PROJEKT NR.3 Z PRZEDMIOTU:

UWARUNKOWANIA ŚRODOWISKOWE DZIAŁALNOŚCI GÓRNICZEJ

GÓRNICZA INTERPRETACJA RÓŻY SPĘKAŃ

Prowadzący: Wykonał:

Dr inż. F. Zaczek Dominik Kopeć

1. Cel projektu.

Celem projektu jest zaprojektowanie na podstawie otrzymanych danych azymutów frontów eksploatacji przy:

• Ręcznej eksploatacji węgla

• Eksploatacji węgla kombajnem węglowym

• Eksploatacji rud za pomocą materiałów wybuchowych

Oraz wyznaczenie najkorzystniejszego kierunku prowadzenia chodnika.

2. Dane do projektu.

Pierwszy główny kierunek spękań 17^o - udział 30%

Drugi główny kierunek spękań 287^o - udział 15%

Rys.1. Graficzna interpretacja danych.

3. Zasady sporządzania róży spękań.

Pomiaru spękań dokonuje się za pomocą kompasu geologicznego mierząc
kierunek zapadania płaszczyzny ciosowej i kąt jej upadu.

azymut kierunku zapadania / kąt zapadania

26/83

Wyniki pomiarów przedstawia się w postaci konstrukcji graficznej zwanej różą spękań. Wyniki pomiarów skierowanych azymutów biegu grupuje się w klasy obejmujące przedziały po 5 lub 10°. Oblicza się liczbę pomiarów przypadających na każdą klasę i wyraża procentowo w stosunku do wszystkich wykonanych pomiarów. W celu wykonania róży spękań nanosimy azymuty do środka przedziału każdej klasy na koło azymutalne , wyrażając częstość występowania spękań odcinkami mierzonymi od środka koła w kierunku środka przedziału każdej klasy i o długości proporcjonalnej do częstości. Następnie łączymy końce tych odcinków. Z róży spękań możemy łatwo odczytać główne kierunki spękań.

Przy eksploatacji pokładów węglowych sporządza się dwie róże spękań:

• dla skał stropowych - jest to róża niebieska

• dla pokładów węgla - jest to róża czarna

4. Zasady wyznaczania frontów eksploatacji i kierunku prowadzenia
chodników

1. Chodnik górniczy

Chodnik górniczy ze względu na stabilność skał stropowych najkorzystniej jest prowadzić prostopadle do głównego kierunku spękań(Rys.2). Kąt taki jest odpowiedni ze względu na mniejsze narażenie skał stropowych na ugięcie a tym samym zachowanie dużej wytrzymałości skał. W przypadku skał o dużej wytrzymałości przy prawidłowym prowadzeniu chodnika można niekiedy zrezygnować z obudowy takiego wyrobiska. W przypadku prowadzenia chodnika równolegle do głównego kierunku spękań(Rys.3) skały są narażone na łatwe uginanie się i niszczenie a tym samym łatwość powstawania niekontrolowanych zawałów.

Rys.2. Prawidłowy kierunek Rys.3. Niekorzystny kierunek

prowadzenia chodnika. prowadzenia chodnika.

2. Urabianie rud materiałami wybuchowymi.

Przy urabianiu rud za pomocą materiałów wybuchowych najkorzystniej jest gdy otwory strzałowe są skierowane pod kątem minimum 30 - 45^o do głównego kierunku spękań. Tym samym najlepszym kierunkiem eksploatacji jest kierunek różny od głównego kierunku spękań o 30 - 45^o.

W przypadku gdy występują dwa główne kierunki spękań w przybliżeniu prostopadłe do siebie przepisy górnicze zalecają prowadzenie eksploatacji w dwusiecznej kąta jaki tworzą te kierunki.

W przypadku gdyby eksploatacja była prowadzone równolegle do głównego kierunku spękań front eksploatacji natrafiałby na spękania równoległe i prostopadłe co powoduje znaczne osłabienie stropu, możliwość ścięcia i powstania zawału.

Rys.4. Najkorzystniejsze kierunki eksploatacji rud przy stosowaniu MW

3. Urabianie ręczne.

W przypadku ręcznego urabiania węgla najkorzystniejszym azymutem prowadzenia frontu eksploatacyjnego jest kierunek większy od głównego kierunku spękań o 5 -10^o (Rys.5).

Rys.5. Azymut frontu eksploatacji przy urabianiu ręcznym.

4. Eksploatacja węgla kombajnem węglowym.

Przy urabianiu pokładów węglowych kombajnem węglowym najkorzystniejszym azymutem frontu eksploatacji jest kierunek większy od głównego kierunku spękań o 7 - 10^o (Rys.6). Kąt ten jest podyktowany najmniejszymi stratami energii oraz najlepszą jakością otrzymywanego urobku. Kąt ten zapewnia najmniejsze ilości powstającego przy eksploatacji pyłu węglowego.

Rys.6. Najkorzystniejszy kierunek eksploatacji przy urabianiu kombajnem węglowym

5. Wnioski.

Dane kierunki spękań to:

Pierwszy główny kierunek spękań 17^o - udział 30%

Drugi główny kierunek spękań 287^o - udział 15%

• Najkorzystniejszym azymutem prowadzenia chodnika jest azymut równy 107^o.

• Najkorzystniejszymi kierunkami prowadzenia eksploatacji rud są kierunki 62^o i 332^o.

• Najkorzystniejszym azymutem prowadzenia frontu eksploatacji w pokładach węglowych przy urabianiu ręcznym jest azymut równy 24^o.

• Najkorzystniejszym kierunkiem prowadzenia eksploatacji kombajnem węglowym jest kierunek równy 25^o.

Znajomość orientacji spękań jest bardzo ważna przy każdej eksploatacji, ponieważ pozwala ona na odpowiednie zaprojektowanie kierunków prowadzenia chodników oraz azymutów eksploatacji. Odpowiedni wybór kierunku eksploatacji ma później wpływ na koszty związane z prowadzoną eksploatacją, dobór metody zabezpieczenia wyrobisk górniczych oraz wydajność pracy i bezpieczeństwo pracującej załogi.

6. Literatura.

Nieć Marek „Geologia kopalniana” Wyd. geologiczne - Warszawa 1982.

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

6

Górnicza interpretacja róży spękań

N

---