1 Charakterystyka złoża rudy miedzi i warunki geologiczne

Złoże rud miedzi obszaru górniczego LGOM położone jest w środkowej części dużej geologicznej jednostki strukturalnej zwanej Monokliną Przedsudecką. Od południa Monoklina Przedsudecka ograniczona jest blokiem przedsudeckim zbudowanym ze skał magmowych i metamorficznych, wiekowo należących do proteozoiku oraz starego paleozoiku. Skały te tworzą również głębokie podłoże monokliny. Zarówno monoklina jak i blok przedsudecki wchodzą w skład większej jednostki jaką jest strefa przedsudecka. W budowie geologicznej obszaru złoża eksploatowanego na terenie LGOM-u, biorą udział dwa kompleksy skał osadowych.

Kąpleks starszy, obejmuje perm i trias:

• czerwony spągowiec

• piaskowce czerwone w stropie szare

• cechsztyn

• łupki miedzionośne,

• dolomity i wapienie

• anhydryty

• pstry piaskowiec

• piaskowce czerwone i szare

Kąpleks młodszy, kenozoiczny obejmuje:

• trzeciorzęd

• piaski, żwiry

• mułowce

• węgiel brunatny

• czwartorzęd

• piaski, gliny

Złoża rud miedzi zalegają na głębokości od 850m. przy SW granicy obszaru, do

1250m. przy NE granicy obszaru gówniczego. Wewnętrzna budowa złoża jest zróżnicowana. Okruszcowaniem objęte są trzy odmiany litologiczne skał. W profilu pionowym wydzielić można:

• rudę piaskowcową

• rudę łupkową

• rudę wapienno - dolomitową

Wymienione odmiany rud charakteryzują się dużą zmiennością miąższości, a niekiedy obserwuje się zanik okruszcowania w poszczególnych odmianach litologicznych. Złoże bilansowe nie posiada naturalnych powierzchni wyznaczających jego spąg i strop a za jego granicę uważa się powierzchnie wyznaczoną na pdst. opróbowania wyrobisk górniczych. Średnia miąższość złoża bilansowego w obszarze udokumentowanym LGOM-u wynosi 5,7metra. Osady permu i triasu z których zbudowana jest monoklina, w rejonie obszaru górniczego LGOM mają rozciągłość NW - SE i zapadają pod kątem 3 do 6 stopni na NE.

2. Opis systemu eksploatacji

Wybieranie złoża systemem J-UG polega na sukcesywnym drążeniu komór i łączących ich przecinek w celu utworzenia filarów technologicznych. Czoła przodków komór winny tworzyć wyrównaną linię frontu z możliwością jej odchylenia na skrzydłach frontu w sąsiedztwie zrobów. Linia przodków komór obejmująca całą szerokość pola winna przemieszczać się w jednym kierunku na całej długości upodatnionego pola, przy czym obowiązuje bezwzględny zakaz wstępu przed liczne rozcinki. Likwidacja powstałych pustek poeksploatacyjnych poprzez ugięcie warstw stropowych następuje w fazie drugiej. Wydzielone w toku robót eksploatacyjnych filary technologiczne mają za zadanie zapewnienie stateczności stropu w przestrzeni roboczej, na drogach transportowo ucieczkowych i pozostałej części upodatnionego pola. Równocześnie wielkość filarów tochnologicznych powinna zapewnić ich podatność nie powodującą łamania uławiconego stropu wzdłuż krawędzi filarów. Ważna jest aby filary technologiczne pracowały w zakresie wytrzymałości pozniszczeniowej co ma istotne znaczenie w warunkach występowania obciążeń dynamicznych (zagrożenie tąpaniami). Wymiary filarów technologicznych w niniejszym projekcie wynoszą 7 * 10metra. Wielkość filarów technologicznych należy określić w oparciu o parametry wytrzymałościowe skał i uzyskane doświadczenie z uwzględnieniem istniejącej już siatki wyrobisk (dużych filarów) w obrębie upodatnionego pola. W toku postępu robót upodatniających należy utrzymać w stanie przejezdnym co najmniej jedną drogę ucieczkową na każdym skrzydle frontu. W przypadku utraty drożności jednej z nich należy wyznaczyć jedną drogę ewakuacyjną. Po zakończeniu robót eksploatacyjnych rozpoczyna się faza robót likwidacyjnych. Roboty likwidacyjne mogą być realizowane za pomocą dwóch frontów przemieszczających się rozbieżnie. W takim przypadku uruchomienie drugiego frontu winno nastąpić z opóźnieniem eliminującym wzajemne oddziaływanie frontu. Istota robót likwidacyjnych obejmuje podział istniejących filarów technologicznych za pomocą wcinek na mniejsze, które następnie po przybraniu pozostawia się w zrobach. W niniejszym projekcie wymiary filarów technologicznych (7*10m.) uniemożliwiają realizację wcinek. Filary technologiczne są obierane w taki sposób, aby powierzchnia pozostawionych filarów resztkowych wynosiła 12 m². Filary resztkowe mają za zadanie pełnić rolę podpór łagodzących krzywiznę uginających się warstw stropowych spowalniając proces zaciskania pustek poeksploatacyjnych w zrobach a ich odporność powinna zabezpieczać stateczność stropu w rejonie przeprowadzonych robót.

Generalnie wielkość pozostawionych filarów resztkowych określa się na pdst. uzyskanych doświadczeń i bieżącej oceny zachowania się górotworu. Zauważone w rejonie prowadzonych robót oznaki utraty stateczności górotworu np. nasilające się spękania czy rozwarstwienia stropu wskazują na konieczność ograniczenia lub zaniechania pobierania filarów.

3. Technologia urabiania

Obecnie urabianie w systemach komorowo filarowych odbywa się wyłącznie za pomocą robót strzałowych. Podstawową czynnością podczas urabiania materiałami wybuchowymi jest wiercenie otworów strzałowych, którą to czynność wykonuje się wyłącznie mechanicznie za pomocą wozów wiertniczych. W kopalniach rudy miedzi LGOM-u stosuje się wozy wiertnicze typu SBU-2M oraz SWW-2/5.

Odwiercone otwory strzałowe są ładowane materiałem wybuchowym i odpalane elektrycznie. W skałach zwięzłych stosuje się silnie bryzantyczne materiały wybuchowe.

Materiał wybuchowy jest przewożony specjalnie do tego celu przystosowanymi samojezdnymi wozami transportowymi - SWT.

4. Ładowanie i odstawa

W komorowo filarowych systemach eksploatacji załadunek i transport są całkowicie zmechanizowane. Korzystając z dużej wydajności ładowarek kopalnianych na króykich odcinkach oraz dużej wydajności wozów odstawczych na długich drogach, ustalono optymalny wariant układu technologicznego załadunku i transportu urobku w oddziałach eksploatacyjnych, prowadzonych systemem komorowo filarowym. Układ ten polega na tym, że ładowarki kopalniane pracują wyłącznie na froncie eksploatacyjnym i transportują urobek z przodków na wóz odstawczy CB-4 lub 35E-12 doprowadzony bezpośrednio do frontu wybierkowego. Wóz odstawczy przewozi urobek do punktu przesypowego na przenośnik taśmowy. W punkcie przesypowym urobek z wozu jest podawany na kruszarkę, gdzie podlega rozdrobnieniu wstępnemu w celu zapewnienia bezawaryjnej pracy taśmociągu.

W projekcie eksploatacyjnym urobek jest ładowany za pomocą ładowarek łyżkowych ( ŁK2 o pojemności łyżki 3,5 m³ ). Urobek przewożą na kratę zasypową również te same ładowarki. W projekcie dla oddziału wydobywczego G-33 nie stosuje się wozów odstawczych, co spowodowane jest niewielką wysokością furty eksploatacyjnej tj. 2,6 metra. W takim przypadku nie możliwy jest załadunek urobku ładowarką na wóz odstawczy oraz niewielkie odległości transportowe powodują, że zastosowanie wozów odstawczych byłoby nie ekonomiczne.

5. Obudowa wyrobisk

Do zabezpieczenia stropu i ociosów komór oraz pasów na froncie eksploatacyjnym stosuje się obudowę kotwiową. Sposoby zabezpieczenia wyrobisk określa się w projekcie technicznym zgodnie z książką obudowy.

6. Przewietrzanie

W związku, że stosowanie maszyn o napędzie spalinowym, masowym używaniu materiałów wybuchowych oraz dużą głębokością eksploatacji konieczne jest doprowadzenie dużej ilości powietrza. W tej sytuacji przyjmuje się duże wskaźniki przewietrzania kopalń. Wielkość wskaźników zależy od głębokości eksploatacji.

Przewietrzanie pojedynczych wyrobisk na froncie wybierkowym odbywa się przez dyfuzję, jeżeli długość przodku nie przekracza 15 metrów lub za pomocą wentylatora strumieniowego wolno stojącego do długości komór 25 metrów. Dla komór dłuższych jest wymagana odrębna wentylacja lutniowa. Prędkość powietrza w wyrobisku nie powinna być mniejsza niż 0,3 metra na sekundę.

Szczegółowy program wentylacji powinien stanowić odrębny projekt techniczny dla danego oddziału i kopalni.

7. Likwidacja pustki poeksploatacyjnej

Pustka poeksploatacyjna ulega samoczynnej likwidacji poprzez osiadanie stropu (ugięcie) na filarach resztkowych. Przy występowaniu w stropie bezpośrednim skał o obniżonej wytrzymałości następuje w zrobach samoistne dopełnienie pustek rumoszem pochodzącym z samoczynnych obwałów w stropie. Prace likwidacyjne tj. urabianie filara technologicznego, jego przybieranie oraz wygradzanie strefy zrobów do przestrzeni roboczej należy prowadzić w sposób ciągły, od momentu ich rozpoczęcia do chwili ich zakończenia. Przy stabilnym zachowaniu stropu dopuszcza się równoczesną likwidację filarów na zasadach ustalonych przez kierownika zakładu.

Szczegółowe zasady wykonywania robót likwidacyjnych ustala się w dokumentacji technicznej.

8. Organizacja pracy

Jedną z podstawowych zalet komorowo filarowego systemu eksploatacji jest możliwość dużej koncentracji. Front wybierkowy w tym systemie składa się z przodków komorowych równolegle drążonych według ustalonego schematu technologicznego i organizacyjnego. W przodkach komorowych wszystkie operacje procesu technologicznego są identyczne i powtarzają się w określonej kolejności i odstępach czasu. Mają więc w odniesieniu do pojedynczego przodku charakter cykliczno szeregowy formy organizacji robót.

Na froncie wybierkowym jest czynnych jednocześnie kilka lub kilkanaście przodków filarowych, w których poszczególne czynności procesu technologicznego odbywają się w różnym czasie, mamy więc na froncie wybierkowym do czynienia z jednoczesnym i ciągłym wykonywaniem wszystkich czynności procesu technologicznego, z wyjątkiem odpalania otworów strzałowych, które jest wykonywane między zmianami. Taki układ organizacyjny w odniesieniu do całego frontu wybierkowego ma charakter cykliczno potokowej formy organizacji robót.

W wielo przodkowej organizacji pracy jest bardzo ważne aby kolejność poszczególnych czynności była ściśle zachowana ,co jest warunkiem bezpiecznej pracy.

Przyjmuje się zasadę, aby odległość zrobów od calizny nie przekraczała dwóch pasów i dwóch żędów filarów podporowych. Ze względu na organizację postępu jest to układ nie korzystny, gdyż mamy do dyspozycji jedną drogę transportu dla ruchu maszyn w obie strony, na której są często zainstalowane rurociągi i kable energetyczne.

Warunkiem zapewnienia prawidłowej produkcji w ustalonym układzie organizacyjnym jest zapewnienie należytego obłożenia wszystkich stanowisk pracy, z uwzględnieniem odpowiedniej rezerwy oraz służb niezbędnych do prac pomocniczych i konserwacyjnych.

Wszystkie operację technologiczne są wykonywane mechanicznie. Dlatego bardzo ważne jest wyposażenie oddziału we właściwe maszyny z uwzględnieniem odpowiedniego czasu na przeglądy, remonty oraz na czynną rezerwę.

---