HWScan00057 (2)

Podczas odspajania skał od calizny następuje ich spulchnienie połączone z przyrostem objętości.

Współczynnikiem spulchnienia k_s nazywamy stosunek objętości materiału urobionego V_u do jego objętości w caliźnie V_c

Z dotychczasowych danych wynika, iż doświadczalnie nie można ustalić współczynnika spulchnienia z dostateczną dokładnością. Znane obecnie metody pozwalają jedynie na uzyskanie wartości przybliżonych.

Spulchnienie zależy od rodzaju gruntu. Przy żwirze i piasku jest ono najmniejsze, a przy iłach i glinach największe. Zależy ono od głębokości cięcia i od kąta nachylenia skarpy, od wielkości i kształtu naczynia oraz od stopnia wymieszania materiału, które występuje podczas kopania. Określenie współczynnika spulchnienia drogą ustalenia objętości, którą wypełnia w wagonie nadkładowym pewna, ustalona pomiarami geodezyjnymi ilość calizny, daje również tylko wartości przybliżone. Znaleziona wartość zależy też od zagęszczenia, jakiemu podlega grunt przy zsypywaniu do wagonu.

Ustalenie objętości materiału spulchnionego w porównaniu do objętości calizny jest bardzo ważne przy planowaniu, projektowaniu i eksploatacji w odkrywkach, na przykład przy obliczaniu powierzchni przyszłych zwałów. Należy również przy tym zwrócić uwagę, iż współczynnik spulchnienia zdefiniowany — jak to wyżej podano — jako stosunkowy przyrost objętości w procesie kopania nie może być identyfikowany z innymi, występującymi podczas eksploatacji odkrywkowej, zmianami objętości.

1.4.9. Jednostkowe opory kopania

Opór kopania zależy od szeregu czynników podanych w tablicy 1.3. Tablica ta jest próbą oceny wpływu cech skały, naczynia, skiby i prędkości naczynia na opór urabiania przez kopanie. Wpływ tych czynników jest zresztą obecnie stałym tematem badań w wielu krajach.

Zagadnienie oporów kopania, jako czynnik najbardziej związany równocześnie z fizyko^itrlidiiieZTiymi własnościami skał i parametrami maszyn, zostało szczegółowo przeanalizowane w punkcie 4.1.

1.5. Podstawowe pojęcia górnictwa odkrywkowego

Dla wyjaśnienia zastosowań maszyn omawianych w dalszych rozdziałach należy podać podstawowe pojęcia z zakresu górnictwa odkrywkowego. Systematyka tych pojęć i opracowanie definicji nie są jeszcze w Polsce dostatecznie zaawansowane. Nieliczne prace z tego zakresu [92, 93, 187, 190] oraz próby normalizacji [207, 211, 213, 214] częściowo tylko zaspokajają potrzeby tej młodej w kraju gałęzi górnictwa. Najlepiej dokonać przeglądu tych pojęć na przykładzie odkrywkowego wyrobiska eksploatacyjnego (rys. 1.2, i.7). Pojęcia związane ściśle z urabianiem maszynowym zostaną dokładnie omówione w rozdziale 1.6.

Czynnik	Cecha	Oznacze nia	Kierunek wpływu
	rodzaj	__	+~
	struktura	—	+ -
	ciężar objętościowy	Yc	+
	twardość	H	-ł-
	spójność	C	"4-
	plastyczność	sD	—
Skala	zagęszczenie	Sz	+
	uziarnienie	wr	+ —
	porowatość	£	—
	wilgotność	Wn	—
	kąt tarcia wewnętrznego	<p	-f
	kąt tarcia zewnętrznego	Q	+
	kąt stoku naturalnego	a	+
	temperatura	t	—
	kształt:
	łyżki	—	+ -
	zgarniaka	—	-|--
Naczynia	lemiesza	—	+ —
urabiające	chwytaka	—	+ —
	ciężar	G	+
	kąt skrawania	7	+
	układ, kształt i stan zębów	—	+ ~
	grubość	h	+
	szerokość	b
Skiba	grubość	h	-4—
	szerokość	b
	liczba ścian tnących	—	+
Prędkość naczy	rodzaj (liniowa, kątowa) wielkość	V,(o	+
nia urabiającego	kierunek		j—

Znak + oznacza powiększenie oporu kopania ze wzrostem cechy. Znak — oznacza zmniejszenie oporu kopania ze wzrostem cechy. Znak -i— oznacza, że nie występuje zależność jednokierunkowa.

Dla umożliwienia eksploatacji rozpoznanego złoża niezbędne jest wykonanie wkopu udostępniającego, czyli udostępnienia podstawowego. Zależnie od kształtu figury udostępniającej rozróżnia się zasadniczo wkop udostępniający albo o kształcie odwróconego ściętego ostrosłupa o podstawie prostokątnej (pryzma udostępniająca), albo o kształcie zbliżonym do połowy gruszki (gruszka udostępniająca) (rys. 1.2). Z chwilą udostępnienia wystarczającej do rozpoczęcia regularnego wybierania złoża ilości kopaliny, kończy się prace udostępniające i rozpoczyna normalną eksploatację. Stanowi temu odpowiada określony kształt i wymiary wkopu udostępniającego. Dalsze zbieranie nadkładu, prowadzone z odpowiednim wyprzedzeniem w stosunku do postępu wybierania złoża, zalicza się już do robót udostępniających, realizowanych w ramach regularnej eksploatacji. Pole wybierania, zwane również polem eksploatacyjnym, jest częścią złoża przygotowaną do wybierania. Dzieli się ono na sektory odpowiadające okresom eksploatacji.

27