background image

1.   SPOSOBY I STRUKTURY UDOSTĘPNIENIA ZŁOŻA, CHARAKTERYSTYKA PROWADZENIA ROBÓT 

PRZYGOTOWAWCZYCH. 

 
Podstawowymi wyrobiskami udostępniającymi w kopalniach podziemnych są szyby. 
Szyb  jest  to  wyrobisko  pionowe  (czasem  pochyłe)  o  przekroju  poprzecznym  okrągłym,  prostokątnym  lub  beczkowym. 

Obecnie głębi się szyby o przekroju okrągłym, których średnica wynosi najczęściej od 4,5 m do 8,5 m. 

 

W  złożach  nieregularnych  o  stromym  zaleganiu  lub  w  innych  szczególnych  przypadkach  zalegania  może  być  zasadne 
głębienie  szybów  pionowych  poza  granicami  złoża  lub  drążenie  szybów  pochyłych  (rys.2.11).  Przy  takim  sposobie 
udostępnienia eliminuje się potrzebę wyznaczania filara ochronnego w złożu i unika się ograniczeń związanych z eksploatacją 
złoża  w  filarach.  Na  poszczególnych  poziomach  drąży  się  z  szybu  do  złoża  przekopy  (przecznice)  udostępniające.  Zaletą 
szybów pochyłych jest skrócenie poziomych dróg transportowych. 

 

Złoża  zalegające  na  małych  głębokościach  można  udostępnić  upadowymi  (rys.  2.12).  Upadowa  jest  to  wyrobisko  górnicze 
pochyłe  drążone  w kierunku  z  góry  w  dół  a  transport  urobku  odbywa  się  w  kierunku  z  dołu  do  góry.  Udostępnienie 
upadowymi  jest  szczególnie  przydatne  w  kopalniach rud, w  których  występują  spalinowe  maszyny  samojezdne.  Stwarza to 
możliwość  zjazdu  maszyn  samojezdnych  z  powierzchni  do  kopalni  i  odwrotnie.  Z  tego  też  względu  mają  niewielkie  kąty 
nachylenia od 6 do 10 stopni. W złożach zalegających na dużych głębokościach drąży się upadowe spiralne (tzw. serpentyny). 
Wyrobiska te mogą być drążone z powierzchni (rys.2.13) 

 

Rys. 2.12. 

 

 

 

 

Rys. 2.13. 

 
 

W terenie górzystym złoża udostępnia się sztolniami (rys.2.14). Są to wyrobiska korytarzowe poziome mające jedno ujście 
na  powierzchni.
  Sztolniom  nadaje  się  niewielki  spadek  w  kierunku  ujścia  dla  zapewnienia  grawitacyjnego  odpływu  wód 
podziemnych, bez stosowania pomp. 

 

W  praktyce  stosuje  się  również  mieszane  sposoby  udostępnienia  złoża  np.  udostępnienie  za  pomocą  sztolni  i  szybów  lub 
szybów i upadowych. 

 

Złoża  bardzo  grube  (np.  wysady  solne)  lub  wielopokładowe  oraz  nachylone  do  poziomu  pod  znacznym  kątem  dzieli  się 
wzdłuż osi głębokości na mniejsze jednostki nazywane poziomami wydobywczymi. Przez poziom wydobywczy rozumie się 
część złoża zawartą w granicach obszaru górniczego między dwoma płaszczyznami przeprowadzonymi przez główne punkty 
udostępnienia złoża danego poziomu (rys.2.15). 

Pionową wysokość poziomu dobiera się tak, aby zasoby przemysłowe poziomu wystarczały na okres czasu jaki przetrwać mogą 

główne  wyrobiska  udostępniające  poziom.  Praktycznie  czas  istnienia  poziomu  wynosi  15  do  25  lat  a  pionowe  wysokości 
poziomów wynoszą: 

 

Rys. 2.14 
 
a) 

w kopalniach węgla kamiennego: 

- w pokładach grubych słabo nachylonych 80 do 120 m, 
- w pokładach cienkich o większym nachyleniu 150 do 220 m; 
b) 

w kopaniach rud 30 do 60 m, 

c) 

w kopalniach soli 20 do 50 m. 

Dla  udostępnienia  złoża  na  danym  poziomie  należy  wykonać  dodatkowe  wyrobiska  udostępniające  poziome  nazywane 

przecznicami i przekopami. Poza tym wykonuje się wyrobiska pionowe nazywane szybikami ślepymi. Ogólnie są to wyrobiska 
korytarzowe poziome wykonane w skałach.  Przecznica to wyrobisko o kierunku prostopadłym do rozciągłości. Przekop 
kierunkowy  to  wyrobisko  równoległe  do  rozciągłości.  Przekop  jest  wyrobiskiem  o  kierunku  nie  prostopadłym  i  nie 
równoległym  do  rozciągłości.  Jeśli  wyrobiska  wykonane  są  z  przekopu  kierunkowego  i  są  prostopadłe  do  niego  to 
nazywane są przecznicami polowymi. Wyrobiska o innych kierunkach nazywa się przekopami polowymi. 

background image

 

Rozmieszczenie  wyrobisk  udostępniających  względem  siebie  i 
względem złoża tworzy tzw. strukturę udostępnienia złoża. 
Wyróżnia 
się dwie podstawowe struktury: strukturę złożową i strukturę kamienną. 
Istnieje również powiązanie tych struktur (mieszana). 
W  złożach  poziomych  i małym  kącie  nachylenia  (do  około  8°), 
zalegających  wśród  skał  o wysokich  parametrach  wytrzymałościowych, 
wyrobiska  korytarzowe  udostępniające  lokalizuje  się  w  złożu.  Jest  to 
klasyczna  złożowa  struktura  udostępnienia  i  znalazła  zastosowanie  w 
polskich kopalniach rud miedzi (rys.2.17) 
Cechą  charakterystyczną  tej  struktury  jest  pozyskiwanie  kopaliny  od 
samego  początku  drążenia  poziomych  wyrobisk  udostępniających  i 
relatywnie  niskie  koszty  drążenia  wyrobisk.  Upadowymi  i chodnikami 
głównymi  wydziela  się  rejony  eksploatacyjne.  Wyrobiska  te  stanowią 

główne  drogi  transportowe.  Z  reguły  są  to  wyrobiska  wielonitkowe  (podwójne,  potrójne  lub  poczwórne).  Niezależnie  od 
grubości 

złoża 

wyrobiska  

 lokalizuje się w górnej części, pod mocnym, zwięzłym stropem skał węglanowych. Wyrobiska te chroni się przed wpływami 
ciśnień eksploatacyjnych, pozostawiając po obu stronach nie wybrane calizny, nazywane filarem oporowym o szerokości od 
100  do  600  m.  Wybiera  się  je  w  końcowym  etapie  istnienia  rejonów  i  stanowią  tzw.  fronty  zamykające  dla  rejonów. 
Generalnie wyrobiska korytarzowe mają kształt odwróconego trapezu o szerokości pod stropem 5 do 7 m i wysokości do 4,5 
m.  Ociosy  odchyla  się  w  stronę  calizny  pod  kątem  10°.  Powierzchnia  przekroju  wyrobiska  dochodzi  do  30  m

2

.  Struktura 

złożowa  charakteryzuje  się  małą  ilością  wyrobisk  drążonych  w  skałach,  niskimi  kosztami  i  krótkim  czasem  udostępnienia 
poszczególnych  części  złoża.  Proces  wydobywczy  (transport,  wentylacja)  wymaga  jednak  długiego  okresu  utrzymywania 
chodników wykonanych w złożu. W przypadku niskich wartości parametrów wytrzymałościowych złoża i skał bezpośrednio 
otaczających  złoże  lub  występowania zagrożeń z  tytułu  wypiętrzania  spągu,  pożarów  endogenicznych,  tąpań  wskazane  jest 
ograniczenie czasu istnienia wyrobisk korytarzowych z złożu. W takich przypadkach stosuje się strukturę kamienną. Od szybu 
wydobywczego wykonuje się przecznicę transportowa, z której następnie drąży się przekop kierunkowy transportowy. Przekop 
drąży się w skałach spągowych złoża w odległości ok. 20 m pod złożem. Z przekopu kierunkowego wykonuje się przekopy 
(przecznice)  polowe  w  odstępach  400-1200  m.  Z  przekopów  polowych  udostępnia  się  złoże  szybikami,  głębionymi  w 
odstępach  250-500  m.  W  miejscach  przebicia  złoża  szybikami  wykonuje  się  chodniki  piętrowe  a  z  nich  dalsze  wyrobiska 
przygotowawcze.  Struktura  kamienna  charakteryzuje  się  dużą  ilością  wyrobisk  wykonanych  w  skałach.  Stwarza  to  jednak 
możliwość udostępnienia złoża w poziomie w wielu miejscach i wydzielenia niezależnych rejonów eksploatacyjnych (odrębna 
wentylacja,  ruch  załogi,  transport  urobku,  dowóz  materiałów,  doprowadzenie  podsadzki).  W  przypadku  awarii  technicznej, 
zawału, pożaru itp., proces  wydobywczy  w poziomie może być realizowany z mniejszymi zakłóceniami niż przy strukturze 
złożowej. 

 

 

 

Złoża  udostępnione  na  poszczególnych  poziomach  lub  w  rejonach  wydobywczych  obejmują  znaczne  zasoby  i  zachodzi 
potrzeba ich podziału na mniejsze części dogodne do eksploatacji. Podział ten uzależniony jest głównie od przewidywanego 
systemu  eksploatacji.  Roboty  przygotowawcze  polegają  na  drążeniu  w  złożu  różnego  rodzaju  wyrobisk  korytarzowych, 
których celem jest podział złoża na pola wybierania, stworzenie najkrótszych dróg transportowych, stworzenie dróg dla obiegu 
powietrza,  dla  doprowadzenia  podsadzki,  odprowadzenia  wody  itp.  Wyrobiskami  korytarzowymi  nazywa  się  wyrobiska 
górnicze o znacznej długości, mające w zasadzie ten sam przekrój poprzeczny na całej długości.
 Praktyczna wysokość 
wyrobisk  korytarzowych  wynosi  od  2,5  do  3,5  m  a  szerokość  od  3,0  m  do  5,0  m.  W  zależności  od  grubości  złoża, 
mechanicznych własności skał oraz wymogów technologicznych, wyrobiska przygotowawcze mogą być zlokalizowane przy 
spągu, przy stropie lub w środku złoża. Ogólnie dąży się do tego aby stropem wyrobiska była warstwa o najkorzystniejszych 
parametrach  mechanicznych.  Z  uwagi  na  kształt  przekroju  poprzecznego  wykonuje  się  wyrobiska  prostokątne,  ze  stropem 

background image

owalnym, trapezowe lub  okrągłe. Wyrobiska przygotowawcze  wykonuje  się  jako pojedyncze, podwójne, potrójne a czasem 
nawet poczwórne. W przypadku podwójnych, potrójnych i poczwórnych łączy się je przecinkami w odstępach 40 do 100m. 
Wyrobiska takie nazywa się również wielonitkowymi. W złożach cienkich wyrobiska drąży się z przybierką skał spągowych 
lub  stropowych,  względnie  spągowych  i  stropowych.  Dla  uniknięcia  wywożenia  z  przodka  przybieranych  skał  można 
wyrobiska  takie  wykonywać  szerokim  przodkiem  z wnękami  dla  składowania  kamienia.  Wyrobiska  takie  nazywa  się 
chodnikami kieszeniowymi. 

 
 

W złożach pokładowych nachylonych kolejność drążenia wyrobisk przygotowawczych w poziomie jest następująca: 

- wykonanie głównego chodnika przewozowego i wentylacyjnego oraz pochylni transportowej, 
- podział na piętra (wykonanie chodników piętrowych), 
- podział piętra na pola eksploatacyjne, 
- podział pól eksploatacyjnych na pola ścianowe lub filary. 

 

 

Pierwszym  zadaniem  robót  przygotowawczych  jest  połączenie  ze  sobą  miejsc  udostępnienia  na  poziomie  wydobywczym  i 
wentylacyjnym.  W  tym  celu  na  tych  poziomach  wykonuje  się  chodniki  podstawowe  (kierunkowe)  i  łączy  się  je  pochylnią 
transportową.  W  pokładach  nie  zaburzonych  pochylnie  transportowe  wykonuje  się  w  odstępach  po  rozciągłości  rzędu 
500÷2000m. Od pochylni transportowej prowadzi się po rozciągłości chodniki piętrowe dzielące poziom na piętra. Długość 
pochyła piętra i dalszy podział złoża zależy od systemu eksploatacji. W przypadku systemów ścianowych podłużnych odstępy 
między  chod.  Ścianowymi  wynoszą  od  100  do  300m,  a  ich  długość  wynosi  od  kilkuset  metrów  do  2  km.  Dla  systemów 
ścianowych poprzecznych wymiary te są mniejsze; odstępy między dowierzchniami (pochylniami) wynosza od 60 do 150 m a 
długość dowierzchni wynosi do 300m. W przybliżeniu prostokątne części pokładu wydzielone chodnikami piętrowymi i 
ścianowymi oraz pochylniami lub dowierzchniami nazywamy polami eksploatacyjnymi (wybierkowymi, ścianowymi). 
Dla przygotowania eksploatacji systemami filarowo-ubierkowymi i zabierkowymi wydziela się w piętrach pola o wymiarach 
rzędu 100÷200m po rozciągłości i 60 do 150 m po upadzie (chodniki śródpiętrowe, pochylnie polowe), które można dzielić 
dalej  chodnikami  filarowymi  na  filary  eksploatacyjne  podłużne  lub  dowierzchniami na  filary  poprzeczne.  Szerokość  filarów 
może  wynosić  20  do  50  m.  Rejony  ekip.  W  poziomych  złożach  rud  miedzi  rozcina  się  na  pola  eksploatacyjne  układem 
chodników i pochylń, drążonych jako wyrobiska wielonitkowe. Szerokość pól eksploatacyjnych wynosi od 100 do 600 m a ich 
długość (wybieg) 1000 do 2000 m. 

 
2.  Analiza  porównawcza  elementów  technologicznych  procesu  wydobywczego  eksploatacji  złóż  rud  metali  i  węgla 

kamiennego 

Eksploatacja (pozyskiwanie urobku) 

W kopalniach podziemnych węgla kamiennego podstawowymi systemami eksploatacji są systemy ścianowe, w których caliznę 

urabia  się  kombajnami  bębnowymi  (węgiel  kamienny  łatwo  daje  się  urobić  mechanicznie).  Kombajny  skrawają  caliznę  za 
pomocą noży osadzonych na obracających się zwojach ślimakowych. Stosuje się je w pokładach (warstwach) grubości 0,7-3,5 
m  (do  cieńszych  pokładów  używa  się  strugów  węglowych  –  trochę  inna  technologia,  szybsze,  ale  cieńsze  skrawy,  za  to 
technologia  dużo  droższa).  Zabiór  przeciętnie  wynosi  0,6-0,8  m,  praca  przy  kątach  nachylenia  do  12 stopni.  Kombajny 
wyposażone są w potężne silniki elektryczne (napięcie zasilania w Polsce 1000-6000 V), ciągnik, głowicę, organy urabiające i 
ich  ramiona,  sanie  (dokładniejszy  opis  w  maszynach  górniczych).  Wyrobisko  ścianowe  wymaga  zabezpieczenia  sekcjami 
obudowy  zmechanizowanej;  urobek  (węgiel)  odspojony  od  calizny  węglowej  opada  na  przenośnik  zgrzebłowy,  który  jest 
składową częścią uzbrojenia ściany wydobywczej i który realizuje pierwszy etap odstawy urobku. 

W polskich kopalniach węgla kamiennego wykonuje się przeciętnie kilka skrawów w ciągu doby, a średnie postępy wynoszą 3,2 

m/dobę.  Maksymalne  postępy  dobowe  wynoszą  17  m/dobę.  W USA  przeciętne  postępy  ścian  wynoszą  16  m/dobę,  a 
maksymalne 40 m/dobę (w Polsce warunki eksploatacji są o wiele trudniejsze). 

W kopalniach złóż rud metali najczęściej stosowanym systemem eksploatacji jest system komorowo-filarowy (np. KGHM Polska 

Miedź  S.A.).  Z  racji  dużej  twardości  skał  zastosowanie  urabiania  za  pomocą  materiałów  wybuchowych  jest  najlepszym 
sposobem na pozyskiwanie urobku. Wykorzystując wiertarki ręczne lub samojezdne wozy wiercące (SWW) (przy dużej ilości 
wykonywanych  otworów  strzałowych)  na  przodku  wierci  się  zespół  otworów  strzałowych  zgodnie  z opracowaną  i 
zatwierdzoną metryką strzałową. Następnie do otworów ładuje się materiał wybuchowy zatwierdzony do stosowania w danej 
kopalni  (ręcznie  lub  mechanicznie),  łączy  się  przewody  strzałowe  i  po  wycofaniu  się  w  bezpieczne  miejsce  następuje 
odpalenie ładunków MW. Po wybraniu urobku z danego przodka proces powtarza się. 

Najczęściej  stosowaną obudową przy systemie komorowo-filarowym  jest  obudowa kotwiowa (kotwie  wklejane lub rozprężne), 

które wymagają zastosowania samojezdnych wozów wiercąco-kotwiących (np. SWK, SWKF). 

background image

Odstawa (transport urobku) 

Przy eksploatacji węgla kamiennego proces odstawy urobku zaczyna się na przenośniku zgrzebłowym, na który spada urobek po 

odspojeniu z calizny węglowej. Następnie jest on kierowany na przenośnik taśmowy na skrzyżowaniu wyrobiska ścianowego z 
wyrobiskiem  przyścianowym  (korytarzowym).  Później  systemem  przenośników  taśmowych  węgiel  jest  transportowany  do 
podszybia szybu wydobywczego, a stamtąd skipem jest wywożony na powierzchnię. 

Przy  eksploatacji  złóż  rud  metali  proces  odstawy  urobku  jest  bardziej  skomplikowany.  Po  urobieniu  calizny  materiałami 

wybuchowymi należy usunąć urobek z przodka wykorzystując do tego ładowarkę (np. bocznie sypiącą, zasięrzutną, łyżkową). 
Ładowarka  podaje  rudę  albo  na  przenośnik  taśmowy  (dalszy  proces  podobny  jak  przy  węglu  kamiennym)  albo  do 
samojezdnego  wozu  odstawczego,  który  często  jest  ładowany  przez  więcej  niż  jedną ładowarkę.  Następnie  wóz  odstawczy 
kieruje rudę  do miejsca  odstawy  urobku  (zwanym  czasami  „kratą”  ze  względu na  budowę  –  jeśli  urobek  tworzy  zbyt  duże 
bryły, które nie przechodzą przez „kratę”, specjalny młot rozbija je na mniejsze kawałki), gdzie spada na przenośnik taśmowy,  
później jest transportowany w rejon podszybia szybu wydobywczego, a stamtąd skipem jest wywożony na powierzchnię. 

Likwidacja zrobów 

Przy  eksploatacji  węgla  kamiennego  najczęstszym  sposobem  likwidacji  pustki  poeksplatacyjnej  jest  zawał  stropu,  który  nie 

wymaga stosowania zaawansowanych technologii. Czasami strop jest zbyt sztywny do samoistnego zawału, dlatego stosuje się 
strzelania  wymuszające  zawał.  Innym  sposobem  likwidacji  zrobów  w  kopalniach  węgla  kamiennego  jest  podsadzka 
(np. hydrauliczna, pneumatyczna, itp.), która jednak jest kosztowna i kopalnie za wszelką cenę starają się unikać tej metody. 
Wysokie koszty wynikają z potrzeby stosowania materiału podsadzkowego (np. piasku), zabudowy instalacji podsadzkowej do 
transportu piasku i wody, zabudowy instalacji do odprowadzanie wody (przy podsadzce hydraulicznej). 

Przy  eksploatacji  rud  metali  stosowane  są  różnorodne  sposoby  likwidacji  zrobów.  Obok  zawału  stropu  oraz  podsadzki 

hydraulicznej  stosuje  się  ugięcie  stropu  (w  różnych  wariantach,  np. łagodne  ugięcie  stropu).  Przed  likwidacją  zrobów  w 
przestrzeni  poeksploatacyjnej  lokuje  się  czasami  „kamień”  –  urobek  nie  spełniający  wymogów  jakościowych,  którego 
wydobycie na powierzchnię generowałoby  bardzo duże koszty. Likwidując zroby zaczyna się od „przybierania” filarów  – z 
filarów  podtrzymujących  strop  uzyskuje  się  urobek  (mechanicznie,  np.  przy  zastosowaniu  ładowarki  łyżkowej),  a  filar  po 
„przybraniu” posiada pewną wytrzymałość resztkową (rezydualną), która sprawia, że filar przez pewien czas przenosi jeszcze 
obciążenia  wynikające  z  nacisku  górotworu.  Następnie  strop  ugina  się  lub  ulega  zawałowi  (czasami  wymuszonemu  przez 
strzelanie). 

Udostępnianie (nie jestem pewien, czy to także należy ując): 

W kopalniach węgla kamiennego najczęściej stosuje się strukturę kamienno-złożową lub złożowo-kamienną udostępniania złoża – 

wyrobiska  udostępniające  prowadzi  się  zarówno  w  skałach  płonnych,  jak  i w złożu.  Czasami  kopalnie  decydują  się  na 
strukturę kamienną, jednak generuje ona bardzo duże koszty na etapie inwestycyjnym. 

W  kopalniach  rud  metali  również  stosuje  się  strukturę  mieszaną,  złożowo-kamienną.  Ewenementem  są  kopalnie  rud  miedzi 

należące do KGHM Polska Miedź S.A.. Złoże zalega w formie pseudopokładu (charakteryzuje się bardzo dużą zmiennością 
miąższości  w  zależności  od  rejonu),  dlatego  zdecydowano  się  na  strukturę  złożową  –  wszystkie  wyrobiska  udostępniające 
prowadzi się w złożu. 

 
3.  ŚRODOWISKOWE I TECHNOLOGICZNE KRYTERIA WYBORU SPOSOBU LIKWIDACJI ZROBÓW. 
 
Bezpośredni wpływ na wybór sposobu likwidacji zrobów ma rodzaj skał stropowych. Dla ułatwienia wyboru systemu eksploatacji 

opracowano różne klasyfikacje skał stropowych. W Polsce przez wiele lat posługiwano się następująca klasyfikacją: 

Klasy stropów: 
Klasa I – strop bezpośredni utworzony ze skał kruchych, łatwo się rabujących, przy czym miąższość ich jest większa, niż 5-krotna 

grubość pokładu, 

Klasa II – strop bezpośredni utworzony ze skał kruchych, łatwo się rabujących, przy czym      miąższość ich jest mniejsza niż 5-

krotna grubość pokładu, 

Klasa  III  –  stropu  bezpośredniego  brak,  strop  zasadniczy  nad  pokładem  utworzony  z  grubej  warstwy  skał  mocnych  i  nie 

uginających się, 

Klasa IV – strop utworzony ze skał zdolnych do uginania się, a więc plastycznych lub       drobnouwarstwionych. 
Przy I klasie stropu zalecano stosowanie systemów z zawałem stropu, przy II klasie stropu systemów z zawałem częściowym lub z 

podtrzymywaniem stropu zasadniczego pasami podsadzki suchej, przy III klasie systemów z podsadzką hydrauliczną i przy IV 
klasie  systemów  z  ugięciem  stropu.  Podana  klasyfikacja  ma  charakter  jakościowo-opisowy.  Badania  zachowania  się  skał 
stropowych doprowadziły do powstania wielu klasyfikacji ilościowych. Dla warunków Górnośląskiego Zagłębia Węglowego 
pierwsza  ilościowa  klasyfikację  stropów  opracował  K. Pawłowicz.  Klasyfikacja  ta  została  później  zmodyfikowana  przez 
pracowników  GIG.  Według  tej  klasyfikacji  kryteriami  oceny  stropu  są  wytrzymałość  skał  stropowych  na  ściskanie  oraz 
uwarstwienie skał stropowych, zdefiniowane jako liczba wskaźnikowa L w sposób  następujący: 

background image

 

 

 

 

 

background image

 

 

 

 

 
 

4.  Kryteria podziału, rodzaje, charakterystyka i zasady doboru obudów wyrobisk korytarzowych. 

 

Obudowa górnicza – konstrukcja, której zadaniem jest zapewnienie stateczności wyrobiska, polegającej na utrzymaniu wymiarów 

jego  przekroju  poprzecznego  oraz  zabezpieczenie  ludzi,  sprzetu  i  maszyn  przed  obrywającymi  się  odłamkami  skalnymi  ze 
stropu i ociosów lub przed zawałami i obwałami w ustalonym czasie istnienia wyrobiska. 

Kryteria podziału obudów wyrobisk korytarzowych: 

ze względu na sposób oddziaływania obudowy na górotwór: 

o   

obudowy podpierające 

o   

obudowy podtrzymujące 

o   obudowy odgradzające 

background image

o   

obudowy izolujące 

o   

obudowy kotwiące 

o   

obudowy sklejające 

ze względu na sposób współpracy z górotworem: 

o   

obudowa sztywna (monolityczna lub złożona z elementów sztywnych, pozbawiona elementów opodatniających, wykazująca 

podatność na obciążenia jedynie w granicach odkształceń materiałowych) 

o   

obudowa podatna (w której na skutek działania okreslonego obciążenia występuje wzajemne przemieszczenie jej elementów 

konstrukcyjnych, ale bez trwałych odkształceń) 

o    obudowa  podatna  o  ograniczonej  podporności  (obudowa  podatna  o  złożonej  granicznej  wartości  ezajemnego 

przemieszczania się jej elementów konstrukcyjnych, po osiągnięciu której obudowa pracuje jako sztywna) 

o   

obudowa  sztywna  upodatniona  (obudowa  sztywna  wyposażona  w  elementy  upodatniające,  wykonane  z  materiału  o 

odkształcalności znacznie większej od odkształcalności nośnej elementów konstrukcyjnych obudowy) 

ze względu na czas istnienia obudowy: 

o   

tymczasowa  (obudowa  zabezpieczająca  wyrobisko  w  czasie  jego  drążenia  i  usuwana  przed  wykonaniem  obudowy 

ostatecznej, np. obudowa przecinek ścianowych) 

o   

wstępna (wykonywana w przodku wyrobiska i stanowiąca część obudowy ostatecznej, np. obudowa kotwiowa w obudowie 

mieszanej) 

o   

uzupełniająca (wykonana poza przodkiem wyrobiska i stanowiąca część obudowy ostatecznej) 

o   

ostateczna (przeznaczona do zabezpieczenia wyrobiska górniczego podczas całego okresu jego użytkowania) 

ze względu na rodzaj materiału, z którego wykonano obudowę oraz konstrukcję obudowy: 

o   

obudowę drewnianą 

o   

obudowę murową (z cegły lub betonitów) 

o   

obudowę betonową 

o   

obudowę torkretową 

o   

obudowę stalową prostą 

o   

obudowę stalową łukową 

o   

obudowę kotwiową 

o   

obudowę mieszaną (murowo-stalowa, stalowo-betonowa, stalowo-drewniana) 

o   

obudowę kombinowaną 

  

Wybór rodzaju obudowy uzależniony jest od następujących czynników: 

warunków górniczo-geologicznych (rodzaj skał, ciśnienie górotworu, głębokość) 

wymiarów poprzecznych wyrobiska 

przeznaczenia wyrobiska (np. transportowe, wentylacyjne, itp.) 

czasu trwania (istnienia) wyrobiska 

warunków ekonomicznych 

  

Obudowa drewniana – stosowana jest w coraz mniejszym zakresie (jako samodzielna obudowa) ze względu na szereg wad, jak: 

palność, szybkie butwienie i próchnienie, stosunkowo (w porównaniu z innymi materiałami) niska wytrzymałość drewna oraz 
duży  koszt,  a  także  ochronę  środowiska.  Znajduje  ona  zastosowanie  szczególnie  jako  obudowa  wzmacniająca  inne  typy 
obudów. Zalety – lekka, łatwa obróbka drewna, obciążona trzeszczy, dzięki czemu ostrzega o niebezpieczeństwie zawału. 

Obudowa  murowa  (lub  betonowa)  –  wszystkie  ważniejsze  wyrobiska  korytarzowe  udostępniające,  jak:  przekopy,  przecznice, 

komory oraz połączenia tych wyrobisk wykonuje się w obudowie kamiennej murowanej z cegły lub betonitów lub obudowie 
betonowej. 

Obudowy te posiadają sztywną konstrukcję, najlepiej współpracują z górotworem nienaruszonym eksploatacją lub z górotworem 

odprężonym.  W  wykonaniu  są  bardzo  pracochłonne,  są  jednak  bardzo  trwałe  oraz  szczelne.  Z  uwagi  na  gładkość  ścianek 
zmniejszają opory przepływającego powietrza. 

background image

 

Obudowa stalowa (metalowa) – najczęściej stosowana w kopalniach węgla kamiennego. Wykonana jest z elementów stalowych 

lub ze stopów metali lekkich. Do jej zalet należą: 

duża wytrzymałość 

trwałość i możliwość wielokrotnego stosowania 

łatwość oraz szybkość montażu i demontażu 

mała pracochłonność wykonywania 

możliwość regeneracji 

niepalność. 

Do jej wad można zaliczyć: 

dużą wagę 

brak odporności na korozję 

brak szczelności. 

Z uwagi na charakter pracy obudowy te można podzielić na: 

podwieszane 

odrzwiowe: sztywne, podatne, przegubowe 

kotwiowe 

zmechanizowane. 

 

Rodzaje obudowy kotwiowej: 

 

kotew wklejana 

 

kotew mechaniczna – rozprężna 

 

kotew rurowo-cierna 

 

kotwy linowe i strunowe (kotwie długie) 

 

Obudowa  mieszana  –  jest  wykonana  z  różnego  rodzaju  materiału,  np.:  stropnice  metalowe  i  stojaki  drewniane  lub  mury 

wykonane  z  cegły.  Stosuje  się  ją  w  warunkach  dużych  ciśnień  stropowych,  przy  większych  szerokościach  wyrobisk  lub  w 
miejscach  wykonania  skrzyżowań  wyrobisk.  Do  ważniejszych  typów  tej  obudowy  zaliczany  obudowę  stalowo-drewnianą  i 
stalowo-murową. 

Obudowa  kombinowana  –  odmiana  obudowy  mieszanej,  wykonana  zazwyczaj  z  więcej  niż  dwóch  rodzajów  materiałów 

(obudów) i stosowana jest w bardzo trudnych warunkach górniczo-geologicznych. 

Metody wzmocnienia wyrobisk za frontem eksploatacji ścianowej (nadgorliwość): 

stosowanie pasów podsadzkowych ze spoiwa wiążącego, suchego lub skał płonnych 

stosowanie słupów betonowych 

stosowanie kasztów drewnianych 

stosowanie rzędów stojaków drewnianych lub stalowych 

stosowanie podciągów podpartych stojakami 

stosowanie przykatwiania obudowy długimi kotwiami strunowymi 

pozostawianie filarów oporowych przy zrobach 

pozostawianie filarów oporowych między chodnikami oporowymi. 

 

5.  Klasyfikacja systemów podziemnej eksploatacji złóż, czynniki wpływające na wybór systemu. 

I. Podział systemów ze względu na rodzaj wyrobiska eksploatacyjnego: 

a) systemy ubierkowe: 

ścianowe, 

filarowo-ubierkowe, 

background image

ubierkowe pasami, 

b) systemy zabierkowe: 

długich zabierek, 

filarowo-zabierkowe, 

c) systemy

 

komorowe: 

komorowe właściwe, 

komorowo-filarowe, 

ubierkowo-komorowe, 

d) systemy blokowe: 

z czołowym wypuszczeniem urobku, 

z wypuszczeniem urobku przez otwory wysypowe (leje). 

 

II. Podział systemów ze względu na sposób kierowania stropem: 

a) eksploatacja z ochroną stropu, np: 

podsadzka hydrauliczna, 

podsadzka pneumatyczna, 

b) eksploatacja z zawałem stropu, 
c) eksploatacja z ugięciem stropu. 
 

III. Podział systemów ze względu na kierunek wybierania: 
a) systemy podłużne, 

b) systemy poprzeczne, 

c) systemy przekątne. 

 

IV Podział systemów ze względu na grubość złoża: 
a) eksploatacja na całą grubość złoża, 

b) eksploatacja warstwami 
  

V. Podział systemów ze względu na zwrot eksploatacji: 
a) eksploatacja do pola (do granic obszaru górniczego), 
b) eksploatacja od pola (od granic obszaru górniczego). 

  

Wybór sposobu eksploatacji złoża zależy od wielu czynników, takich jak: 

miejsce i głębokość zalegania złoża, 

budowa geologiczna górotworu, 

ukształtowanie i zagospodarowanie terenu, 

wielkość zasobów złoża, 

fizyczne i chemiczne własności złoża, 

aktualne możliwości techniczne, 

kształt wybieranej części złoża, 

grubość złoża, 

nachylenie pokładu, 

rodzaj i własności skał otaczających pokład, głównie skał stropowych, 

zaburzenia tektoniczne, 

ochrona powierzchni, 

ochrona leżących wyżej pokładów, 

background image

usytuowanie krawędzi eksploatacji wyżej leżących pokładów, 

zagrożenia naturalne i ich profilaktyka, 

występowanie warstw wodonośnych. 

Wybrany system eksploatacji złoża należy tak dostosować do istniejących warunków, aby zapewnić w nich: 

możliwie największe bezpieczeństwo pracy, 

najniższe koszty wydobycia, 

najwyższą wydajność, 

najmniejsze straty złoża, 

dużą koncentrację wydobycia, 

ciągłość produkcji, 

właściwa wentylację, 

łatwy transport materiału oraz elementów wyposażenia ściany, 

optymalnie krótki ciąg odstawy urobku, 

odpowiednie odprowadzenie wody, 

zastosowanie nowoczesnej mechanizacji, 

odpowiedni stopień zabezpieczenia obiektów na powierzchni. 

Przykładowa pełna nazwa systemu eksploatacyjnego: System ubierkowy ścianowy, poprzeczny z zastosowaniem podsadzi 

hydraulicznej, prowadzony na całą grubość złoża do granic obszaru górniczego