1
Dr inż. Jerzy Stasica
Dr inż. Jerzy Stasica
Biuro: pawilon A
Biuro: pawilon A--4, II piętro, pokój 210
4, II piętro, pokój 210
stasica@agh.edu.pl
tel. 012-617-21-51 wew. 2151
Konsultacje: wtorek i czwartek w godz. 11-13
WYROBISKA KORYTARZOWE
W KOPALNIACH WĘGLA
KAMIENNEGO
Pojęcie i podział wyrobisk górniczych
Wyrobisko górnicze w rozumieniu Ustawy Prawo geologiczne i górnicze
jest to przestrzeń w nieruchomości gruntowej lub górotworze powstała w wyniku
robót górniczych.
Pod pojęciem przestrzeni w nieruchomości gruntowej należy rozumieć
górnicze wyrobisk a w k opalniach odk rywk owych, zaś przestrzeń w górotworze
stanowią wyrobisk a górnicze stosowane w górnictwie podziemnym.
Znajdujące się w strukturze kopalni podziemnej wyrobiska górnicze można
podzielić ze względu na :
• przeznaczenie,
• kształt i wymiary,
• funkcje jaką mają do spełnienia,
• z uwagi na lokalizację w skałach otaczających.
2
Parametry charakteryzujące układ przestrzenny
Parametry charakteryzujące układ przestrzenny
zalegania pokładu:
zalegania pokładu:
--
grubość
grubość pokładu
pokładu (miąższość)
(miąższość)
--
kąt
kąt nachylenia
nachylenia pokładu
pokładu
--
rozciągłość
rozciągłość pokładu
pokładu
--
upad
upad pokładu,
pokładu,
--
wznios pokładu
wznios pokładu
POKŁAD I JEGO ELEMENTY
POKŁAD I JEGO ELEMENTY
rozciągłość
upad
sposób oznaczania :
NACHYLENIEM POKŁADU określa się kąt zawarty pomiędzy płaszczyzną spągu pokładu i
płaszczyzną poziomą.
ROZCIĄGŁOŚCIĄ POKŁADU lub jego biegiem nazywamy linię powstałą w wyniku przecięcia
płaszczyzny spągu lub stropu pokładu dowolną płaszczyzną poziomą.
UPAD - wskazuje kierunek upadania złoża. Jest to kierunek prostopadły do rozciągłości złoża
skierowany w dół (w głąb górotworu).
WZNIOS - wskazuje kierunek wznoszenia się złoża. Jest to kierunek prostopadły do rozciągłości
złoża skierowany w kierunku powierzchni ziemi
Kierunek upadu wyprzedza nam o 90
o
kierunek rozciągłości,
licząc zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
Profil skał otacza
Profil skał otaczają
jących wyrobisko
cych wyrobisko
Przykłady lokalizacji wyrobiska na tle profilu geologicznego
Przykłady lokalizacji wyrobiska na tle profilu geologicznego
Badania penetrometryczne przeprowadza się otworach
badawczych o długości około 10 m i średnicy około 90 mm
(lub 40 mm). W trakcie badań dokonuje się pomiaru
wielkości ciśnienia krytycznego (p
m
), przy którym następuje
zniszczenie skały w odstępach np. co 10 cm - wzdłuż całej
długości ścianki otworu. Po przeliczeniach uzyskuje się
wielkość wytrzymałości na ściskanie Rc i wytrzymałości na
rozciąganie Rr dla każdego punktu pomiarowego:
Rc = k * p
m
[MPa]
k – stała penetrometru, np. k = 1,2
p
m
– ciśnienie manometryczne [MPa]
Rr = 0,077 Rc [MPa]
BADANIA PARAMETRÓW WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH SKAŁ
BADANIA PARAMETRÓW WYTRZYMAŁOŚCIOWYCH SKAŁ
Wyznaczenie wytrzymałości na ściskanie skał przy użyciu
Wyznaczenie wytrzymałości na ściskanie skał przy użyciu
penetrometru otworowego
penetrometru otworowego..
3
PENETROMETR OTWOROWY
PENETROMETR OTWOROWY
Badania podstaw ow ych param etrów w ytrzymałościowych
m etodam i laboratoryjnym i.
Określanie w ytrzym ałości na jednoosiow e ściskanie
Pr óbki w alcow e przygotow ane do tych badań pow inny pos iadać s mukłość 1,0
(stosunek w ysokości do średnicy) oraz w ymagane w arunki gładkości pow ierzchni i ich
rów noległości. Pr óbki obciąża się na pras ie hydraulicznej rów nomiernie w zrastającą siłą z
prędkością obciążenia od 0.1 do 0.4 MPa/s. Uzyskaną w artość siły krytycznej (siła krytyczna
w momencie zniszczenia skały) przelicza się na w artość w ytrzymałości Rc w g. w zoru:
Rc = ( F
kr
/ S ) * k [MPa]
gdzie:
Rc - w ytrzymałość na jednoosiow e ściskanie [MPa],
F
kr
- siła krytyczna [MN],
S - pole pow ierzchni próbki [m2],
k - w spółczynnik korelacji uw zględniający smukłość
próbki (dla smukłości rów nej 1.0 - w sp. k = 0.84).
F
kr
F
kr
Określanie wytrzymałości na rozciąganie metodą brazylijską
Próbki skał
o smukłości 1.0 obciąża się na prasie równomiernie
wzrastającą siłą z prędkością obciążenia około 0.08 MPa/s. W tej
metodzie (poprzecznego ściskania, brazylijskiej) siła rozciągająca
powstaje w osiowym przekroju próbki, prostopadle do działającego
obciążenia
ściskającego.
Uzyskaną
wartość
siły
krytycznej
(maksymalna wielkość przyłożonej siły odpowiadająca momentowi
rozdzielczego pęknięcia próbki wzdłuż powierzchni cylindrycznej
próbki) przelicza się na wartość wytrzymałości Rr wg. wzoru:
Rr = 2 P
kr
/ л D L
gdzie:
Rr - wytrzymałość na rozciąganie [MPa],
Pkr - siła krytyczna [MN],
D - średnica próbki [m].
L - długość próbki [m].
Z otworów wykorzystywanych do badań penetrometrycznych zwykle pobiera rdzenie które służą
między innymi do określenia wskaźnika spękań RQD. Wskaźnik ten jest zależny od ilości szczelin
i odległości pomiędzy nimi. Zależność tę przedstawia wzór:
gdzie:
xi - długość i-tego odcinka rdzenia większa od przyjętej długości progowej "p"
zwykle p = 2 D, gdzie D – średnica rdzenia, i = 1 …… n,
n - ilość kawałków rdzenia o wymaganej długości,
L - długość badanego odcinka rdzenia (długość otworu).
O ce na stopnia spę kania na podstawie wskaźnika RQ D
O ce na stopnia spę kania na podstawie wskaźnika RQ D
i badań wz ie rnikowych.
i badań wz ie rnikowych.
%
100
L
X
RQD
i
Klasyfikację górotworu w zależności od wielkości wskaźnika RQD w g. Deere'a
podaje poniższa tabela:
Ocena stopnia spękania na podstawie wskaźnika RQD
Ocena stopnia spękania na podstawie wskaźnika RQD
i badań wziernikowych.
i badań wziernikowych.
RQD [%]
Klasyfikacj a górotw oru
0 - 25
bardzo słaby
25 - 50
słaby
50 - 75
średni
5 - 90
dobry
90 -100
bardzo dobry
Wskaźnik RQD przy jmuje wartości w granicach od 0 do 100 %. Oznacza on procentowy
udział części rdzenia o długości większej od wartości progowej do całej długości
badanego rdzenia. Im wyższy jest wskaźnik RQD tym lepsza jakość górotworu.
Rekrutacj a 2007
Widok
Widok kam ery
kam ery introskopowej
introskopowej do badań struktury górotw oru
do badań struktury górotw oru
Ocena stopnia spękania badań wziernikowych
Ocena stopnia spękania badań wziernikowych
4
Wyznaczanie wskaźnika rozmakalności skał stropowych
wg. testu trzydobowego GIG
Wskaźnik rozmakalności skał określa się metodą opartą na teście
trzydobowym. Polega ona na zanurzeniu kilku nieforemnych próbek skały, o
objętości około 100-200 cm
3
każda, w wodzie kopalnianej na okres 24 h.
Następnie próbki wyjmuje się i pozostawia na wolnym powietrzu przez następne
24 godziny, po czym próbki ponownie zanurza się w wodzie na
kolejne 24
godziny.
Po wykonaniu tych operacji (tj. po upływie 3 dób) określa się wizualnie
wartość wskaźnika rozmakalności wg następujących kryteriów:
0.1 - próbka rozkłada się całkowicie na szlam,
0.2 - próbka rozkłada się na rumosz ze szlamem,
0.4 - próbka pęka gęsto w różnych kierunkach,
0.6 - próbka pęka wzdłuż płaszczyzn uwarstwienia oraz rzadko
w kierunkach prostopadłych do uwarstwienia,
0.8 - próbka pęka wzdłuż płaszczyzn uwarstwienia,
1.0 - próbka nie pęka i nie zmienia konsystencji.
Wyznaczanie wskaźnika rozmakalności skał stropowych
test wg SKUTTY
Test Skutty
Metoda intensy wności rozpadu wg Skutty polega na prostej ocenie intensy wności rozpadu badanej próbki. W
metodzie tej nie jest konieczne stosowanie skomplikowanej aparatury. Badanie polega na umieszczeniu 3
nief oremnych brył o wy miarach około 10x10x10 cm w naczy niu wy pełniony m woda kopalnianą oraz na
odnotowaniu f orm ich rozpadu po czasie 0,5h; 4h i 48h.
Wy niki porównuje się ze stadiami rozpadu opracowany mi według E.Skutty
Stadia rozpadu próbek skały w wodzie-przy oznaczaniu rozmakalności wg. E. Skutty
Stadia rozpadu oraz odpowiednie oznaczenia literowe:
A - próbka nie zmienia postaci.
B - próbka dzieli się na warstwy wzdłuż płaszczyz n uławiceni a.
C - próbka dzieli się samoczynnie na warstwy wzdłuż płaszczyzn uławiceni a.
D - próbka rozpada się na kawał ki o długości krawędzi ponad 3cm (przy ostukani u).
E - próbka rozpada się samoczynnie na kawał ki o długości krawędzi ponad 3cm.
F - próbka rozpada się na kawał ki o długości krawędzi poniżej 3cm(przy ostukani u).
G - próbka rozpada się samoczynni e na kawał ki o długości krawędzi poniżej 3cm.
H - próbka rozpada się samocz ynnie na grysik lub muł.
W metodzie tej nie uwzgl ędniana się zmienn ego wpły wu i natężenia wody w czasie badania próbki. Nie bada
się zachowania tej samej próbki po jej wstępny m osuszeniu i ponowny m zawodnieniu.
Klasa stropu
zawałowego
Liczba
wskaźnikowa
stropu
zawałowego
Charakteryst yka stropu zawało weg o
1
0 < L ≤ 18
Stropy bezpośrednie, najsłabsze, odpadające natychmiast po
odsłonięciu (przy dolnych wartościach wskaźnika), lub z
pewnym opóźnieniem. Dla utrzymania tego stropu niezbędne
jest przypinanie łaty węgla.
2
18 < L ≤ 35
Stropy bezpośrednie bardzo trudne i trudne do utrzymania,
stropy rozpadające się (do L = 30), pełne dziur, obwałów i
spękań. Stropy wiszące na obudowie, bardzo zawalające się,
kruche, niebezpieczne.
3
35 < L ≤ 60
Stropy
pr zy
dolnej
wartości
L
spękane
z
lokalnie
występującymi obwałami, słabe stopniowo przechodzące w
coraz mocniejsze. Przy górnej dranicy L – dość mocne, łatwo
przechodzące w stan zawału.
4
60 < L ≤ 130
Stropy przy dolnej wartości L dobre, stopniowo coraz trwalsze,
następnie bardzo dobre, stwarzające dobre warunki pracy,
typowo zawałowe. W pobliżu górnej granicy L – przechodzą
jednak w stan zawału.
5a
130 <L ≤ 250
Stropy bardzo mocne i trwałe. Prowadzenie ścian z zawałem
stropu
wymaga
stosowania
odpowiednich
technik
prowadzenia zawału (np. strzelanie).
5b
L > 250
Stropy wybitnie mocne i trwałe. W obecnych warunkach
technicznych
nie
przewiduje
się
przy takich
stropach
prowadzenia ścian z zawałem.
Klasyfikacja skał stropowych pod względem
Klasyfikacja skał stropowych pod względem
tworzenia
tworzenia
zawału stropu
zawału stropu
WYROBISKA GÓRNICZE I ICH RODZAJE
WYROBISKA GÓRNICZE I ICH RODZAJE
Wyrobiskam i korytarzowym i
Wyrobiskam i korytarzowym i nazyw a się w yrobiska górnicze o znacznej długości
nazyw a się w yrobiska górnicze o znacznej długości
(w stosunku do przekroju poprzecznego), m ające w zasadzie ten sam przekrój poprzeczny.
(w stosunku do przekroju poprzecznego), m ające w zasadzie ten sam przekrój poprzeczny.
Wyrobiska kom orow e
Wyrobiska kom orow e -- krótkie w yrobiska górnicze o dużym przekroju poprzecznym .
krótkie w yrobiska górnicze o dużym przekroju poprzecznym .
WYROBISKA GÓRNICZE I ICH RODZAJE
WYROBISKA GÓRNICZE I ICH RODZAJE
Kształty przekrojów poprzecznych wyrobisk górniczych:
Kształty przekrojów poprzecznych wyrobisk górniczych:
-- prostokątny lub kwadratowy,
prostokątny lub kwadratowy,
-- trapezowy,
trapezowy,
-- łukowo
łukowo--prosty
prosty
-- eliptyczny,
eliptyczny,
-- kołowy.
kołowy.
5
- prostokątne
- trapezowe
- kwadratowe
- łukowo-proste lub łukowe
- eliptyczne
- kołowe
Kształty przekrojów poprzecznych wyrobisk korytarzowych
Kształty przekrojów poprzecznych wyrobisk korytarzowych
Sposoby drążnia w yrobisk przygotow awczych
Sposoby drążnia w yrobisk przygotow awczych
a
a –
– w yrobiska poj edyncze,
w yrobiska poj edyncze,
b
b –
– w yrobiska podw ój ne,
w yrobiska podw ój ne,
c
c –
– w yrobiska potrój ne.
w yrobiska potrój ne.
PROWADZENIE ROBÓT WIELONITKOWYM UKŁADEM
PROWADZENIE ROBÓT WIELONITKOWYM UKŁADEM
CHODNIKÓW
CHODNIKÓW
Przykładowe gabaryty wyrobisk korytarzowych
Przykładowe gabaryty wyrobisk korytarzowych
Pod względem kształtu i wymiarów górnicze wyrobiska
podziemne dzielą się na :
• wyrobiska korytarzowe: którymi są wyrobiska górnicze o znacznej
długości, mające w zasadzie ten sam przekrój poprzeczny na całej
długości, dzieli się je na:
- wyrobiska poziome - chodniki, przekopy i przecznice, sztolnie,
- wyrobiska pochyłe - pochylnie, upadowe,
- wyrobiska pionowe - szyby, szybiki i dukle.
• wyrobiska komorowe: posiadające znaczne przekroje poprzeczne przy
ograniczonej długości (wyrobiska specjalne).
• otwory wiertnicze: posiadają kształt cylindryczny, a ich średnica jest
niewspółmiernie mała w stosunku do długości.
• wyrobiska wybierkowe: których kształt i wymiary zależą od grubości i
nachylenia złoża oraz od stosowanego systemu wybierania.
System głównego odwadniania
System głównego odwadniania
• wyrobiska komorowe: posiadające znaczne przekroje
poprzeczne przy ograniczonej długości (wyrobiska specjalne).
• wyrobiska wybierkowe: których kształt i wymiary zależą od grubości i nachylenia
złoża oraz od stosowanego systemu wybierania.
6
Schemat otworowej eksploatacji soli
Schemat otworowej eksploatacji soli
• otwory wiertnicze: posiadają kształt
cylindryczny, a ich średnica jest
niewspółmiernie mała w stosunku do
długości.
Ze względu na pełnioną funkcję wyrobiska górnicze można także
podzielić na:
• transportowe,
• wentylacyjne,
• wodne,
• służące do przejścia ludzi (objazdowe, obchodowe),
• podsadzkowe,
• materiałowe,
• badawcze,
• inne.
Z uwagi na usytuowanie w stosunku do złoża (pokładu)
wyrobiska korytarzowe można podzielić na:
• drążone poza złożem kopaliny użytecznej - są to wyrobiska kamienne,
• drążone w złożu kopaliny użytecznej - w górnictwie węglowym są to
wyrobiska węglowe,
• drążone częściowo w złożu kopaliny użytecznej, a częściowo poza nim
- w górnictwie węglowym są to wyrobiska kamienno - węglowe, gdy
skała płonna w przekroju poprzecznym wyrobiska zajmuje ponad 50%
powierzchni tego przekroju lub, gdy stosunek ten jest odwrotny. węglowo
- kamienne
Zależnie od położenia w górotworze wyrobiska górnicze
dzielą się na :
poziome, pionowe i pochyłe, a w stosunku do rozciągłości pokładu na:
biegnące po rozciągłości, po wzniosie, po upadzie lub przekątnie, czyli
diagonalne.
Podział wyrobisk z uwagi na lokalizację w skałach otaczających:
• kamienne,
• węglowe,
• kamienno-węglowe lub węglowo-kamienne.
w yrobisko w ęglowe
w yrobisko w ęglowo - kamienne
lub kamienno-w ęglowe
w yrobisko kamienne
skała płonna
spąg
spodek
spodek
strop
pułap
pułap
I.
I.
Wyrobiska poszukiwawczo-rozpoznawcze,
II.
II. Wyrobiska udostępniające,
III. Wyrobiska przygotowawcze,
IV. Wyrobiska eksploatacyjne.
PODZIAŁ WYROBISK GÓRNICZYCH ZE
PODZIAŁ WYROBISK GÓRNICZYCH ZE
WZGLĘDU NA PRZEZNACZENIE
WZGLĘDU NA PRZEZNACZENIE
7
I. Wyrobiska poszukiwawczo
I. Wyrobiska poszukiwawczo--rozpoznawcze
rozpoznawcze
Rozpoznanie znalezionego złoża prowadzi się dokonując sztucznych
Rozpoznanie znalezionego złoża prowadzi się dokonując sztucznych
odsłonięć za pomocą:
odsłonięć za pomocą:
a) górniczych robót poszukiwawczych
a) górniczych robót poszukiwawczych -- wykonując rowy
wykonując rowy
poszukiwawcze, sztolnie poszukiwawcze lub szybiki poszukiwawcze.
poszukiwawcze, sztolnie poszukiwawcze lub szybiki poszukiwawcze.
b) wierceń poszukiwawczych
b) wierceń poszukiwawczych -- złoża zalegające płytko bada się za
złoża zalegające płytko bada się za
pomocą górniczych robót poszukiwawczych zaś zalegające głęboko
pomocą górniczych robót poszukiwawczych zaś zalegające głęboko
otworami wiertniczymi.
otworami wiertniczymi.
P
Poszukiwania robotami górniczymi.
oszukiwania robotami górniczymi.
OTWORY i SZYBIKI POSZUKIWAWCZ E
OTWORY i SZYBIKI POSZUKIWAWCZ E
SZTOLNIE POSZUKIWAWCZ E
SZTOLNIE POSZUKIWAWCZ E
TUNELE POSZUKIWAWCZE
TUNELE POSZUKIWAWCZE
Przykład rozpoznania złoża z wykorzystaniem rowów poszukiwawczych
Poszukiwania geologiczne robotami
wiertniczymi
Św ider do w ierceń bezrdzeniow ych
Św ider do w ierceń bezrdzeniow ych
-- gryzakow y
gryzakow y --
Koronki do w ierceń rdzeniow ych
Koronki do w ierceń rdzeniow ych
a
a –
– uzębiona
uzębiona
b
b –
– diamentow a
diamentow a
c
c –
– z ostrzami z tw ardych spieków
z ostrzami z tw ardych spieków
Ad. II.
Wyrobiska udostępniające łączą powierzchnię ziemi ze
złożem są to głównie:
szyby, szybiki, przecznice, przekopy, sztolnie,
upadowe kamienne i pochylnie kamienne
szyb
-
w yrobisko udostępniające pionow e o znacznym przekroju poprzecznym
(kołowe, rzadziej prostokątne i beczkow e), w ykonane w różnych skałach,
m ające
bezpośrednie połączenie z pow ierzchnią ziem i,
szybik -
w yrobisko pionowe, w ykonane w różnych skałach, (znacznie krótsze
w
porów naniu
do
długości
szybu)
nie
m ające
bezpośredniego
połączenia
z
pow ierzchnią ziem i,
przecznica -
w yrobisko
korytarzowe poziome lub praw ie poziom e w ykonane w
kam ieniu (tzn. w skałach płonnych) prostopadle do rozciągłości złoża, często
w ykonane bezpośrednio od szybu,
przekop - w yrobisko korytarzowe poziom e lub praw ie poziom e w ykonane w kam ieniu
w kierunku
nieprostopadłym i nierównoległym do rozciągłości (w yrobisko takie
w ykonane rów nolegle do rozciągłości złoża nazywa się przekopem kierunkowym),
sztolnia -
w yrobisko korytarzowe poziome, w ykonane w kam ieniu, m ające jedno
połączenie z pow ierzchnią ziem i,
8
Sztolnia
Sztolnia –
– górnicze wyrobi sko udostępniaj ące (wyko nan e w skale płonnej
górnicze wyrobi sko udostępniaj ące (wyko nan e w skale płonnej –
– kamieniu) wykon yw ane w terenie
kamieniu) wykon yw ane w terenie
górzystym z powierz chn i do złoża. Poziome lub prawie poziome
górzystym z powierz chn i do złoża. Poziome lub prawie poziome -- niewiel ki e nachyl eni e w kierunku do wylotu
niewiel ki e nachyl eni e w kierunku do wylotu
pozwala na grawitacyj ne odprowadzani e wody.
pozwala na grawitacyj ne odprowadzani e wody.
SZTOLNIE
SZTOLNIE
Upadow a w ychodnia (z pow ierzchni) – górnicze w yrobisko
udostępniające (w ykonane w skale płonnej - kam ieniu) z pow ierzchni
do złoża, nachylone (m ax. do około 25
o
)
UPADOWA KAMIENNA WYCHODNIA
UPADOWA KAMIENNA WYCHODNIA
•
Przecznica polow a – górnicze w yrobisko korytarzowe, udostępniające
(w ykonane w skale płonnej - kam ieniu), poziom e lub praw ie poziom e,
prostopadłe do rozciągłości, w ykonane z przekopu kierunkowego lub
przekopu.
•
Przekop polow y - górnicze w yrobisko korytarzowe, udostępniające (w ykonane
w skale płonnej - kam ieniu), poziom e lub praw ie poziom e, w ykonane w
kierunku nieprostopadłym i nierów noległym do rozciągłości zazw yczaj z
przekopu kierunkowego.
•
Pochylnia kam ienna – górnicze w yrobisko udostępniające (w ykonane w skale
płonnej - kam ieniu), nachylone, rów noległe do upadu w którym odstaw a urobku
prow adzona jest z góry do dołu.
•
Upadow a kam ienna – górnicze w yrobisko udostępniające (w ykonane w skale
płonnej - kam ieniu), nachylone, rów noległe do upadu, w którym odstaw a
urobku prow adzona jest z dołu do góry.
Chodniki eksploatacyjne
Przecznica wentylacyJna
Przecznica transp.
Pochylnia schodowa
Stromy pokład węgla
POCHYLNIA KAMIENNA SCHODOWA
POCHYLNIA KAMIENNA SCHODOWA
POCHYLNIA KAMIENNA SPIRALNA (RAMPA)
POCHYLNIA KAMIENNA SPIRALNA (RAMPA)
9
Udostępnienie złoża upadową
Udostępnienie złoża upadową spiralną
spiralną
- duże głębok ości -
SZYB POCHYŁY
Poziom wentylacyjny poz. 1
Poziom wentylacyjny poz. 1
P
o
z
io
m
2
P
o
z
io
m
2
P
ię
tr
o
1
P
ię
tr
o
1
P
ię
tr
o
2
P
ię
tr
o
2
Poziom transportowy poz. 1
Poziom transportowy poz. 1
P
o
z
io
m
1
P
o
z
io
m
1
Poziom transportowy poz. 2
Poziom transportowy poz. 2
Powierzchnia terenu
Powierzchnia terenu
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
•
POZIOM WYDOBYWCZY – część złoża zawarta w granicach obszaru
górniczego kopalni między dwoma płaszczyznami przeprowadzonymi
przez główne punkty udostępnienia danego poziomu – poziom
transportowy (od dołu) i poziom wentylacyjny (od góry).
•
Pionowe wysokości poziomów:
–
kopalnie węgla – 60 do 120 m (pokłady poziome),
–
150 do 220 m (pokłady o większym nachyleniu)
–
kopalnie rud -
30 do 60 m,
–
kopalnie soli -
20 do 50 m.
PIĘTRO – część poziomu wydobywczego w kopalni podziemnej stanowiąca
odrębną
jednostkę
wydobywczą,
wydzielona
chodnikami
piętrowymi
i
pochylniami piętrowymi. Piętro nie posiada bezpośredniego połączenia z
szybem, łączy się z szybem za pośrednictwem wyrobisk poziomowych.
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
SZYBY
SZYBY
wydobywcze, skipowe, wentylacyjne, zjazdowe,
materiałowe, jednoprzedziałowe, dwuprzedziałowe,
wdechowe (wlotowe), wydechowe, centralne,
peryferyjne, bliźniacze.
10
WIEŻE SZYBOWE
WIEŻE SZYBOWE
Wieża szybowa jednozastrzałowa
Wieża szybowa jednozastrzałowa
Wieża szybowa żelbetowa
Wieża szybowa żelbetowa
z dwiema maszynami wyciągowymi
z dwiema maszynami wyciągowymi
SCHEMATY URZĄDZEŃ WYCIĄGOWYCH
SCHEMATY URZĄDZEŃ WYCIĄGOWYCH
a
a –
– wyciąg bębnowy z klatką i przeciwciężarem
wyciąg bębnowy z klatką i przeciwciężarem
b
b –
– wyciąg z kołem pędnym
wyciąg z kołem pędnym
URZĄDZENIA WYCIĄGOWE
URZĄDZENIA WYCIĄGOWE
SKIP
SKIP
KLATKA
KLATKA
http://www.se
http://www.se--mi.cz/pl/program
mi.cz/pl/program--produkcyjny/urz
produkcyjny/urz--dzenia
dzenia--dla
dla--kopalni/transport
kopalni/transport--pionowy/skipy/
pionowy/skipy/
szyb wentylacyjny szyb wydobywczy
szyb wentylacyjny szyb wydobywczy
URZĄDZENIA WYCIĄGOWE
URZĄDZENIA WYCIĄGOWE
11
TARCZA
TARCZA
SZYBU
SZYBU
PRZEKRÓJ PODŁUŻNY SZYBU
SZYBY
PRZEKRÓJ PODŁUŻNY i POPRZ ECZ NY RURY SZYBOWEJ
PRZEKRÓJ PODŁUŻNY i POPRZ ECZ NY RURY SZYBOWEJ
PRZYGOTOWANIE ZŁÓŻ
PRZYGOTOWANIE ZŁÓŻ –
– ROBOTY PRZYGOTOWAWCZE
ROBOTY PRZYGOTOWAWCZE
Roboty przygotow aw cze – polegają na w ydrążeniu zespołu w yrobisk górniczych,
korytarzow ych (nachylonych i poziomych) w ykonanych w złożu jakich w ymaga
w ybrany systemeksploatacji złoża.
Wyrobiska przygotow aw cze: dzielą z łoże na mniejsze jednostki tak, aby straty
jakościow e
i
ilościow e
złoża
podczas
późniejszej
eksploatacji
były
jak
najmniejsze.
Wyrobiska przygotow aw cze: w ytyczają w złożu drogi odstaw y urobku, transportu
ludzi, maszyn i materiałów , w entylacji i odw adniania tak by późniejszy cykl
produkcji (w ydobycia) mógł być prow adzony bezpiecznie i efektyw nie.
Ad.III.
Wyrobiska przygotowawcze przygotowują złoże do
eksploatacji, dzieląc go na poszczególne parcele
eksploatacyjne. Wykonuje się je w złożu zarówno
wzdłuż rozciągłości jak i upadu złoża.
Są to głównie: chodniki, pochylnie, upadowe,
Są to głównie: chodniki, pochylnie, upadowe,
diagonale, przecinki, dowierzchnie.
diagonale, przecinki, dowierzchnie.
chodnik – górnicze w yrobisko korytarzow e, przygotow aw cze (w w ykonane w złożu
w kopalniach w ęgla - zasadniczo w w ęglu), prow adzone poziomo (zazw yczaj o
kier unku zbliżony m do rozciągłości) lub z nachyleniem najw yżej do 5°,
pochylnia – w yrobisko korytarzow e nachylone, łączące dw a chodniki na różnych
poziomach, w ykonane w złożu rów nolegle do linii upadu złoża, w którym transport
urobku odbyw a się w dół (tj. w kierunku upadu złoża).
upadow a – w yrobisko korytarzow e drążone po upadzie złoża, w którym transportuje
się urobek na w yższy poziom transportow y (tj. w kierunku w zniosu złoża). Potocznie
także wyrobisko nachylone drążone z góry w dół.
digonala – nachylone w yrobisko korytarzow e przygotow aw cze łączące dw a chodniki
na różnych poziomach. Cechą charakterystyczną jest kierunek ukośny w stosunku do
upadu. Potocznie (stosunkowo rzadko) także chodnik diagonalny.
12
•
Dowierzchnia - krótkie wyrobisko korytarzowe przygotowawcze łączące dwa sąsiednie
chodniki.
•
Przecinka - krótkie wyrobisko korytarzowe przygotowawcze łączące dwie sąsiednie
pochylnie.
•
Przecinka rozruchowa (rozcinka rozruchowa) – w ścianowym systemie eksploatacji
technologiczne wyrobisko korytarzowe łączące dwa chodniki przyścianowe lub pochylnie
przyścianowe. Wykonywane w miejscu rozpoczęcia eksploatacji ścianą dla uzbrojenia
kompleksu ścianowego (przenośnika ścianowego, sekcji obudowy z mechanizowanej oraz
kombajnu ścianowego). W przypadku przecinek nachylonych – potocznie używa się
nazwy dowierzchnia ścianowa.
•
Przecinka likwidacyjna
(rozcinka
likwidacyjna lub kanał
likwidacyjny)
–
w
ścianowym s ystemie eksploatacji technologiczne wyrobisko korytarzowe łączące dwa
chodniki
przyścianowe
lub
pochylnie
przyścianowe.
Wykonywane
w
miejscu
planowanego zakończenia eksploatacji ścianą dla tz w. „rabunku” czyli demontażu i
wytransportowania kompleksu ścianowego (przenośnika ścianowego, sekcji obudowy
zmechanizowanej oraz kombajnu ścianowego). W przypadku przecinek wygradzanych w
przekroju ściany częściej używa się nazwy kanał likwidacyjny.
Główny chodnik (chodnik podstawowy) - chodnik o znaczeniu zasadniczym w spełnianiu
określonego zadania na wydobywczym poziomie kopalni.
Główny chodnik transportowy (wydobywczy) – główne wyrobisko przygotowawcze
wykonane w złożu w dolnej granicy poziomu dla celów odstawczych (odstawa główna) i
transportowych.
Główny chodnik wentylacyjny – główne wyrobisko przygotowawcze wykonane w złożu w
górnej granicy poziomu dla celów wentylacyjnych (odprowadzenia zużytego powietrza –
grupowy prąd powietrza zużytego).
Chodnik piętrowy - chodnik prowadzony po rozciągłości pokładu, dzielący poziom na piętra.
dowierzchnia przecinka
dowierzchnia przecinka
rozciągłość
13
•
chodnik przyścianowy - chodnik prowadzony po rozciągłości, stanowiący dolną
bądź górną granicę ściany.
•
chodnik taśmowy (od stawczy) - chodnik, w którym znajduje się przenośnik
taśmowy.
•
chodnik transportowy - chodnik, w którym odbywa się transport, bez rozróżniania
sposobu transportowania.
•
chodnik węglowy - chodnik drążony pełnym przekrojem w pokładzie w ęgla.
•
chodnik węglowo-kamienny - chodnik drążony zasadniczo w w ęglu z przybierką
stropu lub spągu.
•
chodnik podwójny - dw a chodniki rów nolegle i łączone z sobą w określonych
odstępach przecinkami dla przew ietrzania.
•
chodnik kieszeniowy - chodnik prow adzony w cienkim pokładzie z przybier ką skały
płonnej, dla której umieszczenia w ybiera się tyle pokładu ponad przekrój chodnika,
zazw yczaj w dolnym jego s krzydle, aby w tej jakby „kieszeni" pomieścić skałę z
przybierki.
•
chodnik przekątny - chodnik biegnący przekątnie w stosunku do r ozciągłości i
nachylenia pokładu.
CHODNIKI WĘGLOWO
CHODNIKI WĘGLOWO--KAMIENNE Z PRZYBIERKĄ
KAMIENNE Z PRZYBIERKĄ
PRZYBIERKA
SPĄGU
PRZYBIERKA
STROPU
PRZYBIERKA
STROPU I SPĄGU
CHODNIK KIESZENIOWY
CHODNIK KIESZENIOWY
WYROBISKA EKSPLOATACYJNE
WYROBISKA EKSPLOATACYJNE
(wybierkowe)
(wybierkowe)
WYROBISKA EKSPLOATACYJNE TO WYROBISKA WYKONANE W ZŁOŻU
WYROBISKA EKSPLOATACYJNE TO WYROBISKA WYKONANE W ZŁOŻU
ZARÓWNO WZDŁUŻ LINII ROZCIAGŁOŚCI JAK I UPADU ZŁOŻA
ZARÓWNO WZDŁUŻ LINII ROZCIAGŁOŚCI JAK I UPADU ZŁOŻA
Z KTÓRYCH BEZPOŚREDNIO WYDOBYWA SIĘ ZŁOŻE,
Z KTÓRYCH BEZPOŚREDNIO WYDOBYWA SIĘ ZŁOŻE,
Do wyrobisk wybierkowych należą: ściany,
Do wyrobisk wybierkowych należą: ściany,
ubierki, zabierki i komory.
ubierki, zabierki i komory.
SYSTEM ŚCIANOWY
SYSTEM ŚCIANOWY
M ODEL KOPANLNI
M ODEL KOPANLNI –
– STRUKTURA UDOSTĘPNIENIA
STRUKTURA UDOSTĘPNIENIA
MODEL
MODEL KOPALNI
KOPALNI (STRUKTURA
(STRUKTURA UDOSTĘPNIENIA)
UDOSTĘPNIENIA) –
– przestrzenny
przestrzenny
układ
układ
geometryczny
geometryczny
wyrobisk
wyrobisk
udostępniających
udostępniających
w
w
obszarze
obszarze
górniczym
górniczym.. Rozmieszczenie
Rozmieszczenie wyrobisk
wyrobisk udostępniających
udostępniających względem
względem
siebie
siebie ii względem
względem złoża
złoża..
1.
1.
Struktura złożowa
Struktura złożowa –
– zwana tak że przecznicową lub węglową.
zwana tak że przecznicową lub węglową.
Charak teryzuje się minimalnym zakresem robót udostępniających
Charak teryzuje się minimalnym zakresem robót udostępniających
(k amiennych). Typowa dla k opalń rudnych.
(k amiennych). Typowa dla k opalń rudnych.
2.
2.
Struktura kamienna
Struktura kamienna –
– zwana tak że strukturą geometryczną. Duża ilość
zwana tak że strukturą geometryczną. Duża ilość
wyrobisk udostępniających (k amiennych).
wyrobisk udostępniających (k amiennych).
3.
3.
Struktura mieszana
Struktura mieszana –
– zwana tak że k amienno złożową. Posiada
zwana tak że k amienno złożową. Posiada
elementy charak terystyczne zarówno dla struk tury k amiennej, jak i
elementy charak terystyczne zarówno dla struk tury k amiennej, jak i
złożowej. Najczęściej stosowana w polsk im górnictwie węglowym
złożowej. Najczęściej stosowana w polsk im górnictwie węglowym
14
Struktura złożowa:
Struktura złożowa:
Zastosow anie:
Zastosow anie:
•• dla pokładów cienkich i średniej grubości zalegających regularnie,
dla pokładów cienkich i średniej grubości zalegających regularnie,
•• dla pokładów nie w ykazujących skłonności sam ozapalenia i tąpań,
dla pokładów nie w ykazujących skłonności sam ozapalenia i tąpań,
•• przy upadzie w iększym od 5
przy upadzie w iększym od 5
o
o
i gdy skały otaczające charakteryzują się
i gdy skały otaczające charakteryzują się
dobrym i w łasnościam i m echanicznym i,
dobrym i w łasnościam i m echanicznym i,
•• dla kopalń m ałych i średnich.
dla kopalń m ałych i średnich.
Zalety:
Zalety:
•• niskie koszty udostępnienia,
niskie koszty udostępnienia,
•• krótki czas udostępnienia.
krótki czas udostępnienia.
Wady:
Wady:
•• duże koszty utrzym yw ania chodników podstaw owych w w ęglu
duże koszty utrzym yw ania chodników podstaw owych w w ęglu,,
•• ograniczenie m ożliw ości przygotow ania w iększej ilości niezależnych
ograniczenie m ożliw ości przygotow ania w iększej ilości niezależnych
pól eksploatacyjnych,
pól eksploatacyjnych,
•• m ała pew ność ruchu,
m ała pew ność ruchu,
•• trudna izolacja w przypadku pożaru.
trudna izolacja w przypadku pożaru.
Struktura złożowa:
Struktura złożowa:
STRUKTURA ZŁOŻOWA
Źródło: Technika podziem nej eksploatacji złóż – S. Piechota 2008
Struktura złożowa:
Struktura złożowa:
Schemat struktury z pokładowym rozcięciem złoża
Schemat struktury z pokładowym rozcięciem złoża
PRZYKŁADOWE ROZCIĘCIE POKŁADU WYROBISKAM I
PRZYKŁADOWE ROZCIĘCIE POKŁADU WYROBISKAM I
PRZYGOTOWAWCZYM I
PRZYGOTOWAWCZYM I
15
STRUKTURA ZŁOŻOWA
Źródło: Technika podziem nej eksploatacji złóż – S. Piechota 2008
Struktura złożowa:
Struktura złożowa:
Główny chodnik wentylacyjn y poz. 1
Główny chodnik transportowy poz. 1
Szyb wentylacyjn y
S
z
y
b
w
y
d
o
b
y
w
c
z
y
Główny chodnik transportowy poz. 2
Chodnik podpoziomow y
Upadowa
P
o
z
io
m
1
P
o
z
io
m
2
Podpoziom
Chodnik piętrowy 1
Chodnik piętrowy 2
Pochylnie
P
ię
tr
o
P
ię
tr
o
P
ię
tr
o
STRUKTURA ZŁOŻOWA
STRUKTURA ZŁOŻOWA
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
PODZIAŁ ZŁOŻA NA POZIOMY I PIĘTRA
POZIOM WYDOBYWCZY – część złoża zawarta w granicach obszaru
górniczego kopalni między dwoma płaszczyznami
przeprowadzonymi
przez główne
punkty
udostępnienia
danego
poziomu
–
poziom
transportowy (od dołu) i poziom wentylacyjny (od góry).
Pionowe wysokości poziomów:
–
kopalnie węgla – 60 do 120 m (pokłady poziome),
150 do 220 m (pokłady o większym nachyleniu)
–
kopalnie rud -
30 do 60 m,
–
kopalnie soli -
20 do 50 m.
PIĘTRO – część poziomu wydobywczego w kopalni podziemnej stanowiąca
odrębną
jednostkę
wydobywczą,
wydzielona
chodnikami
piętrowymi
i
pochylniami piętrowymi. Piętro nie posiada bezpośredniego połączenia z
szybem, łączy się z szybem za pośrednictwem wyrobisk poziomowych.
16
Struktura
Struktura kamienna
kamienna::
Zastosow anie:
Zastosow anie: ::
•• w złożach pokładow ych słabo nachylonych o znacznej grubości,
w złożach pokładow ych słabo nachylonych o znacznej grubości,
••dla pokładów skłonnych do sam ozapalenia i m etanow ych,
dla pokładów skłonnych do sam ozapalenia i m etanow ych,
••dla w iązki pokładów blisko siebie zalegających
dla w iązki pokładów blisko siebie zalegających
••dla kopalń głębokich,
dla kopalń głębokich,
••dla złóż zaburzonych tektonicznie
dla złóż zaburzonych tektonicznie..
Zalety:
Zalety:
•• bezpieczeństw o ze w zględu na pożary i tąpania,
bezpieczeństw o ze w zględu na pożary i tąpania,
•• w iększa pew ność ruchu,
w iększa pew ność ruchu,
•• niski koszt utrzym yw ania w yrobisk,
niski koszt utrzym yw ania w yrobisk,
•• duża koncentracja w ydobycia
duża koncentracja w ydobycia..
Wady:
Wady:
•• duża ilość robót kam iennych
duża ilość robót kam iennych,,
•• duże koszty inw estycyjne.
duże koszty inw estycyjne.
STRUKTURA KAM IENNA
STRUKTURA KAMIENNA
Źródło: Technika podziem nej eksploatacji złóż – S. Piechota 2008
Struktura
Struktura kamienna
kamienna::