25 maja 2005
DOBÓR OBUDOWY KOTWIOWEJ
DLA ZAKŁADÓW
WYDOBYWAJĄCYCH RUDY.
DOBÓR OBUDOWY KOTWIOWEJ
DLA ZAKŁADÓW
WYDOBYWAJĄCYCH RUDY.
25 maja 2005
• własności geomechaniczne skał stropowych,
• lokalne zaburzenia geologiczne,
• przeznaczenie wyrobiska i jego wymiary,
• klasy stropu według klasyfikacji ustalonej na
podstawie badań geomechanicznych,
• własności skał wykonanych przez
rzeczoznawcę.
Przy doborze obudowy kotwiowej
uwzględnia się:
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002
Załącznik nr 3
25 maja 2005
W zakładach górniczych wydobywających
rudy miedzi klasę stropu, dla doboru
obudowy kotwiowej, ustala się na podstawie
wartości następujących parametrów:
uławicenia stropu,
zagęszczenia szczelin zmineralizowanych w
stropie wyrobisk,
zuskokowania,
zrzutu uskoków,
wytrzymałości skał na rozciąganie Rr i
ściskanie Rc.
25 maja 2005
Wyróżnia się pięć klas stropu:
Klasa l — skaty słabe,
Klasa II — skały średnio mocne l,
Klasa III — skały średnio mocne II,
Klasa IV — skały mocne,
Klasa V — skały bardzo mocne.
25 maja 2005
Stropy klasy I tworzą skały o budowie
drobnoławicowej, o wytrzymałości na ściskanie od
15 do 30 MPa oraz dużym zaangażowaniem
tektonicznym.
Stropy klasy II tworzą skały o zróżnicowanej
budowie i wytrzymałości na ściskanie od 30 do 50
MPa
oraz zmiennym tektonicznym
zaangażowaniem.
Stropy klasy III tworzą skały o budowie
gruboławicowej i wytrzymałości na ściskanie od
50 do 80 MPa oraz małym zaangażowaniem
tektonicznym stropu.
Stropy klasy IV tworzą skały o wytrzymałości na
ściskanie powyżej 80 MPa
oraz budowie
gruboławicowej i bardzo małym zaangażowaniem
tektonicznym (na całej przestrzeni strop o dużej
nośności).
25 maja 2005
Dobór obudowy kotwiowej dla wyrobisk
korytarzowych i komór specjalnego
przeznaczenia.
Strop wyrobisk korytarzowych
zabezpiecza się kotwami o
długości
co najmniej 1,6 m
:
25 maja 2005
W przypadku stropów:
l klasy oraz szerokości wyrobisk do 6,0 m,
II klasy oraz szerokości wyrobisk do 7,0 m
Dobór obudowy kotwiowej dla
wyrobisk korytarzowych i komór
specjalnego przeznaczenia.
PODSTAWOWYM SCHEMATEM
KOTWIENIA JEST ROZSTAW
KOTWI 1,0 x 1,0 M.
PODSTAWOWYM SCHEMATEM
KOTWIENIA JEST ROZSTAW
KOTWI 1,0 x 1,0 M.
25 maja 2005
W przypadku stropów:
III klasy oraz szerokości wyrobisk do 7,0 m
Dobór obudowy kotwiowej dla
wyrobisk korytarzowych i komór
specjalnego przeznaczenia.
PODSTAWOWYM SCHEMATEM
KOTWIENIA JEST ROZSTAW
KOTWI 1,5 x 1,5 M.
PODSTAWOWYM SCHEMATEM
KOTWIENIA JEST ROZSTAW
KOTWI 1,5 x 1,5 M.
25 maja 2005
Dobór obudowy kotwiowej dla
wyrobisk korytarzowych i komór
specjalnego przeznaczenia.
PODSTAWOWYM SCHEMATEM
KOTWIENIA JEST ROZSTAW
KOTWI 2,0 x 2,0 M.
PODSTAWOWYM SCHEMATEM
KOTWIENIA JEST ROZSTAW
KOTWI 2,0 x 2,0 M.
W przypadku stropów:
lV klasy oraz szerokości wyrobisk do 7,0 m,
V klasy oraz szerokości wyrobisk do 8,0 m
25 maja 2005
Szerokość wyrobiska określana jest
pod jego stropem, prostopadle do osi
wyrobiska.
Szerokość wyrobiska określana jest
Szerokość wyrobiska określana jest
pod jego stropem, prostopadle do osi
pod jego stropem, prostopadle do osi
wyrobiska.
wyrobiska.
25 maja 2005
Przy lokalnie występujących
Przy lokalnie występujących
większych szerokościach wyrobisk
większych szerokościach wyrobisk
korytarzowych, stosuje się
korytarzowych, stosuje się
dodatkowe
dodatkowe
zabezpieczenie stropu
zabezpieczenie stropu
, w szczególności
, w szczególności
kotwie o zwiększonej długości żerdzi
kotwie o zwiększonej długości żerdzi
dobierane indywidualnie w zależności od
dobierane indywidualnie w zależności od
czasu funkcjonowania i przeznaczenia
czasu funkcjonowania i przeznaczenia
wyrobiska.
wyrobiska.
Kierownik działu robót górniczych
Kierownik działu robót górniczych
decyduje o rodzaju i sposobie
decyduje o rodzaju i sposobie
dodatkowego zabezpieczenia.
dodatkowego zabezpieczenia.
25 maja 2005
Zabezpieczenie OCIOSÓW.
OCIOSY WYROBISK POWINNY
BYĆ ODCHYLONE NA ZEWNĄTRZ
O KĄT CO NAJMNIEJ 10°.
OCIOSY WYROBISK POWINNY
OCIOSY WYROBISK POWINNY
BYĆ ODCHYLONE NA ZEWNĄTRZ
BYĆ ODCHYLONE NA ZEWNĄTRZ
O KĄT CO NAJMNIEJ 10°.
O KĄT CO NAJMNIEJ 10°.
25 maja 2005
Kotwieniu podlegają ociosy wyrobisk
o wysokości:
powyżej 3,5 m (bez względu na kąt pochylenia)
oraz ociosy wyrobisk o wysokości do 3,5 m w
przypadku braku możliwości odchylenia ich na
zewnątrz.
DŁUGOŚĆ KOTWI OCIOSOWYCH POWINNA
WYNOSIĆ
co najmniej 1,6m.
DŁUGOŚĆ KOTWI OCIOSOWYCH POWINNA
DŁUGOŚĆ KOTWI OCIOSOWYCH POWINNA
WYNOSIĆ
WYNOSIĆ
co
co
najmniej 1,6m
najmniej 1,6m
.
.
Zabezpieczenie OCIOSÓW.
25 maja 2005
Ociosy kotwi się w rozstawie kotew
1,5 x 1,5 m
,
z usytuowaniem dolnego rzędu kotwi w
odległości około 1,8 m od spągu.
Ociosy mogą być kotwione z
opóźnieniem do 10m
w stosunku do
czoła przodka.
Zabezpieczenie OCIOSÓW.
25 maja 2005
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
Doboru obudowy kotwowej
dokonuje się dla całego okresu
funkcjonowania wyrobisk w polu
wydobywczym, przed przystąpieniem
do fazy robót rozcinkowych.
25 maja 2005
Szerokość wyrobisk wykonywanych w fazie
rozcinki, utrzymywanych w fazie rozwiniętej
eksploatacji oraz w fazie likwidacji,
uzależniona jest od:
Szerokość wyrobisk wykonywanych w fazie
rozcinki, utrzymywanych w fazie rozwiniętej
eksploatacji oraz w fazie likwidacji,
uzależniona jest od:
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
klasy stropu,
zastosowanego systemu eksploatacji,
umaszynowienia procesu wybierkowego,
wysokości furty eksploatacyjnej,
minimalnego kąta pochylenia ociosów.
25 maja 2005
Dla wyrobisk eksploatacyjnych, o stropach
zakwalifikowanych do l klasy podstawowym schematem
kotwienia jest rozstaw kotew 1,0 x 1,0m, przy czym
minimalna długość kotwi obudowy powinna wynosić:
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
1,6 m — dla wyrobisk o wysokości do 5,0 m
i szerokości do 7,0 m,
1,8 m — dla wyrobisk o wysokości do 7,0 m
i szerokości do 8,0 m,
2,2 m — dla wyrobisk o wysokości do 7,0 m
i szerokości do 9,0 m,
2,6 m — dla wyrobisk o wysokości powyżej 7,0 m
i szerokości do 10,0 m.
25 maja 2005
Dla wyrobisk eksploatacyjnych, o stropach
zakwalifikowanych do lI klasy podstawowym
schematem kotwienia jest rozstaw kotew 1,5 x
1,5m, przy czym minimalna długość kotwi obudowy
powinna wynosić:
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
1,6 m — dla wyrobisk o wysokości do 5,0 m
i szerokości do 9,0 m,
1,8 m — dla wyrobisk o wysokości do 7,0 m
i szerokości do 10,0 m,
2,2 m — dla wyrobisk o wysokości do 7,0 m
i szerokości do 11,0 m,
2,6 m — dla wyrobisk o wysokości powyżej 7,0 m
i szerokości do 12,0 m.
25 maja 2005
Dla wyrobisk eksploatacyjnych, o stropach
zakwalifikowanych do lII
klasy podstawowym
schematem kotwienia jest rozstaw kotew 1,5 x 1,5m,
przy czym minimalna długość kotwi obudowy powinna
wynosić:
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
1,2 m — dla wyrobisk o wysokości do 2,0 m
i szerokości do 8,0 m,
1,6 m — dla wyrobisk o wysokości do 5,0 m
i szerokości do 10,0 m,
1,8 m — dla wyrobisk o wysokości do 7,0 m
i szerokości do 12,0 m,
2,2 m — dla wyrobisk o wysokości powyżej 7,0 m
i szerokości do 13,0 m.
2,6 m — dla wyrobisk o wysokości powyżej 7,0 m
i szerokości do 14,0 m.
25 maja 2005
Dla wyrobisk eksploatacyjnych, o stropach zakwalifikowanych
do lV klasy podstawowym schematem kotwienia jest rozstaw
kotew 2,0 x 2,0m, przy czym minimalna długość kotwi
obudowy powinna wynosić:
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
1,2 m — dla wyrobisk o wysokości do 2,0 m
i szerokości do 9,0 m,
1,6 m — dla wyrobisk o wysokości do 5,0 m
i szerokości do 12,0 m,
1,8 m — dla wyrobisk o wysokości do 7,0 m
i szerokości do 14,0 m,
2,2 m — dla wyrobisk o wysokości powyżej 7,0 m
i szerokości do 16,0 m.
2,6 m — dla wyrobisk o wysokości powyżej 7,0 m
i szerokości do 18,0 m.
25 maja 2005
Dla wyrobisk eksploatacyjnych, o stropach zakwalifikowanych
do lV klasy podstawowym schematem kotwienia jest rozstaw
kotew 2,0 x 2,0m, przy czym minimalna długość kotwi
obudowy powinna wynosić:
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
1,2 m — dla wyrobisk o wysokości do 2,0 m
i szerokości do 10,0 m,
1,6 m — dla wyrobisk o wysokości do 5,0 m
i szerokości do 13,0 m,
1,8 m — dla wyrobisk o wysokości do 7,0 m
i szerokości do 15,0 m,
2,2 m — dla wyrobisk o wysokości powyżej 7,0 m
i szerokości do 17,0 m.
2,6 m — dla wyrobisk o wysokości powyżej 7,0 m
i szerokości do 20,0 m.
25 maja 2005
Przy lokalnie występujących szerokościach
wyrobisk większych niż wyszczególnionych
wcześniej stosuje się dodatkowe zabezpieczenie
stropu, w szczególności:
- kotwy o zwiększonej długości żerdzi,
- obudowę podporową,
dobierane indywidualnie w zależności od warunków
geologiczno-górniczych.
Kierownik działu robót górniczych decyduje o
rodzaju i sposobie dodatkowego zabezpieczenia
stropu.
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
25 maja 2005
Sposób zabezpieczenia stropu
wyrobisk w fazie ich likwidacji
zatwierdza kierownik ruchu zakładu
górniczego na podstawie opinii
kopalnianego zespołu do spraw
zwalczania tąpań i zawałów, przy
czym maksymalne poszerzenie
wyrobisk zabezpieczonych obudową
nie powinno przekraczać:
25 maja 2005
Sposób zabezpieczenia stropu wyrobisk w fazie ich
likwidacji zatwierdza kierownik ruchu zakładu
górniczego na podstawie opinii kopalnianego
zespołu do spraw zwalczania tąpań i zawałów, przy
czym maksymalne poszerzenie wyrobisk
zabezpieczonych obudową nie powinno
przekraczać:
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
I klasy
—15,0m,
II klasy
— 17,0m,
III klasy
—18,0m,
IV klasy — 20,0m,
V klasy — 25,0m.
25 maja 2005
Faza likwidacji parceli elementarnej
przebiegać powinna w sposób ciągły w
możliwie najkrótszym czasie z
zachowaniem rygorów zatwierdzonych
przez kierownika ruchu zakładu
górniczego na podstawie opinii
kopalnianego zespołu do spraw
zwalczania tąpań i zawałów.
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
25 maja 2005
Ociosy powinny być odchylone na
zewnątrz o kąt co najmniej 10°. W
przypadku braku możliwości odchylenia
ociosów na zewnątrz zabezpiecza się je w
szczególności przez:
- podsypanie urobkiem,
- zabudowanie stojaków
- lub przez zakotwienie.
Zabezpieczanie ociosów.
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
25 maja 2005
Kotwieniu podlegają ociosy wyrobisk o
wysokości powyżej 10m, w przypadku
występowania w części przystropowej
zwięzłych gruboławicowych warstw
dolomitowych.
Długość kotwi ociosowych powinna wynosić
nie mniej niż 1,8m. Ociosy mogą być kotwione
z opóźnieniem do 10m w stosunku do czoła
przodka.
Kotwie ociosowe powinny być zabudowane
według ustaleń dokonanych przez kierownika
działu robót górniczych.
Dobór obudowy kotwiowej dla
WYROBISK EKSPLOATACYJNYCH.
¾
Zabezpieczanie ociosów.
25 maja 2005
Weryfikacji doboru obudowy kotwiowej
dokonuje się w przypadku:
nowo uruchomionych pól wybierkowych —
nie później niż po uzyskaniu frontem robót
rozcinkowych postępu wynoszącego 200 m,
pól o zaawansowanej eksploatacji — po
wystąpieniu objawów szczególnego
zagrożenia zawałami lub zmiany warunków
geologicznych w polu, powodujących
przeklasyfikowanie stropu,
wyrobisk przygotowawczych, znajdujących
się pod wpływem ciśnienia eksploatacyjnego.
25 maja 2005
INSTRUKCJA STOSOWANIA OBUDOWY KOTWIOWEJ
W ZAKŁADACH GÓRNICZYCH WYDOBYWAJĄCYCH
RUDY METALI NIEŻELAZNYCH
25 maja 2005
Definicje i pojęcia stosowane w
Instrukcji
Stateczność wyrobiska jest to taki
stan w układzie "górotwór -
obudowa", w który mechaniczne
mają kontrolowany i przewidywany
przebieg. Obciążenia przenoszone
przez układ są mniejsze od
dopuszczalnych a przemieszczenia
nie przekraczają wielkości
prognozowanych.
25 maja 2005
Szczelinowatość skał
-
właściwość skał
wynikająca z istnienia w niej spękań, niezależnie
od pochodzenia, orientacji przestrzennej i miejsca
występowania.
Nośność kotwi - siła powodująca zerwanie żerdzi
kotwi, wysunięcie pozbawiające współpracy z
górotworem lub zniszczenie podkładki, nakrętki i
głowicy rozprężnej.
Definicje i pojęcia stosowane w
Instrukcji
25 maja 2005
Kotew - żerdź kotwiowa wraz z elementami
mocującymi.
Żerdź kotwiowa - podstawowy element kotwi,
wykonany w postaci pręta stalowego,
drewnianego lub z tworzywa sztucznego, jak
również w innej postaci np. rury, liny lub wiązki
cienkich prętów stalowych.
Kotew rozprężna - kotew mocowana w otworze
na zasadzie siły tarcia wywołanej dociskiem
elementu mocującego do ścian otworu.
Kotew spoiwowa kotew mocowana w otworze
za pomocą spoiwa płynnego.
Definicje i pojęcia stosowane w
Instrukcji
25 maja 2005
Kotew wklejana - kotew mocowana w otworze
za pomocą ładunków klejowych.
Kotew żelbetowa - kotew z żerdzią stalową,
mocowana w otworze przy pomocy spoiwa
betonowego.
Kotew o zamocowaniu ciągłym - kotew
mocowana w otworze na co najmniej 90 % jego
długości.
Kotew o zamocowaniu odcinkowym - kotew
mocowana w otworze na części jego długości.
Ładunek klejowy - masa wiążąca umieszczana
w otworze kotwiowym w pojemnikach o
Definicje i pojęcia stosowane w
Instrukcji
25 maja 2005
WARUNKI STOSOWANIA OBUDOWY
KOTWIOWEJ
skały stropowe posiadają średnio-ważoną wytrzymałość na
jednoosiowe ściskanie (Rc), badaną dla pakietu skał o
grubości równej szerokości projektowanego wyrobiska,
wynoszącą nie mniej niż 15MPa,
skały posiadają w strefie przewidzianej do kotwienia w
zakładach wydobywających rudy miedzi średnią
podzielność nie mniej niż 20mm i nie wykazują naturalnej
skłonności do odspajania się a w zakładach
wydobywających rudy cynku i ołowiu występujące gniazda
brekcji nie wykazują skłonności do odpadania.
Obudowa kotwiowa może być stosowana w skałach
zwięzłych w przypadku gdy równocześnie spełnione
są następujące warunki:
25 maja 2005
WYMOGI STOSOWANIA OBUDOWY
KOTWIOWEJ
Obudowa kotwiowa może być stosowana
gdy zostaną spełnione następujące
wymogi:
istnieje niezbędne rozpoznanie własności
skał,
stosowane są dopuszczone materiały i
urządzenia,
zapewnione jest prawidłowe wykonawstwo,
realizowana jest kontrola i badania obudowy
kotwowej,
25 maja 2005
Zasady doboru obudowy kotwiowej w
zakładach wydobywających rudy
miedzi
Dla zakładów wydobywających rudy miedzi
klasę stropu ustala się w oparciu o wartość
wskaźnika stateczności stropu, który
wyraża zależność między wytrzymałością
skał, grubością ławic oraz stopniem
szczelinowatości.
25 maja 2005
WYKONYWANIE OBUDOWY
KOTWIOWEJ
Zabezpieczanie stropów wyrobisk górniczych
może być dokonywane poprzez kotwienie
podstawowe i "głębokie".
Pod pojęciem kotwienia podstawowego
rozumie się kotwienie na głębokość nie
większą jak 2.6m.
Kotwienie kotwiami o długości powyżej 2.6m
jest kotwieniem głębokim.
Na wykonanie obudowy kotwiowej składają się
takie czynności jak: wiercenie otworów,
osadzanie kotwi oraz montaż takich
elementów jak podkładka, nakrętka, zaciski,
opinka itp.
25 maja 2005
Przy wykonywaniu obudowy kotwiowej
należy przestrzegać następujących zasad
ogólnych:
Kotwie należy zakładać rzędami zaczynając od ociosu.
Kotwie stropowe należy zabudowywać jak najbliżej ociosu.
Odległość ostatniego rzędu kotwi od czoła przodka nie
powinna być większa niż rozstaw kotwi.
Kotwie stropowe należy zabudowywać prostopadle do
powierzchni stropu za wyjątkiem kotwi przyociosowych, które
należy odchylić w kierunku ociosu pod kątem około 10°.
W zakładach wydobywających rudy cynku i ołowiu
dopuszcza się w wyrobiskach ze stropem płaskim
zabudowanie wszystkich kotwi stropowych prostopadle.
Kierunek zabudowy kotwi ociosowych może być poziomy lub
z odchyleniem w stronę spągu albo stropu.
Kotwie ociosowe mogą być zabudowywane z prostopadłym
usytuowaniem rzędów i szeregów lub w szachownicę.
25 maja 2005
PROJEKT
- sprawdzenie doboru obudowy
kotwiowej dla wyrobisk kopalń
LGOM
PROJEKT
- sprawdzenie doboru obudowy
kotwiowej dla wyrobisk kopalń
LGOM
25 maja 2005
OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE
OBUDOWY KOTWIOWEJ
25 maja 2005
OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE
OBUDOWY KOTWIOWEJ
25 maja 2005
OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE
OBUDOWY KOTWIOWEJ
25 maja 2005
OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE
OBUDOWY KOTWIOWEJ
25 maja 2005
OBLICZENIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE
OBUDOWY KOTWIOWEJ
25 maja 2005
Dane szczegółowe do projektu:
Numer (n)=1-10: dolomit marglisty Rc+2n, klasa stropu III – pochylnia transportowa
Numer (n)=11-20: dolomit wapnisty Rc+n, klasa stropu III – komora eksploatacyjna
Numer (n)=21-33: anhydryt zwięzły Rc+n, klasa stropu IV – pochylnia wentylacyjna
tg
ϕ
pozornego kąta tarcia wewnętrznego = 7,2
głębokość zalegania wyrobiska (H = 700m) do projektu- H+10
Szerokość wyrobiska 4m + 0,1n
Pozostałe dane dobrać samodzielnie.
25 maja 2005
Dziękuję
Dziękuję
Dziękuję
za
za
za
uwagę !
uwagę !
uwagę !