4. Dobór obudowy dla chodnika odstawczego Aw w pokładzie 510 na poziomie 665 kopalni KWK ”Mysłowice-Wesoła”, metodą minimalnych obrysów

Metoda minimalnych obrysów ma za zadanie wyznaczenie minimalnej wysokości i szerokości wyrobiska ze względu na maszyny i urządzenia, które mają się znaleźć w wyrobisku, jak i minimalnych odstępów tych maszyn od siebie oraz zapewnienia bezpiecznej przestrzeni pracownikom, którzy będą pracować i poruszać się w tym wyrobisku. By uzyskać potrzebną wysokość, należy dodać wszystkie pionowe wysokości maszyn, minimalne odstępy między urządzeniami a innymi maszynami oraz obudową. Aby uzyskać szerokość, trzeba dodać wszystkie wymiary poziome.[7]

1. Rodzaj i typ maszyn, instalacji i urządzeń zastosowanych w wyrobisku

4.1.1. Maszyny i urządzenia w wyrobisku:

• kombajn chodnikowy typu AM-75 [3]

• przenośnik taśmowy 1200mm – szerokość konstrukcji S₁ = 1340 mm,

• lutniociąg φ 1000 S₂ = 1000 mm,

• rurociąg ppoż. φ 108 S₃ = 200 mm w miejscu kołnierza (wg PN-EN 1092-1:2010)

• rurociąg sprężonego powietrza - φ 108 S₃ = 200 mm,

• rurociąg odwadniający - φ 150 S₃ = 235 mm ,

• kolejka podwieszaną typu Becker KPCS - 148 S₄ =800 mm,[8]

4.1.2. Wymagane przepisami odległości ruchowe.

• minimalna odległość taśmociągu od ociosu S₅= 400 mm (wg PN-G-06009:1997),

• minimalna odległość między taśmociągiem a najszerszym środkiem transportu

S₆ = 400 mm (wg PN-G-06009:1997),

• minimalna szerokość przejścia dla załogi S₇= 700 mm (wg PN-G-06009:1997),

• minimalna odległość między przejściem dla ludzi a najszerszym środkiem transportu S₈= 400 (wg PN-G-06009:1997),

• Odległość szyny od obudowy H₃ = 250mm (wg PN-G-06009:1997),

• minimalna wysokość przejścia dla załogi H₄ = 1800 mm (wg PN-G-06009:1997),

• minimalna odległość między przewożonym elementem , kolejką podwieszaną, a spągiem H₅ = 400 mm,

• wysokość belki przewozowej kolejki Becker KPCS od dolnej krawędzi trasy

H₆ = 500 mm

• wysokość transportowa sekcji obudowy zmechanizowanej przewidzianej w tym rejonie H₇= 1600mm

• wysokość kolejki Becker KPCS od dolnej krawędzi trasy H₁ = 1250 mm [8]

• szynami kolejki podwieszanej typu I 155 H₂ =250 mm.[8]

  1. Dobór gabarytów obudowy wyrobiska

4.2.1. Obliczenia ze względu na minimalne obrysy

Obliczenie szerokości wyrobiska przy spągu:

S_min=(S₁+S₅+S₇+S₈+S₃)∙1,05

S_min=(1340+400+400+400+700+800+235)∙1,05

S_min=4070 mm

Obliczenie szerokości użytecznej wyrobiska:

S_u=(S₁+S₃+S₅+S₆+S₇+S₄)∙1,05

S_u=(1370+800+400+400+400+700)∙1,05

S_u=4070 mm

S_uc= S_u+0,3S_u

S_uc = 5291 mm

Określenie minimalnej wysokości wyrobiska:

H_min=(H₂+H₅+H₄+H₆+H₇)*1,05

H_min=(1600+500+250+400+250)*1,05

H_min = 3150 mm

4.2.2. Dobór obudowy łukowej podatnej

Ze względu na konieczną szerokość użyteczną wyrobiska (5291 mm) oraz wysokość minimalną (3150 mm), korzystając oferty z huty Łabędy, została dobrana obudowa typu ŁP10 która posiada wymiary przedstawione w tabeli 4.1.

Tab. 4.1 Wymiary i parametry obudowy korytarzowej ŁP10/V29 [9]

Oznaczenie	F	S	W	Z	C	Masa
	[m^2]	[mm]	łuk stropnicowy	łuk ociosowy	odrzwia bez strzemion
			x[kg]
ŁP10/V29/A	17,7	5500±100	3800±70	820	550 ±28	91,9

4.2.3. Określenie minimalnego przekroju poprzecznego wyrobiska ze względów wentylacyjnych

1. Kryterium wentylacyjne:

Ilość powietrza przepływającego przez te wyrobisko ustalono na 2100m³ / min. Wielkość ta zapewni odpowiednią ilość powietrza przepływającego przez projektowane ściany mające być drążone z tego chodnika.

Q=2100m³/min = 35 m³/s

1. Prędkość w wyrobisku:

Dla projektowanego wyrobiska powinna zachodzić zależność:

$${V_{\min} \leq V}_{\text{RZ}} \leq V_{\text{dop}}\ \left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$$

V_RZ- rzeczywista prędkość powietrza $\left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

Q- natężenie przepływu powietrza $\lbrack\frac{m^{3}}{s}\rbrack$ Q=35 $\lbrack\frac{m^{3}}{s}\rbrack$$\lbrack\frac{m^{3}}{s}\rbrack$

F- przekrój użyteczny wyrobiska (w świetle obudowy) [m²], F=17,7[m²]

V_dop- dopuszczalna prędkość powietrza w wyrobisku $\left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$, V_dop= 8 $\left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

V_min- minimalna prędkość powietrza w wyrobisku $\left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$, V_min =1$\left\lbrack \frac{m}{s} \right\rbrack$

Warunek jest spełniony, ponieważ zachodzi zależność:

V_min ≤ V_RZ ≤ V_dop 

Obliczanie minimalnego wydatku powietrza:

Q = 60 * F * V_min

Q = 60 * 17,7 * 1=1062 m³/min

Q- natężenie przepływu powietrza [m²/min]

F- przekrój użyteczny wyrobiska (w świetle obudowy) [m²]

Obliczanie maksymalnego wydatku powietrza:

Q = 60 * F * V_max

Q = 60 * 17,7 * 8= 8496 m³/min

4.2.4. Obliczenie wielkości wyrobiska w wyłomie

Szerokość projektowanego wyrobiska  w wyłomie jest równa szerokości wyrobiska plus 500 mm dla wyłomu. Szerokość projektowanego wyrobiska jest równa 5500m

B=5500+500=6000 mm

Wysokość wyrobiska w wyłomie jest równa wysokości wyrobiska plus 500 mm dla wyłomu. Wysokość projektowanego wyrobiska jest równa 3800 mm

H=3800+500= 4300 mm

Przekrój poprzeczny wyrobiska w wyłomie wynosi:

F=6,0x4,3x0,8=20,64 m²