Technika eksploatacji odkrywkowej
i otworowej (II)
Wykład 1
Prowadzący: dr inż.. Stanisław Hajdo
Paw. A-3, IVp., pokój 424, tel. [phone]
(12) 656-21-28, e-mail: [e-mail]
Literatura podstawowa i uzupełniająca
1. Białecka B.: Podziemne zgazowanie węgla. Podstawy procesu decyzyjnego.
Wyd. GiG. Katowice 2008.
2. Dunikowski A., Kęska J., Klich J., Ociepa T .: Hydrotransport kopalin stałych w
rurociągach .Skrypt Uczelniany AGH , nr 535. Kraków 1976 r.
3. Dunikowski A., Kęska J., Ociepa T.: Otworowa eksploatacja surowców stałych.
Część I. Skrypty uczelniane AGH. Kraków 1978 r..
4. Korbel K.: Radioizotopowe badania kinematyki hydromieszanin
grubodyspersyjnych Matematyka, fizyka, chemia- zeszyt 40. Zeszyty Naukowe
AGH Kraków 1979 r.
5. Palarski J.: Hydrotransport. WNT. Warszawa 1982 r.
6. Praca zbiorowa : Poradnik Górnika . Tom 4- wydanie drugie. Wydawnictwo
 Śląsk . Katowice 1982 r.
7. Karlic S.: Zarys górnictwa morskiego. Wydawnictwo  Śląsk . Katowice 1984.
8. Ney R (redaktor)- Surowce chemiczne- Siarka. Surowce mineralne Polski. Wyd.
Instytutu GSMiE. Kraków 2000.
9. Kunstman A, Poborska-Młynarska K, Urbańczyk K.: Zarys otworowego
ługownictwa solnego - aktualne kierunki rozwoju . Kraków : Uczelniane
Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, 2002.  144, . Wydawnictwa
Naukowe / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie / .
10. Ney R i in.: Surowce mineralne Polski. Surowce skalne . Kruszywa naturalne i
piaski przemysłowe. Wyd. Instytutu GSMiE PAN. Kraków 2003 r.
Wykłady: semestr VI(VII):
Technika otworowej eksploatacji złóż
Semestr VI- 15(9) godz.: Założenia do rozwiązań technicznych w
eksploatacji otworowej wybranych rodzajów kopalin. Rola techniki
otworowej eksploatacji złóż w obecnych i nadchodzących okresach
czasu w pozyskiwaniu kopalin użytecznych.
Kryteria bilansowości złóż w górnictwie otworowym soli. Dobór
podstawowych parametrów technologicznych oraz określenie
wskaz
ników oceny eksploatacji otworowej soli.
Kryteria bilansowości złóż w górnictwie otworowym siarki  stan
bazy surowcowej. Schematy technologiczne, dobór podstawowych
parametrów technologicznych oraz określenie wskaz
ników oceny
eksploatacji otworowej siarki.
Budowa i istota gazogeneratora przy otworowej eksploatacji węgla.
Analiza czynników naturalnych warunkujących proces podziemnego
zgazowania węgla.
Zakres stosowania i perspektywy wykorzystania techniki
podwodnej w eksploatacji kopalin użytecznych. Podstawowe
schematy układów wydobywczych.
Ćwiczenia laboratoryjne: semestr VI
Przepływy mediów rurociągami
Semestr VI:
Ćw. Nr 1: Charakterystyki obliczeniowe rurociągu
stanowiącego obudowę otworu eksploatacyjnego soli
Ćw. nr 2: Wyznaczanie charakterystyk; pompy,
rurociągu i liniowych strat ciśnienia na instalacji
laboratoryjnej.
Wykaz literatury podstawowej i uzupełniającej:
1. Dunikowski A, Kęska J.,Ociepa T.  Otworowa
eksploatacja surowców stałych , Część I, Skrypty
Uczelniane AGH, Kraków 1978 r.
2. Praca zbiorowa: Poradnik Górnika, Tom 4  wydanie
drugie, Wydawnictwo Ślask, Katowice 1982 r.
3. Kustman A., Poborska-Młynarska K., Urbańczyk K.
 Zarys otworowego ługowania solnego  aktualne
kierunki rozwoju AGH UWN-D , Kraków 2002 r.
4. M. Nieć i inni  Kryteria ochrony złóż pozostawionych
przez likwidowane kopalnie w warunkach
zrównoważonego rozwoju na przykładzie modelowym
złóż siarki rodzimej , Wyd. IGSMiE PAN, Kraków 2007 r.
5. B. Białecka  Podziemne zgazowanie węgla. Podstawy
procesu decyzyjnego , GiG, Katowice 2008 r.
6. Z. Kozłowski, J. Nowak i inni  Techniczno-ekonomiczny
ranking zagospodarowania złóż wegla brunatnego w
aspekcie założeń polityki energetycznej Polski , Wyd.
Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2008 r.
Warunki zaliczenia przedmiotu
" Uczestnictwo w wykładach,
" Obecność i czynne zaangażowanie na
ćwiczeniach laboratoryjnych,
" Wykonanie i zaliczenie ćwiczeń lab.
" Przedstawienie konspektu wykładów,
" Pozytywne zaliczenie kolokwiów
sprawdzających obejmujących materiał
wykładów i ćwiczeń laboratoryjnych.
Wykład 1. Wprowadzenie z systematyki i
klasyfikacji metod otworowej eksploatacji
surowców stałych
1. Sposoby eksploatacji kopalin użytecznych.
2. Cechy charakterystyczne metod otworowych
(geotechnologicznych) eksploatacji surowców stałych.
3. Klasyfikacja metod otworowych eksploatacji i
przykłady stosowania.
4. Charakterystyka metod eksploatacji otworowej-
Eksploatacja otworowa soli.
Ad.1. Cechy charakterystyczne metod otworowych .
1. Wydobycie odbywa się za pomocą specjalnie
przygotowanych i uzbrojonych otworów .
2. Czynnikami wydobywczymi są media technologiczne
(rozpuszczalniki, nośniki ciepła itd.) migrujące przez
eksploatowane złoże, przy czym wtaczanie ich do złoża
i odprowadzenie kopaliny na powierzchnię odbywa się
bardzo często tym samym otworem.
3. Kierowanie procesem wydobycia odbywa się przez zmianę
parametrów technologicznych (ciśnienia, wydajności
,stężenia itp.) oraz miejsca wprowadzania medium do złoża i
miejsca odbioru kopaliny.
4. Technologia otworowa zapewnia selektywną eksploatację
złoża a także czasami przeróbkę, co umożliwia właściwy
dobór czynników wydobywczych.
Cechy metod otworowych c.d.
5. Kopalina pozostaje w miejscu zalegania w stanie pierwotnym i
przemieszcza się dopiero po zmianie stanu skupienia ze
stałego na ciekły lub gazowy.
6. Eksploatacja rozwija się wokół otworów wydobywczych i
przemieszcza się strefami jako eksploatacja pojedynczymi
otworami, gniazdowa lub frontalna.
7. Metody otworowe gwarantują najkrótszy czas udostępniania
złoża a zatem także najkrótszy czas zamrożenia środków
inwestycyjnych.
Technologia otworowa nadaje się także do eksploatacji małych
złóż , pozabilansowych dla klasycznych metod eksploatacji,
zalegających w trudnych warunkach górniczo-
geologicznych.
Ad.2. Klasyfikacja metod otworowych.
Opiera się o kryterium rodzaju procesu
stosowanego do eksploatacji ( który
zmienia stan skupienia kopaliny lub
składnika użytecznego na ciekły lub
gazowy).
1. Metody oparte na procesach chemicznych:
" ługowanie kopalin wodą (sól kamienna,
sole potasowe itp.),
" ługowanie roztworami kwasów :
" siarkowego (azuryt, kupryt i inne),
" azotowego ( argentyn, bizmutyn.. ),
" solnego ( uranit, molibdenit..),
Klasyfikacja metod otworowych- c.d.
" ługowanie roztworami zasad (boksyty, cynkity i inne),
" obróbka termochemiczna przez spalanie i prażenie (podziemne
zgazowanie węgla, ropy naftowej, prażenie pirytów..).
2 . Metody oparte na procesach fizycznych:
" termiczne wytapianie ( siarka..),
" hydromechaniczne  urabianie za pomocą strumienia wody (
piasek, surowce okruchowe, piaski szklarskie ,fosforytowe
wydobywane z głębi ziemi i z dna mórz i oceanów (konkrecje
manganowe).
" urabianie za pomocą wibracji.
3 . Metody oparte na procesach biochemicznych :
" bakteryjne ługowanie rud metali kolorowych. Wykorzystuje się
niektóre mikroorganizmy czerpiące energię do procesów
życiowych z utleniania związków żelaza i siarki.
Schemat technologiczny podziemnego ługowania
rud (ługowanie filtracyjne)
Wydzielenie metalu z roztworu
Zwiększenie koncentracji
Koncentrat metalu
Schemat podziemnego zgazowania węgla (PZW)
Schemat gazogeneratora z otworami kierunkowymi
Schemat ługowania soli
na złożu wysadowym
a- schemat otworu eksploatacji surowców okruchowych,
b- schemat głowicy wydobywczej pogłębiarki hydropneumatycznej
Schemat technologiczny otw. eksploatacji rud
uranowych występujących w skałach słabozwięzłych
1- otwór,
2- złoże,
3- hydromonitor obrotowy,
4- zasilanie wodne
hydromonitora,
5- kolumna wydobywcza
mieszaniny wodno-rudnej,
6- kolumna powietrzna zasilająca
airlift i i do wytworzenia poduszki
powietrznej w kawernie,
7- kosz ssawny.
Schemat zespołu
ługowniczego soli kamiennej