PODSZYBIA SZYBÓW GŁÓWNYCH I POMOCNICZYCH

Podszybie łączy w kopalniach podziemnych szyb z siecią wyrobisk poziomych udostępniających złoże. Na podszybiu następuje zmiana kierunku transportu (odstawy) z poziomego na pionowy. Stanowi ono jednocześnie, przy odpowiedniej pojemności, zbiornik wyrównawczy umożliwiający gromadzenie urobku i zapewniający równomierną pracę szybu wydobywczego przy pewnych wahaniach dostawy urobku z rejonów wydobywczych. Przy przewozie kołowym żądaną pojemność uzyskuje się poprzez wykonanie podszybia o odpowiedniej długości po stronie wozów pełnych i pustych. Zadanie to może również spełniać odpowiedniej pojemności zbiornik wyrównawczy (retencyjny), stosowany zwłaszcza wówczas, gdy odstawa urobku odbywa się taśmociągami aż pod szyb. Podszybie spełnia, więc rolę pewnego rodzaju bufora, wyrównującego nierównomierność pracy szybu wydobywczego i oddziałów wydobywczych. Nagromadzenie urobku na podszybiu pozwala na nieprzerwaną, w określonym czasie, pracę szybu w przypadku przerw w dostawie urobku z oddziałów pod szyb, ale także nieprzerwaną pracę oddziałów wydobywczych i dostarczanie urobku pod szyb wówczas, gdy następują przerwy w pracy szybu. W związku z tym wymiary podszybia, a więc i jego pojemność, wyznacza się z zależności:

[m]

gdzie:

L_łp - długość podszybia po stronie wozów próżnych, m

L_łł - długość podszybia po stronie wozów ładownych, m

W_g - godzinowa zdolność wydobywcza szybu, t/h

n - współczynnik wyrównywania przez podszybie nierównomierności pracy szybu i dostarczania urobku z oddziałów wydobywczych, min. Zwykle przyjmuje się przy dobrze zorganizowanej pracy i w miarę regularnej dostawie urobku pod szyb n=20÷30min, zaś gdy przewidywane są większe zaburzenia tego procesu n=30÷45min,

L_w - długość stosowanych do odstawy wozów, m

Tak określone wymiary podszybia zależą w głównej mierze od:

- wielkości wydobycia,

- zadań transportu,

- wyposażenia maszynowego podszybia,

- rodzaju wozów i lokomotyw.

Podszybie obok wyżej wymienionej funkcji spełnia jeszcze szereg innych ważnych zadań. Stąd w otoczeniu szybu lokalizuje się zwykle szereg wyrobisk, najczęściej komór, służących ich realizacji. Są to wyrobiska spełniające ważne funkcje w pracy poziomu wydobywczego lub całej kopalni, chociaż najczęściej nie biorą one bezpośredniego udziału w procesie wydobywczym. Jako przykład najczęściej występujących w obrębie podszybia komór można wskazać:

- komorę pomp i wyrobiska systemu głównego odwadniania,

- komorę rozdzielni elektrycznej,

- komorę (skład) materiałów wybuchowych,

- komorę warsztatów naprawczych,

- dworzec osobowy,

- komorę przeciwpożarową,

- zajezdnię lokomotyw,

- zajezdnię pociągu ratowniczego,

- komorę czyszczenia wozów kopalnianych, itp.

Rodzaj komór i ich rozmiary dostosowuje się do lokalnych potrzeb. Zawsze jednak są to wyrobiska wykonane stosunkowo blisko siebie, w pobliżu szybu, w związku z tym powinny być wykonane w skałach zwięzłych, w strefach niezaburzonych tektonicznie, poza pokładem węgla, w taki sposób ażeby łatwe było zarówno ich wykonanie, jak i późniejsze utrzymanie. Wykonanie podszybia, zwłaszcza szybów głównych, które będzie funkcjonowało przez wiele lat w pokładzie nie spełnia takich warunków stwarza, bowiem potencjalne zagrożenia pożarowe i pogarsza warunki wykonania i utrzymania tych wyrobisk. Podobnie rzecz się ma
w przypadku stref zaburzeń tektonicznych.

Podszybia różnią się w zależności od funkcji, jaką mają do spełnienia, rodzaju szybu, jaki obsługują, wyposażenia szybu, liczby szybów, itp. W związku z tym można dokonać następującej klasyfikacji podszybi:

1. Ze względu na rodzaj szybu:

- podszybia szybów głównych (wydobywczych),

- podszybia szybów pomocniczych (materiałowych, wentylacyjnych),

2. Ze względu na liczbę szybów:

- podszybia pojedynczego szybu,

- podszybia wielu szybów (najczęściej dwóch, trzech),

3. Ze względu na rodzaj urządzenia wyciągowego w szybie:

- podszybie szybu klatkowego,

- podszybie szybu skipowego,

- podszybie szybu klatkowo-skipowego,

4. Ze względu na usytuowanie głównych wyrobisk udostępniających:

- podszybie przelotowe,

- podszybie pętlicowe.

Jeżeli główne wyrobiska udostępniające położone są w jednej osi z przekrojem poziomym szybu, wówczas stosuje się podszybie przelotowe. Jeżeli jednak główne wyrobiska udostępniające są położone w pewnej odległości od szybu, wówczas stosuje się podszybie typu pętlicowego, łącząc podszybie z szybem tzw. wyrobiskami doszybowymi.

Uwzględniając wyżej przytoczoną klasyfikację oraz zadania, jakie mają do spełnienia, można wyróżnić kilka typów podszybi:

1. Podszybie ślepe szybu pomocniczego.

Rys. 1. Podszybie ślepe szybu pomocniczego.

Ten typ podszybia stosowany bywa dla szybów pomocniczych, tj. wentylacyjno-materia-łowych o niewielkim nasileniu zadań, jakie pełni szyb. Podszybie ślepe oznacza, że wozy do klatki mogą być zapychane tylko z jednej strony podszybia. Na tę samą stronę wypychane
z klatki muszą być wozy dostarczane z powierzchni. Utrudnia to manewrowanie wozami, wydłuża czas załadunku i wyładunku z klatki, przez co zmniejsza zdolność transportową szybu.

2. Podszybie przelotowe szybu pomocniczego.

Rys. 2. Podszybie przelotowe szybu pomocniczego lub szybu głównego o niewielkiej zdolności
wydobywczej.

Prezentowany typ podszybia bywa stosowany dla szybów pomocniczych, którymi odbywa się znaczniejszy transport materiałów, transport skały płonnej na powierzchnię, czasami ciągnienie stosunkowo niewielkich ilości urobku, itp. Jest to rozwiązanie możliwe do zastosowania w sytuacji, gdy część urobku odstawia się inną drogą, izolując ją od głównego ciągu odstawy. Może to dotyczyć np. urobku o parametrach jakościowych zdecydowanie różnych od pozostałej części, niewymagającego dodatkowego wzbogacania, a poddawanego tylko procesowi klasyfikacji. Typ podszybia przelotowego pozwala na usprawnienie i przyspieszenie wyładunku wozów pustych z klatki i załadunku wozów ładownych, poprzez możliwość zapychania wozów ładownych do klatki z jednej strony podszybia i wypychania tym wozem na drugą stronę podszybia wozu pustego. Po jednej stronie podszybia przelotowego ustawione są do załadunku do klatki wozy załadowane, po drugiej zaś formowany jest skład pociągu wozów pustych.

3. Podszybie równoległe lub prostopadłe, przelotowe, jednostronne.

Podszybie równoległe oznacza, że oś główna podszybia jest równoległa do osi przecznicy udostępniającej łączącej się z tym podszybiem. Podszybie prostopadłe oznacza, że osie te są wzajemnie prostopadłe. Podszybie jednostronne to takie podszybie, które ma połączenie z przecznicą udostępniającą tylko z jednej jego strony.

Rys. 3. Podszybie równoległe, przelotowe, jednostronne.

Rys. 4. Podszybie prostopadłe, przelotowe, jednostronne.

Podszybia tego typu mają zastosowanie na szybach głównych - wydobywczych w kopalniach o dużym wydobyciu rzędu 10÷15 tyś. t/d.

4. Podszybie równoległe lub prostopadłe przelotowe, dwustronne.

Podszybie dwustronne to takie podszybie, które ma połączenie z przecznicą udostępniającą z dwóch jego strony.

Rys. 5. Podszybie równoległe, przelotowe, dwustronne.

Rys. 6. Podszybie prostopadłe, przelotowe, dwustronne.

Podszybia tego typu mają zastosowanie na szybach głównych - wydobywczych w kopalniach o bardzo dużym wydobyciu rzędu ponad 15 tyś. t/d.

5. Podszybia ze skróconym obiegiem wozów.

Wyjątkowo, w niesprzyjających okolicznościach, gdy brak jest dostatecznie dużo miejsca dla wykonania pełnowymiarowego podszybia, np. ze względu na występowanie strefy zaburzeń tektonicznych, stosuje się podszybia, których wymiary są z konieczności zmniejszone. Są to podszybia ze skróconym obiegiem wozów. Wyróżnia się w tym przypadku podszybie z odbojnicą i podszybie z przesuwnicą.

Rys. 7. Podszybie ze skróconym obiegiem wozów - podszybie z odbojnicą.

Odbojnica to krótki odcinek wyrobiska korytarzowego, stanowiący część podszybia, do którego kierowane są wozy kopalniane - zwykle puste, opuszczone szybem z powierzchni - po ich wypchnięciu z klatki. W tej części podszybia mieści się zwykle jeden, czasami kilka wozów, które są natychmiast kierowane do objazdu wokół szybu na tor, na którym formowany jest skład pociągu wozów pustych.

Rys.8. Podszybie ze skróconym obiegiem wozów - podszybie z przesuwnicą.

Przesuwnica to urządzenie mechaniczne - platforma, przesuwająca się po torze ułożonym prostopadle do toru prowadzącego z klatki szybowej do przesuwnicy, na którą wtacza się wozy (zazwyczaj puste, opuszczane szybem) celem ich przesunięcia (przemanewrowania) na sąsiedni, równoległy tor, na którym formułuje się skład pociągu wozów pustych.

Zastosowania odbojnicy lub przesuwnicy pozwala zachować do pewnego stopnia walory podszybia przelotowego na podszybiu o zmniejszonych wymiarach. Można, więc ładować wozy do klatki szybowej zapychając je z jednej strony podszybia i wypychając jednocześnie na drugą stronę podszybia wozy puste opuszczane szybem. Konieczność szybkiego manewrowania wozami w części podszybia, przeznaczonej dla wozów opuszczanych z powierzchni (wozów pustych) ogranicza zdolność przepustową podszybia. Nie mniej podszybia tego typu mogą być stosowane zarówno dla szybów pomocniczych, jak i szybów głównych
o ograniczonej zdolności wydobywczej.

Powyżej przedstawiono w formie uproszczonej schematy różnych typów podszybi. Rzeczywisty kształt podszybi jest bardziej skomplikowany, a ich wymiary, liczba i funkcje wyrobisk składających się na podszybie, są dostosowane do indywidualnych potrzeb. Poniżej na rys. 9÷11 pokazano przykłady różnych podszybi zastosowanych w kopalniach.

Rys. 9. Podszybie pętlicowe (Struktura kopalń W. Parysiewicz)

Rys. 10. Podszybie przelotowe (Struktura kopalń W. Parysiewicz)

Rys. 11. Przykład podszybia pętlicowego.

9

---