EKSPLOATACJA PODZIEMNA
POKA
ADÓW W
GLA KAMIENNEGO
 WSPÓA
CZESNE WYZWANIA. Część 4
dr hab. inż. MARIAN TUREK, prof. Politechniki Śląskiej
Główny Instytut Górnictwa, Katowice
Urabianie skał materiałami wybuchowymi
Artykuł opiniował dr hab. inż. Piotr Czaja, prof. Akademii Górniczo-Hutniczej
1. Wprowadzenie 2. Materiały wybuchowe, zapalniki,
sprzęt strzałowy
Urabianie skały to odspajanie różnymi sposobami por-
cji skały od calizny. Urabialność skały można zdefiniować Materiały wybuchowe (MW) są to substancje che-
jako podatność na oddzielenie pewnej jej części od calizny. miczne lub mieszaniny substancji chemicznych, które pod
Urabialność skały zależy od wielu czynników, z których wpływem odpowiedniego bodz
ca zewnętrznego, takiego
duże znaczenie ma sposób jej urabiania. jak energia elektryczna, cieplna lub mechaniczna są zdolne
do gwałtownej reakcji chemicznej, wydzielając duże ilości
Najogólniej sposoby urabiania skał można podzielić ciepła i gazów, przy równoczesnej dużej emisji energii
na: w bardzo krótkim czasie.
Wybuch to zjawisko gwałtownej przemiany fizycznej,
" fizyczne  polegające na zmianie stanu skupienia jądrowej lub chemicznej materiału albo mieszaniny ma-
kopaliny (np. sól  solanka); teriałów, połączonej ze zmianą stanu równowagi układu,
" chemiczne  polegajÄ…ce na zmianie stanu skupienia wykonaniem pracy mechanicznej, efektem dz
więkowym
i zmianie składu chemicznego kopaliny (np. zgazowa- i zazwyczaj świetlnym [1]. Materiałami wybuchowymi
nie, skoksowanie węgla kamiennego pod ziemią); mogą być mieszaniny różnych gazów, mieszaniny gazów
" mechaniczne. i ciał stałych lub ciekłych, substancje ciekłe, mieszaniny
różnych cieczy, mieszaniny ciał ciekłych i stałych, ciała
Mechaniczne sposoby urabiania skał dzielimy na: stałe oraz mieszaniny ciał stałych.
Największe zastosowanie w górnictwie mają wybucho-
" ręczne  jest obecnie stosowane jedynie w sporadycz- we związki chemiczne, jak roztwór bawełny kolodiono-
nych przypadkach, najczęściej przy przeprowadzaniu wej w nitroglicerynie, nitroglikol, pentryt, trotyl, azydek
drążonych wyrobisk przez zawał lub podsadzkę; może ołowiu, piorunian rtęci oraz mieszaniny nitroglicerynowe
też znalez
ć zastosowanie jako metoda uzupełniająca i amonowo-saletrzane.
przy nadawaniu ostatecznego kształtu wyrobisku drą- Materiały wybuchowe, dopuszczone do stosowa-
żonemu za pomocą materiałów wybuchowych; nia w Polsce, można podzielić według następujących
" maszynowe  frezowanie lub struganie; kryteriów:
" za pomocą materiałów wybuchowych (MW).
" ze względu na stan skupienia:
Urabianie za pomocą materiałów wybuchowych
polega na odwierceniu odpowiednio rozmieszczonych o stałe  o konsystencji zwięzłej (odlew, krystaliczne,
otworów strzałowych, załadowaniu ich materiałem wy- sprasowane), półplastycznej, plastycznej, plastycz-
buchowym, uzbrojeniu go w zapalniki, wykonaniu przy- nej i sypkiej (proszkowe, granulowane), żelowe,
bitki, połączeniu przewodami elektrycznymi zapalników o luzem  zawiesinowe lub emulsyjne;
z zapalarką i odpaleniu ładunków za pomocą zapalarki
elektrycznej. " ze względu na główne składniki chemiczne w nich
zawarte:
o nitroglicerynowe  zawierające powyżej 10 %
Adres do korespondencji:
nitrogliceryny,
e-mail: [e-mail]
o amonowo-saletrzane;
WIADOMOŚCI GÓRNICZE 6/2009 391
" ze względu na postać fizyczną i skład chemiczny1: Zapalniki elektryczne stosowane w górnictwie, dzielą
siÄ™ na:
o proszkowe (saletrzane)  majÄ…ce strukturÄ™ sypkÄ…
drobnokrystalicznÄ… i zawierajÄ…ce do 10 % nitro-
estrów, " grupy  w zależności od stopnia bezpieczeństwa wo-
o plastyczne i półplastyczne (nitroglicerynowe) bec metanu i pyłu węglowego:
 zawierajÄ…ce
powyżej 10 % nitroestrów zżelowanych, o metanowe  spełniają określone wymagania bez-
o granulowane ziarniste  mające strukturę pieczeństwa wobec mieszaniny metanu z powie-
gruboziarnistą, trzem i pyłu węglowego z powietrzem,
o zawiesinowe (uwodnione)  mające strukturę o węglowe  spełniają określone wymagania bez-
płynną lub półpłynną i zawierające powyżej 2 % pieczeństwa wobec mieszaniny pyłu węglowego
wody, z powietrzem,
o emulsyjne  zawierające matrycę emulsji uczulanej o skalne  nie normuje się wymogów bezpieczeństwa
mikrobalonami szklanymi lub z tworzywa sztucz- wobec metanu i pyłu węglowego (nie mogą być
nego albo uczulane chemicznie; stosowane w kopalniach węgla kamiennego),
" klasy  w zależności od stopnia bezpieczeństwa wobec
" ze względu na prędkość wybuchu: prądu elektrycznego:
o wolno działające (miotające)  o prędkości wybu- o 0,20 (według norm Unii Europejskiej Klasa I) 
chu poniżej 1 000 m/s, o bezpiecznym natężeniu prądu 0,20 A,
o szybko działające (kruszące)  o prędkości wybu- o 0,45 (Klasa II)  o bezpiecznym natężeniu prądu
chu powyżej 1 000 m/s, mogą być produkowane 0,45 A,
jako materiały o normalnej, zwiększonej lub o 2,00 (Klasa III)  o bezpiecznym natężeniu prądu
zmniejszonej sile działania, 2,00 A,
o 4,00 (Klasa IV)  o bezpiecznym natężeniu prądu
4,00 A;
" ze względu na stopień bezpieczeństwa wobec pyłu
węglowego i / lub metanu z powietrzem: " rodzaje  w zależności od czasu zadziałania:
o skalne  używane do wykonywania robót w kamie- o N  natychmiastowe, o czasie
niu, w kopalniach niemetanowych lub metanowych zadziaÅ‚ania 1÷10 ms,
przy stężeniu metanu do 0,5 %, w odległości 4 m o M  milisekundowe, o nominalnym czasie zadzia-
od pokÅ‚adu wÄ™gla, Å‚ania stopnia pierwszego 11÷100 ms i nominalnej
o węglowe  stosowane do urabiania węgla w po- zwłoce międzystrzałowej, np. 25 ms lub 30 ms,
kładach niemetanowych lub metanowych przy o P  półsekundowe, o nominalnym czasie zadziała-
stężeniu metanu do 0,5 %, nia stopnia pierwszego 0,5 s,
o metanowe zwykłe  bezpieczne wobec metanu o S  sekundowe, o nominalnym czasie zadziałania
i pyłu węglowego, przy zawartości metanu stopnia pierwszego 1 s;
w powietrzu do 1 %,
o metanowe specjalne  słabsze od pozostałych " typy  w zależności od dodatkowych właściwości:
materiałów metanowych, jednak bezpieczniejsze
wobec metanu i pyłu węglowego, przy zawartości o H  wodoodporne  odporne na działanie wody,
metanu w powietrzu do 1,5 %; powyżej tego stę- o G  mrozoodporne  odporne na temperaturę niższą
żenia prowadzenie robót strzaÅ‚owych jest zabro- niż  17° C,
nione. o M  przeznaczone do mechanicznego Å‚adowania,
1
Nowoczesnym rozwiązaniem w tym zakresie stanie się zapewne wprowadzenie do powszechnego stosowania w podziemnym górnictwie węglo-
wym materiałów wybuchowych emulsyjnych, sporządzanych na bazie saletrolu (saletry amonowej, potasowej lub ich mieszanin), oleju, wody
oraz niewielkiej ilości innych komponentów. Wielkimi zaletami tych materiałów jest ich nietoksyczność inhalacyjna dla organizmu ludzkiego,
a także nabieranie właściwości wybuchowych po wtłoczeniu i zmieszaniu oraz uzbrojeniu w zapalnik w otworze strzałowym. Dodatkowo,
emulsyjny materiał wybuchowy po pewnym czasie traci właściwości wybuchowe. Jeżeli w otworze strzałowym nie dojdzie do detonacji podczas
prowadzenia strzelania, wykluczone jest spowodowanie póz
niejszego odpalenia Å‚adunku przez nawiercenie Å‚adunku lub jego uderzenie organem
maszyny urabiajÄ…cej.
392 WIADOMOŚCI GÓRNICZE 6/2009
o C  ciśnienioodporne  odporne na ciśnienie po- W zależności od rodzaju użytej zapalarki oraz od
wyżej 9,8 MPa, obwodu strzałowego, tj. linii strzałowej, służącej do
o T  termoodporne  odporne na temperaturÄ™ po- doprowadzenia prÄ…du elektrycznego od zapalarki do
wyżej 50° C. zapalników, jednorazowo można odpalać od piÄ™ciu do
trzystu zapalników.
Nowoczesnym rozwiÄ…zaniem, stosowanym obecnie np.
w górnictwie angielskimi, jest system zapalników elek- Otwory strzałowe, ze względu na swoje funkcje, dzielą
tronicznych z automatycznie programowanym systemem siÄ™ na:
inicjowania odpalenia ładunków. Można przez to osiągnąć
wymaganą kolejność odpalania, z precyzyjnie ustaloną " otwory włomowe  ich zadaniem jest utworzenie
dokładnością opóz
nienia zapalników. Uzyskuje się przez w caliz
nie dodatkowej powierzchni odsłonięcia, tak
to pożądaną granulację urobku i poprawę możliwości aby fale naprężeń powstające od wybuchu ładunków
kontroli nad efektem fali parasejsmicznej. odstrzeliwanych w dalszej kolejności, odbijając się
Czynności związane z testowaniem układu strzelania od tej powierzchni, mogły efektywnie urobić caliznę
oraz przygotowaniem do odpalenia MW są przeprowa- w pozostałej części przekroju wyrobiska (w górni-
dzone przy użyciu małego ręcznego komputera  pro- ctwie węglowym, w skałach zwięzłych, stosuje się
gramatora. Automatyczne wykrywanie układu odpalania najczęściej włomy stożkowe symetryczne pionowe
powoduje, że prowadzący strzelanie, po podłączeniu lub klinowe czterootworowe; otwory są nachylone pod
zapalników, otrzymuje na ekranie programatora schemat pewnym kątem do osi wyrobiska, a ich długość może
ich lokalizacji i liczby. Po ustaleniu opóz
nieÅ„ miÄ™dzy być wiÄ™ksza od zabioru o 0,1÷0,3 m, w zależnoÅ›ci od
otworami, między zapalnikami w otworze strzałowym zwięzłości skał);
(w przypadku umieszczenia dwóch zapalników w jed- " otwory obrysowe  są wykonywane po obwodzie wy-
nym otworze) oraz między kilkoma rzędami otworów, robiska, pod kątem kilku stopni do jego osi podłużnej
zaprojektowany plan rozmieszczenia zapalników zostaje i powinny w połowie wychodzić poza projektowany
przedstawiony na ekranie programatora. Można wtedy obrys włomu (wzajemna odległość między tymi ot-
nawet przeprowadzić symulację strzelania, w celu spraw- worami może być mniejsza niż w przypadku innych
dzenia, czy sekwencja odpalania zapalników jest zgodna otworów nawet do 20 cm; są odpalane w ostatniej
z zamierzeniami. Materiał wybuchowy jest odpalany kolejności, z zasadą aby ostatnie zwłoki kolejności
z tzw. stacji odpalania, w której znajduje się programator były związane z urabianiem skał przyspągowych, co
i elektroniczny klucz odpalania. powoduje rozluz
nianie pryzm urobku i ułatwia ich
System zapalników elektronicznych jest rozwiązaniem ładowanie);
pozwalającym dokładniej  wpływać na wyniki robót " otwory urabiające pomocnicze  rozmieszczane po-
strzałowych, optymalizującym wydajność kruszenia między włomowymi i obrysowymi, odpalane w kilku
i obróbki urobku. Uzyskuje się wyższy poziom skutecz- seriach (są wiercone prostopadle do czoła przodka,
ności inicjowania odpalenia ładunków oraz możliwość minimalna odległość między nimi powinna wynosić
sprawdzenia poprawności obwodu strzałowego przed 40 cm).
zainicjowaniem odpalenia. Poprawia to bezpieczeństwo
prowadzenia robót strzałowych, przez mniejsze prawdo- Przybitką nazywa się wypełnienie materiałem niepal-
podobieństwo niewypałów [4]. nym i nietoksycznym części otworu strzałowego. Służy
Urządzeniami służącymi do inicjowania zapalników ona do zamknięcia otworu załadowanego materiałem
elektrycznych, poprzez wytworzenie krótkiego impulsu wybuchowym i zapobiega wydostaniu się płomienia do
elektrycznego dużej mocy, są zapalarki elektryczne. atmosfery kopalnianej. Zwiększa się przez to bezpie-
czeństwo robót strzałowych wobec zagrożenia metano-
Ze względu na sposób wytwarzania impulsu elektrycz- wego i pyłowego, a także podnosi efektywność działania
nego, w górnictwie stosuje się zapalarki: materiału wybuchowego. Obecnie w górnictwie węgla
kamiennego przybitkÄ™ wykonuje siÄ™ tylko jako plastycznÄ…
" kondensatorowe  impuls prÄ…dowy powstaje na skutek z gliny, gliny z piaskiem, piasku w specjalnych otoczkach
rozładowania kondensatora, naładowanego uprzednio (dawniej stosowano jeszcze przybitkę wodną  z wodą
do określonego napięcia, w specjalnych pojemnikach).
" dynamoelektryczne  impuls prÄ…dowy powstaje na
skutek obrotu uzwojonego wirnika w polu magnetycz- 3. Wiercenie otworów strzałowych
nym stojana.
Do wiercenia otworów strzałowych służą:
Wszystkie aktualnie stosowane w kopalniach węgla
kamiennego w Polsce zapalarki sÄ… typu kondensatoro- " wiertarki (elektryczne, pneumatyczne
wego, nawet jeśli mają prądnicę, ponieważ nie jest ona lub hydrauliczne),
bezpośrednio podłączona do zacisków wyjściowych zapa- " wiertnice,
larki, a tylko jest z
ródłem napięcia ładującym kondensator " wozy wiertnicze (na podwoziu kołowym
strzałowy. lub gąsienicowym).
WIADOMOŚCI GÓRNICZE 6/2009 393
Do wiercenia otworów w węglu i w miękkich skałach Nowoczesne wozy wiertnicze składają się z podzespo-
(np. w łupku) używane są wiertarki obrotowe elektryczne łów modułowych, co pozwala na ich dostosowywanie do
(rzadziej pneumatyczne lub hydrauliczne), a w przypadku różnych warunków i wymogów eksploatacyjnych.
twardszych bardziej zwięzłych skał, najczęściej stosuje
się wiertarki obrotowo-udarowe pneumatyczne lub hy- Podstawowymi podzespołami wozów wiertniczych
drauliczne. sÄ… [2]:
Wiertarka od wiertnicy różni się sposobem realizacji
posuwu. W wiertnicy posuw wykonuje wyłącznie przewód " podwozie jezdne  oponowe, gąsienicowe lub szynowo-
wiertniczy, a maszyna wiercÄ…ca jest stacjonarna. Wiertarka -koÅ‚owe (przy nachyleniu nieprzekraczajÄ…cym 3°),
przemieszcza się razem z przewodem wiertniczym. z napędem spalinowym, elektrycznym lub elektro-
W zależności od sposobu wiercenia, stosuje się odpo- hydraulicznym,
wiednie narzędzia. Do wiercenia sposobem obrotowym " blok sterowania z miejscem dla operatora, osadzonym
używa się zestawów wiertniczych, składających się z tzw. na podwoziu lub na wysięgniku ramionowym,
raczków, mocowanych na okrągłych lub śrubowych żer- " wysięgnik ramionowy z mocowaną przegubowo ramą
dziach wiertniczych. prowadniczą z prowadnicą wiertarki i układem jej
W celu chłodzenia ostrza, zmniejszenia zapylenia napędu.
i wypłukiwania zwiercin z otworu, zestaw ma otwór
przepłuczkowy, umożliwiający doprowadzenie wody lub Rodzaj zastosowanego podwozia jezdnego wynika
mieszanki wodno-powietrznej do dna otworu. z warunków spągowych, w jakich będzie pracował wóz
Do napędu wiertarek obrotowych stosuje się silniki wiertniczy, a także od kąta nachylenia drążonego wyro-
elektryczne (najczęściej stosowany rodzaj napędu), pneu- biska. Przy spągach dostatecznie mocnych (zwięzłych)
matyczne lub hydrauliczne. Najrzadziej jest wykorzysty- powinny być stosowane podwozia oponowe. Nie niszczą
wany napęd pneumatyczny, ponieważ charakteryzuje się one spągu i umożliwiają szybkie przemieszczanie się wozu
najniższą sprawnością i nie pozwala na żadną regulację między przodkami, co można przykładowo wykorzystać
liczby obrotów. Zapewnia jednak duże bezpieczeństwo przy drążeniu chodników równoległych.
pracy, zwłaszcza w pokładach metanowych. Zaletą napędu Przy spągach miękkich i nierównych stosuje się
hydraulicznego jest możliwość bezstopniowego stero- podwozia gąsienicowe, mające dużą przyczepność do
wania prędkością obrotową poprzez zmianę wydajności podłoża.
pompy zasilającej. Ich główną wadą jest wysoki koszt W przedniej części wozu do platformy podwozia
w porównaniu z pozostałymi typami napędów oraz ko- montuje się teleskopowy wysięgnik ramionowy z jednym,
nieczność stosowania agregatów zasilających. dwoma lub trzema manipulatorami ramionowymi:
Do wiercenia udarowego stosuje siÄ™ specjalne wier-
tła. Mogą one być monolityczne, w których żerdz
i tzw. " do przekrojów wyrobisk 4÷10 m2  klasa wysiÄ™gników
koronka są wykonane jako jedna całość lub dzielone. małych z jednym ramieniem obsługiwanym przez
Dla umożliwienia przepłukiwania lub przedmuchiwania jednego operatora,
otworów, w koronkach sÄ… wykonywane otwory. W celu " do przekrojów wyrobisk 10÷30 m2  klasa wysiÄ™g-
zapewnienia prawidłowego procesu wiercenia i uniknięcia ników średnich z dwoma ramionami obsługiwanymi
powstawania dodatkowych oporów, z powodu wyginania przez jednego operatora,
żerdzi wiertniczej, jest konieczne zapewnienie odpowied- " do przekrojów wyrobisk 30÷100 m2  klasa wysiÄ™g-
niej siły docisku. W przypadku ręcznego operowania ników dużych z dwoma lub trzema ramionami obsłu-
wiertarką jest to praktycznie możliwe przy wierceniu ot- giwanymi przez dwóch operatorów.
worów na wysokości nie większej niż około 1 m od spągu
(dla wierceń na większych wysokościach można budować Przegubowe mocowanie i odpowiednia konstrukcja
specjalne pomosty). Dlatego ręczne operowanie wiertarką ramy prowadniczej wraz z ramieniem, do którego jest
jest stosowane przeważnie tylko w przypadkach potrzeby mocowana wiertarka, umożliwiają odwiercanie otworów
odwiercania niezbyt dużej liczby otworów. W innych w d o w o l n y m punkcie na płaszczyz
nie przodka,
przypadkach stosuje się specjalne podpory pneumatyczne usytuowanym na odpowiedniej wysokości pod dowolnym
lub hydrauliczne, umożliwiające montowanie wiertarek kątem.
na większych wysokościach i zapewniających uzyskanie
odpowiedniej siły docisku. Na rysunku 1 przedstawiono 4. Wykonywanie robót strzałowych
wiertarkÄ™ udarowÄ… pneumatycznÄ… z podporÄ….
W przodkach, w których wymagane są większe postę- 4.1. Pobieranie, przechowywanie
py i z tego powodu zachodzi potrzeba drążenia dużej liczby i transport środków strzałowych
otworów o dÅ‚ugoÅ›ci dochodzÄ…cej np. do 5÷6 m, najczęściej
stosuje się do tego celu wozy wiertnicze. Umożliwiają Środki strzałowe, czyli materiały strzelnicze, wolno
one zabudowę ciężkich wiertarek hydraulicznych, po- pobierać górnikowi strzałowemu z przedsionka komory
zwalających na znaczne zwiększenie prędkości wiercenia. wydawczej podziemnego składu materiałów wybucho-
Schemat wozu wiertniczego, z zaznaczeniem głównych wych (MW), na podstawie zapotrzebowania wpisanego
podzespołów, przedstawiono na rysunku 2. do dziennika strzałowego przez osobę dozoru ruchu
394 WIADOMOŚCI GÓRNICZE 6/2009
2
8
1
6
7
4 3
5
1  podpora pneumatyczna, 2  wiertarka udarowa pneumatyczna, 3  filtr powietrza,
4  przewód zasilający, 5  przewód giętki, 6  trójnik, 7  przewód giętki, 8  zawór sterujący
Rys. 1. Wiertarka udarowa pneumatyczna z podporÄ…
1  rama wiertnicza; 2  ramiÄ™ wiertnicze; 3  stanowisko operatora- sterowanie wierceniem i jazdÄ…;
4  dz
wigar ramy wiertniczej; 5  przekładnia ślimakowa; 6  podpora; 7  podwozie;
8  przedział maszynowy; 9  skrzynka elektryczna
Rys. 2. Wóz wiertniczy
składu MW innym osobom, nawet upoważnionym do
górniczego, uprawnioną do tego przez kierownika ruchu
wykonywania robót strzałowych. Górnik strzałowy może
zakładu górniczego. Dopuszcza się możliwość pobrania
przenosić i przewozić środki strzałowe tylko w puszkach
przez górnika strzałowego środków strzałowych na dwa
i ładownicach wydanych w składzie MW (niedozwolone
różne przodki, pod warunkiem, że:
jest przewożenie lub przenoszenie ze składu MW do
miejsca wykonywania robót strzałowych paczek naboi,
" środki strzałowe są pobrane na odrębne zamówienia,
środków inicjujących oraz ładunków materiałów wybu-
" środki strzałowe są pobierane, przenoszone i przecho-
chowych luzem). W razie konieczności, inny transport
wywane w odrębnych naczyniach strzałowych,
środków strzałowych niż w naczyniach strzałowych
" trasy przenoszenia środków strzałowych pokrywają
(puszkach i Å‚adownicach) jest ustalany w dokumentacji
się lub uzupełniają.
robót strzałowych.
Górnik strzałowy, przenoszący środki strzałowe, nie
Górnik strzałowy nie może samowolnie przekazywać
może zjeżdżać i wyjeżdżać szybami, szybikami i innymi
lub wypożyczać środków strzałowych pobranych ze
WIADOMOŚCI GÓRNICZE 6/2009 395
W Z Ó R
Kopalnia & & &
M E T R Y K A S T R Z A A
O W A nr ................
(PRZYKA
ADOWA)
Nazwa i rodzaj przodka: chodnik& & . numer przodka:
XYZ
Oddział: GRP Poziom: 900 m Pokład: 123
Cel roboty strzałowej: urabianie calizny przy drążeniu przodka
Kategoria zagrożenia metanowego: pokład & kategorii zagrożenia metanowego
pole & kategorii zagrożenia metanowego
Klasa zagrożenia pyłowego: & & .
Inne występujące zagrożenia: & stopień zagrożenia tąpaniami
& stopień zagrożenia wodnego
Materiał wybuchowy: np. metanit specjalny 2H, dynamit - ergodyn 30E, barbaryt 4H
Åšrodki inicjujÄ…ce: np. GZEM-0,45A M
Rodzaj i sposób wykonania np. całkowita z gliny lub piasku w otoczkach, wykonana
przybitki: ręcznie
Sposób łączenia otworów strzałowych: np. szeregowy
Sposób inicjowania i odpalania ładunków MW: np. przedni (od wylotu otworu strzałowgo)
np. elektrycznie
np. zapalarka typu ZK-100/045,
wskaz
nik rezystancji obwodów strzałowych WRZOS, miernik rezystancji
Stosowany sprzęt strzałowy:
izolacji linii strzałowej MRI-1, przewody strzałowe PSY, SY i SDY,
nabijaki drewniane
Maksymalny Å‚adunek MW pojedynczego otworu: np. 500 g
Dopuszczalna ilość otworów odpalanych w jednej serii: np. 50
Maksymalny ładunek MW całej serii: np. 25 000 g
Rys. 3. Wzór metryki strzałowej
wyrobiskami w tej samej klatce lub wozie, w których znaj- ruchu górniczego. Przechowywanie środków strzałowych
dują się inne osoby niż osoby dozoru ruchu. W czasie prze- i sprzętu strzałowego (szczególnie zapalarek) w przod-
noszenia środków strzałowych, między osobami przeno- ku jest dozwolone tylko w zamkniętych przodkowych
szącymi je, powinna być zachowana odległość co najmniej skrzyniach strzałowych. Miejsca lokalizacji przodkowych
5 m. Osoby przenoszące środki strzałowe, korzystające skrzyń strzałowych w wyrobisku ustalają osoby dozoru
z pociągu, mogą wsiadać tylko do wyznaczonych dla nich ruchu górniczego, poprzez wyrysowanie ich na  szkicu
wozów na końcu pociągu (wozy te powinny być oddzielo- obstawy w dzienniku strzałowym. Skrzynie strzałowe
ne od reszty pociągu co najmniej dwoma pustymi wozami). powinny znajdować w miejscach suchych i być zabezpie-
Transport środków strzałowych jest możliwy tylko takimi czone przed uszkodzeniem. Klucz lub korbkę, służącą do
środkami transportu i urządzeniami, które są dopusz- uruchomienia zapalarki, każdy górnik strzałowy powinien
czone do jazdy ludzi. Transport ten może odbywać się nosić przy sobie lub przechowywać pod zamknięciem
poza regularną jazdą ludzi i pod nadzorem osoby dozoru w przodkowej skrzyni strzałowej.
396 WIADOMOŚCI GÓRNICZE 6/2009
XYZ
123
H
k rezystancji
i SDY,
Rys. 4. Wzór metryki strzałowej (ciąg dalszy)
4.2. Prace przygotowawcze przed właściwymi niedociągnięcia, dokonać oberwania odspojonych łat
robotami strzałowymi ociosowych i stropowych oraz zabezpieczyć czoło
przodka,
Przed przystąpieniem do robót strzałowych, górnik c) w polach metanowych wykonywać wymagane prze-
strzałowy jest zobowiązany: pisami pomiary zawartości metanu, a wyniki pomia-
rów wpisywać na bieżąco do dziennika strzałowego
a) skontrolować miejsce wykonywania tych robót w celu (w przypadku, gdy górnik strzałowy jest jednocześnie
wykrycia ewentualnych niewypałów oraz w celu zlo- przodowym w danym przodku, również na tablicy
kalizowania i oznaczenia resztek odpalonych otworów, pomiaru metanu),
tzw. fajek, d) skontrolować stan zapór pyłowych w rejonie oraz
b) skontrolować stan obudowy w miejscu wykonywania strefy zabezpieczające przed przenoszeniem wybuchu
robót strzałowych, w razie potrzeby usunąć zauważone pyłu węglowego,
WIADOMOŚCI GÓRNICZE 6/2009 397
o przed przystąpieniem do załadowania materiałów
e) w warunkach zagrożenia wybuchem pyłu węglowego,
wybuchowych do otworów strzałowych,
w miejscu wykonywania robót strzałowych zmyć wodą
pył węglowy (w polach niemetanowych i w I oraz II ka- o przed każdym podłączeniem zapalników elektrycz-
nych do linii strzałowej,
tegorii zagrożenia metanowego, za zgodą kierownika
o po każdym odpaleniu otworów strzałowych,
ruchu zakładu górniczego (KRZG), zamiast zmywania
można opylić przodek i strefę przyprzodkową pyłem
" w strefie 5 m od stanowiska strzałowego  przed pod-
kamiennym),
f) skontrolować, a w razie potrzeby przygotować do- łączeniem zapalarki elektrycznej do linii strzałowej,
stateczną ilość materiału przybitkowego w pobliżu
" nad obudową wyrobiska (tj. w najwyższym dostęp-
miejsca wykonywania robót strzałowych,
nym miejscu wyrobiska nad obudową)  w pokładach
g) skontrolować stan zabezpieczeń miejsca wykonywania
robót strzałowych przed ich skutkami, a w szczególno- zaliczonych do III i IV kategorii zagrożenia metano-
wego, przed przystąpieniem do ładowania otworów
ści osłony kabli i urządzeń elektrycznych, rurociągów,
strzałowych,
maszyn i urządzeń.
" w strefie 50 m we wszystkich kierunkach od miejsca
Po pozytywnym wyniku kontroli, według zaleceń
wykonywania robót strzałowych, w odstępach nie
wymienych tu w punktach, można przystąpić do wiercenia
otworów strzałowych. Po odwierceniu otworów strzało- większych niż 10 m.
wych i sprawdzeniu wszystkich wymaganych zabezpie-
czeń, górnik strzałowy zgłasza osobie dozoru górniczego
Wykonywanie robót strzałowych wstrzymuje się
nadzorującej wykonywane roboty strzałowe gotowość
w razie stwierdzenia:
do ładowania otworów strzałowych. Wywiercone otwory
muszą być dokładnie wyczyszczone z miału i zwiercin.
Niedokładnie wyczyszczone otwory strzałowe są przyczy- " zawartości metanu pod stropem wyrobiska w promie-
niu 10 m od otworów strzałowych lub w promieniu
ną klinowania się nabojów MW w czasie nabijania, co nie
5 m od stanowiska odpalania, przekraczajÄ…cej war-
gwarantuje odejścia całego ładunku w otworze i może być
tości dopuszczalne (tj. 0,5 % dla MW skalnych, 1 %
powodem deflagracji.
dla MW metanowych i 1,5 % dla MW metanowych
Otwory strzałowe należy rozmieszczać zgodnie
specjalnych),
z dokumentacją lub metryką strzałową. Wzór metryki
" przekroczenia zawartości metanu pod stropem
strzałowej przedstawiono na rysunku 3 i na rysunku 4.
wyrobiska, w stosunku do zawartości określonych
Odległość między otworami strzałowymi nie powinna
dodatkowymi rygorami w dokumentacji lub metryce
być mniejsza niż 40 cm (wymogu tego nie stosuje się do
strzałowej,
robót strzałowych wykonywanych przy użyciu materiałów
" przekroczenia 5 % zawartości metanu nad obudową
wybuchowych skalnych). Wiercenie otworów strzałowych
w pięćdziesięciometrowej strefie (w tym przypad-
w pozostałych w caliz
nie resztkach odpalonych otworów
ku, dla ustalenia rozmiarów nagromadzenia metanu
(fajkach) jest niedopuszczalne, otwory takie oznakowuje
i miejsc jego wypływu przeprowadza się dodatkowe
się, np. za pomocą drewnianych kołków.
pomiary oraz podejmuje działania mające na celu
W czasie wykonywania robót, osoba dozoru ruchu
likwidacje zagrożenia).
górniczego  nadzorująca roboty strzałowe w danym
przodku  może zmniejszyć liczbę otworów, ich długość
Wstrzymanie robót strzałowych zgłasza się:
oraz wielkość maksymalnego ładunku, przy zachowaniu
długości przybitki otworów strzałowych według obowią-
" osobie dozoru ruchu górniczego
zujących przepisów.
nadzorującej roboty strzałowe,
Gdyby nastąpiła zmiana geologiczno-górniczych
warunków lub technologii prowadzenia robót w przod- " dyspozytorowi ruchu,
" dyspozytorowi metanometrii.
ku, należy niezwłocznie powiadomić służbę strzałową,
w celu dostosowania metryki (dokumentacji) strzałowej
Wznowienie robót strzałowych może nastąpić po
do nowych warunków.
stwierdzeniu przez osobę dozoru ruchu górniczego, że
zagrożenie zostało usunięte.
Pomiarów zawartości metanu dokonuje się:
Przy prowadzeniu robót strzałowych  w warunkach
" pod stropem wyrobiska (tj. nie niżej niż 10 cm
zagrożenia wybuchem pyłu węglowego  należy:
od najwyższego miejsca niezabudowanego stropu,
szczelnej obudowy lub okładziny obudowy) w przodku
i w strefie 10 m od miejsca wykonywania robót strza- " zmyć wodą pył węglowy lub zraszać wodą przodek
i strefę przyprzodkową przed odpaleniem ładunków
Å‚owych:
materiału wybuchowego,
" opylić pyłem kamiennym przodek i strefę przyprzod-
o przed rozpoczęciem pracy,
kowÄ….
o w czasie pracy  co dwie godziny,
398 WIADOMOŚCI GÓRNICZE 6/2009
W drążonych wyrobiskach korytarzowych zmywanie 4.3. A
adowanie i odpalanie środków strzałowych
wodą pyłu węglowego wykonuje się w przodku i w strefie
przyprzodkowej na długości co najmniej 10 m: Po skontrolowaniu wykonania czynności przygo-
towawczych i upewnieniu się, że wyniki kontroli są
" przed rozpoczęciem pracy na zmianie, pozytywne, osoba dozoru ruchu górniczego udziela
" w czasie pracy, gdy wystąpi osad pyłu węglowego, w dzienniku strzałowym pisemnego zezwolenia na nabi-
" przed rozpoczęciem robót strzałowych. janie środków strzałowych, z podaniem czasu wyrażenia
zgody oraz czytelnym podpisem. Wprowadzanie Å‚adun-
W polach niemetanowych oraz w polach I i II kategorii ków MW do otworów może być wykonywane ręcznie
zagrożenia metanowego, za zgodą KRZG, zamiast zmywa- przy użyciu drewnianych nabijaków lub z wykorzystaniem
nia można stosować opylanie pyłem kamiennym przodka nabojnic pneumatycznych. Górnik strzałowy osobiście
i strefy przyprzodkowej na długości co najmniej 4 m. przygotowuje, załadowuje i przyłącza do linii strzałowej
Ilość zużytego pyłu kamiennego na każdy otwór strzałowy oraz odpala ładunki materiałów wybuchowych. W razie
wynosi: konieczności można odstąpić od tego wymogu na zasadach
określonych w  Warunkach bezpiecznego wykonywania
" 2 kg  w polach niemetanowych, robót strzałowych dla danego przodka lub w dokumen-
" 3 kg  w polach metanowych, tacjach strzałowych, zatwierdzonych przez KRZG.
" 10 kg  przy pojedynczo odpalanych ładunkach. W przypadku nabijania dużej liczby otworów
strzałowych, górnikowi strzałowemu może pomagać
W warunkach zagrożenia wybuchem pyłu węglowego, w ładowaniu druga osoba (jeżeli taki zapis znajduje się
w wyrobiskach wybierkowych, przed wykonywaniem w rygorach dodatkowych metryki lub dokumentacji
robót strzałowych, stosuje się zmywanie wodą pyłu wę- strzałowej), wyznaczona przez osobę dozoru ruchu górni-
glowego lub opylanie pyłem kamiennym przodka i strefy czego nadzorującą roboty strzałowe. Osoba ta musi mieć
przyprzodkowej, w przypadku: kwalifikacje górnika strzałowego i aktualne uprawnienia
do wykonywania robót strzałowych.
" wymuszania zawału stropu w ścianach materiałami
wybuchowymi węglowymi lub skalnymi, Przed przystąpieniem do ładowania środków strzało-
" stosowania ładunków wolno przyłożonych, wych każdy górnik strzałowy jest zobowiązany:
" rozsadzania luz
nych brył ładunkami w otworach.
" usunąć lub zabezpieczyć przed uszkodzeniem narzę-
W czasie wykonywania pobierek spÄ…gu i stropu oraz dzia, kable przyrzÄ…dy i urzÄ…dzenia mechaniczne,
kanałów ściekowych w wyrobiskach korytarzowych " wycofać osoby niezatrudnione przy pracach zwią-
używa się środków strzałowych i zabezpieczeń przed zanych z ładowaniem do miejsc bezpiecznych, lecz
wybuchem pyłu węglowego, jak w wyrobiskach węglowo- nie bliżej jak 10 m od miejsca wykonywania robót
kamiennych i węglowych. strzałowych (z wyjątkiem osób dozoru ruchu górni-
Miejsca robót strzałowych we wszystkich kierunkach czego kontrolujących roboty strzałowe) i zabezpieczyć
muszą być zabezpieczone strefami zabezpieczającymi wszystkie dojścia do miejsca ładowania środków strza-
przed przeniesieniem się wybuchu. W strefach zabez- łowych do otworów strzałowych poprzez ustawienie
pieczających należy zmywać wodą lub opylać pyłem tzw.  obstawy tymczasowej .
kamiennym wyrobiska na całym ich obwodzie, łącznie
z obudową, na długości co najmniej 200 m od miejsca Uzbrajanie i przygotowanie nabojów udarowych
wykonywania robót strzałowych. może odbywać się tylko w miejscu wykonywania robót
strzałowych, bezpośrednio przed ich użyciem (chyba, że
W przodkach (miejscach wykonywania robót strza- w dokumentacji lub metryce strzałowej będą określone
łowych), zaliczonych do klasy B zagrożenia wybuchem inne miejsca). Każdorazowo, można uzbroić i założyć
pyłu węglowego, powinny być stosowane zapory prze- wyłącznie tyle nabojów i ładunków materiałów wybucho-
ciwwybuchowe pyłowe lub wodne. Pomocnicze zapory wych, ile będzie jednorazowo odpalanych.
przeciwwybuchowe pyłowe lub wodne powinny być bu-
dowane w odlegÅ‚oÅ›ci 60÷200 m od miejsca wykonywania Po wprowadzeniu Å‚adunku materiaÅ‚u wybuchowego
robót strzałowych. do otworu strzałowego, pozostałą jego część wypełnia
siÄ™ przybitkÄ….
Przed wykonaniem robót strzałowych, górnik strzało-
wy jest zobowiązany skontrolować stan strefy zabezpie- Przy wykonaniu przybitki należy zachować następu-
czajÄ…cej oraz czy: jÄ…ce warunki:
" zapora jest zabudowana w przepisowej odległości, " przybitka powinna wypełniać szczelnie odcinek otworu
" jest kompletna (liczba półek zgodna strzałowego od materiału wybuchowego do wylotu
z wpisem na tablicy zapory), otworu,
" wszystkie półki są obsypane pyłem kamiennym). " długość przybitki nie może być mniejsza niż 30 cm,
WIADOMOŚCI GÓRNICZE 6/2009 399
" w otworach strzałowych o głębokości do 1,5 m, dłu- gdzie znajdują się przewody elektryczne pod napięciem,
gość przybitki powinna wynosić: linia strzałowa może być prowadzona po ociosie lub pod
stropem, jeżeli:
 przy stosowaniu MW metanowych i węglowych
 nie mniej niż ½ dÅ‚ugoÅ›ci otworu strzaÅ‚owego, " jest wykonana z przewodu strzaÅ‚owego dwużyÅ‚owego,
 przy stosowaniu MW metanowych specjalnych ze wspólną powłoką zewnętrzną np. typu PSY,
 nie mniej niż S! długości otworu strzałowego, " znajduje się w odległości conajmniej 20 cm od prze-
wodów elektrycznych,
" w otworach strzałowych o głębokości powyżej 1,5 m, " jest wykonana z jednego odcinka lub łączona za po-
długość przybitki powinna wynosić: mocą dopuszczonych skrzynek łączeniowych,
" jest kontrolowana przez górnika strzałowego przed
 przy stosowaniu MW węglowych, metanowych każdym strzelaniem.
i metanowych specjalnych  nie mniej niż S! dłu-
gości otworu strzałowego, W przypadku, gdy zapalarka nie ma blokady oporności,
 przy stosowaniu MW skalnych nie mniej niż przed każdym strzelaniem obowiązuje pomiar oporności
30 cm. obwodu strzałowego omomierzem strzałowym.
Natychmiast po załadowaniu środków strzałowych,
Podczas używania zapalników elektrycznych trzeba lecz przed ich odpaleniem, osoba wykonująca robotę
chronić je przed bezpośrednim zetknięciem się z jakim- strzałową jest zobowiązana wpisać liczę załadowanych
kolwiek z
ródłem lub przewodnikiem prądu elektrycznego. środków strzałowych do dziennika strzałowego.
Przy stosowaniu zapalników elektrycznych metanowych Po załadowaniu środków strzałowych do otworów
milisekundowych, w polach metanowych należy stosować strzałowych, ale przed połączeniem linii strzałowej do ZE,
w sąsiednich otworach strzałowych zwłokę międzystrza- w celu ochrony ludzi przed skutkami robót strzałowych
łową, wynoszącą nie więcej niż: (rażeniem odłamkami, gazami postrzałowymi), strzało-
wy osobiście wycofuje ludzi w bezpieczne miejsce oraz
" 60 ms (milisekund) w skale jednorodnej, zabezpiecza dojście do strefy zagrożenia (rozprowadza
" 90 ms (milisekund) w skale niejednorodnej przeszkolonych pracowników na posterunki tzw. obstawy
(np. gdy jeden otwór jest wywiercony w węglu, ostatecznej).
a sąsiedni w kamieniu). W przypadku niemożności rozprowadzenia poste-
runków obstawy osobiście przez górnika strzałowego
Końcówki przewodów zapalnika elektrycznego po- (np. przy wyrobiskach korytarzowych prowadzonych  na
winny być zawsze zwarte i zaizolowane, aż do chwili zbicie ), KRZG może ustalić inny sposób zabezpieczenia
rozpoczęcia wykonywania połączeń obwodu strzałowego. dojść do miejsca wykonywania robót strzałowych.
Zapalniki elektryczne łączy się ze sobą w obwód zapal- W razie braku odpowiedniej liczby pracowników do
nikowy w przodku: obłożenia posterunków obstawy, dopuszcza się zabezpie-
czenie dojść do strefy zagrożenia robotami strzałowymi
" do połączeń szeregowych  za pomocą poprzez założenie zagród ze znakami ostrzegawczymi
szybkozłączy; (tablice, lampy, czerwone światła, czerwone chorą-
" do połączeń równoległych i trójpierścieniowych giewki).
 za pośrednictwem anten z nieizolowanego W takich przypadkach, opracowuje się, zatwierdza-
drutu miedzianego; ne przez KRZG, bezpieczne zasady prowadzenia robót
" do połączenia szeregowo-równoległego, skupionego strzałowych.
lub równoległo-szeregowego skupionego Po wykonaniu wszystkich prac związanych z przy-
 przez skręcenie końcówek ze sobą i zaizolowanie. gotowaniem do odpalenia ładunków materiałów wybu-
chowych, górnik strzałowy zgłasza osobie dozoru ruchu
Niedopuszczalne jest łączenie w obwód zapalnikowy górniczego nadzorującej wykonywanie robót strzałowych
zapalników różnych klas (por. rozdz. 2). gotowość do odpalenia ładunków materiałów wybu-
Linia strzałowa powinna być obustronnie zwarta, chowych.
aż do momentu podłączenia obwodu zapalnikowego, Po uzyskaniu pisemnej zgody, górnik strzałowy może
a następnie zapalarki. Dopuszczalne jest łączenie ob- przystąpić do odpalenia ładunków materiału wybucho-
wodów zapalnikowych z linią strzałową przodkowymi wego. Górnik strzałowy może podłączyć końce linii
przewodami ochronnymi, ale długość tych przewodów strzałowej do zacisków zapalarki i odpalić ładunki dopiero
nie może przekraczać 10 m. W miejscach, gdzie nie znaj- wtedy, gdy ma on pewność, że pomiędzy załadowanymi
dują się przewody elektryczne pod napięciem, przewody otworami w przodku a posterunkami zabezpieczającymi
linii strzałowej prowadzi się po ociosach lub w polach wszystkie dojścia do tego przodka nie znajdują się ludzie.
niemetanowych również pod stropem (w tym przypadku Bezpośrednio przed odpaleniem ładunków materiału
można łączyć linię strzałową ręcznie, pod warunkiem, że wybuchowego, osoba wykonująca roboty strzałowe jest
wszystkie jej złącza wykona się starannie i zaizoluje do- zobowiązana poprzedzić czynność odpalania okrzykiem
puszczoną do stosowania taśmą izolującą). W miejscach,  Uwaga  odpala się! .
400 WIADOMOŚCI GÓRNICZE 6/2009
Po wykonaniu wszystkich czynności przygotowaw- W przypadku braku możliwości skontrolowania przod-
czych poprzedzających odpalenie, górnik strzałowy ka na ewentualność występowania niewypałów przez
powinien opuścić miejsce załadowania materiału wy- górnika strzałowego wykonującego odpalenie ładunków
buchowego ostatni, a po odpaleniu ładunków wejść do strzałowych (np. strzelanie na koniec zmiany, duża ilość
tego miejsca jako p i e r w s z y. odstrzelonego urobku), kontrolÄ™ przeprowadza inna
osoba, posiadająca uprawnienia do wykonywania robót
Po odpaleniu ładunków inne osoby mogą wejść do strzałowych (górnik strzałowy, instruktor strzałowy),
przodka tylko za zgodą górnika strzałowego. Wejście, z zachowaniem odpowiednich zasad.
o którym mowa, jest dozwolone dopiero po czasie Dzielenie, łamanie, usypywanie nabojów lub niszcze-
określonym w metryce (dokumentacji) strzałowej nie środków strzałowych jest niedozwolone. Po każdej
i rozrzedzeniu gazów postrzałowych, jednak nie wcześniej zmianie roboczej, niezużyte środki strzałowe i dziennik
jak po upływie 5 minut. strzałowy zwraca się do składu MW. Puste naczynia
strzałowe i sprzęt strzałowy zwraca się do składu MW lub
5. Dodatkowe zasady bezpiecznego innego miejsca posiadającego odpowiednie zamknięcie,
wykonywania robót strzałowych wyznaczonego przez KRZG.
Wykonywanie robót strzałowych zruszających cali-
W przypadku stwierdzenia przez górnika strzałowego znę przed maszynami urabiającymi wymaga spełnienia
złej jakości środków strzałowych albo stwierdzenia wadli- następujących dodatkowych warunków:
wego działania sprzętu strzałowego, wykonywanie robót
strzałowych jest zabronione. " przy odpalaniu ładunków MW przy użyciu zapalników
W przypadku niemożności odpalenia ładunków ma- elektrycznych (ZE)
teriałów wybuchowych, górnik strzałowy niezwłocznie
zabezpiecza ładunki przed przypadkowym wybuchem  ZE odpalane w jednej serii powinny mieć jedna-
i dostępem do nich innych osób oraz zawiadamia osobę kowe dopuszczalne wartości oporności,
dozoru ruchu górniczego nadzorującą roboty strzałowe.  oporność obwodu strzałowego powinna być spraw-
Gdy nie wszystkie ładunki materiałów wybuchowych dzona dopuszczonym do tego celu przyrządem
odpaliły lub istnieje co do tego wątpliwość, górnik strza- kontrolno-pomiarowym (np. typu OSI);
łowy może wejść do miejsca załadowania materiałów
wybuchowych dopiero po upływie 15 minut od chwili " po odpaleniu każdej serii otworów strzałowych, osoba
odpalenia. wykonująca roboty strzałowe i osoba dozoru ruchu
W przypadku, gdy po włączeniu zapalarki nie na- powinny sprawdzić, czy nastąpiło całkowite odpalenie
stąpiło odpalenie ładunków materiału wybuchowego, wszystkich ładunków, po czym osoba dozoru ruchu
górnik strzałowy, wykonujący roboty strzałowe, powinien zezwala na uruchomienie maszyny urabiającej.
zbadać i usunąć przyczynę nieodpalenia oraz powtórzyć
Literatura
odpalenie.
1. Hobler M.: Projektowanie i wykonywanie robót strzelni-
W celu wykrycia ewentualnych n i e w y p a ł ó w,
czych w górnictwie podziemnym. Wydaw.  Śląsk . Katowice
górnik strzałowy jest zobowiązany do przeprowadzenia
1982
kontroli miejsca wykonywania robót strzałowych:
2. Klich A. i in.: Maszyny i urządzenia dla inżynierów bu-
downictwa podziemnego. Wyrobiska korytarzowe i szybowe
" przed rozpoczęciem pracy,
w górnictwie. Katowice 1999
" przed przystÄ…pieniem do wiercenia
3. Piechota S.: Technika podziemnej eksploatacji złóż
otworów strzałowych,
i likwidacji kopalń. AGH UWN-D, Kraków 2008
" po odpaleniu ładunków materiałów wybuchowych, 4. HotShot  system zapalników elektronicznych. Materiały
informacyjne firmy Explominex Sp. z o.o.
jeżeli organizacja pracy na to pozwala.
WIADOMOŚCI GÓRNICZE 6/2009 401