Microsoft Word - Drążenie wyrobisk przygotowawczych.doc

19. Drążenie wyrobisk przygotowawczych

19.1.Roboty przygotowawcze w pokładach węglowych

Wybieranie udostępnionego odcinka złoża węglowego poprzedzone jest wykonaniem ro-

bót przygotowawczych. Stanowią one niejako pośrednie ogniwo między udostępnieniem i
wybieraniem złoża.

Jak już poprzednio wspomniano, celem robót przygotowawczych jest podział złoża na

sposobne do wybierania odcinki, a zadania wyrobisk przygotowawczych są identyczne jak
wyrobisk udostępniających, dla których stanowią przedłużenie i które łączą z wyrobiskami
wybierkowymi.

Do zadań tych należą: przewóz, transport materiałów, jazda ludzi, doprowadzenie ener-

gii, podsadzki, odprowadzenie wody, przewietrzanie itp.

Udostępniony pokład węglowy dzieli się na pola eksploatacyjne, które z kolei dzielą się

na pola wybierkowe.

Pole eksploatacyjne stanowi część pokładu zawartą w danym poziomie ograniczoną

płaszczyznami poziomymi, górną i dolną, oraz płaszczyznami pionowymi przecinającymi
pokład po linii nachylenia. Pole eksploatacyjne moze być ograniczone również granicą ob-
szaru górniczego, uskokami, filarami ochronnymi itp.

W kopalniach węgla o modelu węglowym (patrz rys. 18.3) do wyrobisk przygotowaw-

czych glównych (zwanych również wyrobiskami przygotowawczymi I rzędu) zalicza się:

 chodniki podstawowe i piętrowe,
 pochylnie działowe (łączące chodniki podstawowe w tym samym pokładzie położone

na różnych poziomach) i pochylnie międzypiętrowe.

W modelu kamiennym (patrz rys. 18.4) roboty przygotowawcze ograniczają się do wy-

konania chodników piętrowych i pochylń śródpiętrowych.

Pole wybierania jest to część pola eksploatacyjnego przygotowana do bezpośredniego

wybierania  lub  w  trakcie  wybierania.  Stanowi  ono  zazwyczaj  część  piętra  ograniczoną
chodnikami  piętrowymi  i  pochylniami  polowymi.  Przy  wybieraniu  systemami  ścianowymi
taki  podział  jest wystarczający  do prowadzenia robót wybierkowych.  Wyrobiska przygoto-
wawcze  prowadzone  dla  uzyskania  podziału  pola  eksploatacyjnego  lub  piętra  na  pola  wy-
bierania nazywa się wyrobiskami przygotowawczymi II rzędu.

Przy wybieraniu złoża ubierkami, zabierkami lub komorami konieczny jest dalszy po-

dział pola wybierania na filary, co wymaga wykonania dalszych wyrobisk korytarzowych,
chodników filarowych i dowierzchni, z których prowadzone będą wyrobiska wybierkowe.
Chodniki te i dowierzchnie nazywają się wyrobiskami przygotowawczymi III rzędu.

Na rys. 19.1. podano przykłady rozcięcia pola wybierkowego na filary za pomocą

pochylń i chodników filarowych.

Rys. 19.1. Podział pola pochylnianego (wyrobiska przygotowawcze II i III rzędu)

a - chodnikami filarowymi na filary podłużne normalne,
b - chodnikami filarowymi na filary podłużne przekątne,
c - dowierzchniami na filary poprzeczne normalne,
d - dowierzchniami na filary poprzeczne przekątne

Wyrobiska przygotowawcze wykonywane są w pokładach węglowych, przy czym w

pokładach  grubych  będą to przeważnie chodniki węglowe,  a  w pokładach  średnich  i  cien-
kich  węglowo-kamienne.  Do  robót  przygotowawczych  zalicza  się  również  -  wykonywane
w ramach udostępnionego poziomu, piętra lub pola wybierkowego - krótkie przekopy, któ-
rych  celem  jest  najczęściej  przekroczenie  niewielkich  zaburzeń  uskokowych,  a  niekiedy
korzystniejszy  sposób  doprowadzenia  podsadzki,  odprowadzenia  wody,  doprowadzenia
świeżego powietrza  lub odprowadzenie  powietrza zużytego. Mogą to być przekopy  pozio-
me, pochyłe, a także szybiki lub otwory wielkośrednicowe.

Wymiary poprzeczne wyrobisk przygotowawczych; ich kierunek oraz nachylenie po-

winny

być tak zaprojektowane, aby zapewniały wymaganą funkcjonalność wyrobiska, a

obudowa powinna być dostosowana do lokalnych warunków i czasu trwania danego wyro-
biska. Kształty i wymiary wyrobisk przygotowawczych ustala się podobnie jak poziomych
wyrobisk udostępniających.

W kopalniach węgla kamiennego wszystkie wyrobiska korytarzowe o wybiegu więk-

szym jak 300 m drążone są według specjalnie opracowanej dokumentacji określającej spo-
sób drążenia, metrykę obudowy, sposób przewietrzania, wyposażenie i rozmieszczenie
urządzeń energomaszynowych, urządzeń łączności i sygnalizacji oraz urządzeń przeciwpo-
żarowych.

Związane bezpośrednio z przecznicą chodniki podstawowe mają okres użytkowania

dłuższy, niekiedy równy okresowi użytkowania poziomu (20 do 30 lat). Pozostałe główne

roboty  przygotowawcze  mają  okresy  użytkowania  krótsze  -  zależne  od  okresu  wybierania
odcinka  złoża,  dla  którego  zostały  wykonane.  Czas  użytkowania  chodników  piętrowych
dochodzi do kilku lat, drugorzędnych robót przygotowawczych do kilku miesięcy. Obecnie
po  wprowadzeniu  mechanizacji  procesu  wybierania,  zwłaszcza  w  systemach  ścianowych,
oraz  mechanizacji  drążenia  chodników  dąży  się  do  ograniczenia  liczby  równocześnie  wy-
bieranych pięter i pól wybierkowych, zwracając uwagę przede wszystkim na intensywność
postępu  przodków  (zasada  koncentracji).  Pozwala  to  na  zmniejszenie  ogólnej  ilości  ko-
niecznych do utrzymania wyrobisk przygotowawczych i związanych z tym kosztów.

19.2. Drążenie poziomych wyrobisk korytarzowych w węglu

19.2.1. Charakterystyka drążenia chodników węglowych

W pokładach, których grubość jest większa od wysokości chodnika, prowadzi się chod-

niki w węglu, czyli chodniki węglowe. Głównymi czynnościami drążenia chodników wę-
glowych są: urabianie, ładowanie urobku, odstawa i obudowa. Czynności pomocnicze sta-
nowią: transport materiałów, przewietrzanie, odwadnianie itp.

Wyrobiska korytarzowe węglowe można drążyć sposobami:
 zwykłymi, czyli nie zmechanizowanymi, najczęściej za pomocą robót strzelniczych,
 częściowo zmechanizowanymi, w których pewne pracochłonne czynności są zmecha-

nizowane, ale urabianie prowadzone jest w zasadzie robotami strzelniczymi,

 zmechanizowanymi za pomocą kombajnów chodnikowych.
W niektórych kopalniach stosowano również drążenie hydrauliczne, polegające na ura-

bianiu calizny węglowej strumieniem wody pod ciśnieniem 4 do 6 MPa.

Sposób drążenia chodnika dobiera się w zależności od urabialności węgla, warunków

geologicznych oraz danych dotyczących wybiegu i przekroju poprzecznego chodnika. W
dążeniu do uzyskania możliwie maksymalnych postępów coraz szersze zastosowanie znaj-
dują sposoby zmechanizowane za pomocą kombajnów chodnikowych.

W polskich kopalniach urabia się najczęściej kombajnami chodnikowymi produkowa-

nymi w Polsce AM-50 (Alpine Miner). Rekordowe postępy miesięczne uzyskiwane za po-
mocą tych kombajnów dochodzą do 1500 m długości, wyrobiska na miesiąc.

19.2.2. Drążenie chodników węglowych sposobami zwykłymi

Urabianie

Może ono być wykonywane:

 ręcznie młotkami pneumatycznymi,
 robotami strzelniczymi.
Urabianie młotkami pneumatycznymi stosowane jest w przypadku węgla o małym współ-

czynniku urabialności (f < 1,5). Sporadycznie stosuje się je również tam, gdzie prowadzenie
robót strzelniczych jest niewskazane, np. ze względu na wysoką metanowość lub bardzo
słabe skały, w których strzelanie mogłoby spowodować zawał.

Przy urabianiu młotkami pneumatycznymi należy wykorzystać naturalne płaszczyzny

podzielności węgla, a więc uławicenie i kliważ.

Urabianie robotami strzelniczymi wymaga wykonania następujących czynności:
  odwiercenie otworów strzałowych (dokonanie obwiertu),
  załadowanie otworów materiałem wybuchowym i odpalenie,
  przewietrzenie przodku po odpaleniu,
  kontrola przodku i obrywka.
Otwory strzałowe wierci się wiertarkami obrotowymi pneumatycznymi lub częściej elek-

trycznymi z użyciem końcówek (raczków) uzbrojonych w płytki z węglików spiekanych.

Szybkość wiercenia zależy od wskaźnika urabialności węgla. Przy f =1,4 do 1,6 można w
czasie 1 min odwiercić 1 m otworu. Przy wierceniu w węglu zwierciny usuwane są na sucho
za pomocą zwojów spiralnych żerdzi. Żerdzie wiertnicze mają długość od 500 do 3000 mm.
Średnica otworów strzałowych wynosi 42 mm.

Przy urabianiu bez wrębu stosuje się włomy klinowe dolne, rzadziej klinowe pionowe

lub środkowe. Otwory strzałowe skierowane w dół wierci się na wysokości 0,6 do 1,2 m od
spodku wyrobiska. Otwory poszerzające rozmieszcza się wzdłuż jednej lub dwóch linii (za-
leżnie  od  wymiarów  chodnika)  równoległych  do  linii  otworów  włomowych.  Zależnie  od
twardości węgla odległości między liniami otworów wynoszą od 0,8 do 1,2 m, a odległości
między  otworami  w  liniach  0,5  do  1,0  m.  Głębokość  otworów  (zabiór)  zależy  od  rodzaju
stropu i urabialności węgla. Na ogół w chodnikach urabianych bez wrębu stosuje się otwory
głębokości  1,0  do  2,0  m.  Przykład  rozmieszczenia  otworów  strzałowych  pokazano  na  rys.
19.2.

Środki strzelnicze stosowane w przodku (materiały wybuchowe, środki inicjujące, zapa-

lające itp.) dobiera się zależnie od kategorii zagrożenia metanowego i klasy zagrożenia py-
łowego.

Rozmieszczenie otworów strzałowych, środki strzelnicze i sposób przeprowadzenia

strzelania są określone dla każdego przodka w metryce strzałowej.

W kopalniach górnośląskich zużycie materiału wybuchowego w chodnikach węglowych

drążonych bez wrębu wynosi średnio 350 g/t.

Ładowanie. Urobek może być ładowany ręcznie łopatami. Ładowanie jest znacznie uła-

twione, jeżeli dokonywane jest z równego spągu. Przy spodkach nierównych korzystne jest
podkładanie blach przed dokonaniem odstrzału.

Dużym ułatwieniem przy ładowaniu urobku na przenośniki zgrzebłowe lekkie są często

stosowane końcówki pancerne tych przenośników. Po dokonaniu obwiertu przodku przedłuża
się przenośnik zgrzebłowy lekki, umieszczając końcówkę pancerną przy samym czole przod-
ku. Po odstrzale urobek tworzy usypisko w czole przodku.

Uruchomienie przenośnika pozwala na samozaładowanie urobku znajdującego się na koń-

cówce przenośnika w zasięgu kąta zsypu. Resztę urobku można zgarniać na przenośnik kilo-
fem lub łopatą. Pozostałość ładuje się ręcznie. Stosowanie końcówek pancernych ułatwia i

przyśpiesza czynność ładowania, gdyż duża część węgla ( do 60 % ) zostaje załadowana przez
samostaczanie i zgarnianie.

Odstawa. Najczęściej stosowana jest obecnie odstawa ciągła przenośnikami zgrzebłowymi

lekkimi lub przenośnikami zgrzebłowymi lekkimi i taśmowymi.

Obudowa. W chodnikach stanowiących główne roboty przygotowawcze stosuje się obec-

nie  przeważnie  obudowę  stalową  łukową  (ŁP, ŁS)  lub  kombinowaną  kotwiowo-stalową.  W
przypadkach wyciskania spągu stosuje się obudowę ŁPZ (łukowa podatna zamknięta). W ko-
palniach  węgla  kamiennego  z  uwagi  na  ochronę  przeciwpożarową  we  wszystkich  wyrobi-
skach korytarzowych  należy stosować obudowę, opinkę  i rozpory  niepalne. Obudowę drew-
nianą można stosować tylko w wyrobiskach drążonych wewnątrz rejonów wentylacyjnych o
docelowej  długości  poniżej  300  m  i  krótkotrwałym  okresie  użytkowania.  W  chodnikach
podścianowych korzystnie jest stosować obudowy prostokątne.

Obudowę górniczą przecinek ścianowych dobiera się w zależności od rodzaju projektowa-

nej obudowy ścianowej. Dla ścian projektowanych w obudowie zwykłej przecinkę obudowuje
się tymi samymi zestawami. W przecinkach ścian, w których będzie wprowadzona obudowa
zmechanizowana, stosuje się do obudowy zestawy stalowe zwykłe lub łukowe (ŁP10) w taki
sposób, aby po wykonaniu całej przecinki zapewnialy łatwość manewrowania zestawami
obudowy zmechanizowanej.

Miejsce rozpoczęcia, kierunek i nachylenie wyrobisk przygotowawczych wyznacza służba

mierniczo-geologiczna kopalni. Drążenie nowego chodnika rozpoczyna się wykonaniem jego
połączenia z chodnikiem istniejącym.

Na rys. 19.3 pokazano wykonanie odgalęzienia w obudowie ŁP od chodnika istniejącego

obudowanego również łukami ŁP. Robotę rozpoczyna się od wzmocnienia chodnika istnieją-
cego przez zabudowanie odrzwi dodatkowych 1 po obu stronach odgałęzienia. Następnie za-
budowuje się dwa podciągi z szyn 115 mm, łącząc je z obudową istniejącą i nowo zabudowa-
ną złączami kabłąkowymi. Po usunięciu łupków przyociosowych, okładzin i wykładki stropu,
w świetle wyłomu rozpoczynanego chodnika wykonuje się wyłom, a następnie zabudowuje
się podwojne odrzwia 3 w rozpoczętym chodniku, po czym wykonuje się wykładkę stropu
okładzinami żelbetowymi.

Rozpoczęcie chodnika w obudowie prostokątnej z chodnika zabudowanego rownież w

obudowie prostokątnej pokazano na rys. 19.4.

Rys. 19.3. Wykonanie odgałęzienia prostego w obudowie ŁP z zastosowaniem dwóch pod-
ciągów w wersji wzmocnionej

1 - dodatkowe odrzwia ŁP, 2 - podciągi stalowe, 3 - podwójne odrzwia ŁP w nowo rozpoczynanym chodniku, 4
- okładziny żelbetowe

W takim przypadku najpierw buduje się podciąg pomocniczy 1 podparty stojakami, a następ-
nie usuwa się stojaki obudowy istniejącego chodnika znajdującego się w świetle wyłomu roz-
poczynanego chodnika. Po dokonaniu wyłomu nowego chodnika buduje się podciąg ostatecz-
ny 2 usuwając podciąg 1.

Rys. 19.4. Wykonanie odgałęzienia prostego w obudowie drewnianej

1 - podciąg pomocniczy, 2 - podciąg ostateczny, 3 - stropnice oparte na podciągu 1

Obok podanych istnieje wiele innych sposobów rozpoczynania nowych chodników z wy-

robisk istniejących. Sposoby stosowane w danej kopalni powinny być ujęte w „Książce
obudowy", przy czym o tym, jaki sposób należy zastosować w konkretnych warunkach, de-
cyduje kierunek robót górniczych.

Dostawa materiałów, przewietrzanie i odwadnianie. Sposoby wykonania tych czynno-

ści przy drążeniu chodników węglowych sposobami zwykłymi zasadniczo nie różnią się od
stosowanych przy drążeniu wyrobisk korytarzowych w kamieniu.

Obsada przodka. Obsada chodnika węglowego drążonego sposobem zwykłym zależy

od wysokości przodku oraz od wielkości poprzecznego przekroju wyrobiska. Przy wysoko-
ści przodku do 2,5 m oraz powierzchni przekroju poprzecznego chodnika od 3,0 do 7,5 m

obsada wynosi dwóch ludzi, a powyżej tych wielkości trzech pracowników na zmianie wy-
dobywczej.

Zastosowanie kombajnów do drążenia chodników węglowych pozwoliło na całkowitą

mechanizację urabiania i ładowania węgla oraz wprowadziło znaczne ułatwienia w wyko-
nywaniu obudowy. Urabianie calizny węglowej frezowaniem pozwala na uzyskanie żąda-
nego kształtu wyłamu bez naruszenia pozostałego górotworu.

Drążenie kombajnem wykonuje się na podstawie opracowanego uprzednio projektu

technicznego, ujmującego miejsce montażu kombajnu (jeśli został opuszczony z po-
wierzchni) i rodzaj komory montażowej. Zawiera on również metrykę wentylacji, instrukcję
obsługi kombajnu, schemat rozmieszczenia urządzeń i wyposażenia przodku.

Kombajn montowany jest w komorze montażowej stanowiącej dziesięciometrowy odci-

nek chodnika, zabudowanego w obudowie ŁP (co najmniej ŁP7) z dodatkowymi odrzwiami
usztywnionymi podłużnymi podciągami. Do stropnic dodatkowych odrzwi na całej długości
komory umocowana jest belka montażowa. W przypadku konieczności montażu kombajnu
w wyrobisku już istniejącym, a wykonanym w wymiarach większych, np. ŁP10, do podwie-
szenia belki montażowej ustawia się wewnątrz tego wyrobiska odrzwia ŁP7 usztywnione
podłużnie podciągami i rozparte poprzecznie drewnem do obudowy wyrobiska (rys. 19.5).

Komora montażowa w przypadku montażu kombajnu na dole jest początkiem odcinka

startowego, którego długość wynosi od 40 do 50 m. Na odcinek ten wprowadza się pełne
techniczne uzbrojenie przodku złożone z:

  urządzeń transportowo-odstawczych,
  doprowadzenia energii,
  instalacji odpylająco-wentylacyjnej.
Urządzenia transportowo-odstawcze stanowią: przenośnik zgrzebłowy Skat długości 5 do

6  m  podwieszony  za  pomocą  wózków  na  szynie,  umocowanej  pod  stropem  wyrobiska
wzdłuż  osi  drugiego  przenośnika  zgrzebłowego  przedłużanego  w  miarę  postępu  przodka.
Dalszy  ciąg  drogi  odstawczej  stanowią  zazwyczaj  przenośniki  taśmowe.  Instalacja
odpylająco-wentylacyjna złożona jest z urządzeń odpylających i zraszających oraz z lutnio-
ciągów.

Schemat rozmieszczenia i usytuowania urządzeń wyposażenia przodku pokazano na rys.

19.6.

Sposób urabiania zależy od zwięzłości węgla. Jeżeli węgiel jest zwięzły, to urabianie

prowadzi się poziomymi warstwami od dołu do góry. W węglach mało zwięzłych kierunek
urabiania jest odwrotny do poprzedniego. Wynika to stąd, że przy słabym węglu odpadają
od czoła przodka duże kęsy, które mogą uszkodzic łapy ładowarki lub zakleszczyć się w
podawarce.

Przy urabianiu kombajnem AM-50 wrąb włomowy wykonuje się, na głębokość 0,5 do

0,6  m ruchem gąsienic przesuwających kombajn do przodu. Dalsze urabianie  prowadzi  się
kombajnem  opartym  na  specjalnych  podporach.  Zapylenie  w  przodku  w  czasie  urabiania
jest  tak  wielkie,  że  zdolność  obserwacji  przez  kombajnistę  położenia  organu  urabiającego

jest ograniczona. Dlatego też konieczna jest obecność dwóch pracowników w pobliżu czoła
przodka, którzy znakami świetlnymi wskazują kombajniście kierunek urabiania, co zapew-
nia właściwe wykonanie obrysu wyłomu.

Odrzwia obudowy stawia się w odległości około 0,6 m od czoła przodku, aby było

możłiwe wprowadzenie organu urabiającego przed obudowę i urobienie kolejnego odcinka
chodnika. Podczas stawiania obudowy stropnicę układa się na ramieniu organu urabiającego
w specjalnym uchwycie, podnosi pod strop, wprowadza okładziny, dociska wraz z okładzi-
nami do stropu i w tej pozycji dostawia się oraz przykręca łuki przyociosowe.

W miarę postępu przodka przedłuża się urządzenia odstawcze. Przenośnik zgrzebłowy

przedłużany jest odcinkami 6 m, przy czym czynność tę wykonuje się równolegle ze sta-
wianiem obudowy.

Przenośnik taśmowy przedłuża się co 50 do 60 m, a przygotowanie do przedłużenia (zawie-

szanie linek, podwieszanie kozłów, transport) przebiega jako czynność równoległa. Zatrzyma-
nie postępu przodka następuje tylko na czas przemieszczenia końcówki tasmowej oraz rozwi-
nięcia i złączenia taśmy. W coraz większym zakresie stosowane jest przesuwanie przenośnika
Skat w całości. W tym przypadku usztywniona trasa przenośnika podwieszona jest za pomocą
cięgien i wózków rolkowych na jezdni stropowej z szyny lub dwuteownika. Podobnie na jezdni
stropowej podwiesza się w całości zespół przodkowych urządzeń elektrycznych (wyłączniki,
transformatory, kable).

Materiał do przodków transportuje się przeważnie kolejkami linowymi lub wozami po

torach szynowych położonych obok przenośnika taśmowego.

Zespół odpylający składa się z lutniociągu ssącego ø 300 mm zbudowanego ze specjalnych

lutni w pokrowcu, z lutni elastycznych ø 400 mm oraz wentylatora z sekcją zraszającą. Odle-
głość wlotu tego lutniociągu od organu urabiającego wynosi 0,5 do 1,0 m. Zespół odpylający
zabudowany jest na kombajnie. Do skutecznego zwilżenia pyłu stosuje się środek zwilżający
CaBo.

Do przewietrzania stosuje się lutniociągi o średnicy 600, 800 lub 1000 mm i wentylatory lut-

niowe elektryczne lub pneumatyczne. Stosowanie wentylacji tłoczącej pozwala na skuteczniej-
sze obniżenie temperatury, powoduje jednak większe zapylenie przodka.

Przy drążeniu chodników węglowych kombajnami stosowane jest obłożenie na trzy lub

cztery zmiany, przy czym zmiana D (czwarta) jest zmianą konserwacyjno-remontową.

W przodku na każdej zmianie produkcyjnej zatrudnionych jest osiem osób, w tym jeden ślu-

sarz i jeden elektryk. Na zmianie D konserwacje wykonuje brygada złożona z dwóch ślusarzy i
jednego elektryka. Całkowite obłożenie dobowe wynosi 27 osób.

Harmonogram pracy przedstawia rys. 19.7.
Drążenie kombajnem chodników węglowych zezwala na koncentrację robót przygotowaw-

czych (mniej przodków o większym postępie). W roku 1992 w kopalniach węgla pracowało
309 kombajnów chodnikowych, głównie typu AM-50.

W Lubelskim Zagłębiu Węglowym, w przypadkach konieczności stosowania obudowy sta-

lowej zamkniętej wzmocnionej, drążenie wyrobisk korytarzowych za pomocą kombajnu AM-
50 początkowo prowadzono dwufazowo. W pierwszej fazie kombajnem drążono wyrobisko
zabudowane w obudowie otwartej, po czym w drugiej fazie za pomocą spągoładowarki Niwka
pobierano spąg i montowano spągownicę.

Obecnie zastosowano technologię drążenia wyrobisk węglowych w obudowie zamkniętej

wzmocnionej za pomocą kombajnu AM-50 z przedłużonym ramieniem. Modyfikacja kombajnu
pozwala na wykonanie w przodku wyrobiska całkowitego wyłamu niezbędnego dla obudowy
zamkniętej wzmocnionej, eliminując spągoładowarkę. Pozwala to na zwiększenie postępu
chodnika przy równoczesnym obniżeniu kosztów jego drążenia.

Rys. 19.7. Harmonogram pracy kombajnu dla dobowego postępu 15 m cztery zmiany - zmiana w
przodku

19.3. Drążenie poziomych wyrobisk korytarzowych węglowo-kamiennych

19.3.1. Zasady i sposoby drążenia

Wszędzie tam, gdzie wysokość chodnika jest większa od grubości pokładu, występuje ko-

nieczność przybierania skał płonnych, a więc drążenia chodników węglowo-kamiennych. Przy-
bierkę skał płonnych można wykonywać w stropie lub spągu pokładu albo równocześnie w
stropie i w spągu.

Decyzja o przybierce stropu lub spągu zależy od:
  rodzaju skał stropowych i spągowych,
  nachylenia pokładu,
  przeznaczenia chodnika.
Jeżeli  w  spągu  pokładu  występują  skały  miękkie  i  słabe,  a  w  stropie  skały  mocne,  to  ko-

rzystniej jest pobierać spąg ze względu na łatwiejsze urabianie miękkich skał spągowych i ła-
twiejsze utrzymanie chodnika pod mocnym stropem (rys. 19.8a). Jeśli natomiast w stropie po-
kładu zalegają skały mało wytrzymałe, np. łatwo opadająca warstwa skalna, to lepiej przybierać
jest strop (rys. 19.8b).

Przy nachyleniu pokładu powyżej 50° wykonuje się tylko przybierkę spągu, aby nie naru-

szać skał stropowych i nie wywoływać dodatkowych ciśnień od spełzających warstw stropo-
wych (rys. 19.8c).

Chodniki podścianowe drąży się zwykle z przybierką spągu, co zapewnia właściwą pozy-

cję przenośnika ścianowego względem podścianowego i ułatwia wykonanie przesypów (rys.
19.8d).

Zasadniczo węgiel i kamienny urabia się oddzielnie, przy czym najpierw wybiera się wę-

giel, a potem kamień. Niekiedy dla uzyskania dużych postępów chodnika, gdy ilość przybie-
ranej skały płonnej jest niewielka, węgiel i kamień urabia się łącznie. Takie urabianie stosuje
się również węgla przypadku, gdy pokład węgla jest bardzo cienki (poniżej 0,6 m), lecz wtedy
cały węgiel zostaje stracony.

Chodniki węglowo-kamienne można drążyć:
 wąskim przodkiem,
 szerokim przodkiem.

W chodnikach drążonych wąskim przodkiem węgiel i kamień wybiera się tylko w obrysie

wyłomu chodnika.

Drążenie szerokim przodkiem polega na wybraniu węgla na szerokości przekraczającej

- niekiedy znacznie - projektowaną szerokość chodnika i podsadzenia części powstałego wy-
robiska węglowego, pozostającego za obrysem wyłomu chodnika (tzw. kieszeni), kamieniem
pochodzącym z przybierki skał płonnych (rys. 19.9).

Rys. 19.9. Schemat drążenia chodnika węglowo-kamiennego szerokim przodkiem.

19.3.2. Drążenie wąskim przodkiem

Drążenie wąskim przodkiem stosowane jest na ogół w pokładach grubości powyżej 1,3 m.

Sposób urabiania węgla i kamienia uzależniony jest od stopnia urabialności. Najczęściej urabia
się robotą strzelniczą lub kombajnem chodnikowym. W przypadku występowania twardego
piaskowca lub trudno urabialnego łupku piaszczystego stosuje się technikę mieszaną, polegają-
cą na urabianiu węgla kombajnem i odstrzeleniu kamienia. Jest to jednak dość kłopotliwe, gdyż
wymaga przed każdym strzelaniem wycofania kombajnu z przodka na bezpieczną odległość.

Urabianie robotami strzelniczymi. Rozmieszczenie otworów strzałowych zależy od grubo-

ści pokładu węglowego. W pokładach grubości do 0,75 m otwory rozmieszcza się w jednym
rzędzie, w pokładach grubszych (od 0,75 do 1,5 m) w dwóch rzędach. Głębokość otworów
strzałowych wynosi od 1,5 do 2,5 m, niekiedy do 3,0 m.

Urabianie kamienia może być prowadzone:
 po urobieniu i wybraniu węgla (organizacja szeregowa),
 równolegle z urabianiem węgla (organizacja równoległa).

W pierwszym przypadku odstęp przodka kamiennego od przodka węglowego po odstrzale

powinien wynosić, co najmniej 1,5 do 2,0 m. Na rys. 19.10 podano schematy obwiertów w
chodnikach węglowo-kamiennych drążonych wąskim przodkiem.

Jeśli natomiast węgiel i kamień urabia się równolegle (oddzielnymi brygadami przodko-

wymi), to odstęp ten powinien być większy, (co najmniej 5 m), tak, aby górnik urabiający
węgiel nie znajdował się blisko krawędzi przodka kamiennego.

Odstrzelony urobek - zarówno węgiel, jak i kamień - można ładować ręcznie lub mecha-

nicznie ładowarkami zgarniakowymi, łapowymi lub bocznie wysypującymi. Urobek kamien-
ny ładuje się najczęściej ładowarkami zasięrzutnymi.

Drążenie kombajnami. Do drążenia chodników węglowo-kamiennych w polskim górnic-

twie węglowym stosowany jest najczęściej kombajn AM-50. Bardzo dobre wyniki drążenia
tym kombajnem uzyskano tam, gdzie przybierane skały mineralne miały małą wytrzymałość i
przybierka ich była niewielka (do 0,8 m). Dążąc do uzyskania dużych postępów, decydowano
się na wspólny załadunek węgla i kamienia.

W roku 1979 w kopalni Wesoła uzyskano, drążąc kombajnem AM-50, miesięczny postęp

1402 m, a w kopalni Porąbka-Klimontów - 1425 m. Układ urządzeń współpracujących z kom-
bajnem był identyczny jak przy drążeniu chodników węglowych. Urabianie prowadzono od
dołu do góry na całym przekroju przodka pozostawiając przerosty kamienne (łupek), które
następnie opadały samoczynnie (rys. 19.11).

W kopalni Porąbka-Klimontów czas urabiania calizny w chodniku o przekroju w wy-

łomie 12,65 m

, przy zabiorze 1,0 m wynosił 20 do 25 min. Pracowano na sześć zmian.

19.3.3. Drążenie szerokim przodkiem

Przy drążeniu chodnika węglowo-kamiennego szerokim przodkiem (rys. 19.9) najpierw

wybiera się węgiel i na szerokości równej sumie szerokości projektowanego chodnika a i
szerokości kieszeni b. Kieszeń stanowi pustkę, w której lokuje się kamień z przybierki skał
płonnych; stropowych lub spągowych. Kieszenie mogą być usytuowane po jednej lub po
obu stronach wyrobiska, jak to pokazano na rys. 19.12.

Niekiedy w wybranej szerokim przodkiem kieszeni wygradza się chodnik równoległy

(patrz rys. 19.9) wykorzystywany w czasie drążenia do odstawy węgla, wentylacji i odwad-
niania.

Urabianie w węglu prowadzi się robotami strzelniczymi. Głębokość otworów strzało-

wych wynosi od 1,8 do 2,2 m. Otwory strzałowe rozmieszcza się w jednym lub dwóch rzę-
dach, przy czym odległości między otworami strzałowymi wynoszą 1,0 do 2,0 m zależnie
od urabialności węgla.

Rys. 19.12. Chodniki kieszeniowe

Urobiony węgiel ładuje się na przenośnik umieszczony równolegle w czole szerokiego

przodka węglowego.

Wykonane wyrobisko górnicze zabezpiecza się odrzwiami drewnianymi. Następnie wy-

konuje się przybierkę skały płonnej, urabiając ją robotą strzelniczą i podsadzając uzyska-
nym urobkiem kamiennym kieszeń. Podsadzanie wykonuje się ręcznie.

Drążenie chodników węglowo-kamiennych szerokim przodkiem stosowane jest najczę-

ściej w pokładach grubości poniżej 1,6 m.

Ma ono niewątpliwe zalety, jakimi są:

 pozostawienie kamienia na dole, co odciąża przewóz dołowy, wyciąg szybowy oraz

zmniejsza szkodliwe dla środowiska hałdy

kopalniane,

 uzyskiwanie stosunkowo wyższego wydobycia węgla.
Najważniejszą wadą tej metody jest mała możliwość jej mechanizacji (ręczne wiercenie

otworów, podsadzanie kieszeni, obudowa), co jest przyczyną małych postępów i dużej pra-
cochłonności.

W dążeniu do uzyskania większych postępów i uzyskania większej koncentracji wydo-

bycia z chodników węglowo-kamiennych w kopalni Saturn stosowano metodę kombinowa-
ną, polegającą na trzyfazowej organizacji robót (rys. 19.13).

W fazie I drążono chodnik węglowy wąskim przodkiem szerokości 3,0 do 4,0 m i dłu-

gości około 50 m. W fazie II poszerzono wydrążony poprzednio chodnik na szerokość ta-
ką, aby starczyła do lokalizacji kamienia z przybierki. W fazie III wykonywano przybierkę
kamienia, podsadzając uzyskanym kamieniem kieszeń powstałą przez poszerzenie chodnika
w fazie II oraz wykonywano obudowę ostateczną w ŁP.

Metoda ta została zastosowana w roku 1974 w pokładzie 615 grubości 1,4 do 1,6 m.

Przekrój wyrobiska węglowego w fazie I wynosił 4,0 x 1,5 m, w fazie II - 8,4 x 1,5 m, a
ostateczny przekrój chodnika węglowo-kamiennego wynosił 3,2 x 2,8 m (ŁP4).

19.4. Drążenie nachylonych wyrobisk korytarzowych węglowych i węglowo-kamiennych

Drążenie nachylonych wyrobisk korytarzowych - zarówno węglowych, jak i węglowo-

kamiennych złożone jest z tych samych czynności głównych, co drążenie analogicznych
wyrobisk poziomych. Niemniej jednak nachylenie powoduje pewne utrudnienia w drążeniu
wyrobiska, w szczególności zaś ogranicza możliwości stosowania maszyn do urabiania, ła-
dowania i odstawy, np. kombajny chodnikowe: PK-9 do ± 10°, AM-50 do ± 16°, ładowarki
zgarniakowe do ± 25°.

Przy nachyleniach większych od 15° występują już pewne trudności przy wykonywaniu

nawet prostych czynności z powodu niewygodnej pozycji pracującego. Zależnie od wielko-
ści nachylenia stosuje się odpowiednie urządzenia odstawcze w sposób podobny jak przy
drążeniu nachylonych wyrobisk kamiennych. W podobny również sposób rozwiązuje się
transport materiałów, przewietrzanie i odwadnianie.

Pochylnie i upadowe węglowo-kamienne drąży się przeważnie wąskim przodkiem, stosu-

jąc przybierkę spągu. Ma to na celu ochronę stropu przed osłabieniem go robotami strzelni-
czymi.

W górotworze mokrym drążenie szerokim przodkiem jest wręcz szkodliwe, gdyż mokry

kamień ułożony w kieszeni pod wpływem wilgoci i ciśnienia stropu może rozpełzać się,
stwarzając z biegiem czasu trudności w utrzymaniu wyrobiska.

Dzienne i miesięczne postępy uzyskiwane przy drążeniu korytarzowych wyrobisk nachy-

lonych węglowych i węglowo-kamiennych są na ogół mniejsze od postępów analogicznych
wyrobisk poziomych ze względu na trudności, jakie stwarza nachylenie.

Trudności te są szczególnie uciążliwe przy drążeniu wyrobisk o nachyleniu powyżej 50°.

Wyrobiska  takie  prowadzi  się  najczęściej  wykonując  przed  drążeniem  otwór  wiertniczy
wielkośrednicowy w węglu na całej długości projektowanego wyrobiska. Otwór ten w cza-
sie drążenia wykorzystywany  jest do przewietrzania przodka drążonego wyrobiska,  a rów-
nież do opuszczania urobku.

19.5.  Drążenie  wyrobisk  korytarzowych  w  górotworze  niezwięzłym  lub  przez  zroby  i
zawały

W górotworze niezwięzłym (sypkim) drążenie wyrobisk korytarzowych może być pro-

wadzone przez:

 uprzednie zestalenie luźnej masy skalnej metodą chemicznego utwardzenia, cementa-

cji lub zamrażania, a następnie drążenie wyrobiska w zestalonym górotworze;

 przez zastosowanie obudowy wyprzedzającej, tj. takiej, która wyprzedza urabianie

skał obudowa taka nosi nazwę obudowy wbijanej.

Obudowę wbijaną stosuje się przy drążeniu wyrobisk, korytarzowych przez zawały, w

których kruche i suche skały stropowe dały po zawaleniu usypisko złożone z drobnych brył
kamienia.

Drążenie wyrobiska korytarzowego z zastosowaniem obudowy wbijanej pokazano na

rys. 19.14.

Możliwie najbliżej zawału ustawia się odrzwia l. Następnie przez szparę utworzoną

między pułapem i stropnicą wbija się z jednego końca okładziny 2 (pale, okrąglaki, deski)
długości 1,2 do 1,5 m, szerokości 15 do 20 cm i grubości 3 do 5 cm wykonane z twardego,
dobrego (bez sęków) drewna. Okładziny te wbija się z lekkim wzniosem, jak pokazano na
rysunku.

Rys. 19.14. Drążenie wyrobiska korytarzowego
przez zawały (zroby).

W miarę wbijania okładzin wybiera się spod zabezpieczonego nimi pułapu kamień znaj-

dujący się w świetle wyłomu wyrobiska. Po wybraniu kamienia w całym przekroju, w po-
łowie  odległości  między  odrzwiami  normalnymi  1  i  3,  buduje  się  odrzwia  pomocnicze  4
nieco  wyższe  od  normalnych.  Odrzwia  te  mają  za  zadanie  dodatkowe  podtrzymanie  wbi-
tych okładzin. Następnie  dalej  wbija  się okładziny  i wybiera skałę  aż do uzyskania  możli-
wości zabudowania odrzwi 3. Nad ich stropnicą buduje się belkę prowadniczą 5 (kantówkę
z wycięciami  lub okrąglak). Przez wycięcia  lub w szparze między okrąglakiem  i stropnicą
wbija się okładziny 6 dla następnego zabioru.

Opis ten dotyczy wykonywania obudowy wyprzedzającej pułap wyrobiska, ale w razie

potrzeby można również stosować ją w ociosach i w spodku wyrobiska.

Pytania kontrolne

1. Wymień wyrobiska wchodzące w skład robót przygotowawczych wykonywanych w

pokładzie węgla.

2. Jakimi sposobami można drążyć wyrobiska korytarzowe węglowe?
3. Co wiesz o drążeniu chodnika węglowego sposobem zwykłym?
4. Przedstaw wyposażenie przodku węglowego drążonego z całkowitą mechanizacją.
5. Jakimi sposobami drąży się chodniki węglowo-kamienne?
6. Wyjaśnij nazwę chodnik kieszeniowy - kiedy drąży się te chodniki i jakie to daje korzy-

ści?

7. Jakimi zasadami należy się kierować drążąc nachylone wyrobiska węglowe i węglowo-

kamienne?