plik

WYPEŁNIANIE PUSTEK

POEKSPLOATACYJNYCH

PODSADZKA HYDRAULICZNA

BIBLIOGRAFIA
•

Łabęcki H. – Górnictw o w Polsce. Warszawa Wydaw nictwo Klukowski Drukarnia Kaczanowskiego
1841 rok,

•

Krupiński B. – Rozw ój podsadzki płynnej w Polsce. Przegląd Górniczy 1953 rok,

•

Staw icki W. – Podsadzka płynna przy odbudow ie grubych pokładów węgla. Przegląd Górniczo –
Hutniczy 1912 rok,

•

Jasiński B. – Naj nowsze postępy w sposobie zamulania robót podziemnych przy obudow ie
pokładów w ęgla. Przegląd Górniczo – Hutniczy 1912 rok,

•

Tyszka A. – Wyniki rocznej próby stosow ania podsadzki płynnej w kopalni „Kazimierz”. Przegląd
Górniczo – Hutniczy 1905 rok,

•

Jopek F. – Podsadzanie w yrobisk. Część I. Podsadzka płynna. Górnictwo, tom VIII. Państwowe
w ydaw nictwo Techniczne. Katow ice, 1950 rok,

•

Juroff J. – Zamulanie w w alce z ogniami w ęglowymi w kopalniach. Przegląd Górniczo – Hutniczy
1913 rok,

•

Bokalski K. – Now y sposób odbudow y w ęgla (kopalnia „Mysłowice”). Przegląd Techniczny 1902
rok.

•

Saw icki W. – Podsadzka płynna przy odbudow ie grubych pokładów węgla. Przegląd Górniczo –
Hutniczy 1913 rok,

•

Mazurkiewicz M. – Technologiczne i środowiskowe aspekty stosowania stałych odpadów
przemysłow ych do w ypełniania pustek w kopalniach podziemnych. Zeszyty Naukow e AGH
Górnictw o, nr 152, Kraków 1990 rok,

•

Lisow ski A. – Podsadzka hydrauliczna polskim górnictwie. Wydawnictwo „Śląsk”, Katowice 1997
rok,

•

Strzemiński J., Dobański Z., - Rozw ój mechanizacji ścian prow adzonych z podsadzką płynną.
Przegląd Górniczy 1980 rok,

Wiadomości ogólne

Wielkość deformacji powierzchni zależy głównie od:

Wielkość deformacji powierzchni zależy głównie od:
-- głębokości zalegania złoża,

głębokości zalegania złoża,

-- grubości wybieranego złoża,

grubości wybieranego złoża,

-- sposobu likwidacji zrobów (podsadzka, zawał, ugięcie stropu)

sposobu likwidacji zrobów (podsadzka, zawał, ugięcie stropu)

Schem at deform acji pow ierzchni przy płytkiej eksploatacji

Rodzaj e deformacj i nieciągł ych

SYSTEM Z ZAWAŁEM STROPU

SYSTEM Z PODSADZKĄ

SYSTEM Z UGIĘCIEM STROPU

WIADOMOŚCI OGÓLNE

Sposoby kierowania stropem

(likwidacji pustek

(likwidacji pustek poeksploatacujnych

poeksploatacujnych -- zrobów)

zrobów)

RODZAJE STROPÓW

strop fałszywy

(do 0,8 m)

SYSTEM Z ZAWAŁEM STROPU

TYPY SKAŁ STROPOWYCH

Bezpośredni wpływ na sposób likwidacji zrobów ma rodzaj skał

stropowych.

Strop

Strop fałszywy

fałszywy -- zwany

zwany stropem

stropem opadającym

opadającym lub

lub opadem

opadem -- tworzy

tworzy

warstwa

grubości

0,,1

0,,8

bardzo

słabych

skał

stropu

bezpośredniego,

bezpośredniego, którą

którą bardzo

bardzo trudno

trudno utrzymać

utrzymać ii zwykle

zwykle odpada

odpada po

odsłonięciu

odsłonięciu..

Strop

Strop bezpośredni

bezpośredni -- zespół

zespół warstw

warstw zalegających

zalegających bezpośrednio

bezpośrednio nad

nad

wybieranym

wybieranym pokładem,

pokładem, mających

mających zdolność

zdolność załamywania

załamywania się

się w

w ślad

ślad za

postępem

postępem robót

robót wybierkowych

wybierkowych..

Strop

Strop zasadniczy

zasadniczy -- tworzą

tworzą warstwy

warstwy mocne

mocne ii sztywne

sztywne zalegające

zalegające

nad

nad stropem

stropem bezpośrednim

bezpośrednim albo

albo nad

nad wybieranym

wybieranym pokładem,

pokładem, które

które po

wybraniu

wybraniu pokładu

pokładu trudno

trudno się

się załamują

załamują..

KLASYFIKACJA STROPÓW wg W. BUDRYKA

Klasa

Klasa II -- strop

strop bezpośredni

bezpośredni złożony

złożony ze

ze skał

skał kruchych,

kruchych, łatwo

łatwo rabujących

rabujących się

się

o grubości

grubości większej

większej niż

niż pięciokrotna

pięciokrotna grubość

grubość wybieranego

wybieranego pokładu

pokładu (lub

(lub warstwy

warstwy ))..

Klasa

Klasa II

II -- strop

strop bezpośredni

bezpośredni złożony

złożony ze

ze skał

skał kruchych,

kruchych, łatwo

łatwo rabujących

rabujących się

się ale

ale

o grubości

grubości mniejszej

mniejszej niż

niż pięciokrotna

pięciokrotna grubość

grubość wybieranego

wybieranego pokładu

pokładu (lub

(lub warstwy)

warstwy)..

Klasa

Klasa III

III -- strop

strop bezpośredni

bezpośredni złożony

złożony ze

ze skał

skał sztywnych,

sztywnych, trudno

trudno ulegających

ulegających

zawałowi

zawałowi lub

lub też

też strop

strop zasadniczy

zasadniczy nad

nad pokładem

pokładem złożony

złożony jest

jest zz grubych

grubych warstw

warstw skał

skał

mocnych

mocnych nie

nie uginających

uginających się

się..

Klasa

Klasa IV

IV -- skały

skały stropowe

stropowe mają

mają zdolność

zdolność do

do uginania

uginania się

się ii osiadania

osiadania na

podsadzce

podsadzce lub

lub spągu

spągu..

Kategoria

zwięzłości

Zwięzłość skał

Przeciętna

wartość f

Rodzaj e skał

Bardzo silnie zwięzłe

Naj mocni ejsz e kwarc yt y i baz alt y or az wyj ąt kowo
inne rodzaje skał.

Silnie zwięzłe

Naj mocni ejsz e s kał y gr anit owe, porfir y kwarc owe,
łupki kr zemi onkowe oraz naj mocni ejsz e pi as kowce i
wapienie.

III

Zwięzłe

Skał y granit owe,

mocne

pias kowce i

wapieni e,

moc ne

kongl omer at y

(zl epi eńc e),

r udy

ż el az a,

marmury, dolomit y.

Umiarkowani e

zwięzłe

Przeciętne

pi as kowc e,

r udy

ż el az a,

łupki

piaszczyste, mułowce.

Średniej zwięzłości

Moc ne łupki ilas te i ił owc e, słabe pias kowc e i
wapienie, margle i miękkie zlepieńce.

Umiarkowani e

miękkie

Słabe ł upki , bardz o słabe wapi enie, kr eda, hali t,
gips, antracyt , margle, mocny węgiel kamienny.

VII

Miękkie

Słaby węgiel kamienny, sł aby ł upek ilas t y, gliny
piaszczyste, lessy.

VIII

Ziemiste

0,6

Torf y, lekkie gliny, grunt y r oślinne ( humusowe), z bit e
piaski.

Sypkie

0,5

Piaski, nasypy, drobne żwiry, rozdrobniony węgiel.

Płynne

0,3

Kurzawki, grunty błotniste, rozluźnione lessy.

Klasyfikacja zwięzłości skał

KLASYFIKACJA SKAŁ SPĄGOWYCH

Przy klasyfikacji skał spągowych wyróżniono trzy klasy:

 Klasa I - spąg bezpośredni stanowią warstwy skał słabych,
wykazujące skłonność do spełzania,

 Klasa II - spąg bezpośredni stanowią warstwy skał

mocnych,

 Klasa III - spąg bezpośredni stanowią warstwy skał

plastycznych, pęczniejących i łatwo wyciskanych do

wyrobiska.

Obliczenie wskaźników deformacji terenu

Wmax

Calizna węglowa

Zroby

max

– maksy malne przemieszczenie pionowe

a – współczy nnik osiadania, tzw. współczy nnik

eksploatacji:

a = 0,7 – dla zawału,

a = 0,15 – dla podsadzki hy draulicznej

g – miąższość (grubość) pokładu [m]

H – głębokość eksploatacji (przy jąć H średnie)

r – promień zasięgu wpły wów główny ch [m]

tgβ – kąt zasiągu wpły wów główny ch przy jąć (1,5÷2,5)

Maksy malne przemieszczenie pionowe

max

[m]

max

= a * g [m]

aksymalne odkształc eni a poziome

max

Zasięg wpływów głównych

wg teorii W. Budryka – S. Knothego.



















m ax



]





Zasięg wpływów eksploatacyjnych

Zasięg wpływów eksploatacyjnych wg

wg. teorii Budryka

. teorii Budryka -- Knothego

Knothego

Uproszczony podział terenów i obiektów w/g kategorii ochrony powierzchni.

Kategoria

Dopuszczalne deformacje

Rodzaje obiektów

max

[mm/m]

max

[mm/m]

min

[km]

1,5

2,5

Zabytkowe obiekty, ważne urządzenia przemysłowe, główne gazociągi,
zbiorniki wodne.

3,0

5,0

Obiekty przemysłowe, piece hutnicze, szyby,
duże miasta, główne szlaki, stacje kolejowe, mosty.

III

6,0

10,0

Główne drogi, mniej ważne budynki budowlane, rurociągi, kanalizacja,
wysokie kominy.

9,0

15,0

Stadiony sportowe, pojedyncze budynki mieszkalne, inne mało ważne
budynki, obiekty.

> 9,0

> 15,0

< 4

Łąki, lasy, pola uprawne, pastwiska. W tej kategorii występują poważne
uszkodzenia oraz zniszczenia obiektów i terenów.

Rozkład wskaźników deformacji powierzchni terenu

wg teorii BUDRYKA

wg teorii BUDRYKA -- KNOTHEGO

KNOTHEGO

1. dla eksploatacji z zaw ałem stropu ...................................... a = 0,70

2. dla eksploatacji z podsadzką częściow ą, układaną

pasami z materiału dostarczonego z zew nątrz ...................... a = 0,60

3. dla eksploatacji z podsadzką pełną z materiału

dostarczonego z zew nątrz (podsadzka sucha) ..................... a = 0,50

4. dla eksploatacji z podsadzką hydrauliczną ............................ a = 0,15

5. dla eksploatacji częściow ej pasami z zaw ałem stropu ........... a = 0,10

6. dla eksploatacji częściow ej pasami

z podsadzką hydrauliczną ....................................................... a = 0,20

7. dla eksploatacji z podsadzką utw ardzoną .............................. a = 0,02

a -- współczynnik osiadania (współczynnik eksploatacji):

współczynnik osiadania (współczynnik eksploatacji):

-- przykładowe wartości

przykładowe wartości --

stateczność

pakietu

warstw skalnych

stropu

zawałowego

ściany (tzw . liczbę

w skaźnikową stropu L) mają wpływ następujące czynniki:

- rodzaj warstw,

- ich wzajemny układ,

- stopień zawilgocenia in situ,

- właściwości wytrzymałościowe,

- naturalna podzielność warstwowa.

Liczbę wskaźnikową stropu „L”, dającą podstawę do prognozowania stateczności stropów

oraz ich klasyfikacji, można określić równaniem:

L = 0,0064 (10R

)

1,7

gdzie:

– laboratoryjna wytrzymałość na ściskanie skał, Rc [MPa]

– współczynnik efektywnego wykorzystania wytrzymałości na caliźnie,

– współczynnik reologicznych własności skał,

– współczynnik zmiany wytrzymałości wynikający z różnicy zawilgocenia skał

w masywie i badanych próbek w odniesieniu do skał suchych.

Określenie stateczności stropu zawałowego

Wartości współczynników k

Rodzaj skały

piaskowiec

0,33

0,7

lub 0,8

łupek piaszczysty

0,42

0,6

łupek ilasty

0,5

0,6

1,2,3

– miąższości poszczególnych warstw stropowych,

1,2,3

– liczby wskaźnikowe poszczególnych warstw stropowych.

śr















Określenie

Określenie średniej ważonej liczby wskaźnikowej

średniej ważonej liczby wskaźnikowej stropu

stropu zawałowego

zawałowego „L”

„L”

Klasa stropu

zawałowego

Liczba

wskaźnikowa

stropu

zawałowego

Charakteryst yka stropu zawało weg o

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.

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.

35 < L ≤ 60

Stropy

pr zy

dolnej

wartości

spękane

lokalnie

występującymi obwałami, słabe stopniowo przechodzące w
coraz mocniejsze. Przy górnej dranicy L – dość mocne, łatwo
przechodzące w stan zawału.

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.

130 <L ≤ 250

Stropy bardzo mocne i trwałe. Prowadzenie ścian z zawałem
stropu

wymaga

stosowania

odpowiednich

technik

prowadzenia zawału (np. strzelanie).

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

tworzenia

zawału stropu

Własności materiałów podsadzkowych

Klasa odpadów

Wy m iar ziaren

m ax

Zawartość ziaren o

wy m iarach poniżej

0,1m m

m ax %

Zawartość ziaren o

wy m iarach 50-60m m

m ax %

III

Kryteria oceny skał płonnych j ako materiału podsadzko wego

Wypełnienie pustek poeksploatacyjnych ma przede wszystkim na celu:

* wyrównanie rozkładu naprężeń w górotworze,

* ochronę wyrobisk podziemnych i obiektów powierzchniowych

przed szkodliwym wpływem eksploatacji,

* umożliwienie wybierania pokładów grubych na warstwy,

* umożliwienie składowania odpadów.

Cele podsadzania pustek poeksploatacyjnych

Ze w zględu na rodzaj transportu, którym m ateriał podsadzkowy dostarczany jest

do w yeksploatow anej pustki (zrobów), w yróżniam y cztery rodzaje podsadzki:

- podsadzkę hydrauliczną - która charakteryzuje się tym, że transport materiału

podsadzkow ego odbyw a się rurociągami za pomocą strumienia w ody.

- podsadzkę pneum atyczną - transport materiału podsadzkow ego odbyw a się

rurociągami za pomocą pow ietrza sprężonego,

- podsadzkę m echaniczną - transport materiału podsadzkow ego odbyw a się za

pomocą przenośników , w ozów kopalnianych itp.,

- podsadzkę ręczną - zw aną rów nież podsadzką kamienną, charakteryzuje się tym, że

bryły skał płonnych urabiane bezpośrednio w przodku lub dostarczane z innego przodka

są układane ręcznie w formie pasów .

RODZAJE PODSADZEK

Podsadzka

sucha

utwardzana

hydrauliczna

specjalna

samozestalająca

pastowa

Podział podsadzek ze względu na właściwości materiału podsadzkowego

PODSADZKA SUCHA

Wykonywanie

Wykonywanie podsadzki

podsadzki suchej

suchej polega

polega na

na wypełnieniu

wypełnieniu

przestrzeni

poeksploatacyjnej

materiałem

skalnym

pozyskiwanym

pozyskiwanym na

na dole

dole z

z wyrobisk

wyrobisk górniczych

górniczych lub

lub

dowożonych

dowożonych z

z powierzchni

powierzchni bez

bez użycia

użycia wody

wody.. Materiałem

Materiałem

podsadzkowym

podsadzkowym mogą

mogą być

być również

również odpady

odpady produkcyjne

produkcyjne

poza

poza górnicze

górnicze np

np.. żużel

żużel hutniczy

hutniczy..

Do podsadzek

podsadzek suchych

suchych

można

można stosować

stosować

dowolny

materiał

materiał sypki,

sypki, nie

nie skłonny

skłonny do

do samozapalenia,

samozapalenia, nie

nie

zawierający

zawierający części

części palnych

palnych w

w ilości

ilości większej

większej niż

niż 20

20%

% ii

nie

nie wydzielający

wydzielający po

po podsadzeniu

podsadzeniu związków

związków toksycznych

toksycznych..

W przypadku

przypadku transportu

transportu rurociągami

rurociągami oraz

oraz stosowania

stosowania

maszyn

podsadzkowych

uziarnienie

nie

powinno

przekraczać

przekraczać 1

1//3

3 średnicy

średnicy rurociągu

rurociągu..

PODSADZKA SUCHA

Dobór

sposobu

układania

materiału

pustkach

poeksploatacyjnych

poeksploatacyjnych zależy

zależy od

od kąta

kąta nachylenia

nachylenia złoża

złoża ii

rodzaju

rodzaju środków

środków transportu

transportu w

w jakie

jakie wyposażone

wyposażone są

są

przodki

przodki eksploatacyjne

eksploatacyjne..

Główne technologie układania podsadzki suchej:

 ręczna,

ręczna,

 grawitacyjna,

grawitacyjna,

 mechaniczna,

mechaniczna,

 pneumatyczna.

pneumatyczna.

PODSADZKA SUCHA

PODSADZKA SUCHA -- przykłady

przykłady

System ścianowy

System ścianowy -- pasy podsadzki suchej w zrobach

pasy podsadzki suchej w zrobach

PODSADZKA SUCHA

(mechaniczna lub ręczna)

Schemat systemu z lokowaniem przybieranych skał w zrobach

PODSADZKA SUCHA

(mechaniczna lub ręczna)

Schemat wypełnienia wyrw powstałych w czasie drążenia wyrobiska

Ochrona obudowy chodnika pasem podsadzki suchej

PODSADZKA SUCHA

PODSADZKA SUCHA -- przykłady

przykłady

System ścianowy podłużny schodowo

System ścianowy podłużny schodowo--spągowy z podsadzką suchą

spągowy z podsadzką suchą

PODSADZKA SUCHA

PODSADZKA SUCHA -- przykłady

przykłady

PODSADZKA UTWARDZANA

ykonanie

podsadzki

utwardzanej

polega

wypełnieniu

zrobów

zrobów mieszaniną

mieszaniną

wieloskładnikową,

która

pewnym

pewnym czasie

czasie

twardnieje

uzyskuje

określoną

określoną wytrzymałość

wytrzymałość na

na ściskanie

ściskanie.. Podsadzka

Podsadzka ta

jest

jest stosowana

stosowana przy

przy eksploatacji

eksploatacji cennych

cennych kopalin

kopalin

użytecznych

użytecznych bądź

bądź w

w przypadku

przypadku ochrony

ochrony obiektów

obiektów

powierzchniowych

powierzchniowych..

ieszaninę

ieszaninę podsadzkową

podsadzkową tworzy

tworzy się

się z

z wypełniaczy

wypełniaczy

ii materiałów

materiałów wiążących

wiążących..

PODSADZKA UTWARDZANA:

Wypełniaczami z grupy odpadów górniczych mogą być:



 odpady poflotacyjne,

odpady poflotacyjne,



 drobne frakcje z procesów odsiarczania węgla,

drobne frakcje z procesów odsiarczania węgla,



 odpady energetyczne,

odpady energetyczne,



 odpady hutnicze,

odpady hutnicze,

Materiałami wiążącymi mogą być:



 gips,

gips,



 anhydryt,

anhydryt,



 wapno,

wapno,



 spoiwo alkaliczne,

spoiwo alkaliczne,



 zmielone żużle hutnicze,

zmielone żużle hutnicze,

PODSADZKA UTWARDZANA

PODSADZKA UTWARDZANA -- przykład:

przykład:

PODSADZKA SAMOZESTALAJĄCA

Podsadzka

samozestalająca

wytwarzana

drobnoziarnistych

odpadów

przemysłowych

jest

alternatywą

dla

klasycznej

piaskowej

podsadzki

hydraulicznej

hydraulicznej..

Technologia

Technologia podsadzki

podsadzki samozestalającej

samozestalającej

oparta

oparta jest

jest na

właściwościach

właściwościach wiążących

wiążących wykazywanych

wykazywanych przez

przez większość

większość

popiołów

popiołów lotnych

lotnych..

Mieszanina

Mieszanina podsadzkowa

podsadzkowa po

po zestaleniu

zestaleniu w

w otamowanym

otamowanym

wyrobisku

wyrobisku tworzy

tworzy zwartą

zwartą masę

masę o

o pewnej

pewnej wytrzymałości,

wytrzymałości,

zdolną

zdolną do

do podpierania

podpierania skał

skał stropowych

stropowych ii przenoszenia

przenoszenia

obciążeń

obciążeń warstw

warstw nadległych

nadległych..

Podsadzka samozestalająca

bazuje w głównej

mierze na popiołach lotnych, wykazujących własności

wiążące a ponadto materiałami podsadzkowymi mogą

być odpady flotacji, drobny kamień popłuczkowy, żużel

paleniskowy i hutniczy.

przypadku słabych własności wiążących popiołów

lotnych lub konieczności uzyskania podsadzki o

określonych parametrach wytrzymałościowych

niezbędny jest dodatek innych środków

niezbędny jest dodatek innych środków wiążących,

wiążących,

takich jak:

cement, wapno, gips, anhydryt itp.

Zalety podsadzki

samozestalającej

Wady podsadzki

samozestalającej



Wykorzystuje drobnoziarniste

Wykorzystuje drobnoziarniste

odpady przemysłowe jako

materiały podsadzkowe



Proces zestalania mieszaniny

Proces zestalania mieszaniny

podsadzkowej odbywa się bez

oddawania wody lub z

niewielkim odpływem wody

nadmiarowej



Pozwala na zagospodarowanie

Pozwala na zagospodarowanie

znacznych ilości słonych wód

kopalnianych



Umożliwia zmianę kolejności

Umożliwia zmianę kolejności

wybierania warstw pokładów

grubych



Konieczność dodawania

Konieczność dodawania

środków wiążących w przypadku

słabych własności wiążących

popiołów lotnych



Bardziej pracochłonny sposób

Bardziej pracochłonny sposób

wytwarzania mieszaniny



 Potrzebę dostosowania

Potrzebę dostosowania

postępu ściany do własności

zestalających mieszaniny

podsadzkowej

Instalacja do

wytwarzania

wytwarzania
podsadzki

podsadzki
samozestalaj

samozestalają

cej

z dozowaniem

z dozowaniem śśrodka

rodka

wiążą

ążą

cego na

powierzchni

Instalacja do wytwarzania podsadzki samozestalającej

z dozowaniem środka wiążącego na dole bezpośrednio do rurociągu

Podsadzka pastowa:

•• podsadzka pastowa jest podsadzką o wysokiej gęstości

podsadzka pastowa jest podsadzką o wysokiej gęstości
(>70% cząstek stałych w zależności od ciężaru właściwego),

(>70% cząstek stałych w zależności od ciężaru właściwego),

•• przy pompowaniu tak gęstego materiału wymagane jest

przy pompowaniu tak gęstego materiału wymagane jest
wysokie rozdrobnienie składników,

wysokie rozdrobnienie składników,

•• dodatek miału powinien wynosić minimum 15% wagowych

dodatek miału powinien wynosić minimum 15% wagowych

•• podsadzka pastowa jest pompowana przy użyciu pomp

podsadzka pastowa jest pompowana przy użyciu pomp
tłokowych,

tłokowych,

•• do produkcji pasty można używać miałkich odpadów, przez co

do produkcji pasty można używać miałkich odpadów, przez co
produkt końcowy jest bardziej gęsty dzięki mniejszej

produkt końcowy jest bardziej gęsty dzięki mniejszej
zawartości powietrza,

zawartości powietrza,

•• wiele kopalń prowadza zastosowanie podsadzki pastowej ze

wiele kopalń prowadza zastosowanie podsadzki pastowej ze
względu na niższe zużycie cementu w celu uzyskania

względu na niższe zużycie cementu w celu uzyskania
porównywalnej wytrzymałości jak w przypadku podsadzki

porównywalnej wytrzymałości jak w przypadku podsadzki
hydraulicznej.

hydraulicznej.

Charakterystyka mineralnych spoiw górniczych "UTEX"

UTEX-50

Spoiwo popiołowo-cementowe, hydrauliczne, konstrukcyjne o

wytrzymałości Rc28 >40 MPa, stosowane do wykonywania:

ochronnych pasów podporowych w bardzo trudnych warunkach

górniczo-geologicznych i przy dużych postępach ścian, tam

izolacyjnych i torkretu.

UTEX 15

Spoiwa popiołowo-cementowe, hydrauliczne, konstrukcyjne, o

wytrzymałości Rc28 od 15 -20 MPa, stosowane do wykonywania
ochronnych i izolacyjnych pasów podsadzkowych, torkretu, tam i

korków izolacyjnych.

UTEX-5

Spoiwo popiołowo-cementowe, hydrauliczne, wypełniające,

stosowane do wykonywania: izolacyjnych pasów podsadzkowych,

tam i korków izolacyjnych i wypełniania pustek.

UTEX-TZ

Ziarniste spoiwo popiołowo-cementowe, hydrauliczne, konstrukcyjne

o wytrzymałości Rc28>30 MPa, stosowane do wykonywania:

ochronnych pasów podporowych, torkretu, tam i korków izolacyjnych.

PODSADZKA HYDRAULICZNA

SKŁADNIKI MATERIAŁÓW PODSADZKOW YCH

kopalne

niekopalne

- piasek,

- odpady hutnicze,

- żwir,

- odpady elektrowniane,

- skała płonna,

a. żużle,

b. popioły,

Materiał

Materiał podsadzkowy

podsadzkowy

( dla

( dla podsadzki

podsadzki hydraulicznej)

hydraulicznej) jest

jest to

zbiór

zbiór ciał

ciał stałych,

stałych, niepalnych

niepalnych ii nietoksycznych,

nietoksycznych, które

które

doprowadzone

cieczą

nośną

pr zez

instalację

podsadzkową

podsadzkową do

do likwidowanej

likwidowanej pr zestr zeni

pr zestr zeni eksploatacyjnej

eksploatacyjnej

osiadają

osiadają ii po

po odprowadzeniu

odprowadzeniu cieczy

cieczy tworzą

tworzą mechaniczną

mechaniczną

podporę

podporę stropu

stropu..

PODSADZKA HYDRAULICZNA

Zbiornik

Zbiornik podsadzkowy

podsadzkowy instalacji

instalacji w

w kopalni

kopalni „M ysłowice"

„M ysłowice" 1902

1902

Zbiornik

Zbiornik podsadzkowy

podsadzkowy

492 m

51 m

550 m

663 m

574 m

6 01 m

67 8 m

7 00 m

59 1 m

Ruroc iąg podsadz kowy I 185



R ur oc iąg podsadz kow y II 185



R I

R III

R II

Rp I

Rp II

Rp I
Rp II

Zbi ornik podsadz kow y

Dn 350

Dn 250

Dn 100

D n 250

Dn 185

Dn 250

Dn 350

Rur oci ąg i wo dn e

ze zbior ników wody

dołowe j przy

# W sch odnim

K anał

odpływ

owy

Ruroc iąg podając y wodę

z pompy p=0,8MPa

Lej pods adz k ow y

Ruroc iąg wody dodatkow ej

Monitor ruc homy dn 100

B udynek zmywczy

Mos t s amowy ładowc z y

Pod jazd d o ro z³a du nku p op io³ u mo kreg o

Dysze zr a szaj¹ ce

PODSADZKA

HYDRAULICZNA

Wymagania techniczne i zadania

określone normą

Wymagania techniczne  stawiane  materiałom
podsadzkowym  są od 1 lipca 1994  r. określone
Polską  Normą  PN-93/G-11010  ustanowioną
przez Polski  Komitet  Normalizacji  Miar i Jakości
na wniosek  Ministra  Przemysłu  i Handlu,  po
uzgodnieniu  z Wyższym Urzędem  Górniczym

Podstawowe własności materiałów podsadzkowych:

a. ściśliwość,

b. wodoprzepuszczalność,

c. toksyczność,

d. rozmywalność,

e. skład ziarnowy,

f. wytrzymałość na ściskanie Rc.

PODSADZKA HYDRAULICZNA

ŚCIŚLIWO ŚĆ

jest

zmiana

objętości

osadzonego

zrobach

materiału

podsadzkowego

podsadzkowego pod

pod wpływem

wpływem nacisku

nacisku skał

skał stropowych

stropowych.. Zależy

Zależy ona

ona od

od porowatości

porowatości

ziaren

ziaren materiału

materiału podsadzkowego,

podsadzkowego, ich

ich kształtu

kształtu ii

wytrzymałości

na ściskanie

ściskanie..

Ściśliwość

Ściśliwość podaje

podaje się

się w

w procentach,

procentach, np

np.. 15

15%

% -- podsadzka

podsadzka hydrauliczna

hydrauliczna..

WODOPRZEPUSZCZALNOŚĆ

-- jest

jest to

to prędkość

prędkość przepływu

przepływu wody

wody przez

przez próbkę

próbkę

materiału

materiału podsadzkowego

podsadzkowego w

w jednostce

jednostce czasu

czasu..

TOKSYCZNOŚĆ

-- (dotyczy

(dotyczy odpadów

odpadów hutniczych

hutniczych ii elektrownianych)

elektrownianych) jest

jest to

to możliwość

możliwość

wydzielenia

wydzielenia się

się w

w środowisku

środowisku kwaśnym

kwaśnym związków

związków takich

takich jak

jak:: H

S, SO

,, CO

ROZM YWALNOŚĆ

-- (dotyczy

(dotyczy skał

skał płonnych)

płonnych) jest

jest to

to odporność

odporność skał

skał na

na występujące

występujące

w czasie

czasie hydrotransporu

hydrotransporu procesy

procesy rozmywania,

rozmywania, kruszenia

kruszenia ii ścierania

ścierania..

SKŁAD

SKŁAD Z IARNOWY

Z IARNOWY

-- jest

jest to

to odpo wiednia

odpo wiednia granulacja

granulacja materiału

materiału podsadzkowego

podsadzkowego

warunek: średnica ziaren powinna być mniejsza od 0.1 [mm] (poniżej tej wartości,
przy małych prędkościach przepływu następuje zamulanie rurociągu) i większa od
1/3 średnicy rurociągu podsadzkowego.

WYTRZYM AŁOŚĆ

WYTRZYM AŁOŚĆ NA

NA ŚCISKANIE

ŚCISKANIE R

[M Pa]

[M Pa] ……

……..

PODSADZKA HYDRAULICZNA

Mieszanina materiałów podsadzkowych z wodą nosi nazwę

mieszaniny podsadzkowej.

Stosunek piasku do wody powinien wynosić 1:1,

gdy:

p/w = 1:1 - mieszanina podsadzkowa normalna,

p>w - mieszanina podsadzkowa zagęszczona,

p<w - mieszanina podsadzkowa rozrzedzona.

W przypadku dużych poziomych odległościach do miejsc

podsadzania stosuje się mieszaniny o stosunku p/w = 1:2

lub 1:3, a nawet 1:5.

Po wpłynięciu mieszaniny podsadzkowej do przestrzeni

wybranej (zrobów) następuje osiadanie materiałów podsadzkowych,

natomiast woda odpływa do układu odwadniania i oczyszczania.

W polskich kopalniach węgla kamiennego

najczęściej stosuje się materiał

podsadzkowy w postaci piasku lub piasku z

dodatkiem kamienia i odpadów

przemysłowych, np. mielonego żużla,

odpadów poflotacyjnych, popiołu.

Prędkość krytyczna - jest to graniczna wielkość prędkości względnej

= V

- V

) poszczególnych ziaren, poniżej której ruch materiału

podsadzkowego jest niemożliwy.

gdzie:

- prędkość wody,

- prędkość piasku.

= 0.2 m/s - dla piasku,

= 2.0 m/s - dla skały płonnej.

Spadek hydrauliczny J [m H

O] - jest to wysokość strat

energetycznych potrzebna na pokonanie oporów ruchu wody

i przenoszonego materiału podsadzkowego w przewodzie,

w przeliczeniu na jednostkę długości przewodu.

Całkowity spadek naporu H [m H

O] - jest to wysokość

strat energetycznych potrzebna na pokonanie oporów ruchu

wody i przenoszonego materiału podsadzkowego

w przewodzie, w przeliczeniu na całą długość

przewodu (rurociągu podsadzkowego).

H = ∑ J

× L

- długość i - tego odcinka rurociągu,

– spadek hydrauliczny i - tego odcinka rurociągu.

W skład instalacji podsadzkowej wchodzą:

-- podsadzkownia zbiornikowa na powierzchni,

podsadzkownia zbiornikowa na powierzchni,

-- system rurociągów podsadzkowych o średnicy: 220, 185 i 150 mm.

system rurociągów podsadzkowych o średnicy: 220, 185 i 150 mm.

-- tama czołowa,

tama czołowa,

-- tamy boczne,

tamy boczne,

-- zbiorniki komorowe (tzw. osadniki polowe),

zbiorniki komorowe (tzw. osadniki polowe),

-- chodniki wodne.

chodniki wodne.