obudowę tymczasową stanowić będą stropnice
obudowy ŁP10/V29/4, z opinką stropu siatką zgrzewaną zaczepową, wsparte na dwóch
podciągowych stalowych długości min. 4,0 m podwieszonych do elementów obudowy
skrzyżowania. Podciągi te zostaną wykorzystane do montażu odrzwi bliźniaczych.

Po zabudowaniu dwóch odrzwi bliźniaczych należy przystąpić do połączenia tych

elementów z obcinką ściany 3 za pomocą prostek stalowych długości 2,5 do 3,0 m. Prostki
stalowe budować zgodnie z podziałką obudowy obcinki ściany 3. Strop w miejscu połączenia
wyłożyć okładziną żelbetową lub siatką zgrzewaną zaczepową.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 33. Szkic skrzyżowania obcinki ściany 3 z chodnikiem ścianowym 4

Naroża skrzyżowania w przestrzeni wyłomu za obudową należy wypełnić stosami

z okładzin żelbetowych do wysokości odsłoniętego stropu. Po zabudowaniu dwóch odrzwi
bliźniaczych kolejne trzy odrzwia obudowy zabudować na tzw. wachlarz, czyli od strony
ociosu lewego odrzwia zabudować na styk a po stronie ociosu prawego w podziałce, co
0,5 m. Następne odrzwia obudowy zabudować w podziałce co 0,8 m.

Stawianie odrzwi ŁP10/V29/4 na etapie drążenia 10,0 m chodnika ścianowego 4 za

pomocą MW przy zabiorze do 1,2 m wykonywać należy z dwóch udźwigów stalowych
długości min. 4,0 m, podwieszonych do elementów obudowy za pomocą wieszaków
udźwigowych, w co najmniej 2 punktach dla pojedynczego udźwigu. Po zabudowaniu
dziesięciu odrzwi obudowy zabudować podciąg stalowy, skręcony za pomocą śrub hakowych
lub kabłąkowych z elementami łuków stropnicowych każdego odrzwia obudowy, o długości
min. 5,0 m od planowanego skrzyżowania w kierunku zachodnim.

Obudowa odgałęzienia

Inny sposób wykonywania skrzyżowań w formie odgałęzień przedstawia rysunek 34. Na

rysunku tym przedstawiono schematycznie konstrukcję obudowy odgałęzienia.

Podstawowymi elementami obudowy są: nośna rama w kształcie portalu i połączony

z nią wspornik, z którym przegubowo połączone są łukowe elementy odrzwi obudowy.
Komplet obudowy odgałęzienia składa się z łukowych odrzwi przejściowych,
zabezpieczających odcinek wyrobiska wejściowego, portalu, wspornika oraz odrzwi
uzupełniających, zabezpieczających wyrobisko wyjściowe i odgałęziające się na odcinku
połączeń tych wyrobisk. Portal i wspornik wykonane są z elementów konstrukcyjnych w
postaci spawanych blachownic (dwuteowników typu HEB), mających czołowe płyty

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

usytuowane prostopadle, bądź pod kątem do podłużnej osi elementów, służące do ich
połączenia za pomocą śrub.

Rys. 34. Schemat obudowy odgałęzienia [www.hutlab.com.pl/produkty.php]

Konstrukcyjne elementy wspornika wyposażone są w łączniki, umożliwiające

dwuprzegubowe połączenie łukowych elementów odrzwi obudowy. Zarówno portal jak
i wspornik w swoich dolnych częściach mają upodatniające elementy, które zaczynają
pracować po przekroczeniu określonych obciążeń portalu i wspornika, powodujących ścięcie
sworzni usztywniających konstrukcję. Podatność odrzwi przejściowych i uzupełniających
uzyskuje się w złączach łukowych elementów tych odrzwi, pozostałe elementy obudowy takie
jak: rozpory, okładziny, wykładka stosuje się zgodnie z wymaganiami instrukcji
wykonywania obudowy z kształtowników V. Konstrukcja obudowy odgałęzień obejmuje
typoszereg wielkości odnoszący się zarówno do wyrobisk: wejściowego, wyjściowego
i odgałęziającego się, jak i do promieni krzywizny odgałęziających się wyrobisk.

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Co to jest wyrobisko komorowe?
2. Jakie znasz rodzaje wyrobisk komorowych?
3. Jakie są sposoby rozpoczynania budowy wyrobisk komorowych?
4. W jaki sposób jest wzmocniona obudowa podczas wykonywania skrzyżowania?
5. Co to są odrzwia bliźniacze?
6. Na czym polega zabudowa na wachlarz?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie niniejszego podręcznika i wskazanej przez nauczyciela literatury, wykonaj

spis niezbędnych materiałów do wykonania obudowy skrzyżowania w postaci odgałęzienia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) przyjąć założenia dotyczące wykonywanego skrzyżowania,
2) sporządzić spis materiałów niezbędnych do wykonania skrzyżowania,
3) zaprezentować wykonanie ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

papier formatu A4, przybory do pisania,

–

materiały dydaktyczne,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Sklasyfikuj, wskazane przez nauczyciela rodzaje obudów stosowanych w wyrobiskach

komorowych, na podstawie opisu ich budowy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) odszukać w materiałach dydaktycznych kryteria klasyfikacji obudów wyrobisk

komorowych,

2) dokonać analizy budowy na podstawie opisów,
3) rozpoznać rodzaje obudowy,
4) zapisać przy rozpoznanych obudowach krótką ich charakterystykę i nazwy

sklasyfikowanych obudów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

papier formatu A4, przybory do pisania,

–

materiały dydaktyczne,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika dla ucznia.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) scharakteryzować

rodzaj

obudów

kamiennych

stosowanych

w wyrobiskach korytarzowych?



2) scharakteryzować systematykę obudowy wyrobisk wybierkowych?



3) przedstawić rodzaj obudów metalowych stosowanych w wyrobiskach

korytarzowych?



4) scharakteryzować wykonanie i rabowanie obudowy ŁP?



5) określić wykonanie obudowy kotwowej?



6) określić

wymagania

techniczne

stawiane

obudowie

wyrobisk

górniczych?



7) określić tok postępowania przy projektowaniu obudowy korytarzowej?



8) określić zakres stosowania obudowy indywidualnej?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.
2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4. Test zawiera 20 zadań o różnym stopniu trudności. Tylko jedna odpowiedź jest

prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi. Prawidłową odpowiedź

zaznacz X (w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem,
a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową),

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego

rozwiązanie na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudności mogą
przysporzyć Ci zadania: 16–20, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż pozostałe.
Przeznacz na ich rozwiązanie więcej czasu.

8. Na rozwiązanie testu masz 60 minut.

Powodzenia

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Głównym zadaniem obudowy górniczej jest

a) niedopuszczenie do wypływu gazów ze skał otaczających do wyrobiska.
b) zamykanie dopływu wód.
c) zmniejszenie oporów powietrza przepływającego w wyrobisku.
d) zapewnienie w ustalonym czasie stateczności wyrobiska.

2. Obudowa kamienna jest obudową

a) podatną.
b) sztywną.
c) cierną.
d) kotwową.

3. Stojaki, stropnice, stosy i kotwy to elementy podstawowe obudowy

a) indywidualnej.
b) zmechanizowanej.
c) mieszanej.
d) chodnikowej.

4. Obudowa podatna to obudowa górnicza

a) składająca się z elementów sztywnych, tzn. wykazujących podatność na obciążenia

jedynie w granicach odkształceń materiału (sprężystych).

b) złożona z zestawów lub elementów, które pod wpływem nacisków górotworu

zsuwają się lub odkształcają się do założonej konstrukcyjnie długości.

c) przenosząca poosiowe siły podporowe tylko na zasadzie tarcia.
d) przenosząca poosiowe siły podporowe tylko na zasadzie hydraulicznej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Obudowa kotwowa to obudowa

a) kamienna.
b) metalowa.
c) drewniana.
d) natryskowa.

6. Obudowa podwieszana przyczółkowa to obudowa

a) drewniana.
b) kotwowa.
c) metalowa.
d) natryskowa.

7. Obudowa kotwowa zwykła to taka obudowa, która spina

a) powierzchnię wyrobiska z warstwami skał.
b) warstwy stropu i zawieszone stropnice.
c) warstwy stropu z obudową zmechanizowaną.
d) powierzchnię wyrobiska z obudową drewnianą

8. W kopalniach rud stosuje się najczęściej kotew

a) klinową.
b) szczękową.
c) wklejaną.
d) ekspansywną rozprężną.

9. Przedstawione na rysunku wiązania obudowy drewnianej to wiązanie

a) angielskie.
b) polskie.
c) niemieckie.
d) szwedzkie.

10. Podstawowym elementem obudowy górniczej w postaci belki, podtrzymującej strop na

swej długości jest
a) stos.
b) stropica.
c) kotew.
d) rozpora.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11. Na rysunku przedstawiono

a) obudowę odrzwiową.
b) stojak cierny.
c) stojak hydrauliczny.
d) kotew.

12. Skrót ŁP10/V29/4 oznacza

a) łuki podporowe.
b) obudowę z łuków podatnych o podziałce 29 cm.
c) obudowę z łuków podatnych o profilu V29, o rozmiarze 10, czteroelementową.
d) obudowę kotwową.

13. Ociosy w kopalni miedzi nie podlegają kotwieniu, jeżeli

a) wysokość wyrobiska wynosi do 4 m.
b) wysokość wyrobiska wynosi poniżej 3,5 m a ociosy są pochylone na zewnątrz o kąt

min. 10°.

c) zawsze podlegają kotwieniu.
d) w wyrobisku nie odbywa się ruch załogi.

14. Na rysunku przedstawiono sposób zamocowania

a) kotwy w stropie

betonowym.

b) przyczółki w ociosie.
c) stropnicy

podtrzymującej strop.

d) dźwigarów szybowych.

15. Łączniki układu lemniskatowego to elementy

a) łączące stropnicę i osłonę odzawałową.
b) układu korekcyjnego.
c) łączące przegubowo osłonę odzawałową ze spągnicami.
d) układu przesuwnego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16. Obudowy zmechanizowane, w których nacisk skał stropowych przenoszony jest przez

stropnicę podpartą stojakami, mają osłonę odzawałową, która dodatkowo może być
podparta stojakami, to obudowy
a) podporowe.
b) podporowo-osłonowe.
c) osłonowe.
d) osłonowo-podporowe.

17. Podporność nominalna P

sekcji obudowy zmechanizowanej to siła z jaką

a) sekcja obudowy zmechanizowanej oddziałuje na strop wyrobiska w momencie

rozparcia odpowiadająca ciśnieniu zasilania aktualnie występującego w magistrali
zasilającej ściany.

b) sekcja obudowy zmechanizowanej oddziałuje na strop odpowiadająca ciśnieniu

ustawionemu na zaworze przelewowym stojakowego bloku zaworowego.

c) sekcja obudowy zmechanizowanej podpiera strop, wywołana naciskiem skał

stropowych.

d) przesuwana jest sekcja obudowy zmechanizowanej do czoła ściany.

18. Torkretnicą wykonuje się obudowę

a) betonową.
b) natryskową.
c) siatkobetonową.
d) strunobetonową.

19. Osłona odzawałowa

a) zabezpiecza strop w polu roboczym.
b) odgradza wyrobisko od zrobów i częściowo przejmuje nacisk skał stropowych.
c) zabezpiecza ocios ścianowy.
d) jest połączona z układem przesuwnym obudowy zmechanizowanej.

20. Podporność robocza obudowy to wielkość

a) docisku pomiędzy stropem a górną powierzchnią obudowy, który można wytworzyć

podczas jej stawiania.

b) siły oporu obudowy w chwili, gdy płaszczyzna odsłonięcia skały zaczyna się

deformować (sprężyście lub plastycznie), a obudowa przejmuje częściowy nacisk
skał.

c) reakcji obudowy na naciski otaczającego górotworu, po przekroczeniu której ulega

ona zniszczeniu.

d) siły tarcia między obudową a skałami otaczającymi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko …………………………………………………………………………………

Wykonywanie obudowy wyrobisk

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Bielewicz T., Prus B., Honysz J.: Górnictwo. Cz. I II. Wydawnictwo Śląsk, Katowice

1993

2. Broen A.: Kombajny chodnikowe. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1992
3. Chudek M.: Obudowa wyrobisk górniczych. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1986
4. Chudek M., Pach A.: Obudowa wyrobisk eksploatacyjnych w kopalniach węgla

kamiennego. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2002

5. Chudek M., Wilczyński S., Żyliński R.: Podstawy górnictwa. Wydawnictwo Śląsk,

Katowice 1979

6. Poradnik górnika. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1982
7. Smurzyński J.: Obudowy zmechanizowane. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1993.
8. Warachim W., Maciejczyk J.: Ścianowe kombajny węglowe. Wydawnictwo Śląsk,

Katowice 1992

9. Czasopisma: Wiadomości Górnicze, Przegląd Górniczy, Bezpieczeństwo Pracy

i Ochrony Środowiska w Górnictwie, Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa.

10. http://images.google.pl/imghp.
11. Katalogi firmowe maszyn i urządzeń do urabiania.
12. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej: Seria Górnictwo. Gliwice