Prof. zw. dr hab. inż. Jerzy Antoniak, Politechnika Śląska
Mgr inż. Andrzej Szkarłat, KW S.A. KWK Ziemowit
Inż. Krystian Boba, KW S.A. KWK Ziemowit

NOWOCZESNE ROZWIĄZANIE ODSTAWY UROBKU 

ZE ŚCIANY WYSOKO WYDAJNEJ NR 903 

W KW S.A. KWK ZIEMOWIT Z WYKORZYSTANIEM TAŚM GTP

We współczesnych kopalniach głębinowych wydobycie węgla kamiennego roz­

poczyna się w ścianach o średniej długości od 200 do 300 m. Eksploatację przewa­
żnie prowadzi się systemem ścianowym podłużnym z zawałem stropu. Ściany, w 
zależności od warunków górniczo-geologicznych, wyposaża się w obudowy zme­
chanizowane,   ścianowe   przenośniki   zgrzebłowe   oraz   w   kombajny   dwubębnowe. 
Wydobycie dobowe z jednej ściany waha się od kilku do kilkudziesięciu tysięcy ton 
urobku. Przykład ściany węglowej o dużej wydajności wraz z opisem wyposażenia 
mechanicznego, uruchomionej w kopalni Ziemowit, pokazano na rys. 1.

Rys. 1. Techniczne wyposażenie ściany 903 w pokładzie 209 na poziomie 650 m, oddział GV 

w kopalni Ziemowit, z uwzględnieniem przenośników taśmowych podścianowych

Jest to już trzecia ściana w pokładzie 209 na poziomie 650 m w oddziale GV w 

KW S.A. KWK Ziemowit. Kopalnia Ziemowit zaplanowała wybieranie ścianą 903 
(poprzednio 901, 902) na całą grubość pokładu od 3,9 do 4,5 m. Długość ściany 
wynosi 185 m, wybieg całkowity 2375 m, nachylenie poprzeczne i podłużne od 2º 
do 6º. Średnie wydobycie wynosi 8000 t/d. W ścianie pracuje kombajn KSW 1140E 
o mocy całkowitej 1140 kW i napięciu zasilania 3,3 kV. Przy średnicy organów 2,5 m 
zabiór wynosi 0,8 m, a siła uciągu na zębatce Eicotrack ma wartość 680 kN, przy 
masie kombajnu 75 t. Prędkości manewrowania i robocza przyjmują wartości od 0 
do 19,6 m/min. Urobek jest podawany na ścianowy przenośnik zgrzebłowy Rybnik 
330/1100 o prędkości łańcucha 2x

φ

38x137 mm wynoszącej 1,42 m/s. Moc silników 

wynosi 3x400 kW, a płynny rozruch przenośnika zgrzebłowego jest realizowany po­
przez trzy przepływowe sprzęgła wodne typu Voith 487DTPPWL.2.1.06. Wydajność 
przenośnika dochodzi do 3000 t/h. Napięcie zasilania wynosi 1,0 kV. Na przeno­
śniku w pobliżu przesypu zabudowano kruszarkę ścianową KS-1 o mocy napędu 85 
kW. Ściana wyposażona jest w obudowę zmechanizowaną typu Pioma 22/46 POz 
sterowaną sterownikami hydraulicznymi 18 funkcyjnymi Tiefenbach. Sekcje obudo­
wy (122 szt.) są zasilane emulsją olejowo-wodną pod ciśnieniem 31,5 MPa. Przeno­
śnik zgrzebłowy podścianowy Glinik 1024 napędzają dwa silniki, każdy o mocy 200 
kW, współpracujące ze sprzęgłami wodnymi o stałym napełnieniu 562 TWVVYE-X 
firmy Voith. Prędkość łańcucha 2x

φ

30x108 wynosi 1,9 m/s. Wydajność przenośnika 

jest rzędu 2000 t/h. Na przenośniku tym zabudowano drugą kruszarkę typu Glinik 
1500   o   mocy   silnika   132   kW   i masie   11   t.   Napęd   przenośnika   zgrzebłowego 
podścianowego spoczywa na przesuwnej płycie urządzenia zwrotno-przesuwnego 
typu   Waran   (firmy   Sigma).   Do   przesuwania   naprzemiennego   przenośnika   Klinik 
1024   oraz   zwrotni   przenośnia   taśmowego   Pioma   1200   służą   dwa   siłowniki   hy­
drauliczne zasilane z ścianowej magistrali hydraulicznej. Pociąg aparaturowy jest 
podwieszony   na   szynach   jezdnych   usytuowanych   nad   podścianowym   przeno­
śnikiem taśmowym i ma własny napęd.

Nowoczesnemu wyposażeniu mechanicznemu ściany odpowiada w pełni no­

watorskie rozwiązanie odstawy urobku ze ściany. W celu zmniejszenia przerw w wy­
dobyciu spowodowanych dużymi bryłami urobku, w ścianie i w chodniku zabudowa­
no   kruszarki.   W   chodniku   podścianowym,   obok   przenośników   taśmowych   typu 
Pioma 1200, zainstalowano kolejkę podwieszaną typu Scharf (rys. 2) z ciągnikiem 
spalinowym DZ66-3.1 i silnikiem o mocy 69 kW. W skład kolejki wchodzą dwa ze­
stawy transportowe. Pierwszy zestawu składa się z 5 ław 10-osobowych (zestaw do 
transportu załogi), a skład drugiego zestawu to trzy belki Vario 6 t (zestaw trans­
portowy).

Odstawa przenośnikowa urobku ze ściany 903 pracuje w ekstremalnie trud­

nych warunkach, ze względu na agresywność kopalnianych zasolonych wód wykra­
plających się ze stropu na przenośniki, dużą (95%) wilgotność atmosfery oraz trans­
portowanie urobku o dużej twardości – od 33 do 35 MPa. W urobku około 5% stano­
wi skała płonna. Jego gęstość usypowa wynosi około 1,1 t/m

3

. Ziarna urobku po 

wyjściu z dynamicznej kruszki podścianowej mają od 5 do 300 mm. Niektóre zaś 
bryły mają 700 mm długości i kształt nieregularny oraz ostre krawędzie. 

Rys. 2. Przekrój poprzeczny chodnika podścianowego 063 w miejscu stacji osobowej SO-3 

kolejki Scharf; poziom 650, rejon ściany 903 w kopalni Ziemowit

1 – przenośnik taśmowy Pioma 1200, 2 – lokomotywa spalinowa kolejki podwieszonej 

Scharf, 3 – trasa kolejki podwieszonej, 4 – przejście na stacji osobowej, 5 – kable, 6 – ruroci­

ąg 

przeciwpożarowy, 7 – rurociąg odwadniający, 8 – obudowa łukowa podatna trzyczęściowa 

ŁP10/V29/A, ŁPP10/V29/A i czteroczęściowa ŁP13/V29/4/A

W chodniku podścianowym zainstalowano dwa przenośniki typu Pioma 1200, 

wyposażone w napędy NPD 250 (rys. 3), charakteryzujące się umieszczeniem sil­
ników pod taśmą, co znacznie zmniejsza szerokość napędu. W skład tego napędu 
wchodzą: dwustopniowa przekładnia zębata  1, rama pod silnik  2  i silnik o mocy 
250   kW,   sprzęgło   elastyczne   i   hamulec   bębnowy  3  ze   zwalniakiem   elektrohy­
draulicznym   ExZEM,   bęben  napędowy  4  o  średnicy  830  mm,   tor  łukowy  5,   po 
którym porusza się wózek silnika, służący do łatwego odsunięcia silnika od prze­
kładni, ściana boczna 6 połączona z podstawą napędu 8 i złączony z podstawą na­
pędu manipulator 7, przeznaczony do prac montażowych i demontażowych. Zaletą 
napędu jest duża moc silników, typizacja, zwarta budowa (szerokość – 2,6 m, wy­
sokość – 1,53 m, długość dwóch jednostek napędowych – 5,3 m) i usytuowanie 
części napędu pod taśmą, a ponadto ułatwienie prac montażowych oraz demonta­
żowych,   dzięki   zastosowaniu   łukowego   manipulatora,   a   także   łatwość   zdjęcia 

ściany   czołowej   przekładni   zębatej.   Łagodny   rozruch   przenośnika   zapewniają 
sprzęgła hydrodynamiczne o stałym wypełnieniu firmy Voith (tabl. 1).

Przenośnik   Pioma   1200   jest   wyposażony   w   pętlice   magazynującą   odcinek 

taśmy długości 100 m (długość pętlicy 50 m). O długość takiego odcinka skracana 
jest   taśma   przenośnika   usytuowanego   najbliżej   ściany   w   miarę   postępu   czoła 
ściany. Skracania to odbywa się przez wpinanie lub wypinanie odcinaka taśmy dłu­

Rys. 3. Napęd NPD 250

(FMG Pioma S.A.)

gości 100 m tak, aby nie niszczyć 200-metrowych odcinków taśmy zainstalowanych 
w   przenośniku.   Taśmy   w   tych   przenośnikach   są   łączone   mechanicznymi 
połączeniami zawiasowymi typu Flexco-Rivet. Z tych też względów taśmy typu GTP 
firmy FTT Stomil Wolbrom S.A. mają cztery przekładki tkaninowe. Czas wykonania 
połączenia wynosi około 2 h.

W odstawie oddziałowej pracuje siedem przenośników, które tworzą taśmociąg 

długości 3770 m. Dane techniczne przenośników taśmowych podano w tabl. 1. 

Pozytywne doświadczenia nabyte w latach poprzednich przyczyniły się do za­

budowania w przenośnikach taśmowych podścianowych i oddziałowych taśm trud­
no palnych typu GTP 1200/4 i GTP 1600/4 firmy FTT Stomil Wolbrom S.A. Wyposa­
żenie mechaniczne ściany 903 i środki techniczne odstawy urobku można uznać za 
modelowe i w pełni niezawodne przy około 20-godzinowym dniu roboczym.

Przenośniki taśmowe podścianowe typu Pioma 1200 w pełni odpowiadają ce­

chom   nowoczesnych   przenośników   do   wysoko   wydajnych   ścian   węglowych,   do 
których zalicza się: zwartą budowę napędów, które są wyposażone w specjalne 
układy rozruchowe, zapewniające łagodny rozruch przenośnika, oraz w przekładnie 
zębate wąskiej budowy; odstawę urobku z dużą prędkością; silniki napędowe o du-
żych mocach, dzięki czemu zbędne są napędy pośrednie; możliwość instalowania 
pętlicowego   zasobnika   taśmy   do   magazynowania   taśmy   dużej   długości;   nowo­
czesne rozwiązanie trasy przenośnika o specjalnym mocowaniu krążników; możli­
wość pokonywania łuków w płaszczyźnie poziomej i pionowej; specjalne rozwiąza­
nie stacji zwrotnej współpracującej z podścianowym przenośnikiem zgrzebłowym; 
modułową konstrukcję wysięgnika i inne.

W   kopalniach   mogą  wystąpić  znaczne   zróżnicowania  typów  zastosowanych 

przenośników taśmowych w odstawie oddziałowej; z reguły stosuje się przenośniki 
z taśmą 1000 lub 1200 mm. Przenośniki z taśmą szerokości 1200 mm mogą zapew­
nić   wydajność   od   1200   do   1500   t/h.   Długości   dróg   odstawy   podścianowej   od­
powiadają wybiegowi ściany (kilkaset metrów do 3 km; w USA do 11 km). Długość 
dróg odstawy oddziałowej, którą tworzy do 10 przenośników, dochodzi do kilku kilo­
metrów i jest zróżnicowana pod względem nachylenia – od poziomych do +15º lub –
14º. Konfiguracja dróg odstawy zmienia się dość często, w związku z tym kopalnie 
wykorzystują   różne   przenośniki,   będące   już  w   ich   posiadaniu.   Do   napędu   tych 
przenośników stosuje się silniki o mocach 55, 75, 90, 132 oraz 250 kW. 

Tablica 1

Przenośniki taśmowe podścianowe w ścianie 903 i oddziałowe w oddziale GV

w KW S.A. KWK Ziemowit

Numer 
ciągu 
taśmow
ego

Typ 

przeno­

śnika

Długość 

trasy, m

nachylenie 

stopnie

Szerok

ość 

taśmy

mm

Pręd­

kość 

taśmy

m/s

Wydaj­

ność

t/h

Liczba x moc 

jednostek na­

pędowych

Rodzaj roz­

ruchu

2

Pioma 

1200

1186

+1

1200

3,15

1200

2x250

+2x15 pętlica

Voith 562 

TWVVYE*

1

Pioma

1250

1200

3,15

1200

2x250

Voith 562 

1200

+1

+45 pętlica

TWVVYE

7

Gwarek 

1200

340

+3

1200

3,0

1200

2x100

+15 pętlica

RTSE 

200**

6

Gwarek 

1200

770

+3

1200

3,0

1200

3x100

+15 pętlica

RTO-

400/1/24**

5

Gwarek 

1200

510

+9

1200

3,0

1200

2x100+2x132 

+2x15 pętlica

RTO-

400/1/24

4

Gwarek 

1200

770

+1

1200

3,0

1200

2x132

+15 pętlica

OWD*** 

1202K

3

Gwarek 

1200

790

+1

1200

3,0

1200

2x132 

+15 pętlica

RTO-400/1

2

Gwarek 

1400

460

+1

1400

3,15

2000

2x250

+15 pętlica

OW-1484

WR/II/***

1

Gwarek 

1400

130

+1

1400

3,0

2000

2x90

OWD 

1202K

* wodne sprzęgło hydrodynamiczne o stałym napełnieniu
** rozrusznik tyrystorowy, *** wyłącznik stycznikowy

Jednak, z uwagi na wzrastające wydobycie z jednej ściany, dążność do zwięk­

szenia długości pojedynczego przenośnika oraz na odstawę dużych brył urobku, 
coraz częściej stosuje się długie przenośniki z taśmą szerokości 1400 mm wyposa­
żone w napędy z silnikami o mocy 250 lub 500 kW, sterowanymi przemiennikami 
częstotliwości. W uzasadnionych przypadkach przenośniki te mogą być wyposażo­
ne w napędy pośrednie, np. typu taśma-taśma lub typu bębnowego.

WNIOSKI

Pozytywne doświadczenia ruchowe potwierdziły słuszność przyjętej koncepcji 

ujętej w projekcie i realizacji systemu transportu przenośnikami taśmowymi urobku 
z wysoko wydajnej ściany węglowej 903 w kopalni Ziemowit. System ten okazał się 
w   pełni   nowoczesny   o   wysokiej   gotowości   eksploatacyjnej.   Odstawa   jest 
wspomagana kruszeniem urobku przez dwie kruszarki, ścianową i podścianową, a 
także   prawidłowym   załadunkiem   urobku   na   przenośnik   taśmowy   z   przenośnika 
zgrzebłowego podścianowego. Poprawna odstawa urobku jest także wynikiem za­
stosowania w przenośnikach taśm tkaninowo-gumowych trudno palnych produkcji 
FTT   Stomil   Wolbrom   S.A.   Okresowe   graniczne   obciążenia   przenośników 
taśmowych z taśmą szerokości 1200 mm, poruszającą się z prędkością 3,15 m/s 
będą zmuszały kopalnie w przyszłości do zastosowania taśm szerokości 1400 mm.

Literatura
[1] Antoniak J.: Przenośniki taśmowe – Wprowadzenie do teorii i obliczenia. Wy­

dawn. Politechniki Śląskiej Gliwice 2004.

[2]

Kroker G.: High – Performance Operations at Great Deph at the „Ost” Mine with a Spe­
cial Focus on the Infrastructure of the „Wilhelm” Seam. RWTH Aachen 2003.

[3] Prospekty taśm przenośnikowych. FTT Stomil Wolbrom S.A. Wobrom 2004.

[4] Pyrcek   H.,   Kuska   J.,   Wójcicki   W.:   Przenośniki   taśmowe   pracujące   w   wy­

robiskach   upadowych.   XI   Międzynarodowe   Sympozjum   „Nowe   kierunki   i 
doświadczenia w budowie i bezpiecznej eksploatacji przenośników taśmowych 
oraz   urządzeń   zasilających   i sterujących”.   PAN,   FTT  Stomil   Wolbrom   S.A., 
PKiMSA Carboautomatyka. Zakopane 7÷9.05.2003.