Gałąź przemysłu zajmująca się wydobywaniem ze skorupy ziemskiej surowców mineralnych zwanych kopalinami i doprowadzeniem ich do stanu, w którym mogą być przekazane do bezpośredniego użytku lub dalszej przeróbki.

Nauka-wyjaśnia przyczyny i skutki zjawisk zachodzących podczas eksploatacji użytecznych surowców oraz ustala zasady racjonalnej eksploatacji tych surowców w celu ich pełnego wykorzystania.

Zawód-obejmuje ludzi zajmujących się wydobywaniem i przeróbką mechaniczną kopalin. Górnikami są inżynierowie technicy i robotnicy, którzy zdobyli odpowiednie kwalifikacje zawodowe niezbędne do prowadzenia eksploatacji oraz przeróbki mechanicznej kopalin.

Eksploatacja górnicza:

Zespół czynności, których ostatecznym celem jest uzyskanie kopaliny użytecznej ze złoża.

Sposób eksploatacji zależy od:

Głębokości zalegania złoża

Rodzaju grubości warstw skał otaczających

Gazonośności złoża

Zawodnienia

I innych czynników techniczno-górniczych

Wyrobisko: pusta przestrzeń w skałach skorupy ziemskiej powstała przez usunięcie skał wskutek eksploatacji.

W zależności od sposobu udostępnienia złoża rozróżniamy:

Górnictwo naziemne

Górnictwo podziemne

Wiertnictwo górnicze

Górnictwo morskie

Podział górnictwa ze względu na rodzaj eksploatowanej kopaliny użytecznej

Górnictwo węgla (podziemne, naziemne)

Górnictwo rud (podziemne, naziemne)

Górnictwo naftowe (otworami wiertniczymi)

Górnictwo skalne i surowców mineralnych;

Górnictwo skalne

g. solne

s. siarkowe

Górnictwo wód leczniczych

Kopalina użyteczna: skała lub minerał, ciało ciekłe lub gazowe o znaczeniu gospodarczym, które bezpośrednio w stanie surowym lub po przerobieniu jest przydatne człowiekowi: pod względem eksploatacji: uzyskiwana ze złoża ze pomocą procesów górniczych.

Rozróżniamy kopaliny główne, które są głównym przedmiotem eksploatacji (węgiel) towarzyszące czyli występujące w zasięgu lub w pobliżu kopaliny głównej będące również przedmiotem eksploatacji (metan, piaski nadkładowe) oraz kopaliny współwystępujące (złoża polimetaliczne)

Podział kopalin użytecznych ze względu na ich znaczenie gospodarcze:

Surowce energetyczne (ropa naftowa, węgiel kamienny i brunatny, gaz ziemny, rudy uranu)

Surowce metaliczne (hematyt, magnetyt, miedź, aluminium, mangan, nikiel, chrom, cynk, ołów, złoto, srebro, platyna, pallad)

Chemiczne (sól, fosfor, siarka, saletra)

Skalne i budowlane-kruszywo (żwiry, piaski) kamień ciosowy (granit, bazalt) kamień ozdobny (marmur, granit) materiały wiążące (gips, anhydryt, wapienie i margle)

Szklarskie i ceramiczne-piaski kwarcowe, gliny, iły

Wody mineralne-szczawy, solanki, wody radoczynne

Kamienie szlachetne i półszlachetne

Podział genetyczny kopalin

Skały otaczające, wśród których zalegają kopaliny użyteczne, a które nie są przedmiotem eksploatacji, nazywają się skałami płonnymi.

Złożem kopaliny użytecznej nazywamy nagromadzenie minerału użytecznego wśród skał płonnych, przedmiotem eksploatacji.

Granice między kopaliną i skała płonną są często bardzo płynne i zależą od kryteriów jakie przyjmiemy.

Złoże przemysłowe- to takie nagromadzenie kopaliny, które może być eksploatowane z korzyścią ekonomiczną, czyli wartość wydobytego materiału jest wyższa niż koszty związane z jego wydobyciem.

Urabianie-czynność kruszenia calizny skały płonnej lub kopaliny użytecznej w celu wykonania jakiegokolwiek wyrobiska górniczego, wyróżniamy urabianie mechaniczne, fizyczne, chemiczne.

Urabialność-opór jaki stawia skała przy jej urabianiu; zależy ona od twardości, wytrzymałości zwięzłości skał.

Podział skał ze względu na urabialność:

Skały sypkie

s. miękkie

s. kruche

s. twarde

skały bardzo twarde

Górnictwo naziemne (odkrywkowe)

Kopalnia odkrywkowa - zakład górniczy w którym eksploatacja złoża polega na usunięciu nakładu skalnego znajdującego się nad złożem oraz wybieraniu odsłoniętej kopaliny użytecznej w otwartym wyrobisku.

Wyrobisko odkrywkowe-przestrzeń o określonych rozmiarach w skorupie ziemskiej powstała w wyniku prowadzenia eksploatacji odkrywkowej.

Odkrywka-w górnictwie przypowierzchniowe złoże surowca odsłonięte w sposób naturalny poprzez erozje lub sztuczny przez człowieka (wyrobisko odkrywkowe+zwały) odkrywki są podstawowymi elementami kopalni odkrywkowej

Podział kopalń odkrywkowych w zależności od wydobywanego surowca

-piaskownie

-żwirownie

-kamieniołomy

-kopalnie węgla brunatnego

-inne kopalnie np. rud metali

Rodzaje wyrobisk odkrywkowych

-stokowe

-wgłębne

-stokowo-wgłębne

Nakład-całość skał przeznaczonych do usunięcia w celu umożliwienia wydobycia kopaliny użytecznej rozróżniamy nadkład górny i między pokładowy

Poziom roboczy-płaszczyzna pozioma lub lekko nachylona na którym pracują lub mogą być ustawione maszyny do pracy

Skarpy odkrywkowe - nachylone powierzchnie powstające w czasie urabiania między dwoma poziomami. W skarpach zakłada się półki, które przeciwdziałać mają zsuwaniu się mas skalnych i oprowadzać wodę

Czynniki wpływające na sposób eksploatacji odkrywkowej

Kształt złoża

Kąt nachylenia warstw

Kierunki spękań

Urabialność kopaliny

Ukształtowanie terenu

Usytuowanie złoża w konkretnej formie morfologicznej

Rodzaje systemów wybierania

1. system ścianowy-polega na przesuwaniu równolegle w głąb złoża frontu roboczego

2. system zabierkowy-złoże wybierane jest pasami (zabierkami) równoległymi do postępu frontu roboczego, przodek jest zawsze prostopadły do kierunku postępu frontu robót:

1. wachlarzowy

2. równoległy

3. system ubierkowy- wybieranie złoża wąskimi przodkami tworzącymi pary równoległe do frontu

Wykop-wyrobisko górnicze udostępniające złoże

Wykopy:

Zewnętrzne- na zewnątrz wyrobiska

Wewnętrzne- wewnątrz wyrobiska

Oddzielne-udostępnia każdy poziom oddzielnie

Grupowe-udostępnia kilka pięter naraz

Wspólne-udostępnia wszystkie piętra eksploatacyjne

Podwójne-oddzielne dla poziomów ładownych i pustych

Polowe-poza złożem

Złożowe- w obrębie złoża

Główne- są to tory i urządzenia: nie niszczy się ich

Przygotowawcze- do utworzenia początkowego frontu robót

Rekultywacja- przywrócenie nieczynnych zwałowisk do stanu pierwotnego lubzagospodarowanie ich na potrzeby ludności

Charakter rekultywacji zależy od:

Własności gruntu

Stosunków wodnych

Ukształtowania powierzchni

Zabezpieczenie terenów rekultywowanych:

Obudowa skarp i zboczy

Wykonywanie tarasów, ujęć i spływów

Płotkowanie

Chemowanie

Wysiew traw

Cele rekultywacji:

Pod uprawę

Zalesianie

Zakładanie pastwisk

Budowa obiektów rekreacyjno-sportowych

Powoływanie parków miejskich

Pod zabudowę itp.

Górnictwo podziemne:

Kopalnia podziemna-zakład prowadzący roboty górnicze w głębi ziemi, udostępniający złoże za pomocą szybu lub sztolni. Stanowi połączenie zespołów wyrobisk górniczych w głębi ziemi oraz urządzeń i budynków na powierzchni.

Obszar górniczy-przestrzeń wyznaczona do prowadzenia działalności eksploatacyjnej przez określony zakład górniczy, niezbędna ze względu na wymagania techniki górniczej, właściwą lokalizację urządzeń i bezpieczeństwo robót oraz prawidłową gospodarkę złożem.

Struktura kopalni-sposób udostępnienia i przygotowania złoża do eksploatacji w ramach obszaru górniczego w zależności od warunków geologiczno-górniczych.

Wyróżniamy struktury:

-węglowe

-kamienne

Wyrobisko podziemne-pusta przestrzeń w skałach skorupy ziemskiej powstała w skutek urabiania i usunięcia skał otoczona zewsząd górotworem z wyjątkiem połączeń z powierzchnią ziemi.

Podział wyrobiska ze względu na przeznaczenie:

• poszukiwawczo-rozpoznawcze

• udostępniające (sztolnie, szyby, szybiki, przecznice)

• przygotowawcze (chodniki główne, poziome, piętrowe, wybierkowe, dowierzchnie, pochylnie, upadowe)

• wybierkowe

Podział wyrobisk ze względu na kształt:

• wyrobiska korytarzowe (szyby, szybiki, sztolnie, przecznice, chodniki)

• wyrobiska komorowe (podszybia, róże komory np. maszynowe, elektryczne)

• otwory wiertnicze

• wyrobiska wybierkowe

Szyb - wyrobisko korytarzowe pionowe głębione w powierzchni w głąb Ziemi. Szybem nazywa się wyrobisko o nachyleniu większym od 45º, głębokości większej od 200m i przekroju poprzecznym większym od 15m2. Na powierzchni terenu nad szybem znajduję się wieża szybowa, a obok wylotu szybu nadszybie. Na kolejnych poziomach do szybu przylegają podszybia, czyli zespoły wyrobisk łączących szyb z poziomem. Dolna część szyby leżąca poniżej najniższego poziomu wydobywczego, w której zbiera się woda ściekająca w szybie, nosi nazwę rząpia.

Podział szybów ze względu na zadania jakie pełnią:

• wydobywcze

• zjazdowe

• materiałowe

• drzewne

• podsadzkowe

• wentylacyjne (wdechowe, wydechowe)

Szybikiem pionowym- nazywa się pionowe wyrobisko korytarzowe głębokości mniejszej od 200m, o przekroju poprzecznym mniejszym od 14m2, mające wlot na powierzchni i prowadzące w głąb ziemi. W kopalniach węgla stosuje się często szybiki ślepe, do różnych celów komunikacyjnych.

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

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

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

Przecznica- poziome wyrobisko korytarzowe udostępniające, wydrążone w skałach płonnych do szybu poprzecznie do linii rozciągłości złoża.

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

Szyby pochyłe- stosowane są wówczas gdy pokład lub żyła wychodzi na powierzchnie ziemi lub gdy ich wychodnie przykryte są niezbyt grubym nakładem. Zadanie szybów pochyłych są takie same jak szybów pionowych.

Chodniki- główne wyrobiska korytarzowe prowadzone poziomo lub prawie nie mające bezpośrednio wyjścia na powierzchnię ziemi. Drążone są w złożu i dają urobek będący kopaliną użyteczną (np. chodniki węglowe)

Dowierzchnią - jest każde pochyłe wyrobisko korytarzowe łączące dwa lub więcej punktów znajdujących się na różnych poziomach, wydrążone mniej więcej równolegle do linii nachylenia pokładu.

Dowierzchnię dostosowaną do transportu w niej urobku nazywa się:

• pochylnią - jeżeli urobek opuszczany jest z góry w dół

• upadową - jeżeli urobek jest wyciągany z dołu do góry.

Do wyrobisk przygotowawczych zalicza się:

• chodniki podstawowe

• chodniki piętrowe (nadścianowe, podścianowe)

• pochylnie polowe

Podział chodników i pochylni ze względu na przeznaczenie:

• przewozowe

• transportowe

• dojazdowe

• wodne

• podsadzkowe

Wyrobisko wybierkowe- są to wyrobiska w których dokonuje się ostatecznego wybierania kopaliny użytecznej i której powstają w wyniku tego wybierania. Służą jedynie do wybierania kopaliny, dlatego po jej wybieraniu ulegają likwidacji.

Zabierki- 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 długości do 40m i zabierki długie, których długość przekracza 40 m.

Komory- stanowiące górnicze wyrobiska wybierkowe podobne są do zabierki, lecz mają znacznie większe wymiary poprzeczne. Prowadzenie oraz utrzymanie 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.

Wyrobisko ubierkowe- powstaje w wyniku wybierania odcinka złoża ograniczonego dwoma chodnikami lub pochylniami równoległymi -czołem przodka usytuowanym prostopadle (rzadziej przekątnie) do kierunku chodnika.

Ściana - stanowi wyrobisko ubierkowe długości większej od 40m. W polskim górnictwie węglowym ściany są najczęściej stosowane, ich długość wynosi przeważnie 100 do 200m, ale bywają też dłuższe.

System eksploatacji - sposób w jaki kopalnia jest wybierana ze złoża. W skład każdego systemu eksploatacji wchodzą geometria systemu eksploatacyjnego oraz wszystkie elementy procesu technologicznego wraz z robotami pomocniczymi.

Bardziej szczegółowo system eksploatacji określa:

• sposób rozcięcia złoża

• wymiary i kształt wyrobisk eksploatacyjnych

• kierunek eksploatacji względem geometrii zalegania pokładu, wyrobisk i granic obszaru górniczego

• sposób likwidacji przestrzeni poeksploatacyjnej.

System eksploatacji powinien spełniać następujące warunki:

• bezpieczeństwo załogi

• minimalne straty eksploatacyjne

• ciągłość produkcji

• duża wydajność pracy

• minimalne koszty produkcji

• łatwy transport urobku

• właściwe warunki wentylacji o klimatyzacji

• łatwa dostawa materiałów (ewentualnie podsadzki)

• możliwość doprowadzenia energii elektrycznej, wody przepłuczkowej i sprężonego powietrza

• możliwość odprowadzenia wody

• minimalizować zagrożenia; zawałowe, pożarowe, wodne, gazowe

system wybierania musi być dostosowany do warunków geologiczno - górniczych

• głębokości zalegania złoża

• rodzaju skał stropowych

• grubości i nachylenia pokładu

• zaburzenia w zaleganiu

• zawodnienia skał

• struktury złoża

• skłonności do pożarów

• metanowości

• ochrony powierzchni

Wyróżniamy 3 systemy eksploatacji ze względu na rozmiar i kształt wyrobiska:

System ubierkowy w którym wybieranie przodkiem postępuje frontalnie na określoną długość wybiegu wybierki, przy czym zroby podsadza się lub zarabowuje w ślad za posuwającym się przodkiem generealnie wyróżnia się system:

• filarowo-ubierkowy (długość przodka nie przekracza 40m)

• ścianowy (długość > 40m)

System zabierkowy, w którym wybieranie złoża odbywa się wąskimi przodkami, przy czym zroby poprzednio już zarabowane lub podsadzone przylegają di wyrobiska bezpośrednio lub są odgrodzone filarem (tzw. Nogą) dzielą się na systemy zabierkowe filarowe, systemy długich zabierek i systemy komorowe.

Systemy pośrednie, ubierkowo-zabierkowe i inne

Ze względu na kierunek przemieszczania się frontu eksploatacji w stosunku do rozciągłości pokładu rozróżnia się odmianę:

• podłużną, gdy kierunek frontu eksploatacyjnego jest równoległy do kierunku rozciągłości pokładu

• poprzeczną, gdy kierunek frontu eksploatacyjnego jest prostopadły do rozciągłości zgodny z kierunkiem upadu pokładu

• diagonalną (przekątną)

Ze względu na sposób likwidacji przestrzeni poeksploatacyjnej prowadzi się eksploatację z:

• zawałem stropu

• ugięciem stropu (eksploatacja częściowa, na przykład pasami 50 %)

• ochroną stropu, w tym:

z podsadzką hydrauliczną

z podsadzką suchą pełną

z podsadzką suchą częściową lub częściowym zawałem stropu

z podsadzką z pozostawieniem filarów oporowych

specjalną

system ubierkowy ścianowy

ściana- wyrobisko eksploatacyjne długie (40-300m), nie wysokie (0,6-3,5m) wąskie (2-10m) mające z jednej strony ocios węglowy z drugiej podsadzkę lub zawał i po bokach dwa wyjścia najczęściej jedno do chodnika przewozowego drugie do wentylacyjnego.

Wybieg ściany-odległość na którą planowane jest wybieranie węgla określoną ścianą.

System ubierkowy filarowy

Filar - pojęcie w górnictwie o wielorakim znaczeniu:

Calizna kopaliny między wyrobiskami korytarzowymi, przeznaczona do wybierania.

W znaczeniu zabierka.

Nie wybrana calizna kopaliny pozostawiona celowo przy podziemnej eksploatacji złoża ze względów bezpieczeństwa robót i ludzi bądź obiektów powierzchniowych

Calizna dźwigająca strop i nadkład

Filar ochronny- część obszaru górniczego, w której eksploatacja jest zastrzeżona ze względu na ochronę powierzchni i urządzeń naziemnych.

System zabierkowy filarowy z zastosowaniem filarów o szerokości nie przekraczającej na ogół 15-20m.

System długich zabierek-wybieranie pól bez uprzedniego podziału ich na filary, długość zabierek przekracza 40m; wybieranie można prowadzić z zawałem lub podsadzaniem: zabierki prowadzi się między chodnikiem podstawowym a wentylacyjnym: likwiduje się je kolejno po zupełnym wybieraniu; zabierki zlikwidowane od prowadzonych oddziela się nogą z węgla lub siatką.

Noga- pas calizny grubości 2 do 5m , który pozostawia się czasowo lub na stałe pomiędzy wyrobiskami wybierkowymi.

System zabierkowy komorowy - pokład wybiera się na całą jego grubość (lub na duże wysokości dla soli do 30m) i zabierki mają duże wymiary poziome, a szerokość czoła przodka przekracza 5 m (dla soli 20m) pomiędzy komorami pozostawia się calizny ( w soli 20m); jeżeli filary te wybiera się po wybieraniu komór, to system taki nazywa się systemem komorowo-filarowym.

Systemy pośrednie ubierkowe-zabierkowe

Sposób ubierania ma charakter systemów zabierkowych a sposób likwidacji zrobów ma charakter systemów ubierkowych; stosuję się je przy eksploatacji pokładów stromych czyli silnie nachylonych.

Zależnie do grubości pokładu można go wybierać na całą grubość lub warstwami. Eksploatacja warstwami pole na podziale pokładu większej grubości na warstwy równoległe do uławicenia lub poprzecznie do uławicenia , zwykle poziome, z których każdą wybiera się oddzielnie systemami ubierkowymi lub zabierkowymi.

Zawał całkowity - przestrzeniach przeznaczonych do likwidacji usuwa się, czyli rabuje obudowę i przez to doprowadza się do zawalenia stropu.

Zawał częściowy- w przestrzeni po wybieraniu węgla układa się pasy podsadzki z kamienia uzykiwanego najczęściej na miejscu z zawałów stropu albo tez pozostawia się calizny tzw. Calizny ochronne.

Ugięcie stropu- można stosować w pokładach grubości do 1m zalegających nad stropem giętkim, np. łupkiem ilastym po wybieraniu odbudowy strop taki ugina się stopniowo aż do zetknięcia się ze spągiem ( tylko dla systemu ubierkowego)

Podsadzka częściowa- różni się od częściowego zawału tylko tym, że odległość pasów podsadzkowych ustala się tak, aby w przestrzeniach między tymi pasami nie następował zawał stropu bezpośredniego (mała grubość stropu bezpośredniego, tylko ubierkowy system eksploatacji)

Podsadzka pełna- całkowite wypełnienie przestrzeni poeksploatacyjnej materiałem dostarczonym z zewnątrz, tj. kamieniem lub ciekłej tj piasku z wodą czyli podsadzki hydraulicznej.

Podsadzkę hydrauliczną, ze względu na jej małą ściśliwość, stosuję się przy stropach bardzo mocnych lub dla ochrony powierzchni, gdy prowadzi się wybieranie pod ważnymi obiektami lub zbiornikami wodnymi, które mogłyby zagrażać kopalni.

urobek 1.b 2.C 3.B 4.B 5.C 6.C 7.A 8.C 9.B 10.C 11.C 12.A 13.A 14.c 15.A 16.A 17.B 18.c 19.A 20.A 21.a 22.C 23.c 24.A 25.B

chodnik 1.A 2.B 3.C 4.A 5.B 6.B 7.C 8.C 9.B 10.B 11.A 12.C 13.B 14.C 15.B 16.C 17.B 18.c 19.B 20.c 21.C 22.C 23.A 24.C 25.C

Górn. 1.C 2.A 3.B 4.C 5.c 6.A 7.A 8.B 9.B 10.B 11.A 12.B 13.B 14.B 15.B 16.B 17.B 18.b 19.C 20.A 21.C 22.A 23.C 24.C 25.B

---