71605 zarys ,01,2008r0001

TECHNKI URABIANIA STOSOWANE W GÓRNICTWIE

Urabianiem skał nazywa się oddzielanie cząstek skały od calizny w taki sposób, aby otrzymać urobek o wymaganym uziarnieniu, a wyrobisko posiadało projektowany przekrój poprzeczny. Energetyczny aspekt procesu urabiania polega na transformacji energii o określonym rodzaju i postaci na energie wewnętrzną skały powodującą jej destrukcję przez pokonanie spójności i uzyskanie urobku [2].

Skały urabia się głównie sposobem mechanicznym, rzadziej fizycznym czy chemicznym łub kombinacją tych sposobów [1].

Mechaniczne urabianie polega na odspajaniu kawałków skały od calizny i rozdrobnieniu ich bez zmiany stanu skupienia. Mechaniczne urabianie skały jest wykonywane za pomocą:

—    narzędzi ręcznych lub elementów urabiających maszyn górniczych;

—    strumienia wody o dużym ciśnieniu;

—    ciśnienia gazów wywiązujących się w otworach strzałowych w wyniku wybuchu materiału wybuchowego lub wypływającego z umieszczanych w otworze nabój nic;

—    wytwarzanie w skale termicznych naprężeń; dawniej skałę nagrzaną ogniem zlewano wodą powodując jej spękanie; obecnie robione są próby nagrzewania skał polem elektromagnetycznym wielkiej częstotliwości, co powoduje ich pękanie lub obniżenie ich spójności.

Fizyczne sposoby urabiania polegają na zmianie stanu skupienia skały ze stałego w ciekły lub gazowy (bez powodowania zmian chemicznych) za pomocą wyługowania, wytopienia, destylacji lub tp. (np. ługowanie soli kuchenną, wytapianie siarki metodą Frasha itp.).

Chemiczne sposoby urabiania polegają na zmianie stanu skupienia skały ze stałego w ciekły lub gazowy z równoczesnym przebiegiem reakcji chemicznych, jak np. za pomocą gazyfikacji skały, skraplania itp. (np. podziemne zgazowanie węgla).

Najczęściej stosuje się następujące sposoby urabiania [3]:

—    odspajanie przy użyciu materiału wybuchowego (MW) z zastosowaniem odpowiedniej techniki strzelniczą,

—    odspajanie mechaniczne z wykorzystaniem specjalnych maszyn urabiająco-ładujących,

—    ługowanie złóż solnych wodą i wydobywaniu ich roztworów na powierzchnię w postaci solanki,

—    hydrodynamiczne za pomocą strumieni wodnych,

—    termiczne polegające na wytapianiu złoża płynami o wysokiej temperaturze,

—    chemiczne polegające na traktowaniu złoża chemikaliami a następnie strąceniu z otrzymanych roztworów użytecznych związków lub pierwiastków chemicznych.

Zasadniczy wpływ na wybór sposobu urabiania mają mechaniczne i chemiczne

właściwości skał, szczelinowatość, liczba i wielkość powierzchni odsłonięcia złoża, grubość złoża i inne.

Urabialność, to znaczy podatność skał na urabianie, określa się różnymi metodami. Jednym z popularnie używanych wskaźników urabialności jest wskaźnik zwięzłości skał f oznaczany według Protodiakonowa juniora. Wskaźnik zwięzłości f wyznaczyć można w przyrządzie Syskowa poprzez pomiar objętości podziania (<0,5 mm) rozkruszonych próbek skalnych.

Na próbki skalne o uziarnieniu około 10 mm i masie 40 do 80 g opuszcza się bijak o masie 2,4 kg z wysokości 60 cm (3 lub 5 razy). Pięć tak rozkruszonych porąi przesiewa się przez sito z otworami 0,5 mm. Wskaźnik f wyznacza się ze wzoru:

K

gdzie:

1