UPROSZCZONY PROJEKT SYSTEMU EKSPLOATACJI ZŁOŻA
W KOPALNI WĘGLA KAMIENNEGO
SPIS TREŚCI
Opracowanie mapy złoża węgla kamiennego
Charakterystyka warunków górniczo-geologicznych złoża
miejsce zalegania złoża,
kategoria ochrony powierzchni,
głębokość zalegania złoża, jego grubość i kąt nachylenia,
rodzaje skał stropowych wg GIG,
profil skał otaczających pokład węgla,
występujące zagrożenia naturalne,
zaburzenia tektoniczne i sedymentacyjne
Sposób udostępnienia i przygotowania złoża do eksploatacji
określenie kategorii ochrony powierzchni
określenie stateczności stropu zawałowego,
dobór systemu eksploatacji z uwagi na warunki górniczo-geologiczne oraz klasyfikację systemów eksploatacji w kopalniach węglowych,
sposób rozcięcia i udostępnienia złoża na mapie,
określenie wymiarów przekroju poprzecznego wyrobiska korytarzowego,
opis technologii drążenia wyrobiska korytarzowego.
Określenie podstawowych parametrów systemu eksploatacji złoża
opis technologii urabiania złoża,
określenie zasobów złoża w projektowanej parceli eksploatacyjnej,
określenie wielkości wydobycia dobowego, postępu dobowego,
kalendarz robót eksploatacyjnych,
określenie odporności obudowy zmechanizowanej ścianowej,
dobór kompleksu ścianowego (obudowy zmechanizowanej, przenośnika oraz kombajnu ścianowego),
charakterystyka dobranych maszyn i urządzeń ścianowych,
ustalenie okresu rozruchu ściany,
określenie dopuszczalnej ścieżki przystropowej,
szczegółowy rysunek eksploatacji złoża,
sposób zabezpieczenia wyrobiska przyścianowego przed frontem eksploatacji ścianowej (i w jednostronnym otoczeniu zrobów),
sposób zabezpieczenia skrzyżowania ściana-chodnik.
Charakterystyka zagrożeń naturalnych i ich zwalczanie.
Kategorie ochrony powierzchni
Uproszczony podział terenów i obiektów wg kategorii ochrony powierzchni.
Kateg. |
Dopuszczalne deformacje |
Rodzaje obiektów |
||
|
εmax [mm/m] |
Tmax [mm/m] |
Rmin [km] |
|
I |
1,5 |
2,5 |
20 |
Zabytkowe obiekty, ważne urządzenia przemysłowe, główne gazociągi, zbiorniki wodne. |
II |
3,0 |
5,0 |
12 |
Obiekty przemysłowe, piece hutnicze, szyby, duże miasta, główne szlaki, stacje kolejowe, mosty. |
III |
6,0 |
10,0 |
6 |
Główne drogi, mniej ważne budynki budowlane, rurociągi, kanalizacja, wysokie kominy. |
IV |
9,0 |
15,0 |
4 |
Stadiony sportowe, pojedyncze budynki mieszkalne, inne mało ważne budynki, obiekty. |
V |
>9,0 |
>15,0 |
<4 |
Występują poważne uszkodzenia oraz zniszczenia obiektów i terenów (łąki, lasy). |
Klasyfikacja skał storpowych wg GIG
Rodzaj skał |
Wytrzymałość laboratoryjna na ściskanie Rc [MN/m2] |
Zwięzłość [f] |
|||
|
Skały |
Węgla |
Skały |
Węgla |
|
A1 |
Bardzo kruche łupki ilaste gęsto uławicone |
5-12 |
- |
0,4-0,7 |
- |
A |
Łupki ilaste gęsto uławicone, względnie bardzo mało zwięzły węgiel |
13-24 |
15-24 |
0,8-1,2 |
0,6-1,0 |
B |
Łupki ilaste średnio uławicone, względnie zwięzły węgiel |
25-39 śr 32 |
25-35 śr 30 |
1,3-2,0 |
1,1-1,4 |
C |
Łupki piaszczyste lub piaskowce średnio uławicone, względnie zwięzły węgiel |
40-54 śr 48 |
36-43 śr 40 |
2,1-3,0 |
1,5-1,7 |
D |
Łupki piaszczyste lub piaskowce grubo uławicone, względnie bardzo zwięzły węgiel |
55-74 śr 65 |
44-52 śr 48 |
3,1-4,0 |
1,8-2,0 |
E |
Piaskowiec bardzo grubo uławicony |
75-110 śr 90 |
- |
4,1-6,0 |
- |
3.2 Określenie stateczności stropu zawałowego.
Na stateczność pakietu warstw skalnych stropu zawałowego ściany (tzw. liczbę L) mają wpływ następujące czynniki:
rodzaj warstw,
ich wzajemny układ,
stopień zawilgocenia in situ,
właściwości wytrzymałościowe,
naturalna podzielność warstwowa.
Liczbę wskaźnikową „L”, dającą podstawę do prognozowania stateczności stropów oraz ich klasyfikację, określić można równaniem:
L = 0,0064(10Rc)1,7*k1*k2*k3
gdzie:
Rc - laboratoryjna wytrzymałość na ściskanie skał, [MPa]
k1 - współczynnik efektywnego wykorzystania wytrzymałości w caliźnie,
k2 - współczynnik reologicznych własności skał,
k3 - współczynnik zmiany wytrzymałości wynikających z różnicy zawilgocenia skał w masywie i badanych próbek w odniesieniu do skał suchych.
Tabela współczynników k1, k2, k3
Rodzaj skały |
k1 |
k2 |
k3 |
piaskowiec |
0,33 |
0,7 |
0,7 lub 0,8 |
mułowiec (łp. piaszczysty) |
0,42 |
0,6 |
|
iłowiec (łp. ilasty) |
0,5 |
0,6 |
|
Obliczenia liczby wskaźnikowej - L należy dokonać dla wszystkich warstw stropu, tzw. „Lśr” w pakiecie (5*M), w/g profilu skał stropowych.
(mi - grubość kolejnej warstwy stropu, Li - liczba wsk. stropu kolejnej warstwy nad pokładem).
W zależności od wartości liczby wskaźnikowej „Lśr” można podać klasę stropu (tablica 1) oraz przewidywać zachowania się stropu zawałowego w danym rejonie eksploatacyjnym.
Tablica 1
Klasyfikacja skał stropowych pod względem tworzenia zawału stropu
Klasa stropu zawałowego |
Liczba wskaźnikowa stropu zawałowego |
Charakterystyka stropu zawałowego |
I |
0<L≤18 |
Stropy bezpośrednie, najsłabsze, odpadające natychmiast po odsłonięciu (przy dolnych wartościach wskaźnika), lub z pewnym opóźnieniem. Dla utrzymania tego stropu niezbędne jest przypinanie łaty węgla |
II |
18<L≤35 |
Stropy bezpośrednie bardzo trudne i trudne do utrzymania, stropy rozpadające się (do L=30), pełne dziur, obwałów i spękań. Stropy wiszące na obudowie, bardzo zawalające się, kruche, niebezpieczne. |
III |
35<L≤60 |
Stropy przy dolnej wartości L spękane z lokalnie występującymi obławami, słabe, stopniowo przechodzące w coraz mocniejsze. Przy górnej granicy L - dość mocne, łatwo przechodzące w stan zawału. |
IV |
60<L≤130 |
Stropy przy dolnej wartości L dobre, stopniowo coraz trwalsze, następnie bardzo dobre, stwarzające dobre warunki pracy, typowo zawałowe. W pobliżu górnej granicy L - przechodzą jednak w stan zawału. |
Va |
130<L≤250 |
Stropu bardzo mocne i trwałe. Prowadzenie ścian z zawałem stropu wymaga stosowania odpowiednich technik powodowania zawału (np. strzelanie). |
VB |
L>250 |
Stropy wybitnie mocne i trwałe. W obecnych warunkach technicznych nie przewiduje się przy takich stropach prowadzenia ścian z zawałem. |
Porównując obliczoną wartość liczby wskaźnikowej Lśr z wartościami zawartymi w tablicy 1, stwierdzamy: czy warstwy stropowe zalegające nad przedmiotowym rejonem eksploatacyjnym wykazują zdolność do tworzenia zawału.
Urabianie |
Ładowanie urobku |
Wykonywanie obudowy |
Odstawa urobku |
Organizacja robót |
Organizacja pracy |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
kombajn ramieniowy frezujący |
|
|
|
Ręczne przy wykorzystaniu głowicy kombajnu |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
drużyny robocze z wydzieleniem zawodów |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
przenośniki zgrzebłowe |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
ładowarka kombajnu |
|
|
|
|
|
cykliczno- potokowa |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
kombajn udarowy |
|
|
|
zmechanizowane manipulatorem |
|
|
wozy |
|
|
|
drużyny kompleksowe specjalizowane |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
ładowarka odrębna |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
potokowa |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
zmechanizowane z tarczą (obudową zmechanizowaną) przesuwna wraz z kombajnem |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
kombajn pełnoprzekrojowy wiercący |
|
|
|
|
|
|
kolejki podwieszane |
|
|
|
drużyny kompleksowe specjalne |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Rys. Schemat blokowy systemów technologicznych dla wyrobisk korytarzowych z urabianiem skał w sposób mechaniczny. |
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||
Wyszukiwarka