Górnictwo jest najstarszą formą działalności człowieka.

Początkowo narzędzia pracy były krzemienne, wytwarzane w prymitywny sposób tłukąc jeden krzemień o drugi. Po wyzbieraniu krzemienia powstawały kopalnie.

Jednym z przykładów jest Krzemionka Opatowska koło Krakowa. Kopalnia rozciąga się na tereni 120ha. Posiada kilkadziesiąt szybików o przekrojach prostokątnych, konstrukcji drewnianej. Kolejne szyby połączone są ze sobą niskimi chodnikami wysokości 80cm do 1m. Kopalnia pochodzi sprzed 5000 lat. W kopalni tej znajduje się wydrążona komora, rozmiarów 30x18m, gdzie wybrany został krzemień. Wypełniono ją podsadzką suchą w celu zabezpieczenia stropu.

Epoka brązu- wydobycie miedzi. Pierwsze kopalnie miedzi znajdują się na terenie Jugosławii.

Epoka żelaza- wykorzystywanie lepszych, twardszych narzędzi. Rudy żelaza w Okręgu Staropolskim. Zastosowanie pierwszych prymitywnych pieców do wyrobu żelaza. Były to dymarki- średnica około 30cm, lepione z gliny, jednorazowego użytku. Uzyskiwano około 13 kg żelaza z 200 kg rudy.

Początek węgla kamiennego w Zagłębiu Dolnośląskim. Na Górnym Śląsku też wydobywa się węgiel kamienny. Pierwsza kopalnie węgla kamiennego na świecie powstała w Chinach. W Polsce szczytowy okres wydobycia węgla kamiennego przypada na lata 70-te, prawie 200mln ton.Obecnie wydobywa się 130mln ton.

Górnictwo to przemysł obejmujący wydobycie węgla kamiennego i różnorodnych kopalin. Od 93-98% energii elektrycznej produkuje się w oparciu o węgiel kamienny i brunatny. Nie posiadamy energii odnawialnej (typu: słońce, woda, wiatr).

Górnictwo jest różnorodne pod względem kopalń:

1. okręg miedziowy- miedź wykorzystuje się do celów elektronicznych, do produkcji urządzeń. Bardzo dobrze prosperuje.

2. Wydobycie soli kamiennej. Kopalnia soli w Wieliczce działą bez przerwy od 750 lat.

3. Rudy żelaza w rejonie Suwałk

4. Węgiel brunatny w okolicach Koła, Bełchatowa

5. Siarka w obrębie Tarnobrzegu

6. Surowce skalne, które są uzyskiwane metoda odkrywkową. Mają ogromne znaczenie przy budowie dróg, autostrad

7. Eksploatacja wód mineralnych odbywa się jedynie pod nadzorem wykwalifikowanej kadry

Polska gospodarka nie może funkcjonować bez wykorzystania węgla kamiennego i brunatnego.

By prowadzić działalność górniczą należy uprzednio dokonać rozpoznanie geologicznego, a także udokumentowania złóż. Górnictwo jest bardzo drogim przemysłem.

Wykonanie wyrobiska wymaga bardzo dużej precyzji. Wykorzystuje się do tego celu sprzęt pomiarowy o dokładności do tysięcznych milimetra. Wymaga dużego bezpieczeństwa i zabezpieczenia. Eksploatacja odbywa się przy pomocy nowoczesnych, energooszczędnych maszyn, kombajnów ścianowych. Wymagane jest zwrócenie uwagi na bezpieczeństwo kombajnistów (kombajnista używa masek przeciwpyłowych). Wyrobisko wyposażone jest w obudowy hydrauliczne, sterowane centralnie. Zwraca się uwagę na skutki jakie niosą ze sobą wyrobiska. Obecnie górnictwo jest przemysłem nowoczesnym.

Po wydobyciu kopaliny użytecznej następuje wzbogacenie- rozdzielanie użytków (koncentratu) od odpadów.

.

Dla górnika wydobywającego węgle najważniejsze znaczenie mają złoża pokładowe, gdyż w nich występują wszystkie rodzaje węgli kopalnych. Pokład zalega zgodnie z ogólnym układem wszystkich warstw złoża i jest ograniczony mniej lub więcej równoległymi powierzchniami. Warstwy skał zalegające bezpośrednio nad pokładem nazywa się stropem, a leżące pod pokładem- jego spągiem.

KĄTEM NACHYLENIA POKŁADU nazywa się kat zawarty między płaszczyznami spągu a płaszczyzną poziomą.

Z uwagi na wielkość kąta nachylenia pokłady dzieli się na:

• poziome- o kącie nachylenia do 10^o

• słabo nachylone- o kącie nachylenia od 10^o do 35^o

• silnie nachylone- o kącie nachylenia od 35^o do 45^o

• strome- o kącie nachylenia powyżej 45^o

ROZCIĄGŁOŚĆ POKŁADU- zwana jest również jego biegiem lub szerzeniem. Jest to kierunek krawędzi przecięcia się płaszczyzny spągu lub stropu pokładu z dowolną płaszczyzną poziomą.

Linię prostopadłą do rozciągłości pokładu nazywa się LINIĄ NACHYLENIA POKŁADU, bieg tej linii od ustalonej płaszczyzny poziomej w górę nazywa się WZNIOSEM POKŁADU, w dół- UPADEM.

GRUBOŚĆ POKŁADU jest to odległość od spągu do stropu mierzona w kierunku prostopadłym do płaszczyzny stropu lub spągu pokładu.

Wyrobiskami górniczymi nazywa się puste przestrzenie powstałe w kopalinie użytecznej lub skale płonnej w wyniku prowadzenia robót górniczych.

W kopalniach węgla wyrobiska górnicze mogą znajdować się:

• w węglu i wtedy noszą nazwę wyrobisk węglowych

• w kamieniu (skale płonnej) i wtedy nazywają się wyrobiskami kamiennymi

• częściowo w węglu, a częściowo w kamieniu i wtedy nazywa się je węglowo- kamiennymi.

W zależności od tego, czy znajdują się na powierzchni ziemi czy pod powierzchnią wyrobiska górnicze dzielą się na:

• odkryte (odkrywki)

• podziemne

Wyrobiska podziemne mają kształty zbliżone do brył geometrycznych- sześcianów, prostopadłościanów, graniastosłupów, walców lub ich połączeń, a ich przekroje poprzeczne stanowią najczęściej prostokąty, kwadraty, trapezy, koła, elipsy lub ich odcinki i połączenia.

W kształcie większości wyrobisk górniczych wyróżnić można powierzchnie boczne, czyli ociosy, powierzchnię górną zwaną pułapem lub piętrem, oraz powierzchnię dolną zwaną spodkiem. Jeżeli wyrobisko zostało wykonane w pokładzie tak, że pułap wyrobiska jest stropem pokładu, to powierzchnię tę nazywa się stropem wyrobiska. A jeżeli zostało wykonane tak, że spodek wyrobiska jest spągiem pokładu, to powierzchnie tę nazywa się spągiem wyrobiska.

Podstawowe czynności, w wyniku których powstaje wyrobisko górnicze to urabianie, czyli odspajanie skał od calizny, i wybieranie urobionej skały- urobku.

Powierzchnie wyrobiska, która wskutek urabiania przesuwa się w głąb calizny stanowi czoło wyrobiska, a najbliższa przestrzeń wyrobiska przyległa do niego nazywa się przodkiem.

PODZIAŁ WYROBISK GÓRNICZYCH ZE WZGLĘDU NA PRZEZNACZENIE:

• poszukiwawczo- rozpoznawcze

• udostępniające (szyby, szybiki, sztolnie, przecznice). Użytkowane są przez długi czas, niejednokrotnie równy okresowi istnienia kopalni.

• przygotowawcze (chodniki poziome, piętrowe, główne wentylacyjne, pochylnie i upadowe, chodniki wybierkowe). Mają charakter krótkotrwały i ich użytkowanie ogranicza się do czasu wybrania określonego pola eksploatacyjnego.

• Wybierkowe- mają najkrótszy okres użytkowania. Dla ścian wynosi on kilka miesięcy, dla zabierek zaledwie kilka dni.

PODZIAŁ WYROBISK GÓRNICZYCH ZE WZGLĘDU NA KSZTAŁT I WYMIARY:

• wyrobiska korytarzowe

• wyrobiska komorowe

• otwory wiertnicze

• wyrobiska wybierkowe

W celu zabezpieczenia wyrobiska stosuje się różnego rodzaju obudowy.

Ciśnienie wywierane przez górotwór może być niezmienne w czasie- stałe (statyczne), charakterystyczne dla górotworu na małych głębokościach. Na większych głębokościach występuje ciśnienie deformacyjne (dynamiczne), zmienne w czasie. W przypadku skłonności górotworu do przemieszczeń radialnych w przypadku ciśnień statycznych stosujemy obudowę sztywną.

Obudowa wyrobisk powinna przeciwstawiać się naciskowi skał i zabezpieczyć wyrobisko przed zawałem lub zgnieceniem. Obudowa powinna być nie tylko wytrzymała, ale również podatna, czyli powinna dopuszczać pewne odkształcenia sprężyste pod naciskiem skał.

Na konstrukcje pracy obudowy ma wpływ materiał:

1. OBUDOWA DREWNIANA (wstępna, tymczasowa), jest zaliczana do obudowy sztywnej.

2. OBUDOWA STALOWA charakteryzuje się większą wytrzymałością na nacisk ze strony górotworu.

• ŁP- obudowa podatna

• ŁS- obudowa sztywna

3. OBUDOWA KAMIENNA posiada właściwości sztywne

• murowa z cegły

• z elementów prefabrykowanych-betonitów

• z betonu monolitycznego

• obudowa torkretowa- beton natryskowy (zastosowanie jako obudowa dodatkowa)

4. OBUDOWA MIESZANA

• murowo- stalowa

• drewniano-stalowa

S- sztywne P- podatne Ł- łuk

Najczęściej w górnictwie jest stosowana obudowa typu ŁP.

OBUDOWA Z CEGŁY- jest to najstarsza z obudów

Składa się z takich elementów jak:fundamenty, stopa fundamentowa, mury ociosowe, sklepienie.

Cechy obudowy z cegły:

• stosunkowo szczelna

• właściwie wykonana jest wodoszczelna

• nadaje się również do dużych ciśnień statycznych

Technologia wykonania

Do wysokości wzrostu człowieka- mury ociosowe bez konieczności budowania pomostu. Powyżej buduje się pomost. Przy ociosach- stojaki drewniane. Stojaki stawiane są w odległości co 1m, są między sobą stężane przy pomocy dwóch desek na krzyż. Belka ociosowa jest wpuszczona w mury ociosowe. Belkę przykrywamy odeskowaniem- bele drewniane, które tworzą pomost. Na pomoście wykonujemy konstrukcje z drewna, służącą do wykonywania sklepień. Zwornik sklepienia powinien wypadać w cegle, nie w zaprawie.

Wady:

• obudowa nie może być wykonywana w sposób zmechanizowany

Wóz portalowy- służy do wykonywania obudów z betonu monolitycznego.

Szalunek- stalowe odeskowanie.

Wóz portalowy musi mieć szalunek rozparty na czas stwardnienia betonu- 28 dni.

OBUDOWA STALOWA SZTYWNA- stanowi obudowę powszechnie stosowaną do obudowy wyrobisk korytarzowych, niekiedy komorowych. Odrzwia mogą być złożone ze stropnicy łukowej i stojaków prostoliniowych lub wyłącznie z elementów łukowych. Najczęściej stosuje się odrzwia złożone z trzech elementów łukowych, łuku stropnicowego i dwóch łuków ociosowych.

Obudowa stalowa stosowana jest dość rzadko.

ŁS typu Gerlach

Składa się z:

• dwóch łuków ociosowych

• łuku stropowego

Łuki ociosowe i łuk stropowy połączone są ze sobą za pomocą złącz. Łuki są wkładane jeden w drugi. Mogą się przesuwać w zależności od ciśnienia. Połączone są przy pomocy złącz (śrub z nakrętkami).

Profil korytkowy- gorszy wskaźnik na zginanie.

Łuk stropowy włożony jest w łuk ociosowy.

ŁP składa się z:dwóch łuków ociosowych, łuku stropowego, odrzwi spągowych (odrzwia produkowane są w 10 rozmiarach), zamki- połaczenie łuków ociosowych ze stropowymi, rozpory- elementy stalowe o przekroju kołowym (liczba rozpór jest różna. Rozpory chronią odrzwia przed wypoczeniem).

Podsadzka kamienna- wypełnia przestrzeń między wyłomem skalnym wyrobiska i obudową.

Unikamy obciążeń punktowych.

Ogładziny stanowią istotny element obudowy odrzwiowej podatnej. Zapewniają one zarówno opięcie wyłomu skalnego wyrobiska, jak również rozparcie i powiązanie poszczególnych odrzwi. Okładziny mogą być drewniane, żelbetowe i stalowe.

• Okładziny drewniane są obecnie coraz rzadziej stosowane w obudowie wyrobisk korytarzowych ze względy na bezpieczeństwo przeciwpożarowe.

• Okładziny żelbetowe stanowią deski żelbetowe.

• Spośród ogładzin stalowych przyjęły się i są obecnie stosowane okładziny MM oraz siatki zgrzewane (wykonane są z blach stalowych).

Sposoby wykonywania wyrobiska ŁP:

• skręcenie dwóch odrzwi. Śrub nie można dokręcać zbyt mocno, bo powstanie obudowa sztywna.

Jakie powinny być optymalne warunki współpracy górotworu z obudową?

Podciągi szynowe powinny być oklinowane. Na odciągu zawieszamy łuk stropowy obudowy. Dokręcamy łuki ociosowe. W skale są wykute gniazda na łuki ociosowe.

Łuk ogranicza przepływ wody i jest narażony na korozję.

OBUDOWA KAMIENNA

Obudowa odrzwiowa, odrzwia występują co 1m, zagęszczanie odrzwi nawet do 80cm i 50cm.

OBUDOWA DREWNIANA jest obudową, której elementy podstawowe (stojaki i stropnice) wykonane są z drewna. Zestawami obudowy drewnianej są odrzwia i stosy.

Stropnice wraz z okładzinami stosuje się jako obudowę wówczas, gdy strop jest słaby, a ociosy wytrzymałe. Stropnice osadzone as w gniazdkach wykutych w mocnych skałach ociosowych.

Odrzwia stanowią pojedynczy zwykły zestaw obudowy złożonej ze stropnicy, co najmniej dwóch stojaków i elementów pomocniczych.

Wiązanie polskie wymaga wykonania w grubszym końcu stojaka cylindrycznego wycięcia tzw. olunku, w którym to wycięciu spoczywa stropnica.

Roboty poszukiwawcze prowadzi się w celu:

• znalezienia złoża kopaliny użytecznej

• rozpoznania, czyli dokładniejszego zbadania znalezionego złoża

Celem rozpoznania złoża jest stwierdzenie jego przydatności gospodarczej oraz uzyskania danych potrzebnych do projektowania kopalni i wybierania złoża.

Wymaga to ustaleń odnośnie do:

• kształtu i granic złoża

• głębokości zalegania

• grubości pokładów lub żył

• stopnia zanieczyszczenia kopaliny użytecznej

• zawodnienia i innych warunków geologicznych utrudniających eksploatację złoża

• zasobów kopaliny użytecznej.

Sposoby prowadzenia robót poszukiwawczych:

• poszukiwania geologiczne polegające na badaniu możliwości występowania kopalin użytecznych, wynikającej z budowy geologicznej terenu oraz objawów występowania minerału użytecznego na powierzchni ziemi w postaci odłamków skał, nalotów, zabarwień gleby, charakterystycznej roślinności, itd.

• poszukiwania geofizyczne oparte na badaniach fizycznych własności skał, a więc gęstości, własności magnetycznych i elektrycznych, prędkości rozchodzenia się fal sejsmicznych i promieniotwórczości.

• poszukiwania robotami górniczymi za pomocą wyrobisk górniczych i otworów wiertniczych.

Ponieważ roboty poszukiwawcze są kosztowne, a wynik ich nie zawsze jest pomyślny, więc rozpoczyna się je zawsze sposobami najtańszymi- geologicznymi i geofizycznymi, a w miarę powodzenia stosuje się droższe poszukiwania- robotami górniczymi.

Uzyskane informacje o złożu dokumentuje się w formie map, przekrojów geologicznych, próbek kopaliny użytecznej i skał płonnych oraz odpowiednich opisów. Całość zebranych w ten sposób danych wraz z obliczeniem zasobów kopaliny użytecznej stanowi dokumentację geologiczną złoża.

POSZUKIWANIA GEOLOGICZNE prowadzą geolodzy. Oparte są one na naukach takich, jak geologia, mineralogia, petrografia i paleontologia.

Występowanie złoża kopaliny użytecznej może objawiać się obecnością minerałów użytecznych lub towarzyszących na powierzchni ziemi.

POSZUKIWANIA GEOFIZYCZNE- dokonywane są one przez specjalistów geofizyków. Zależnie od sposobu pomiarów w badanym rejonie skorupy ziemskiej, rozróżnia się metody:

• grawimetryczne, w których dokonywane są pomiary siły ciężkości

• magnetometryczne, oparte na pomiarach pola magnetycznego ziemskiego

• elektrometryczne, w których stosowane są pomiary elektryczne górotworu (najczęściej przewodności skał)

• sejsmometryczne, polegające na wytworzeniu drgań sprężystych w górotworze i badaniu rozchodzenia się ich w skałach

• radiometryczne, polegające na pomiarach promieniotwórczości skał

GÓRNICZE ROBOTY POSZUKIWAWCZE

Rozpoznanie znalezionego złożą prowadzi się dokonując sztucznych odsłonięć za pomocą:

• górniczych robót przygotowawczych (rowy poszukiwawcze, sztolnie, szybiki poszukiwawcze)

• wierceń poszukiwawczych

Rowy poszukiwawcze stosuje się przy stromym zaleganiu warstw o wychodniach znajdujących się bezpośrednio na powierzchni ziemi lub ukrytych pod cienkim nakładem (do 4m miąższości).

Szybiki poszukiwawcze są to pionowe, rzadziej pochyłe, wyrobiska górnicze drążone do głębokości 25m, wyjątkowo do 40m, o przekroju prostokątnym lub kołowym. Stosuje się je tam, gdzie miąższość nadkładu przekracza 4m, a upad warstw jest mały.

Gdy miąższość nadkładu jest znaczna, a pokłady zalegają stromo, korzystnie jest stosować szybiki połączone z przekopami, czyli poziomymi korytarzami łączącymi szybiki.

Sztolnie poszukiwawcze są to wyrobiska korytarzowe poziome, mające jedno wyjście na powierzchnię ziemi. Wykonuje się je dla rozpoznania złóż w rejonach górzystych, gdzie warstwy nachylone są stromo.

OTWORY WIERTNICZE

Otwory wiertnicze wykonuje się w górnictwie do celów:

• poszukiwawczych i rozpoznawczych

• eksploatacyjnych dla wydobywania ropy naftowej, gazy ziemnego, wód mineralnych, soli, siarki

• technicznych w kopalniach podziemnych

przez otwór wiertniczy rozumie się wyrobisko cylindryczne wykonane w skorupie ziemskiej metodami wiertniczymi. Pojęcie odwiert oznacza ukończony otwór wiertniczy obudowany i wyposażony w sprzęt konieczny do eksploatacji złoża.

Wiercenia stosowane są szeroko przy poszukiwaniach i rozpoznawaniu złóż. Stanowią jedyny możliwy sposób odsłonięcia złoża w przypadku głębokiego zalegania lub grubej warstwy nadkładu i poziomego zalegania warstw.

TRANSPORT- przemieszczanie ludzi, urządzeń, materiałów, w tym także urobku, z miejsca na miejsce. Wymogi transportu:

• bezpieczny

• ekonomiczny

• odpowiednio sprawny

Podział transportu:

• odstawa

• przewóz

• ciągnienie

ODSTAWA- transport, w którym wykorzystuje się przenośniki bądź odstawę grawitacyjną (pod wpływem własnego ciężaru).

Wyróżniamy przenośniki:

• zgrzebłowe

• taśmowe

Kombajn przesuwa się po przenośniku zgrzebłowym. Zamontowana jest rynna, w której porusza się łańcuch ciągnący zgrzebła (elementy służące do zgarniania i transportu węgla). Kombajn jest napędzany silnikiem elektrycznym.

Przenośniki taśmowe- węgiel przeładowywany jest na nie z przenośnika zgrzebłowego. Przenośniki taśmowe zabudowane są w wyrobiskach korytarzowych.

TRANSPORT CIĄGŁY- bez przerw w transporcie.

TRANSPORT NIECIĄGŁY- przenośniki mieszane.

Taśma:

• musi być odpowiednio wytrzymała

• posiadać odpowiednią klasę ścieralności

• wykonana powinna być z materiału niepalnego

PRZEWÓZ- to transport przy pomocy wozów- pojazdów kołowych. Wymaga to odpowiedniego zabudowania torów.

Wymagane jest ułożenie podsypki. Drewniane podkłady kolejowe, do których przymocowane są szyny. Przy budowie bierzemy pod uwagę najszerszy i najwyższy pojazd, jaki będzie się tam poruszał. Musi być również zachowane przejście dla załogi, które wynosi 90 cm.

Drut ślizgowy (trakcyjny)- pojazdy zasilane są prądem z przewodu jezdnego. Odległość pomiędzy główną szyną a drutem ślizgowym powinna wynosić 2,6m.

Odległość pomiędzy pojazdami na obu torach- 25cm. Drut ślizgowy umieszczony jest w odległości 25cm od obudowy wyrobiska.

Załoga najczęściej porusza się po torze kolejowym. Przejście załogi (prawidłowo) realizowane jest po ścieku, przykrytym płytami (niekoniecznie w najlepszym stanie).

Jak prawidłowo powinny być zbudowane tory kolejowe?

Podsypka ze skały płonnej powinna posiadać odpowiednią grubość, przynajmniej 10cm, najlepiej kiedy byłaby z ziaren ostrych.

Do podkładów kolejowych przytwierdzone są szyny. Odcinki szyn są ze sobą łączone przy pomocy łuków. Odległość pomiędzy odcinkami szyn może wynosić 5mm.

LOKOMOTYWY:

• lokomotywy elektryczne

• lokomotywy elektryczne przewodowe- prąd elektryczny do silnika dostarczany jest z zewnątrz.

• lokomotywy akumulatorowe- bez drutu jezdnego

• lokomotywy spalinowe (stosowane rzadko, ponieważ zanieczyszczają powietrze, którym oddychają górnicy). Polska nie produkuje lokomotyw spalinowych.

Lokomotywa elektryczna przewodowa:

• długość lokomotywy 8,5m

• pojazd czteroosiowy

• dwa pantografy

• dwie kabiny maszynisty

W lokomotywie nie należy transportować żadnych materiałów, urządzeń ani ludzi (za wyjątkiem maszynisty).

Lokomotywa elektryczna akumulatorowa:

• dużo mniejsza od lokomotywy elektrycznej przewodowej, długość około 5,5m

• pojazd dwuosiowy, cztery koła

• dwie kabiny

• mniejsza siła pociągowa, mniejszy zasięg, wymaga ładowania akumulatora

Lokomotywa spalinowa:

• wyposażona w silnik spalinowy

Do transportu ludzi służą WAGONY OSOBOWE:

• pojazd czteroosiowy

• 12- osobowy, niski komfort transportu

• rozsuwane drzwi, trzy przedziały

• szerokość wagonu około 1m

W czasie jazdy drzwi powinny być zamknięte, wagonów jest zazwyczaj kilkanaście.

WOZY SANITARNE- umożliwiają transport poszkodowanych na noszach.

PRZEWÓZ UROBKU:

• wóz mały

• wóz średni

• wóz duży

CIĄGNIENIE SZYBAMI- to część transportu kopalnianego, która odbywa się w szybach i szybikach za pośrednictwem wyciągów szybowych.

KLATKI- są to najbardziej uniwersalne naczynia wyciągowe. Nadają się one do transportu ludzi, wozów z urobkiem lub kamieniem, materiałów, maszyn, elementów konstrukcji, itp. Klatki mogą być jedno- lub wielopiętrowe (do sześciu pięter).

Manewrowanie klatką odbywa się na sygnał maszynisty.

• jazda urobku 12m/s

• jazda ludzi kilka m/s

WIEŻE WYCIĄGOWE (SZYBOWE)

Wieże szybowe mogą być:

• wolnostojące, tzw. basztowe, stalowe lub żelazobetonowe trzonowe pełne, trzonowe dzielone, trzonowe słupowe i słupowe, w których maszyny wyciągowe są umieszczone w głowicy wieży

• zastrzałowe lub kozłowe, w głowicy których mieszczą się koła kierujące (linowe), a zastrzały lub nogi kozła przenoszą ukośnie skierowane siły wypadkowe naciągów lin. Maszyny wyciągowe umieszczone są w tych przypadkach na zrębie szybu.

SZYBY- wyrobiska udostępniające, czyli takie, które łączą powierzchnię terenu ze złożem kopaliny użytecznej. Szyb jest wyrobiskiem korytarzowym- jego przekrój jest dużo mniejszy w stosunku do długości. Jest zjawiskiem pionowym, ale występują także pochyłe- choć te są rzadkie.

Przekrój poprzeczny- powierzchnia takiego przekroju musi być większa niż 9m.

Szyby pełnią funkcję:

• dostarcza powietrze (SZYB WENTYLACYJNY). Każda kopalnia ma co najmniej dwa szyby, które dostarczają powietrze, tzw. szyb wdechowy oraz szyb, który odprowadza powietrze zużyte, tzw. szyb wydechowy. Szyb wdechowy pełni jeszcze różne funkcje, m.in. jest to także szyb wydobywczy. Szyb wydechowy służy tylko do wentylacji, są dwa wentylatory- drugi awaryjny.

• Służy do transportu kopaliny użytecznej- SZYB WYDOBYWCZY

• Zjazd załogi- SZYB ZJAZDOWY

• Szyb służący do dostarczania narzędzi pracy- SZYB MATERIAŁOWY

• SZYB PODSADZKOWY- który dostarcza piasek z wodą, wyposaża w instalację podsadzkową. Te szyby nie istnieją w każdej kopalni.

• Szyb zjazdowy przez pewien czas służy do transportu ludzi, cały czas jest szybem wentylacyjnym, a także służy do wydobycia urobku- SZYB ZJAZDOWO- WYDOBYWCZY

• Funkcja wentylacyjna + funkcja podsadzkowa + wydobycie = SZYB WENTYLACYJNO- PODSADZKOWO- MATERIAŁOWY

Szyby muszą być odpowiednio wyposażone:

• w skipy- wielkie kubły, które transportują urobek

• mogą posiadać różny kształt i budowę:

• obudowa drewniana- pierwotnie miał taką obudowę o przekroju prostokątnym

Im głębiej, tym większe ciśnienie, dlatego obudowa jest ważna, nie może być drewniana.

• ze względów technologicznych i obciążenia, dobra jest obudowa okrągła- obudowa betonowa, najwytrzymalsza.

Szyby dostarczają:

• energię elektryczną- kablociągi

• wyjście ewakuacyjne- szyb drabinowy

Proces głębienie szybu składa się z kilku czynności, do zasadniczych czynności zaliczyć należy:

• urabianie skał

• odstawę wyrobionej skały

• obudowę zgłębionego chodnika

Sposób urabiana skał, to jest właściwe głębienie, uzależnione jest od właściwości przebijanych skał.

• skały miękkie i sypkie (piasek, glina, żwir)- urabia się kilofem i łopatą bądź szpadlem

• skały zwięzłe- średnio twarde - urabia się za pomocą młotków mechanicznych

• skały twarde zwięzłe- urabia się metodą strzałową, wykonując w tym celu na dnie szybu otwory strzałowe

• otwory strzałowe- urabiają skałę w szybach za pomocą materiałów wybuchowych

• otwory ociosowe- nadają kształt skale urobionej

• otwory włomowe- mają za zadanie urobienie skały; inaczej otwory wyrównujące.

Kolejną fazą technologii głębienia szybu jest zabezpieczenie ociosów szybowych obudową, np. obudowa betonowa:

• metoda krótkich odcinków

• metoda długich odcinków

W czasie głębienia, szyby przecinają różne warstwy wodonośne i zachodzi potrzeba odwadniania wyrobiska. Do najbardziej rozpowszechnionych metod należą:

• metoda zamrażania skał

• metoda cementacji

Utrudnieniem w budowie szybu jest warstwa kurzawki- warstwa piasku z wodą pod dużym ciśnieniem, powoduje to zamulanie szybu. W przypadku zalegania warstw kurzawkowych trzeba zastosować METODĘ ZAMRAŻANIA SKAŁ. Polega ona na wytworzeniu wokół zarysu projektowanego szybu cylindrycznej ścianki zamrożonych skał. Cylinder zamrożonej skały uzyskuje się w ten sposób, że na określonym okręgu wokół szybu wierci się szereg otworów wiertniczych, zwanych otworami mrożeniowymi. Do otworów tych wkłada się tzw. rury mrożeniowe. Ciecz zamrażająca wtłaczana jest rurami do otworów, zamrażając górotwór wzdłuż szybu. Z uwagi na znaczne koszty eksploatacyjne sposób ten nie znalazł szerszego zastosowania.

METODA CEMENTACJI SKAŁ- ma na celu utwardzenie i uszczelnienie skał wodonośnych porowatych oraz szczelinowatych. Istotą tej metody głębienia jest wtłaczanie do górotworu poprzez system otworów wiertniczych mleczka cementowego. Osadzający się w szczelinach skalnych cement wzmacnia i uszczelnia skały. Do wykonania zabiegu cementacji nadają się skały szczelinowate oraz skały sypkie jak żwiry, które wiążą się z cementem. Nie nadają się do cementacja skały ilaste. Długie otwory w skałach o dużej przepuszczalności lepiej jest cementować odcinkami: z góry na dół i z dołu do góry. Głębienia szybu z zastosowaniem metody cementacji wymaga niekiedy znacznych nakładów, jest długotrwałe i nie zawsze zapewnia pożądany efekt.

Metody eksploatacyjne:

1. metoda podziemna- przy pomocy podziemnych robót górniczych, tą metodą jest wydobywany np.

• węgiel kamienny,

• miedź,

• rudy metali,

• złoża soli- Wieliczka

2. metoda odkrywkowa

• węgiel brunatny- Bełchatów, Koło, Turek (175m głębokości kopalni, zdejmowanie nadkładu nawet grubości 300m),

• siarka,

• rudy miedzi w Jugosławii,

• surowce skalne wykorzystywane w budownictwie lądowym, przy budowie dróg i mostów.

• marmur- kopalnie na Dolnym Śląsku urabiane przy pomocy materiału wybuchowego

3. eksploatacja otworowa (nie zawsze metodą ługowania). Otworem wiertniczym zatłaczamy odpowiednio grzaną wodę, następnie ją odpompowujemy i otrzymujemy sól bądź siarkę rodzimą po odparowaniu

• sól,

• siarka,

• ropa naftowa,

• gaz ziemny

Łukasiewicz- wynalezienie lampy naftowej pod koniec XIX wieku. Polska była na 3 miejscu w świecie w wydobyciu ropy.

Systemy eksploatacji podziemnej różnią się w zależności od wydobywanego materiału.

Zapełnienie wybranej przestrzeni po wybraniu kopaliny użytecznej:

• eksploatacja z zawałem stropu

• eksploatacja z podsadzką

• podsadzka hydrauliczna (piasek dostarczany przy pomocy hydrotransportu)

• podsadzka sucha

• jako podsadzka układana ręcznie

• podsadzka pneumatyczna

• eksploatacja z ugięciem warstw stropowych (gdy skały są plastyczne)

• eksploatacja częściowa

• z zawałem

• z podsadzką

sposobem kierowania stropem jest eksploatacja z zawałem doszczelnianym. Do przstrzeni zawałowej zatłacza się suche bądź mokre odpady poelektrowniane i poflotacyjne. Jeśli lokowanie odbywa się wcześniej może mieć łagodny wpływ na deformację terenu.

Eksploatacja zawałowa- największe deformacje terenu.

Założenia: eksploatujemy pokład o grubości 1m

• eksploatacja z zawałem stropu- osiadanie maksymalne od 70 do 90cm

• eksploatacja z podsadzką suchą- osiadanie od 30 do 50cm

• eksploatacja z podsadzką hydrauliczną- osiadanie od 12 do 25cm

• eksploatacja z ugięciem stropu do 50cm

Sposoby kierowania stropem

W zależności od rodzaju skał wysokość zawału wynosi od 3-5.

Nad- strefa spękań, następnie strefa ugięć, która sięga do powierzchni terenu, powstaje niecka osiadania.

Wbudowane są tamy czołowe boczne, nad podsadzką strefa spękań, następnie strefa ugięć.

Przy eksploatacji częściowej może występować niewielka strefa zawału.

Pod obiektami chronionymi eksploatacja pasami zawałem stropu, małe osiadania.

Ugięcie stropu- strop miękko osiada na wybranym spągu pokładu. Eksploatacja rud miedzi.

Systemy eksploatacji:

1. systemy komorowe -w szczególności zabierkowe, dzieli się na:

• krótkie zabierki

• długie zabierki

2. systemy ubierkowe

• ubierkowe zwykłe

• systemy ścianowe

3. systemy specjalne- mieszane, właściwe dla danych warunków. Ich nazwa pochodzi od miejsca, w którym powstały, np. miechowicki

• zabierkowo-ubierkowe

Cechy systemów zabierkowych:

• likwidacja wybranej przestrzeni następuje po wybraniu węgla w obrębie całej zabierki

• małą szerokość przodka 4-8m

• wymiary w zależności od lokalnych warunków

• krótkie zabierki- długość do 40m

• długie zabierki- długość od 40 do 100m

• kierunek ubierania prostopadły do kierunku postępu frontu eksploatacyjnego

• mała mechanizacja robót górniczych

Cechy systemów ubierkowych:

• likwidacja wybranej przestrzeni w ślad za urabianiem

• stosunkowo duże wymiary wyrobisk eksploatacyjnych, długość ścian- szerokość czoła przodka do 400m.

Opłacalna długość wybiegu do 1500m (długość dróg transportu, przewietrzanie), obecnie: dużo większe wybiegi do 3000m.

• duży stopień zmechanizowania

Procentowy udział wydobycia (lata 90-te):

• 90% wydobycia ze ścian z zawałem stropu

• 9% wydobycia ze ścian prowadzonych z podsadzką hydrauliczną

• 1% inne systemy eksploatacji

Eksploatację prowadzimy w filarze ochronnym szybu.

Procentowy udział wydobycia DZIŚ:

• spada wydobycie z podsadzką hydrauliczną (duże koszty wydobycia)

• większość eksploatacja zawałowa (pozbywamy się przy okazji uciążliwych substancji z powierzchni ziemi).

Postawową różnicą między systemami ubierkowymi a zabierkowymi jest czas likwidacji wybranej przestrzeni. Pełna automatyzacja i mechanizacja ścian.

Wszelkie systemy eksploatacji dzielimy na:

• podłużne- front przesuwa się zgodnie z rozciągłością pokładu

• poprzeczne- front przesuwa się zgodnie z upadem

Systemy zabierkowe

Sposób rozcięcia:

• chodnik główny podstawowy (transportowy), wyrobisko podwójne połączone przecinkami

• system podłużny- dwie pochylnie (dojście załogi, wentylacja, transport)

• pole eksploatacji jest wyznaczone przez skrajne pochylnie i połączone przez chodniki, które dzielą obszar na filary. Poszczególne zabierki prowadzi się z chodnika podstawowego po wzniosie pokładu- „pod górkę”.

Front przesuwa się zgodnie z rozciągłością.

System poprzeczny- równoległe pochylnie dzielą dane pole na filary, gdzie eksploatację pełni się zabierkami. Front przesuwa się zgodnie z upadem.

Przekroje zabierek.

Chodnik/pochylnia, urabianie w kierunku, przebijanie okna. Poprzednio eksploatowane zabezpiecza się stojakami drewnianymi. Obudowa równoległa do postępu zabierek. W środku przenośnik do transportu węgla. Okno- dla lepsze cyrkulacji powietrza. Zabierka przeiwetrzana dyfuzyjnie.w starych zawałach pozostawały resztki węgla, co stanowiło potencjalne zagrożenie pożarowe. Po przebiciu okien- przeciwny kierunek.

Po wybraniu węgla likwidacja przestrzeni-rabowanie (wybijanie stojaków przy pomocy wyciągarki łańcuchowej). Stosunkowo duże ilości drewna do odzyskania.

System zabierkowy podłużny z zawałem stropu.

Zabierka eksploatowana od góry.

Każda z zabierek prowadzona po wzniosie, front po rozciągłości.

System zabierkowy poprzeczny- zabierki po rozciągłości, front po upadzie.

Zawał jest wywoływany po eksploatacji dwóch lub trzech zabierek.

Wyrobiska przygotowawcze można podzielić na:

• mniej ważne (użytkowane krócej)

• bardziej ważne (użytkowane długo)

Poziome wyrobiska udostępniające mają za zadanie udostępnianie całego złoża. Rozpoczęcie samej eksploatacji złóż kopaliny użytecznej bezpośrednio w pokładach wymaga odpowiedniej liczby wyrobisk, nazywanych WYROBISKAMI PRZYGOTOWAWCZYMI, inaczej mówiąc przygotowującymi złoże do eksploatacji.

W chodniku podstawowym odbywa się transport.

Wyrobiska przygotowawcze stanowią połączenie wyrobisk eksploatacyjnych z punktami udostępnienia pokładu i umożliwiają:

• łatwe dojście do miejsc pracy (musi służyć temu by załoga była przetransportowana do wyrobiska eksploatacyjnego)

• transport urobku

• transport materiałów i podsadzki

• doprowadzenie świeżego powietrza i odprowadzenie zużytego- spełnia funkcję wentylacyjną

• dostarczanie energii

• dopływ wody, itd.

Po zaplanowaniu podziału złoża na poziomy, z przecznic na poszczególnych poziomach prowadzi się po rozciągłości głównie wyrobiska przygotowawcze, tzw. chodniki podstawowe.

Aby wyrobisko się nie zawaliło trzeba je zabezpieczyć za pomocą obudowy:

• drewnianej

• stalowej

• betonowej

Ciśnienie w górotworze nienaruszonym robotami górniczymi.

P_Z- nacisk pionowy (ciśnienie)

- ciężar objętościowy skał nadległych [kN/m³]

H- głębokość zalegania, [m]

„-„ oznacza, że kostka poddana jest ściskaniu (powodującemu zmniejszenie wymiaru)

1kG- to taka siła o masie 1kg, która nadaje przyspieszenie ziemskie 9,81

1N- to siła, która asie 1kg nadaje przyspieszenie 1m/s²

wartość ciśnień poziomych

m - jest liczbą zależną od rodzaju skał i głębokości, odwrotność liczby Poisona.

Na małych głębokościach jest ona większa, na dużych głębokościach maleje

do m=2.

P_x, P_y- ciśnienie boczne poziome

Oddziaływanie:

• czynniki występujące zawsze

DEFORMACJE CIĄGŁE występują zawsze niezależnie od głębokości i rodzaju górotworu. Deformacje ciągłe- nie następuje przerwanie ciągłości przypowierzchniowych warstw górotworu. Charakteryzuje się je przy pomocy wielkości mierzalnych (podlegających pomiarowi). Wskaźniki deformacji:

• osiadanie powierzchni terenu

• nachylenia

• krzywizny pionowe

• przesunięcia i odkształcenia poziome

DEFORMACJE NIECIĄGŁE- w ich wyniku dochodzi do przerwania ciągłości przypowierzchniowych warstw górotworu. Dzielimy je na:

• deformacje o charakterze powierzchniowym, które przekształcają pewien zamknięty obszar na powierzchni terenu- ZAPADLISKA

• deformacje niepowierzchniowe, w których występuje jeden wymiar- deformacje liniowe. Dominuje długość, szerokość jest pomijana.

Deformacje nieciągłe występują w określonych okolicznościach- warunkach geologicznych.

WSTRZĄSY GÓROTWORU- gwałtowne wyładowanie energii sprężystej nagromadzonej w górotworze. Występują w przypadkach, gdy w sąsiedztwie eksploatowanego pokładu występują skały o zdolności akumulacji energii sprężystej.

Jeśli towarzyszy zjawisko polegające na nagłym zniszczeniu i przemieszczeniu mas skalnych do wyrobisk, mówimy wtedy o TĄPNIĘCIU. Każde tąpnięcie to wstrząs, ale nie każdy wstrząs to tąpnięcie.

Eksploatacja oddziałuje na zmiany stosunków wodnych, powoduje odpływ wód przez strefę spękań, to może być powodem dodatnich osiadań powierzchni terenu.

Podział wpływów eksploatacji:

• bezpośrednie- deformacje

• pośrednie- zmiany stosunków wodnych

• wtórne (reaktywacja starych zasobów)

po wybraniu pierwszego pokładu, ustala się względna równowaga. Następują deformacje. Eksploatujemy drugi pokład i skala deformacji jest zdecydowanie większa.

Pozytywne oddziaływania/ skutki eksploatacji:

• górnictwo nie niszczy, ale przekształca środowisko

• umożliwienie składowania ekologicznie uciążliwych odpadów w wyrobiskach

• możliwość wykorzystania terenów górniczych na tereny rekreacyjne, np. stoki narciarskie

• wykorzystuje się zaleganie metanu, w przypadku kopalń węgla kamiennego. Odmetanowanie złoża, wykorzystanie metanu do ogrzewanie, np. mieszkań.

Pierwsza eksploatacja górnicza pod terenem zabudowanym wykonana została w Belgii.

Eksploatację rozpoczęto w początku XIX wieku, obserwowano uszkodzenia budynków. W tym celu powołano dwie komisje w 1825 roku i w 1839. Pierwsze poglądy na temat oddziaływania eksploatacji na powierzchnię terenu: sądzono, iż eksploatacja powoduje osiadanie w obszarze ograniczonym prostymi prostopadłymi do powierzchni terenu.

Inne teorie:

1. Jedno rozwiązanie empiryczne służące do obliczania wartości osiadań

2. Teorie oparte o aksjomaty pochodzenia empirycznego, podbudowano na szerszym gruncie fakt występowanie deformacji.

Teorie geometryczne całkowe opracowane przez polskich uczonych, np. Budryk Knot. Teoria stosowana przez większość kopalń, np. Kowalczyka.

3. Teorie oparte o mechanikę ośrodków ciągłych. Założenia: górotwór to ciało:

• sprężyste

• plastyczne

• sprężysto- plastyczne

4. Teorie oparte na aksjomatach. Teoria rachunku prawdopodobieństwa. Zakłada się, że proces przemieszczeń górotworu jest procesem losowym, np. prace Litwiniszyna.

Na pewnej głębokości h, zalega pokład węgla, który posiada pewną miąższość, grubość g.

Założenia:

• krawędź eksploatowanego pokładu kończy się w punkcie P

-

• górotwór jest ciałem jednorodnym

• pokład zalega poziomo

OSIADANIE to całka po rzucie na płaszczyznę poziomą wybranego pola z tzw. funkcji wpływów.

Wskaźniki deformacji

Nachylenie

Odkształcenie

Kategorie zagrożeń górniczych

	T	E
I	< 2,5	< 1,5
II	< 5	< 3
III	< 10	< 6
IV	< 15	< 9
V	> 15	> 9

Zad. 1 Którą kategorię zagrożeń wywoła dana deformacja?

Dane:

g = 2m

a = 0,8 (wielkość bezwymiarowa)

tgβ= 2

H= 800m

ZAPADLISKA- powstają w wyniku niekontrolowanego samo podsadzania się pustki występującej w górotworze. Na małej głębokości prowadzono eksploatację. Po zakończeniu funkcjonowania, wyrobiska zostały źle, bądź nie zlikwidowane. Pustka „wędruje” do powierzchni terenu i występuje zapadlisko.

Prawdopodobieństwo występowania deformacji

Deformacje nieciągłe powstają:

• szybko, gwałtownie

• przez dłuższy okres czasu

Prawdopodobieństwo występowania deformacji jest tym większe, im mniejsza głębokość. Prawdopodobieństwo rośnie wraz z wysokością pustki w górotworze, a także rośnie wraz z miąższością nadkładu skał luźnych.

Metody eksploatacyjne:

4. metoda podziemna- przy pomocy podziemnych robót górniczych, tą metodą jest wydobywany np.

• węgiel kamienny,

• miedź,

• rudy metali,

• złoża soli- Wieliczka

5. metoda odkrywkowa

• węgiel brunatny- Bełchatów, Koło, Turek (175m głębokości kopalni, zdejmowanie nadkładu nawet grubości 300m),

• siarka,

• rudy miedzi w Jugosławii,

• surowce skalne wykorzystywane w budownictwie lądowym, przy budowie dróg i mostów.

• marmur- kopalnie na Dolnym Śląsku urabiane przy pomocy materiału wybuchowego

6. eksploatacja otworowa (nie zawsze metodą ługowania). Otworem wiertniczym zatłaczamy odpowiednio grzaną wodę, następnie ją odpompowujemy i otrzymujemy sól bądź siarkę rodzimą po odparowaniu

• sól,

• siarka,

• ropa naftowa,

• gaz ziemny

Łukasiewicz- wynalezienie lampy naftowej pod koniec XIX wieku. Polska była na 3 miejscu w świecie w wydobyciu ropy.

Systemy eksploatacji podziemnej różnią się w zależności od wydobywanego materiału.

Zapełnienie wybranej przestrzeni po wybraniu kopaliny użytecznej:

• eksploatacja z zawałem stropu

• eksploatacja z podsadzką

• podsadzka hydrauliczna (piasek dostarczany przy pomocy hydrotransportu)

• podsadzka sucha

• jako podsadzka układana ręcznie

• podsadzka pneumatyczna

• eksploatacja z ugięciem warstw stropowych (gdy skały są plastyczne)

• eksploatacja częściowa

• z zawałem

• z podsadzką

sposobem kierowania stropem jest eksploatacja z zawałem doszczelnianym. Do przstrzeni zawałowej zatłacza się suche bądź mokre odpady poelektrowniane i poflotacyjne. Jeśli lokowanie odbywa się wcześniej może mieć łagodny wpływ na deformację terenu.

Eksploatacja zawałowa- największe deformacje terenu.

Założenia: eksploatujemy pokład o grubości 1m

• eksploatacja z zawałem stropu- osiadanie maksymalne od 70 do 90cm

• eksploatacja z podsadzką suchą- osiadanie od 30 do 50cm

• eksploatacja z podsadzką hydrauliczną- osiadanie od 12 do 25cm

• eksploatacja z ugięciem stropu do 50cm

sposoby kierowania stropem

{RYSUNEK}

W zależności od rodzaju skał wysokość zawału wynosi od 3-5.

Nad- strefa spękań, następnie strefa ugięć, która sięga do powierzchni terenu, powstaje niecka osiadania.

Wbudowane są tamy czołowe boczne, nad podsadzką strefa spękań, następnie strefa ugięć.

Przy eksploatacji częściowej może występować niewielka strefa zawału.

Pod obiektami chronionymi eksploatacja pasami zawałem stropu, małe osiadania.

Ugięcie stropu- strop miękko osiada na wybranym spągu pokładu. Eksploatacja rud miedzi.

Systemy eksploatacji:

4. systemy komorowe -w szczególności zabierkowe, dzieli się na:

• krótkie zabierki

• długie zabierki

5. systemy ubierkowe

• ubierkowe zwykłe

• systemy ścianowe

6. systemy specjalne- mieszane, właściwe dla danych warunków. Ich nazwa pochodzi od miejsca, w którym powstały, np. miechowicki

• zabierkowo-ubierkowe

Cechy systemów zabierkowych:

• likwidacja wybranej przestrzeni następuje po wybraniu węgla w obrębie całej zabierki

• małą szerokość przodka 4-8m

• wymiary w zależności od lokalnych warunków

• krótkie zabierki- długość do 40m

• długie zabierki- długość od 40 do 100m

• kierunek ubierania prostopadły do kierunku postępu frontu eksploatacyjnego

• mała mechanizacja robót górniczych

Cechy systemów ubierkowych:

• likwidacja wybranej przestrzeni w ślad za urabianiem

• stosunkowo duże wymiary wyrobisk eksploatacyjnych, długość ścian- szerokość czoła przodka do 400m.

Opłacalna długość wybiegu do 1500m (długość dróg transportu, przewietrzanie), obecnie: dużo większe wybiegi do 3000m.

• duży stopień zmechanizowania

Procentowy udział wydobycia (lata 90-te):

• 90% wydobycia ze ścian z zawałem stropu

• 9% wydobycia ze ścian prowadzonych z podsadzką hydrauliczną

• 1% inne systemy eksploatacji

Eksploatację prowadzimy w filarze ochronnym szybu.

Procentowy udział wydobycia DZIŚ:

• spada wydobycie z podsadzką hydrauliczną (duże koszty wydobycia)

• większość eksploatacja zawałowa (pozbywamy się przy okazji uciążliwych substancji z powierzchni ziemi).

Postawową różnicą między systemami ubierkowymi a zabierkowymi jest czas likwidacji wybranej przestrzeni. Pełna automatyzacja i mechanizacja ścian.

Wszelkie systemy eksploatacji dzielimy na:

• podłużne- front przesuwa się zgodnie z rozciągłością pokładu

• poprzeczne-

Systemy zabierkowe

{RYSUNEK}

system zabierkowy podłużny

system zabierkowy poprzeczny

sposób rozcięcia:

• chodnik główny podstawowy (transportowy), wyrobisko podwójne połączone przecinkami

• system podłużny- dwie pochylnie (dojście załogi, wentylacja, transport)

• pole eksploatacji jest wyznaczone przez skrajne pochylnie i połączone przez chodniki, które dzielą obszar na filary. Poszczególne zabierki prowadzi się z chodnika podstawowego po wzniosie pokładu- „pod górkę”.

Front przesuwa się zgodnie z rozciągłością.

System poprzeczny- równoległe pochylnie dzielą dane pole na filary, gdzie eksploatację pełni się zabierkami. Front przesuwa się zgodnie z upadem.

Przekroje zabierek.

{RYSUNEK}

chodnik/pochylnia, urabianie w kierunku, przebijanie okna. Poprzednio eksploatowane zabezpiecza się stojakami drewnianymi. Obudowa równoległa do postępu zabierek. W środku przenośnik do transportu węgla. Okno- dla lepsze cyrkulacji powietrza. Zabierka przeiwetrzana dyfuzyjnie.w starych zawałach pozostawały resztki węgla, co stanowiło potencjalne zagrożenie pożarowe. Po przebiciu okien- przeciwny kierunek.

Po wybraniu węgla likwidacja przestrzeni-rabowanie (wybijanie stojaków przy pomocy wyciągarki łańcuchowej). Stosunkowo duże ilości drewna do odzyskania.

Sposób zabierkowy podłużny z zawałem stropu.

Zabierka eksploatowana od góry.

{RYSUNEK}

każda z zabierek prowadzona po wzniosie, front po rozciągłości.

System zabierkowy poprzeczny- zabierki po rozciągłości, front po upadzie.

Zawał jest wywoływany po eksploatacji dwóch lub trzech zabierek

Odrębną grupę wyrobisk udostępniających w modelu kopalni stanowią korytarzowe wyrobiska udostępniające, takie jak:

• przecznice

• przekopy

• sztolnie

• pochylnie

• chodniki badawcze

SZTOLNIE- podziemne wyrobisko poziome, mające wyjście bezpośrednio na powierzchnię ziemi, przeznaczone do celów komunikacyjnych i wentylacyjnych. Stosuje się je w terenach górzystych przy stromym zaleganiu pokładów.

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

PRZEKOP- wyrobisko korytarzowe udostępniające, wydrążone w skałach płonnych od przecznicy równolegle do rozciągłości pokładów.

Przecznice i przekopy służą do przewozu urobku, transportu materiałów, ruchu ludzi, doprowadzenia lub odprowadzenia powietrza, odwadniania, doprowadzania energii, itp.

Zanim przystąpimy do robót, potrzebne są:

• szyb klatkowy- dostarczenie materiałów

• komory

• rozdzielnia elektryczna

Te urządzenia trzeba gdzieś umieścić w podszybiu.

Drążenie wyrobisk udostępniających należy do ważniejszych stepów budowy kopalni. Wyrobiska te lokalizowane są w rejonie podszybia, mają zapewniać działanie poziomu zgodnie z jego przeznaczeniem. Przykładowo na rysunku pokazano schemat podszybia z zaznaczeniem lokalizacji komorowych oraz systemu obiegu wozów.

W podszybiu m.in. znajdują się następujące pomieszczenia:

• zajezdnia lokomotyw

• szyb skipowy

• szyb klatkowy

• warsztat mechaniczny

• komora przeciwpożarowa- a w niej materiały do zwalczania pożaru, np. piasek

• komora rozdzielni- urządzenia elektryczne

• komora pomp- pompy odpompujące wodę

• komora dworca osobowego- gdzie górnicy wsiadają

• komora czyszczenia wozów- na końcu z powodu bezpieczeństwa

• komora materiałów wybuchowych- są to wnęki, by w razie wybuchu, wybuch się nie rozchodził

• komora zajezdni elektrowozów

W zależności od rodzaju naczyń wydobywczych w szybach (tj. klatkowe czy skipowe), inny jest techniczny sposób rozwiązywania nadszybia:

• nadszybie wyciągów klatkowych jest stacją odbiorczą wozów wydobywczych z kopalni. Wozy wypychane mechanicznie z klatek przedostają się najkrótszą drogą do wywrotów, gdzie urobek wysypuje się do zbiornika, skąd kierowany jest do zakładu przeróbczego.

• konstrukcja nadszybia dla wyciągów skipowych jest o wiele prostsza, gdyż wyładowania urobku ze skipu odbywa się automatycznie (otwierania i zamykania samoczynnie dna skipów).

P- pole

A- punkt

1. współczynnik eksploatacji,

zależy od sposobu likwidacji

przestrzeni

r- promień zasięgu wpływów

głównych

odkształcenie

poziome

---