Element zapasu:
*musi istnieć na każdym zboczu, gdyż możliwa jest nieregularność w pracy koparek
*zapas zależy też od klimatu
Elementy zbocza transportowego
*przekrój zbocza transportowego zależy od układu półek transportowych i pięter
*szerokość półki powinna być dostatecznie duża aby umożliwić umieszczenie na niej: dróg dojazdowych na poziomy robocze, tras prowadzenia koparek i zwałowarek, rowów odwodnienia powierzchniowego, kabli energetycznych
Elementy wyrobiska odkrywkowego:
*kształt powinien być zbliżony do ściętego ostrosłupa
*2 podstawy
*ściany
Eksploatacja otworowa- metody otworowe: *eksploatacja odbywa się za pomocą specjalnie wykonanych i uzbrojonych otworów *czynnikami wydobywczymi są media toksyczne migrujące przez złoże *kierowanie procesem odbywa się przez zmianę parametrów technologicznych to jest: wydajność, stężenie, temperatura , także przez zmianę miejsca wprowadzenia i zmianę miejsca odbioru wydobywanej kopaliny *kopalina pozostaje na miejscu zalegania w stanie pierwotnym, przemieszcza się dopiero po zmianie stanu skupienia *eksploatacja otworowa zapewnia selektywne wydobycie a także przeróbkę w trakcie procesów *eksploatacja otworowa charakteryzuje się niskimi kosztami inwestycyjnymi, co pozwala sięgać do złóż pozabilansowych a także pozwala sięgać do złóż lokalnych zalegających w trudnych warunkach geologicznych.
Eksploatacyjny bieżący wskaźnik nadkładu
*odnosi się dla ustalonych okresów eksploatacji
*określa on stosunek liczby zdjętego nadkładu łącznie ze stratami stropowymi złoża do liczby { lub m^3] kopaliny wydobytej w ciągu danego okresu
*wyznaczamy go z zależności Kpe=N/u-Z gdzie: N- ilość zebranego w roku nadkładu łącznie ze stratami stropowymi kopaliny, u- ilość kopaliny odsłoniętej w ciągu roku, pomniejszona o straty eksploatacyjne, Z- zapasy pozostawione na następny okres eksploatacji
*może on w poszczególnych latach odbiegać od wartości wskaźnika przemysłowego obliczonego dla danego pola.
Front koparkowy (front roboczy)
*długość powierzchni skarpy ruchomej, urabianej w zalegających skałach.
*kolejność frontów liczymy od góry do dołu
Geologiczny wskaźnik nadkładu
*wyraża się liniowym stosunkiem miąższości nadkładu do grubości złoża
*opisuje go zależność: K=H/m H- grubość nadkładu, m-grubość złoża kopaliny użytecznej
*jeżeli kopalina zalega w kilku warstwach to H- jest sumą grubości nadkładu i przerostów a m- jest sumą grubości warstw
*współczynnik nadkładu geologiczny średnioważony: Kśr= Hśr/mśr gdzie: Hśr- średnia grubość nadkładu z wszystkich wyrobisk rozpoznawczych mśr- średnia grubość kopaliny użytecznej wszystkich wyrobisk rozpoznawczych.

Gęstość akustyczna jest definiowana: Aa= ro*Up [kg/m^2*s] gdzie: ro- gęstość środowiska skały [kg/m^3] Up- prędkość fali podłużnej [m/s].
Urabianie skał: a) podział urabiania: MW, mechaniczne, hydrauliczne, inne( termiczne, ultradźwiękami) b)Metody strzelania: *otworami krótkimi L< 6m *otworami długimi L>6m *otworami krótkimi lub długimi z poszerzonym dnem *komorome *kawernami.
Koparki jednonaczyniowe: *koparka łyżkowa: podpoziomowa, nadpoziomowa *koparka kołowa: nadpoziomowa, podpoziomowa *zgarniaki *karczownica
Graniczny współczynnik nadkładu
*określa granicę opłacalności eksploatacji odkrywkowej i podziemnej
* Kpgr= (Cin- Co)/C gdzie: Cin- jednostkowy koszt wydobycia kopaliny innym sposobem (podziemnym, otworowym), Co- jednostkowy koszt wydobycia kopaliny sposobem odkrywkowym, C- koszt zdjęcia 1m^3 nadkładu.
*wzór jest słuszny tylko gdy Cin>Co
*Kgr= (Cp-Co)/Cn
*Kn=Vn/Qz gdzie: Vn-objętość, Qz-wydajność
*Kgr= [(Cp-Co)/Cn]*(Vn/Qz)
*W węglu brunatnym wartość granicznego współczynnika nadkładu waha się w dość znacznych grupach od 1:1 do 10:1
*W kamieniu drogowym współczynnik ten musi być znacznie mniejszy <1.
*W kamieniu budowlanym tylko w rzadkich przypadkach osiąga on wartość 1:1.

Kategoria zwięzłości skał:
*I-V -urabianie za pomocą materiałów wybuchowych
*I-III -urabianie mechanice piłami linowymi, kombajnami tarczowymi
*IIIa-VI- urabianie MW + zrywarkami
*VI- urabianie zrywarkami + koparki łyżkowe
*VI-XI- koparki jednonaczyniowe (łyżkowe)
*Via-IX- koparki wielonaczyniowe kołowe
*X- pogłębiarki hydrauliczne
Podział urabiania:
*MW (urabianie skał zwięzłych)
*mechaniczne
*hydrauliczne
*inne: termiczne, ultradźwiękami
Kąt odcinkowy nachylenia zbocza- kąt zawarty pomiędzy płaszczyzną poziomą a płaszczyzną przechodzącą przez dolne krawędzie sąsiadujących skarp.
Kierunek eksploatacji
*ogólna zasada jest taka żeby był on zbliżony do prostopadłego w stosunku do kierunku największej zmienności
Kierunek eksploatacji
*to kierunek prostopadły do linii frontu eksploatacji

Kierunki rekultywacji
*rolny
*leśny
*użytków ekologicznych
*do zagospodarowania
Kilogramowość
*masa soli zawarta w 1m^3 solanki
Kopalina użyteczna
*nagromadzenie w skorupie ziemskiej minerałów, skał i innych substancji, których wydobywanie może przynieść korzyści gospodarcze
Koncesja górnicza
*akt władzy państwowej uprawniający do wydobywania kopaliny
Kopalnia:
*przedsiębiorstwo przemysłowe, powołane w celu pozyskiwania ze złóż naturalnych kopalin.
Kopalnia odkrywkowa
*zakład górniczy, w którym eksploatacja złoża polega na usunięciu nadkładu, zalegającego nad kopaliną użyteczną oraz na wybieraniu odsłoniętego złoża w otwartym wyrobisku.
Koparki: kierunek urabiania koparkami: a)do płytkich robót ziemnych: spycharki, zgarniarki b)kołowymi z opuszczonym wysięgnikiem: koparki kołowe wielonaczyniowe c)łańcuchowymi zgarniakami: koparki wielonaczyniowe łańcuchowe d)kołowymi: koparki wielonaczyniowe kołowe e)łyżkowymi: koparki wielonaczyniowe łyżkowe.
Kruszenie
*dzielenie nadawy na mniejsze ziarna
*mielenie- wyższy stopień kruszenia
Lokalizacja wkopu względem granic złoża i morfologii terenu:
*morfologia: stokowe, wgłębne, stokowo-wgłębne
*poziomy kontur złoża: skrajne, dośrodkowy
*pionowy kontur złoża: początkowy, docelowy
Ługowanie
*strata masy ciała stałego na rzecz rozpuszczalnika
Ługowanie otworowe: a)sposoby: *pojedynczymi otworami wiertniczymi *ługowanie zespołem 2 do 3 otworów ługowniczych mających połączenie na powierzchni *ługowanie zespołem otworów zasilających i odbierających mających połączenie poprzez złoże (hydrowrębu, szczeliny) b)odmiany ługowania pojedynczymi otworami: *zastosowanie obiegu prawego rozpuszczalnika (wody) *zastosowanie lewego obiegu *zastosowanie ochrony stropu (wykonanie hydrowrębu) *ługowanie wielopoziomowe

Ługowanie na stałym przodku
*metodą natryskową
*metoda ługowania komór wodą w zastoju
*metoda ługowania ciśnieniowego za pomocą otworów wiertniczych
Ługowanie pojedynczymi otworami
*zastosowanie obiegu prawego
*zastosowanie obiegu lewego
*zastosowanie ochrony stropu (wykonanie hydrowrębu)
*ługowanie wielopoziomowe
Metody otworowe:
1)Metody oparte na procesach chemicznych:
*ługowanie kopalni wodą, w przypadku soli kamiennych i potasowych
*ługowanie roztworami kwasów: siarkowego, azotowego i solnego
*ługowanie roztworami zasad
*obróbka termochemiczna kopali
2)Metody oparte na procesach fizycznych
*termiczne wytapianie np. siarka
*hydromechaniczne
3)Metody oparte na procesach biochemicznych
*bakteryjne ługowanie rud metali kolorowych
Metody otworowe podział: I- oparte na procesach chemicznych np.: *ługowanie: roztworami kwasów siarkowego, azotowego i solnego * ługowanie roztworami zasad na przykład boksyty; obróbka termochemiczna II- metody oparte na procesach fizycznych *termiczne wtapianie na przykład siarka *hydromechaniczne do których zaliczamy otworowa eksploatacja surowców okruchowych III-metody oparte na procesach biochemicznych *bakteryjne ługowanie rud metali kolorowych
Metody strzelania:
*otworami krótkimi
*otworami długimi
Minerały
*pierwiastki lub związki chemiczne wchodzące w skład skorupy ziemskiej
Nadkład
*całość skał przeznaczonych do usunięcia łącznie z przerostami oraz z tą częścią złoża, która stanowi straty eksploatacyjne, w celu umożliwienia wydobycia kopaliny użytecznej.
Nachylenie generalne zbocza
*nachylenie linii prostej łączącej krawędź skarpy położonej najwyżej dolną krawędź skarpy leżącą najniżej.

Nachylenie skarpy
*kąt ostry zawarty pomiędzy płaszczyzną poziomą a stokiem skarpy.
*nachylenie skarpy wyrażone jest miarą kątową lub stosunkiem nachylenia
Nachylenie skarp zależy od:
*uformowania ich przez koparkę, następnie określamy szerokość poziomu, gdzie mają stanąć koparki i pozostałe urządzenia do urabiania kopaliny
Obszar górniczy
*przestrzeń wyznaczona do prowadzenia działalności eksploatacyjnej przez określony zakład górniczy
Obudowy:
*kotwiowa
*betonowa
*tubikowa
*drewniana
Odkrywka
*uzbrojone wyrobisko odkrywkowe, wraz ze związanymi z nimi zwałami

Odwadnianie
*odprowadzenie nadmiaru wody z górotworu lub z powierzchni, w celu likwidacji zagrożeń wodnych, ale czasami także dla poprawy jakości surowca
Odwadnianie
*jest to odprowadzanie wody opadowej z przykrycia skalnego, spągu i zwałów oraz zmniejszenie zawartości wody w złożu i nadkładzie.
Operacje główne w wyrobiskach odkrywkowych
*urabianie + załadunek
*transport
*zwałowanie
*przeróbka
Operacje pomocnicze w wyrobiskach odkrywkowych
*odwadnianie
*rekultywacja
Pas bezpieczeństwa: stanowi określoną część półki zagrożoną obsuwami skarpy. W pasie „b” nie mogą być umieszczone urządzenia, które ulegałyby zniszczeniu na skutek obsuwania skarpy. Niedozwolony jest tez przejazd pojazdów w zbyt małej odległości od górnej krawędzi skarpy znajdującej się poniżej rozpatrywanej półki. W pasie bezpieczeństwa mogą być co najwyżej ułożone kable energetyczne. *szerokość pasa bezpieczeństwa oblicza się: b=h(ctg fi - ctg alfa). *Kąt alfa zależy od rodzaju koparki za pomocą której skarpa została ukształtowana: alfa(30 stopni, 90 stopni)

Piętro
*część górotworu zawarta między sąsiadującymi poziomami
Pochylnia
*nachylona płaszczyzna, służąca do wzajemnego połączenia kilku poziomów roboczych
Podstawy górnictwa odkrywkowego- mają na celu
1)wyjaśnić na czym polega istota eksploatacji złóż technologią odkrywkową, czyli określić
*jakie prace górnicze należy wykonać i w jaki sposób je realizować, ażeby wydobyć kopalinę użyteczną
2)ocenić i kontrolować czy eksploatacja odkrywkowa będzie uzasadniona w konkretnych warunkach geologiczno- górniczych
*w górnictwie odkrywkowym analizujemy współczynnik nadkładu
3)budując wyrobisko odkrywkowe dla potrzeb wydobycia kopaliny, należy je realizować zgodnie z wymaganiami technologicznymi i organizacyjnymi, czyli:
*dobierając odpowiedni system wybierania i eksploatacji
Poziom roboczy
*płaszczyzny poziome lub nachylone w dopuszczalnych granicach, na których pracują lub mogą być ustawione maszyny do urabiania i zwałowania lub urządzenia transportowe
Proces technologiczny
*zespół czynności, przebieg następujących po sobie zjawisk z wykorzystaniem środków technologicznych
Przedsiębiorca
*podmiot posiadający koncesję prowadzenia działalności regulowanej prawem geologiczno-górniczym.
Przebieg eksploatacji soli:
*wprowadza się olej (solanowy) pod strop komory
*rozpoczyna się eksploatację od obiegu prawego
*gdy komora osiągnie wymiary średnicy kilku metrów zmieniany jest obieg na lewy (woda kierowana jest pod strop komory)
Przemysłowy współczynnik nadkładu
*odnosi się do określonej powierzchni, czyli można go obliczyć dla całego złoża albo dla jego części lub dla poszczególnych pięter
*wyraża on stosunek objętości nadkładu w m^3 zalegającego nad przemysłowym konturem złoża
*opisuje go zależność: Kp= V/Q*n gdzie: V- objętość nadkładu do usunięcia, Q- zasoby kopaliny użytecznej, n- współczynnik wykorzystania złoża
*można go również obliczyć ze wzoru: Kp= V/p gdzie V- objętość skał przeznaczonych do zwałowania lub zwałowanych w m^3, p- ilość kopaliny użytecznej przewidziana do wydobycia lub wydobytej w [t].
*wskaźnik ten określa ilość w m^3 nadkładu, jaka musi być usunięta w danej części złoża dla umożliwienia wydobycia 1t lub 1m^3 kopaliny
*wyznaczenie wielkości wskaźnika ogranicza się do obliczenia objętości ostrosłupa ściętego : V= 1/3H(P1+P2+[P1P2]^1/2) gdzie H- wysokość ostrosłupa, P1,P2- powierzchnie podstaw ostrosłupa
*wyznaczenie przemysłowego współczynnika nadkładu wiąże się z obliczeniem objętości nadkładu i zasobów kopaliny w poszczególnych rozpatrywanych częściach złoża. Jest to czynność pracochłonna, dlatego wygodniej jest posługiwać się graniczną izolinią, geologicznym wskaźnikiem nadkładu. Przejście z przemysłowego współczynnika nadkładu na geologiczny można dokonywać za pomocą odpowiedniego współczynnika, którego wartość dla konkretnych warunków złóż można wyznaczyć z zależności geometrycznych
Przerosty
*warstwy skał płonnych lub wkładki zalegające między pokładami użytecznymi
Przeróbka surowców mineralnych
*zbiór operacji wstępnej obróbki surowca mineralnego, mające na celu oddzielenie wszystkich minerałów użytecznych od skał nieużytecznych lub rozdział ziaren według ich wielkości
Przeróbka: na nią składają się: a)kruszenie- dzielenie nadawy na mniejsze ziarna, mielenie- wyższy stopień kruszenia- otrzymujemy tu drobniejszą frakcję b)klasyfikacja (przesiewanie)- rozdział pod względem wielkości ziarna: mechaniczna (przesiewanie); przepływowa- rozdział odbywa się w strumieniu przepływającej wody lub powietrza c)wzbogacanie- zespół operacji przeróbczych zmierzających do wyraźnego podwyższenia składnika użytecznego w nadawie.
Rekultywacja
*zespół operacji i działań zmierzających do przywrócenia terenów zajętych przez górnictwo dla rolnictwa i leśnictwa- czyli przywrócenie ich do pierwotnego użytkowania.
Rekultywacja- przywrócenie przydatności gruntów zajętych przez górnictwo dla rolnictwa, leśnictwa, gospodarki wodnej. Dzielimy na rekultywację górniczą i glebotwórczą.
Rodzaje przeróbki:
*energetyczna, chemia, budownictwo, przemysł szklarski, ceramiczny, spożywczy, lutniczy
Rodzaje stosowanych układów technologicznych:
*transportem taśmowym, szynowym, zgarniakowym, samochodowym, mostowym
Rodzaje wkopów
*wkop wgłębny
*wkop stokowy: gdy złoże zalega w zboczu, gdy złoże jest w formie wypiętrzenia
Schemat ilościowy
*to schemat jakościowy uzupełniony danymi liczbowymi, które określają parametry operacji lub danymi technologicznymi urządzeń i środków technologicznych oraz stopień ich wykorzystania
Schemat jakościowy
*schemat przedstawiający tylko rodzaje operacji, stosowanych urządzeń i środków technologicznych
Schemat technologiczny
*graficzne przedstawienie głównych operacji technologicznych

Siarka: a) otwór eksploatacyjny siarki: *kolumna wstępna cementowana od powierzchni do stropu warstwy nieprzepuszczalnej *kolumna techniczna cementowana do stropu rudy siarki *kolumna eksploatacyjna wodno-wydobywcza b)własności siarki: *niska temperatura topnienia ok. 120stopni Celsjusza *jest nierozpuszczalna w wodzie i nie miesza się z wodą *gęstość w stanie płynnym jest 2 krotnie większa od gęstości gorącej wody *współczynnik rozszerzalności objętościowej jest większy niż współczynnik rozszerzalności objętościowy szkieletu wapiennego c)Wzór na siarkowanie: S= (MS/Mr)*100% [%] d)kryterium bilansowości złóż siarki: *istnieje pokład rudy porowaty i przepuszczalny dla wody *pokład jest ograniczony od stropu warstwą nieprzepuszczalną *pokład jest ograniczony od spągu warstwą nieprzepuszczalną *minimalna miąższość nadkładu nie może być mniejsza niż 75m *minimalna miąższość złoża 5m *minimalne osiarkowanie 12%.
Skały
*zazwyczaj mieszanina minerałów
Skały płonne
*to skały nie stanowiące bezpośredniego przedmiotu eksploatacji
*pośród nich zalegają złoża kopaliny użytecznej
Skarpa odkrywkowa
*powierzchnia nachylona, powstająca podczas urabiania lub zwałowania pomiędzy dwoma poziomami.
Skarpy podstawowe
*skarpy utworzone w trakcie udostępniania złoża i istniejące aż do zapełnienia odkrywki lub pola eksploatacyjnego
Skarpa ruchoma
*skarpa, której położenie zmienia się podczas przebiegu eksploatacji.
Skarpy trwałe
*skarpy pozostające przez dłuższy czas bez zmian położenia
*rozróżniamy skarpy stałe: podstawowe, boczne i graniczne
Składowe procesu technologicznego:
*urabianietransportprzeróbkaprzemysł
Sól: a) metody ługowania: *rozpuszczenie i ługowanie wydobytego urobku ,w nadziemnym zwale i podziemnym zwale *ługowanie na stałym przodku: metodą natryskową ,metody ługowania komór wodą w zastoju ,metoda ługowania ciśnieniowego za pomocą otworów wiertniczych b)Przebieg eksploatacji: I Faza- *wprowadza się olej pod strop komory *rozpoczyna się eksploatacje od obiegu prawego: komora posiada niewielkie wymiary, występuje przepływ zaburzony, powstaje cylindryczna wstępna komora *gdy komora osiąga wymiary kilku metrów zmieniany jest obieg na lewy, wprowadzając do komory sukcesywnie okresowo dodatkowe porcje oleju dla utrzymania wymaganej grubości (3-4cm) warstwy izolującej olej realizuje się ługowanie boczne II Faza- *podnosi się okresowo kolumnę wodną interwałem co 1-5m - przy równoczesnym usuwaniu oleju izolującego na tym odcinku otworu *eksploatację realizuje się przy obiegu lewym *uzyskujemy ługowanie stropowo-boczne- poszerza się średnica komory; przy równoczesnym podwyższaniu wysokości komory ;otrzymuje się zwiększenie gęstości solanki. *druga faza kończy się gdy: solanka uzyska stężenie przemysłowe 305g/l przy założonym wydatku (10-16m^3/h) ; komora osiąga wysokość:- czynnej ługowni (do 20m) III Faza:- właściwa eksploatacja. Wydobycie solanki prowadzi się przy: *okresowym podciąganiu do góry równocześnie obu kolumn eksploatacyjnych: wodnej i solankowej *podnoszeniu poziomu oleju izolującego: o wysokość zapewniającą uzyskanie zaplanowanej średnicy komory *obiegu cieczy: lewego (woda kierowana jest pod strop *Zakończenie wydobycia w komorze następuje: po osiągnięciu przez nią wymiarów docelowych (w wysadach solnych wysokość komory do 1000m); w stanach awaryjnych, gdy przeługowanie wymiarów średnicy komory zagraża minimalnym wymiarom filarów ochronnych pomiędzy sąsiednimi komorami (ok. 50-100m).
Sposób eksploatacji złoża i kierunek przesuwania frontów w polu przyokopowym:
*przystosowane do eksploatacji kompleksowej
*przystosowane do eksploatacji selektywnej
*jednostronne
*wielostronne
Sposoby ługowania otworowego:
*pojedynczymi otworami wiertniczymi
*ługowanie zespołem 2 do 3 otworów ługowniczych
*ługowanie zespołem otworów zasilających i odbierających
Sposoby udostępniania
*za pomocą wykopów
*tak zwane bezpośrednie za pomocą dźwigni liniowych

Stateczność zbocza
*osiągamy ją przez budowę półek

Stok skarpy
*płaszczyzna przechodząca przez górną i dolną krawędź skarpy
Stopień
*poziom roboczy uzbrojony
Stopień- poziom roboczy uzbrojony z przyległymi do niego skarpami.
Strefa spękań
*obciążenie obudowy wyrobiska korytarzowego
Surowce mineralne
*minerały lub skały wydobywane z ziemi, które wprost po przeróbce są użyteczne dla człowieka
Systemy eksploatacji
*system eksploatacji: równoległy, wachlarzowy
*system eksploatacji: dwuskrzydłowy, jednoskrzydłowy, selektywny, kompleksowy
*wybór miejsca udostępniania, systemu eksploatacji i kierunku eksploatacji powinien zagwarantować stabilizację wydobycia w czasie ,w tym także możliwie stałą i optymalną długość frontu eksploatacji.
*system wybierania: ubierkowy (ścianowy), zabierkowy
System eksploatacji
*to przemieszczenie się linii frontów eksploatacyjnych w czasie
*rodzaj systemu eksploatacji określa się przez generalny sposób umniejszania złoża
Systemy eksploatacji:
*dwuskrzydłowy, jednoskrzydłowy, selektywny, kompleksowy
System eksploatacji równoległy
*polega na równomiernym przesuwaniu się linii frontów eksploatacyjnych na całej długości frontu o jednakową wielkość przesunięcia
System eksploatacji równoległy
*do granic, od granic, do i od granic
System eksploatacji wachlarzowy
*polega na nierównomiernym przesuwaniu się linii frontów roboczych, gdzie wielkość jednostkowego przesunięcia w czasie zależy od odległości od punktu obrotu
System eksploatacji i wybierania
*zbiór zasad technologii, których realizacja prowadzi do eksploatacji i wybierek kopaliny użytecznej robotami odkrywkowymi
*jest to system eksploatacji, system wybierania, sposób pracy maszyn urabiających
System wybierania
*sposób umniejszania złoża, określony przez kierunek przesuwania się przodków roboczych w stosunku do kierunku eksploatacji
Systemy wybierania:
*ubierkowy
*zabierkowy
System wybierania ubierkowy
*kierunek postępu czoła przodka jest zgodny z kierunkiem eksploatacji
*złoże umniejsza się jednocześnie pasami szerokości kilku metrów na całą wysokość piętra.
*szczególnym przypadkiem tego systemu jest system ścianowy (urabianie MW, koparkami łańcuchowymi na podwoziu szynowym- nieobrotowymi
System zabierkowy
*wybieranie złoża równoległymi pasami na całą wysokość piętra i całą szerokość zabierki
*kierunek postępu czoła przodka jest prostopadły do kierunku eksploatacji
*odmiany systemu zabierkowego: czołowy, czołowo-boczny, boczny
Systemy wybierania w stosunku do rozciągłości:
*poprzeczny, podłużny, skośny
Technika- *całokształt środków i czynności wchodzących w zakres działalności ludzkiej, związanych z wykorzystaniem dóbr materialnych *umiejętność posługiwania się w określony sposób różnymi instrumentami i organami.
Teren górniczy
*teren powierzchni, objęty oddziaływaniem eksploatacji górniczej sięgającej poza obszar górniczy
Transport
*przemieszczanie nadkładu na zwałowisko lub kopaliny użytecznej na składowisko

Układ technologiczny w górnictwie
*zbiór urządzeń celowo dobranych i funkcjonalnie połączonych dla prowadzenia procesu eksploatacji w danych warunkach złożowych, organizacyjnych i klimatycznych..
Urabianie:
*odspajanie calizny, dotyczy skał nadkładu kopaliny użytecznej
Urabianie MW: * podatność na urabianie skał zwięzłych za pomocą MW zależy od cech masywu skalnego (calizny), który może mieć liczne nieciągłości (spękania, szczeliny) ;zależy tez od gęstości akustycznej, szczelinowatości, boczności. Gęstość akustyczna jest definiowana: Aa= ro*Up [kg/m^2*s] gdzie: ro- gęstość środowiska skały [kg/m^3] Up- prędkość fali podłużnej [m/s].
Wkopy:
*usytuowanie wkopu udostępniającego : a)skrajne przy wachlarzowym i równoległym przesuwaniu frontu b) dośrodkowe przy wachlarzowym i równoległym przesuwaniu frontów
*rodzaje wkopów: wkop wgłębny, wkop stokowy (gdy złoże zalega w zboczu; gdy złoże zalega w formie wypiętrzenia.
*kryterium klasyfikacji wkopów i wyrobisk: 1) rodzaje stosowanego układu technologicznego: transport: taśmowy, szynowy, zgarniakowy, samochodowy, mostowy. 2) lokalizacja wkopu względem granic złoża i morfologii terenu: I morfologia a)stokowe b)wgłębne c)stokowo-wgłębne. II- poziomy kontur złoża: d)skrajne e)dośrodkowy III- pionowy kontur złoża: f)początkowy g)docelowy. 3)sposób eksploatacji złoża i kierunek przesuwania frontów w polu przyokopowym: a)przystosowanie do eksploatacji kompleksowej b)przystosowanie do eksploatacji selektywnej c)jednostronne d)wielostronne.
Współczynnik nadkładu
*jest to objętość nadkładu w górniczych robotach odkrywkowych przypadająca na 1m^3 lub na 1 tonę kopaliny użytecznej
*stanowi on podstawowe kryterium rentowności robót odkrywkowych
*wartość współczynnika nie jest wielkością stałą, nawet dla tego samego złoża.
*jego wartość wzrasta wraz z postępem techniki surowców.
*zależy on również od stosowania zasad racjonalnej gospodarki złoża
*W konkretnych warunkach określenie współczynnika nadkładu może okazać się niewystarczające dla wyznaczenia granic eksploatacji. W tych przypadkach do analizy należy wykorzystać dodatkowo mapy grubości złoża i miąższości nadkładu na przykład gdy w ograniczonym rejonie z grubością złoża rośnie głębokość zalegania- wymagało by to w tych warunkach okresowego zainstalowania dodatkowych maszyn.

Wydajność koparek łyżkowych:
*teoretyczna: Qt=60Int [m^3/h]
*techniczna: Qtech=Qt*(Kn/Kr)
*efektywna Qe=60Ine* (Kn/Kr) [m^3/h]
* I- pojemność łużki, NT- teoretyczna liczba cykli pracy, Kn- współczynnik napeniena łyżki, Kr-współczynnik rozluzowania materiału, Kc współczynnik czasu pracy, Tk-cza kalendarzowy pracy
*Qel=Qe*Tk*Kc [m^3/rpk, m^3/miesiąc]
*Kc=Tefekt/Tl
Wydajność koparek kołowych:
*Qt=60*I*n *Qtech=Qt*(Kn/Kr) Qe=Qtech* Beta m gdzie Bm- współczynnik ruchów manewrowych
Wyrobisko odkrywkowe
* przestrzeń o określonych wymiarach, powstająca w warstwach skorupy ziemskiej w wyniku prowadzenia odkrywkowej eksploatacji kopali
Wyznaczenie rozkładu wskaźnika nadkładu
*jeżeli nadkład zbudowany jest z przykładowych utworów: H1-miękki nadkład, H2- twardy nadkład, H3- przerosty to wychodząc z ogólnej zależności: K= H/ m przy uwzględnieniu, że: H=H1+H2+H3 otrzymujemy: K= (H1+H2+H3)/m\

*jeżeli pomnożymy lewą i prawą stronę przez: m/H to: K*m/H=m/H*(H1+H2+H3)/m
*po uproszczeniu: K*m/H= (H1+H2+H3)/H i przeniesieniu m/H na prawą stronę otrzymamy: K=H/m* ( H1/H + H2/H + H3/H).
*gamma1= H1/H, gamma2=H@/H, gamma3=H3/H wtedy: K= K(gamma1+gamma2+gamma3)
Wzbogacanie
*zespół operacji przeróbczych zmierzających do wyraźnego podwyższenia składnika użytecznego w nadawie
Zakład górniczy
*to wyodrębniony tektonicznie i organizacyjnie zespół środków służących przedsiębiorcy do bezpośredniego wydobywania kopaliny ze złoża
*są to wyrobiska górnicze, obiekty budowlane i technologicznie związane zx nimi obiekty i urządzenia przeróbcze
Zadanie zbocza bocznego:
*wytyczenie wyrobiska
Zakończenie wydobycia w komorze następuje:
*po osiągnięciu przez nią wymiarów docelowych (w wysadach solnych wysokość komory do 1000m)
*w stanach awaryjnych, gdy przeługowanie wymiarów średnicy komory zagraża minimalnym wymiarom filarów ochronnych pomiędzy sąsiednimi komorami
Złoże- *naturalne nagromadzenie kopaliny w warstwach skorupy ziemskiej
Zbocze
*układ skarp lub półek nachylonych w jednym kierunku, łączący dwa wyrobiska lub zwałowiska z powierzchnią terenu.
Zbocze:- a) stateczność zbocza określa mechanika gruntu, stateczność zbocza osiągamy przez budowę półek b)każde zbocze musi być co najmniej stateczność c)zadanie zbocza: zapewnienie uzyskania wydobycia o określonej wielkości w sposób bezpieczny d)skład zbocza: skarpa + półki e)element zapasu- musi istnieć na każdym zboczu, gdyż możliwa jest nieregularność w pracy koparek. Zapas zależy od klimatu.
Zbocze boczne: *ma za zadanie: wytyczenie wyrobiska; musi zachować stateczność zbocza i nie ulegać deformacjom
Zbocze czołowe:
*nim rozpoczynamy budowę wkopu
*ma za zadanie umożliwić sprawdzenie wszystkich urządzeń w odkrywce, które będą wykorzystywane do budowy wyrobiska
*ma za zadanie umożliwić też odstawę urobku podczas budowy i eksploatacji odkrywki
Zbocze eksploatacyjne:
*zbocze z przeciwnej strony
*cel- pozyskiwanie kopaliny
*zadaniem zbocza jest zapewnienie uzyskania wydobycia w odpowiedniej wielkości w sposób bezpieczny.

Zbocza ruchome: transportowe, boczne, czołowe
Zbocze transportowe: a)elementy: *ukształtowanie przekroju zbocza transportowego zależy od układu półek transportowych i pięter. *wysokości pięter w zboczu są identyczne z wysokościami w zboczu ruchomym. *szerokość półki transportowej powinna być dostatecznie duża, aby zapewnić stateczność zbocza oraz zależnie od potrzeby umożliwić umieszczenie na niej : ciągów transportowych urobku, dróg dojazdowych na poziomy robocze, tras prowadzenia koparek i zwałowarek, rowów odwodnienia powierzchniowego, ramp zjazdowych na niższe poziomy, kabli energetycznych *szerokość półki nie może być mniejsza niż szerokość potrzebna. Pas bezpieczeństwa stanowi określoną część półki zagrożoną obsuwami skarpy. W pasie „b” nie mogą być umieszczone urządzenia, które ulegałyby zniszczeniu na skutek obsuwania skarpy. Niedozwolony jest tez przejazd pojazdów w zbyt małej odległości od górnej krawędzi skarpy znajdującej się poniżej rozpatrywanej półki. W pasie bezpieczeństwa mogą być co najwyżej ułożone kable energetyczne. *szerokość pasa bezpieczeństwa oblicza się: b=h(ctg fi - ctg alfa). *Kąt alfa zależy od rodzaju koparki za pomocą której skarpa została ukształtowana: alefa(30 stopni, 90 stopni)
Złoże antropogeniczne
*sztucznie wytworzone przez człowieka nagromadzenie na powierzchni terenu lub wewnątrz wyrobiska minerałów i skał, których wydobywanie może przynieść korzyść gospodarczą
Złoże kopaliny
*naturalne nagromadzenie minerałów i skał oraz ich substancji ciekłych i gazowych, których wydobywanie może przynieść korzyść gospodarczą
Zwał
*planowo utworzone sztuczne wyrobisko mas nadkładowych
Zwał nadpoziomowy
*zwał usypany powyżej poziomu roboczego
Zwał podpoziomowy
*zwał usypany poniżej zwałowanego poziomu roboczego
Zwał wewnętrzny
*zwał położony wewnątrz wyrobiska, w którym został urobiony zwałowany nadkład
Zwał zewnętrzny
*zwał położony poza wyrobiskiem, w którym został urobiony zwałowany nadkład
Zwałowanie
*planowe rozmieszczenia skał nadkładowych lub odpadów przeróbczych


Cechy charakterystyczne metod otworowych:

1.wydobycie kopaliny odbywa się zasadniczo za pomocą specjalnie przygotowanych i uzbrojonych otworów.

2.Czynnikami wydobywczymi są media technologiczne (rozpuszczalniki i nośniki ciepła) migrujące przez eksploatowane złoże, przy czym wtłaczanie ich do złoża i odprowadzanie kopaliny na powierzchnię przeprowadza się w wielu przypadkach tym samym otworem.

3.Technologia otworowa zapewnia selektywną eksploatacje złoża, a wielokrotnie również realizuje procesy przeróbcze podczas eksploatacji złoża.

4.Kierowanie procesem wydobycia odbywa się przez zmianę parametrów technologicznych (ciśnienie, ilość, temperatura, stężenie) oraz miejsca wprowadzania medium do złoża i miejsca odbioru kopaliny.

5.Kopalina zalegająca w stanie pierwotnym w złożu przemieszcza się dopiero w procesie technologicznym po zmianie stanu skupienia w stan ciekły lub gazowy.

6.Eksploatacja złoża odbywa się strefami które rozwijają się w czasie wokół otworów eksploatacyjnych.

Eksploatacja soli - sól została ługowana ze złoża czyli rozpuszczona, w jednym m³ wody mieści się około 228kg soli. Woda do złoża dostarczana jest przez specjalne otwory. W otwór wprowadza się dwie kolumny, wewnętrzną i zewnętrzną, wypłukuje się wodę do złoża a następnie wyciąga się solankę, w złożu powstaje wolna przestrzeń tzw. kawerna.

Eksploatacja siarki - złoża siarki: grzybów, osiek, machów, jeziorko, Basznia. Właściwości fizyczne siarki:

- gęstość od 1,7g/cm³ w temp. 300 C

- 1,96g /cm³ w stanie stałym

- temperatura topnienia 112-114 C

- temp. wrzenia w ciśnieniu atmosferycznym 440 C

- Siarka jest nierozpuszczalna w wodzie

- najmniejsza lepkość 157 C

- max lepkość 187 C

- najlepiej wytapiać w temp. 157 C ma wtedy najlepsze właściwości transportowe

Warunki złoża aby mogło być eksploatowane otworowo:

- min miąższość 3m

- min zawartość siarki w rudzie 5%

- min zasobność 1tona/m³

- zasoby geologiczne złoża to ok. 15mln ton

- min miąższość nadkładu 75m dla polski

- max głębokość zalegania ok. 300m

- skały w stropie i spągu powinny być wodo nieprzepuszczalne

- złoże siarkowe powinno być wodo przepuszczalne

- siarka jest izolatorem ciepła.

1.Koparki jednonaczyniowe

a)wydajność teoretyczna w m3/h

Q_t = 60q_u * n_e

q_u - pojemność naczynia

n_e - liczba wysypow na min

b) wydajność techniczna

Q_tech =Q_t * k_w/k_t

k_{w - wsp. wypelnienia naczynia}

k_t - wsp . rozluznieniz urobku

c)wyd. efektywne (bierze pod uwage czas pracy)

Qe = Q tech * kc * tp

kc - WSP.wykorzystania czasu pracy

tp - czas pracy

ne = (60/tck)* kcz

tck - teoretyczny czas całego cyklu

kcz - WSP. Uwzględniający rodzaj skaly

d) wydajność efektywna na zmiane

Qzm = ((Tzn-tpn)/(tład +tm)) * (qw*nw)[m3/ zmiane

T_zm - dł. Zmiany

t_pn - czas przerw normatywnych

t_ład - czas załadunku składu

t_m - czas manewrowania

q_w - ładowność wozu

n_w - liczba wozów w składzie

e) wydajność netto

Qm = 60Vu/T_k1

Vu - ilość przewiezionego urobku w czsie zmiany

T_k1 - czysty czas pracy

f) wydajność brutto

Qb = 60Vu/Tzm

Tzm - dł. Zmiany

g) wsp. Wykorzystania koparki

K_wk = Qb/Qn = T_k1/T_rn

Koparki wielonaczyniowe

a) wyd. teoretyczna

Qo = Vo*n*60 [m3/h]

Vo - objętość nomi nalna

n - liczba wysypów

dla koparki kołowej Vn = Vo

dla łańcuchowej Vnt = Vo * 1,5

b) wyd.tech

Q_tech = Q(k_n/k_t)

c) wyd. efektywna

Qe = Qtech * A

A - wsp .korygujacy

A = ßm*ßx

ßm-wsp. Ruchów manewrowych

ßx- wsp. Uwzględniający wszystkie inne czynniki wpływające na zmniejszenie wydajności

d)wydajność eksploatacyjna(ruchowa)

Qt = V_k/T_pr

V_k - objętość calizny urabianej w określonym czasie kalendarzowym

T_pr - czas pracy nie uwzględniający planowych postojów awaryjnych

e) wydajność efektywna

Qr = Qc * c

c = ßt*ßl

ßt -wsp. strat technologicznych

ßl - wsp. strat losowych

Złoża soli wydobywamy przez jej rozpuszczanie w wodzie i pompowanie solanki. Z powierzchni wiercimy otwory wiertnicze rurowane podwójną kolumną rur. Kolumną wewnętrzną wtłaczamy wodę do otworu. Woda przepływająca przez złoże soli (część złożowa otworu wiertniczego nie jest rurowana) rozpusz­cza je i solanka kolumną zewnętrzną wypływa na powierzchnię (rys. 13.33).

W kopalniach podziemnych wykorzystujemy również wodę do urabiania soli w komorach podziemnych. Odpowiednio przygotowanymi natryskami ługujemy sól i pompujemy solankę na powierzchnię.

Podobnie eksploatujemy złoża siarki. Do otworu wiertniczego wtłaczamy gorącą wodę o temperaturze 160°C w ilości 10—30 m³/Mg siarki. Po zmiesza­niu ciekłej siarki z wodą wtłaczamy do otworu sprężone powietrze o ciśnieniu 20 atm w ilości 10—40 m³/Mg. Kolumną zewnętrzną wypływa woda z siarką. Po odparowaniu wody otrzymujemy czystą siarkę. Ujemną stroną procesu jest dość niskie wykorzystanie złoża — przeciętnie do 60% oraz trudności z przy­wróceniem terenów poeksploatacyjnych do dalszego użytkowania.

Kopali elimy na: Podstawowe:1) gaz ziemny, ropa naftowa, węgiel brunatny i kamienny 2) kruszce metali szlachetnych, rudy metali i metale w stanie rodzimym, rudy pierwiastków rzadkich i promieniotwórczych. 3) apatyt, baryt, fluoryt, fosforyt, gips, anhydryt, piryt, siarka rodzima, sole potasowe i potasowo-magnezowe, sól kamienna

4)azbest, bentonit, diatomit, dolomit, gliny biało wypalające się i kamionkowe, gliny i łupki ogniotrwałe, kaolin, grafit, kamienie szlachetne i ozdobne, kwarc, kwarcyt, magnezyt, miki, marmury, wapienie krystaliczne, piaski farmerskie i szklarskie, skalenie, ziemia krzemiankowa. Pospolite: wody podziemne.

Złoże kopaliny: jest to naturalne nagromadzenie minerałów i skał oraz innych substancji stałych, gazowych, ciekłych; których wydobywanie może przynieść korzyść gospodarczą.

Przedsiębiorca: jest to podmiot posiadający koncesję na wydobywanie kopaliny.

Zakład górniczy: to wyodrębniony technologicznie i organizacyjnie zespół środków służących bezpośrednio do wydobywania kopalin ze złoża w tym wyrobiska górnicze, obiekty budowlane oraz technologicznie z nimi związane obiekty i urządzenia przeróbcze.

Obszar górniczy: to przestrzeń w granicach której przedsiębiorca jest uprawniony do wydobywania kopaliny objętej koncesją.

Teren górniczy: to przestrzeń objęta przewidywanymi szkodliwymi wpływami robót górniczych zakładu górniczego (obszar maksymalnego zasięgu wpływu).

Klasyfikacja zasobów oraz kryteria bilansowości złóż:

1) Zasoby geologiczne to całkowita ilość kopaliny znajdującej się w złożu.

2) Zasoby bilansowe to część zasobów których eksploatacja jest technicznie możliwa i ekonomicznie uzasadniona. Muszą spełniać tzw. kryteria bilansowości.

3) Poza bilansowe nie spełniają kryteriów bilansowości.

4) Zasoby Przemysłowe to takie które mogą być wyeksploatowane w konkretnych warunkach.

5) Zasady nieprzemysłowe to takie które z przyczyn organizacyjno technicznych muszą zostać nie zagospodarowane (np. filar ochronny)

6) Zasoby operatywne to część zasobów przemysłowych pozostała po odjęciu strat z prowadzonej eksploatacji (np. dokładność wybierania węgla koparkami).

7) Zasoby odzyskiwalne są to zasoby odzyskane za pomocą środków pomocniczych ze strat.

8) Zasoby udostępnione to takie które pozwalają przystąpić do eksploatacji (np. wyrobisko przygotowawcze).

Klasyfikacja zasobów ze względu na stopień ich rozpoznania:

Kategoria Rozpoznania	Etap Badania	Wymagania Odnośnie Sposobu Zbadania
perspektywicze D	Wstępne (ogólne regionalne)	Zasoby szacowane na podstawie ogólnych przesłanek geologicznych lub pośrednicz oznak występowania
C2	szczegółowe	Informacje o złożu oprócz przesłanek istnieją otwory i wyrobiska górnicze nieliczne. Pozwalające na orientacyjne określenie warunków występowania i zasięgu złożą
C1	wstępne	Badawcze utwory i wyrobiska górnicze rozmieszczone w sposób regularny, gęstość tych punktów pozwala na określenie zasobów i jakości kopaliny, warunków występowania oraz budowy tektonicznej
B	szczegółowe	Otwory badawcze i wyrobiska rozmieszczone w sieci zagęszczonej, występowanie złoża, forma, tektonika określona w sposób jednoznaczny
A	eksploatacyjne	Złoża eksploatowane odkrywkowo są zbadane za pomocą otworów wierconych przed frontem eksploatacji. Złoża eksploatowane metodami otworowymi są badane za pomocą otworów wierconych z wyprzedzeniem

Kryteria bilansowości: to cechy jakimi powinno się charakteryzować złoże aby mogło stać się przedmiotem eksploatacji. Są kryteria: 1) Opisowe np. położenie geograficzne, rodzaj kopaliny i zagospodarowania terenu, warunki geologiczno-górnicze. 2) Ilościowe dotyczą parametrów złoża. Wyróżnia się tu kryteria: a) ekonomiczne np. cena surowca, zawartość składnika użytecznego w danej rudzie. Ogłasza je minister gospodarki i są opublikowane ale mogą się zmieniać. b) techniczne np. głębokość występowania, miąższość złożą zawartość składników użytecznych i szkodliwych, zasobność [^tona/_m²], wielkość dopływu wody, współczynnik k=N/Z (N/W) nadkład do złożą (lub węgla), mówi on ilości nadkładu przypadającego na jedną jednostkę węgla. Są dwa współczynniki

- geologiczny (liniowy) k_g=N/Z [m/m] - przemysłowy k_p=N/Z [m³/tona].

Wyrobisko odkrywkowe: przestrzeń w warstwach skorupy ziemskiej o określonych wymiarach i kształtach powstające w wyniku eksploatacji odkrywkowej.

Klasyfikacja (kryteria) wyrobisk odkrywkowych: 1) granice poziome złoża

2) usytuowanie 3) relacja wyrobiska względem granic pionowych 4) rodzaj zastosowanego układu technologicznego

Wyrobisko udostępniające (wkop) powstaje w pierwszej fazie tworzenia kopalni, powiększa swoje kształty aż do wyrobiska odkrywkowego.

Podział wyrobisk: 1) ze względu na morfologię terenu: a) stokowe b) wgłębne

c) skokowo-wgłębne 2) ze względu na poziome granice złoża: a) wkop skrajny

b) wkop dośrodkowy

Charakterystyka elementów geometrycznych wyrobiska odkrywkowego:

1) zwałowisko to bryła wykonana z warstw skorupy ziemskiej z materiału antropogenicznego 2) zbocze układ skarp, pięter, półek, poziomów, miedzy poziomów nachylonych w jednym kierunku łączących powierzchnię z dnem. 3) skarpa jest to powierzchnia powstała w wyniku urabiania narzędzia urabiającego łączy skrajne poziomy.

Rodzaje skarp: nakładowe, złożowe, zwałowe. 4) piętro to część górotworu w ziemi zawarta między dwoma sąsiednimi poziomami. 5) poziom roboczy to płaszczyzna pozioma lub lekko nachylona na której umieszczone są maszyny zwałujące lub urabiające. 6) skarpa ruchoma - jest to skarpa na której prowadzi się urabianie lub zwałowanie.

7) zbocze układ poziomów lub półek oraz skarp nachylonych w jednym kierunku.

8) stok skarpy (zbocza) - płaszczyzna przechodząca przez górną i dolną krawędź skarpy (zbocza). Elementy konstrukcyjne skarpy, półki itd.: a) rowy opaskowe b) półki zabezpieczające. Na zboczu czołowym znajdują się dodatkowe elementy: a) rampa zjazdowa b) płaszczyzna manewrowa.

Systemy eksploatacji i wybierania to zbiór uporządkowanych zasad technologii które zgodnie prowadzone w konsekwencji prowadzą do racjonalnego wybierania złoża.

System eksploatacji to sposób umniejszania złoża określonym kierunkiem przemieszczania się linii frontu eksploatacji. Wyróżnia się systemy eksploatacyjne:

1) system równoległy - linie frontu będą przemieszczać się na całej długości w różnych odstępach. 2) system wachlarzowy - linie frontu nie przemieszczają się o tą samą odległość lecz uzależnione jest to od danego punktu obrotu. Wielkość przesunięcia w określonym czasie jest uzależniona od odległości od punktu obrotu. 3) system mieszany.

System wybierania to sposób umniejszania złoża określony przez przemieszczanie się frontów roboczych poszczególnych maszyn. Wyróżnia się systemy wybierania:

1) System ubierkowy oznacza że umniejszanie złoża przez maszynę urabiającą jest zgodne z kierunkiem eksploatacji. 2) system ścianowy - odmiana systemu ubierkowego gdzie maszyna urabia na całą długość frontu ale niewielkie warstwy (cienkie). Urabianie za pomocą materiałów wybuchowych i mechanicznie (koparki wielonaczyniowe, łańcuchowe pracujące na podwoziach szynowych nie obrotowych. 3) system zabierkowy - polega na umniejszaniu złoża przez maszynę pasami na szerokość przodka zwaną szerokością zbierki na całej szerokości frontu. W tym systemie pracują koparki łyżkowe jednonaczyniowe, kołowe wieloczerpakowe, łańcuchowe wieloczerpakowe.

Systemy umniejszania złoża określone przemieszczaniem się linii frontu.

Systemy eksploatacyjne: a) radialne b) spiralne c) promieniowy d) warstwowy

KIERUNEK EKSPLOATACJI POWINIEN BYĆ PROSTOPADŁY DO KIERUNKU NAJWIĘKSZEJ ZMIENNOŚCI NAJISTOTNIEJSZEJ CECHY ZŁOŻA

Układ technologiczny to zbór maszyn i urządzeń celowo dobranych i powiązanych w celu prowadzenia eksploatacji odkrywkowej złóż w wyrobisku otwartym.

Odwadnianie Rekultywacja

Urabianie Transport technologiczny Przeróbka Produkt

Zwałowanie

Urabianie: to odspajanie od calizny. Przeróbka to zmiana własności cech surowca (fizycznych) Zwałowanie planowane rozmieszczenie nadkładu i odpadów pochodzących z procesu przeróbczego. Odwadnianie jest stosowane: 1) dla ograniczenia zagrożeń wodnych (w postaci opadów atmosf., wypływów wód - naporu wód gruntowych na skarpy wyrobiska) 2) w celu poprawy jakości kopaliny (obniżenie wilgotności) Rekultywacja - przywrócenie pierwotnych cech, przywrócenie do pierwotnego użytkowania lub nadanie innych form użytkowania tego terenu. Kierunki rekultywacji: leśny, rolny, wodny. Już na etapie projektowym kopalni musi być zaplanowana likwidacja i rekultywacja Skały dzieli się na: 1) zwięzłe 2) spoiste: a) urabianie mechaniczne, b) urabianie hydraulicznie 3) sypkie Klasyfikacja protodiakonowa skał oparta jest o tzw. Współczynnik zwięzłości definiowany jako: f=R_c/100 R_c- wytrzym. skał na ściskanie. Wyróżniamy 10 kategorii i 4 pod kategorie: I- bardzo silnie zwięzłe(współ. Zwięzłości <20) bazalty II - silnie zwięzłe (15) III - zwięzłe (10) IIIa - zwięzłe IV - umiarkowanie zwięzłe V, Va - średniej zwięzłości VI - umiarkowanie miękkie VII - miękkie

VIII - ziemiste IX - sypkie X - płynne. Przydatność skał zwięzłych na urabianie MW zależy od tzw. Gęstości akustycznej, szczelinowości, bloczności.

Gęstość akustyczna definiowana jest jako: A_a = ρ* V_p [kg/m_­­²*s­] gdzie: ρ- gęstość środowiska(skał) V_p- prędkość fali podłużnej [m/s]. jeżeli wskaźnik zwięzłości jest: poniżej 0.8 to skały te można urabiać za pomocą koparek wielonaczyniowych kołowych

poniżej 3 - koparki jednonaczyniowe i wielonaczyniowe łańcuchowe

powyżej 3 - materiały wybuchowe względnie przy współpracy zrywarek.

Przy projektowani odstrzału należy wziąć pod uwagę różnice A_a , dla próbek i dla calizny: A_a< 5*10⁶[kg/m²*s] - skały luźne i miękkie, A_a= 5*10⁶ - 15*10⁶ - skały spękane twarde,

A_a> 15*10⁶ - skały monolityczne Przekrój skał po odstrzale: I - spękanie promieniowe spowodowane pierwotną falą naprężeń II - spękanie przy powierzchni obnażonej

III - spękanie półkoncentryczne IV - spękanie spowodowane odprężeniem skał w kierunku wolnej przestrzeni. Materiał wybuchowy - ma określona wielkość energii która zależy od składu chemicznego. W czasie wybuchu jest wykonana praca. Energia dzieli się na: podmuchu, udźwigu, rozdrobnienia, dyssypacji, całkowita. Efekty urabiania określone są przez: 1) V- objętość odstrzelonej skały 2) kształt usypu urobku 3) stopień rozdrobnienia. Wskaźnik działania ładunku: K = r/z r- promień z - wysokość

Wzór Minersa - wielkość ładunku w otworze: Q= q*V = qz³ [kg] gdzie: q- jednostkowe zużycie [kg/m³] V - objętość urobku [m³] Metody strzelania: 1 -otworami krótkimi

2 - otwor. długimi 3 - otwor. krótkimi lub długimi z poszerzonym dnem 4 - komorowo

5 - kawernami 6 - rozszczepkowe : a) ładunkiem w otworze b) ładunkiem podkładowym

c) ładunkiem nadkładkowym. Podział materiałów wybuchowych pod względem prędkości detonacji: V_d< 1000 m/s - wolno działające (miotające) V_d > 1000 m/s - materiały bryzantyczne albo szybko działające. Projektowanie odstrzału - przy projektowaniu musimy uwzględnić następujące czynniki: 1)związane z górotworem: gęstość, przewodzenie fal dźwiękowych, szczelinowość i zwięzłość 2) związane z efektem odstrzału: objętość urobku, stopień rozdrobnienia, geometria usypu(wysokość, szerokość podstawy) 3) związane z możliwością obciążenia środowiska: wstrząsy sejsmiczne, rozrzut odłamków, efekt dźwiękowy, bezpieczeństwo. Mechaniczne urabianie skał.

Urabianie mechaniczne - to urabianie przy użyciu koparek łyżkowych jednonaczyniowych względnie wielonaczyniowych, wykorzystywane są też zrywaki skrzyniowe. Stosuje się do skał o wskaźniku zwięzłości poniżej 3. Cięcie termiczne polega na tym że wykorzystuje się własności minerałów które budują skałę i mają różną rozszerzalność Koparki jednonaczyniowe klasyfikuje się pod względem konstrukcji podstawowego zespołu (osprzęt) i zastosowania. Osprzęt składa się z: a) wysięgnika

b) ramienia łyżki c) łyżki Rodzaje podwozi a) kołowe b) gąsienicowe c) kroczące

Z pkt .widzenia przenoszenia napędu: a) osprzęt linowy b) osp. hydrauliczny

Rodzaje osprzętu : chwytakowy, łyżkowy (łyżka ma klapę), zgarniakowe

Dane techniczne i parametry robocze: 1) pojemność naczynia V_n 2) rozstaw gąsienic i kół oraz nacisk na podłoże 3) moc silników 4) zasięgi robocze: a) wysokość urabiania nad i pod poziomowego ( h, t), b) promień urabiania (a), c) promień wyładunku (a_w),

d) wysokość wyładunku Koparki odkrywkowe- na podwoziu gąsienicowym, V_n= 3-8 m³

Koparki do robót ziemnych (budowlanych) - V_N = 0.15 - 2.5 m³ na podwoziu gąsienicowym i oponowym. Większe jednostki - jako maszyny podstawowe w górnictwie surowców skalnych. Koparki nadkładowe - na podwoziu gąsienicowym V_n = 3-137 m³, stosowane jako maszyny podstawowe Koparki zgarniakowe - o podwoziu kroczącym

V_n = 4-168 m³, o przedłużonych wysięgnikach.

Koparki pracują przy współpracy transportu: samochodowego, taśmowego, szynowego. Dobór koparki do warunków złożonych i obliczenie wydajności: a) struktura przestrzenna (wysokość i szerokość pięter) b) zasięgi maszyn przy zabierce, urabianie.

Wysokość pięter : H_min - musi gwarantować napełnienie łyżki, H_max - określają ją względy bezpieczeństwa. W skałach spoistych i rozluzowanych - H_max = 1.5h

W nadkładzie plastycznym i gdy skała jest spoista - H_max = h gdzie: h - wysokość urabiania nad poziomem morza Szerokość zabierek A = a + (1+- sinw) w_max = 30-45^o

System urabiania: a) wkopem czołowym b) wkopem zabierkowym.

Wydajność koparek łyżkowych :

Wydajność teoretyczna - Q_t = 60 * I * n_t [ m³/h]

Wydajność techniczna - Q_tech = Q_t * k_n / k_r [m³/h]

Wydajność efektywna - Q_e = 60 * I * n_e * k_n / k_r [m³/h]

Q_ek = Q_e * T_k * k_e [m³/rok ;m³/mieś.]

Gdzie: I - pojemność łyżki, n_t - teoretyczna liczba cykli pracy [1/min],

k_n - współ. napełnienia łyżki, k_r - współ. rozluzowania materiału,

k_e - współ. wykorzystania kalendarzowego czasu pracy (k_e = T_ef / T_k)

T_k - czas kalendarzowy pracy

T_ef - czas efektywny czyli czas kalendarzowy pomniejszony o wszelkiego rodzaju przerwy planowane i nie planowane ny dzi

Kopaliny podstawowe: 1)gaz ziemny, ropa naftowa i jej pochodne, węgiel brunatny, kamienny, metan 2) kruszce metali szlachetnych, rudy metali i metale w stanie rodzimym, pierwiastki promieniotwórcze 3)Apatyt, baryt, fluoryt, fosforyt, gips i anhydryt, piryt, siarka, sole potasowe i potasowo magnezowe, sól kamienna 4)azbest, bentonit, dolomit, gliny biało wypalające się i krzemionkowe, gliny i lupki ogniotrwałe, grafit kaolin, kamienie szlachetne, kwarc, kwarcyt, miki Surowce skalne: 1.surowce budowlane i drogowe: a)skały magmowe: głębinowe(gabro, sjenit, granit), wylewne(porfir, melafir, bazalt) b)skały osadowe: mechaniczne(żwiry, piaski),chemiczne(gips, fosforyt), biochemiczne(wapień, dolomit) c)skały metamorficzne(marmur, kwarcyt, gnejsy, łupki) 2.Surowce ogniotrwałe: a)sur. Krzemionkowe(kwarcyt łupki), b)sur. Ilaste(ogniotrwałe lupki i ilaste, iły ogniotrwałe i ceramiczne) 3.Surowce węglowe: a)hutnicze(wapienie), b)materiały wiążące(wapienie, margle, kreda) 4. Sur. Ceramiczne: a)sur. Plastyczne(kaoliny, iły) b)sur. Nie plastyczne(piasek kwarcowy) c) bentonity 5.Surowce chemiczne: siarka, gips, anhydryt, apatyt, fosforyt, sur. Borowe Wegiel brunatny(13650mln ton): a)zł. Eksploatowane(konin, Bełchatów, Adamów, turów, sieniawa b)zł rozpoznane(legnica, mosty, rzepin, trzcinka, rogoźno) Siarka(468,5mln ton) a)ob. Tarnobrzeski: Baranów, Jamnica, Świniary(rozpoznane), Jezórko, machów, Piaseczno(zaniechane) b)ob. Staszowski: Osiek(eksp.), Rudniki, solec, wola żyzna(rozp), grzybow(zaniech.) c)ob. Lubaczowski: Basznica(zaniech) Gips i Anhydryt: Lubiczów, nowy ląd, leszcze Granit(1mln347tys ton): masyw strzegom, masyw strzelin(zulowa, kamienna góra), masyw karkonoski(szklarska poreba), masyw kudowej(kudowa), tatry Sjenit:kośnin, przedborowa(eksp.)Piekielnik(rozp) brodziszów, piława górna(zaniech.) Gabro(borszowice, słupiec, dębówka) Porfir: uniemysl, zalas(eksp.), gorce, chełmczyk, lubna(rozp.) Melafir: Leśna, świerki, tłumaczów, rybnica diabaz- niedźwiedzia góra Bazalt- Bukowa góra, góra trupień, janowiczki, jawor-męcinka, ksiegniki, lutnica, gracze, rutki, ligota tułowiecka Anderyty: malinów, jarmuta, góra wżar Gnejsy: doboszowice, miłoszów, strzelin, kamienna góra Amfibality: ogorzelec, piława górna, Serpentynity: Niesławice Marmury właściwe: Biała marianna, zielona marianna, mielnik, rogóżka, Słumiowice(eksp.), Kletno(rozp.) Kwarcyty: wiśniówka duża i mała Dolomit: libiąż, dubie, stare gliny, imielin, podleśna, skała, ptasznik, laskowa góra Wapienie Zbite: Czatkowice, debiniki, dubie, bolechowice, morawica, Raciszyn(eksp.) gułuchów, łabedziów szewce(zaniech.) Wpienie lekkie: Pińczów, józefów, szydłow, tomaszów lubelski, Traweryn: działoszyn, zalesiaki Piaskowce:, żerkowice, Słupiec, Złotno, Brenna, Głębiec, Wisła, śmiłów, Włochy, lisy, Tarnin.

Podstawa przekroju skarpy - odl, pomiędzy rzutami krawędzi górnej i dolnej na pł. Poziomą.

Górna(dolna) krawędź skarpy - linia przecięcia się stoku skarpy z ograniczającym ja od góry(dołu) poziomem lub półką

Stok skarpy - pł. Prostokreslna przechodząca przez górna i dolna krawędź skarpy

Skarpa-nachylona pow., ograniczona górna i dolna krawędzią wytworzoną w wyniku robót odkrywkowych.

Kąt nachylenia skarpy - kat dwuścienny miedzy stokiem skarpy a poziomem.

Wys. Skarpy - odl. Pomiedzy rzutami górnej i dolnej krawedzi skarpy na pł. pionową

Stok zbocza - Pł. Prostokreślna przechodząca przez górną i dolną krawędź zbocza

g. Krawędź zbocza - g. Krawędź najwyższej skarpy w zlozu

d. Krawędź zbocza - d. Krawędź najniższej skarpy w zlozu

poziom- pł. Poziomy zawarta pomiędzy dwoma sasiednimi skarpami

pietro - cz. Górotworu zawarta pomiedzy dwoma poziomami

odcinkowy kąt nachylenia zbocza- kat dwuscienny pomiedzy pł. Pozioma a pł. Zawierającą dolne krawędzie badanych skarp

dno wyrobiska - najniższa płaszczyzna wyrobiska

Wkop udostępniający- wyrobisko odkrywkowe wykonane w celu udostępnienia kopaliny użytecznej do eksploatacji.

Zwałowisko- przestrzeń zajęta przez usuwane skały nadkładowe i odpady.

Obrzeże wyrobiska odkrywkowego(zwałowiska)- Zamknięta krawędź wyrobiska odkrywkowego(zwalowiska).obrzeze gorne i dolne.

Podstawa przekroju skarpy. Nachylenie generalne zbocza-odl miedzy rzutami krawedzi gornej i dolnej(skarpy, zbocza) na plaszczyzne pozioma.

Nachylenie skarpy, nachylenie generalne zbocza-stosunek wysokosci(pietra) do pdostawy przekorju (skarpy zbocza) wyrazony tangensem kata nachylenia.

Kat nachyelnia skarpy, kat generalnego nachylenia zbocza- kat dwuscienny zawarty miedzy stokiem(skarpy, zbocza) a plaszczyzna pozioma.

Kat odcinkowego nachyelnia zbocza kat dwuscienny miedzy plaszczyzna przechodzaca przez dolne krawedzie badanych skarp tego samego zbocza z płaszczyzną pozioma.

Poziom- plaszczyzna pozioma dzielaca gorotwor lub zwalowisko na pietra.

Poziom eksploatacyjny -poziom, na którym odbywa się urabianie z odstawa albo zwałowanie.

Poziom posredni- poziom polozony miedzy poziomami eksploatacyjnymi nie wyposazony w maszyny podstawowe.

Półka- pow. Pozioma pozostawiona na zboczu miedzy skarpami w celu zwiekszenia statecznosci zbocza wyrobiska lub zwalowiska

Pietro- czesc gorotworu lub zwalowiska zawarta miedzy dwoma sasiednimi poziomami.

Pochylnia- czesc nachylonej pow wyrobiska lub zwalowiska laczaco co najmniej dwa poziomy funkcja transportowo-komunikacyjna.

Front roboczy- dlugosc skarpy ruchomej przygotowanej dla jendej koparki lub zwalowarki do wykonania robot odkrywkowych

Front eksploatacyjny- suma frontów roboczych

Front urabiania- front ekspoatacyjny wyrobiska odkrywkowego

Front zwałowania- front eksploatacyjny zwałowiska

Dno wyrobiska odk.-dolna powierzchnia wyrobiska odkrywkowego.

Filar ochronny - cześć złoża, kopaliny użytecznej wraz z zalęgającym nad nim nadkładem poza obrzeżem wyrobiska odkr. Pozostawiona dla ochrony obiektów naziemnych i podziemnych.

Skarpa-nachylona pow. Ograniczona górna i dolna krawędzią wytworzona w wyniku robot odkrywkowych.

Zbocze-pow. boczna ograniczająca wyrobisko odkrywkowe lub zwałowisko.

Stok skarpy(zbocza)- płaszczyzna prostokreslna przechodząca przez górna i dolna krawędź skarpy(zbocza)

Krawędź skarpy(zbocza)-linia przecięcia się stoku skarpy(zbocza) z ograniczającymi ja poziomami lub polkami(powierzchniami). Dolna i górna.

Wysokość skarpy-odl pomiędzy rzutami krawędzi górnej i dolnej skarpy na pl. Pionowa.

Obszar górniczy- przestrzeń, w której przedsiębiorca może wydobywać kopalinę objętą koncesja.

Teren górniczy-przestrzen objęta przewidywanymi szkodami górniczymi.

Wyrobisko górnicze jest to przestrzeń w nieruchomości gruntowej lub górotworze powstała w wyniku robot górniczych.

Robotami górniczymi nazywamy wykonywanie, zabezpieczanie i likwidowanie wyrobisk górniczych w związku z działalnością objętą ustawa

Kopalnia odkrywkowa- zakład górniczy prowadzący metoda odkrywkowa eksploatacje kopalin oraz ich przeróbkę i obróbkę.

Odkrywkowa eksploatacja złoża- całokształt czynności wykonywanych w celu wydobycia kopalin i skal płonnych ze złoża i odtransportowanie na składowiska.

Do zasobów przemysłowych zaliczamy cześć bilansowych, która może być przedmiotem eksploatacji ekonomicznie uzasadnionej w warunkach określonych przez projekt zagospodarowania złoża, optymalny z punktu widzenia technicznego ekonomicznego przy spełnieniu wymagań ochrony środowiska.

Współczynnik nadkładu- obj. nadkładu przypadająca na 1m³ kopaliny użytecznej.

Geologiczny współczynnik nadkładu- stosunek grubości nadkładu do miąższości złoża lub stosunek obj nadkładu do obj kopaliny użytecznej.

Przemysłowy współczynnik nadkładu- obj skład płonnych, które trzeba usunąć i przemieścić do złoża kopaliny użytecznej nadającej się do eksploatacji.

GEOMETRIA WYROBISKA ODKRYWKOWEGO

• Wykop przygotowawczy

• Wyrobisko eksploatacyjne

• Wyrobisko odwadniające

• Nachylenie skarpy

• Nachylenie zbocza

• Nadkład złoża

WYROBISKO

Przestrzeń wybrana z ziemi robotami górniczymi

PODZIAŁ WYROBISK

• Wykop udostępniający

• Wykop przygotowawczy

• Wyrobisko eksploatacyjne; wyrobisko istniejące w czasie eksploatacji

• Wyrobisko poeksploatacyjne

• Wyrobisko odwadniające

ZWAŁOWISKO

Jest to przestrzeń zajęta przez usuwanie skały nakładowe i odkłady.

PODZIAŁ ZWAŁOWISK

- zezwnętrzne zlokalizowane poza górnym obrzeżem zwałowiska

- wewnętrzne zlokalizowane w środku odkrywki

FILAR OCHRONNY

To część złoża wraz z nadkładem pozostawiona w celu ochrony obiektywna lub podziemnych

PODSTAWOWE SYSTEMY WYBIERANIA ZŁOŻA

ŚCIANOWY

polega na wybieraniu złoża całą długością poziomu i na całą wysokość czoła przodka

ZABIERKOWY (BLOKOWY, PASAMI) wybieranie złoża równoległymi pasami na całą wysokość czoła przodka

ZABIERKOWY WYKOPEM

Jest to odmiana systemu zabierkowego polegająca na wżynaniu się w caliznę czołową z pozostawieniem skarp bocznych po obu stronach przodka

PRZODEK

Miejsce gdzie się eksploatuje

ROBOTY PRZYGOTOWA WCZE W KOPALNIACH

1. Geologiczne roboty poszukiwawcze i udokumentowanie złoża

- badania powierzchni geologicznej

- poszukiwania metodami geofizycznymi

- ...geochemicznymi

- ...górniczymi

W dokumentacji geolog. Wyróżnia się zasoby geologiczne oraz zasoby przemysłowe kopaliny użytecznej

2. Udokumentowanie techniczne eksploatacji

3. Przygotowanie zaplecza technicznego kopalni

4. Odwodnienie wstępne górotworu umożliwiające rozpoczęcie prac maszynami podstawowymi

Osuszenie złoża powinno poprzedzać co najmniej o pół roku, przed rozpoczęciem eksploatacji należy przedłużyć cieki wodne, osuszyć bagna itp.

Odwadnianie dzielimy na powierzchniowe i wgłębne. W przypadku gdy mamy do czynienia ze złożem zawodnionym warunkiem normalnej eksploatacji jest wstępne i bieżące jego odwadnianie.

METODY ODWADNIANIA

- rowy odwadniające

- ekrany wodoszczelne

- leje depresyjne

5. Udostępnianie złoża

WSKAŹNIK ZAWODNIENIA

Ilość wypompowanej wody w ciągu roku w
w stosunku do wydobytej w tym samym okresie czasu masy skalnej.

URABIANIE SKAŁY

Odswajanie od calizny części skały za pomocą narzędzi, maszyn lub innych środków

SPOSOBY URABIANIA

- uranianie ręczne

- urabianie mechaniczne np. koparki jedno lub wielonaczyniowe, łańcuchowe, młoty pneumatyczne, kombajny, młoty hydrauliczne, ładowarki, zgarniarki

- urabianie hydrauliczne

za pomocą hydromiotaczy lub cięciem wysokociśnieniową struną wody

- urabianie termiczne

- urabianie strzelaniem

INNE METODY

- laser, prąd o wysokim napięciu

URABIANIE KOMPLEKSOWE

Urabianie złoża całą ścianą bez względu na widoczne w jego masie skalnej przerosty i jakościowo różne partie (warstw)

URABIANIE SELEKTYWNE

Odrębne urabianie w jednym przodku kilku warstw skalnych w sposób pozwalający na ich oddzielne ładowanie

TRANSPORT W KOPALNI

Przemieszczanie urobku w kopalni od miejsca załadunku na poziomach roboczych do punktów odbioru

RODZAJE TRANSPORTÓW

- transport taśmociągowy

- tr. kolejowy

- tr. samochodowy

- inne o mniejszym znaczeniu (hydrauliczny) przy blokach dźwignice torowo-liniowe, dźwigi typu Dewick

ZWAŁOWANIE

Całokształt czynności związanych z odbiorem i rozmieszczeniem kopalin nieużytecznych ( skały płonne) na wyznaczonym miejscu

- wewnętrzne

- zewnętrzne

MASZYNY PRZEZNACZONE DO ZWAŁOWANIA

Koparki, zwałowarki, spycharki, zgarniarki

MASZYNY I URZĄDZENIA ODKRYWKOWE

Ogół maszyn, narzędzi mechanicznych i urządzeń:

a) podstawowe: przeznaczone do urabiania, ładowania transportu i zwałowania

b) pomocnicze: przeznaczone do robót ubocznych

PODZIAŁ KOPAREK

a) ze względu na wielkość

- bardzo małe o wydajności <500 m3

- małe o wyd. 500-1500 m3

- średnie o wyd. 1500-5000 m3

- duże o wyd. 5000-10000 m3

- b. Duże o wyd. >10000 m3

ZE WZGLĘDU NA RODZAJ OSPRZĘTU

- przedsiębierna

- podsiębierna

- zgarniakowa

- chwytakowa

- ładwarkowa

ZE WZGLĘDU NA RODZAJ PODWOZI

- gąsienicowe

- samochodowe

- pontonowe

- ciągnikowe

- podciągane

- ogonowe

- szynowe

- kroczące

ŹRÓDŁO ZASILANIA

- spalinowe

- elektryczne

PRZENIESIENIE NAPĘDU

- hydrauliczne

- linowe

REKULTYWACJA

Najczęściej stosowane w praktyce kierunki rekultywacji to:

- leśny

- rolniczy

- wodny

- rekreacyjny

- przyrodniczy

- przemysłowy

Składowisko odpadów komunalnych

ZAGROŻENIA

- rozrzut odłamków

- powietrzna fala uderzeniowa

- drgania parasejsmiczne

---