1. Wymień skały ze względu na pochodzenie.

- Magmowe (powstające w wyniku krzepnięcia magmy)

- Osadowe (wietrzenie skał pierwotnych)

- Metamorficzne (wysoka temp. i ciśnienie powodują przeobrażenie skały magmowej lub osadowej )

2. Co to jest węgiel?

Węgiel to skała osadowa, powstała ze szczątków roślin, które uległy zwęgleniu. Jest to paliwo kopalne. Węgiel kamienny ma zawartość 75%-97% pierwiastka węgla, powstał w karbonie, jest wydobywany metodą głębinową. Węgiel brunatny jest węglem młodszym, powstał w neocenie, zawiera 62%-75% pierwiastka węgla, wydobywa się go metodą odkrywkową. Węgiel jest paliwem nieodnawialnym.

3. Podaj wiek geologiczny węgla kamiennego, węgla brunatnego.

- węgiel kamienny - powstał w karbonie, era paleozoiczna;

- węgiel brunatny - powstał w trzeciorzędzie, era kenozoiczna;

4. Podział węgli kopalnych ze względu na rodzaj materiału organicznego.

• Humusowe (powstałe ze szczątek roślin lądowych)

• Torf

• Węgiel kamienny

• Węgiel brunatny

• Antracyt

• Sapropelowe (powstałe ze szczątków roślin wodnych)

• Kennel

• Boghed

• Gagat

Zad. 7 Wymień działające w Polsce spółki węglowe i kopalnie samodzielnie wydobywające węgiel.

1. Jastrzębska spółka węglowa;

2. Katowicki Holding Węglowy;

3. Kompania Węglowa;

Samodzielne kopalnie: Budryk, Bogdanka

8. Własności fizyczne i chemiczne mające znaczenie w użytkowaniu węgli kopalnych.

• Zawartość wilgoci - zawartość wody w węglu

• Zawartość popiołu - popiół stanowią składniki mineralne pozostałe po spaleniu węgla kopalnego

• Zawartość części lotnych - o ilości części lotnych świadczy długość płomienia palącego się węgla, im więcej części lotnych, tym płomień dłuższy

• Wartość opalowa - ciepło spalania jest to cała ilość ciepła powstała przy spaleniu 1 kg węgla, ilość tę pomniejszoną o ciepło parowania wody wydzielonej z węgla w czasie spalania nazywa się wartością opałową

• Spiekalność - cecha odróżniająca węgle koksowe od nie koksowych, węgiel określa się, jako spiekalny, jeśli ogrzany szybko bez dostępu powietrza do temperatury 500°C daje pozostałość spieczoną, plastyczną, nie rozsypującą się

9. Co nazywamy kopalnią główną, kopaliną towarzyszącą.

kopalina główna - kopalina użyteczna, dla której wydobycia podjęto decyzję o budowie zakładu górniczego.

Kopalina towarzysząca - występuje w towarzystwie kopaliny głównej złoża innej kopaliny użytecznej (zwykle mniej cennej od kopaliny głównej)

Zad. 11 Opisz foremne kształty występowania złóż w górotworze.

Złoża foremne - złoża, które mają kształt regularny i odznaczają się stabilnością wymiarów. Do złóż foremnych należą:
- pokłady,
- żyły pokładowe (pojedyncze, proste),
- soczewki pokładowe,
- specjalne postacie złóż osadowych, słupy.

Pokład to forma warstwowego występowania kopalin w złożu, zalegających na dużym obszarze, ograniczona równoległymi warstwami skał zwanymi stropem (z góry) i spągiem (z dołu). Charakteryzuje się miąższością, grubością, kątem nachylenia, upadem, wzniosem, i rozciągłością.

Żyła- złoże, które powstało w wyniku wypełnienia szczeliny skalnej minerałem użytecznym, najczęściej na skutek intruzji magmy; złoże to jest młodsze od otaczających go skał;

Soczewka- złoże powstałe podobnie do złóż żylnych, jednak posiada inny kształt i większy rozmiar

13. W jakiej formie występują w górotworze złoża węgli kamiennych.

pokładu

14. Wymień i narysuj podstawowe elementy pokładu.

Strop pokładu, spąg pokładu, wznios, upad, grubość pokładu, kąt nachylenia;

15. Wymień i opisz znane Ci zaburzenia w zaleganiu złóż węgli kamiennych w górotworze.

- pofałdowanie pokładów - powoduje osłabienie skał przez obniżenie ich spoistości a nawet powstanie spękań i szczelin;

- uskoki przerywające ciągłość pokładu - zaburzenie tektoniczne polegające na rozerwaniu i przesunięciu warstw skalnych względem siebie, wzdłuż pewnej płaszczyzny, zwana płaszczyzna uskoku;

- zmiana grubości pokładu - została spowodowana nierównomiernym naciskiem sąsiednich skał na bardziej plastyczny węgiel;

- przerosty - warstwy lub wkładki skały płonnej w pokładzie;

- wymycie lub zmycie pokładu - całkowite lub częściowe zniszczenie pokładu wskutek erozyjnego działania

16. Elementy geometryczne:

• uskoku - powierzchnia uskokowa, strefa uskokowa, skrzydło wiszące, skrzydło zrzucone (to chyba to)

• fałdu - promień fałdu, nachylenie osi fałdu, powierzchnia osiowa fałdu, undulacje , oś fałdu, jądro, skrzydła fałdu, przegub

17. Co nazywamy wychodnią .

Wychodnia - miejsce występowania skały lub złoża na powierzchni ziemi.

18. Dokonaj podziału złóż węgla kamiennego ze względu na miąższość i kąt nachylenia.

- cienkie ( do 1 m )

- średnie ( od 1 do 3 m )

- grube ( powyżej 3m )

na kąt nachylenia.

- prawie poziome ( do 10* )

- słabo nachylone ( od 10* do 35* )

- silnie nachylone ( od 35* do 45* )

- strome ( powyżej 45* )

Zad. 19 Co nazywamy urabianiem a co urabialnością?

Urabianiem skał nazywamy oddzielanie skały od calizny za pomocą maszyn, materiałów wybuchowych i innych rzadziej stosowanych metod.

Urabialność w pojmuje się jako podatność skały na oddzielenie jej części od calizny

20. Wymień sposoby urabiania skał i scharakteryzuj je.

a) Fizyczne:

- Ługowanie

- Ogrzewanie

- Zgazowanie

b) Chemiczne

c) Mechaniczne:

- Urabianie ręczne

- Hydrourabianie

- Urabianie materiałami wybuchowymi

1. Fizyczne sposoby urabiania polegają na zmianie stanu skupienia skały ze stałego w ciekły lub gazowy bez powodowania zmian chemicznych. Zmiana stanu skupienia może być osiągnięta przez rozpuszczanie (ługowanie), np. soli zawartej w złożu, lub wytapianie, np. siarki metodą Frasha. Prowadzi się również próby urabiania skał przy użyciu światła laserowego o dużej energii.

2. Chemiczne sposoby urabiania polegają na zmianie stanu skupienia skały ze stałego w ciekły lub gazowy z równoczesnym przebiegiem reakcji chemicznych, np. za pomocą gazyfikacji skały (podziemne zgazowanie węgla itp.).

3. Mechaniczne urabia się skały za pomocą:

• narzędzi ręcznych lub organów górniczych maszyn urabiających;

• strumienia wody o dużym ciśnieniu (tzw. hydrourabianie);

• ciśnienia gazów wywiązujących się w otworach strzałowych w wyniku wybuchu w nich materiału wybuchowego lub wypływających z nabojnic wkładanych do otworów;

• wytwarzania w skale naprężeń cieplnych przez nagłe zmiany temperatury skały; np. dawniej zlewano wodą skałę nagrzaną ogniem, powodując jej spękanie; obecnie czynione są próby nagrzewania skał polem elektromagnetycznym wysokiej częstotliwości; nagrzewanie takie powoduje pękanie skały lub zmniejszenie jej wytrzymałości

21. Klasyfikacja skał ze względu na urabialność .

- sypkie

- miękkie

- kruche

- twarde

- bardzo twarde

22. Co nazywamy wskaźnikiem urabialności Protodiakonowa.

liczba określająca zwięzłość próbki skały w stosunku do zwięzłości skały przyjętej za wzorzec

24. Krótko opisz urabianie za pomocą maszyn zespołowych - kombajn chodnikowy i kombajn ścianowy

Kombajny chodnikowe – Kombajn urabia caliznę węglową, ładuje urobek na przenośnik odstawy i pomaga przy wykonywaniu obudowy górniczej. Kombajn ten składa się organu urabiającego, ładowarki łapowej, przenośnika zgrzebłowego oraz porusza się na napędzie gąsienicowym.

Kombajn ścianowy - przemieszczając się po przenośniku ścianowym zgrzebłowym, urabia caliznę w sposób zależny od wybranej technologii urabiania. Składa się z głowicy urabiającej wraz z organem urabiającym, ciągnika kombajnowego, sań kombajnowych.

25. Podział (podstawowy) materiałów wybuchowych MW ze względu na skład.

- Materiały wybuchowe amonowo-saletrzane
-Materiały wybuchowe nitroglicerynowe
-Materiały wybuchowe inicjujące

26. Podział MW ze względu na bezpieczeństwo wobec metanu i pyłu węglowego?

Podział MW:

- skalne- nie posiadają żadnego bezpieczeństwa wobec metanu i pyłu węglowego, nie zawierają soli kuchennej. Najczęściej pakowane są w papier czerwony i masa MW zabarwiona jest na czerwono. Dzielą się one na:

- proszkowe

- granulowane

- plastyczne

- zawiesinowe i emulsyjne

- węglowe- nie posiadają żadnego bezpieczeństwa wobec metanu, a dzięki zawartości 10-15% soli kuchennej spełniają określone wymagania bezpieczeństwa wobec obłoku pyłu węglowego o określonych własnościach (klasa A). Pakowany jest w papier niebieski, a MW ma zabarwienie szare. Obecnie produkuje się proszkowe ( amonowosaletrzane ) karbonity węglowe.

- metanowe- zawierają 20-35% soli kuchennej, spełniają określone warunki bezpieczeństwa wobec mieszaniny metanowej i obłoku pyłu węglowego. Pakowane są w papier koloru biało-kremowy a MW posiada naturalne zabarwienie składników. GMW metanowe dzielą się na:

- proszkowe (amonowosaletrzane)

- plastyczne (nitroglicerynowe)

- metanowe specjalne – zawierają najwięcej soli kuchennej 40-45%, posiadają najwyższy stopień bezpieczeństwa wobec mieszaniny metanu i obłoku pyłu węglowego. Pakowany w papier biało-kremowy z dwoma czarnymi paskami a MW posiada naturalnie zabarwienie składników. Obecnie produkowane są proszkowe (amonowosaletrzane, wymienno jonowe) metanity specjalne.

27. Wymień znane ci typy przebiegu reakcji rozkładu MW w zależności od prędkości.

Deflagracja, Eksplozja, Detonacja

28. Co to jest przybitka i do czego służy.

Przybitka to materiały niepalne, czyli glina z piaskiem, glina, piasek, woda. Służy do izolowania atmosfery przodku od płomienia powstałego przy wybuchu oraz zamknięcia przestrzeni w której umieszczono MW.

29. Co nazywamy wyrobiskiem górniczym.

pusta przestrzeń powstała po przeprowadzeniu procesu urabiania i usunięciu skał;

30. Wymień znane Ci powierzchnie przekrojów poprzecznych wyrobisk górniczych.

• Kołowe

• Prostokątne

• Trapezowe

• Eliptyczne

• Łukowe

32. Opisz klasyfikację wyrobisk górniczy ze względu na kształt i wymiary.

-wyrobiska korytarzowe, są one wąskie, a zarazem długie. Zaliczamy do nich wymienione wcześniej wyrobiska udostępniające takie jak szyby, szybiki, sztolnie, przecznice oraz chodniki.

-wyrobiska komorowe, które charakteryzują się znacznie większymi rozmiarami. Zaliczamy do nich podszybia, komory maszynowe, elektryczne, warsztaty dołowe itp.

-wyrobiska wybierkowe, te natomiast mają różne kształty, w zależności od grubości i nachylenia złoża, oraz od stosowanego systemu wybierania,

33. Jak dzielimy wyrobiska ze względu na ich usytuowanie w górotworze?

Ze względu na położenie w górotworze wyrobiska dziali się na:

- poziome

- pionowe

- pochyłe

A w stosunku do rozciągłości pokładu na:

- biegnące po rozciągłości

- biegnące po wzniosie

- biegnące po upadzie lub przekątnie

34. Wymień i opisz (definicja) znane ci wyrobiska udostępniające pionowe, poziome.

a)Pionowe:

-Szybem nazywa się wyrobisko korytarzo­we o nachyleniu większym od 45°, głębokości większej od 200 m i przekroju poprzecznym większym od 15 m² łączące złoże z powierz­chnią. Szyby mogą być pionowe lub pochyle.

- Szybiki. Szybikiem pionowym nazywa się pionowe wyrobisko koryta­rzowe głębokości mniejszej od 200 m, o przekroju poprzecznym mniejszym od 14 m², mające wlot na powierzchni i prowadzące w głąb ziemi. Płytkie szybiki, głębokości do 50 m, o przekroju prostokątnym stosowane są przy robotach poszukiwawczo-rozpoznawczych oraz do udostępnienia niewielkich płytko zalegających złóż o krótkim okresie eksploatacji.

- Dukla. Jest to niegłęboki (do 30 m) szybik o małym przekroju poprzecznym, wykonany w skałach twardych i stojący bez obudowy.

- Studnia. Jest to pionowe wyrobisko podziemne głębokości do kil­kudziesięciu metrów, mające ujście na powierzchni ziemi i prze­znaczone do wydobywania kopalin ciekłych (wody, solanek, ropy naftowej).

-Nadsięwłom- pionowe lub strome wyrobisko udostępniające prowadzące drążące od pewnego poziomu w górę.

b) Poziome:

- Sztolnie. Jest to podziemne wyrobisko poziome, mające wyjście bezpośrednio na powierzchnię ziemi, przeznaczone do celów komunikacyjnych i wentylacyjnych między podziemnym złożem a po­wierzchnią ziemi. Udostępnienie sztolnią stosuje się w terenach górzys­tych przy stromym zaleganiu pokładów.

- Przecznicą nazywa się poziome wyrobisko korytarzowe udostępniające, wydrążone w skałach płonnych od szybu poprzecznie do linii rozciągłości złoża.

-Przekop stanowi wyrobisko korytarzowe udostępniające, wydrążo­ne w skałach płonnych od przecznicy równolegle do rozciągłości pokładów.

- Podszybia- Jest to wyrobisko lub częściej zespół wyrobisk znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie szybu na danym poziomie. Stanowią je wlot do szybu, komora przyszybowa i wyrobiska pozostałe. Wlot do szybu i komora przyszybowa stanowią wyrobiska komo­rowe. Podszybie powinno być zlokalizowane w skałach jednorodnych i niezaburzonych tektonicznie.

35. Wymień i opisz (definicją) znane Ci wyrobiska przygotowawcze poziome, pochyłe.

• Poziome:

• Chodnik (poziome, piętrowe, wentylacyjne, wybierkowe) – poziome lub prawie poziome (nachylenie do 5⁰) wyrobisko korytarzowe, drążone w złożu, nie ma bezpośredniego wyjścia na powierzchnię ziemi, daje urobek będący kopaliną użyteczną

• Pochyłe:

• Dowierzchnia – każde pochyłe wyrobisko korytarzowe, łączące dwa lub więcej punktów znajdujących się na różnych poziomach, wydrążone mniej więcej równolegle do linii nachylenia pokładu

• Pochylnia – nachylone do 45° wyrobisko korytarzowe usytuowane w złożu, łączące dwa wykonane na różnych poziomach chodniki, drążone od dołu do góry,
  z transportem realizowanym z poziomu górnego na dolny

• Upadowa – wyrobisko korytarzowe usytuowane w złożu, nachylone do 45°, łączące dwa wykonane na różnych poziomach chodniki, drążone po upadzie (od góry do dołu), z transportem realizowanym z poziomu dolnego na górny

36. Wymień i opisz (definicją) znane Ci wyrobiska wybierkowe?

Do wyrobisk wybierkowych należą: zabierki, ubierki, ściany, komory.

zabierka- są to górnicze wyrobiska wybierkowe po­wstające przy wybieraniu pokładu krótkimi odcinkami szerokości do 10 m i długości równej odległości między chodnikami filarowymi lub dowierzchniami, przy czym przodek posuwa się zawsze od calizny w stronę zrobów. Rozróżnia się zabierki krótkie (zwane potocznie zabierkami) dłu­gości do 40 m i zabierki długie, których długość przekracza 40 m.

wyrobisko ubierkowe- powstaje w wyniku wybierania odcinka złoża ograniczonego dwoma chodnikami (lub pochylniami) równoległymi - czołem przodka usytuowanym prostopadle do ich kierunku.

Wybieranie ubierki musi być poprzedzone wydrążeniem tzw. przecinki, czyli chodnika prostopadłego do chodników równoległych. Jeden z ociosów przecinki stanowi czoło wyrobiska ubierkowego. W ślad za postępem czoła przodka likwi­duje się wybrany odcinek przez podsadzenie lub zawał, pozostawia­jąc tylko taką jego część, jaka jest potrzebna do urabiania calizny oraz ładowania i odstawy urobku. Wyrobisko ubierkowe długości nie przekraczającej 40 m nazywa się ubierką.

ściana- stanowi wyrobisko ubierkowe długości większej od 40 m. W polskim górnictwie węglowym ściany są najczęściej zalecanymi i stosowanymi wyrobiskami wybierkowymi. Ich długość wynosi przeważnie 100 do 200 m, ale bywają też dłuższe.

komora- stanowi górnicze wyrobiska wybierkowe podobne są do zabierek, lecz mające znacznie większe wymiary poprzeczne. Prowa­dzenie oraz utrzymywanie wyrobisk komorowych jest możliwe przy bardzo mocnych stropach, dlatego też rzadko stosowane jest w górnic­twie węglowym, często natomiast przy wybieraniu złóż soli i rud metali.

37. Wymień znane Ci przeznaczenia szybów górniczych.

- funkcja zjazdowa

- funkcja wydobywcza

- funkcja materiałowa

- funkcja wentylacyjna

- funkcja podsadzkowa

38. Wymień, które ze znanych Ci kształtów wyrobisk górniczych są najkorzystniejsze pod względem naprężeń.

Koło, elipsa

39. Co to jest obudowa górnicza.

Obudowa górnicza – ogół środków technicznych zapewniających stabilność i trwałość wyrobiska.

40. Jakie są cele wykonywania obudowy górniczej.

Obudowa ta chroni wyrobiska przed:

-odspajaniem się skał i zasypywaniem;

-zmniejszeniem przestrzeni wyrobiska na skutek oddziaływania naprężeń górotworu;

-wdarciem i zalaniem wodą;

-innymi szkodliwymi substancjami.

41. Jakie materiały wykorzystujemy dla budowy obudów górniczych.

- obudowa drewniana

- obudowa murowa ( kamienna, murowa z cegły, betonowa lub żelbetowa)

- obudowa stalowa

-obudowa mieszana

42. Jak dzielimy obudowy górnicze, ze względu na sposób ich współpracy z górotworem.

- podporową- zabezpiecza strop, spąg i ocios wyrobiska poprzez ich podparcie,
rozparcie lub podtrzymanie;

- kotwową- zabezpieczającą wyrobisko za pomocą kotwi spinających warstwy skalne;

- natryskową- wykonaną z materiału samowiążącego np. betonu nałożonego na strop
i ociosy.

45. Co nazywamy kotwą.

Kotwie są żerdziami stalowymi, długości 1.5 do 2.5 m , średnicy 20 do 25 mm, za pomocą których spina się warstwy stropowe. Kotew zakończona jest z jednej strony głowicą, którą rozpiera się i mocuje w odwierconym dla niej otworze, z drugiej zaś strony zakończona jest gwintem.

48. Wymień zalety i wady obudowy drewnianej, stalowej, murowej.

1) drewniana

Wady :

- ograniczona trwałość wskutek niszczącej działalności grzybów, powodujących butwienie i próchnienie, oraz owadów niszczących strukturę drewna

- palność i jednorazowość pełnowartościowego użycia

Zalety:

- ma znaczną wytrzymałość przy niewielkim stosunkowo ciężarze właściwym

- jest łatwa do obróbki, transportu i składania

- suche drewno trzeszczy zanim się złamie, przez co ostrzega górnika przed niebezpieczeństwem zawału

2) metalowa

Wady:

- wrażliwość na działanie wody

- duża masa elementów obudowy

Zalety:

- duża wytrzymałość

- niepalność

- trwałość i możliwość wielokrotnego zastosowania

- możliwość łatwego dostosowania kształtu obudowy do kształtu wyrobiska

3) murowa

Wady:

- jednorazowość użycia

- długi czas budowy

Zalety

- duża wytrzymałość

- wodoodporność i niepalność

49. Jakie obudowy stosowane są w wyrobiskach udostępniających, przygotowawczych eksploatacyjnych.

Obudowa stalowa, murowa i betonowa.

50. Co nazywamy stropem bezpośrednim, zasadniczym, fałszywym.

Strop bezpośredni – tworzą warstwy skalne zalegające bezpośrednio nad pokładem węglowym, załamujące się po usunięciu obudowy i przemieszczenie się wybranej przestrzeni.

Strop zasadniczy – nazywa się warstwy skał sztywnych (grube warstwy piaskowca lub łupków piaszczystych) zalegające nad stropem bezpośrednim. Warstwy te nie załamują się równocześnie ze stropem bezpośrednim, lecz odkształcają się w kierunku wybranej przestrzeni.

Strop fałszywy – nazywa się cienką warstwę łupku zalegającą bezpośrednio nad pokładem węgla i opadającą zaraz po urobieniu węgla.

51. Wymień znane Ci klasy stropów.

Klasyfikacja skał stropowych według Budryka.

Klasa I – Strop bezpośredni stanowią skały suche o miąższości większej od 5-krotnej grubości wybieranego pokładu

Klasa II – Strop bezpośredni stanowią skały suche o miąższości mniejszej od 5-krotnej grubości wybieranego pokładu

Klasa III – Strop bezpośredni stanowią skały sztywne, trudno rabujące się lub też nad pokładem zalega trop zasadniczy w postaci grubej warstwy skał mocnych

Klasa IV – Skały stropowe mają zdolność uginania się i osiadania na spągu bez załamania się

52. Co nazywamy systemem eksploatacji.

System eksploatacji określa rodzaj wyrobisk wybierkowych z całokształtem stosowanej nich techniki wybierania dostosowanej do warunków całokształtu złoża obszaru górniczego

53. Wymień znane Ci systemy eksploatacji ze względu na kształt i wymiary wyrobiska wybierkowego.

• ubierkowe - zalicza się do nich systemy ścianowe, filarowo-ubierkowe i pośrednie ubierkowo-zabierkowe,

• zabierkowe - zalicza się do nich systemy długich zabierek i systemy filarowo-zabierkowe,

• komorowe.

54. Wymień znane Ci systemy eksploatacji ze względu na sposób usytuowania czoła przodka względem linii rozciągłości.

- podłuży

- poprzeczny

- diagonalny (przekątny)

55. Wymień znane Ci systemy eksploatacji ze względu na sposób kierowania stropem.

1) Zawałowe:

- Zawał pełny

- Zawał częściowy

2) Podsadzkowe:

- Sucha pneumatyczna

- Sucha sypana

- Hydrauliczna

3) Z ugięciem stropu

4) Z ochroną stropu

56. Jaki system eksploatacji zastosujesz przy stropie klasy I, II, III.

Strop klasy I – System ścianowy z pełnym zawałem stropu

Strop klasy II – System ścianowy z częściowym zawałem stropu

Strop klasy III – System ścianowy z podsadzką hydrauliczną

58. Co to jest długość ściany i wybieg ściany? Wyjaśnij na podstawie schematu.

opisowo jest to odległość mierzona w kierunku prostopadłym do czoła ściany w piętrze eksploatacyjnym, na którą planowane jest wybieranie węgla.

59. Wymień różnice pomiędzy system ubierkowym a zabierkowym (co najmniej 3).

1) czas likwidacji wybranej przestrzeni (w zabierkowym przestrzeń wyeksploatowana likwidowana jest po wybraniu węgla w obrębie całej zabierki, w ubierkowym likwidacja wybranej przestrzeni następuje na bieżąco w ślad za postępującym frontem eksploatacyjnym)

2) rozmiar wyrobiska (zabierki – krótkie, ubierki – długie)

3) mechanizacja robót (zaawansowane maszyny w systemie ubierkowym)

60. Pośrednie:

- system jankowicko-knurowski

- system miechowicki

61. Opisz w skrócie w jaki spospób odbywa się przewietrzanie kopalni.

Przepływ powietrza w wyrobiskach górniczych uzyskuje się za pomocą wentylatorów, które zabudowane są na powierzchni w pobliżu szybu. Wentylator zasysający w sposób ciągły powietrze z szybu, powoduje przepływ powietrza w wyrobiskach górniczych. Taki rodzaj wentylacji nazywamy wentylacją ssącą. Szyby, przy których zabudowane są wentylatory nazywane są wydechowymi (wentylacyjnymi), a szyby, którymi powietrze wpływa do kopalni, nazywane są wdechowymi. Świeże powietrze sprowadzane jest szybami wdechowymi na najniższy poziom, a następnie płynie przez wyrobiska górnicze z dołu do góry czyli prądami wznoszącymi. Prądy powietrza płynące z góry na dół nazywają się prądami schodzącymi lub prądami sprowadzanymi na upad. Przepisy zezwalają przewietrzanie prądami sprowadzanymi na upad w wyjątkowych przypadkach. Prądy powietrza po przewietrzeniu rejonów wentylacyjnych łączą się w grupowe prądy powietrza zużytego, które w rejonie szybu wydechowego łączą się w całkowity prąd powietrza zużytego, wypływający z kopalni szybem.

62 Wymień znane Ci elementy sieci wentylacyjnej kopalni

Bocznice, węzły, tamy, mosty wentylacyjne, urządzenia wentylacji odrębnej.

63. Co to są prądy schodzące i wznoszące?

Prądem schodzącym jest prąd powietrza płynący odwrotnie jak prąd wznoszący, czyli płynący od węzła o większej wysokości niwelacyjnej do węzła o mniejszej wysokości niewelacyjnej.

Prądem wznoszącym nazywa się prąd powietrza płynący od węzła o mniejszej wysokości niwelacyjnej do węzła o większej wysokości niwelacyjnej.

64. W jaki sposób przewietrza się wyrobiska ślepe?

Wyrobiska ślepe przewietrza się przez:

• dyfuzję:
  Przepływające prądem obiegowym powietrze przenika do połączonych z nimi wyrobisk ślepych. Równocześnie powietrze z tych wyrobisk przepływa do prądu obiegowego. Przenikanie to maleje ze wzrostem odległości przodku wyrobiska ślepego od obiegowego prądu powietrza.

Przykład przewietrzania przez dyfuzję. Przodek A będzie słabiej przewietrzany od przodka B.

• za pomocą pomocniczych urządzeń wentylacyjnych – są to : przegrody wentylacyjne, nawiewki wykonane z płótna wentylacyjnego oraz dysze zasilane sprężonym powietrzem.
  
  Przewietrzanie przez przegrodę wentylacyjną.

Przewietrzanie za pomocą nawiewek: a - wyrwy w stropie, b - wnęki, c - dojścia do tamy.

• stosując lutnie wentylacyjne - są to cienkościenne rury metalowe, płócienne lub z tworzyw sztucznych połączone ze sobą lutnie tworzą lutniociąg. Przepływ powietrza z lutniociągu uzyskuje się za pomocą jednego lub więcej wentylatorów lutniowych. Są to zwykłe wentylatory osiowe jedno lub dwustopniowe z napędem elektrycznym lub pneumatycznym (na powietrze sprężone). Zabudowuje się je na początku lutniociągu w świeżym prądzie powietrza. Przewietrzanie za pomocą lutniociągów może być:

-tłoczące,
-ssące,
-kombinowane.

• 

Rodzaje wentylacji odrębnej lutniowej

a - tłocząca, b - ssąca, c - kombinowana (ssąco-tłocząca).

65 Jakie czynniki tworzą klimatyczne warunki pracy w kopalni?

• temperatura powietrza kopalnianego,

• wilgotność powietrza kopalnianego,

• prędkość przepływu powietrza kopalnianego

66 Opisz wymagania tworzące klimatyczne warunki pracy

W polskich kopalniach węgla kamiennego i rudy miedzi występują trudne, bardzo trudne i niebezpieczne klimatyczne warunki pracy. Przyczyną tego stanu jest duża głębokość eksploatacji, sięgająca powyżej 1000 m, związana z nią wysoka temperatura pierwotna górotworu – ponad 45°C oraz umaszynowienie górnictwa, tworzące lokalne źródła ciepła. Temperatury powietrza w kopalniach węgla i miedzi w wielu miejscach przekraczają wartość 30°C, przy wysokiej wilgotności względnej powietrza, zmieniającej się w przedziale od 70% do 100%. Te niekorzystne wartości parametrów klimatu kopalnianego pogarszają klimatyczne warunki pracy górników. W większości kopalń węgla i w kopalniach miedzi stosowana jest już, na szeroką skalę, klimatyzacja lokalna, grupowa i centralna. W wielu wyrobiskach, bez schładzania powietrza, jego temperatura przekroczył aby dopuszczaną dla skróconego czasu pracy temperaturę33°C

67.Jakie urządzenia służą do wykrywania i pomiaru gazu w powietrzu kopalnianym?

Obecnie, w miarę rozwoju techniki, w kopalniach stosuje się coraz więcej różnych przyrządów stosowanych do wykrywania i pomiarów gazów. Jeszcze niedawno w kopalniach najpowszechniej stosowane były benzynowe lampy wskaźnikowe, wykrywacze mieszkowe z rurkami wskaźnikowymi oraz metanomierze interferencyjne i elektroniczne. W tej chwili stosuje się kilka typów wykrywaczy elektronicznych różnych gazów. Metanomierze elektroniczne zostały wzbogacone o dodatkowe funkcje jak np. pamięć pomiarów.

68. Jakie są maksymalne prędkości przepływu powietrza w wyrobiskach wybierkowych, korytarzowych i szybach?

Prędkość prądu powietrza nie może przekraczać: 1) 5 m/s — w wyrobiskach wybierkowych, 2) 8 m/s — w wyrobiskach korytarzowych, 3) 12 m/s — w szybach i szybikach podczas jazdy ludzi. Prędkość prądu powietrza w wyrobiskach korytarzowych, w których nie odbywa się regularny ruch ludzi, można zwiększyć do 10 m/s.

69 Scharakteryzuj krótko znane Ci urządzenia wentylacyjne

• Wentylator główny - zamontowany w szybie/szybach wydechowych, służy do wyciągania powietrza zużytego z kopalni

• Lutniociągi - cienkościenne rury wraz z wentylatorem, służą do przewietrzania wyrobisk ślepych

• Tamy - przegroda w wyrobisku górniczym, tamy dzielimy ze względu na: Konstrukcję, Materiał z którego zostały wykonane, Ze względu na przeznaczenie

• Mosty wentylacyjne stanowią urządzenia umożliwiające oddzielenie różnych prądów powietrza

• Nawiewki i przegrody - służą do przewietrzania wyrobisk ślepych, dojść do tam, wyrw w stropie i wnęk

71. Transport kopalniany dzielimy na

odstawę, przewóz i ciągnienie

72. Krótko scharakteryzuj odstawę, przewóz i ciągnienie?

- odstawa- odstawa urobku jest częścią transportu kopalnianego, obejmującą transport

urobku w oddziałach produkcyjnych od przodków do przewozu podziemnego

głównego. W zależności od środków transportowych stosowanych w odstawie dzieli

się ją na bezprzenośnikową i przenośnikową.

- przewóz- przewóz jest to transport w specjalnych naczyniach wzdłuż poziomej

lub nachylonej trasy zaopatrzonej w tory albo bezpośrednio po spągu, np. wozami

oponowymi. Przewóz pełni między innymi funkcję ogniwa pośredniego między odstawą a ciągnieniem.

- ciągnienie szybami- jest to część transportu kopalnianego, która odbywa się

w szybach i szybikach za pośrednictwem wyciągów szybowych.

73. W górnictwie stosowane są dwa typy przenośników

zgrzebłowy i taśmowy.

74. Wymień rodzaje naczyń wyciągowych?

Klatki- służą do wyciągania wozów z urobkiem, do opuszczania materiałów oraz do

transportu ludzi.

Skipy- to stalowe skrzynie, w których wyciąga się urobek w stanie luźnym ( czyli nie

w wozach). W zależności od sposobu wyładowywania urobku wyróżnia się skipy:

- wywrotne, wyładowywania przez pochylenie skipu

- z dnem otwieranym

W polskich kopalniach stosuje się powszechnie skipy z dnem otwieranym, poniewawęgiel mniej się w nich kruszy.

75. Wymień podstawowe elementy konstrukcyjne przenośnika taśmowego/zgrzebłowego.

• napęd wysypowy (napęd przenośnika),

• napęd zwrotny (zwrotnia),

• ciąg rynien przenośnika zwany też trasą przenośnika,

• łańcuch zgrzebłowy,

• zastawki, kliny ładujące oraz łączniki

• wyposażenie dodatkowe: instalacja elektryczna zasilająca silniki, aparatura sterowniczo-sygnalizacyjna, oświetlenie, zraszanie, pomosty i inne zgodnie z zaleceniami BHP.

77. Wymień znane Ci zagrożenia naturalne występujące w górnictwie węgla kamiennego.

- tąpania

- wybuch metanu

- wybuch pyłu węglowego

- wyrzut gazów i skał

- zagrożenia pożarowe

78. Opisz krótko zagrożenie wybuchem pyłu węglowego, wybuchem metanu, tąpaniami, wyrzutami gazów i skał, pożarowe.

a) wybuch pyłu węglowego - egzotermiczna reakcja chemiczna, przebiegająca w bardzo krótkim czasie, powodująca powstanie znacznej ilości gazów w wyniku czego następuje gwałtowny wzrost ciśnienia, który w postaci fali podmuchu rozprzestrzenia się od miejsca zainicjowania wybuchu.

b) wybuch metanu - metan, będąc gazem lżejszym od powietrza wypiera tlen, tworząc atmosferę niezdatną do oddychania, metan jest gazem palnym i zmieszany w odpowiednim stosunku z powietrzem daje mieszaninę wybuchową

c) tąpaniami -Tąpnięcie jest to zjawisko podczas, którego następuje nagłe i gwałtowne pękanie, kruszenie i przemieszczanie skał w wyniku przekroczenia ich wytrzymałości. Jest zagrożeniem ponieważ może prowadzić do zniszczenia wyrobisk, urządzeń górniczych, obudowy oraz do strat w ludziach. Tąpania są poprzedzane objawami wzmożonego ciśnienia, np. wyciskaniem spągu, łamaniem obudowy, odpryskiwaniem węgla, trzaskami węgla oraz trzaskami i szmerami w górotworze. Podczas tąpnięcia następuje zaciśnięcie się chodników, wyciskaniem spągu, obrywanie się węgla z ociosów i stropu, rzadziej obwaływanie warstw kamienia ze stropu. Tąpaniom towarzyszy potężny huk z podmuchem powietrza i wstrząs.

d) wyrzutami gazów i skał - Przyczyny powstawania wyrzutów gazów w czasie eksploatacji nie są właściwie dokładnie rozeznane. Jednak największe znaczenie mają czynniki takie jak: wysoka gazonośność złoża, wysokie naprężenie w złożu, mała wytrzymałość węgla. Zagrożenie wyrzutami gazów i skał zwalcza się różnymi sposobami. Polegają one głównie na odprężeniu górotworu i uzyskaniu przynajmniej częściowego rozładowania naprężeń sprzyjających wyrzutom.

e) pożarowe - wymieniamy pożary egzogeniczne (powstałe na skutek przyczyn zewnętrznych) oraz pożary endogeniczne. W trakcie pożarów w powietrzu kopalnianym pojawiają się gazy będące produktami utlenienia węgla oraz będące produktami suchej destylacji węgla. Do najbardziej znanych środków gaśniczych zaliczamy: wodę, piany gaśnicze, dwutlenek węgla, halony, proszki gaśnicze

79. Wskaż granice wybuchowości metanu, pyłu węglowego

CH4 (metan) – 5-15% (najsilniejsza wybuchowość 9,5%)

Pył węglowy: Zawartość części lotnych powyżej 12% (najsilniejsza wybuchowość 30-35%)

80.Co to jest mieszanina stechiometryczna

Jest to mieszanina w której zawartość metanu w powietrzu jest równa 9%, wtedy występuje najsilniejszy wybuch.

81. Sposoby zwalczania przystropowych nagromadzeń metanu.

Zwalczanie niebezpieczeństwa przystropowych nagromadzeń me­tanu prowadzi się wieloma sposobami, a mianowicie:

- przez zwiększenie prędkości przepływu powietrza,

- za pomocą przegród wentylacyjnych,

- za pomocą przysłon nachylonych pod kątem 30 do 70° w kierunku przepływu powietrza (odstęp przysłon około 3 m, odległość od stropu 0,2 do 0,3 m),

- za pomocą różnej konstrukcji lutniociągów - tzw. lutnie zaślepione,

- za pomocą tzw. lutni wirowych,

- za pomocą specjalnych dysz powietrznych umieszczonych pod stropem.

82. Podaj dopuszczalne, maksymalne stężenie metanu w wyrobiskach górniczych.

Maksymalnie 2%

83. Jaki zakład górniczy nazywamy metanowym, a jaki niemetanowym?

metanowy - zakład górniczy, w którym chociażby w jednym z wyrobisk górniczych stwierdzono w powietrzu występowanie metanu o koncentracji przekraczającej 0,1%,

niemetanowy - zakład górniczy, w którym takiego faktu nie stwierdzono nawet przy zaprzestaniu przewietrzania.

84. Jakie znasz urządzenia do pomiaru stężenia metanu w górotworze.

1) benzynowa lampa wskaźnikowa (dawniej)

3) mieszek Dregera

4) pipeta

2) metanomierz

- metanomierze indywidualne i przenośne

- metanomierze stacjonarne

85 Jakie znasz sposoby i środki stosowane do zmniejszenia zagrożenia metanowego/ wybuchem pyłu węglowego/ tąpaniami?

1. Zwalczanie zagrożenia metanowego:

- niedopuszczaniu do gromadzenia się metanu w wyrobiskach górniczych w ilościach przekraczających wielkości dopuszczalne, co pozwala uniknąć niebezpieczeństwa zapalenia i wybuchu metanu, oraz powstawaniu jego przystropowych nagromadzeń i atmosfery beztlenowej,

- wyeliminowaniu możliwości zapalenia metanu przez stosowanie odpowiednich nakazów i zakazów, odpowiedniej technologii wybierania złoża oraz stosowania odpowiednich maszyn, urządzeń i materiałów,

-zorganizowaniu nadzoru nad całokształtem techniki zwalczania zagrożenia metanowego i rygorystycznym przestrzeganiu obowiązujących zasad pracy w polu metanowym.

1. Wentylacyjne zwalczanie zagrożenia metanowego polega na doprowadzeniu takiej ilości powietrza do wyrobisk górniczych, aby nie dopuścić do tworzenia się w nich niebezpiecznych stężeń metanu.

2. Zwalczanie przystropowych nagromadzeń metanu poprzez:

• zwiększenie prędkości przepływu powietrza,

• stworzenie przegrody

1. Odmetanowanie górotworu polega na odciągnięciu z niego maksymalnej ilości metanu w celu umożliwienia bezpiecznej eksploatacji złoża minerału użytecznego. Najczęstszym sposobem odciągnięcia metanu jest odwiercenie w złożu szeregu otworów wiertniczych, tzw. Otworów drenażowych, do których wymusza się dopływ metanu przez wytworzenie w nich podciśnienia (depresji).

2. Odcięcie dopływu metanu do wyrobisk. W przypadku silnych dopływów metanu, uniemożliwiających prowadzenie robót górniczych, odcina się dopływ metanu przez zacementowanie szczelin, którymi dopływa metan

1. Zapobieganie wybuchom pyłu węglowego:

• stosowanie prawidłowej techniki strzelniczej,

• wyposażenie kombajnów, wrębiarek i ładowarek w automatyczne zraszacze,

• usuwając pył węglowy z miejsc jego gromadzenia się, zmywając go wodą lub stosując urządzenia odpylające (ekshaustory, cyklony),

• wtłaczając wodę do calizny pokładu dla obniżenia lotności pyłu by zmniejszyć lotność pyłu węglowego przy wrębieniu, wierceniu otworów i strzelaniu zarazem zmniejszając wartość urobku (stosowano na Dolnym Śląsku),

• wprowadzając do mieszaniny pyłu węglowego części niepalnych w postaci pyłu kamiennego. Robi się to poprzez obsypanie konturu wyrobiska pyłem kamiennym.

1. Sposoby zapobiegania tąpaniom:

Obniżenie ciśnienia eksploatacyjnego poprzez:

• unikanie pozostawiania niewybranych resztek, gdyż są one miejscem koncentracji naprężeń,

• stosowanie wybierania jednoskrzydłowego, a nie dwuskrzydłowego, które prowadzi do powstanie resztki przy pochylni,

• prowadzenie eksploatacji w kierunku od starych zrobów ku caliźnie, a nie odwrotnie, gdyż ten ostatni sposób stwarza resztkę,

• stosowanie systemu eksploatacji o prostej wyrównanej linii frontu, z pozostawieniem chodników w podsadzce,

• odprężenie pokładu tąpiącego przez wcześniejsze wybieranie pokładu nietąpiącego, zalegającego w niewielkiej odległości powyżej lub poniżej pokładu chronionego. Jest to najskuteczniejszy sposób zapobiegania tąpaniom.

86. Wymień elementy niezbędne do powstania wybuchu pyłu węglowego.

• Pył węglowy musi zawierać powyżej 12% części lotnych w przeliczeniu na bezwodną
  i bezpopiołową substancję węglową.

• Zawartość pyłu w powietrzu od 50 do 1000g/m³. Przy czym najsilniejsze wybuchy następują przy stężeniach pyłu węglowego 300-500g/m³ oraz zawierającego 30-35% części lotnych.

• Pył węglowy musi zostać wzbity tak, by powstał jego obłok, np. przez czynnik mechaniczny lub wstrząs wywołany prowadzeniem robót strzelniczych, zawałem lub tąpnięciem.

• Musi wystąpić czynnik termiczny powodujący ogrzanie, zapalenie pyłu i wybuch, np. iskra, wybuch metanu, roboty strzelnicze (najczęściej), wybuch gazów pożarowych.

87. Podaj minimalną zawartość części niepalnych w pyle w mieszaninie pyłu węglowego z pyłem kamiennym w pokładzie metanowym/niemetalowym.

- metanowe 80%

- niemetalowe 70%

88. Przy jakiej zawartości części lotnych pył węglowy jest niebezpieczny.

Przy zawartości części lotnych wiecej niż 10% w przeliczeniu na bezwodną i bezpopiołową substancję węglową.

89. Podaj ilość pyłu kamiennego na zaporze przeciwwybuchowej w pokładach metanowych/niemetanowych.

1. w pokładach niemetanowych - 200 dm³ wody lub 200 kg pyłu kamiennego,

2. w polach metanowych oraz w polach niemetanowych dla zabezpieczenia pól pożarowych - 400 dm³ wody lub 400 kg pyłu kamiennego.

 

90. Jakie są stosowane rodzaje zapór przeciwwybuchowych w zależności od czynnika przeciwdziałającego rozprzestrzenianiu się wybuchu?

zapory pyłowe (????)

93. Wymień urządzenia służące do rejestracji zdarzeń sejsmoakustycznych i sejsmicznych.
(ciężko o jakieś informacje w tym temacie)

- Sejsmograf
- Geofon elektrodynamiczny (?)

94. Co to jest skłonność górotworu do tąpań?

Zdolność skał do akumulowania energii sprężystej i nagłego jej wyzwolenia w chwili przekroczenia ich wytrzymałości

96.Rodzaje tąpań ze względu na miejsce występowania

- Tąpania pokładowe,

- Tąpania stropowe,

- Tąpania spągowe.

97. Podaj jednostkę w jakiej wyrażana jest energia wstrząsu

Przyjmuje się powszechnie, że energia wstrząsów (E^w) jest

energią wyrażoną w dżulach.

99.Co to jest kawerna powyrzutowa

Kawerna powyrzutowa to pustka w stropie, spągu lub ociosie wyrobiska powstała po

wyrzucie gazów i skał.

100. wymień i krótko opisz rodzaje pożarów podziemnych w zależności od ich genezy

-Pożary egzogeniczne.

Powstają one najczęściej wskutek wadliwej instalacji maszyn i urządzeń, braku ładu oraz porządku, a przede wszystkim nieprzestrzegania przepisów bezpieczeństwa ogólnego i bezpieczeństwa pożarowego w codziennej pracy górniczej. Przyczyny ich powstania to głównie:

- roboty spawania i cięcia metali,

- niewłaściwa instalacja i eksploatacja urządzeń maszynowych oraz elektrycznych, szczególnie przenośników taśmowych,

- nieprawidłowe obchodzenie się z płynami łatwopalnymi,

- palenie tytoniu i używanie otwartego ognia,

- niewłaściwe wykonywanie robót strzelniczych,

- wybuchy gazów i pyłów.

Pożary egzogeniczne mogą powstać w każdej kopalni i w zasadzie w każdym jej miejscu. Zazwyczaj pojawiają się niespodziewanie, bez ujawnienia wyraźnych oznak ostrzegawczych. Rozwijają się gwałtownie, wydzielając duże ilości dymów.

-Pożary endogeniczne.

Przyczyną powstawania pożarów endogenicznych jest samozapalenie węgla, czyli powstanie ognia bez zetknięcia się materiału palnego z płomieniem.

Pożary endogeniczne w kopalniach węgla są następstwem utleniania się węgla w sprzyjających warunkach. Węgiel utlenia się w temperaturze powietrza kopalnianego co w warunkach słabego chłodzenia powoduje wzrost temperatury. Powyżej temperatury 60°C szybkość utleniania znacznie wzrasta. W miarę dalszego wzrostu temperatury węgiel odgazowuje się, wydzielają się węglowodory o charakterystycznym zapachu nafty. Równocześnie pojawia się tlenek węgla. Gdy temperatura nagrzewającego się węgla przekroczy temperaturę zapłonu, wówczas następuje samozapłon. Temperatura zapłonu wynosi dla węgli brunatnych około 250°C, dla węgli kamiennych około 350°C, dla antracytów 440°C.

Samozapaleniu sprzyja rozkruszenie węgla, a więc ciśnienie, wilgotność, obecność pirytów oraz niewłaściwy system eksploatacji i wentylacji.

101.wymień rodzaje deformacji powierzchniowych powstałych na skutek prowadzonej eksploatacji

deformacje nieciągłe powierzchniowe:

–zapadliska

-wypietrzenia

-osuwiska

102. Wymień wskaźniki deformacji terenu

- największe obniżenie terenu -W_max,

- największe nachylenie terenu -T_max,

- największe względne przesunięcie poziome -E_max,

- największe krzywizny -K_max.

104. Opisz krótko sposoby zminimalizowania wpływu eksploatacji na powierzchnię terenu.

Do takich sposobów zaliczymy zastosowanie przy eksploatacji możliwie szczelnej podsadzki, zwłaszcza hydraulicznej. Zmniejsza się wtedy W_max i z nim wszystkie inne wskaźniki. Ponadto eksploatacje z ochroną stropu, czyli wybieranie częściowe pasami przy jednoczesnym pozostawieniu między nimi filarów węglowych odpowiedniej szerokości. Kolejne wybieranie pokładów tak aby wpływy ich nie sumowały się oraz zaczynanie eksploatacji pod chronionym obiektem i szybkie jej prowadzenie w dwie przeciwne strony.

105.

W_max = -a * g

Dla zawału stropu a = 0,7-0,9

Dla podsadzki suchej a = 0,3-0,6

Dla podsadzki hydraulicznej a = 0,1-0,2

106 Czym różni się filar ochronny od oporowego

filar oporowy - filar wzdłuż wyrobisk w wybieranej części złoża, pozostawiony dla ich ochrony.

Filar ochronny – jest to część obszaru górniczego w którym są zabronione wszelkie roboty górnicze. Zadaniem filara ochronnego jest zabezpieczenie obiektów technicznych przed negatywnym wpływem eksploatacji górniczej.

107. Na czym polega eksploatacja skrępowana
Eksploatacja z zastosowaniem specjalnych rygorów dla zmniejszenia jej wpływów na powierzchnię w celu ochrony znajdujących się tam obiektów nosi nazwę eksploatacji skrępowanej.