Strona główna

Eksploatacja złóż

Maszyny
i
urządzenia górnicze

Miernictwo górnicze

Zajęcia praktyczne

Zmiany
w przepisach górniczych
 z dnia 01.07.2017

Stan prawny na dzień 30.06.2017

Drążenie wyrobisk udostępniających

Drążenie wyrobisk udostępniających.. 1

I.        Cel i zadania robót udostępniających - patrz rozdział „Zasady założenia kopalni”. 1

II.       Podział wyrobisk udostępniających - patrz rozdział „Zasady założenia kopalni”. 1

III.          Wykonywanie podszybi 1

1.        Wprowadzenie. 1

2.        Wykonywanie podszybi 3

a.        Wykonywanie podszybia na całą szerokość przekroju z podziałem na stopnie. 3

b.        Przebijanie podszybia warstwami z dołu do góry. 5

c.        Podział przekroju podszybia na szereg mniejszych części. 6

d.        Wykonywanie podszybia z przebiciem środkiem wąskiego chodnika. 7

IV.           Wykonywanie wyrobisk komorowych. 7

1.        Rodzaje komór 7

2.        Sposoby wykonywania komór 8

a.        Podziałem przodka na dwa lub trzy stopnie. 8

b.        Drążenie komór oddzielnymi warstwami z dołu do góry. 8

c.        Wąskimi chodnikami z pozostawieniem jądra niewybranej skały. 9

V.       Wykonywanie wyrobisk kamiennych – przecznic, przekopów. 10

1.        Czynniki określające metodę prowadzenia przecznic. 10

a.        Sposób drążenia wyrobisk kamiennych. 10

b.        Dobór sposobu obudowy. 10

c.        Wyposażenie w maszyny i sprzęt techniczny. 10

d.        Ustalenie kształtu i przekroju wyrobiska, 11

e.        Ustalenie nachylenia i kierunku wyrobiska. 13

2.        Czynności zasadnicze i pomocnicze. 14

3.        Opis czynności w drążonym przodku kamiennym... 15

a.        Czynności zasadnicze. 15

b.        Czynności pomocnicze. 16

4.        Zastosowanie kombajnów do drążenia wyrobisk kamiennych. 17

 

I.   Cel i zadania robót udostępniających - patrz rozdział „Zasady założenia kopalni”

II. Podział wyrobisk udostępniających - patrz rozdział „Zasady założenia kopalni”

III. Wykonywanie podszybi

1.    Wprowadzenie

Podszybiem nazywamy poziome wyrobisko komorowe łączące przecznice danego poziomu z szybem. W rejonie podszybia znajduje się zespół wyrobisk związanych z obsługą szybu i danego poziomu. Przykładowe rozmieszczenie takich wyrobisk przedstawia rysunek 1.

 

Przykład podziemnych wyrobisk przyszybowych (podszybia) przy wyciągu klatkowym
1- objazd dla wozów pustych i pełnych
2- stacje zbiorcze dla wozów pustych
3- komora pomp
4- komora transformatorów
5- zajezdnia lokomotyw elektrycznych
6- podstacja prostowników
7- warsztaty mechaniczne
8- magazyny podziemne
9-komora narzędziowa
10-warsztat elektryczny


1- objazd dla wozów pustych i pełnych

2- stacje zbiorcze dla wozów pustych

3- komora pomp

4- komora transformatorów

5- zajezdnia lokomotyw elektrycznych

6- podstacja prostowników

7- warsztaty mechaniczne

8- magazyny podziemne

9-komora narzędziowa

10-warsztat elektryczny


 

Rys. 1. Przykład podziemnych wyrobisk przyszybowych (podszybia) przy wyciągu klatkowym

 

Wysokość podszybia w bezpośredniej bliskości szybu ulega stopniowemu podwyższeniu w kierunku szybu. Wielkość wlotów szybowych zależy od funkcji, jakie ma spełniać szyb.  Inna będzie dla szybów klatkowych, skipowych, wentylacyjnych, czy materiałowych gdzie są opuszczane długie elementy.

Wielkość podwyższenia podszybia szybu materiałowego (rys. 2) zależy od długości opuszczanych materiałów (szyn, rur, stropnic i stojaków, rynien itp.).

Ponieważ przekrój szybu podzielony jest zbrojeniem szybu, które ogranicza wyładunek długich przedmiotów, przyjmuje się do obliczeń zmniejszoną średnicę szybu D’= 0,7 D.

 

Obliczanie maksymalnej wysokości podszybia

H= 0,7l – D

 

Rys. 2. Obliczanie maksymalnej wysokości podszybia

2.    Wykonywanie podszybi

 

Sposób wykonywania podszybi zależy od: wytrzymałości skały, struktury jej zalegania, rozmiaru podszybia i szybu oraz rodzaju zastosowanej obudowy.

Podszybie można przebijać po zgłębieniu szybu do poziomu projektowanego podszybia lub też po ukończeniu głębienia całego szybu aż do projektowanej głębokości.

Urabianie skały w podszybiu i obudowę wykonuje się: na całą szerokość komory, lub z podziałem na części.

Istnieje kilka sposobów wykonywania podszybi:

a.    Wykonywanie podszybia na całą szerokość przekroju z podziałem na stopnie.

Przy wykonywaniu podszybia na całą szerokość przekroju wybiera się wpierw połowę podszybia po jednej stronie szybu (faza I—II), a później po drugiej stronie (faza III) (rys.3) . Zależnie od wysokości komory przodek podszybia dzieli się na dwa lub trzy stopnie, a skałę urabia się w kierunku od szybu. Urabianie skał odbywa się przy pomocy materiałów wybuchowych.

Wykonywanie podszybia całą szerokość przekroju z podziałem na stopnie

 

Rys. 3. Wykonywanie podszybia całą szerokość przekroju z podziałem na stopnie

Przy małych rozmiarach podszybia i mocnej skale można obudowy tymczasowej nie wykonywać. Przy skale słabszej stawia się drewnianą obudowę tymczasową w postaci stojaków, stropnic, okładzin i krzyży.

Po przebiciu komory na odległość 10 do 15 m dalsze roboty urabiania wstrzymuje się i przystępuje się do zakładania obudowy ostatecznej. Może to być obudowa kamienna lub stalowa ŁP.

Wykonywanie podszybia całą szerokość przekroju z podziałem na stopnie z przebiciem górnej części podszybia

Rys. 4. Wykonywanie podszybia całą szerokość przekroju z podziałem na stopnie z przebiciem górnej części podszybia

W skałach słabszych lub przy większych rozmiarach podszybia roboty wykonuje się w ten sposób, że wpierw przebija się i obudowuje górną część podszybia, tj. sklepienie (rys. 4), na odcinku 10 do 12 m, a następne przystępuje się do przebijania dolnej części podszybia przodkiem jedno- lub dwustopniowym, wykonując równocześnie ściany oporowe (boczne) podszybia.

 

b.   Przebijanie podszybia warstwami z dołu do góry.

Dla lepszego zabezpieczenia się przed zawałami stosuje się przebijanie podszybia warstwami z dołu do góry (rys. 5). W tym przypadku w pierwszej kolejności przystępujemy do wybrania  pierwszej warstwy (faza I). Zabudowujemy ją obudową tymczasową drewnianą. Jednocześnie przystępujemy do wykonania murów oporowych obudowy ostatecznej.        Przy urabianiu drugiej warstwy (faza II) urobek pozostawia się w wybranej pierwszą warstwą przestrzeni i na nim stawia się obudowę podtrzymującą strop górnej warstwy. Ściany oporowe wykonuje się w miarę wybierania warstw. Sklepienia obudowuje się dopiero po wybraniu ostatniej warstwy.

Wykonywanie podszybia warstwami z dołu do góry

Rys. 5. Wykonywanie podszybia warstwami z dołu do góry.

c.    Podział przekroju podszybia na szereg mniejszych części.

Przy dużych przekrojach podszybia i słabych skałach, podszybie przebija się przez podział jego przekroju na szereg mniejszych części (rys. 6).

 

        

 

Wykonywanie podszybia z podziałem przekroju poprzecznego na części
1, II, III, IV, V, VI — fazy robót w przekrojach poprzecznych przez komorę podszybia

 

Rys. 6. Wykonywanie podszybia z podziałem przekroju poprzecznego na części

1, II, III, IV, V, VI — fazy robót w przekrojach poprzecznych przez komorę podszybia

 

Przebijanie rozpoczyna się drążeniem po bokach projektowanego podszybia dwu wyrobisk chodnikowych o wymiarach 1,8x2 m obudowanych tymczasowo (faza I). W ślad za drążonym wyrobiskiem wznosi się dolne części ścian oporowych podszybia (faza II). Chodniki drąży się na odległości 10 do 15 m. Następnie powiększa się chodniki do wysokości projektowanych murów oporowych (faza III). Z kolei wybiera się w całości lub z podziałem na części sklepienie podszybia (faza IV). Następnie omurowuje się sklepienie podszybia prowadzone w obudowie tymczasowej (faza V). W końcu pozostaje do wybrania pozostawiony środkowy pas skały zwany jądrem, co jest już łatwą i bezpieczną robotą (faza VI).

d.   Wykonywanie podszybia z przebiciem środkiem wąskiego chodnika.

W słabych skałach i przy mniejszych przekrojach podszybi stosuje się również sposób (rys. 7) polegający na przebiciu chodnika o wymiarach 1,8 x 2 m środkiem podszybia na odległość 10 do 15 m (faza I). Następnie chodnik ten poszerza się do szerokości podszybia (faza II) prowadząc roboty w kierunku szybu. Skałę urabia się w całości lub warstwami z dołu do góry. Urobek magazynuje się w wykonanej części podszybia.

 

          

 

Rys. 7. Wykonywanie podszybia z przebijaniem wąskiego chodnika i poszerzeniem go do wymiarów podszybia

 

IV.               Wykonywanie wyrobisk komorowych

 

1.    Rodzaje komór

W pobliżu szybu i podszybia wykonuje się szereg wyrobisk górniczych o większych wymiarach, zwanych komorami, koniecznych do ruchu kopalni.

Komora głównego odwadniania, położona zwykle w pobliżu szybu poniżej poziomu podszybia, połączona jest z jednej strony tzw. lunetą, tj. stromą pochylnią kamienną, z szybem, z drugiej zaś strony ze zbiornikami i odstojnikami wody. Luneta służy do odprowadzenia rurociągów tłocznych do szybu. Wymiary komór pomp są różne, w zależności od wielkości kopalni oraz od dopływu wody. Wahają się one najczęściej w następujących granicach: szerokość 2,5 do 5 m, wysokość 2,5 do 5 m, długość 5 do 25 m.

Komora podstacji elektrycznej położona jest najczęściej obok komory pomp. Komora ta połączona jest z szybem wyrobiskami, którymi doprowadzane są kable zasilające, jak również ma połączenie wyrobiskami z przecznicami biegnącymi do oddziałów wydobywczych w kopalni w celu odprowadzenia kabli. Obudowa tej komory musi być wodoszczelna.

Poczekalnia dla załogi znajduje się w pobliżu szybu zjazdowego. Wielkość jej zależna jest od liczebności załogi. Komora ta przylega do dworca osobowego lub też dworzec osobowy jest w niej urządzony.

Zajezdnia lokomotyw przeznaczona jest do ich postoju, oczyszczania i smarowania, jak również do bieżących napraw wozów. Rozmiary tej komory i liczba znajdujących się w niej torów zależy od wielkości kopalni i liczby używanych i zapasowych lokomotyw. Komora ta często sąsiaduje z komorą warsztatów. Do ładowania akumulatorów dla elektrowozów znajduje się w niej oddzielne pomieszczenie. Zajezdnia, jak i poprzednio opisane komory, powinna mieć zapewnioną dobrą odrębną wentylację, to znaczy prąd powietrza zużytego wychodzącego z komór nie może być kierowany do oddziałów wydobywczych.

Pozostałe komory to:

-         komora przeciwpożarowa,

-         komora MW,

-         komora sanitarna,

-         warsztat elektryczny,

-         warsztat mechaniczny,

-         komora czyszczenia wozów,

-         i inne w zależności od potrzeby.

2.     Sposoby wykonywania komór

W zależności od poprzecznego przekroju komór i wytrzymałości skały, komory można drążyć następującymi sposobami:

a.    Podziałem przodka na dwa lub trzy stopnie

Sposób ten stosuje się w przypadku drążenia komory w skałach zwięzłych, w których można dopuścić do znacznego odsłonięcia stropu (rys. 8.). Urabianie skały prowadzi się za pomocą robót strzałowych.

 

Drążenie komór z podziałem przodku na stopnie
 a— przekrój podłużny            b — przekrój poprzeczny

Rys. 8. Drążenie komór z podziałem przodku na stopnie
 a— przekrój podłużny            b — przekrój poprzeczny

b.   Drążenie komór oddzielnymi warstwami z dołu do góry

Drążenie komór oddzielnymi warstwami z dołu do góry stosuje się w razie dużej wysokości komór. Jest podobne do przebijania podszybia warstwami z dołu do góry z tą różnicą, iż w dolnej warstwie pozostawia się wydzielony chodnik w celach transportowych.

Wybieranie skały (rys. 9.) rozpoczyna się od dolnej warstwy (faza I), z równoczesnym stawianiem obudowy tymczasowej. Urobionej skały nie wywozi się całkowicie (tylko z części komory dla zrobienia miejsca na doprowadzenie toru pośrodku komory) w celu równoczesnego wykonywania ścian oporowych obudowy komory (faza II). Urabianie drugiej warstwy (faza II) prowadzi się z opóźnieniem 5 do 8 m, a obudowę tymczasową stawia się na pozostawionym urobku. W końcu wybiera się trzecią warstwę (faza III), stawiając również obudowę tymczasową na urobku, po czym wykonuje się obudowę stałą sklepienia komory (faza IV).

Drążenie komór warstwami z dołu do góry    I, II, III, IV — fazy robót

 

 

Drążenie komór warstwami z dołu do góry
                                       I, II, III, IV — fazy robót

 

Rys. 9. Drążenie komór warstwami z dołu do góry

                                       I, II, III, IV — fazy robót

 

c.    Wąskimi chodnikami z pozostawieniem jądra niewybranej skały.

 

Wybieranie komory wąskimi chodnikami z pozostawieniem jądra niewybranej skały (nazywane również wykonywaniem komory częściami) wykonuje się podobnie jak przy drążeniu podszybi (patrz III.2.c.)

 

V. Wykonywanie wyrobisk kamiennych – przecznic, przekopów.

Zależnie od funkcji, jaką przecznice, przekopy mają spełniać, otrzymują one określenia, jak transportowe, wentylacyjne, podsadzkowe itp. Przecznice i przekopy potocznie nazywa się również wyrobiskami kamiennymi.

 

1.    Czynniki określające metodę prowadzenia przecznic

Ustalenie technologii wykonania wyrobisk, wyposażenia w maszyny i organizacji pracy powinno być bardzo staranne. Od powyższych parametrów zależy szybkość wykonania wyrobiska kamiennego, jego koszt oraz bezpieczeństwo załogi.

Najważniejsze z czynników decydujących o metodzie prowadzenia wyrobiska, to warunki naturalne złoża oraz warunki techniczne.

Do warunków naturalnych zaliczyć należy przede wszystkim rodzaj skał, ich fizyko-mechaniczne własności oraz występujące zaburzenia geologiczne, zawodnienia i zagrożenia gazowe.

Dokładne rozpoznanie warunków naturalnych górotworu, w którym prowadzone będzie wyrobisko, daje podstawę do określenia warunków technicznych, do których należą:

a.        wybór sposobu drążenia wyrobisk kamiennych,

b.       dobór sposobu obudowy,

c.       dobór wyposażenia w maszyny i sprzęt techniczny,

d.      ustalenie kształtu i przekroju wyrobiska,

e.       ustalenie nachylenia i kierunku wyrobiska,

f.       ustalenie technologii i organizacji pracy.

Właściwy dobór i ustalenie wymienionych czynników pozwala na pełne wykorzystanie maszyn i urządzeń oraz zapewnia osiągnięcie maksymalnego postępu przy możliwie najniższych kosztach.

a.    Sposób drążenia wyrobisk kamiennych

Zależy od charakteru skał, w których wyrobisko będzie prowadzone. Gdy skały są jednolite i mocne stosuje się urabianie robotami strzałowymi. Obecnie coraz częściej stosuje się kombajny chodnikowe przeznaczone do drążenia w skałach twardych.

b.    Dobór sposobu obudowy

Zależny jest między innymi od następujących czynników:

— własności przecinanych warstw skalnych,

— wielkości poprzecznego przekroju wyrobiska,

— kierunku i wielkości ciśnienia górotworu,

— przeznaczenia i czasu użytkowania wyrobiska.

Najczęściej spotykana obudowa przecznic to obudowa stalowa, murowa i betonowa.

c.    Wyposażenie w maszyny i sprzęt techniczny

Uzależnione jest między innymi od długości wyrobiska, sposobu drążenia, rodzaju obudowy, tempa prac, warunków górniczo geologicznych, czynników ekonomicznych oraz innych czynników wymuszonych przez obowiązujące przepisy bhp.

W przypadku drążenia przy pomocy MW będą to wiertarki obrotowe (skały miękkie) lub udarowo obrotowe (skały twarde) lub wozy wiertnicze. Załadunek urobku będzie się odbywał się z wykorzystaniem ładowarek mechanicznych (np. z bocznym wysypem lub zgarniakowych). Odstawa urobku może się odbywać wozami szynowymi lub przenośnikami różnych typów. Transport materiałów do przodka może odbywać się z wykorzystaniem kolejek podwieszanych lub spągowych albo też przy pomocy tradycyjnych wozów szynowych. W wyrobisku mogą być także zabudowane urządzenia niezbędne w wykonywaniu obudowy np. kotwiarki, torkretownice. Oprócz wspomnianych maszyn i urządzeń w wyrobisku zabudowany jest wentylator wraz z lutniociągiem, system rurociągów, instalacja elektryczna oraz teletechniczna. Mogą być także zabudowane pompy odwadniające, kołowroty, maszyny klimatyzacyjne oraz inne urządzenia pomocnicze.

W przypadku zastosowania do urabiania kombajnów chodnikowych zwiększa się postęp wyrobiska, dlatego też urządzenia służące do odstawy urobku i transportu materiału powinny mieć zwiększona wydajność.

d.   Ustalenie kształtu i przekroju wyrobiska,

Powierzchnia przekroju poprzecznego przecznic i przekopów wynika z:

— ilości transportowanego urobku i materiałów,

— rodzaju zastosowanej obudowy,

— ilości przepływającego powietrza,

— wymiarów urządzeń i środków transportowych oraz innych urządzeń, w które ma być wyposażony przekop ( np. wozy kopalniane, przenośniki, przewody trakcyjne,  kable energetyczne, rurociągi itp.),

— bezpiecznych odstępów między poszczególnymi urządzeniami i środkami transportowymi oraz między nimi i obudową; zgodnie z przepisami bezpieczeństwa - patrz ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych.(Dz. U. z dnia 2 września 2002 r.). Wybrane przepisy z w/w ustawy[1]. Np. odstęp między krawędziami najszerszego środka transportowego a obudową wyrobiska (ociosem lub odrzwiami) oraz między dwoma mijającymi się środkami transportowymi powinien wynosić co najmniej 0,25 m, szerokość i wysokość bezpiecznego przejścia dla ludzi co najmniej 0,7 m i 1,8 m.

W głównych przecznicach i przekopach mieści się zazwyczaj część transportowa i przejście dla ludzi, a pod nim kanał ściekowy odprowadzający wodę kopalnianą. Ściek najczęściej znajduje się w przecznicy przy ociosie poniżej przejścia ludzi, rzadziej przebiega on w środku przecznicy. Ściek przykrywa się płytami betonowymi.

Na podstawie powyższych danych wykreśla się graficznie potrzebny przekrój. Następnie (przekroje wyrobisk korytarzowych są znormalizowane) wybiera się z norm[2] odpowiadający przekrój wyrobiska.

                 

Rys. 10. Przekroje poprzeczne wraz z wymiarami.

Na rysunku 10 podano najczęściej spotykane przekroje poprzeczne przecznic i przekopów kierunkowych. Dobrane przekroje należy sprawdzić pod względem możliwości dostarczenia przez nie potrzebnej ilości powietrza, tak aby prędkość jego nie przekraczała wielkości dopuszczonej przepisami bezpieczeństwa.

e.    Ustalenie nachylenia i kierunku wyrobiska

 

Wyrobiska kamienne prowadzi się najczęściej poziomo, a tylko wyjątkowo jako nachylone. Nachylenie wyrobisk poziomych wynosi zazwyczaj od 3 do 5‰ [3] w kierunku szybu. Takie nachylenie sprawia, iż dla transportu wozów ładowanych jadących w kierunku szybów potrzeba takiej samej siły, jak dla wozów próżnych jadących od szybu. Jednocześnie takie nachylenie zapewnia nam grawitacyjny spływ wody w kierunku szybu.

Oprócz wyrobisk kamiennych poziomych, w niektórych przypadkach drążone są również przecznice i przekopy pochyłe. 

Ważne jest, aby wyrobiska drążone były zgodnie z wcześniej zadanym kierunkiem i nachyleniem. Zarówno nachylenie, jak i kierunek, należy sprawdzać na każdej zmianie.

Sprawdzanie nachylenia wyrobiska kamiennego możemy wykonywać za pomocą łaty niwelacyjnej (rys. 11) lub trzech poziomych sznurków (rys. 12).

Sprawdzanie nachylenia przecznicy za pomocą łaty

Rys. 11. Sprawdzanie nachylenia przecznicy za pomocą łaty

Pierwszy sposób polega na celowaniu przez łatę drewnianą 1 do przodka gdzie górnik naprowadza światło do pokrycia się z linia celową 2. Następnie mierząc odległość a od żarówki do spodku chodnika, kontroluje się, czy domiar ten zgodny jest z domiarem a wyznaczonym przez mierników podczas mocowania łaty. Nachylenie łaty jest takie same jak projektowane nachylenie wyrobiska.

 

Godziny poziome rozciągnięte w chodniku

Rys. 12. Godziny poziome rozciągnięte w chodniku

 

Drugi sposób zwany wyznaczaniem godzin poziomych polega na rozciągnięciu poziomych sznurków miedzy stojakami. Sznurki są przymocowany do punktów wyznaczonych przez mierników. Płaszczyzna przechodząca przez rozciągnięte sznurki jest płaszczyzną kontrolną, według której należy prowadzić spodek wyrobiska. Kontrolę wysokości spodku przeprowadza się celując przez sznurki i naprowadzając źródło światła lampy górniczej do pokrycia się z linia celową. Następnie mierząc odległość a od żarówki do spodku chodnika, kontroluje się, czy domiar ten zgodny jest z domiarem a ustalonym dla spodku chodnika.

Sposób wyznaczania kierunku drążonego wyrobiska zostanie omówiony w następnym rozdziale.

2.    Czynności zasadnicze i pomocnicze

Drążenie poziomego wyrobiska korytarzowego w kamieniu wymaga wykonania wielu czynności, do których należą:

— urabianie skał w czole przodka,

— ładowanie i odstawa urobku,

— obudowa przodka.

Są to tzw. czynności zasadnicze (podstawowe), tworzące razem cykl produkcyjny, którego wykonanie powoduje przesunięcie czoła przodka o określony odcinek, czyli tzw. zabiór. Drążenie złożone jest z szeregu następujących po sobie cykli produkcyjnych.

W celu umożliwienia wykonania czynności zasadniczych konieczne jest wykonanie czynności pomocniczych, do których zalicza się: dostawę materiałów, przewietrzanie i odwadnianie przodka oraz wykonywanie innych czynności związanych z wydłużaniem się wyrobiska i zapewnieniem bezpieczeństwa pracy.

Wszystkie te czynności— zarówno cyklu produkcyjnego, jak i pomocnicze — muszą być wykonane w odpowiednim czasie, ponieważ wykonanie jednych musi poprzedzać wykonanie drugich (np. urabianie musi wyprzedzać ładowanie, obudowę najlepiej wykonać można po wybraniu urobku). Niektóre z nich mogą być wykonywane równolegle z innymi pod warunkiem, że równoczesność ich wykonywania nie spowoduje naruszenia zasad bezpieczeństwa pracy.

Projektowanie drążenia wymaga właściwego ustalenia czasu oraz kolejności wykonania poszczególnych czynności zarówno czynności zasadniczych, jak i pomocniczych. Ujęcie graficzne tych danych nosi nazwę harmonogramu.

Na rysunku 12 przedstawiono harmonogram pracy w przecznicy przy wykonaniu jednego cyklu na dobę. Mechanizacja poszczególnych czynności cyklu produkcyjnego oraz czynności pomocniczych i odpowiednia organizacja pracy, umożliwiająca równoległe wykonywanie niektórych czynności produkcyjnych, pozwala na skrócenie cyklu produkcyjnego oraz wykonanie dwóch, trzech i więcej cykli na dobę. Mówi się wtedy o drążeniu szybkościowym.

 

Czynności

Czas

(h)

Zmian I

Zmiana II

Zmiana III

Wiercenie

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ładowanie MW i strzelanie

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Przewietrzanie

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wykonywanie obud. tymczasowej

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ładowanie kamienia

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wykonanie obudowy

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rys. 12. Harmonogram pracy w przecznicy przy jednym cyklu na dobę

 

3.    Opis czynności w drążonym przodku kamiennym

Kamienne wyrobiska korytarzowe prowadzi się z zastosowaniem robót wiertniczo-strzałowych, przy czym postęp techniczny, a więc mechanizacja pracy przejawia się głównie w nowoczesnych typach wiertarek, w stosowaniu ładowarek, podawarek, urządzeń odstawczych, stacjonarnego oświetlenia itp.

Czynności wykonywane w drążonym przodku kamiennym można podzielić na dwie zasadnicze grupy: czynności zasadnicze (podstawowe) i czynności pomocnicze.

Czynności podstawowe decydują bezpośrednio o postępie przodku. Do czynności pomocniczych zaliczamy te, które zapewniają normalne warunki wykonywania czynności podstawowych.

a.    Czynności zasadnicze.

Do czynności zasadniczych należy:

·          wiercenie otworów strzałowych,

·          nabijanie i odpalanie otworów strzałowych,

·          przewietrzanie wyrobiska po strzałach,

·          ładowanie i transport urobionej skały

·          obudowa przodka.

Wiercenie otworów strzałowych w skałach twardych i zwięzłych jest czynnością najbardziej pracochłonną. Efektywny czas wiercenia wynosi około 25 do 50% ogólnego czasu pracy w przodku. Do wiercenia otworów stosowane są przeważnie wiertarki pneumatyczne udarowe, rzadziej wiertarki obrotowe, (gdy w przekroju występują skały miękkie). Do podtrzymywania wiertarek w czasie ich pracy używa się słupów rozporowych i podpórek pneumatycznych. Do usuwania zwiercin stosuje się przepłuczkę wodną.

Do zwiększenia stopnia mechanizacji wiercenia używa się wozów wiertniczych. Pozwalają one na zwiększenie liczby równocześnie pracujących wiertarek, skracają czas ich ustawiania i pozwalają na stosowanie cięższych wiertarek. Z wozu wiertniczego może pracować równocześnie 2 do 4 wiertarek. Posuw wiertarek jest samoczynny. Podwozie wiertarek może być kołowe, gąsienicowe i oponowe. Wozy wiertnicze stosuje się w wyrobiskach o dużym przekroju, przeważnie powyżej 15 m2. Na prędkość wiercenia otworów strzałowych wpływa, prócz własności fizyko-mechanicznych skał, typu wiertarki, także liczba wiertarek pracujących w jednym przodku oraz należyte ciśnienie powietrza sprężonego.

Technika strzałowa w robotach kamiennych. Postęp przodka uzależniony jest w znacznej mierze od właściwej techniki strzałowej, która musi być dostosowana do rodzaju i fizyko-mechanicznych własności skał oraz do wymiarów przodka. Szczególną uwagę należy zwrócić na kierunek, liczbę i głębokość otworów strzałowych, wymiary i rodzaj włomu, rodzaj MW, kolejność odpalania otworów i szczelność przybitki.

Przewietrzanie wyrobiska. Do przewietrzania wyrobisk korytarzowych służą wentylatory ssące lub tłoczące, napędzane elektrycznie lub powietrzem sprężonym, od których powietrze doprowadza się do przodka lutniami. Lutnie wykonane są z blachy lub impregnowanej gumą tkaniny. Zależnie od intensywności przewietrzania lutnie mają najczęściej średnicę 600 mm i 800 mm.

Obudowa przodka. Po odstrzeleniu obwiertu wyrobisko musi być zabezpieczone obudową, której rodzaj dobiera się w zależności od rodzaju skał, przeznaczenia i przewidywanego okresu użytkowania wyrobiska. Aby podczas prowadzenia wyrobiska warunki pracy były jak najbardziej bezpieczne, należy bezpośrednio po odkryciu stropu podtrzymać go obudową tymczasową.

Obudowa ostateczna kamienna może być wykonywana w ślad za postępującym przodkiem, w odległości 25 m od czoła przodka w skałach mocnych, a 15 m w skałach słabych. Wykonują ją drużyny murarzy górników. Jeżeli w wyrobisku przewidziana jest jako obudowa ostateczna obudowa stalowa, to wykonuje się ją bezpośrednio w przodku. W skałach bardzo mocnych można za zezwoleniem OUG w ogóle nie stosować obudowy.

Ładowanie urobionej skały. Ładowanie urobionej skały jest po wierceniu otworów drugą najbardziej pracochłonną czynnością. Od szybkości usuwania, a więc ładowania i transportu urobionej skały, w znacznej mierze zależy postęp przecznicy. Transport urobku z wyrobisk poziomych odbywa się najczęściej wozami, rzadziej przenośnikami zgrzebłowymi lub taśmowymi. Ładowanie urobku może być ręczne lub mechaniczne.

Ładowanie mechaniczne. Polega ono na użyciu do ładowania skały ładowarek. Mogą to być ładowarki zasięrzutne, bocznosypiące, zgarniakowe lub łapowe.

Na proces ładowania i transportu skały duże znaczenie ma nachylenie wyrobiska.

b.   Czynności pomocnicze.

Czynności pomocnicze mają na celu zapewnienie normalnego, szybkiego i bezawaryjnego wykonywania czynności zasadniczych. Do czynności pomocniczych zalicza się zawieszanie i przedłużanie lutni wentylacyjnych oraz rur powietrza sprężonego, odwadnianie, układanie torów, przedłużanie trasy przenośników, usuwanie uszkodzeń itp.

W przypadku występowania zagrożenia gazowego lub wodnego należy prowadzić przedwierty, bądź inne środki zapobiegawcze.

 

Jak wynika z opisu czynności przy drążeniu przecznicy, niektóre czynności mogą być wykonywane kolejno po sobie — taką organizację pracy nazywamy szeregową, niektóre zaś czynności, np. wiercenie i ładowanie, mogą być wykonywane równocześnie, wówczas taką organizację pracy nazywamy równoległą.

Zespół czynności następujących po sobie w określonym porządku, których efektem jest uzyskanie postępu, i powtarzających się w określonym czasie nazywamy cyklem. Graficzne przedstawienie cyklu nosi nazwę cyklogramu. Czas trwania cyklu może być różny, można wykonać jeden lub więcej cykli na zmianę. Wykreślne przedstawienie planowanej organizacji robót, uwzględniające kolejność i czas wykonywania czynności nazywa się harmonogramem pracy. Musimy pamiętać, że na czas wykonania jednego cyklu w przodku istotne znaczenie ma obsada załogi. Zazwyczaj obsada jednej zmiany przedstawia się następująco:

-         górnik strzałowy – 1

-         młodszy górnik    –1

-         ładowarkowi        –2

-         ładowacz              –1

           Razem            5

 

4.    Zastosowanie kombajnów do drążenia wyrobisk kamiennych.

 

W celu zwiększenia wydajności i komfortu pracy prowadzone są próby zastosowania kombajnów chodnikowych. Jedną z takich prób podjęto na kopalni Borynia drążąc wyrobisko kamienne o przekroju 30 m2  kombajnem ATM 105 IC. Postęp miesięczny wynosił do 130 m.

Uzyskane pozytywne efekty zastosowa­nia kombajnu do drąże­nia przekopu kamiennego w KWK „Borynia", prawdopodobnie spowodują, że rów­nież inne kopalnie zdecydują się na zasto­sowanie tego kombajnu do drążenia prze­kopów kamiennych, szczególnie w skałach bardzo twardych o dużej zwięzłości i przy długościach wyrobisk gwarantujących opłacalność użycia kombajnu ATM 105 IC.

 

Zebrał i opracował : Czesław Zając    luty 2004,    marzec 2008,   maj 2009

 

 

Bibliografia:

- Bielewicz T., Prus B., Honysz J.; Górnictwo Część I Wydawnictwo ŚLĄSK 1993r.

- Chudek M., Wilczyński S., Żyliński R.; Podstawy górnictwa, Wydawnictwo Śląsk 1977 r.

- Korman J.; Górnictwo, Wydawnictwo Śląsk 1971 r

- Kozubski F.: Miernictwo górnicze, Katowice 1972

 

 

 

 



[1] ROZPORZĄDZENIE MINISTRA GOSPODARKI z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych.

(Dz. U. z dnia 2 września 2002 r.)

…………………….

§ 439. W wyrobiskach obok maszyn i urządzeń wykonuje się i utrzymuje przejścia o wymiarach określonych w projekcie technicznym, jednak nie mniejszych niż o szerokości 0,7 m i wysokości 1,8 m, o ile przepisy rozporządzenia nie stanowią inaczej.

 553. 1. Odstęp między krawędziami środka transportowego a obudową wyrobiska, ociosem lub odrzwiami oraz między dwoma mijającymi się środkami transportowymi powinien wynosić co najmniej 0,25 m.

2. Przepisu ust. 1 nie stosuje się do wyciągów krzesełkowych, gdzie odstęp między najbardziej wysuniętymi częściami krzesełek powinien wynosić co najmniej 0,4 m.

3. Odstęp między krawędziami najszerszego środka transportowego kolei podwieszanych i kolei spągowych a obudową wyrobiska, ociosem, odrzwiami lub maszynami i urządzeniami powinien wynosić co najmniej 0,4 m. W miejscach przeładunku odległość ta powinna wynosić co najmniej 0,8 m.

§ 568. 1. Wyrobiska, w których zabudowane są przenośniki taśmowe i zgrzebłowe, powinny być tak utrzymane, aby wzdłuż trasy zapewnione były co najmniej następujące odległości:

  1)  0,25 m od ociosu, obudowy lub innych stałych elementów urządzeń i instalacji do konstrukcji trasy przenośnika,

  2)  0,7 m od ociosu, obudowy lub innych stałych elementów urządzeń lub instalacji, po stronie przejścia dla ludzi do konstrukcji trasy przenośnika,

  3)  0,6 m od stropu wyrobiska lub innych stałych elementów urządzeń i instalacji zabudowanych pod stropem do taśmy górnej lub zgrzebła.

2. Odległość napędu przenośnika taśmowego i zgrzebłowego od obudowy wyrobiska lub zainstalowanych maszyn i urządzeń powinna wynosić co najmniej 0,7 m po obu jego stronach.

       § 579. Sieć elektryczna trakcji przewodowej oraz nawierzchnia torowa powinny spełniać wymagania określone w Polskich Normach.

§ 603. 1. Na całej długości stacji osobowej odległość, od najszerszego środka transportowego do obudowy wyrobiska po stronie wsiadania i wysiadania ludzi, powinna wynosić co najmniej 0,8 m do wysokości co najmniej 1,8 m.

§ 605. 1. Na drogach przewozowych środki do transportu ładunków długich powinny być ciągnięte przez lokomotywę z zastosowaniem jednego wozu ochronnego.

2. Na drogach przewozowych z trakcją przewodową odległość przewożonych ładunków od przewodu jezdnego nie może być mniejsza niż 0,2 m.

§ 607. 1. Wyrobiska, w których prowadzony jest stały ruch pojazdów i samojezdnych maszyn górniczych, utrzymuje się w stanie zapewniającym:

  1)  szerokość większą o co najmniej 1,5 m od najszerszego pojazdu (maszyny) poruszającego (poruszającej) się w tym wyrobisku; szerokość ta w wyrobiskach wewnątrzoddziałowych, w uzasadnionych przypadkach za zgodą kierownika ruchu zakładu górniczego, może być zmniejszona do 1 m,

  2)  odstęp między dwoma mijającymi się pojazdami lub maszynami samojezdnymi wynoszący co najmniej 0,5 m,

  3)  odległość między stropem, obudową lub zabudowanymi pod stropem urządzeniami a najwyższą częścią lub ładunkiem pojazdu lub maszyny samojezdnej wynoszącą co najmniej:

a)    0,4 m - w zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny,

b)    0,2 m - w pozostałych zakładach górniczych,

 

[2] PN-G-05013:1997 Wyrobisko korytarzowe poziome i pochyłe w zakładach górniczych. Zasady projektowania wzajemnego usytuowania torów, ścieków i posadowień obudowy

PN-G-06009:1997 Wyrobiska korytarzowe poziome i pochyłe w zakładach górniczych. Odstępy ruchowe i wymiary przejścia dla ludzi

PN-G-06010:1997 Wyrobiska korytarzowe poziome i pochyłe w zakładach górniczych. Przejścia nad urządzeniami transportowymi. Wymagania

[3] symbol: (czytaj promil) (łac. pro mille, na tysiąc) to tysięczna część całości, a dziesiąta procenta;
zatem 1 ‰ = 0,1 % . Z tego wynika, że na odcinku 1 km przy nachyleniu 4 ‰ różnica poziomów wynosi 4 m.