PROFILAKTYKA TĄPANIOWA W KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO 2


Politechnika Wrocławska

Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii

Tąpania i wstrząsy w kopalniach

Temat:

Profilaktyka tąpaniowa

w kopalniach węgla kamiennego

- metody technologiczne

Wykonali:

Owczarczyk Elżbieta

Serwik Justyna

Prowadzący:

Prof. J. Butra

Zagrożenie tąpaniami w kopalniach węgla kamiennego jest duże. W 2001 r. 28 z 42 czynnych kopalni w Górnośląskim Zagłębiu węglowym eksploatowało pokłady zaliczone do zagrożonych tąpaniami. Wydobycie węgla z pokładów tąpiących wyniosło ok. 37% ogólnego wydobycia. Dla przeciwdziałania narastającemu zagrożeniu tąpaniami następował intensywny rozwój metod pomiarowych w obszarze rozpoznawania i oceny zagrożenia tapaniami. Profilaktyka tąpaniowa powinna ograniczać przyczyny zagrożenia, jak również skutki tąpań zaistniałych.

Na profilaktykę tąpaniową składają się metody oceny stanu zagrożenia tąpaniami oraz metody zwalczania tąpań. Prawidłowo zaprojektowana profilaktyka tąpaniowa powinna składać się z następujących etapów:

Metody profilaktyki tąpaniowej ze względu na ich istotę oraz możliwości wykorzystywania
w procesie produkcyjnym można podzielić następująco:

Z doświadczeń praktycznych wynika, iż większość metod długoterminowych jest skuteczniejsza od pozostałych i najmniej koliduje z innymi zagrożeniami. Odpowiedni dobór systemu eksploatacji i sposób jej wykonania może mieć decydujący wpływ na zachowanie się górotworu. Wiąże się z tym ściśle sposób wykonania robót przygotowawczych, nie pozostawianie w zrobach wybieranego pokładu żadnych calizn węglowych, dobór odpowiedniego systemu eksploatacji i kierowania stropem wraz z obudową wyrobiska górniczego.

Generalną zasadą tej profilaktyki jest unikanie lub minimalizowanie stref koncentracji naprężeń oraz powstawania stref niestabilnych wokół wyrobisk, w których może nastąpić utrata stateczności. Długoterminowe metody zwalczania tąpań można podzielić na fazy.

  1. Projektowanie eksploatacji

  2. Obudowa wyrobisk

  3. Zaniechanie eksploatacji

Przy projektowaniu eksploatacji należy ocenić czy lokalne warunki są w wystarczającym stopniu rozpoznane. Różnorodność warunków, w jakich prowadzone są roboty górnicze, powoduje to, że można tylko wskazać ogólne zasady, jakie powinny być spełnione
w projekcie eksploatacji. Przy czym będą to inne zasady, jeśli projektuje się eksploatację partii dziewiczej, a inne, gdy eksploatację projektuje się w rejonach, w których występują zaszłości eksploatacyjne. W rejonach jeszcze nieeksploatowanych, roboty górnicze należy projektować tak, aby stref, w których występuje koncentracja naprężeń było jak najmniej.
W tym celu ogranicza się ilość wyrobisk korytarzowych, stosuje się długie fronty eksploatacyjne, unika się tworzenia zbędnych krawędzi, pozostawiania resztek, filarów itd. Wybieranie „na czysto” jest szczególnie ważne przy eksploatacji złóż wielopokładowych, gdyż wszelkie krawędzie, resztki, filary itp., stanowią miejsca potencjalnego zagrożenia przy eksploatowaniu następnych pokładów.

Działania technologiczne zmniejszające zagrożenie tąpaniami

a) kamienne udostępnienie pokładów:

b) kolejność, porządek i kierunek wybierania pokładów:

c) sposób kierowania stropem:

Obserwacje praktyczne i badania empiryczne, w kontekście zagrożenia tąpaniami, nie wskazują na zdecydowaną przewagę określonego sposobu kierowania stropem. W systemie zawałowym bardziej zagrożone są chodniki trzyścianowe, natomiast w systemie z podsadzką hydrauliczną przestrzeń ściany.

d) czysta eksploatacja i eksploatacyjne odprężanie pokładów:

e) minimalizacja liczby wyrobisk i ich lokalizacja:

f) parametry geometryczne ścian:

Większa długość ściany ogranicza zagrożenie tąpaniami przede wszystkim dzięki ograniczeniu liczby wyrobisk korytarzowych w pokładzie. Zwiększenie wysokości ściany do wartości zmniejszającej warunki usztywnienia warstwy wstrząsogennej powoduje zmniejszenie wartości generowanych przez nią wstrząsów górotworu, a tym samym prowadzić może do ograniczenia zagrożenia tąpaniami.

Obudowa wyrobisk również odgrywa swoją rolę przy zwalczaniu tąpań. Otóż wiadomo, że skutki zaistniałych tąpnięć są mniejsze, . Zwiększenie odporności obudowy tylko do pewnej wartości siły tąpnięcia ogranicza jego skutki. Powyżej niej skutki tąpnięcia są większe niż przy ograniczonej nośności obudowy. Mała nośność obudowy stanowi słabe zabezpieczenie wyrobiska przed najczęściej występującymi wstrząsami górotworu o energii niszczącej rzędu 103 ÷104J. Stosowane obecnie w kopalniach obudowy zmechanizowane charakteryzują się wysoką odpornością i skutecznie zabezpieczają przestrzeń roboczą, przez co skutki nawet silnych tąpnięć w ścianach są na ogół ograniczone, zwłaszcza w ścianach zawałowych.

Odstąpienie od eksploatacji pokładu węgla z powodu silnego zagrożenia tąpaniami jest zawsze decyzją ostateczną i przynosi radykalne rozwiązanie problemu. Taka decyzja należy do trudnych i powinna być poparta wynikami wszechstronnej analizy wszystkich przesłanek za i konsekwencji, jakie przyniesie w przyszłości. Trzeba mieć świadomość, że zaniechanie eksploatacji może spowodować wzrost stanu zagrożenia w innych partiach złoża, choć doraźnie może być uzasadnione. Przy rezygnacji z wybierania złoża, w miarę możliwości należy stwarzać takie warunki, aby w przyszłości było możliwe ponowne bezpieczne podjęcie jego wybierania. Zaniechanie eksploatacji może być stosowane
w każdym etapie procesu wydobycia.

Zagadnienie zwalczania zagrożenia tąpaniami dotyczy prawie całego procesu wydobycia od fazy projektowania eksploatacji po fazę drążenia wyrobisk korytarzowych
i eksploatację złoża. Dobór metod profilaktyki tąpaniowej uzależniony jest od etapu zaawansowania procesu wydobycia, jednoczesnego występowania w konkretnych warunkach geologiczno - górniczych czynników determinujących rodzaj i poziom zagrożenia tąpaniami. Właściwie dobrana i prawidłowo realizowana profilaktyka powinna eliminować lub ograniczać poziom zagrożenia tąpaniami, minimalizować skutki tąpnięć.

Najskuteczniejszą profilaktykę tąpaniową i jednocześnie najtańszą stanowi właściwy projekt eksploatacji. Dalsza kolejność to odpowiednia technologia prowadzenia robót górniczych i aktywna profilaktyka z monitoringiem zmian stanu zagrożenia. W kopalniach węgla zagrożonych tąpaniami najbezpieczniejszym systemem jest system ścianowy, z długim frontem, przemieszczającym się wolno ze stałą prędkością. Ze względów ekonomicznych technologicznych zalecany jest system z zawałem stropu. Eksploatacja z zawałem w większym stopniu, niż podsadzkowa, powoduje powstawanie stref niestabilnych w stropie, stwarzających zagrożenie dla eksploatacji następnego pokładu.

5



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
PROFILAKTYKA TPANIOWA W KOPALNIACH WEGLA KAMIENNEGO 2
Szlązak, Korzec Zagrożenie metanowe oraz jego profilaktyka w aspekcie wykorzystania metanu w polski
PROFILAKTYKA TPANIOWA W KOPALNIACH WGLA KAMIENNEGO 2
Madeja Strumińska,pożary kopalniane, Bilans cieplny w ognisku pożaru w kopalni węgla kamiennego
Uproszczony projekt koncepcyjny kopalni węgla kamiennego
Kopalnie węgla kamiennego, STUDIA, ochrona przyrody
E Solik Heliasz Projekt pozyskania energii z wód zlikwidowanej kopalni węgla kamiennego
Oddziaływanie kopalni węgla kamiennego na środowisko naturalne
GÓRNIK KOPALNI WĘGLA KAMIENNEGO
Stan zagrożeń wodnych w kopalniach węgla kamiennego w związku z ich restrukturyzacją P Bukowski
palarski, podziemne magazyny i składowiska S,Hydrogeologiczne aspekty likwidacji kopalń głębinowych
kaźmierczak,rekultywacja i zagospodarowanie terenów pogórniczych, Zagospodarowanie terenów pogórnicz
PROJEKT PLANU OCHRONY KOPALNI ODKRYWKOWEJ WĘGLA KAMIENNEGO W ZAMOŚCIU GÓRNYM
palarski, podziemne magazyny i składowiska S,naturalne zagrożenia występujące podczas eksploatacji w
D19220465 Rozporządzenie Ministra Kolei Żelaznych z dnia 20 czerwca 1922 r o podziale wagonów przy
Odpady z Górnictwa Węgla Kamiennego i Brunatnego

więcej podobnych podstron