X Górnictwo
1. Formy występowania złóż.
Ze względu na formę występowania (kształt), złoża dzielimy na:
- złoża foremne,
- złoża nieforemne.
ZŁOŻA FOREMNE
Mają kształt regularny, odznaczają się dwoma dużymi wymiarami i trzecim małym (w porównaniu z dwoma pierwszymi). Zalicza się do nich: pokłady, żyły pokładowe, soczewki pokładowe, słupy, kopuły i niecki.
Pokład - forma warstwy ograniczona prawie równoległymi powierzchniami zalegającymi na dużym obszarze, zróżnicowane kąty zalegania. Skałę leżącą bezpośrednio nad pokładem nazywa się stopem , a pod pokładem - spągiem. Pokład charakteryzują grubość, kąt nachylenia i rozciągłość.
ŻYŁY POKŁADOWE - zwane też silami, są wykształcone poprzez wciśnięcie magmy pomiędzy skały osadowe tworząc formę geometryczną jak pokład (diabaz, złoża rudne).
SOCZEWKA POKŁADOWA - złoże o znacznym wydłużeniu w stosunku do grubości zmieniającej się nieznacznie na dłuższym odcinku.
KOPUŁA - złoże wypiętrzone łukowato zamknięte ze wszystkich stron skrzydłami fałdu, w przekroju podobne do siodła.
NIECKA - ułożenie złoża odwrotne do fałdu.
SŁUP - złoże w postaci wysadu wydłużonego w jednym kierunku\ o przekroju przeważnie eliptycznym.
ZŁOŻA NIEFOREMNE
Odznaczają się nieregularnym kształtem. Zalicza się do nich: gniazda, składy, pnie, masywy, soczewki, żyły, apofizy, pokrywy, kopuły, stożki wulkaniczne, lakolity, złoża smugowate, wtrącenia, impregnacje, sztokwerk.
Gniazda - są skupieniami kopaliny użytecznej o ograniczonym zasięgu. Złoża te powstały przez wypełnienie substancją mineralną rozpadlin i pieczar skalnych. Mają one małe wymiary i nieregularne kształty, ich wymiary mieszczą się w granicach od kilku do kilkudziesięciu metrów.
Składy - różnią się od gniazd wymiarami, które dochodzą do kilku lub kilkunastu
kilometrów.
Pnie - należą do składów, są to złoża skał magmowych wypełniające wszelkie podziemne przestrzenie o przekroju poprzecznym zbliżonym do koła lub elipsy.
MASYW (BATOLIT) - nieregularne złoże skał magmowych o długości od kilkudziesięciu do kilkuset kilometrów i szerokości od kilku do kilkudziesięciu kilometrów. Zwykle złoże sięga na znaczne głębokości i jest wciśnięte między inne skały.
Soczewki - są to złoża o znacznie mniejszym zasięgu, zarówno w kierunku rozciągłości jak i upadu. Środkowa część soczewek jest najgrubsza a jej grubość maleje we wszystkich kierunkach. Soczewki występują grupami, jedna obok drugiej. Nachylenie ich jest zgodne z nachyleniem warstw pośród których zalegają.
Żyły - są to złoża kopalin użytecznych o zmiennym kierunku, grubości i objętości powstałe przez wypełnienie szczelin i spękań skorupy ziemskiej substancją mineralną, odmienną od skał otaczających. Cechą charakterystyczną żył jest ich późniejsze pochodzenie niż otaczające ich skały, oraz strome nachylenie - zwykle większe niż 45o.
Wyróżniamy żyły pojedyncze (proste), złożone i siatkowe. (złoża rudne)
Impregnacje - są to drobne zazwyczaj owalne skupienia kopaliny w skałach płonnych.
Sztokwerk - są to drobne skupienia kopaliny użytecznej w formie cienkich nitek.
APOFIZY - krótkie palczaste lub językowate odgałęzienia wciśniętej magmy.
POKRYWY - złoża skał wylewnych. powstają przy obfitych wylewach law wulkanicznych na znacznym obszarze powierzchni ziemi. Niekiedy rozciągają się na przestrzeni nawet wielu tysięcy kilometrów kwadratowych. Występują także w postaci serii pokryw.
LAKOLITY - złoża głębinowe skał magmowych kształtu bochenkowatego. Powstają poprzez wdarcie się skał magmowych między skały osadowe i wyniesienie ich ku górze.
2. Zaburzenia w zaleganiu złóż.
Zaburzenia pierwotne powstały w wyniku pewnych zaburzeń sedymentacyjnych, które zachodziły w skałach podłożowych i w złożu przed jego uformowaniem się lub w czasie jego powstawania. Do zaburzeń pierwotnych w zaleganiu złóż zaliczamy:
- wyklinienia - ścienienie pokładu do zera;
- zgrubienia - zostały spowodowane nierówno miernym naciskiem sąsiednich skał na bardziej plastyczny od nich węgiel.;
- ścienienia - zostały spowodowane nierówno miernym naciskiem sąsiednich skał na bardziej plastyczny od nich węgiel.;
- rozszczepienia - powstaje w wyniku wzrostu grubości przerostów, wówczas pokład rozszczepia się na dwa lub więcej cieńszych pokładów;
- przerosty - są to warstwy lub wkładki skały płonnej w pokładzie. Gdy grubość przerostów wzrasta wówczas pokład rozszczepia się na dwa lub więcej cieńszych.
Zaburzenia pierwotne stanowią utrudnienie, głównie na etapie robót eksploatacyjnych. Przykładowo, w przypadku ścienienia lub wyklinienia zachodzi konieczność przybierania skał płonnych, a nawet wstrzymania eksploatacji i jej ponownego uruchomienia za zaburzeniem
Zaburzenia wtórne - powstały w wyniku ruchów tektonicznych w wyniku których skały uległy przemieszczeniom i przeobrażeniom (duże ciśnienia i temperatury, wietrzenie itp.). Warstwy zalegające pierwotnie poziomo uzyskały pewne kąty nachylenia. Do głównych zaburzeń wtórnych w zaleganiu złóż zaliczamy uskoki i fałdy.
Uskokiem nazywamy zaburzenia w pierwotnym ułożeniu warstw, polegające na przerwaniu ich ciągłości i przesunięciu względem siebie wzdłuż szczeliny uskokowej. Uskok charakteryzują następujące elementy: wysokość zrzutu (h), rozstęp poziomy (a), ślizg uskoku (t), kąt nachylenia płaszczyzny uskokowej ( ), szerokość szczeliny (s).
Zaburzenia ciągłe powstają w wyniku pionowych ruchów górotworu bez przerwania ciągłości warstw. Do zaburzeń ciągłych należą fałdy. Fałd składa się z części wyniesionej nazywanej siodłem i części wklęsłej nazywanej łękiem lub niecką. Części pośrednie noszą nazwę skrzydeł. Zależnie od intensywności ciśnień bocznych działających w czasie ruchów górotwórczych nachylenie skrzydeł zmienia się i powstają różne typy fałdów. Zaburzenia tektoniczne mają istotny wpływ na stan naprężeń w górotworze i stateczność wyrobisk górniczych. W sąsiedztwie uskoków występują wzmożone ciśnienia w skrzydłach zrzuconych. W rejonach tych należy stosować wzmocnione kosztowne obudowy wyrobisk górniczych i często zachodzi potrzeba przebudowy tych wyrobisk w wyniku ich zaciskania i zniszczenia obudowy.
3. Struktury udostępniania kopalń podziemnych.
Wybór struktury zależy od :
Warunków naturalnych, zagrożeń naturalnych, głębokości projektowanego poziomu, projektowanej wielkości wydobycia, wyposażenia technicznego.
Struktura złożowa- polega ona na udostępnianiu złoża szybami pionowymi i przecznicami lub przekopami wykonanymi z szybów złoża. Po wejściu do pokładu przecznicą lub przekopem wykonuje się już tylko wyrobiska przygotowawcze w złożu do których należą chodniki i pochylnie. Ich zadaniem jest okonturowanie pola pokładu obejmującego poziom eksploatacyjny i ewentualne dalsze dzielenie poziomu napiętra i podpietra.
Warunki stosowania: mała lub średniej wielkości kopalnia 6000 t/dzen. Pokłady zalegają regularnie. Nachylenie 4-10 stopni. Mały obszar górniczy. Pokłady blisko siebie. Pokłady suche lub mało zawodnione.
Zalety: Niski koszt udostepnienia, krótszy czas budowy poziomu.
Wady: Wysoki koszt utrzymania wyrobisk. Trudna izolacja wentylacyjna sąsiednich pól.
Struktura kamienna:
Wykonuje się z szybu wydobywczego przecznicy z której otwiera się poziom za pomocą przekopu kierunkowego wykonanego równolegle do rozciągłości złoża w skale płonnej. Z przekopu drążone są prostopadle przecznice polowe w określonej od siebie odległości w kierunku pokładu. Struktura kamienna znajduje zastosowanie w kolaniach głębinowych dla złoż o skomplikowanej mikrotechnice i tektonice
Zalety: Niskie koszty utrzymania wyrobisk udostępniających. Możliwość czystego wybierania urobku. Prosta organizacja transportu. Wyeliminowanie możliwości pożarów endogenicznych na drogach transportowych. Łatwa izolacja wentylacyjna pól eksploatacyjnych.
Wady: Duża ilość robót kamiennych co podwyższa koszty.
Struktura mieszana - zwana także kamienno złożową. Posiada elementy charakterystyczne zarówno dla struktury kamiennej, jak i złożowej. Najczęściej stosowana w polskim górnictwie węglowym.Struktura mieszana udostępnienia złoża na poziomie powstaje w wyniku wykorzystania w konstrukcji szkieletu głównych wyrobisk udostępniających złoże pewnych elementów struktury złożowej i kamiennej. Do struktury mieszanej ze struktury kamiennej wchodzą przekopy polowe i szybiki lub dukle na poziomie wydobywczym, natomiast na poziomie wentylacyjnym są to również przekopy polowe wentylacyjne i szybiki wentylacyjne.
4. Zagrożenia naturalne występujące w kopalniach podziemnych.
Gazowe - związane z występowaniem w powietrzu kopalnianym toksycznych gazów. Związane ono jest przede wszystkim z występowaniem metanu w górotworze i z jego uwolnieniem się w wyniku działalności górniczej. Zjawisko to stwarza potencjalną możliwość wybuchu . Podstawowymi działaniami profilaktycznymi w zakresie zwalczania zagrożenia metanowego są [4]: zapewnienie odpowiedniej ilości powietrza w wyrobiskach środowiska ściany, prowadzenie odmetanowania o efektywności wystarczającej dla skutecznego obniżenia poziomu wydzielania metanu do wyrobisk środowiska ściany.
Wybuchowe- związane z obecnością metanu. Metan gaz lżejszy od powietrza. Mieszanina wybuchowa 5-15%. Najsilniejszy wybuch przy 9,5%. Temperatura zapłonu 650 stopni. Wybuch metanu może zainicjować wybuch pyłu węglowego . Kategorie zagrożenia: Jeśli stwierdzono występowanie metanu pochodzenia naturalnego w przeliczeniu na czystą substancję węglową.
0,1-2,5 m3/Mg 2) 2,5- 4,5 3) 4,5 - 8 m3/Mg 4) pow 8 m3/ Mg
zagrożenie wybuchem pyłu węglowego - W kopalniach węgla powietrze kopalniane zawiera zawsze pewną ilość pyłu węglowego powstałego w wyniku urabiania, ładowania i przesypywania węgla. Pył węglowy, podobnie jak wszystkie pyły ciał palnych, może tworzyć z powietrzem mieszaninę wybuchową
zagrożenie zawałowe Przyczyną powstawania zawału jest najczęściej słaba i niedostatecznie wytrzymała obudowa, jej uszkodzenie, a w pokładach tąpiących również i tąpania. Ponadto na występowanie tego zagrożenia maja wpływ również własności skał stropowych. zagrożenie pożarami endogenicznymi Pożary endogeniczne są następstwem samozapalenia się węgla wywołanego jego utlenieniem się w sprzyjających warunkach. zagrożenie tąpaniami Przyczyną tąpań w górotworze jest koncentracja naprężeń spowodowana przez warunki naturalne lub warunki górniczo-techniczne. zagrożenie wyrzutami gazów i skał Na wzrost zagrożenia wyrzutami gazów i skał ma wpływ wzrastająca głębokość eksploatacji. W wyniku schodzenia z eksploatacją na coraz większe głębokości obserwuje się wzrost metanonośności pokładów co przy jednoczesnym obniżeniu się przepuszczalności gazowej węgla przyczynia się do wzrostu tego zagrożenia. zagrożenie wodne Źródłem zagrożenia wodnego mogą być zarówno wody powierzchniowe, jak i podziemne mieszczące się w skałach, wyrobiskach, otworach oraz luźne skały zawodnione. zagrożenie radiacyjne Głównymi źródłami zagrożenia radiacyjnego w kopalniach są krótkożyciowe produkty rozpadu rodonu oraz izotopy radu obecne w wodach dołowych i wytrącających się z nich osadach. zagrożenie klimatyczne Zagrożenie klimatyczne występuje w kopalniach głębokich, ze względu na występowanie wysokich temperatur pierwotnych skał i dużą wilgotność powietrza. Na zwiększenie zagrożenia klimatycznego poza wzrastającą głębokością eksploatacji wpływa duża koncentracja wydobycia oraz duże moce maszyn urabiających i urządzeń odstawczych.
5. Definicja pokładu i jakie parametry charakteryzują pokład pod względem budowy.
Pokład - jest to nagromadzenia kopaliny w formie warstwy. Pokład jest złożem zalegającym na dużej przestrzeni i ograniczony jest od dołu i góry dwiema mniej więcej równoległymi płaszczyznami. Charakteryzuję się w przybliżeniu stałą grubością i stałą zawartością składników użytecznych. Pod względem budowy pokład charakteryzują: grubość, kąt nachylenia, rozciągłość, upad i wznios.
Grubość (miąższość) pokładu- jest to najkrótsza odległość między stropem a spągiem pokładu.
W górnictwie węglowym wyróżnia się trzy rodzaje pokładów ze względu na grubość:
1. pokłady cienkie o grubości do 1,0 m,
2. pokłady średnie o grubości od 1,0 do 3,0 m,
3. pokłady grube o grubości większej od 3,0 m.
Zaleganie pokładu może być poziome lub pod pewnym kątem nachylenia do płaszczyzny poziomej. Kąt nachylenia pokładu- jest to kąt jaki tworzy płaszczyzna spągu lub stropu pokładu z płaszczyzną poziomą. Z uwagi na wielkość nachylenia pokłady zalicza się do następujących 4 grup:
1. pokłady poziome lub prawie poziome 0⁰÷ 5⁰,
2. pokłady słabo nachylone 5⁰÷30⁰,
3. pokłady silnie nachylone 30⁰÷45⁰,
4. pokłady strome 45⁰÷90⁰.
Strop pokładu - górna płaszczyzna ograniczająca pokład.
Spąg pokładu - dolna płaszczyzna ograniczająca pokład.
Rozciągłość pokładu - nazywa się krawędź przecięcia płaszczyzny stropu lub spągu pokładu z płaszczyzną poziomą.
Wznios pokładu - kierunek prostopadły do rozciągłości skierowany w górę.
Upad - kierunek prostopadły do rozciągłości skierowany w górę.
Pokłady stanowią najbardziej dogodną formę zalegania do eksploatacji górniczej. W formie pokładów występują złoża węgla kamiennego, węgla brunatnego, siarki soli potasowych i inne.
6. Systemy eksploatacji złóż.
System eksploatacji to sposób planowanego wybierania złoża za pomocą wyrobisk eksploatacyjnych o określonych wymiarach, z ustalonym kierunkiem przesuwania się przodków eksploatacyjnych i ustalonym sposobem likwidacji przestrzeni wybranej. Generalnie ze względu za rodzaj (kształt, wymiary) wyrobiska eksploatacyjnego oraz sposób prowadzenia przodku można podzielić: ubierkowe lub długofrontowe- wyrobisko wybierkowe zwane ścianą lub ubierką zajmuje całe pole wybierania pomiędzy dwoma wyrobiskami przyścianowymi lub przyubierkowymi i charakteryzuje się znaczną długością przodka. W systemie ubierkowym (ścianowym) kierunek przemieszczania się czoła przodka jest zgodny z kierunkiem frontu eksploatacji, a wybrana przestrzeń jest sukcesywnie likwidowana za przesuwającym się przodkiem. Do systemów tych należą: system ubierkowy z zawałem stropu, system ubierkowy z podsadzką (hydrauliczną lub suchą), system ścianowy z zawałem stropu, system ścianowy z podsadzką (hydrauliczną lub suchą). zabierkowe lub krótkofrontowe- czoło przodka wyrobiska wybierkowe zwanego zabierką posiada szerokość nie większą niż 10m. W polu wybierania wykonuje się dużą liczbę zabierek, a likwidacja pustki następuje dopiero po wybraniu całej zabierki. W systemie zabierkowym kierunek przemieszczania się czoła przodka jest prostopadły do kierunku frontu eksploatacji , a wybrana przestrzeń jest okresowo likwidowana po wybraniu zabierki. Do systemów zabierkowych zalicza się: krótkich zabierek (komorowo- filarowy), długich zabierek, wielkich zabierek (komorowy), chodnikowy, komorowo-filarowy. specjalne lub pośrednie- stosowane są w pokładach, w których nie można stosować żadnego z systemów krótko lub długofrontowych. Pośród systemów można wyróżnić: ścianowy podbierkowy, ubierkowy podbierkowy, chodnikowy podbierkowy, ubierkowo- zabierkowy, system „janowicki”, system „miechowicki”, system wielowarstwowy. Do systemów specjalnych zalicza się też podziemne zgazowanie węgla.
Pod względem użytkowania kierunku posuwania się frontu wybierania względem rozciągłości pokładu na odmiany: podłużną, gdy posuwanie się frontu wybierania usytuowane jest równolegle do rozciągłości pokładu, poprzeczną, gdy posuwanie się frontu wybierania usytuowane jest prostopadle do rozciągłości pokładu, przekątną, gdy posuwanie się frontu wybierania usytuowane jest przekątnie do rozciągłości pokładu. Pod względem stosowanego sposobu kierowania stropem rozróżnia się eksploatację: z ochroną stropu, z zawałem stropu, z ugięciem stropu Ze względu na grubość złoża dzielimy na: na całą grubość złoża, z podziałem na warstwy . Sposób likwidacji zrobów dobiera się w zależności od: Własności warstw skalnych otaczających pokład, a zwłaszcza skał stropowych, Grubości pokładu, Skłonności węgla do samozapalania, Wymagań, jakie stawia ochrona powierzchni.
7. Podstawowe sposoby eksploatacji złóż.
Cechy charakterystyczne metod otworowych:
Eksploatacja metodą otworową prowadzona jest z tzw. platform wiertniczych. Są to specjalne konstrukcje stalowe, stalowo - betonowe lub betonowe, których wysokość dochodzić może nawet do 200 metrów.
Przy eksploatacji metodą otworową wykorzystuje się również specjalne statki wiertnicze, ale ich użycie nie jest tak powszechne jak platform.
1.Wydobycie odbywa się za pomocą specjalnie przystosowanych uzbrojonych otworów.
2.Czynnikami wydobywczymi są media technologiczne (rozpuszczalniki, nośniki ciepła itd.) migrujące przez eksploatowane złoże, przy czym wtłaczanie ich do złoża i odpowiednio kopaliny na powierzchnię odbywa się bardzo często tym samym otworem.
3.Kierowanie procesem bardzo często odbywa się przez zmianę parametrów technologicznych (ciśnienia, wydajności, stężeń itp.)
4.Technologia otworowa zapewnia selektywną eksploatację złoża, a także czasami przeróbkę
5.Kopalina pozostaje w miejscu zalegania w stanie pierwotnym i przemieszcza się dopiero po zmianie stanu skupienia
6.Metody otworowe gwarantują najkrótszy czas udostępniania złoża,
EKSPLOATACJA PODZIEMNA W Europie podstawowym sposobem eksploatacji złóż węgla jest górnictwo głębinowe. Aby umożliwić połączenie z dolnymi pokładami buduje się pionowe szyby, którymi górnicy zjeżdżają w dół lub wracają na górę. Tą samą drogą transportuje się na powierzchnie wydobyty minerał.
Sama podziemna kopalnia może zajmować wielki obszar.. W przypadku złóż położonych na mniejszej głębokości buduje się szyby pochyłe, tzw . sztolnie, którymi górnicy zjeżdżają w dół i z powrotem, węgiel zaś transportowany jest na taśmociągu.
Kopalnie głębinowe umożliwiają sięgnięcie do złóż leżących nawet ponad kilometr pod powierzchnią. Ta metoda pozwala na wydobycie węgla nawet na silnie zurbanizowanych terenach, wymaga jednak odpowiedniego zabezpieczenia. Zagrożeniem jest jednak możliwość zapadnięcia się terenu nad tego typu kopalnią.
Kopalnie podziemne - jest to system tuneli przecinających złoże. W metodzie tej wyróżniamy:
EKSPLOATACJA ODKRYWKOWA
Złoża zalegające płytko (do 100 metrów) pod powierzchnią gruntu można opłacalnie eksploatować sposobem odkrywkowym. Aktualnie jest to jedna z najbardziej efektywnych metod wybierania pokładów o różnych grubościach, zapewniająca niemal całkowite wykorzystanie złoża %. Udostępnienie złoża polega na usunięciu nadkładu przykrywającego pokład. W zależności od zwięzłości, skałę płonną można urabiać mechanicznie przy pomocy koparek lub z zastosowaniem materiałów wybuchowych. Następnie za pomocą przenośników taśmowych, wozów bądź koparek nadkład transportuje się na zwałowisko.Do najważniejszych zalet techniki odkrywkowej należą niskie koszty, duża produkcja przy niskim zatrudnieniu oraz bardzo dobre warunki bezpieczeństwa w porównaniu z techniką podziemną. Wadami są ograniczenia ekonomiczne związane z głębokością zalegania pokładów, znaczny wpływ eksploatacji na środowisko naturalne oraz komplikacje, jakie powstają w związku ze zmieniającymi się warunkami atmosferycznymi.
8. Czynniki decydujące o sposobie eksploatacji złoża.
Wybór sposobu eksploatacji zależy od następujących czynników:
-od warunków geologicznych, na które oprócz możliwości wyboru rejonów złóż zalegających w dogodniejszych warunkach , zasadniczo człowiek nie ma wpływu:
głębokość zalegania złoża,
grubość złoża,
kąt nachylenia złoża,
urabialność złoża,
własności fizykochemiczne,
charakter skał spągowo-stropowych,
zaburzenia w zaleganiu złoża.
- od warunków geologiczno-górniczych, nad którymi człowiek potrafi w pewnym stopniu panować:
kolejność wybierania,
zaszłości eksploatacyjne,
zagrożenia naturalne (pożary, wybuchy gazów, tąpania, zbiorniki wodne, ciśnienie eksploatacyjne)
ochrona powierzchni.
- od możliwości zastosowania środków techniczno- organizacyjnych, które zależą wyłącznie od człowieka:
przewidziane wydobycie,
sposób urabiania,
środki obudowy,
mechanizacja i automatyzacja,
organizacja procesów technologicznych.
- od uwarunkowań społeczno-ekonomicznych
rentowność ekonomiczna,
minimalizacja strat,
ciągłość produkcji,
ochrona środowiska,
liczba i jakość pracowników.
9. Nazewnictwo i podział poziomych wyrobisk udostępniających w kopalniach podziemnych.
Wyrobisko udostępniające - wyrobisko wykonane w skałach płonnych, które umożliwia dostęp do złoża lub jego części. Wyrobiska udostępniające dzielą się na: kapitalne, główne i polowe.
Do wyrobis udostępniających poziomych zaliczamy:
Przecznice,
Przekopy,
Sztolnie,
Tunele,
Chodniki główne.
Przecznica - wyrobisko korytarzowe poziome lub prawie poziome wykonane w kamieniu (tzn. w skałach płonnych) prostopadle do rozciągłości złoża, często wykonane bezpośrednio od szybu.
Przekop - wyrobisko korytarzowe poziome lub prawie poziome wykonane w kamieniu w kierunku nieprostopadłym i nierównoległym do rozciągłości.
Przekop kierunkowy - wyrobisko korytarzowe udostępniające równoległe do rozciągłości złoża.
Przecznica polowa - górnicze wyrobisko korytarzowe, udostępniające (wykonane w skale płonnej - kamieniu), poziome lub prawie poziome, prostopadłe do rozciągłości, wykonane z przekopu kierunkowego lub przekopu.
Przekop polowy - górnicze wyrobisko korytarzowe, udostępniające (wykonane w skale płonnej - kamieniu), poziome lub prawie poziome, wykonane w kierunku nieprostopadłym i nierównoległym do rozciągłości zazwyczaj z przekopu kierunkowego.
Sztolnia - górnicze wyrobisko udostępniające (wykonane w skale płonnej - kamieniu) wykonywane w terenie
górzystym z powierzchni do złoża. Jest to wyrobisko poziome mające jedno połączenie z powierzchnią ziemi.
Sztolniom nadaje się niewielki spadek w kierunku ujścia dla zapewnienia grawitacyjnego wód podziemnych bez stosowania pomp.
10. Rodzaje obudów stosowanych w kopalniach podziemnych
Obudowa górnicza jest to konstrukcja, której zadaniem jest zapewnienie stateczności wyrobiska, polegającej na utrzymaniu wymiarów jego przekroju poprzecznego oraz zabezpieczenie ludzi, sprzętu, maszyn przed obrywającymi się odłamkami skalnymi ze stropu i ociosów lub przed zawałami lub obwałami w ustalonym czasie istnienia wyrobiska. Obudowa górnicza powinna być stateczna (nie może ulegać dowolnym przesunięciom) i wytrzymała (elementy konstrukcyjne nie mogą ulegać deformacjom plastycznym). Wybór rodzaju obudowy uzależniony jest od następujących czynników: warunków górniczo-geologicznych (rodzaj skał, ciśnienie górotworu, głębokość), wymiarów poprzecznych wyrobiska, przeznaczenia wyrobiska (np. transportowe, wentylacyjne, itp.), czasu trwania (istnienia) wyrobiska, warunków ekonomicznych Podział ze względu na sposób oddziaływana obudowy na górotwór: obudowy podpierające, obudowy podtrzymujące, obudowy odgradzające, obudowy izolujące, obudowy kotwiące, obudowy sklejające Podział obudowy ze względu na sposób współpracy obudowy z górotworem: obudowa sztywna- monolityczna lub złożona elementów sztywnych, pozbawiona elementów upodatniających., obudowa podatna- obudowa w której na skutek działania określonego obciążenia występuje wzajemne przemieszczanie jej elementów konstrukcyjnych, ale bez trwałych odkształceń. Podział ze względu na czas istnienia obudowy: tymczasowa, wstępna, uzupełniająca , ostateczna Podział ze względu na użyty materiał: drewniana- stosowana jest w coraz mniejszym zakresie (jako samodzielna obudowa) ze względu na szereg wad, jak: palność, szybkie butwienie i próchnienie, stosunkowo (w porównaniu z innymi materiałami) niska wytrzymałość drewna oraz duży koszt, a także ochronę środowiska. Zalety: lekka, łatwa obróbka drewna, obciążona trzeszczy= ostrzega przed niebezpieczeństwem. murowa (z cegły lub bentonitów)- obudowy te posiadają sztywną konstrukcję, najlepiej współpracują z górotworem nienaruszonym eksploatacją lub z górotworem odprężonym. W wykonaniu są bardzo pracochłonne, są jednak bardzo trwałe oraz szczelne. Stosowane do wyrobisk korytarzowych o długim okresie użytkowania. powłokowa (betonowa lub torkretowa)
stalowa ( metalowa) najczęściej stosowana w kopalniach węgla kamiennego. Wykonana jest z elementów stalowych lub ze stopów metali lekkich. Rodzaje: podwieszane, odrzwiowe, kotwiowe, zmechanizowane. Zalety: duża wytrzymałość, niepalność, możliwość regeneracji, trwałość i możliwość wielokrotnego wykorzystania. Wada: brak szczelności a także odporności na korozje. kotwiowa - jest to obudowa wyrobisk górniczych w postaci cięgien (kotwi), umieszczanych w otworach wiertniczych wykonanych w stropie i ociosach wyrobiska. Głowica kotwi rozparta jest w otworze wiertniczym, a końcowa część kotwi podtrzymuje zewnętrzną warstwę skalną. Istota działania tego typu obudowy jest oparta na "spięciu" warstw skalnych stropu powodując przy tym wzmocnienie górotworu. Obudowa kotwiowa nie ma skłonności do przenoszenia dużych obciążeń. mieszana lub kombinowana - obudowa wykonana w różnego rodzaju materiału. Stosuje się ją w warunkach dużych ciśnień stropowych przy większych szerokościach wyrobisk lub w miejscach wykonania skrzyżowań wyrobisk. Np. obudowa stalowo- drewniana lub stalowo- murowana.