Metody urabiania skał.
Grupa 1, temat 3
Karolina Copiak
Ewa Maciejowska
Przemysław Gorgoń
Wojtek Wendreński
Co to jest urabianie? Przez urabianie skały rozumie się odspajanie różnymi sposobami porcji skały od calizny(skały znajdujące się w skorupie ziemskiej w stanie naturalnym). Urobiona skała powinna nadawać się do ładowania i transportu przy użyciu obecnie dostępnych środków transportowych oraz umożliwiać swobodne manipulowanie kopalinami, stosownie do wymogów aktualnych procesów technologicznych przeróbki i przetwórstwa kopalin.
Urabianie jest podstawową czynnością przy eksploatacji górniczej zarówno kopaliny użytecznej jak i skały płonnej. Odpowiednio do warunków zalegania oraz własności mechanicznych, fizycznych i chemicznych skały stosuje się różnorodne metody urabiania. Kopaliny płynne (ciekłe lub lotne) oraz w pewnych warunkach kopaliny sypkie nie wymagają urabiania.
Skałę można urabiać narzędziami mechanicznymi niszczącymi jej spójność, można ją rozpuszczać, topić, zmieniać w płyn działaniem chemicznym lub też urabiać za pomocą energii cieplnej, elektrycznej, strugi wody lub energii wyzwolonej przy wybuchu.
Różne są stopnie trudności urabiania skał, wynikające z ich naturalnych własności. Do mierzenia stopnia trudności urabiania skał wprowadzono pojęcie ich urabialności. Przez urabialność w sensie mechanicznym rozumie się podatność skały na oddzielenie jej części od calizny.
Potrzeba klasyfikacji skał ze względu na urabialność wynika przede wszystkim z konieczności wyboru odpowiedniej, najbardziej efektywnej metody i sposobu urabiania danej skały.
Najogólniej pod względem urabialności skały dzielimy na:
Sypkie – są to piaski i żwiry nienastręczające większych trudności przy urabianiu.
Miękkie – mają małą twardość i wytrzymałość, dają się stosunkowo łatwo urabiać. Do skał miękkich zalicza się iły, gliny, kredę, gips oraz niektóre typy węgla brunatnego.
Kruche – mają zwykle gęstą sieć wyraźnych płaszczyzn pomniejszonej spoistości, dzięki której są łatwo urabialne. Należą do nich: węgiel brunatny, niektóre typy węgla kamiennego oraz piaskowce szczelinowate i łupki piaszczyste.
Twarde – odznaczają się dużą zwięzłości, twardością oraz wytrzymałością i wskutek tego są bardzo trudno urabialne. Zalicza się do nich węgiel kamienny i antracyty, zbite piaskowce oraz wapienie i dolomity.
Bardzo twarde – są to przede wszystkim skały magmowe, jak granity, bazalty, gnejsy, porfiry i inne; są one bardzo trudno urabialne.
Opracowano kilka metod bezpośredniego pomiaru skutków działania określonej energii na próbki skały (węgla). Wielkość wyznaczoną tymi metodami nazwano wskaźnikiem energetycznym. Dla węgla kamiennego zastosowano w Polsce wskaźnik urabialności f określony metodą M.B. Protodiakonowa.
Na podstawie wskaźnika f ustalono wytyczne dotyczące metod urabiania węgla dostępnymi maszynami, następująco:
| Wartości f | Metoda urabiania |
|---|---|
| 0,3 – 1,2 | Strugi węglowe statyczne |
| Do 1,5 | Kombajny frezujące średniej mocy do 120 kW |
| Do 1,6 | Kombajny frezujące o mocy 135 kW |
| Do 1,8 | Kombajny frezujące dużej mocy 240 kW |
| Do 2,4 | Kombajny dużej mocy oraz środki pomocnicze, jak strzelanie wstrząsowe, nawilgacanie pokładu itp. |
| > 2,4 | Materiały wybuchowe |
Tabela wytyczne dotyczące metod urabiania węgla
Skały urabia się sposobami mechanicznymi, rzadziej fizycznymi i chemicznymi lub kombinacją tych sposobów.
Mechanicznie urabia się skały za pomocą:
Narzędzi ręcznych lub organów urabiających tzn. maszyn górniczych;
Strumienia wody o dużym ciśnieniu;
Ciśnienia gazów wywiązujących się w otworach strzałowych w wyniku wybuchu w nich materiału wybuchowego lub wypływających z nabojnic wkładanych do otworów;
Temperatury, dawniej zalewano 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.
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.
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.).
Od najdawniejszych czasów przez wiele wieków do urabiania skał służyły wyłącznie narzędzia ręczne, wykonane początkowo z kamienia lub jeleniego rogu, a później z żelaza. Były to kilofy, żelazka i młoty, kliny oraz łomy i łopaty i inne. Narzędzia te stosowano do urabiania nie tylko skał łatwo urabialnych, ale nawet najtrudniej urabialnych!
Obecnie narzędzia ręczne w postaci kilofów i łopat stosuje się w górnictwie sporadycznie, do wykonywania różnych prac pomocniczych.
W górnictwie współczesnym nawet skały sypkie, jak piaski i żwiry, oraz miękkie –iły, gliny i węgiel brunatny – urabia się przy użyciu wysokowydajnych koparek mechanicznych.
Rozwój mechanizacji urabiania i w ogólne mechanizacji operacji górniczych datuje się od momentu opanowania i rozpowszechniania źródeł energii. Obecnie do napędu maszyn urabiających stosuje się następujące rodzaje energii:
Elektryczna – obecnie powszechnie stosowana w górnictwie.
Hydrauliczna – energia cieczy znajdującej się w ruchu, który wywołany jest odpowiednią różnicą ciśnień. Ta energia nie została rozpowszechniona w kopalniach w ostatnich latach.
Powietrza sprężonego – do nie dawna była dominującym rodzajem stosowanej energii. Stosuje się ją do napędu młotków mechanicznych, wiertarek obrotowych i udarowych oraz udarowo-obrotowych, wentylatorów lutniowych, niektórych typów ładowarek, pomp itp.
Do wiercenia otworów strzałowych, czyli wyrobisk górniczych wydrążonych w ośrodku skalnym o określonym kształcie i wymiarach, przeznaczonych do umieszczania w nim ładunku materiałów wybuchowych, w górnictwie podziemnym stosuje się trzy następujące rodzaje wiertarek:
Produkuje się je w kilku wersjach do wiercenia ręcznego oraz z urządzeniami podtrzymującymi i posuwem mechanicznym. Wiertarki obrotowe mogą mieć napęd elektryczny, pneumatyczny lub hydrauliczny.
Stosuje się je obecnie do wiercenia w skałach twardych. Ostrze wiertarki udarowej wykonuje uderzenie o skałę, co powoduje jej kruszenie i pękanie. Po każdym uderzeniu następuje obrót wiertła o pewien niewielki kąt i następnie uderzenie. Dzięki temu niezależnie od kształtu ostrza wiertła, otwory mają przekrój kołowy.
Czyli zalety wiercenia obrotowego i udarowego. Wiertło wykonuje ciągłe, niezbyt duże obroty oraz uderzenia przy stałym dość znacznym docisku wiertła do calizny. W wyniku tego uzyskano znaczne zwiększenie wydajności wiercenia, wyeliminowano straty energii na powtórne miażdżenie zwiercin, zmniejszono szybkość tępienia ostrza.
Wiertarki te wykonuje się zwykle z napędem pneumatycznym, zarówno dla układu udarowego, jak i obrotu.
Młotki mechaniczne, zwane dawniej młotkami odbudowy, stanowiły jeden z pierwszych sposobów częściowej mechanizacji urabiania miękkiego węgla w ścianach i chodnikach. Obecnie młotki mechaniczne stosowane są w górnictwie podziemnym, jako urządzenia pomocnicze.
Wrębiarki są to maszyny do wykonywania wrębów. Wrębem nazywa się wąską szczelinę wykonaną w caliźnie przodku.
Celem wykonywania wrębów jest ułatwianie urabiania za pomocą materiałów wybuchowych przez odsłonięcie dodatkowej płaszczyzny calizny.
Zmniejsza się dzięki temu liczbę otworów strzałowych, zużycie materiałów wybuchowych i środków zapalczych. Równocześnie unika się nadmiernego kruszenia węgla i tworzenia pyłu.
Maszyny zespołowe, czyli kombajny, wykonują równocześnie kilka operacji górniczych najczęściej - urabiają i ładują. Ze względu na ich dużą wydajność i całkowitą mechanizację uciążliwych operacji górniczych maszyny zespołowe są stosowane coraz powszechniej.
I tak możemy wyróżnić:
Całkowitą mechanizację drążenia chodników węglowych uzyskuje się przez zastosowanie do ich drążenia kombajnów chodnikowych. Kombajn urabia caliznę węglową, ładuje urobek na przenośnik odstawy.
Urabianie kombajnem polega na skrawaniu (frezowaniu) calizny węglowej organem urabiającym. Pozwala to na nienaruszenie górotworu robotą strzelniczą, uzyskanie dokładnego kształtu pożądanego wyłamu skalnego, a również skraca do minimum obecność załogi w czole przodku, zwiększając bezpieczeństwo pracy.
Kombajn ten jest przeznaczony do pracy w przodkach ścianowych. Zależnie od sposobu urabiania węgla rozróżnia się:
Kombajny strugające- organ urabiający przesuwa się ruchem postępowym i odcina urobek w przodku ścianowym.
Kombajny wycinające – urabiające węgiel odpowiednio skonstruowanymi wrębiarkami.
Kombajny wiercące – urabiające węgiel zespołem wierteł.
Kombajny frezujące – organ urabiający w postaci bębna, ślimak lub tarczy skrawa caliznę węglową osadzonymi na nich nożami.
Technika strugowa jest jedną z najprostszych metod wybierania cienkich i średniej grubości pokładów węgla. Ten sposób urabiania (w tej grupie pokładów) jest technicznie i ekonomicznie konkurencyjny w porównaniu z ścianowymi kombajnami bębnowymi. Strugi węglowe są prostymi, nieskomplikowanymi maszynami urabiająco – ładującymi.
Oto kilka przykładów takich strugów:
Strug typu SWS-4 - przeznaczony jest do pracy w ścianach długości 140 do 200m, wysokości 0, 8 do 1, 8 m i nachylonych pod kątem do 20º
Strug typu SWS-4/E190 – przeznaczony jest do pracy w ścianach długości do 200 m, wysokości 0, 6 do 1, 8 m i nachyleniu do 20º. Może być również stosowany w pokładach do ładowania i transportu urobku z wyrobisk ścianowych, w których urabia się węgiel materiałami wybuchowymi.
Strug ślizgowy typu 7-26 - przeznaczony do pracy w ścianach wysokości 0, 9 – 2, 0m. Strug dostosowany jest do współpracy z obudową zmechanizowaną osłonową, tworząc kompleks strugowy przeznaczony do pracy w trudnych warunkach stropowych i spągowych.
Strugołapacz jest to ścianowa maszyna urabiająca przemieszczająca się po przenośniku zgrzebłowym za pomocą łańcuchowego bądź bezcięgnowego mechanizmu posuwu adaptowanego z typowych kombajnów węglowych.
Noże urabiają węgiel równolegle do czoła ściany i są napędzane aktywnymi napędami hydraulicznymi lub młotami hydraulicznymi.
W celu uzyskania dobrych wyników produkcyjnych w ścianowych systemach wybieranie węgla nie tylko stosuje się maszyny do urabiania, ładowania, transportu i obudowy, ale zestawia się je w odpowiednie zespoły zwane kompleksami mechanicznymi. Poszczególne maszyny wchodzące w skład takich kompleksów, jak kombajny lub strugi, przenośniki zgrzebłowe ścianowe, przenośniki zgrzebłowe ścianowe, przenośniki podścianowe, obudowa oraz urządzenia do wszelkich prac pomocniczych, cechuje wzajemna współzależność konstrukcyjna i ruchowa.
Zasada urabiania materiałami wybuchowymi polega na tym, że zwykle do otworów wykonanych w caliźnie wprowadza się ładunki materiału wybuchowego, które następnie odpala się, tj. powoduje ich wybuch. Wytwarzające się przy wybuchu duże ilości gazów o wysokiej temperaturze mają olbrzymie ciśnienie, które powoduje rozerwanie calizny.
Najdawniej znanym materiałem wybuchowym jest proch czarny. Został on wynaleziony w Europie ok. 1300 roku. Przez długie lata był jedynym górniczym materiałem wybuchowym. Dopiero w roku 1866 wynaleziono dynamit.
Zastosowanie materiałów wybuchowych do urabiania skał było wydarzeniem przełomowym w rozwoju górnictwa.
Obecnie zużycie materiałów wybuchowych w naszym górnictwie, zwłaszcza węglowym, systematycznie się zmniejsza, to jednak stosowanie urabiania materiałami wybuchowymi w wielu robotach górniczych jest jeszcze obecnie najrozsądniejsze.
Zespół czynności i zabiegów mających na celu urabianie skał za pomocą materiałów wybuchowych w wyrobiskach górniczych nazywa się górniczymi robotami strzelniczymi.
Z materiałami wybuchowymi wiąże się ściśle pojęcie wybuchu. Wybuch –jest to zjawisko gwałtownej zmiany stanu równowagi, któremu towarzyszy zniszczenie środowiska, huk i przeważnie błysk.
Wybuchy dzielimy na:
Wybuchy fizyczne – polega on na gwałtownej fizycznej zmianie stanu równowagi, której towarzyszy huk i wykonanie pracy mechanicznej, np. rozerwanie butli z gazem sprężonym lub nabojnic.
Wybuchy chemiczne – jest to gwałtownie przebiegająca reakcja chemiczna, której towarzyszy wykonanie pracy mechanicznej i efekt dźwiękowo-świetlny. Zjawiska te są skutkiem wydzielania się w czasie reakcji dużej ilości ciepła i gazów lub par. np. wybuch pyłu węglowego.
Materiał wybuchowy (MW) – Jest on związkiem chemicznym lub ich mieszaniną zdolną pod wpływem bodźca zewnętrznego do gwałtownej reakcji chemicznej, przy której wydziela się duża ilość ciepła i gazów lub par przy równoczesnym dużym stężeniu energii.
Górniczy materiał wybuchowy (GMW) – za GMW uznaje się tylko te MW, które zostały dopuszczone do użytku w górnictwie przez Wyższy Urząd Górniczy. GMW może być tylko takie ciało wybuchowe, które gwarantuje bezpieczeństwo manipulacji, tzn:
Ma odpowiednią wrażliwość na bodźce zewnętrzne, – czyli MW nie może być zbyt czuły, czyli łatwo rozpoczynający reakcję pod wpływem słabych, przypadkowych bodźców zewnętrznych.
Dostateczną stałość chemiczna- powinna gwarantować w czasie przechowywania zachowanie wrażliwości na bodźce oraz niezachodzenie w nim żadnych reakcji chemicznych.
Poręczność, – czyli łatwość w posługiwaniu się MW w czasie wykonywania robót strzelniczych.
Dostateczna moc, – którą potrzebujemy, aby osiągnąć cel, dla którego wykonujemy roboty strzelnicze.
W zależności od szybkości przebiegu reakcji rozkładu MW wyróżnia się:
Deflagracja – powolny egzotermiczny rozkład. Towarzyszy jej obfite wydzielanie trujących gazów. Jest to zjawisko niebezpieczne ze względu na możliwość zapalenia metanu (w kopalni metanowej). Przyczynami deflagracji są np. zwilgocenie MW, rozerwanie opakowania nabojów MW i zanieczyszczenie go pyłem węglowym.
Eksplozja – rozkład wybuchowy charakterystyczny dla prochów.
Detonacja – szybka reakcja rozkładu MW kruszących.
Ze względu na skład chemiczny GMW dzieli się na:
Materiały wybuchowe amonowo – saletrzane – podstawowym jej składnikiem jest saletra amonowa (NH4NO3), która jest trwała chemicznie oraz jest trudna do pobudzenia detonacji. Pozostały składniki to estry kwasu azotowego, nitrozwiązki aromatyczne, mączka drzewna, sól kuchenna, pył aluminiowy oraz barwniki. Zaletą tej grupy GMW jest prostota produkcji, taniość, trudność deflagracji(w warunkach górniczych) i mała wrażliwość na tarcie oraz uderzenie.
Materiały wybuchowe nitroglicerynowe – jest to mieszanina wielu składników, z których dużą ilość stanowi nitrogliceryna. Dzięki swojej budowie żelatynowej MW nitroglicerynowe odznaczają się dużą odpornością na wodę, dzięki czemu mogą być używane w otworach mokrych oraz pod wodą.
Materiały wybuchowe inicjujące – ich charakterystyczną cechą jest bardzo duża szybkość rozwoju w nich fali detonującej, zapoczątkowanej impulsem prostym (płomieniem, tarciem, ukłuciem, uderzeniem). W związku z tym te MW są bardzo wrażliwe na bodźce, dlatego należy się z nimi obchodzić bardzo ostrożnie. Przedstawicielami MW inicjujących są:
Azydek ołowiu – najczęściej stosowany MW inicjujący.
Trójnitrorezorcynian ołowiu – stosuje się go w ładunku pierwotnym spłonek, jako dodatek uczulający azydek na płomień.
Środki inicjujące i zapalające służą do pobudzenia w odpowiednim momencie MW do wybuchu, podczas którego powinien on wykonać zamierzoną pracę mechaniczną. Środkami tymi są:
Spłonki górnicze – metalowa rurka z dnem z zaprasowanym ładunkiem MW inicjującego, którego fala detonacyjna wywołuje detonację ładunku pośredniego i wtórnego, również znajdującego się w dalszej części spłonki.
Lonty prochowe – giętka rurka wypełniona prochem czarnym, służąca do spowodowania wybuchu MW za pośrednictwem spłonki. Użycie lontu prochowego (odpowiedniej długości) umożliwia bezpieczne wycofanie się przed wybuchem MW.
Lonty detonujące – mają rdzeń utworzony z MW kruszącego, osłonięty niciowymi oplotami pokrytymi syntetycznym tworzywem lub powłoką ołowianą. Stosuje się je m.in. do detonacji wieloczłonowych ładunków MW w otworach strzałowych.
Zapalniki elektryczne (ZE) – jest to urządzenie, w którym energia elektryczna zostaje zmieniona na ciepło potrzebne do zapłonu niewielkiej ilości masy zapalczej. Daje ona płomień powodujący detonację MW.
Strzelanie przeprowadza się prze odpalanie odpowiednich ładunków MW.
Pewną ilość MW zaopatrzonego w środek inicjujący i środek zapalający (lont lub zapalnik elektryczny) odpowiednio ze spłonką zamontowany nazywa się ładunkiem MW. W zależności od kształtu, od umieszczenia w MW środka inicjującego i zapalającego, umiejscowienia ładunku w stosunku do calizny skalnej itp. Rozróżnia się różne rodzaje ładunków.
Rysunek Schemat rodzajów ładunków MW stosowanych w górnictwie
Umieszcza się je wewnątrz calizny skalnej.
Ładunek kolumnowy - Jest to ładunek umieszczony w otworze strzałowym. Z uwagi na przestrzeń, jaka w tych otworach może być wypełniona MW, ładunki te mają kształt wydłużony i cylindryczny.
Ładunek skupiony – stosuje się go przeważnie w robotach kamiennych lub w górnictwie odkrywkowym.
Ładunek z pustą przestrzenią – charakteryzuje się tym, ze w otworze między końcem ładunku do wylotu otworu a końcem przybitki pozostawia się przestrzeń pustą. Stosowanie tego ładunku jest dozwolone wyłącznie w polach niemetalowych.
Ładunek rozłożony – polega na tym, ze w jednym otworze zakłada się więcej niż jeden ładunek MW. Stosuje się przeważnie w wyrobiskach korytarzowych. Każdy z ładunków inicjowany jest zapalnikiem elektrycznym. Ładunek drugi od wylotu otwory musi mieć zapalnik o większym opóźnieniu niż zapalnik ładunku pierwszego. Liczba ładunków nie powinna przekraczać 3.
Ładunek członowy (rozczłonkowany) – stosowany w długich otworach strzałowych. Poszczególne człony takiego ładunku inicjowane są jednym lub dwoma lontami detonującymi. Cały ładunek członowy przygotowuje się na zewnątrz otworu i umieszcza w specjalnym pokrowcu. Tak przygotowany ładunek wprowadza się do otworu przy użyciu linek.
Są to ładunki nakładane, podkładane lub przykładane do calizny skalnej albo do elementów górniczych, które trzeba usunąć. W górnictwie węglowym stosowanie ładunków zewnętrznych jest dozwolone w polach niemetalowych oraz w polach metanowych I i II kategorii zagrożenia metanowego oraz pokładach zaliczonych do klasy A i B zagrożenia pyłowego.
Otwór lub grupa otworów, które mają wykonać pierwszy włom w caliźnie przodku, nazywa się otworami włomowymi. Zależnie od ich usytuowania w caliźnie, położenia względem siebie, warunków geologicznych i własności skał, warunków technicznych, sposobów spalania itp. Uzyskuje się różne rodzaje włomów [w górnictwie: wyrwa w caliźnie wykonana zwykle robotami strzelniczymi w celu uzyskania większej powierzchni dalszego urabiania].
Na przykład włom stożkowy (piramidalny) uzyskuje się przez złożenie trzech otworów (1,2,3) wierconych ukośnie do siebie.
Pod względem zależności od ilości załadowanego MW do otworu, wyróżnia się otwory:
dobrze załadowane – urobek po strzelaniu nie jest nadmiernie rozkruszony
otwory niedoładowane – calizna nie jest rozkruszona, może dojść do wyrzucenia przybitki.
otwory przeładowane – nadmierne rozdrobnienie i odrzucenie urobku
Otwory strzałowe po umieszczeniu w nich środków strzałowych powinny być wypełnione przybitka do wylotu otworu. Jej zadaniem jest izolowanie atmosfery przodku od płomienia powstającego przy wybuchu oraz zamknięcie przestrzeni, w której umieszczono MW.
Do przybitki otworów strzałowych mogą być stosowane materiały niepalne jak: glina z piaskiem, piasek, woda.
Przygotowanie i uzbrajanie nabojów udarowych(nabój, w którym umieszczona jest spłonka z zapalnikiem lub z zamocowanym w niej końcem lontu)
Nabijanie otworów strzałowych
Wypełnianie otworu przybitką
Łączenie otworów strzałowych(obwody strzałowe).
Odpalanie otworów strzałowych
Usuwanie niewypałów
Ze sposobów polegających na działaniu płynów na skałę najszersze zastosowanie znalazło hydrourabianie skał. Wyróżnić należy tu następujące, podstawowe odmiany urabiania hydraulicznego:
Działanie ciągłą strugą wody o dużej prędkości - polega na wypływie przez dyszę wody z rurociągu, o odpowiednio wyprofilowanym cylindrze, pod dużym ciśnieniem. Strumień taki ma w zasadzie prędkość ponaddźwiękową.
Działanie impulsowe przerywaną strugą wody o bardzo dużej prędkości – polega na urabianiu skały powtarzającymi się wysokociśnieniowymi wyrzutami niewielkiej ilości wody. Osiągnąć można tym sposobem bardzo dużą chwilową koncentrację mocy, przy stosunkowo niewielkiej mocy średniej pobieranej przez urządzenie.
Wtłaczanie wody w caliznę
Wtłaczanie wody z powodowaniem fal ciśnienia działającego uderzeniowo
Intensywne nagrzewanie skały powoduje jej kruszenie, pękanie, łuszczenie się lub topnienie. Sposób wypalania otworów strzałowych znalazł szerokie zastosowanie w kamieniołomach i kopalniach odkrywkowych skał twardych i bardzo twardych. Wydajność urabiania płomieniem jest tym większa im skała twardsza. Metodą wypalania otworów najlepiej posługiwać się w kwarcytach, granitach, gabro oraz bardzo twardych rudach żelaza i innych metali.
Stosownie do źródła ciepła można wyróżnić wykonywanie otworów przez:
Spalanie rurki stalowej w tlenie – polega na tym, że miejsce wiercenia oraz końcówkę rurki nagrzewa się niewielką kostką termitu. Gdy koniec rurki nadtapia się, przepuszcza się rurką tlen i rozpoczyna się jej posuw i obrót.
Spalanie benzyny, nafty lub oleju gazowego w tlenie – jest to dużo lepsza metoda od poprzedniej. Polega na spalaniu nafty lub oleju gazowego z tlenem lub podgrzewanym powietrzem w miedzianej komorze na końcu palnika i wydmuchiwanie spalin przez dysze z bardzo dużą prędkością. Oprócz wytapiania, w warunkach tych występuje gwałtowne rozszerzanie się warstewek skały, prowadzące do łuszczenia i odpryskiwania płytek. Im większa różnica temperatur tym urabianie bardziej skuteczne.
Używanie palnika plazmowego – służą do wiercenia lub cięcia skał. Dużo wyższa temperatura zwiększa efektywność urabiania, jednak znacznie też zwiększa pobór mocy.
Zastosowanie innych źródeł ciepła np. płomień acetylenu, metanu, para przegrzana
Nie jest to urabianie powszechne, w niektórych procesach jak topnienie lub odparowania skały okazało się nadmiernie energochłonne. Ale w pewnych warunkach urabianie energią elektryczną daje bardzo korzystny przebieg. Energia elektryczna przenika do wnętrza skały i ogrzewa pewną jej objętość. Wskutek ogrzania objętość ta zwiększa wymiary, wywołując w otoczeniu skalnym naprężenia rozciągające. Co powoduje powstanie naprężeń przekraczających wytrzymałość skały na rozciąganie, a więc jej urabianie.
Wyróżniamy różne metody urabiania energią elektryczną:
Urabianie prądami o normalnej i podwyższonej częstotliwości
Urabianie skał polem elektromagnetycznym ultra wielkiej częstotliwości
Urabianie promieniowaniem infraczerwonym
Urabianie skał promieniowaniem lasera
Górnictwo, część Ia, Tadeusz Bielewicz, Bolesław Prus, Jerzy Honysz.
http://www.teberia.pl/bibliografia.php?a=showarticle&ArticleID=6768
Urabianie mechaniczne i fizykalne skał, Prof. Dr inż. Tadeusz Opolski, wydawnictwo Śląsk, Katowice 1982
Zarys rozwoju technologii górnictwa podziemnego, Piotr Strzałkowski, wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2005
Skała płonna, nieużyteczna gospodarczo skała eksploatowana ze złoża wraz z kopaliną, np. piaski i gliny tworzące przewarstwienia w pokładach węgla brunatnego.
nabojnica, górn. urządzenie do bezogniowego urabiania skał, gł. w obecności metanu i pyłu węglowego; najczęściej n. ma kształt stalowej rury z głowicą, wprowadzanej do otworu strzałowego; np. airdox, hydrox.
metoda Frasha - metoda eksploatacji siarki polegająca na jej wytapianiu gorącą wodą, doprowadzoną odwiertami, służącymi również, do odprowadzenia płynnej siarki na powierzchnię.
zwiercina - okruchy i miał skalny powstałe podczas wiercenia; urobek wiertniczy
Przenośnik zgrzebłowy jest to urządzenie transportowe typu przesuwającego w którym przymocowane do łańcucha (łańcuchów) elementy poprzeczne zwane zgrzebłami przesuwają urobek w sposób ciągły w określone miejsce.
Napęd hydrauliczny - urządzenie służące do przekazywania energii mechanicznej z miejsca jej wytworzenia do miejsca napędzanego za pomocą cieczy. Zasada działania napędów hydraulicznych oparta jest na prawie Pascala.
Napędy hydrauliczne są wykorzystywane w górnictwie, hutnictwie, obrabiarkach, maszynach rolniczych, budowlanych i drogowych. Napędy hydrauliczne dzielone są na hydrostatyczne i hydrokinetyczne.
Zalety napędów hydraulicznych: - możliwość łatwego uzyskania dużych sił roboczych - mała objętość, ciężar - możliwość łatwej, bezstopniowej regulacji prędkości ruchu wolnego od drgań i wstrząsów - odporność na długotrwałe przeciążenia, duża sprawność i pewność pracy
młot hydrauliczny – urządzenie instalowane na wysięgniku koparki do rozbijania → brył nadwymiarowych.
Przodek - część wyrobiska, aktywny koniec wyrobiska korytarzowego (chodnika).
W przodku bądź w jego bezpośrednim sąsiedztwie mają miejsce wszystkie prace związane z drążeniem wyrobiska. Zasadniczymi czynnościami są tu urabianie skały, jej odstawa oraz postawienie obudowy w wydrążonym fragmencie wyrobiska.