Naprawa obudowy gorniczej

Naprawa i przebudowa wyrobisk górniczych związana jest przede wszystkim z koniecznością utrzymania wyrobisk nadających się do eksploatacji zgodnie z ich przeznaczeniem. Zmiany naprężeń wokół wyrobisk spowodowane czynnikami naturalnymi lub gór­niczymi mogą wywołać w czasie lokalne deformacje obudowy, obwały sikał, wypiętrzenie spągu itp. Niekiedy przyczyną uszko­dzenia obudowy wyrobisk są utrata stateczności obudowy, zmiany jej parametrów wytrzymałościowych, ukryte wady materiałowe.

Uszkodzenia obudowy muszą być usuwane na bieżąco. Wyko­nuje się więc remonty obudowy, przebudowu je wyrobiska lub wy­pełnia powstałe pustki po oberwane j skale.

Technologia przebudowy wyrobisk jest skomplikowana; nie można jednoznacznie Określić sposobu przebudowy bez uwzględ­nienia charakteru uszkodzeń, rodzaju obudowy, a także warun­ków geologicznych i górniczych, Trudno zatem podać wszystkie możliwe sposoby przebudowy wyrobisk. Muszą one bowiem być opracowane po dokładnym rozeznaniu warunków i stopnia uszko­dzenia obudowy oraz otoczenia wyrobiska.

W przypadku wyrobisk korytarzowych najczęściej spotyka się uszkodzenia polegające na zniszczeniu jednego — słabszego ele­mentu obudowy, obwały lokalne skał do wyrobiska lub też zaciś­nięcie obudowy i samego wyrobiska do rozmiarów, -które unie­możliwiają jego prawidłową eksploatację albo zagrażają bezpie­czeństwu pracy. W pierwszym przypadku uszkodzenie usuwa się przez wymianę danego elementu bądź stawia się dodatkowe odrzwia obok istniejących uszkodzonych. Tego rodzaju postępo­wanie jest stosunkowo łatwe przy obudowach 'Odrzwiowych

Znacznie trudniejsza jest naprawa obudów kamiennych. Spo­sób remontowania tego typu obudowy zależy przede wszystkim od wielkości powstałych szczelin i spękań lub uszkodzeń o więk­szym zasięgu. W przypadku małych szczelin prace remontowe po­legają na sztucznym powiększeniu i pogłębieniu szczelin, a na­stępnie zapełnieniu ich cementem lub tworzywem ekspansywnym ręcznie lub za pomocą torkretowania albo wtłaczania roztworu pod ciśnieniem. Niekiedy do tego celu stosuje się kleje żywicowe, które charakteryzują się dobrymi własnościami wytrzymałościowymi. Przy dużych spękaniach, gdy zachodzi możliwość wypa­dania części obudowy, należy wykonać częściową lub całkowitą przebudowę

Odcinek wyrobiska przeznaczony do przebudowy dzieli się na segmenty, które wymienia się kolejno. Długość segmentów przyj­muje się od 1,5 do 6,5 m w zależności od wielkości ciśnienia i wa­runków lokalnych. Remont zniszczonego sklepienia rozpoczyna się od ustawienia odpowiednio wytoymałych krążyn; odległość między krążynami w osi wyrobiska rie powinna przekraczać 1 m. Stare sklepienie rozbiera się na długości nie większej niż odległość między dwoma krążynami. Na czas odsłonięcia stropu i otwarcia sklepienia zabezpiecza się je krótkimi stojakami. Po usunięciu wszystkich zniszczonych części sklepienia zakłada się deskowanie i wykonuje betonowanie. Część zamykającą sklepienie betonuje się od razu na całą długość (odstęp dwóch krążyn) w celu lep­szego związania z sąsiednimi częściami 'Obudowy.

Częstym zjawiskiem w wyrobiskach korytarzowych są obwały lokalne skał. W takich przypadkach stosuje się obudowę wyprze­dzającą wbijaną (wykonywaną z desek lub szyn metalowych). Taki sposób przebudowy wyrobiska w obudowie ŁP przedstawio­no na rys. 7.2.

Obudową wbijaną są szyny zaostrzone na jednym końcu dla łatwiejszego ich wbijania. Szyny te są podwieszone na specjal­nych uchwytach oraz klinach drewnianych. Dzięki tym klinom szyny mogą być wbijane pod odpowiednim kątem, tak że w miarę postępu prac wyrobisko utrzymuje wymagany przekrój. W tym przypadku szyny te jako dodatkowe zabezpieczenie pozostają na stałe po wykonaniu wyrobiska.

Istotnym elementem pracy przy przebudowie obudowy jest właściwe zabezpieczenie stateczności starej obudowy oraz sposób zabezpieczenia przodku podczas robót poszerzania.

Na rys. 7.3 pokazano sposób zabezpieczenia obudowy za po­mocą szyn — podciągów zawieszonych na specjalnych uchwytach. Sam sposób wykonywania poszerzenia, tzn. przybierkę tylko jed­nego ociosu i stropu stosuje się najczęściej. Jeżeli wielkość posze­rzenia ma ograniczać się tylko do szerokości wykładki kamiennej

to stosuje _sią — do
usunięciu kilku ^ładzminrtSSdST^p&wy^
Odstaiięte powierzchne stropu "^W^S^^a skałą
jakami lub krzyżak^ W otwora-mi)
wokół wyrobiska urabia się za P^om'°^c* " ^y _żad£mego wyłomu
lub młotkami mechanicznymi. tok Prze-

i postawieniu pierwszych ?^<^£g££LwySbtek Pod­budowy przebiega podobnie jak zwykłe] oDuaowy ?

mikowych.

parametrach wytrzymałościowych. Najczęstsze przyczyny uszko­dzeń obudowy komór to głównie wadliwe jej wykonanie, niewłaś­ciwa lokalizacja wyrobiska (np. w pobliżu uskoków, w pobliżu pokładów węgla, w skałach pęczniejących) lub wady materiałów. Najczęstszym uszkodzeniem obudowy komór są spękania i szcze­liny. Sposób usuwania uszkodzeń jest podobny jak w przypadku obudów kamiennych wyrobisk korytarzowych.

Ze względu na nietypowy charakter prac związanych z przebu­dową wyrobiska, różnorodność uszkodzeń i stosowane odmienne technologie, do przebudów wyrobisk należy kierować górników o wysokich kwalifikacjach zawodowych i dużym doświadczeniu.

Obudowa kamienna (ceglana, betonitowa, betonowa) pod wpły­wem zaistnienia nacisków dynamicznych lub po przekroczeniu nacisków statycznych większych od dopuszczalnych dla danej obudowy ulega uszkodzeniu.

W przypadku nadmiernych nacisków w stropie wyrobiska, sklepienie obudowy murowej narażone jest na uszkodzenia, a wy­robisko na utratę stateczności.

W tym przypadku sklepienie można wzmPcnić w sposób poka­zany na rys. 7.4 a. Zakłada się wówczas pod sklepienie jeden lub więcej podciągów 1, zależnie od szerokości chodnika i stopnia uszkodzenia sklepienia. Następnie między podciągi wbija się roz­pory 2, a zastrzały 3 opiera się o ściany zaraz pod sklepieniem. Jeżeli natomiast istnieje podejrzenie, że mury ociosowe też mogą ulec uszkodzeniu, należy je wzmocnić (rys. 7.4 b), układając dwa podciągi równolegle do ścian poniżej stopy sklepienia i opierając

parametrach wytrzymałościowych. Najczęstsze przyczyny uszko­dzeń obudowy komór to głównie wadliwe jej wykonanie, niewłaś­ciwa lokalizacja wyrobiska (np. w pobliżu uskoków, w pobliżu pokładów węgla, w skałach pęczniejących) lub wady materiałów. Najczęstszym uszkodzeniem obudowy komór są spękania i szcze­liny. Sposób usuwania uszkodzeń jest podobny jak w przypadku obudów kamiennych wyrobisk korytarzowych.

Ze względu na nietypowy charakter prac związanych z przebu­dową wyrobiska, różnorodność uszkodzeń i stosowane odmienne technologie, do przebudów wyrobisk należy kierować górników o wysokich kwalifikacjach zawodowych i dużym doświadczeniu.

Obudowa kamienna (ceglana, betonitowa, betonowa) pod wpły­wem zaistnienia nacisków dynamicznych lub po przekroczeniu nacisków statycznych większych od dopuszczalnych dla danej obudowy ulega uszkodzeniu.

W przypadku nadmiernych nacisków w stropie wyrobiska, sklepienie obudowy murowej narażone jest na uszkodzenia, a wy­robisko na utratę stateczności.

W tym przypadku sklepienie można wzmPcnić w sposób poka­zany na rys. 7.4 a. Zakłada się wówczas pod sklepienie jeden lub więcej podciągów 1, zależnie od szerokości chodnika i stopnia uszkodzenia sklepienia. Następnie między podciągi wbija się roz­pory 2, a zastrzały 3 opiera się o ściany zaraz pod sklepieniem. Jeżeli natomiast istnieje podejrzenie, że mury ociosowe też mogą ulec uszkodzeniu, należy je wzmocnić (rys. 7.4 b), układając dwa podciągi równolegle do ścian poniżej stopy sklepienia i opierając

na dodatkowych stojakach. Przy murach ociosowych, gdzie Lia bt umieszczone końce podciągów, wstawia się do gniazdek ™ dwa przygotowane stojaki, a na ich olunku kadzie się dwa Kgi ctagSśei od 3 do 4 m i rozpiera si-ę je w-nodkurozporą tvmcisową Następnie wyznacza się środek łuku ślepienia JSS dwa równe boki dzieli na dwie części i w punktach potorzaludowuje trzy podciągi 1 Między podciągiJ pbg-czvźnie wieloboku wprowadza się cztery rozpory 3. J-ezeli Skle Se" iS bardziej zniszczone, a nawet częściowo wypadło, to Ena je również naprawić i wzmocnić łukami stalowymi z szyn 1 (rys. 7.5).

W tvm celu wykuwa się w murae (przynajmniej do połowy _1eg7gXśc""iejscach wsparcia sklepienia po obydwu siro­wraz z fundamentem. Za murem Doflnwra-uri™^-; ^ j biera się ocios i zabetonowujeTta ^TT_eL S'7^{y PrZy}" w ścianie pas był w. dolnej częścTprSLyt *on?S od 10 do 15 cm od pionu. Pasy takie wykonu4 Se w^dwi,"

Zt^\^m °^{d Si}*^ie- ^{Jtóeli ŚCiana w} c ągS sildeSu"

(pęka), to wycina się w _nj_ej ponownie jednometrowe L*™i W

nuje tak jak poprzednio. Czynności te na ely pTwtaS aż 1

zahamowania procesu spękania lub innych detoZc?TXdowt

W przypadku stwierdzenia między wewnętrzna ścianka ob,f

dowy kamiennej a obnażonym górotworem pustek ™Sv

zwłocznie przystąpić do ich zapefaienia, Zjh^tnl ^LZ'

wem ekspansywnym. Zapewnia ono obudowie KSwTSa"

wstopne' ^<*^{rySem Wyrdbi}*^{a 1 U}*^ie

o niedokładnym wykonawstwie obudowy świadczą _ Do głównych zalet stosowania mas ekspansywnych do zan^ł niema pustek po obwałach skał zalicza się- ^faywny^{cn do 2a}Peł-

- prawie natychmiastowe uzyskanie podparcia obnażonych powierzchna górotworu, dzięki zwiększeniu óbjętości masy ekspansywnej w czasie jej wiązania, ^y

— możliwość zmechanizowanego wypełniania nn,^ mineralnym (ekspansywnym), ^Wype'^mama P^uetek spoiwem

~ p^te?^{0Wite bezpieozeństwo} P~7 w czasie wypełnia-

^dobr\ współpracę zrekonstruowanej obudowy z eórotwo

ze względu na utrzymanie korzystnego stanu^arlSon w obrębie wyrobiska. naprężeń

^_ł^^dt<l^Wype.^{hlianie pustek} gwarni produkowanymi z mas

ratay to^guSad^mieSZa>, * ^Z ,^W°^dą ^ ^rodza "wlneTapl" ratury to urządzenie hydrauliczne. W urządzeniach tych w -pierw szej fazie następuje wymieszanie spoiwa z wodą _ff oS™E" nAu, a następnie układ pomp dozuje wykonały zaczyT

520

521

W Instytucie Projektowania, Budowy Kopalin i Ochrony Po­wierzchni we współpracy z Instytutem Odlewnictwa Politechniki Śląskiej opracowano aparaturą (o dużym wydatku) dozującą spoi­wo, przystosowaną do pracy pod ziemią w kopalni (rys. 7.6).

Rys. 7.6. Ciąg technologiczny do wypełniania pustek za obudową

Suche spoiwo z wozów kopalnianych 1 podawane jest dmucha­wą 2 do zbiornika urządzenia 3. Następnie przewodami 4 tłoczone jest pneumatycznie do dyszy wylotowej 5, w której następuje mieszanie spoiwa z wodą doprowadzoną przewodami 6. Woda może być pobierana bezpośrednio z rurociągu wodnego lub też z dodatkowego zbiornika 7. Wykonane dotychczas próby natrysku spoiw gipsowych z wykorzystaniem tego typu urządzeń potwier­dziły bardzo dobrą przyczepność materiału do skał, stali, betonu, a nawet drewna. Jednorazowo można nałożyć na ociosy wyrobis­ka warstwę spoiwa grubości od 10 do 15 cm.

Ponadto w budownictwie górniczym stosuje się podawanie hydrauliczne spoiw w postaci zaczynu w celu:

uszczelniania i stabilizacji skał wokół wyrobisk, zwłaszcza w rejonie zawału,

wypełniania pustek za istniejącą obudową kamienną wy­robisk,

wypełniania pustek powstałych po obrywach skal.

Zabieg uszczelniania skał wokół wyrobiska korytarzowego wy­maga wykonania otworów, w których umieszcza się rury perfo­rowane łączone kolejno przewodami doprowadzającymi spoiwo z podajnika (rys. 7.7). W skład ciągu technologicznego wchodzą następujące urządzenia:

zbiornik, w którym miesza się mechanicznie spoiwo z wodą i dodaje związki ekspansywne,

podajnik hydrauliczny 2 dozujący spoiwo,

przewody 3 doprowadzające spoiwo do rur perforowanych,

rury perforowane 4 umieszczone w górotworze lub pustce po oberwanych skalach.

li ^Schemat wypełniaj przestrzeni za obudową i — mieszalnik, ³ — pompa,

— przewód,

— obudowa,

— pustka do wypełnienia

Na rys. 7.7 pokazano sposób wypełniania przestrzeni za istnie-

iacą obudową ŁP. . -

W przypadku wypełniania pustki za obudową kamienną w obu-ń<JL Sci się otwory {liczba otworów .zależy od wielkosa-pust-kTw^K uScza się stalowe króćce. Zabieg wypefciama Sestrzeni rozpoczyna się po podłączeniu przewodów doprowa-£Ssporwo do króćców założonychnajbhzej spągu ! pro­wadzi Przy ciśnieniu tłoczenia nie przekraczającym 0,2 MPa Urzą—^ydo tłoczenia spoiwa za -budowę są te same co do uszczelniania i stabilizacji skał wokół wyrobiska.

wt? w v f ^awrt?7^e ^a deskowanie, stopniowo wypełnia iac
pustkę W końcowej fazie (jeżeli nie od początku)
korzystne jest zastosowanie dodatków efks^n^^h^olSSw
w celu zapewnienia całkowitego wypełnienia p^tkff uzyska-
ZSa°£^a20ne powstałe wskutek LBSSS

Obwały obudowy i skał mogą również występować w szybach istniejących czy głębionych (rys. 7.8 oraz 7.9) szypach

W przypadku pokazanym na rys. 7.8 w pierwszej koleiności
sYtkT™ °. °^bryW^^ę ^^yi?^{nu 1} '^zab^zono odsK ^
n^f ^ą-i?'° ^za Pomocą kotwi Po zabezpiecze-

niu w ten sposób całego niebezpiecznego odcinka na poziomie wtehj zabudowano w szybie pomost roboczy i pomocmczy^z™ wając mmi rurę szybową (rys. 7.9). ^y

Obudowę murową tak zabezpieczonego szybu rozpoczęto nd wykonania obustronnych wlotów. Na nich z kŁ? z pSu _WT szącego, posadowiono obudowę rurową odcinka ^0^7™ strzem obwału. Przemieszczając pomost wiszący w górę dhudo~

niaml^r F&£ttZStttt uniwersalne technologie likwidacji obwałów ^mszczeni? obudo P^yptSw⁰¹¹⁶ '^{byĆ tód}'°~ ™waoe dla~eg?^