Gornik_odkrywkowej_eksploatacji_zloz_711[03].Z3.04

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Sposoby prowadzenia robót zwałowych

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające

4.1.3. Ćwiczenia

4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Maszyny i urządzenia do sypania zwałów

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające

4.2.3. Ćwiczenia

4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Stabilność skarp zwałowisk

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające

4.3.3. Ćwiczenia

4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Zabiegi rekultywacyjne

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające

4.4.3. Ćwiczenia

4.4.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy dotyczącej przestrzegania zasad

bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej i ochrony środowiska.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś mieć już ukształtowane,
abyś bez problemów mógł korzystać z Poradnika,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie ukształtujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia założonych celów
kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań. Zaliczenie testu potwierdzi
opanowanie materiału całej jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

711 [03].Z3

Technologia eksploatacji złóż

711[03].Z3.05

Przetwarzanie

kopalin

711[03].Z3.01

Udostępnianie złóż

mineralnych

711[03].Z3.02

Wykonywanie robót

przygotowawczych

i eksploatacyjnych

711[03].Z3.04

Wykonywanie zwałowania

i rekultywacji terenów

pogórniczych

711[03].Z3.03

Transportowanie urobku

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

−

określić ogólne zasady bhp, ochrony przeciwpożarowej, ochrony środowiska i zasady
udzielania pierwszej pomocy przedlekarskiej,

−

rozróżnić podstawowy sprzęt ochrony osobistej,

−

określić podstawowe zasady rysunku technicznego,

−

charakteryzować zasady gospodarowania złożem,

−

rozróżnić rodzaje transportu stosowanego w kopalniach odkrywkowych,

−

wyjaśnić zasady stosowanych maszyn i urządzeń do zwałowania,

−

posługiwać się podstawowymi narzędziami i sprzętem pomocniczym,

−

organizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii,

−

dobrać materiały, narzędzia i sprzęt do wykonywania ćwiczeń,

−

korzystać z różnych źródeł informacji.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

–

scharakteryzować sposoby prowadzenia robót zwałowych,

–

obliczyć powierzchnię i objętość zwałowiska,

–

ustalić sposób i zakres odwodnienia zwałowiska,

–

określić sposób utrzymania stabilności skarp zwałowisk,

–

przedstawić możliwość odzysku terenu w prowadzonych robotach zwałowych,

–

wyjaśnić konieczność zwałowania zewnętrznego nadkładu z górnych poziomów
nadkładowych,

–

scharakteryzować proces zwałowania odpadów,

–

określić sposób utylizacji odpadów,

–

przeprowadzić zabiegi rekultywacyjne,

–

wykonywać pracę zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i higieny pracy, zabezpieczenia
przeciwpożarowego oraz ochrony środowiska podczas wykonywania zwałowania
i rekultywacji.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Sposoby prowadzenia robót zwałowych

4.1.1. Materiał nauczania

Zwałowisko i jego elementy

Skały płonne, zalegające w nadkładzie lub też stanowiące przerosty w kopalinie

użytecznej  oraz  odpady  zakładów  przeróbczych  kopalni  odkrywkowej  muszą  być
umieszczone  na  specjalnie  do  tego  celu  przeznaczonych  powierzchniach  zwanych
zwałowiskami.  Usypane  na  zwałowiskach  rozluźnione  materiały  zwałowe  noszą  nazwę
zwałów,  a  czynności  związane  z  usypywaniem  zwałów  nazywa  się  zwałowaniem.
Zwałowiska  powinny  być  usytuowane  w  miejscach,  najbliżej  wyrobiska,  żeby  jednak  nie
przeszkadzały  w  rozwijaniu  robót  eksploatacyjnych.  Elementy  zwałowiska  przedstawia
rysunek 1.

Rys. 1. Zwałowisko i jego elementy [6, s. 128]

Zwałowiska powinny być zaprojektowane w taki sposób, aby zapewniały:

niezbędną zdolność odbiorczą (właściwą pojemność),

ciągłość rozładunku niezbędnej ilości skały płonnej w jednostce czasu,

stateczność skarp,

bezpieczne warunki pracy ludzi i urządzeń,

wysoką wydajność,

niski koszt robót,

właściwe odwodnienie,

bezpieczeństwo otoczenia,

potrzeby rekultywacji i zagospodarowania zwałowiska.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Klasyfikacje zwałowania zawiera tabela 1.

Tabela 1. Klasyfikacja zwałowania [13]

Zwałowanie nadpoziomowe to zwałowanie powyżej poziomu, na którym znajdują się

urządzenia zwałujące. Zwałowanie podpoziomowe to zwałowanie poniżej poziomu, na
którym znajdują się urządzenia zwałujące (rysunek 2).

Rys. 2. Zwałowanie: a) nadpoziomowe, b) podpoziomowe [6, s. 74]

Zwałowanie piętrowe powstaje przez formowanie zwałowiska piętrami, a zwałowanie

stożkowe ma formę stożka i jest bezpiętrowe.

Najczęściej kolejne położenia frontu zwałowania (rysunek 3) przebiegają:

krzywoliniowo front zwałowania przebiega krzywoliniowo,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

równolegle kolejne położenia frontu są do siebie równoległe,

wachlarzowo kolejne położenia frontu odpowiadają promieniom wyprowadzonym

z określonych punktów obrotu.

Rys. 3. Postępy zwałowania: a) krzywoliniowy , b) równoległy, c) wachlarzowy [6, s. 80]

Formowanie piętra zwałowiska (rysunek 4) może być:

blokowe, gdy prowadzone jest prostopadle do frontu roboczego pasami o szerokości

wynikającej z roboczego zasięgu urządzenia zwałującego,

ścianowe, gdy prowadzone jest równolegle do frontu roboczego na całej jego długości.

Rys. 4. Zwałowanie: a) ścianowe, b) blokowe [6, s. 127]

Zwałowania mogą być:

selektywne, czyli osobne zwałowanie na wybranych częściach zwałowiska lub na

oddzielnych zwałowiskach materiału zwałowego według rodzaju jego jednorodnych
składników,

nieselektywne, gdy zwałuje się na jednym zwałowisku materiały o różnorodnych

składnikach.

Budowa zwałowiska

Proces budowy zwałowiska różni się od budowy klasycznych budowli ziemnych.

Przy budowie zwałowisk układana warstwa, z uwagi na ilość zwałowanych mas, ma grubość
od kilku do kilkudziesięciu metrów i nie podlega żadnym specjalnym zabiegom, mającym na
celu uzyskanie pożądanego zagęszczenia. Na stateczność zwałowisk ma wpływ technologia

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

procesów  poprzedzających  zwałowanie.  Przejawia  się  to  w  zmianie  cech  mechanicznych
zwałowanych  mas.  Skały  nadkładowe,  zanim  znajdą  się  w  zwałowisku,  są  rozdrabniane,
przemieszane,  poddane  wstrząsom,  a  następnie  zrzucane  na  poziom  roboczy  zwałowiska.
Procesy te powodują prawie całkowite zniszczenie pierwotnej ich struktury.

Urobek sypany na zwałowisko charakteryzuje się więc zupełnie innymi cechami niż

skały rodzime. Wpływ procesu zwałowania na stateczność skarp przejawia się w uzyskanym
stopniu zagęszczenia mas po ich usypaniu oraz wzajemnym przestrzennym usytuowaniu
kolejno sypanych partii materiału. Uzyskiwany stopień zagęszczenia jest tym korzystniejszy,
im większa jest wysokość zrzutu materiału.

Sposoby sypania zwałów

Przestrzenne rozmieszczenie kolejno sypanych partii mas w procesie zwałowania ma

wpływ na wzajemne usytuowanie ewentualnych płaszczyzn poślizgu i zależy od sposobów
zwałowania. Rozróżnia się następujące podstawowe sposoby sypania zwałów:
-

zwałowanie przy zastosowaniu przedzwału,

zwałowanie na stok,

zwałowanie przy zastosowaniu przedzwałów pośrednich.

Rys. 5. Sposoby sypania zwałów: a) zastosowanie przedzwału, b) sypanie na stok, c) – sypanie

z zastosowaniem przedzwałów pośrednich [8, s. 17]

W pierwszym sposobie cykl zwałowania rozpoczyna się od sypania przedzwału, czyli

pryzmy materiału usytuowanej przed skarpą usypaną w poprzednim cyklu. Pryzma ta leży na
tym  samym  poziomie,  co  zwałowana  warstwa.  Następnie  wypełnia  się  przestrzeń  pomiędzy
przedzwałem,  a  istniejącą  skarpą.  W  końcu  wyrównuje  się  wierzchołki  powstałych  pryzm
najczęściej  za  pomocą  spychaczy.  Ze  względu  na  bezpieczeństwo  zwałowania  i  późniejszą
stateczność  system  ten  jest  najwłaściwszy.  Występujące  płaszczyzny  poślizgu  związane  ze
zróżnicowaniem właściwości sypanego materiału mają kierunki przeciwstawne.

W drugim sposobie zwałowania materiał sypany jest na skarpę zwałowiska. Sposób ten,

prosty  pod  względem  technologicznym,  jest  jednak  najmniej  korzystny  ze  względu  na
stateczność  skarp.  Występuje,  bowiem  zgodność  ukierunkowania  powierzchni  granicznych
różnego  rodzaju  zwałowanego  materiału  oraz  obciążenie  świeżo  uformowanej  skarpy
zarówno statyczne, jak i dynamiczne.

Trzeci sposób zwałowania jest sposobem pośrednim, stosowanym w przypadku, gdy

parametry dysponowanego sprzętu nie pozwalają na zastosowanie sposobu pierwszego.

Podstawowymi cechami technologicznymi charakteryzującymi proces zwałowania jest

wysokość i zasięg zrzutu zwałowanych mas.

Sypanie zwałów zwałowarkami

Proces roboczy zwałowarki obejmuje pobranie zwałowanych mas ze środków transportu

technologicznego, wyniesienie tych mas przenośnikiem taśmowym usytuowanym na

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wysięgniku poza krawędź skarpy i zrzucenie ich na zwałowany poziom z pewnej wysokości.
Zwałowany  materiał  w  momencie  opuszczania  taśmy  wysięgnika  zwałującego  ma  prędkość
równą  prędkości  taśmy  o  kierunku  zgodnym  z  osią  wysięgnika.  Tor  ruchu  materiału  jest
wypadkową  ruchu  pionowego,  jednostajnie  przyspieszonego  w  wyniku  działania  siły
ciężkości,  oraz  ruchu  jednostajnego  taśmy  wysięgnika.  Składowa  pozioma  prędkości
początkowej  w  czasie  spadania  ulega  pewnemu  zmniejszeniu  w  wyniku  oporu  powietrza.
Rzeczywisty  zasięg  zwałowania  jest  więc  powiększony  o  zasięg  paraboli  zrzutu,  który  jest
tym większy, im większa jest prędkość taśmy oraz większa wysokość zrzutu.

Jeżeli w momencie zetknięcia się zwałowanych mas z masami leżącymi już na podłożu

występuje pozioma składowa prędkości, to zachodzi zjawisko formowania niesymetrycznego
stożka o łagodniejszym nachyleniu zgodnym z kierunkiem ruchu strumienia zwałowanych
mas. Zwiększa to zasięg rozprowadzania i powoduje, że uzyskiwany kąt pochylenia skarp jest
mniejszy niż kąt naturalnego stoku.

Sypanie zwałów zwałowarkami – system ścianowy

Przebieg procesu roboczego zwałowarek zależy od sposobu pobierania i rozprowadzania

zwałowanych  mas.  Pobieranie  mas  dostarczanych  środkami  transportu,  w  zależności  od
rodzaju zwałowarki, wymaga albo ruchu maszyny po poziomie roboczym, albo jej postoju na
określonym  stanowisku.  Rozprowadzanie  mas  może  odbywać  się  również  przez  przejazd
całej  maszyny  przy  nieruchomym  wysięgniku  zwałującym  albo  przez  ruch  wysięgnika
zwałującego  przy  stojącej  maszynie.  W  przypadku pobierania  mas  przy przemieszczaniu  się
maszyny  ruch  ten  wykorzystywany  jest  z  reguły  również  do  rozprowadzania  mas,  które
usypywane  są  przez  nieruchomy  w  stosunku  do  podwozia  wysięgnik  w  prostoliniowe
pryzmy,  usytuowane  wzdłuż  całej  długości  frontu  zwałowania.  W  ten  sposób  pracują
zwałowarki  naczyniowe  poruszające  się  na  podwoziu  szynowym.  Ze  względu  na
podobieństwo  do  ścianowego  systemu  urabiania  sposób  ten  nazywany  jest  również
zwałowaniem ścianowym.

Sypanie zwałów zwałowarkami – system blokowy

W przypadku gdy pobieranie zwałowanych mas następuje przy nieruchomej zwałowarce,

do rozprowadzenia  ich  wykorzystywany  jest  obrót  wysięgnika  zwałującego.  Pryzmy  sypane
są  po  łuku  obwodu  koła  o  środku  pokrywającym  się  z  pionową  osią  obrotu  wysięgnika
zwałującego.  Zmiana  stanowiska  zwałowarki  następuje  dopiero  po  zasypaniu  przestrzeni
znajdującej  się  w  zasięgu  wysięgnika.  Ten  sposób  zwałowania  nazywany  jest  zwałowaniem
blokowym i odpowiada zabierkowemu systemowi pracy koparek.

Rys. 6. Praca zwałowarki systemem blokowym: a) sypanie bloku podpoziomowego, b) sypanie bloku

nadpoziomowego [8, s. 220]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 7.

Praca zwałowarki systemem ścianowym: a) sypanie bloku podpoziomowego, b) sypanie bloku
nadpoziomowego [8, s. 221]

Ze względu na pionowy zakres rozmieszczania mas w stosunku do poziomu roboczego

zwałowarki mogą pracować tylko podpoziomowo lub tylko nadpoziomowo oraz pod –
i nadpoziomowo.

Zwałowiska wewnętrzne i zewnętrzne

W zależności od umieszczenia zwałowiska względem wyrobiska wyróżnia się:

zwałowiska wewnętrzne – zlokalizowane wewnątrz wyrobiska odkrywkowego,

zwałowiska zewnętrzne – zlokalizowane poza granicami wyrobiska.

Rys. 8. Zwałowisko zewnętrzne, wewnętrzne oraz wyrobisko poeksploatacyjne – końcowe [6, s. 76]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zwałowiska wewnętrzne stosuje się głównie przy wybieraniu złóż pokładowych

lub podobnych do nich, zalegających poziomo lub o nachyleniu do 10

i eksploatowanych na

całą  grubość.  Przemieszczenie  skał  płonnych  odbywa  się  przy  tym  zwykle  koparkami
jednonaczyniowymi  nadpoziomowymi  i  zgarniarkami  wysięgnikowo-linowymi  lub  też
zwałowarkami  względnie  mostami  przerzutowymi  współpracującymi  z  koparkami  jedno–
lub wielonaczyniowym.  Zwałowiska  zewnętrzne  muszą  być  stosowane  przy  złożach
o znacznej grubości  lub też zalegających stromo. Transport skał płonnych odbywa  się wtedy
różnymi  sposobami,  nieraz  na  znaczne  odległości  i  wtedy  do  warunków  przewozu
dostosowuje się sposoby zwałowania łącznie z rozładunkiem i wyrównywaniem zwałów.

Zwałowiska zewnętrzne są bardzo rozpowszechnione i mają zalety takie, jak

uniwersalność  zastosowania  i  niezależność  od  warunków  zalegania  złoża.  Zwałowiska
wewnętrzne  są  bardziej  racjonalne,  ponieważ  nie  zajmuje  się  przy  tym  dodatkowych
powierzchni,  długość  dróg  transportowych  jest  najmniejsza  i  koszty  transportu  najniższe.
Do chwili  utworzenia  wybranej  przestrzeni  o  dostatecznej  wielkości  zdejmowany  nadkład
w początkowych  stadiach  eksploatacji  kopalni  musi  być  umieszczony  na  zwałach
zewnętrznych.

Zwały kombinowane można stosować przy grubości nadkładu powyżej 40÷50 m. Dolne

piętra  nadkładowe  urabiane  są  niezależnie,  urobek  przemieszczany  jest  do  przestrzeni
wybranej,  a  górne  piętra  są  urabiane  wielkimi  koparkami.  Załadowują  one  skałę  płonną  na
środki transportu o dużej pojemności, odwożone następnie na zwały zewnętrzne. Sposób ten
pozwala  na  eksploatację  w  głębokich  wyrobiskach  zwłaszcza  przy  nachylonych  złożach
pokładowych.

Typy zwałowisk zewnętrznych i wewnętrznych:

I – zwałowiska zewnętrzne i wewnętrzne o wierzchowinie formowanej ponad poziomem

terenów sąsiednich, nie naruszonych działalnością górniczą,

II – zwałowiska wewnętrzne o wierzchowinie leżącej na poziomie przyległych terenów,
III – zwałowiska wewnętrzne charakteryzujące się położeniem wierzchowiny poniżej

poziomu przyległego terenu,

IV – zwałowiska wewnętrzne i zewnętrzne o wierzchowinie znajdującej się stale

lub okresowo poniżej poziomu wody.

Rys. 9. Typy zwałowisk [5, s. 189]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Objętość i pole powierzchni terenu zajętej przez zwałowisko

Na pole powierzchni terenu zajętej przez zwałowisko zewnętrzne składa się powierzchnia

podstawy  zwałowiska  powiększona  o  pas  wzdłuż  całego  obwodu  zarezerwowany  na
ewentualne  obsuwy  zwałów.  Szerokość  tego  pasa  zależy  od  wielu  czynników  decydujących
o trwałej  stateczności  zboczy.  Szerokość  tę  przyjmuje  się  jako  równą  całej  wysokości
zwałowiska. W pasie tym zlokalizowany jest zazwyczaj rów opaskowy.

Potrzebną powierzchnię podstawy zwałowiska oblicza się uwzględniając jego objętości.

Podstawą do jej obliczenia jest określona w caliźnie ilość mas przeznaczona do zwałowania
zewnętrznego, czyli

═ k

∙V

gdzie:

– współczynnik początkowego spulchnienia zwałowiska (np. k

dla skały litej

≈ 1,4; kp dla gliny twardej ≈1,3),
V

– objętość mas przeznaczonych do zwałowania zewnętrznego wyrażona

w caliźnie.

Objętość zwałowiska dzieli się na część o kształcie graniastosłupa, której podstawą jest

górna powierzchnia zwałowiska, oraz część zawartą w zboczach wokół graniastosłupa.
Powierzchnię podstawy zwałowiska określa się przez próby, sprawdzając czy przy założonej
wielkości zostanie osiągnięta żądana objętość zwałowiska. W kolejnych próbach oblicza się
powierzchnię podstawy jako:

═ P

+ a∙L

i sprawdza się przybliżoną objętość zwałowiska na podstawie wzoru:

= P

1∙

h + ½ a∙ h ∙L

gdzie:

– pole górnej powierzchni zwałowiska,

a   – średnia szerokość poziomego rzutu zboczy,
h   – wysokość zwałowiska,
L   –  obwód  mierzony  w  odległości  a  /3  na  zewnątrz  obrysu  górnej  powierzchni

zwałowiska.

Wysokość zwałów

Wysokość zwałów określa się na podstawie ich stateczności. Stateczność ta podyktowana

jest właściwościami fizykochemicznymi zwałowanych skał, kątem nachylenia skarpy zwału,
wytrzymałością nośną powierzchni zwałowiska.

Wysokość zwałów w zależności od

właściwości

zwałowania skał

i sposobu zwałowania zawiera tabela 2.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 2. Wysokość zwałów w zależności od właściwości zwałowania skał i sposobu zwałowania [1, s. 389]

Wysokość zwału [m]

Sposób zwałowania

Rodzaj

nadkładu

średnia

maksymalna

Rozgarniarkami

miękki
skalny
mieszany

810
do 30
15–20

–
–
40

Koparkami łyżkowymi na torach

miękki
mieszany

20–25
30–40

–
–

Zwałowarkami z torem

miękki

10–60

Zwałowarkami z taśmociągiem

miękki

10–50

–

Mostami przerzutowymi

miękki

20–70

–

Koparkami łyżkowymi bez torów

miękki

10–30

Spycharkami

miękki

10–15

–

Hydrauliczny (naporowy)

miękki

10–15

–

Hydromechaniczny

miękki

10–20

–

Sposoby i środki zwałowania

Rozróżnia się wiele sposobów robót zwałowych, które różnią się rodzajem stosowanych

urządzeń .

Rys. 10. Orientacyjny schemat podziału zwałowania ze względu na sposób dostawy nadkładu oraz rodzaj

urządzeń zwałujących [10, s. 395]

Ze względu na rodzaj zastosowanego układu technologicznego rozróżnia się zwałowiska:

mokre formowane za pomocą urządzeń do pełnej lub częściowej hydromechanizacji

zwałowania,

suche formowane za pomocą urządzeń mechanicznych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zależnie od rodzaju transportu i dostosowanych do niego urządzeń zwałujących

rozróżnia się zwałowiska zewnętrzne suche formowane za pomocą:
-

spycharek współpracujących z transportem oponowym,

zgarniarek traktorowych,

pługów zwałowych współpracujących z transportem szynowym,

zwałowarek współpracujących z transportem taśmowym,

zwałowarek współpracujących z transportem szynowym.

Ekonomiczne czynniki wyboru rodzaju i kierunków postępu frontów

Kształt zwałowiska zależy w dużej mierze od kształtu terenu, przeznaczonego pod

zwałowanie.  Kształt  podstawy  zwałowiska  powinien  być  wkomponowany  w  wyznaczony
teren  w  taki  sposób,  żeby  w  możliwie  największym  stopniu  został  on  wykorzystany.
Z kształtu  podstawy  wynika  w  dalszym  ciągu  rodzaj  postępu  frontu  (wachlarzowy  lub
równoległy) w poszczególnych częściach zwałowiska.

Przy wyborze rodzaju postępu frontów należy brać pod uwagę fakt, że w wachlarzowym

postępie  osiąga  się  krótsze  drogi  transportu  urobku  po  zwałowisku,  niż  przy  tej  samej
długości  frontów  w  postępie  równoległym  Natomiast  przy  postępie  równoległym  liczba
przesunięć  torów  lub  przenośników  poziomowych

potrzebna dla zawałowania określonej

objętości jest dwukrotnie mniejsza niż przy postępie wachlarzowym.

Ze względu na przerwy w ruchu zwałowarek, powodowane przesuwaniem ciągów

przenośników; dąży się do stosowania równoległego postępu frontów na zwałowiskach
formowanych za pomocą zwałowarek współpracujących z transportem taśmowym.

Przy zastosowaniu szynowego transportu nadkładu przesuwanie torów poziomowych

w postępie wachlarzowym nie nasuwa specjalnych trudności ruchowych. W związku z tym
przy transporcie szynowym dąży się do stosowania wachlarzowego postępu robót. Przy takim
postępie kształt zwałowiska powinien być w miarę możliwości zbliżony do wycinka koła
w celu uniknięcia częstego wydłużania lub skracania tras poziomowych.

Z tych samych względów przy postępie równoległym kształt zwałowiska lub jego części

powinien być w miarę możliwości zbliżony do prostokąta.

W projektowaniu kierunków rozbudowy zwałowiska obowiązuje zasada przesuwania

frontów zwałowych w kierunku wznoszenia się terenu lub w kierunku prostopadłym do
największego spadku, lecz nigdy wzdłuż spadku. Zasada ta wynika z warunków stateczności
zbocza ruchomego, które jest najmniej ustabilizowane, a ponadto obciążone dynamicznie
pracą zwałowarek.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie rozróżniamy elementy zwałowiska?
2.  Jakie znasz systemy zwałowania?
3.  Na czym polega proces zwałowania?
4.  Jak projektuje się zwałowiska?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Scharakteryzuj sposób prowadzenia robót zwałowych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  przeanalizować dokumentację zwałowiska,
3)  wyniki zanotować,
4)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja zwałowiska,

−

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika

Ćwiczenie 2

Scharakteryzuj zwałowiska zewnętrzne i wewnętrzne.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  przeanalizować dokumentację zwałowisk,
3)  zanotować wyniki,
4)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja górnicza zwałowisk,

−

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić, co rozumiesz pod pojęciem zwałowanie?



2) określić znaczenie zwałowania dla gospodarki?



3) rozróżnić zwałowanie zewnętrzne od wewnętrznego?



4) wymienić sposoby sypania wałów?



5) wymienić typy zwałowisk wewnętrznych i zewnętrznych?



„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Maszyny i urządzenia do sypania zwałów

4.2.1. Materiał nauczania

Urządzenia i maszyny do usuwania nadkładu

W górnictwie odkrywkowym surowców skalnych do usuwania nadkładu używa się

zwykle urządzeń i maszyn takich, jak:
-

spycharki czołowe,

zgarniarki przyczepne,

zgarniarki ciągnikowo-samobieżne,

koparki jednonaczyniowe i wielonaczyniowe (z odstawą skał płonnych samochodami),

zrywarki,

przenośniki przerzutowe i mosty przerzutowe,

ładowarki samojezdne,

hydromonitory (z transportem hydromechanicznym).

Spycharki czołowe do usuwania nadkładu stosuje się w terenie płaskim lub słabo

sfałdowanym z nachyleniem dochodzącym do 20°. Poziom zwierciadła wody gruntowej musi
leżeć  poniżej  spągu  usuwanego  nadkładu.  Spycharki  czołowe  ze  względu  na  ich  mocną
budowę  mogę  być stosowane w  skałach kategorii I–IX, przy czym  w  skałach kategorii I–IV
spycharki te zazwyczaj pracują samodzielnie. Dla skał kategorii wyższej, to jest od V do IX,
moc spycharki powinna być większa od 100 kM, a nadkład powinien być uprzednio zruszony
przy  użyciu  materiałów  wybuchowych  lub  specjalnych  zrywarek.  Spychanie  nadkładu
spycharkami  czołowymi  powinno  ograniczać  się  do  jednorazowego  przemieszczania
urabianej  masy,  ponieważ  każde  dodatkowe  przemieszczenie  podwyższa  koszty  robót
odkrywkowych.  Ekonomiczna  odległość  spychania  skał  nadkładowych  dla  spycharek
czołowych waha się w granicach do 100 m.

Zgarniarki przyczepne skrzyniowe doczepiane są do ciągników. Zgarniarki te są

stosowane  do  usuwania  nadkładu  skał  kategorii  I  do  IV  o  różnej  miąższości.  W  przypadku
zalegania w  nadkładzie glin  i  iłów praca zgarniarek przyczepnych jest utrudniona, ponieważ
bardzo często urobek zaklinowuje się w skrzyni uniemożliwiając opróżnienia jej na zwale.
Zgarniarki  samobieżne  mają  własny  napęd. Ze względu  na dużą  moc  zgarniarki  samobieżne
mogą  być  stosowane  do  urabiania  skał  różnych  kategorii  (I–IX)  i  o  różnej  miąższości.
Schemat  pracy  zgarniarek  powinien  być  tak  opracowany,  aby  długość  trasy  przejazdu
z napełnioną  urobkiem  skrzynią  była  jak  najmniejsza,  a  wzniesienia  w  kierunku  ruchu
z ładunkiem  nie  były  większe  niż  różnica  poziomów  przodka  i  miejsca wyładowania.  Koszt
usuwania  nadkładu  zgarniarki  maleje  w  miarę  zwiększania  pojemności  skrzyni.  Optymalna
praca zgarniarek samojezdnych ma miejsce przy długości drogi transportowej około 120 m.

Koparki jednonaczyniowe do usuwania nadkładu (rysunek 11) mogą posiadać różny

osprzęt roboczy, a mianowicie :
-

łyżkowy (przedsiębierny i podsiębierny),

zgarniakowy (zbierakowy),

chwytakowy.

Koparki łyżkowe do usuwania nadkładu zwykle mają wydłużony wysięgnik, który

pozwala na przerzut urobionej skały płonnej do wyeksploatowanej przestrzeni.

Podczas urabiania gruntu koparkami przedsiębiernymi zwierciadło wody gruntowej

powinno zalegać poniżej spągu urabianych skał. Minimalna wysokość ściany urobionej
koparką przedsiębierną wynosi około 1,5 m, maksymalna natomiast zależy od typu koparki
i waha się w granicach 7–9 m.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 11. Odkładanie nadkładu do przestrzeni wyeksploatowanej koparką zbierakową [1, s. 155]

Podczas urabiania nadkładu koparką przedsiębierną do transportu urobionych mas używa

się  samochodów  i  przenośników  taśmowych.  Koszt  urabiania  nadkładu  koparkami
przedsiębiernymi  zależy  między  innymi  od  geometrycznej  pojemności  czerpaka.
Do usuwania  nadkładów  spod  wody  pokrywającej  złoże  używa  się  koparek  pływających,
wyposażonych  w  chwytak.  Wydobyty  nadkład  ładuje  się  do  barek  i  wywozi  na  miejsce
przeznaczenia. Optymalna miąższość nadkładu dla koparek podsiębiernych, przy której praca
ich jest najbardziej ekonomiczna, waha się w granicach 2,0–3,0 m.

Rys. 12. Odkładanie nadkładu do przestrzeni wyeksploatowanej koparką przedsiębierną [1, s. 154]

Koparki wielonaczyniowe ze względu na rodzaj roboczego osprzętu dzielą się na:

koparki łańcuchowe z podłużnym i poprzecznym kopaniem (rysunek 13),

koparki frezujące (rysunek 14).

Koparki czerpakowe łańcuchowe urabiają ściany przodków położonych albo powyżej,

albo  poniżej  poziomu  usytuowania  koparki.  Konstrukcja  tych  koparek  pozwala  na
wykonywanie  z  jednego  poziomu  dwóch  półstopni:  górnego  i  dolnego.  Stopnie  urabia  się
podłużnymi przejściami przez ścinanie  ich powierzchni  do określonej głębokości za każdym
przejazdem  koparki.  Wymiary  przodka  (kąt  nachylenia,  głębokość urabiania)  zależą  od  kąta
nachylenia skarpy i długości ramy czerpakowej.

W koparkach kołowo-frezujących urabianie nadkładu odbywa się, za pomocą koła

frezującego, wyposażonego w zbieraki. Urobek odstawia się do miejsca wyładowania
systemem przenośników taśmowych.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 13. Odkład przy wykonywaniu robót koparką wielonaczyniową: a) przekrój poprzeczny, b) wykres dla

określenia długości ramy koparki, H – głębokość czerpania, H

– wysokość odkładu, A – szerokość,

podstawy odkładu, β – Kąt naturalnego stoku odkładu [1, s. 156]

Rys. 14. Koparka kołowo – frezująca: 1 – koło frezujące wyposażone w zbieraki [1, s. 157]

Skały kategorii VI i wyższej praktycznie są nieurabialne koparkami. Tradycyjnym

sposobem  rozluzowania  tych  skał  było  stosowanie  materiałów  wybuchowych.  W  ostatnich
latach  rozpowszechniła  się  metoda  mechanicznego  zrywania  skał  twardych  zrywarkami
gąsienicowymi.  Trudności  określania  rodzajów  skał,  które  nadają  się  do  zrywania  oraz
konieczność  stosowania  ciągników  o  dużych  i  bardzo  dużych  mocach  od  350–600  kW  nie
sprzyjają  rozpowszechnieniu  tej  metody.  Prowadzone  badania  i  praktyka  wykazały,  że
zrywalność  skał  można  określić  na  podstawie  pomiarów  prędkości  rozchodzenia  się  fal
sejsmicznych  w  skałach.  Zachodzi  tutaj  proporcjonalna  zależność  pomiędzy  zwięzłością
i twardością skały a prędkością rozchodzenia się fal sejsmicznych. Praca zrywarki jest bardzo
prosta.  Ciągnik  gąsienicowy  wyposażony  w  ząb  lub  w  zęby  rozpoczynając  pracę  opuszcza
i wciska  zęby  w  skałę  i  przecina  ją  w  czasie  jazdy.  Po  rozerwaniu  skały  na  danym  odcinku
operator  zrywarki  podnosi  noże,  ciągnik  zawraca  i  cykl  zostaje  powtórzony.  Praktycznie
odstęp między zębami wynosi 1,20 m. Przy zrywaniu skał średnio twardych (V–VI kategoria)
zrywanie  można  przeprowadzić  zrywakiem  wyposażonym  w  dwa  lub  trzy  noże,  a  prędkość
zrywania nie powinna wówczas przekraczać 2,5 km/h.

Zerwaną skałę przemieszcza się spycharkami, zgarniarkami. Koszt zrywania waha się

pomiędzy 0,10 % do 0,5% całkowitego nakładu, potrzebnego do urabiania metodę strzelniczą.

Przenośniki przerzutowe (rysunek 15) i mosty przerzutowe (rysunek 16) służą

do przemieszczania skał do wyeksploatowanej przestrzeni. Przenośnik przerzutowy posuwa

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

się wzdłuż przodka, natomiast część wspornika niosąca przenośnik położona jest nad
powierzchnią wybierania kopaliny. Mosty przerzutowe ze względu na ich konstrukcję dzielą
się na:
-

mosty z kratownicę jednoprzęsłową,

mosty z kratownicą dwuprzęsłową z dwoma wspornikami lub bez nich,

mosty z kratownicą dwuwspornikową.

Rys. 15. Przenośnik przerzutowy: 1 – koparka łyżkowa, 2 – część odbiorcza, 3 – podwozie zasobnika, 4 – podwozie

napędu, 5 – normalny tor kolejowy [1, s. 157]

Rys. 16. Most przerzutowy [1, s. 158]

Podział sposobów zwałowania

W zależności od transportu skały zwałowanie można podzielić na:

zwałowanie z transportem skały,

zwałowanie beztransportowe.

W zależności od rodzaju używanego sprzętu rozróżnia się przy zwałowaniu z transportem

skały:
-

zwałowanie spycharkami,

zwałowanie zgarniarkami kołowymi,

zwałowanie koparkami,

zwałowanie taśmociągami.

Przy zwałowaniu beztransportowym rozróżnia się:

zwałowanie koparkami,

zwałowanie układem koparka–zwałowarka,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zwałowanie mostami przerzutowymi,

zwałowanie koparko–zwałowarką.

Zwałowanie spycharkami

Ten sposób zwałowania stosuje się przy transporcie nadkładu samochodami

(rysunek 17)oraz w przypadku urabiania skały płonnej zalegającej w bezpośrednim
sąsiedztwie zwałowiska. Zwałowiska wykonane tym sposobem charakteryzują się dużą
elastycznością, co ułatwia budowanie wielopoziomowych zwałowisk.

Grunt zbędny wysypywany ze środków transportu na powierzchnię poprzedniej warstwy

ugniata się spycharką przed zepchnięciem poza czoło warstwy poprzedniej.

Rys. 17. Zwałowanie wewnętrzne spycharkami z transportem samochodowym: 1 – koparka łyżkowa

z transportem samochodowym, 2 – urabianie złoża koparką zgarniakową z transportem
samochodowym, 3– formowanie skarpy zwałowanej spycharkami, 4– trasa odwozu nadkładu,
5 – trasa odwozu urobku [1, s. 392]

Alternatywnym sposobem formowania warstw jest wyładunek materiału z samochodu

u podnóża skarpy poprzedzającej warstwy bądź na gruncie rodzimym i ich rozprowadzenie
spycharką po skarpie; masy ziemne przemieszczane są w górę i ugniatane.

Powierzchnia zwałowiska wyrównywana spycharką powinna mieć na całej długości

wyładunku nachylenie nie większe niż 3% od krawędzi skarpy na zwałowisko.

Dopuszczalna odległość miejsc wyładunkowych samochodów i ciągników na

zwałowiskach  od  krawędzi  zwałowiska  powinna  być  ustalona  przez  kierownika  ruchu
zakładu z uwzględnieniem rodzaju stosowanych  środków transportowych, stateczności skarp
zwałów  oraz  rodzaju  zwałowanego  materiału.  Miejsce  zatrzymywania  się  środków
transportowych  powinno  być  oznakowane  znakami  ostrzegawczymi  widocznymi  również
w nocy i zabezpieczone.

Zwałowanie zgarniarkami kołowymi

Zgarniarki kołowe mogę być stosowane na zwałowisku zarówno wewnętrznym jak

i zewnętrznym.  Zgarniarki  te  mogę  pracować  równolegle  lub  prostopadle  (rysunek  18)
w stosunku do  kierunku robót górniczych w złożu. Pracę prostopadłą stosuje się wtedy, gdy
szerokość  poziomu  nadkładowego  jest  równa  długości  odcinka  drogi  potrzebnej  do
załadowania  zgarniarki.  W  praktyce  przeważnie  stosuje  się  pracę  równoległą,  polegającą  na
zwałowaniu  równolegle  z  robotami  wybierkowymi.  Zgarniarkami  nie  można  ukształtować
zwałowiska  zgodnie  z  planem.  Odpowiedni  kształt  zwałowiska  w  tym  wypadku  nadawany
jest spycharkami.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 18. Schematy pracy prostopadłej zgarniarek [1, s. 392]

Zwałowanie koparkami jednonaczyniowymi

Zwałowanie koparkami jednonaczyniowymi związane jest z transportem samochodowym

lub szynowym. Technologia zwałowania koparką z transportem szynowym obejmuje
załadunek na pociągi, wyładunek z pociągów, przejęcie wyładowywanych mas przez koparkę
oraz przemieszczenie tych mas w poziomy zwałowe. Dowiezione masy zwałuje się koparką
łyżkową lub zgarniarkową. Zwałowanie koparką łyżkową jest ekonomiczniejsze.

Budowa zwałowisk koparkami jednonaczyniowymi przy współpracy z transportem

samochodowym jest rzadko stosowana, ponieważ transport samochodowy wiązany jest raczej
do  współpracy  ze  spycharkami.  Sposób  budowy  zwałowisk  przy  użyciu  transportu
samochodowego  nie  różni  się  istotnie  od  budowy  przy  użyciu  transportu  szynowego.
Transport  samochodowy  z  uwagi  na  możliwość  budowy  dróg  w  różnych  kombinacjach  jest
więc elastyczniejszy od transportu szynowego.

Zwałowanie zwałowarkami

Technologicznie można wyróżnić metody formowania zwałowisk:

dostawa urobku przenośnikami taśmowymi zakończonymi małymi zwałowarkami

podawarkami przenośnikowymi stałymi lub przesuwnymi,

przenośnikami i usypywanie zwałowiska dużymi zwałowarkami (rysunek 19) nad

i podpoziomowymi lub przenośnikami samojezdnymi.

Rys. 19. Zwałowanie zwałowarkami (sypanie nad i podpoziomowe) [5, s. 192]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zwałowarki wysięgnikowe stosowane się w gruntach miękkich i niezawodnionych.

Sposób

zwałowania

zwałowarkami

wysięgnikowymi

polega

bezpośrednim

przemieszczaniu  skał  płonnych  na  zwały  wewnętrzne  przenośnikiem  taśmowym
zamontowanym  na  wysięgniku.  Zwykle  długość  wysięgnika  wynosi  50–75  m,  a  szerokość
taśmy  1000–1800  mm,  poruszającą  się  z  prędkością  3–4  m/s.  Zwałowarka  wysięgnikowa
najczęściej  współpracuje  z  koparkę  wieloczerpakową.  Zwałowarki  typu  A

RsB

(rysunek 20) pracują w KWK „Bełchatów” przy budowie zwałowiska wewnętrznego
i współpracują z koparkami kołowymi typu SchRs.

Rys. 20. Zwałowarka gąsienicowa, taśmowa A

RsB. 12500.95 [8, s. 74]

Zwałowanie z transportem kolejowym

Nadkład dostarcza się na poziomy robocze zwałowarek pociągami z wagonami

samowyładowczymi  i  wysypuje  do  rowu  zsypowego  skąd  pobierany  jest  przez  zwałowarkę
łańcuchową  lub  kołową,  zazwyczaj  na  podwoziu  szynowym.  Praca  zwałowarki  jest
równomierna  wzdłuż  całego  frontu  roboczego,  wobec  czego  rozbudowa  zwału  odbywa  się
pasami.  O  ich  szerokości  decydują  parametry  zwałowarki  oraz  stateczność  zwałów.  Podczas
zastosowania  zwałowarek  z  transportem  kolejowym  rozróżnia  się  dwa  zasadnicze  sposoby
zwałowania: zwałowanie wachlarzowe i zwałowanie równoległe (rysunek 21 i 22).

Zwałowanie wachlarzowe polega na ustaleniu jednego stałego punktu obrotu dla frontu

roboczego  i  przesuwaniu  tylko  torów  wyładowczych  (przesuwnych),  zgodnie  z  postępem
robót  wokół  tego  punktu  przy  zachowaniu  stałej  długości  torów  dowozowych.  W  systemie
wachlarzowym  tory  wyładowcze  mogą  zachować  stałą  długość  lub  być  wydłużone
albo skracane,  w  zależności  od  warunków  terenowych,  przy  czym  dąży  się  zazwyczaj
do utrzymania stałej długości tych torów.

Zwałowanie systemem równoległym polega na prostopadłym usytuowaniu torów stałych

w  stosunku  do  torów  przesuwnych  zgodnie  z  postępem  robót  zwałowych,  przy
równoczesnym  wydłużaniu  stałych  torów  dowozowych.  Zaletą  równoległego  postępu  robót
jest możliwość sypania  na całej długości  frontu roboczego równej szerokości pasa  nadkładu,
przez  co  uzyskuje  się  dwukrotnie  mniejszą  ilość  przesunięć  torów  niż  przy  systemie
wachlarzowym.  Wadą  tego  systemu  jest  konieczność  wydłużania  torów  dojazdowych
oraz przesunięć  torów  wyładowczych  zgodnie  z  postępem  frontu  roboczego.  Często  stosuje
się  również  kombinowany  system  zwałowania,  polegający  na  wypełnieniu  jednej  części
zwałowiska systemem równoległym, a drugiej części systemem wachlarzowym.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 21. Przemieszczanie fontu zwałowania podpoziomowego w systemie wachlarzowym [7, s. 44]

Do zalet zwałowisk wykonywanych zwałowarkami z transportem kolejowym należy

zaliczyć:

−

stosunkowo niski koszt transportu kolejowego przy trakcji elektrycznej,

−

stosowanie wypróbowanego sprzętu oraz wieloletnią praktykę w zwałowaniu tym
systemem,

−

mały wpływ warunków atmosferycznych na wyniki pracy.

Wady opisanego systemu to:

−

brak ciągłości pracy, wpływający na zmniejszenie wydajności,

−

ograniczone pochylenia na trasach przewozowych, co przy głębokich odkrywkach
wyklucza stosowanie tego systemu, z uwagi na zbyt długie drogi przewozowe
po pochyleniach,

−

stosowanie przeważnie jednoczęściowych zwałowarek torowych, co znacznie zmniejsza
ich zasięg roboczy, wskutek czego zachodzi konieczność częstego przesuwania torów.

Zwałowanie z transportem taśmowym

Zastosowanie przenośników do transportu nadkładu ułatwia ciągłą pracę koparek

i zwałowarek.  Dzięki  temu  uzyskuje  się  znacznie  wyższe  wydajności  maszyn  niż  przy
transporcie  kolejowym,  który  przy  projektowanej  dużej  ilości  zbieranego  nadkładu  rocznie
nie  może  już  sprostać  tym  zadaniom.  Brak  ciągłości  pracy,  zwłaszcza  przy  stosowaniu
koparek  o  dużej  wydajności,  powoduje  także  zakłócenia  w  normalnym  cyklu  eksploatacji.
Zwałowanie z transportem nadkładu przenośnikami charakteryzuje się:
-

ciągłością pracy,

potrzebną dużą wydajnością zwałowiska,

większym współczynnikiem spulchnienia mas niż przy transporcie kolejowym,

wielopoziomową budową zwałowiska.

Ciągłość pracy jest podstawowym założeniem w pracy przenośników. W przypadku

odbioru nadkładu od jednej koparki przez jedną zwałowarkę zsynchronizowanie jej pracy jest
stosunkowo  proste.  Polega ono  na ustaleniu okresów przesunięć przenośników przesuwnych
koparki  w  nadkładzie  i  przyjęciu  na  zwałowisku  okresów  równych  lub  stanowiących
wielokrotność  przesunięć  przenośnika przesuwnego w odkrywce. Jeżeli zwałowarka odbiera
nadkład  od  dwóch  lub  więcej  koparek,  jedynym  sposobem  osiągnięcia  pełnej  wydajności
maszyn  jest  ustalenie  równoczesnych  przerw  w  pracy  wszystkich  maszyn.  Dużą  wydajność

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

zwałowisk,  co  zazwyczaj  jest  wymagane  przy  tym  systemie  zwałowania,  osiąga  się  przez
wprowadzenie  zwałowarek  o  znacznej  wydajności,  pracujących  na  frontach  roboczych
długości  od  1000  do  3000  m  przy  pracy  pod–  i  nadpoziomowej,  co  eliminuje  częste
przesuwanie  przenośników  przesuwnych.  Na  podstawie  dotychczasowych  doświadczeń
przypuszcza  się,  że  optymalna  długość  przenośników  przesuwnych  dla  zwałowarki
o wydajności  około  5000  m

/h mieści się w granicach 1 ÷ 3 km. Jeżeli do pracy na

zwałowisku potrzeba kilka zwałowarek, to zwałuje się zazwyczaj kilka poziomów jeden nad
drugim.

W zwałowaniu z zastosowaniem przenośników rozróżnia się także dwa zasadnicze

systemy rozwoju zwałowisk: system wachlarzowy i system równoległy (rysunek 23). System
wachlarzowy polega na przesuwaniu przenośników przesuwnych wokół ich jednego końca
(punkt obrotu) w miejscu styku ze stałymi przenośnikami. Przenośniki stałe w tym przypadku
mają równą długość i stałe położenie dla całego wachlarza roboczego. Przenośniki przesuwne
ułożone wzdłuż frontu są przesuwane nierównomiernie. Przesunięcie na końcu frontu jest
maksymalne.

Rys. 22. Przemieszczenie frontu zwałowania pod – i nadpoziomowo [7, s. 45]

Zwałowanie równoległe polega na pracy przy równoległym i równomiernym postępie

frontu w stosunku do położenia wyjściowego. Na całej swej długości przenośnik przesuwny
jest przemieszczany o stałą wartość. Przenośnik stały zmienia swą długość przy każdej
zmianie położenia przenośnika przesuwnego.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 23. Przesunięcia przenośnika przesuwnego na zwałowisku: a) wachlarzowy postęp robót, b) równoległy

postęp robót [7, s. 47]

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz maszyny i urządzenia do usuwania nadkładu?
2.  Jakie znasz rodzaje koparek?
3.  Jakie znasz rodzaje przenośników?
4.  Co to jest zwałowanie zewnętrzne?
5.  Co to jest zwałowanie wewnętrzne?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie dokumentacji górniczej określ wpływ dróg transportowych na wybór

sposobu zwałowania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  wypisać dane z dokumentacji górniczej,
3)  ustalić zakres prowadzenia dróg transportowych,
4)  wyniki zanotować w zeszycie do ćwiczeń,
5)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

Poradnik dla ucznia,

−

dokumentacja ruchu zakładu górniczego,

−

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Wykonaj zwałowanie za pomocą koparki jednonaczyniowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  zapoznać się z instrukcją obsługi koparki jednonaczyniowej,
3)  wykonać  przy  pomocy  operatora

podstawowe czynności związane z obsługą koparki

jednonaczyniowej,

4)  określić zakres czynności operatorskich,
5)  wyniki zanotować w zeszycie do ćwiczeń,
6)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja górnicza,

−

instrukcja obsługi koparki,

−

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić, co rozumiesz pod pojęciem zwałowanie beztransportowe?



2) określić sposoby zwałowania?



3) obsłużyć koparki?



4) dobrać maszyny do wykonania zwałowania?



5) określić zakres roboczy koparki jednonaczyniowej?



„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Stabilność skarp zwałowisk

4.3.1. Materiał nauczania

Przygotowanie terenu pod zwałowisko zewnętrzne

Przed przystąpieniem do projektowania kształtu zwałowiska zewnętrznego należy ustalić

jego lokalizację. Na miejsce zwałowiska zewnętrznego należy wybrać teren:
-

o małej wartości użytkowej dla rolnictwa i leśnictwa,

pozbawiony zabytków, pomników kultury lub przyrody,

o dużej nośności, możliwie suchy, lub łatwo dający się odwodnić,

odpowiednio ukształtowany, najlepiej stokowy, nieckowy o naturalnych zapadnięciach,

stare wyrobiska itp.,

umożliwiający – po zakończeniu zwałowania łatwą rekultywację zwałowisk,

możliwie położony najbliżej miejsca, z którego dostarczany jest nadkład lub odpady

eksploatacyjne czy z zakładu przeróbczego (dla obniżenia kosztów transportu).
Przy wyborze miejsca na zwałowisko należy pamiętać, że gospodarka zwałowa powinna

odpowiadać następującym warunkom:
-

zwałowiska muszą mieć niezbędną zdolność odbiorczą,

zwałowiska muszą być lokalizowane poza złożem w najbardziej dogodnym miejscu

(najbliżej wyrobiska, nie mogą jednak kolidować w rozwijaniu robót eksploatacyjnych),

zwałowanie powinno odpowiadać warunkom bezpiecznej pracy dla ludzi i urządzeń,

sposób zwałowania musi zapewnić odpowiednią wydajność maszyn oraz niski koszt

robót,

sposób zwałowania musi zapewnić ciągłość rozładunku niezbędnej ilości zwałowanych

mas w jednostce czasu.
Na przeznaczonym pod zwałowisko terenie występują zazwyczaj elementy

morfologiczne i topograficzne, których istnienie w okresie zbliżania się frontu może zagrażać
stateczności lub utrudniać kształtowanie zwałów. Z tego względu w projekcie zwałowiska
należy przewidzieć prace związane z przygotowaniem terenu do nowej funkcji. Do tych robót
zalicza się:
-

osuszenie terenu przez zakładanie sieci rowów albo drenów żwirowych,

usunięcie z powierzchni terenu gruntów o małej nośności i podatnych na osiadanie

np. torfowisk,

karczowanie lub wycinanie drzew,

usunięcie ewentualnych zabudowań,

wykonanie rowów opaskowych,

likwidacja nadmiernie dużych spadków terenu,

zebranie i składowanie humusu w celu wykorzystania go do późniejszych robót

rekultywacyjnych.
Osuszenie terenu wykonuje się w przypadkach i miejscach, gdzie zwierciadło wód

przypowierzchniowych  jest  położone  bardzo  płytko  i  pod  wpływem  obciążenia  terenu
zwałowanymi  masami  mogłoby  się  podnieść,  stwarzając  możliwości  poślizgów  lub
nawilżania  podstawy  zwałowiska.  Dla  zabezpieczenia  zwałowiska  przed  utratą  stateczności
projektuje się albo formowanie przedzwału wykonanego ze żwiru i gruboziarnistych piasków,
albo  zastosowanie  sieci  rowów  wypełnionych  odpowiednimi  frakcjami  żwirów.  Zależnie  od
ukształtowania  terenu usuwanie  np. torfowisk  może się okazać  niekonieczne,  jeżeli zostanie
stwierdzone,  że  pod  wpływem  obciążenia  nie  będą  one  stwarzać  powierzchni  poślizgu  dla
zwałów. W przypadkach, gdy silnie  ukorzenione  drzewa znajdują  się  na stoku terenu, mogą
one  być  wykorzystane  jako  naturalne  zabezpieczenie  zwałów  przed  obsuwami.  Wtedy  przy

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

formowaniu pierwotnego zwału podpoziomowo można je ściąć z pozostawieniem pni
wystających z powierzchni terenu.

Dla uniknięcia pełzania zwałów i dla zapewnienia odpowiedniej stateczności zboczy,

powinny  być  one  odwodnione  (rysunek  24).  Odwodnienia  dokonuje  rowami  lub  drenażem
odwadniającym.  Rowy  opaskowe  wykonuje  się  na  tej  części obwodu  podstawy  zwałowiska,
która  jest  zagrożona  dopływem  wód  powierzchniowych  z  otaczającego  terenu.  Rowy  te  są
obliczone  na przejęcie wszystkich wód pochodzących ze zlewni danego terenu i usytuowane
w odpowiedniej,  bezpiecznej  odległości  od  dolnej  krawędzi  zbocza  zwałowiska
Na zwałowiskach  o  nieustalonym  i  nie  równomiernym  osiadaniu  należy  przyjmować  spadki
minimalne rowów odwadniających 2%

do 3%

. Dla dużych zlewni w gruntach przyjmuje się

wszystkie spadki według zasad podanych w obowiązujących normatywach. Zabronione jest
zakładanie zwałowisk na terenach stokowych ulegających stale zawodnieniu (łatwo o osuwy).

Nadmiernie duże spadki terenu mogące zagrażać stateczności zwałowiska przy

wybranym  kierunku  postępu  frontów  likwiduje  się  wykonując  na  stoku  szereg  poziomych
tarasów  ułożonych  w  kształcie  stopni.  Stopnie  na  stoku  wykonuje  się  za  pomocą  maszyn
pomocniczych  w  rozmiarach  i  liczbie  wymaganej  zabezpieczeniem  stateczności  zboczy.
W niektórych  przypadkach  kosztowne  wykonywanie  stopni  może  być  zastąpione  przez
rozłożenie na stoku prefabrykowanych żelbetowych kozłów oporowych.

Rys. 24. Przykład odwadniania pod zwał: 1– dreny osuszające, 2 – dreny zbiorcze, 3 – główny kolektor,

4 – rów odwadniający odcinający wody zewnętrzne od terenu, 5 – osadnik i stacja pomp. [5, s. 196]

Końcowy kształt zwałowiska powinien spełniać następujące warunki:

stanowić bryłę stateczną nie zagrożoną osuwiskami,

pozwalać na całkowitą rekultywację terenów stanowiących powierzchnię zwałowiska.

Ze względu na powierzchnię terenu rolniczego dąży się do jak najwyższego usypania

zwałowisk, jednak wysokość zwałowisk zwykle przyjmuje się 18–20 m przy nachyleniu
skarp 1:2 do 1:3.

W trudnych warunkach terenowych oblicza się każdorazowo stateczność skarp

zwałowisk, zwłaszcza tych, których osunięcie może zagrażać zabudowaniom, drogom, kolei,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

rzekom itp. Przy zwałowaniu dwu lub wielopiętrowym pozostawia się poziomy
zabezpieczające pozwalające na zmniejszenie generalnego nachylenia zboczy zwałowisk.
Często są one resztkami tras transportowych, dróg dojazdowych na poziomy eksploatacyjne,
tras prowadzenia maszyn, ramp i pochylni wyjazdowych na poszczególne poziomy zwałowe.

Szerokości poziomów transportowych ustala się z normatywów projektowania tras

transportowych przy uwzględnieniu specyfiki zwałowiska.

Zwałowisko wewnętrzne

Wykorzystywanie wolnej przestrzeni wyrobiska (powstałej w wyniku usunięcia nadkładu

i kopaliny) do umieszczenia w niej zwałowiska jest elementem właściwej gospodarki
terenami. Oszczędza się, bowiem zajmowania rodzimych terenów na zwałowisko zewnętrzne
oraz ułatwia się późniejszą rekultywację wyrobisk. Należy dążyć do jak najkorzystniejszego
przejścia na zwałowisko wewnętrzne.

Teren (dno wyrobiska) pod zwałowisko powinien być odpowiednio przygotowany

poprzez system rowów odwadniających, umożliwiających odbiór wód. Do rozpoczęcia
zwałowania wewnętrznego wykorzystuje się istniejące poziomy i półki zabezpieczające.

W miarę zdejmowania nadkładu występuje w wyrobisku sukcesywne odciążanie skał

zalegających  głębiej,  a  w  konsekwencji  podnoszenie  się  spągu  wyrobiska.  Jeśli  podczas
zwałowania  wewnętrznego  sypany  jest  urobek na  odprężający się  jeszcze  spąg,  to  następuje
najpierw  stopniowe  zmniejszanie  skierowanych  do  góry  przemieszczeń,  a  po  wyrównaniu
obciążenia  –  do  pierwotnie  panującego;  następuje  prawie  całkowite  przezwyciężenie  siły
podnoszącej  spąg.  Ponieważ  urobek  odznacza  się  mniejszą  masą  objętościową  aniżeli  skały
rodzime,  dlatego  wyrównanie  nacisku  nastąpi  dopiero  wtedy,  gdy  zwałowisko  zostanie
usypane  ponad  poziom  pierwotny  terenu.  Obserwacje  wykazują  podnoszenie  się  dna
wyrobiska dochodzące nawet do 1,5% głębokości wyrobiska.

Osiadanie zwałowisk może dochodzić do 10 mm dziennie. W pierwszym okresie sypania

zwałowisk proces osiadania jest szybki, potem podlega stopniowemu zwalnianiu.
Przyczynami przemieszczania mas ziemnych na zwałowiskach mogą być:
-

zagęszczanie się urobku,

obniżenie zwierciadła wody w skałach rodzimych podłoża,

niestateczność skarp w odkrywce,

zapadliska powstające nad starymi zrobami, jeżeli takie występują pod zwałowiskiem,

odprężenie się spągu odkrywki,

ługowanie,

inne przyczyny i zjawiska, jak np. pożary endogeniczne.

Kształtowanie zwałowisk zewnętrznych i wewnętrznych powinno umożliwiać ich

rekultywację. Nie wskazane jest zatem sypanie zwałów stożkowych, charakteryzujących się
małym udziałem wierzchowiny w stosunku do ich całkowitej powierzchni.

Tworząc zwałowisko wielopiętrowe wskazane jest formowanie jego skarpy w sposób

pokazany na rysunku 25, bo zapobiega erozji i ułatwia wprowadzenie roślinności. Skarpy
zwałowiska powinny być tak nachylone, aby umożliwić grawitacyjne odprowadzenie wody
z ich wierzchowin.

Do zabezpieczenia zwałowiska przed napływem wód powierzchniowych z terenów

przyległych  zaleca  się  stosowanie  rowów  opaskowych  z  grawitacyjnym  odprowadzeniem
wody do  zbiorników.  Odległość  rowów opaskowych  od  stopy  skarpy,  uformowanej  zgodnie
z wymogami  rekultywacji,  powinna  wynosić  nie  mniej  niż  5  m,  natomiast  odległość  rowu
opaskowego  od  stopy  skarpy  uformowanej  pod  kątem  stoku  naturalnego  powinna  być
ustalona  w  zależności  od  wysokości  skarpy,  rodzaju  gruntu  zwałowego,  warunków
klimatycznych i nie powinna być mniejsza niż 10 m.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 25. Przykład układu skarp zwałowiska [5, s. 199]

Kontrola zwałowiska i umacnianie skarp

Kontrolę zwałowiska co do stateczności, szkodliwego działania wody i osiadania

powinna dokonywać służba  mierniczo-geologiczna zakładu górniczego. Szczególnie dotyczy
to  dużych  zwałowisk  i  mało  ustabilizowanych.  Kontrolę  ruchów  zwałowiska  prowadzi  się
w oparciu  o  punkty  obserwacyjne  stabilizowane  w  charakterystycznych  punktach
zwałowiska.

Rys. 26. Typy znaków stosowanych do obserwacji osiadania zwałowiska [5, s. 200]

Rysunek 26 pokazuje typy znaków do obserwacji osiadania zwałowisk. Ich położenie

i wysokości są ewidencjonowane przez służbę mierniczą kopalni. Znaki wykonuje się ze stali,
drewna lub betonu i zamocowuje w gruncie do głębokości 0,6 do 0,9 m.

Współczesna

technika pomiarów ruchu mas ziemnych i górotworów za pomocą satelitarnego systemu GPS
pozwala z dokładnością do kilku milimetrów ustalić ruch mas zwałowych lub innych.
Technikę tę stosują duże kopalnie odkrywkowe, szczególnie kopalnie węgla brunatnego.

Osuwiska i płynięcia skarp sygnalizowane są zazwyczaj przez:

tworzenie się pęknięć i rys w poziomie,

nieznaczne obniżenie poziomu (nie mylić z naturalnym osiadaniem nasypów),

powstawanie wybrzuszeń i wyrw w skarpie zwałowej,

wypiętrzanie zwałów u podnóża,

wypływ wody z dolnej części skarpy zwałowej.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 27. Płotek faszynowy wykonany mijankowo wzmocniony kiszką faszynową: 1 – pręty wiklinowe, 2 – kiszki

faszynowe, 3 – płotek, 4 – paliki, 5 – paliki

płotkowe [5, s. 201]

Płotki wykonuje się w wysokości 30÷50 cm ponad powierzchnią gruntu. Wykonanie

płotków jest bardziej pracochłonne od kiszek i ogranicza się ich stosowanie do miejsc
bardziej zagrożonych – do 80% nachylenia skarpy. Odstępy między płotkami wynoszą
od 3 do 6m (rysunek 27).

Kiszki faszynowe o średnicy ok. 20 cm układa się w podobnych odstępach jak płotki.

Długość kiszek wynosi ok. 4 m. Są one przymocowane dwoma kołkami związanymi drutem.
Silne wbicie kołków zespala kiszkę z podłożem. Kiszki należy tak układać, aby nie powstała
szczelina między kiszką a gruntem. Po pewnym czasie miejsca powyżej kiszek (podobnie jak
powyżej płotków) zapełniają się zmywanym materiałem, co dodatkowo zespala kiszkę
z podłożem.

Tabela 4.

Umocnienie dna i skarp rowów w zależności od prędkości przepływającej wody w rowie [5, s. 203]

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 28. Umocnienie dna wąwozu wykonane z kiszek faszynowych [5, s. 202]

Wysokość stopnia kaskady h nie powinna być większa niż 0,5 m, a odległość między

stopniami l oblicza się ze wzoru:

l = ——

a – b

gdzie:

a – spadek dna rowu przed wykonaniem kaskady (tangens kąta spadku),
b – przyjęty spadek między stopniami kaskad (spadek ten powinien być mniejszy od

spadku dopuszczalnego dla danego typu umocnienia, tangens kąta przyjętego
spadku).

U spodu kaskady należy przewidzieć studzienkę uspokajającą (poduszkę wodną).

Kaskadę wykonuje się ze stałą lub zmienną szerokością dna. Stopnie, fundamenty studzienek
uspokajających i ścianki kaskad wykonuje się z betonu lub muru. Grubość ścianek 20 do
30 cm, szerokość stopnia 30 do 50 cm.

Rys. 29. Schemat rowu z kaskadami [5, s. 203]

Do sprowadzania wody ze skarpy po dużych pochyłościach (do 40%) stosuje się

bystrotoki.  Bystrotok  umacnia  się  darniami,  brukiem  lub  betonem, w zależności od  długości
bystrotoku  i  jego  nachylenia.  Dno  i  zbocza  bystrotoku  wykłada  się  płytkami
o kształcie litery  L ułożonych co 5 m. Hamują one swobodny spływ wody. Płytki układa się
na podłożu piaszczystym  i żwirowym do wysokości 0,5  m, a pozostałą część  skarp obsiewa
się  trawą.  Spoiny  płytek  zalewa  się  zaprawą  cementową.  Szczególnie  trzeba  zabezpieczyć
wlot do bystrotoku wykonując ścianę betonową. U wylotu, aby nie został rozmyty, projektuje
się poduszkę wodną, którą stanowić może np. zbiornik betonowy.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 30. Sposób wykonania bystrotoku – przekrój [5, s. 203]

Skarpy cieku lub zbiornika wodnego, znajdujące się pod wodą, umacnia się płotkami,

a także przez posadzenie roślinności. Skarpy wyrównuje się do pochylenia 1:2 do 1:3,
a następnie obsadza się brzeg wierzbą lub olszą bez uprzedniego wykonania budowli
technicznej, w ten sposób, aby zakrzewienie i zadrzewienie nie deformowało profilu wody.

Rys. 30. Umocnienie skarpy pod wodą [5, s. 206]

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie rozróżniamy procesy przemieszczania się mas ziemnych?
2.  Za pomocą jakich znaków obserwujemy osiadanie skarpy?
3.  Na podstawie jakiego wzoru obliczamy odległość pomiędzy stopniami skarpy?
4.  W jaki sposób umacnia się skarpy?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Scharakteryzuj sposoby odwadniania zwałowisk.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  przeanalizować dokumentację zwałowiska odpadów,
3)  zidentyfikować sposób odwodniania zwałowisk,

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4) zanotować wnioski w zeszycie do ćwiczeń,
5) zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja zwałowisk,

−

Poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika

Ćwiczenie 2

Skontroluj ruchy zwałowiska wykorzystując punkty obserwacyjne.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) sprawdzić stateczność skarpy w oparciu o odczyt znaków w punktach obserwacyjnych

w odstępie kilku dni,

3) zapisać informacje o odczytach,
4) zanotować wnioski w zeszycie do ćwiczeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

znaki obserwacyjne,

−

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić, co rozumiesz pod pojęciem osiadanie skarpy?



2) sprawdzić stateczność skarpy?



3) wymienić sposoby odwodnienia zwałowisk?



4) rozpoznać zjawiska występujące w skarpie?



„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Zabiegi rekultywacyjne

4.4.1. Materiał nauczania

Oddziaływanie eksploatacji odkrywkowej na środowisko

Oddziaływanie eksploatacji odkrywkowej na środowisko zależy od technologii robót

górniczych oraz od podatności poszczególnych składników środowiska na formy i nasilenie
wpływu eksploatacji. Górnictwo odkrywkowe przeważnie zawsze powoduje zasadnicze
zmiany w otaczającym środowisku.

Tabela 5. Oddziaływanie eksploatacji odkrywkowej na środowisko [1, s. 410]

Eksploatacja odkrywkowa nie tylko zabiera rolne i leśne obszary, ale także pod jej

wpływem ulegają zmianom takie elementy biosfery jak:
-

rzeźba terenu,

stosunki wodne,

gleba (grunty),

roślinność,

atmosfera otaczająca,

mikroklimat.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wpływy bezpośrednie można określić, natomiast skutki pośrednie, jak zmiany

wymienionych  elementów  biosfery,  są  nieraz  trudne  do  zaobserwowania  w  krótkim  czasie.
Skutki  te  mogą,  się  bowiem  ujawniać  powoli  lub  gwałtownie,  jednorazowo  lub  cyklicznie.
Rodzaje  zniszczeń  na  terenach  poeksploatacyjnych  oraz  przyczyny  tych  zniszczeń  zawiera
tabela 5.

Eksploatacja złóż przeprowadzana jest zgodnie z zatwierdzonym planem ruchu i powinna

być  prowadzona  w  sposób  racjonalny,  ograniczając  szkody  do  minimum.  Przedsiębiorstwa
górnicze  zobowiązane  są  stosować  środki  niezbędne  do  ochrony  powierzchni,  a  w  miarę
postępu  robót  górniczych  sukcesywnie  likwidować  wyrobiska  i  przygotować  je  do
zagospodarowania. W planie ruchu musi być uwzględniona:

−

naprawa szkód górniczych,

−

rekultywacja,

−

zagospodarowanie, tj, wykonanie zabiegów zapewniających odpowiednie wykorzystanie
zrekultywowanych gruntów.
Fazy rekultywacji terenów zdegradowanych:

a) rekultywacja przygotowawcza,
b) rekultywacja techniczna – (podstawowa)

c) rekultywacja biologiczna obejmuje zabiegi :

−

obudowę biologiczną zboczy zwałów i skarp wyrobisk (poprzecznie do spadku
zbocza) w celu zabezpieczenia ich stateczności oraz zapobiegania procesom erozji,

−

regulację lokalnych stosunków wodnych przez budowę niezbędnych urządzeń
melioracyjnych i ochronę wód przed zanieczyszczeniem,

−

odtworzenie gleb metodami agrotechnicznymi takimi jak uprawa mechaniczna
gruntu, nawożenie mineralne, wprowadzenie mieszanek próchnicznych, głównie
motylkowych i traw, sadzenie drzew i krzewów.

Czas trwania rekultywacji biologicznej jest bardzo różny w zależności od typu nieużytku,

właściwości  fizykochemicznych  podłoża,  typu zagospodarowani  Podstawą wyboru  kierunku
rekultywacji  i  sposobów  likwidacji  zniszczeń  na  obszarach  poeksploatacyjnych  jest
rozpoznanie  przydatności  poszczególnych  jednostek  litologicznych  i stratygraficznych
nadkładu. Badania te należy wykonać w fazie rozpoznawania geologicznego. Dotychczasowe
doświadczenia  wykazały,  że  możliwości  rekultywacji rolnej  są  bardzo  ograniczone.  Jeśli  nie
prowadzi  się  selektywnej  gospodarki  nadkładu  i  dopóki  w  górnictwie  odkrywkowym  nie
upowszechni

się

selektywnej

gospodarki

nadkładem,

dominującym

kierunkiem

zagospodarowania zwałowisk nadal będzie rekultywacja leśna. Po zakończeniu eksploatacji
ukształtowanie terenu utrudnia jego zagospodarowanie, ponieważ:
-

zwałowiska są niekorzystne dla wegetacji roślin,

trudno jest zmechanizować prace agrotechniczne,

powstaje niekorzystny układ nasłonecznienia.

Rodzaj eksploatowanej kopaliny rzutuje w istotny sposób na rekultywację. Na przykład,

piaskowce  wietrzejąc  tworzą  gleby  jałowe,  zawierające  duży  procent  krzemionki.  Wapienie
z domieszką  części  gliniastopiaszczystych  łatwo  wietrzejąc  stanowią  dobry  materiał  do
rekultywacji,  zwłaszcza  leśnej.  Dobrym  materiałem  do  rekultywacji  są  grunty
z czwartorzędowych  osadów,  a  więc  grunty  lessowe,  gliny  zwałowe  i  morenowe.
Nieprzydatne  do  rekultywacji  są  złoża,  w  których  nie  występuje  nadkład,  albo  w  których
stosunek miąższości nadkładu do miąższości złoża jest równy lub mniejszy od 1:10.

Rekultywacja terenów pogórniczych

Kopalnia „Konin”
W ponad 55-letnim okresie istnienia kopalnia zajęła pod swą działalność wydobywczą,

do końca 2002r., około 11961 ha gruntów i oddała w ponowne użytkowanie ponad 4235 ha

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

terenów zrekultywowanych. Prowadzona na szeroką skalę rekultywacja terenów
pogórniczych ma na celu techniczne przygotowanie powierzchni, poprzez wyrównanie
i budowę sieci dróg i rowów odwadniających, a w dalszym okresie przywrócenie im, poprzez
intensywną uprawę, właściwości gruntów rolnych i leśnych.

Rys. 31. Rekultywacja wyrobisk po kopalni Konin [11, s. 15]

W dotychczasowej działalności kopalni utworzonych zostało wiele form ziemnych,

zwałowisk zewnętrznych, wyrobisk, zbiorników wodnych o wielorakim przeznaczeniu,
wykorzystywanych przez okolicznych mieszkańców.

Kopalnia zlikwidowała 5 odkrywek: Morzysław, Niesłusz, Gosławice, Pątnów

i Kazimierz  Południe,  które  zostały  zrekultywowane  i  zagospodarowane  w  różny  sposób.
Istniejące  odkrywki  mają  ustalone  kierunki  rekultywacji.  Zastosowanie  selektywnego  oraz
podsięsypnego zwałowania pozwala  na zmniejszenie prac ziemnych oraz wykorzystanie glin
zwałowych szarych w dalszym procesie rekultywacji biologicznej. Wierzchowiny zwałowisk
zagospodarowane  były  głównie  w  kierunku  rolnym,  a  skarpy  zostały  zadrzewione.  Tereny
tych  odkrywek  zostały  zagospodarowane  jako  tereny  rekreacyjno-sportowe  (korty  tenisowe,
stadion  sportowy,  strzelnica  sportowa,  park  rekreacyjny,  ogródki  działkowe,  lotnisko
Aeroklubu  Konińskiego)  oraz  tereny  pod  lekkie  budownictwo  i  składowisko  odpadów
komunalnych.

Dotychczas, na większości terenów pogórniczych przeważała rekultywacja rolna i leśna,

polegająca  na  wysiewie  na  przygotowaną powierzchnię  nawozów  mineralnych  i  mieszaniny
roślin  motylkowych  oraz  rekultywacja  leśna,  podczas  której  dokonywano  nasadzeń  głównie
drzew i krzewów liściastych w ilości około 7500 szt/ha. Obecnie, uzgadniane z samorządami
lokalnymi  kierunki  rekultywacji  preferują  zagospodarowanie  rekreacyjno-sportowe.
Wyrobiska  końcowe  istniejących  odkrywek  zagospodarowywane  są  jako  zbiorniki  wodne,
które  wraz  z  okolicznymi  terenami  stanowić  będą  obszary  rekreacyjno-sportowe,
szczegółowo zagospodarowywane przez gminę. Działania takie stanowią szansę podniesienia
atrakcyjności turystycznej terenów, na których się znajdują.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Fazy i rodzaje rekultywacji

Rekultywacja wyrobisk odkrywkowych i zwałowisk obejmuje wszelkie poczynania

i prace doprowadzające tereny poeksploatacyjne i zwałowiska do stanu umożliwiającego
racjonalne ich wykorzystanie do celów gospodarczych, przemysłowych lub innych
(PN–64/G–01203).

Tabela 6. Fazy rekultywacji [14]

Przepisy stanowią, że prowadzi się ją w miarę, jak grunty stają się całkowicie zbędne,

częściowo lub na określony czas, do prowadzenia działalności przemysłowej, a kończy się
w terminie do 5 lat po zakończeniu działalności przemysłowej. Fazy rekultywacji terenów
zdegradowanych:
-

rekultywacja przygotowawcza,

rekultywacja techniczna – (podstawowa)

rekultywacja biologiczna.

Rekultywacja techniczna obejmuje następujące prace:

odbudowę sieci niezbędnych dróg dojazdowych,

właściwe ukształtowanie rzeźby terenu – polega na wypełnieniu wyrobisk częściowo lub

całkowicie materiałami rekultywacyjnymi, niwelowaniu nierówności terenu, formowaniu
nachylenia wierzchowin zwałowisk w kierunku przeciwnym do frontu eksploatacyjnego,
łagodzeniu stromych skarp i zboczy w celu zapewnienia należytej ich stateczności,
uporządkowaniu rzeźby spągu wyrobisk. Ma ono na celu polepszenie stosunków
wodnych, zmniejszenie erozji wodnej,

uregulowanie stosunków wodnych – dokonuje się tego przez regulację cieków wodnych,

budowę kanałów, rowów odwadniających oraz budowę zbiorników wodnych
(w niektórych przypadkach stosuje się nawodnienie),

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

odtworzenie gleb metodami technicznymi (wykorzystanie nadkładu zgromadzonego na

zwałowiskach zewnętrznych, a w szczególności warstw humusu),

całkowite lub częściowe odkwaszenie gleb, oraz tam gdzie zachodzi konieczność izolacji

gruntów toksycznych lub jałowych. Izolacja polega na przykryciu gruntu warstwą
materiału

użyźniającego,

której

grubość

zależy

zamierzonego

kierunku

zagospodarowanego obszaru. Do tak przygotowanego podłoża można wprowadzić
rośliny przez siew lub zasadzanie.
W wyborze kierunku rekultywacji i zagospodarowania zwałowisk decyduje między

innymi  typ  zwałowiska  (  typy  wyszczególnione  w  4.1.1).  Np.  na  zwałowiskach  typu  I
przyjmuje  się  zwykle  kierunek  leśny  zagospodarowania;  na  zwałowiskach  typu
I  i  III  –  kierunek  rolniczy,  a  na  zwałowiskach  typu  IV  –  kierunek  wodny.  Od  wyboru
kierunku  rekultywacji  i  zagospodarowania  terenu  zależy  przebieg  rekultywacji  technicznej
i biologicznej.

Tabela 7. Odpady jakie mogą być użyte do rekultywacji wyrobisk [5, s. 240]

Materiały rekultywacyjne

Do rekultywacji przez wypełnienie używa się różnych substancji. Dobór tych substancji

nie  jest  łatwy.  Muszą  one  być obojętne dla  środowiska, a więc  nie zanieczyszczać wód, nie
wywoływać  w  wyrobisku  żadnych  reakcji  bądź  procesów  o  ujemnym  działaniu  na
środowisko.  Substancje  te  są  odpadami  w  rozumieniu  Ustawy  z  dnia  27  kwietnia  2001  r.
o odpadach  (Dz.  U.  z  2001r.,  nr  62  poz.  628).  Przepisy  podzieliły  odpady  na  bezpieczne
i niebezpieczne.  Do  rekultywacji  wyrobisk  przez  ich  wypełnienie  można  wykorzystywać
odpady obojętne.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Utylizacja odpadów

Zanieczyszczenie środowiska wywołuje szkody w przyrodzie i bezpośrednio wpływa na

życie społeczeństwa. Są to szkody w dziedzinie produkcji oraz wynikające z pogarszania
warunków życia ludzi, między innymi:
-

obniża się urodzajność kultur rolnych,

zmniejsza się wartość odżywcza produktów rolnych,

pogarsza się jakość lasów,

następuje szybka korozja maszyn i urządzeń,

następuje niszczenie budynków i budowli,

pogarsza się jakość wody do celów przemysłowych,

pogarszają się warunki zdrowotne, a także warunki wypoczynkowe.

Oddziaływanie przemysłu wydobywczego na naturalne środowisko człowieka można

podzielić na trzy grupy:
-

zanieczyszczenie powietrza pyłami i szkodliwymi gazami,

zanieczyszczanie wody częściami stałymi i związkami chemicznymi,

niszczenie powierzchni. ziemi, np. przez obniżenie poziomu wód gruntowych,

składowanie odpadów na powierzchni ziemi, a także odkształcenie terenów położonych
nad kopalniami, tworzenie się zapadlisk oraz zalewisk bezodpływowych.
Oddziaływanie zakładów przeróbki surowców mineralnych na powierzchnię terenu jest

zależne od sposobu zagospodarowania odpadów. Obecnie dąży się do kompleksowego
wykorzystania surowców mineralnych i do zagospodarowania jak największej ilości
składników.

Główne kierunki zagospodarowania składników uważanych wcześniej za odpadowe – to:

podsadzanie wyrobisk podziemnych,

roboty inżynieryjne,

produkcja materiałów budowlanych,

niwelacja terenów,

rekultywacja terenów górniczych,

możliwość ponownego wzbogacania.

Do podsadzania wyrobisk podziemnych stosuje się odpady o określonej wielkości ziarn.

Górna granica wielkości ziarn uwarunkowana jest wielkością stosowanych średnic
rurociągów i nie powinna przekraczać 30 mm, dolna natomiast jest zależna od prędkości
sedymentacji zawiesiny podsadzkowej.

Użycie odpadów z procesu wzbogacania surowców do produkcji materiałów

budowlanych jest najbardziej rentowym kierunkiem ich utylizacji. Mogą one być zastosowane
do produkcji cegły, kruszyw lekkich (łupkoporytu), jako dodatek do produkcji kruszywa typu
keramzyt, agloporyt oraz cementu. O przydatności do utylizacji decyduje zawartość w nich
wilgoci, części palnych, zawartość siarki, a także skład chemiczny.

Utylizacja przez wzbogacanie

Bazę surowcową przemysłu wapienniczego stanowią złoża wapieni kambryjskich,

dewońskich,  triasowych  i  jurajskich,  zlokalizowane  w  różnych  regionach  kraju.
Różnorodność  formacji  geologicznych  i  warunków  zalegania  złoż  powodują  zróżnicowanie
zanieczyszczeń,  zarówno  pod  względem  ilości  jak  i  jakości.  Różnorodność  warunków
geologicznych, duży na ogół stopień zanieczyszczenia złóż, oraz wysokie i różne wymagania
odbiorców są istotną przyczyną powstawania odpadów.

Odpady przeróbcze stanowi mieszanina drobnych frakcji kamienia wapiennego

od 0 do 40 mm wraz z zanieczyszczeniami gliniasto-piaszczystymi. Zanieczyszczenia te to
tlenki glinu, żelaza, magnezu i krzemu. Cechą zewnętrzną różniącą występujące rodzaje
zanieczyszczeń jest ich barwa, spoistość i granulacja.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Uwzględniając skład mineralny, głównymi składnikami zanieczyszczeń są minerały ilaste

(kaolin,  illit)  i  kwarc.  zaś  podrzędnymi  tlenki  i  wodorotlenki  żelaza  oraz  substancje
organiczne.  Substancje  ilaste  mieszczą  się  głównie  we  frakcji  poniżej  0,002  mm  zaś  kwarc,
stanowią  w  przewadze  ziarna  od  0,01  do  0,4  mm.  Zanieczyszczenia  są  tym  trudniejsze  do
oddzielenia od surowca węglanowego, im wyższą cechują się plastycznością i gęstością.

Typowy

układ

technologiczny

przeróbki

mechanicznej

charakteryzuje

się

dwustopniowym  kruszeniem  w  kruszarkach  szczękowych  lub  rzadziej  –  jednostopniowym
kruszeniem  w  kruszarkach  stożkowych,  a  następnie  kilkustopniowym  przesiewaniem
w układzie  kaskadowym  na  sitach  o  oczkach  120,  80  i  40  mm.  W  zakładach  stosuje  się
płukanie  skruszonego  urobku  w  płuczkach  bębnowych,  a  następnie  wypłukany  kamień
o granulacji 3–200 mm (120 mm) rozklasyfikowany jest na przesiewaczach wibracyjnych.

W celu zmniejszenia ilości powstających odpadów przeróbczych, zwiększenia stopnia

wykorzystania złóż oraz poprawy efektywności ekonomicznej zakładów podjęto w IPWMB
(Instytut Przemysłu Wiążących Materiałów Budowlanych) już od dawna prace nad utylizacją
odpadów przeróbczych poprzez ich wzbogacanie.

Prace IPWMB nad wzbogacaniem drobnych frakcji skoncentrowano na dwóch metodach:

a) na metodzie mokrej z zastosowanie płuczki wibracyjnej dwustopniowej trójbębnowej,
b) na metodzie suchej, polegającej na tworzeniu „nitki brudnej” i oddzieleniu

zanieczyszczeń na przesiewaczach wibracyjnych.
Metoda mokra (rysunek 32), polega na zniszczeniu konglomeratów gliniastych

w ośrodku wodnym przy zastosowaniu wibracji jako czynnika przyspieszającego rozmywanie
zanieczyszczeń.

W pierwszym bębnie płuczki (2) następuje intensywne nawilżenie gliny wodą,

a następnie rozcieranie ziaren gliny przez ziarna wapienia w  środowisku wodnym.  W dwóch
dolnych,  perforowanych  bębnach,  stanowiących  drugi  stopień  płukania,  następuje
odprowadzenie  powstałego  szlamu  i  spłukanie  z  powierzchni  ziaren  wapienia  pozostałości
zanieczyszczeń.

Średnica otworów w dolnych bębnach płuczki wynosi 8 mm, a więc z rozmytymi

zanieczyszczeniami  do  szlamu  przedostają  się  również  drobne  ziarna  wapienia.  Wypłukany
kamień  wapienny  kierowany  jest  na  górne  sito  20  mm  przesiewacza  dwupokładowego  (3),
a na  dolny  pokład  o  sicie  szczelinowym  3  mm  jest  kierowany  szlam  wraz  z  drobnymi
ziarnami  kamienia  wapiennego.  Natrysk  zainstalowany  nad  przesiewaczem  nad
przesiewaczem  (3)  powoduje  dokładne  spłukanie  ziaren  wapienia  i  oddzielenie  pozostałości
zanieczyszczeń.  Powstały  szlam  zawierający  zanieczyszczenia  ilaste  oraz  najdrobniejsze
ziarna  wapienia  (poniżej  3  mm)  skierowany  jest  do  hydrocyklonów  (5),  gdzie  następuje
wydzielenie  piasku  wapiennego  o  granulacji  0,1÷3

mm stanowiącego wylew

z hydrocyklonów.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 32. Schemat ideowy płukania kamienia wapiennego i odwodnienia szlamów [9, s. 77]

Przelew stanowi szlam zawierający ziarna zanieczyszczeń o granulacji 0÷0,1mm.

Na przesiewaczu (6) z  sitem łukowym  następuje odwodnienie piasku wapiennego, natomiast
szlam z dodatkiem środków flokulujących zagęszczany jest w stożku (8). Zagęszczony szlam
kierowany jest do osadnika zlokalizowanego w wyeksploatowanym wyrobisku. Zastosowanie
pras  filtracyjnych  (13)  pozwala  na  eliminację  osadników,  utworzenie  zamkniętego  obiegu
wody  i  otrzymanie  placka  filtracyjnego  o  wilgotności  ~  20%,  łatwego  do  transportu
i wykorzystania.

Wzbogacanie drobnych frakcji kamienia w płuczce wibracyjnej wymaga dużych

nakładów  inwestycyjnych  i  eksploatacyjnych.  Koszty  eksploatacyjne  wynikają  głównie
z dużej  energochłonności  tej  metody  oraz  dużych  koszt6w  materiałowych  (koszty  środka
flokulującego,  częste  wymiany  wirników  pomp.  rurociągów  oraz  tkanin  filtracyjnych
w przypadku zastosowania pras).

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W metodzie suchej (rysunek 33) przeważająca część zanieczyszczeń skoncentrowana jest

w  drobnych  frakcjach  nadawy  kierowanej  z  kopalni  do  zakładu  przeróbczego.  W  czasie
prowadzenie  kolejnych  operacji  przeróbczych  zanieczyszczenia  te  mieszają  się
ze skruszonymi  ziarnami  wapienia  zanieczyszczając  je  powierzchniowo,  zwłaszcza  przy
niekorzystnych  warunkach  atmosferycznych  (opady  deszczu).  Idea  suchego  wzbogacania
przedstawiona  na rysunku 27 polega  na oddzieleniu we wstępnej  fazie procesu przeróbczego
drobniejszych frakcji kamienia 0–80 mm (100 mm) wraz z zanieczyszczeniami i skierowanie
ich  do  procesu  wzbogacania.  Oddzielenie  tzw.  nitki  brudnej  powinno  nastąpić  na
urządzeniach  przesiewających  przed  wstępnym  kruszeniem  (4)  lub,  jeśli  warunki
konstrukcyjne obiektów na to nie zezwalają, przed kruszeniem wtórnym (5).

Rys. 33. Schemat ideowy zakładu przeróbki mechanicznej z oddziałem suchego wzbogacania kamienia

wapiennego [9, s. 80]

Zbocznikowana nitka brudna kierowana jest do dwustopniowego przesiewania. najpierw

na przesiewaczu jednopokładowym o sicie 40 mm (11). Na przesiewaczu tym następuje
oddzielenie frakcji 40÷80 mm (100 mm) przy równoczesnym pozbywaniu się dzięki wibracji
dużej części powierzchniowych zanieczyszczeń tej granulacji.

Frakcja poniżej 40 mm podawana jest na dwa równolegle przesiewacze dwupokładowe

(12 i 14, 13 i 15) z sitami poliuretanowymi o oczkach 20 mm (25 mm) na górnych pokładach
(12, 13) i 8 do 10 mm na dolnych pokładach (14, 15). Kamień o granulacji 0 do 8 mm (10
mm) wraz z przeważającą częścią zanieczyszczeń kierowany jest jako odpad na zwałowisko,
zaś frakcje 8÷20 mm (25 mm) oraz 20÷40 mm i 40÷80 mm (100 mm) kierowane są wraz
z kamieniem skruszonym do sortowni głównej, gdzie następuje ostateczne rozklasyfikowanie
kamienia użytecznego.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W wyniku zastosowania suchego wzbogacania, przez eliminację zanieczyszczeń

we wstępnej fazie procesu przeróbczego, zostaje odciążona sortownia główna.

Dwie powyższe metody wzbogacania pozwalają na znaczne zmniejszenie ilości odpadów

przeróbczych. Frakcje o granulacji powyżej 30/40 mm należy traktować jako wzbogacone,
a frakcje mniejsze jako odzyskane. Uzyskany z frakcji odpadowych kamień może być
wykorzystany:
-

frakcja 3÷80 mm ─ jako topnik i aglomerat dla hutnictwa, do przemiału na mączki, jako

tłuczeń dla drogownictwa, jako grys i kruszywa dla budownictwa,

frakcja piaskowa 0,5÷3 mm ─ dla budownictwa i drogownictwa,

szlamy popłuczkowe w postaci płynnej lub suchej do produkcji cementu, jako nawóz do

odkwaszania gleb, do produkcji mas ceramicznych.

Utylizacja przez spalanie

Nie zawsze jest możliwe opłacalne odzyskiwanie odpadów. Dlatego stosowana utylizacja

termiczna, mimo że nie jest doskonałą metodą, daje wymierne korzyści w postaci pozyskanej
energii i znacznego zredukowania objętości i szkodliwości odpadów:
-

cementownie stanowią jedne z najważniejszych zakładów mogących być potencjalnymi

zakładami przetwórstwa odpadów. W naszym kraju istnieje kilkanaście cementowni,
które eksploatują piece pracujące w temperaturze ok. 1400

C. Jest to temperatura

umożliwiająca  rozłożenie  praktycznie  wszystkich  substancji  i  związków  chemicznych.
Oznacza  to  skuteczną  i  absolutną  likwidację  wszelkich  odpadów  oraz  wbudowanie  ich
w strukturę krystaliczną klinkieru, szczególnie metali ciężkich. Wszystko to powoduje, że
w  piecach  cementowych  można  unieszkodliwiać  skutecznie  prawie  wszystkie  odpady
organiczne  (po  ich  uprzednim  przygotowaniu)  oraz  nieorganiczne  zawierające  metale
ciężkie.  Polskie  cementownie  produkują  rocznie  ok.  10–16  mln  ton  cementu,  co  przy
1,5%  dodatku  odpadów  umożliwia  przynajmniej  teoretycznie  unieszkodliwienie
tą metodą ok. 150 tysięcy ton odpadów na rok. Przeszkodą w unieszkodliwianiu odpadów
w  piecach  cementowni  są  wymagania  drogich  badań  i  analiz  dopuszczających
unieszkodliwianie danego odpadu tą metodą,

kruszywa lekkie to produkt uzyskiwany z gliny, którą poddaje się spienieniu w trakcie

wypalania przez co przyjmuje on strukturę pumeksu. Temperatura wypalania kruszyw
lekkich wynosi 1200

C, a więc jest zbliżona do temperatur występujących

w cementowniach i przy produkcji materiałów ceramicznych. Efekt spienienia jest
realizowany poprzez dodatek do gliny związków organicznych ulegających spaleniu do
CO

. Mogą to być odpady np. farb, lakierów, emalii, chłodziw itp.,

huty szkła mogą potencjalnie wykorzystywać odpady zawierające krzemiany, węglany

oraz tlenki i sole żelaza, miedzi, niklu, kobaltu. Są to podstawowe surowce stosowane do
produkcji szkła. Jednakże z uwagi na walory estetyczne wyrobów szklanych ich
przezroczystość i jednorodność, dodatek do nich odpadów jest praktycznie niemożliwy.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie rozróżniamy sposoby rekultywacji terenów pogórniczych?
2.  Na czym polega utylizacja odpadów?
3.  Na czym polega proces utylizacji poprzez spalanie?
4.  W jaki sposób wykorzystuje się odpady?

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Scharakteryzuj sposób prowadzenia utylizacji odpadów.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  przeanalizować dokumentację zwałowiska odpadów,
3)  zidentyfikować rodzaje odpadów,
4)  wyniki zanotować w zeszycie do ćwiczeń,
5)  zaprezentować wyniki ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja zwałowiska odpadów,

−

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika.

Ćwiczenie 2

Na podstawie dokumentacji górniczej określ sposób zagospodarowania terenów

pogórniczych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  wypisać dane z dokumentacji górniczej,
3)  dobrać zakres odwodnienia,
4)  zanotować wyniki w zeszycie do ćwiczeń.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

dokumentacja górnicza,

−

literatura zgodna z punktem 6 Poradnika.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić, co rozumiesz pod pojęciem recykling odpadów?



2) określić znaczenie recyklingu dla gospodarki ?



3) wymienić sposoby odzyskiwania terenów pogórniczych?



4) wymienić sposoby segregacji odpadów?



„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test  zawiera  20  zadań.  Do  każdego  zadania  dołączone  są  4  możliwości  odpowiedzi.

Tylko jedna jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce

znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie
ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Jeśli udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci wolny czas.

8. Na rozwiązanie testu masz 30 minut.

Powodzenia!

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Na rysunku przedstawiony jest postęp zwałowania

a)  wgłębny.
b)  podpoziomowy.
c)  stokowy.
d)  wachlarzowy.

2. Górny poziom zwałowiska nazywamy

a)  skarpą.
b)  wierzchowiną.
c)  zboczem.
d)  spągiem.

3. Przy zwałowaniu blokowym kierunek zwałowania jest

a)  prostopadły do postępu zwałowania.
b)  równoległy do postępu zwałowania.
c)  ukośny do postępu zwałowania.
d)  krzywoliniowy do postępu zwałowania.

4. Zwałowanie na jednym zwałowisku materiałów o różnorodnych składnikach nazywa się

a)  zwałowaniem selektywnym.
b)  zwałowaniem nieselektywnym.
c)  zwałowaniem nadpoziomowym.
d)  zwałowaniem podpoziomowym.

5. Zwałowanie bezpiętrowe ma formę

a)  prostopadłościanu.
b)  walca.
c)  stożka.
d)  ostrosłupa.

6. Przedzwał oznaczony jest na

rysunku numerem:
a)  1.
b)  2.
c)  3.
d)  4.

7. Urządzenia faszynowe zakłada się w celu

a)  zwiększenia walorów estetycznych zbocza.
b)  umacniania zbocza.
c)  wyznaczenia dróg na zboczu.
d)  zapobiegania podnoszenia się spągu.

8. Do formowania zwałowiska nie używa się

a)  zwałowarek.
b)  mostów przerzutowych.
c)  koparek.
d)  ładowarek.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Na zwałowiskach formowanych z pomocą transportu szynowego powinno stosować się

postęp frontu robót
a)  równoległy.
b)  pierścieniowy.
c)  wachlarzowy.
d)  krzywolinowy.

10. Kaskady w rowach umożliwiają

a)  zmniejszenie prędkości spływającej wody.
b)  wygodne schodzenie w dół zbocza.
c)  dogodnie miejsce do obsadzania roślinności.
d)  oznaczenia miejsc szczególnie niebezpiecznych.

11. Maksymalna wysokość zwał może wynosi

a)  90 m.
b)  70 m.
c)  60 m.
d)  50 m.

12. Zwałowanie koparko-zwałowarkami zaliczone jest do zwałowania

a)  specjalnego.
b)  transportowego.
c)  hydromechanicznego.
d)  beztransportowego.

13. Płotki umacniające zbocza zwałowiska osadza się tak, by wystawały ponad grunt

a)  20−30 cm.
b)  20−40 cm .
c)  30−50 cm.
d)  50−70 cm.

14. Rysunek obrazuje zwałowanie

a)  podpoziomowe.
b)  prostoliniowe.
c)  krzywoliniowe.
d)  wachlarzowe.

15. Rysunek przedstawia zwałowanie

a)  ścianowe.
b)  blokowe.
c)  wachlarzowe.
d)  krzywolinijne.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16. Kiszki faszynowe o średnicy 20 cm mają długość około

a)  5 m.
b)  4 m.
c)  2 m.
d)  1 m.

17. Do umocnienia zboczy zwałowiska płotki mocuje się w odstępach

a) 1

2 m.

b) 2

3 m.

c) 3

6 m.

d) 0,5

1 m.

18. Powierzchnia zwałowiska wyrównywana spycharką powinna mieć na całym froncie

wyładunku nachylenie
a)

od 3%.

3%.

od 5%.

d) dowolne.

19. Stopień zagęszczenia mas zwałowanych zwałowarką zależy od

a)  sprzętu pomocniczego.
b)  konstrukcji zwałowarki.
c)  rodzaju współpracy zwałowarki ze sprzętem pomocniczym.
d)  wysokości i prędkości zrzutu.

20. Na rysunku przedstawiono

zwałowisko
a)  w wyrobisku.
b)  stokowe.
c)  wgłębne.
d)  nadpoziomowe.

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………..

Wykonywanie zwałowania i rekultywacji terenów pogórniczych

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

Razem:

„

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Adamek R., Ptak J.: Górnictwo cz.1.Górnictwo surowców skalnych. Politechnika Śl.,

Gliwice 1984

2. Bęben A.: Maszyny i urządzenia do eksploatacji odkrywkowej. WSiP, Warszawa 1977
3. Bęben A.: Maszyny i urządzenia do odkrywkowego urabiania surowców skalnych

wybranymi technologiami. Wydawnictwo AGH, Kraków 1988

4. Bielewicz T., Prus B., Honysz J.: Górnictwo cz. I. Śląskie Wydawnictwo Techniczne,

Katowice 1993

5. Burnat B. Korzeniowski J.I.: Prowadzenie ruchu zakładu górniczego. WiSzG, Burnat –

Korzeniowski,Wrocław 2003

6. Glapa W., Korzeniowski J.I.: Mały leksykon górnictwa odkrywkowego. WiSzG, Burnat

– Korzeniowski,Wrocław 2005

7.  Hawrylak H., Sobolewski R.: Maszyny podstawowe górnictwa odkrywkowego.
8.  Kołkiewicz W.: Zastosowanie maszyn podstawowych w górnictwie odkrywkowym.
9.  Poradnik górnictwa odkrywkowego. Praca zbiorowa. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1968
10.  Przegląd Górniczy Nr. 9/2004
11.  Wiśniewski S. Zasady projektowania kopalń. Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1971
12.  Wydawnictwo Śląsk 1974
13.  Wydawnictwo Śląsk, Katowice 1967
14.  XIX Krakowska konferencja naukowo-techniczna przeróbki kopalin. SIiT AGH, Kraków 1985
15.  PN-64/G-01210
16.  PN-64/G-01203