Temat: 9. Urabianie skał.

Urabianie skał jest jedną z zasadniczych operacji górniczych. Od najdawniejszych czasów górnicy doskonalili zarówno sposoby urabia­nia skał, jak i narzędzia służące do tego celu. Od wydajności urabiania zależy wydajność całego procesu wydobywania kopaliny użytecznej, czyli efekty pracy górnika.

Temat 9.1. Pojęcie urabiania i urabialności skał.

Skały znajdujące się w skorupie ziemskiej w stanie naturalnym noszą w języku górniczym nazwę calizny. Przez urabianie skały rozumie się odspajanie różnymi sposobami porcji skały od calizny. Urobiona skała powinna nadawać się do ładowania i transportu przy użyciu obecnie dostępnych środków transportowych oraz umożliwiać swobo­dne manipulowanie kopalinami, stosownie do wymogów aktualnych procesów technologicznych przeróbki i przetwórstwa kopalin.

Różne są sposoby urabiania skał, stosowane w zależności od różnych czynników. Górnika kopalni podziemnej, czy też odkryw­kowej, najbardziej interesują mechaniczne sposoby urabiania skał, gdyż te sposoby są tu prawie wyłącznie stosowane.

Mechaniczne urabianie polega na odspajaniu kawałków skały od calizny i rozdrobnieniu ich do wymaganych rozmiarów bez zmiany stanu skupienia z zastosowaniem różnego rodzaju maszyn, urządzeń i narzędzi.

Różne są stopnie trudności urabiania skał, wynikające z ich naturalnych własności Do mierzenia stopnia trudności urabiania, skał wprowadzono pojęcie ich urabialności. Przez urabialność w sensie mechanicznym rozumie się podatność skały na oddzielenie jej części od calizny.

W praktyce stosuje się różne sposoby pomiaru urabialności. Jednym z najprostszych sposobów jest pomiar ilości pracy potrzebnej do odspojenia i rozdrobnienia jednostki objętości skały; wyraża się to np. w J/m³.

W zależności od zastosowanych środków do urabiania skał można wyróżnić urabialność:

- strzelniczą, wyrażającą się liczbą kg materiału wybuchowego zużytego do urabiania 1 m³ skały,

- wiertniczą, czyli tzw. zwiercalność, mierzoną ilością czasu (w min) potrzebnego do odwiercenia np. 1 m otworu itp.

Temat 9.2. Klasyfikacja skał ze względu na urabialność.

Potrzeba klasyfikacji skał ze względu na urabialność wynika przede wszystkim z konieczności wyboru odpowiedniej, najbardziej efektyw­nej metody i sposobu urabiania danej skały.

Badanie i mierzenie urabialności skał nastręcza wiele trudności z uwagi na to, że urabialność zależy od wielu czynników. Istnieje wiele metod oznaczania urabialności skał, ale żadna z nich nie uwzględnia wpływu wszystkich czynników, stąd uzyskane wyniki mają jedynie wartość orientacyjną.

Najogólniej pod względem urabialności skały dzielimy na:

- sypkie,

- miękkie,

- kruche,

- twarde,

- bardzo twarde.

Skały sypkie są to piaski i żwiry nienastręczające większych trudności przy urabianiu.

Skały miękkie mają małą twardość i wytrzymałość, dają się stosunkowo łatwo urabiać. Do skał miękkich zalicza się iły, gliny, kredę, gips oraz niektóre typy węgla brunatnego.

Skały kruche mają zwykle gęstą sieć wyraźnych płaszczyzn z­mniejszonej spoistości, dzięki której są łatwo urabialne. Należą do nich: węgiel brunatny, niektóre typy węgla kamiennego oraz piaskow­ce szczelinowate i łupki piaszczyste.

Skały twarde odznaczają się dużą zwięzłością, twardością oraz wytrzymałością i wskutek tego są trudno urabialne. Zalicza się do nich węgiel kamienny i antracyty, zbite piaskowce oraz wapienie i dolomity.

Skały bardzo twarde są to przede wszystkim skały magmowe, jak granity, bazalty, gnejsy, porfiry i inne; są one bardzo trudno urabialne.

Dla węgla kamiennego zastosowano w Polsce wskaźnik urabialności f określony metodą M. B. Protodiakonowa. Główny Instytut Górnictwa w Katowicach przebadał za pomocą tej metody węgiel pochodzący z około 400 przodków ścianowych w Zagłębiach Górnośląskim i Dolnośląskim, co pozwoliło podzielić polskie węgle na pięć klas pod względem urabialności:

Klasa wskaźnik f nazwa węgla pod względem urabialności

I < 0,4 bardzo łatwo urabialny

II 0,4 - 0,8 łatwo urabialny

III 0,8 - 1,4 średnio urabialny

IV 1,4 - 2,4 trudno urabialny

V > 2,4 bardzo trudno urabialny Polskie węgle kamienne w większości należą do trudno lub bardzo trudno urabialnych. Jedynie większość pokładów w Rybnickim Okręgu Węglowym, w kopalni Gliwice i w Dolnośląskim Zagłębiu Węglowym mają wskaźnik f mniejszy, od 1,4, czyli należą do łatwo urabialnych.

Na podstawie wskaźnika f ustalono wytyczne dotyczące metod urabiania węgla dostępnymi maszynami krajowymi następująco:

wartość f metoda urabiania

0,3 - 1,2 strugi węglowe statyczne

do 1,5 kombajny frezujące średniej mocy do 120 kW

do 1,6 kombajny frezujące o mocy 135 kW

do 1,8 kombajny frezujące dużej mocy (240 kW)

do 2,4 kombajny dużej mocy oraz środki pomocnicze, jak strzelanie wstrząsowe, nawilgacanie pokładu itp.

> 2,4 materiały wybuchowe.

Dogodność stosowania tej metody klasyfikacji węgla pod względem urabialności polega na tym, że można określić z dużym przybliżeniem możliwość mechanizacji urabiania złoża już w trakcie opracowywania dokumentacji geologicznej. Ma to duże znaczenie przy podejmowaniu decyzji o eksploatacji złoża, gdyż mechanizacja urabiania wpływa znacznie na koszty wydobycia kopaliny użytecznej.

Pokłady węgla, nawet łatwo urabialne zawierają dość często twarde buły sferosyderytowe lub przerosty, które utrudniają urabianie, a czasami nawet uniemożliwiają mechanizację urabiania.

Temat 9.3. Sposoby urabiania skał.

Skały urabia się sposobami mechanicznymi, rzadziej fizycznymi i me­chanicznymi lub kombinacją tych sposobów.

Mechanicznie urabia się skały za pomocą:

- narzędzi ręcznych lub organów górni­czych maszyn urabiających;

- strumienia wody o dużym ciśnieniu (tzw. hydrourabianie);

- ciśnienia gazów wywiązujących się w otworach strzałowych w wyniku wybuchu w nich materiału wybuchowego lub wy­pływających z nabojnic wkładanych do otworów;

- wytwarzania w skale naprężeń cieplnych przez nagłe zmiany temperatury skały; np. dawniej zlewano wodą skałę nagrzaną ogniem, powodując jej spękanie; obecnie czynione są próby nagrzewania skał polem elektromagnetycznym wysokiej czę­stotliwości; nagrzewanie takie powoduje pękanie skały lub zmniejszenie jej wytrzymałości.

Fizyczne sposoby urabiania polegają na zmianie stanu skupienia skały ze stałego w ciekły lub gazowy bez powodowania zmian chemicznych. Zmiana stanu skupienia może być osiągnięta przez rozpuszczanie (ługowanie), np. soli zawartej w złożu, lub wytapianie, np. siarki metodą Frasha. Prowadzi się również próby urabiania skał przy użyciu światła laserowego o dużej energii.

Chemiczne sposoby urabiania polegają na zmianie stanu skupienia skały ze stałego w ciekły lub gazowy z równoczesnym przebiegiem reakcji chemicznych, np. za pomocą gazyfikacji skały (podziemne zgazowanie węgla itp.).

Temat: 9.4. Urabianie ręczne skał.

Od najdawniejszych czasów przez wiele wieków do urabiania skał służyły wyłącznie narzędzia ręczne, wykonane początkowo z kamie­nia lub jeleniego rogu, a później z żelaza. Były to kilofy, żelazka i młoty, kliny oraz łomy; łopaty i inne. Narzędzia te stosowano do urabiania nie tylko skał łatwo urabialnych, ale nawet najtrudniej urabialnych.

Obecnie narzędzia ręczne w postaci kilofów i łopat stosuje się w górnictwie sporadycznie i w zasadzie nie do urabiania, lecz do wykonywania różnych prac pomocniczych w skałach łatwo ura­bialnych.

Kilof górniczy używany jest do odbijania oraz obrywania calizny naruszonej przy robocie strzelniczej, rozbijania większych brył skalnych, wykonywania gniazdek dla stropnic i stojaków itp. Kilof coraz częściej zastępowany jest młotkami mechanicznymi. Łopatami również wyko­nuje się tylko czynności pomocnicze w skałach sypkich i miękkich, przy przebudowach, remontach obudowy, przeróbkach komór itp.

W górnictwie współczesnym nawet skały sypkie, jak piaski i żwiry, oraz miękkie - jak iły, gliny, węgiel brunatny - urabia się przy użyciu wysokowydajnych koparek mechanicznych.

Temat: 16.5. Urabianie maszynowe skał.

Rozwój mechanizacji urabiania i w ogóle mechanizacji operacji górniczych datuje się od momentu opanowania i rozpowszechnienia źródeł energii.

Obecnie do napędu maszyn urabiających stosuje się następujące rodzaje energii:

- elektryczną,

- hydrauliczną,

- powietrza sprężonego.

Energia elektryczna jest obecnie w górnictwie powszechnie stoso­wana. W ostatnich latach obserwuje się stały wzrost stopnia elekt­ryfikacji kopalń, czyli udziału energii elektrycznej w ogólnym bilansie energetycznym kopalni.

Jest tak, dlatego, ponieważ energia elektryczna ma wiele zalet, z których najważniejsze to:

- stosunkowo duża łatwość w rozsyłaniu do odbiorników, - łatwe przetwarzanie na energię mechaniczną,

- duża sprawność, czyli małe straty zarówno przy rozsyłaniu, jak i przy przetwarzaniu,

- łatwe sterowanie z dużymi możliwościami automatyzacji stero­wania,

- stosunkowo niskie koszty.

Wadami energii elektrycznej są:

- zagrożenie porażenia prądem elektrycznym,

- możliwość powodowania wybuchów metanu i pyłu węglowego oraz wzniecania pożarów.

Wady te powodują konieczność stosowania specjalnych obudów dla urządzeń elektrycznych (np. obudowy BM - bezpieczne wobec metanu) i specjalnych zabezpieczeń (np. zabezpieczenia przeciwraże­niowe, przeciwzwarciowe itp.).

Stosowanie energii elektrycznej wymaga przestrzegania przepisów dotyczących stosowania energii elektrycznej w kopalni. To gwarantuje skuteczne eliminowanie wad energii elektrycznej.

Energia hydrauliczna to energia cieczy znajdującej się w ruchu, który wywołany jest odpowiednią różnicą ciśnień. Energia hydraulicz­na została rozpowszechniona w kopalniach w ostatnich latach.

Celem wprowadzenia tej energii do napędu maszyn górniczych było przede wszystkim:

- wyeliminowanie niektórych wad energii elektrycznej,

- poprawa walorów użytkowych maszyn górniczych.

Napęd hydrauliczny składa się z pompy hydraulicznej i silnika hydraulicznego. Pompa hydrauliczna przekształca pracę silnika elekt­rycznego w energię cieczy tłoczonej pod różnym ciśnieniem i wprawia­jącej w ruch silnik (siłownik) hydrauliczny. Zespół pompa-silnik hydrauliczny może znajdować się w samej maszynie roboczej (np. w ciągniku kombajnu) lub też w chodniku przyścianowym, skąd tłoczy się ciecz przewodami wysokociśnieniowymi do silników (siłow­ników) znajdujących się w maszynach zainstalowanych w wyrobisku ścianowym.

Energia hydrauliczna ma wiele zalet, z których ważniejsze to:

- małe wymiary napędów,

- wysoka sprawność,

- bezprzekładniowy rozruch i bezstopniowa regulacja obrotów,

- możliwość przenoszenia dużych mocy i odporność na przeciążenia,

- możliwość uproszczenia urządzeń zdalnego sterowania i auto­matyzacji,

- przy należytej eksploatacji całkowite bezpieczeństwo wobec metanu i pyłu węglowego.

Energia hydrauliczna ma także wady, z których ważniejsze to:

- wysoki koszt układów hydraulicznych z uwagi na wymaganą dużą precyzję wykonania i wytrzymałości,

- układy hydrauliczne wymagają wysokich kwalifikacji i kultury technicznej od użytkowników.

Udział energii hydraulicznej w bilansie energetycznym kopalń stale się zwiększa.

Energia powietrza sprężonego nie tak dawno była dominującym rodzajem energii stosowanej w kopalniach, z uwagi na swoje zalety. Obecnie jej udział w bilansie energetycznym kopalń stale się zmniejsza. Stosuje się ją do napędu młotków mechanicznych, wiertarek obrotowych i udarowych oraz udarowo-obrotowych, wentylatorów lutniowych, niektórych typów ładowarek, pomp itp. Stosowanie energii powietrza sprężonego do napędu niektórych maszyn górniczych podyktowane jest brakiem udanych rozwiązań konstrukcyj­nych maszyn z napędem innym rodzajem energii lub względami bez­pieczeństwa.

Zaletami energii powietrza sprężonego są:

- całkowite bezpieczeństwo wobec metanu i pyłu węglowego,

- nie stwarzanie zagrożenia pożarowego,

- wpływa na poprawę komfortu pracy w kopalni, głównie przez obniżenie temperatury powietrza.

Do wad energii powietrza sprężonego należą:

- wysoki koszt (najdroższa z wszystkich rodzajów energii),

- mała sprawność zarówno w wytwarzaniu, przesyłaniu, jak i użytkowaniu,

- ograniczona moc napędów górniczych z uwagi na ograniczone wymiary.

Współcześnie stosuje się następujące maszyny do urabiania:

- maszyny do wiercenia otworów strzałowych i innych związa­nych z urabianiem skał,

- młotki mechaniczne,

- wrębiarki,

- kombajny ścianowe i chodnikowe,

- strugi węglowe, strugozgarniarki i tarany.

Temat: 16.5.1. Wiercenie otworów strzałowych.

Do wiercenia otworów strzałowych w górnictwie podziemnym stosuje się trzy następujące rodzaje wiertarek:

- obrotowe,

- udarowe,

- udarowo-obrotowe.

Wiertarki obrotowe. Produkuje się je w kilku wersjach do wierce­nia ręcznego oraz z urządzeniami podtrzymującymi i posuwem mecha­nicznym. Wiertarki obrotowe mogą mieć napęd elektryczny, pneuma­tyczny lub hydrauliczny.

Tradycyjnym producentem wiertarek obrotowych w Polsce jest Fabryka Sprzętu i Narzędzi Górniczych FASING w Katowicach, dawniej Moj-Rapid.

Ręczne wiertarki elektryczne mają korpus zaopatrzony w dwa uchwyty (rys. 16.1). W jednym z tych uchwytów znajduje się dźwignia służąca do uruchamiania wiertarki oraz gniazdo, przez które wprowadzony jest przewód oponowy doprowadzający energię elektryczną do silnika wiertarki.

W środkowej części korpusu znajduje się silnik elektryczny induk­cyjny zwarty trójfazowy, a w tylnej części korpusu na wale silnika osadzony jest wirnik wentylatora, który w czasie pracy silnika powoduje ruch powietrza wzdłuż żeberek w celu chłodzenia zwiększonej tym sposobem powierzchni obudowy silnika. W przedniej części korpusu jest wrzeciono służące do osadzenia wiertła oraz przekładnia zębata przenosząca obroty z silnika na wrzeciono i wiertło.

Wiertarki obrotowe pneumatyczne zbudowane są podobnie do elektrycznych, tylko w korpusie zamiast silnika elektrycznego znajduje się silnik napędzany powietrzem sprężonym. Silnik ten nie wymaga chłodzenia, więc korpus nie ma żeber, ale wymaga smarowania, do którego przewidziano system smarowniczy. System smarowniczy składa się ze zbiornika olejowego, korka wlewowego i pokrętła służącego do regulacji, intensywności smarowania. Ponadto w wiertarkach tych, zamiast gniazda wprowadzającego końcówkę przewodu oponowego, znajduje się króciec służący do przykręcania węża doprowadzającego powietrze sprężone.

Wiertła wiertarek obrotowych (rys. 16.2) mają znormalizowaną budowę. Składają się z ostrza 1, z żerdzi spiralnej 2, zawleczki 3 i uchwytu 4 wkładanego do wrzeciona wiertarki.

Do wiercenia otworów większej długości łączy się poszczególne żerdzie za pomocą różnego typu złączek (gwintowe, tulejowe itd.) i otrzymuje się tzw. żerdzie składane. Wiertła przeważnie są dwu­skrzydłowe. Ostrze jest wymienne i wstawiane do wywierconego w żerdzi otworu. Wymienne ostrze nazywa się końcówką. Dwuskrzyd­łowe rozwidlone ostrze wymienne, stosowane powszechnie w polskim przemyśle węglowym, nazywa się raczkiem (rys. 16.3).

Wiertarki obrotowe przeznaczone są da wiercenia w skałach miękkich lub kruchych (węgiel kamienny, miękkie łupki ilaste, kruche piaskowce itp.). Zasada ich pracy polega na skrawaniu warstwy skały na dnie otworu wierconego. Skrawanie to następuje pod wpływem nacisku na ostrze wiertła, które wskutek tego wcina się na niewielką głębokość w skałę (skały miękkie), a następnie w czasie obrotów wiertła następuje skrawanie.

Usuwanie zwiercin z otworu odbywa się przez spiralę wiertła i dzięki znacznym obrotom wiertła jest zwykle wystarczająco intensywne. W przypadku trudności w usuwaniu zwiercin stosuje się wiertła drążone, przez które - za pomocą głowic przepłuczkowych - do­prowadza się do otworu wodę przepłuczkową w celu usunięcia zwiercin. Wydajność wiercenia w danej skale i przy określonym typie wiertarki oraz przy założeniu jej prawidłowej obsługi zależy tylko i wyłącznie od prawidłowo zaostrzonego raczka. Wynika stąd, ze do wiercenia należy stosować ostre i prawidłowo zaostrzone raczki oraz proste wiertła.

Dane techniczne ręcznych wiertarek obrotowych wraz ze wska­zówkami odnośnie do zastosowania przedstawiono w tabl. 16.1. Wiertarki pneumatyczne mogą być stosowane zarówno w kopal­niach metanowych, jak i niemetanowych, natomiast wiertarki elekt­ryczne można stosować w kopalniach metanowych tylko wtedy, gdy mają obudowę ognioszczelną.

Nacisk wiertacza na wiertarkę - zwłaszcza elektryczną - nie powinien przekraczać 150 do 200 N. Stosowanie większych nacisków jest niedopuszczalne i niecelowe; może powodować uszkodzenie wier­tarki i jej nadmierne nagrzewanie się, co utrudnia lub uniemożliwia wiercenie, a nie zwiększa wydajności wiercenia. Wynika to z ograni­czonej mocy silnika, którą limituje ciężar wiertarki (wiertarka zbyt ciężka uniemożliwiałaby pracę z ręki).

Mając na uwadze liczne zalety maszyn z napędem hydraulicznym, skonstruowano wiertarkę obrotową hydrauliczną typu WHR-55. Wier­tarka ta składa się ze stacji zasilającej, z której medium podawane jest przewodami elastycznymi do silnika hydraulicznego zabudowanego w wiertarce. Obroty silnika przenoszone są na wiertło.

Wiertarki hydrauliczne mają wiele zalet, jak niewielką masę, odporność na przeciążenia, wysoki moment obrotowy, są bezpieczne wobec metanu, jeżeli mają ognioszczelną stację zasilającą.

Do ich wad należą: wysoki koszt produkcji, dodatkowe koszty związane z koniecznością instalowania w pobliżu przodku stacji zasilającej i inne. Obecnie w Polsce produkuje się wiertarki hydraulicz­ne OWHR-50 i WHR-55.

Do wiercenia w skałach średniej twardości (f = 4 - 6 - rudy, sole, łupki) konieczny jest większy docisk ostrza wiertła do skały; wymaga to zastosowania przesuwu mechanicznego. Również wiercenie długich otworów oraz otworów przeznaczonych dla kotwi wymaga stosowa­nia wiertarek o większej mocy. Wiertarką tego typu jest wiertarka WD-02 pokazana na rys. 16.4.

Wiertarki obrotowe nadają się do wiercenia tylko w skałach miękkich i średnio twardych. Do wiercenia w skałach twardych i zwięzłych (piaskowce, łupki piaszczyste, granity, kwarcyty, ił). Obecnie produkowane wiertarki obrotowe nie nadają, się ze względu na zbyt mały nacisk oraz szybkie tępienie się ostrzy (brak warunków niezbędnych do skrawania skały).

Wiertarki udarowe. Do wiercenia w skałach twardych stosuje się obecnie powszechnie wiertarki udarowe (rys. 16.5).

Ostrze wiertła wiertarki udarowej wykonuje uderzenie o skałę, co powoduje jej kruszenie i pękanie. Po każdym uderzeniu następuje obrót wiertła o pewien niewielki kąt i następne uderzenie. Dzięki temu, niezależnie od kształtu ostrza wiertła, otwory wiercone mają przekrój kołowy. Zwierciny z dna otworu wierconego mogą być usuwane przez:

- przedmuch powietrzem sprężonym,

- śrubowo zwinięte wiertło piórkowe,

- przepłuczkę wodną,

- odsysanie.

Wiertarki udarowe dzieli się na:

- lekkie, o masie do 15 kg, stosowane do wiercenia ręczne­go,

- ciężkie, o masie powyżej 15 kg, umieszczane na podpór­kach lub wozach wiertniczych oraz do wiercenia ręczne­go otworów skierowanych w dół, np. na dnie głębionego szybu.

Charakterystykę techniczną wiertarek udarowych stosowanych w polskim górnictwie podano w tabl. 16.2.

Wiertła do wiertarek udarowych wykonane są jako jednolite lub z oddzielnym ostrzem. Ostrza zbrojone są najczęściej wkładkami z węglików spiekanych, przy czym ostrze oddzielne w postaci koronki łączy się z żerdzią za pomocą gwintu lub stożka. Wiertła mogą być o przekroju sześciokątnym lub piórkowym, pełne i drążone dla przepłuczki wodnej lub przedmuchu oraz odsysania.

Jeżeli wiertarka nie jest konstrukcyjnie przygotowana do przepłu­czki, to stosuje się odpowiednie wiertła drążone umożliwiające zamo­cowanie w jej tylnej części głowicy przepłuczkowej, przez którą wprowadza się wodę do kanału wydrążonego w wiertle i tym kanałem do otworu wierconego.

Koniecznym warunkiem uzyskania postępu wiercenia jest skuteczne usuwanie zwiercin z dna wierconego otworu. W przypadku nie­wystarczającego usuwania zwiercin, znaczna moc energii wiertarki jest bezużytecznie tracona na kruszenie kawałków skały na dnie otworu.

Usuwanie zwiercin przez przedmuch polega na doprowadzeniu powietrza sprężonego kanałem wydrążonym w wiertle na dno wier­conego otworu. Powietrze to wydmuchuje zwierciny oraz chłodzi ostrze wiertła. Rozróżnia się przedmuch zwykły i wzmocniony.

Przedmuch zwykły następuje w czasie normalnej pracy wiertarki w tych momentach, gdy powietrze sprężone dopływa do tej części cylindra, która połączona jest z kanałem w wiertle. Jest on więc niezbyt intensywny i przerywany.

Przedmuch wzmocniony uzyskuje się po przestawieniu odpowied­niej dzwigni na cylindrze wiertarki. Powoduje to zatrzymanie pracy wiertarki i stały dopływ powietrza sprężonego na dno wiercone­go otworu.

Usuwanie zwiercin przez przedmuch jest na ogół wystarczające i bardzo wygodne w stosowaniu, bo nie wymaga dodatkowego wyposażenia wiertarek. Wadą tego sposobu usuwania zwiercin jest powodowanie znacznego zapylenia przodku pyłami o znacznej szkod­liwości dla zdrowia.. Obecnie ten sposób usuwania zwiercin stosuje się przeważnie w kopalniach odkrywkowych, gdzie naturalne usuwanie pyłu z wyrobiska jest dostatecznie intensywne.

Równie prostym sposobem usuwania zwiercin jest stosowanie do wiercenia śrubowo zwiniętych wierteł piórkowych. W tym przy­padku zwierciny, które z dna otworu dostają się do jego cylin­drycznej części, zabierane są na zewnątrz przez pióra wiertła, po­dobnie jak w otworach wierconych wiertarkami obrotowymi. Usu­wanie zwiercin tym sposobem jest niedostatecznie intensywne z uwagi na małe i przerywane obroty wiertła. Z tego powodu może być sto­sowane tylko w przypadku wiercenia otworów nachylonych w górę.

Usuwanie zwiercin przez przepłuczkę wodną polega na doprowa­dzeniu wody przez drążone wiertło na dno wierconego otworu. Strumień wody zabiera zwierciny, chłodzi ostrze wiertła i wynosi je na zewnątrz otworu. Ten sposób usuwania zwiercin gwarantuje wystarczającą intensywność oraz nie powoduje szkodliwego zapylenia przodku.

Do jego wad należy konieczność instalowania rurociągów wod­nych w pobliżu przodków lub stosowania urządzeń do zasilania wiertarek albo głowic przepłuczkowych wodą.

Rys. 16.5. Wiertarka udarowa pneumatyczna typu WLTP-22

a - widok,

b - przekroje;

1 - kołnierzowy rozrząd powietrza sprężonego,

2 - nieruchome koło zapadkowe obracadła,

3 - głowica sworznia z wielowypustem pochyłym,

4 - nakrętka współpracująca z pochyłym wielowypustem sworznia,

5 - tłok-bijak,

6 - tuleja z wielowypustami prostymi współpracująca z tłokiem oraz chwytem wiertła,

7 - kanał doprowadzający powietrze sprężone dla przedmuchu,

8 - kanały doprowadzające powietrze odlotowe dla smarowania mgłą olejową mechanizmu

obrotu wiertła

Ponadto sposób ten nie może być stosowany w skalach pęcz­niejących pod wpływem wody, bo wówczas nastąpiłoby zaklinowanie wiertła w otworze.

Innym stosunkowo nowym sposobem usuwania zwiercin jest odsysanie. Polega na wciąganiu zwiercin do wydrążonego w wiertle odpowiedniego otworu pod wpływem strumienia powietrza, który jest wywoływany specjalnym urządzeniem.

W polskim górnictwie do odsysania stosuje się pyłochłonny np. typu Smok. Usuwanie zwiercin tym sposobem jest średnio intensywne, ale ma tą zaletę, że może być stosowane w tych przypadkach, gdy inne sposoby zawodzą lub są niewskazane.

Wiertarki udarowe dotychczas mają udane rozwiązania konstrukcyj­ne wyłącznie z napędem powietrzem sprężonym. Wiertarki takie wymagają jednak ciągłego smarowania. Niektóre wiertarki udarowe mają wbudowany zbiornik oleju, z którego jest zasysany olej w ilości koniecz­nej do smarowania ruchomych wewnętrznych części wiertarki. Częściej jednak stosuje się smarownice przewodowe umieszczone na przewodzie w pobliżu wiertarki. Warunkiem poprawnego działania smarownicy jest podawanie oleju w tej samej ilości, niezależnie od położenia smarownicy.

W smarownicy typu SP-1 mieści się 0,5 kg oleju, co wystarcza na jedną zmianę przy mało intensywnej pracy wiertarki.

Z uwagi na znaczną masę wiertarek udarowych do ich pod­trzymywania w czasie wiercenia oraz wywierania docisku do skały stosuje się podpory. Zastosowanie podpory eliminuje skutki działania odrzutu wiertarki jako czynnika szkodliwego dla organizmu wiertacza.

W kraju produkuje się trzy typy podpór pneumatycznych: P-62A, P-68 i P-75 (rys. 16.6).

Cięższe wiertarki mocuje się także na słupach rozporowych, wyposażonych w urządzenia do mechanicznego przesuwania wiertarki oraz na manipulatorach wozów wiertniczych, umożliwiających wier­cenie na różnych wysokościach i pod różnymi kątami.

Wiertarki udarowo-obrotowe. Zalety wiercenia obrotowego i udarowe­go połączone w wiertarkach udarowo-obrotowych.

W wiertarkach udarowo-obrotowych wiertło wykonuje ciągle, niezbyt duże obroty oraz uderzenia przy stałym dość znacznym docisku wiertła do calizny. W wyniku tego uzyskano znaczne zwiększenie wydajności wiercenia, wyeliminowano straty energii na powtórne miażdżenie zwiercin, zmniejszono szybkość tępienia ostrza.

Do wiercenia obrotowo-udarowego stosuje się wiertła o specjal­nych ostrzach zbrojonych węglikami spiekanymi (rys.. 16.7).

Ze względu na znaczną masę wiertarek, dużą siłę docisku oraz silne drgania wiercenie obrotowo-udarowe wymaga prowadzenia wiertarek na ciężkich i sztywnych wysięgnikach wozów wiertniczych.

Wiertarki obrotowo-udarowe wykonuje się zwykle z napędem pneumatycznym zarówno dla układu udarowego, jak i obrotu. Usu­wanie zwiercin z otworów wierconych wiertarkami obrotowo-udaro­wymi przeważnie odbywa się za pomocą przepłuczki

W kraju produkuje się wiertarkę obrotowo-udarową typu P-1.

Dane techniczne wiertarki typu P-1

Moc silników, kW 3,7

Prędkość obrotowa wiertła, obr/min 70/150

Liczba uderzeń, 1/min 1400

Energia uderzenia, N.m 80

Zużycie powietrza sprężonego, m³/min 9,0

Ciśnienie nominalne, MPa 0,4

Masa wiertarki, kg 150

Średnica wierconych otworów może wynosić od 42 do 63 mm w skałach twardych i do 100 mm w skałach średnio twardych i łatwo urabialnych.

Temat: 16.5.2. Urabianie młotkami mechanicznymi.

Młotki mechaniczne, dawniej zwane także młotkami odbudowy, stanowiły jeden z pierwszych sposobów częściowej mechanizacji urabia­nia miękkiego węgla w ścianach i chodnikach. Obecnie młotki mechaniczne stosowane są w górnictwie podziemnym jako urządzenia pomocnicze w robotach przodkowych oraz przy remontach obudowy, przebudowach wyrobisk itp., szczególnie w tych miejscach, gdzie roboty strzelnicze z różnych względów są zabronione. W przodkach młotki są stosowane do wyrównywania ociosów, wykonywania gniazd dla obudowy, rozbijania większych brył skalnych itp.

W górnictwie podziemnym znalazły zastosowanie młotki mechani­czne z napędem pneumatycznym. Dzieli się je w zależności od masy, od której zależy moc młotka, na:

- lekkie, o masie 7 do 9 kg,

- średnie, o masie 10 do 12 kg,

- ciężkie, o masie powyżej 12 kg.

Na rys. 16.8 przedstawiono przekrój przez typowy młotek pneumatyczny z rozrządem zaworowym (kulkowym). Młotek pneumatyczny składa się z: cylindra 1, tloka-bijaka 2, mechanizmu rozrządu 3, uchwytu 4, grotu 5.

W położeniu przedstawionym na rys. 16.8a powietrze sprężone z węża dostaje się przez króciec do rozrządu, a następnie przez kanał 6 do przedniej części cylindra. Działa tu swoim ciśnieniem na tłok-bijak powodując jego ruch w prawo (suw jałowy), a w rozrządzie działa na kulkę utrzymując ją w prawym położeniu, przez co wlot powietrza do kanału 8 jest zamknięty.

W czasie ruchu tloka-bijaka 2 w prawo powietrze atmosferyczne znajdujące się w tylnej części cylindra uchodzi początkowo otworami wylotowymi_, 7, a gdy otwory te zostaną przysłonięte przez tlok-bijak, rozpocznie się sprężanie tego powietrza, co spowoduje wzrost ciśnienia na kulkę rozrządu przez kanał 8. Przy dalszym ruchu tloka-bijaka w prawo jego przednia krawędź przechodzi poza otwory wylotowe 7, przez które powietrze sprężone z przedniej części cylindra uchodzi do atmosfery. Powoduje to spadek ciśnienia w przedniej części cylindra, w kanale 6 i działającego na kulkę rozrządu, która pod wpływem ciśnienia działającego z kanału 8 zostanie przerzucona do przedniej części komory rozrządu (w lewo), zamykając wlot powietrza sprężone­go do kanału 6 i przedniej części cylindra (rys. .16.8b).

Powietrze dopływające do tylnej części cylindra działa swoim ciśnieniem na tlok-bijak, powodując jego ruch do przodu (suw roboczy). W początkowej fazie tego ruchu powietrze atmosferyczne z przedniej części cylindra uchodzi otworami wylotowymi 7, a gdy otwory te zostaną przysłonięte przez tlok-bijak, następuje spręża­nie powietrza w przedniej części cylindra i przez kanał 6 zaczyna działać ciśnienie na kulkę rozrządu. W końcowej fazie ruchu tlo­ka-bijaka następuje uderzenie bijaka o grot, które przenosi się na skałę przez jego ostrze (zostaje wykonana praca użyteczna), oraz zostają otwarte otwory wylotowe 7, przez które powietrze sprężone z tylnej części cylindra uchodzi do atmosfery. Powoduje to spadek ciśnienia zarówno w tylnej części cylindra, jak i w kanale 8 oraz w komorze rozrządu.

Ponieważ na kulkę działa przez kanał 6 ciśnienie powietrza sprężonego przez tlok-bijak, przeto zostaje ona przerzucona w położenie prawe zamykając dopływ powietrza sprężonego do tylnej części cylindra, a kieruje go przez kanał 6 do przedniej - rozpoczyna się kolejny suw jałowy tloka-bijaka.

W polskich kopalniach stosuje się wiele odmian młotków pneuma­tycznych, różniących się, rodzajem rozrządu oraz wielkością i masą. Charakterystykę techniczną młotków produkowanych seryjnie i naj­częściej stosowanych podano w tabl. 16.3.

Jakkolwiek we współcześnie produkowanych młotkach mechanicz­nych nie stosuje się już rozrządów kulkowych, to zasada ich pracy jest taka sama. Celem stosowania innych konstrukcji rozrządów jest uzyskanie lepszej sprawności i niezawodności młotków. Większość obecnie stosowanych młotków mechanicznych ma system smaro­wniczy, składający się ze zbiornika oleju umieszczonego najczęściej w uchwycie młotka, z którego olej kanałami przedostaje się do rozrządu w czasie przepływu powietrza sprężonego do młotka.

Niektóre młotki mechaniczne wyposażone są także w urządzenia do zraszania. Stosuje się je w przypadku powodowania silnego zapylenia w czasie pracy młotka.

W czasie pracy młotkami mechanicznymi należy przestrzegać następujących zasad:

- dbać o należyte smarowanie młotka (rozrząd, cylinder, bi­jak - olejem, tylna część grotu - smarem stałym)

- w czasie pracy tak trzymać młotek, aby oś ramienia pokrywała się z osią młotka (rys. 16.9);

- nie demontować młotka w miejscu pracy; uszkodzone młotki należy oddać do warsztatu do naprawy;

- po skończonej pracy młotek z wężem należy powiesić w miejscu suchym;

- przed przyłączeniem węża do młotka należy go przedmuchać powietrzem sprężonym.

Temat: 16.5.3. Urabianie wrębiarkami.

Obecnie w polskich kopalniach pracuje jedna wręboładowarka w kop. Murcki - resztę rozdziału należy traktować historycznie. Wrębiarki są to maszyny do wykonywania wrębów. Wrębem nazywa się wąską szczelinę wykonaną w caliźnie przodka. Pod­stawowymi wymiarami wrębu są: wysokość h, głębokość g i długość l (rys. 16.10)

Celem wykonywania wrębów jest ułatwianie urabiania za pomocą materiałów wybuchowych przez odsłonięcie dodatkowej płaszczyzny calizny. Zmniejsza się dzięki temu liczbę otworów strzałowych, zużycie materiałów wybuchowych i środków zapalczych. Równocześnie unika się nadmiernego kruszenia węgla i tworzenia pyłu oraz zwiększa się wychód grubych sortymentów. Jeszcze w latach pięćdziesiątych ura­bianie z wrębami było szeroko rozpowszechnione w polskim górnict­wie węglowym, obecnie zostało prawie całkowicie zastąpione maszy­nami zespołowymi.

Temat: 16.5.4. Urabianie maszynami zespołowymi.

Maszyny zespołowe, czyli kombajny, wykonują równocześnie kilka operacji górniczych - najczęściej urabiają ładują.

Ze względu na dużą, wydajność i całkowitą mechanizację uciążli­wych operacji górniczych maszyny zespołowe są stosowane coraz powszechniej.

W polskim górnictwie węglowym powszechne zastosowanie znalazły do mechanizacji drążenia chodników - kombajny chodnikowe, a do urabiania i ładowania w wyrobiskach ścianowych - kombajny ścianowe.

Temat: 16.5.4.1. Kombajny chodnikowe.

Całkowitą mechanizację drążenia chodników węglowych uzyskuje się przez zastosowanie do ich drążenia kombajnów chodnikowych. Kom­bajn urabia caliznę węglową, ładuje urobek na przenośnik odstawy i jest pomocny przy wykonywaniu obudowy górniczej. Urabianie polega na skrawaniu (frezowaniu) calizny węglowej organem urabiającym. Pozwala to na nienaruszenie górotworu robotą strzelniczą, uzyskanie dokładnego kształtu pożądanego wyłamu skalnego, a również skraca do minimum obecność załogi w czole przodku, zwiększając bezpieczeństwo pracy.

Wady: to duże zapylenie przodku i zmniejszenie ilości grubego urobku.

Obecnie w polskim górnictwie węglowym stosowane są najczęściej kombajny chodnikowe AM-5O, również w odmianach AM-50Z i AM-SOIIB produkowane w Polsce na licencji austriackiej firmy Alpina-Miner. Obok nich stosowane są również kombajny rosyjskie PK-9r.

Kombajn chodnikowy stanowi maszynę zespołową złożoną z na­stępujących podstawowych zespołów: wysięgnika z organem urabiają­cym 1, nadwozia z obrotnicą 2, umożliwiającą urabianie calizny na określonej szerokości bez przemieszczenia całego kombajnu, podwozia gąsienicowego 3, ładowarki łapowej 4, podawarki zgrzebłowej przy­czepnej (w PK-9r), lub stanowiącej integralny zespól kombajnu (AM-50) oraz układów hydraulicznych i elektrycznych.

Organ urabiający kombajnu PK-9r wykonany jest w kształcie stożka o średnicy postawy 800 mm i długości 600 mm. Uzbrojony jest w 36 noży promieniowych. Urabianie następuje przez wysuwanie organu urabiającego do przodu siłownikami hydraulicznymi Zabiór wynosi 600 mm.

W kombajnie AM-50 organ urabiający składa się z dwóch stożków usytuowanych poziomo, prostopadłych do osi wysięgnika i uzbrojo­nych w 96 noży stycznych. Dzięki większej liczbie noży i mniejszemu zabiorowi, kombajn AM-50 nadaje się również do urabiania skał o wytrzymałości na ściskanie do 10 kPa, a - więc łupków ilastych, łupków piaszczystych i piaskowców łupkowych. Kombajny chod­nikowe mogą pracować bez zastrzeżeń w polach niemetanowych i metanowych kat. I. W polach metanowych kat. II, III i IV drążenie wyrobisk korytarzowych kombajnami jest uwarunkowane ustaleniami

zasad ich przewietrzania przez Główny Instytut Górnictwa w porozu­mieniu z Wyższym Urzędem Górniczym.

Charakterystyka techniczna kombajnów chodnikowych Pk-9r AM-50

Wydajność w węglu, t/min do 2,6 do 1,7

Wysokość wyrobiska, m 2,2-3,9 2,0-3,75

Szerokość wyrobiska, m 3,0-5,8 3,0-4,80

Moc silników, kW 183,8 155 (100+5 x 11)

Nachylenie pokładu, stopnie 10 15

Masa, t 30 24

Kombajn AM-50Z ma moc zainstalowaną 100+ 3 x 11 + 2 x 15 kW. Kombajnem AM-5OIIB można drążyć wyrobiska szerokości do 5,66 m i wysokości do 4,8 m. Jego moc zainstalowana wynosi 100+5 x 11 kW. Prędkość jazdy obu tych kombajnów wynosi 5 m/min.

Temat: 16.5.4.2. Kombajny ścianowe.

Kombajnem ścianowym nazywamy kombajn przeznaczony do pracy w przodkach ścianowych. Zależnie od sposobu urabiania węgla rozróżnia się:

- kombajny strugające, w których organ urabiający przesuwa się ruchem postępowym i odcina urobek w przodku ścianowym; tego typu maszyny stosowane są do węgli miękkich i znane są pod nazwą strugów, strugozgarniarek, taranów.

- kombajny wycinające urabiające węgiel odpowiednio skonstru­owanymi wrębnikami; kombajny tego typu wprowadzano do polskiego górnictwa bez powodzenia; cechowały się one dużym zabiorem wynoszącym 1,6 do 2,0 m;

- kombajny wiercące urabiające węgiel zespołem wierteł - nie były stosowane w polskim górnictwie;

- kombajny frezujące, w których organ urabiający w postaci bębna, ślimaka lub tarczy skrawa caliznę węglową osadzonymi na nich nożami; kombajny te cechują się małymi zabiorami 0,6 do 1,0 m.

Pierwszym wprowadzonym do polskiego górnictwa węglowego kombajnem frezującym był kombajn angielski Anderton. Wzorowany na nim kombajn KWB-2 i jego odmiana z silnikiem pneumatycznym KWB-2p zapoczątkowały szybki rozwój kombajnizacji oraz rozpowszechniły metodę wybierania ścian krótkimi zabiorami. Spowodowało to przewrót w dziedzinie organizacji pracy wybierania węgla systemem ścianowym i podwyższyło w znacznym stopniu koncentrację wydoby­cia oraz wydajność.

Przy zastosowaniu kombajnów płytkozabiorowych czoło ściany jest wolne od stojaków obudowy i przenośnik w nowe pole przesuwa się w całości. Zmniejszenie zabioru, a więc kroku obudowy, umożliwiło zmechanizowanie obudowy, co w systemie głębokozabiorowym było niemożliwe.

Kombajny frezujące składają się z trzech podstawowych zespołów połączonych z sobą śrubami:

- jednej lub dwóch głowic z organami urabiającymi,

- ciągnika,

- silników elektrycznych i hydraulicznych.

Oprócz tego kombajn wyposażony jest w różne urządzenia i ze­społy pomocnicze, w sanie (płozy), za pośrednictwem, których kom­bajn posuwa się po przenośniku, w wózek do układania na nim oponowego przewodu elektrycznego lub układaka takiego przewodu, w urządzenia do zraszania, sygnalizacyjne i in.

W polskich kopalniach węgla stosuje się wiele typów kombajnów frezujących przystosowanych do pracy w rożnych warunkach górni­czo-geologicznych. Ze starszych typów wymienić należy: KWB-125z, KR-1, KWB-3DS, KWB-3DFamur, KWB-3RDS, KWB-3RFamur, KWB-6, KWB-3RDU produkcji krajowej oraz zagraniczne: angielski Anderson-Mavor, niemiecki Eickhoff, rosyjskie KSz-1kg, 2K-52, UKR-1k.

Nowoczesne typy kombajnów produkowane obecnie przez polski przemysł maszyn górniczych przedstawiono w czasie zajęć praktycznych.

Pierwsze kombajny miały jedną głowicę urabiającą i były wyposa­żone w silniki elektryczne o malej mocy. W kombajnie KWB-3 zastosowano silnik na napięcie 500 V o mocy 125 kW. Kombajn KWB-3D był już przeznaczony do dwukierunkowego urabiania. W kombajnie KWB-4 wprowadzono jedną głowicę z dwoma or­ganami urabiającymi - jednym umocowanym sztywno w głowicy i drugim na ramieniu poruszanym siłownikiem hydraulicznym. Przez odpowiednie podnoszenie ramienia kombajn mógł być dostosowany do wysokości ściany. Był to pierwszy kombajn ramionowy.

KombajnKWB-3DS przeznaczony jest do dwukierun­kowego urabiania i ładowania węgla w ścianach wysokości 1,3 do 1,8 m o nachyleniu do 30°. Przy nachyleniu ściany powyżej 12° kombajn może pracować tylko z odpowiednim kołowrotem bez­pieczeństwa. Kombajn składa się z dwóch głowic, dwóch organów urabiających, dwóch silników elektrycznych (1000 V o mocy 135 kW każdy), ciągnika hydraulicznego i sań hydraulicznych. Kombajn prowadzony jest na przenośniku (prowadniki rurowe). Organy urabiające są ślimakowe, samowcinające, to znaczy umożliwiające wcinanie się do calizny bez konieczności wykonywania w ścianie tzw. wnęk kombaj­nowych. Wymiary organów urabiających są ujednolicone, a ich średnice wynoszą od 1300 do 1700 mm (stopniując, co 100 mm). Zabiór może wynosić 630 lub 800 mm. Wyposażone są w noże styczne i promieniowe oraz dysze zraszające.

Do przesuwania kombajnu służy ciągnik hydrauliczny z ręczną lub automatyczną regulacją prędkości posuwu od 0 do 7,4 m/min. Ciąg­nik zbudowany jest z elementów mechanicznych, hydraulicznych i elektrycznych umieszczonych we wspólnym kadłubie.

Kombajn uruchamia się tylko przyciskiem Zał, znajdującym się pod uchylną pokrywą na kombajnie. Po naciśnięciu przycisku Zał. automatycznie nadawany jest sygnał akustyczny ostrzegający. Po upływie około 5 s następuje uruchomienie pierwszego silnika, a po dalszych 4 s uruchomienie drugiego. W przypadku stosowania koło­wrotu bezpieczeństwa jego napęd uruchamiany jest również samo­czynnie.

Sterowanie kombajnem może odbywać się bezpośrednio przez odpowiednie manipulowanie dźwigniami sterowniczymi znajdującymi się na kombajnie lub zdalnie (radiowo) za pomocą urządzenia typu RADIAN-FM. Nadajnik urządzenia sterowniczego powinien być w odległości do 15 m od kombajnu.

Kombajn typu KWB-3DS wybiera zabiór w ścianie dwukierun­kowo na całą jej wysokość. Na początku ściany sanie hydrauliczne kombajnu ustawia się tak, aby organ urabiający przedni urabiał węgiel aż pod samym stropem, organ tylny przy spągu. Tylny organ służy również do ładowania pozostałego urobku. Po dojechaniu do końca ściany uprzednio podniesiony organ kombajnu obniża się, a obniżo­ńy - podnosi i cykl rozpoczyna się na nowo po dokonaniu wcięcia (zawrębienia) organów urabiających do calizny na głębokość zabioru. Poszczególne fazy cyklu pracy kombajnu w ścianie przedstawiono na rys. 16.14.

Rys. 16.14. Fazy pracy kombajnów KWB-3DS w ścianie.

Kombajn KGS-245 (rys. 16.15) jest kombajnem płytkozabiorowym dwuramieniowym średniej mocy. Stosuje się go do dwukierunkowego, bezwnękowego urabiania i ładowania węgla kamiennego w ścianach o wysokości 1,1 do 2,0 m. Kombajn może pracować w ścianach nachylonych podłużnie do 35° i poprzecznie do 10°. Przeznaczony jest do współpracy z przenośnikiem Rybnik-225/750 i obudową Gli­nik-066/16-Ozk lub Glinik-08/22-Ozk.

Rys. 16.15. Kombajn ścianowy typu KGS-245

W skład kombajnu KGS-245 wchodzą następujące zespoły:

- dwa ramiona nośne, w których zamontowane są poprzecznie silniki elektryczne napę-dzające organy urabiające;

- zespół napędowy stanowiący ciągnik zasadniczy napędzany silnikiem elektrycznym o mocy 45 kW; silnik elektryczny napędzający pompy ciągnika zasadniczego jest poprzecznie zamontowany w kadłubie ciągnika;

- zespół napędowo-sterowniczy składający się ze skrzyni apara­tury elektrycznej i ciągnika pomocniczego;

- instalacja hydrauliczna.

Zespół napędu posuwu pracuje w bezłańcuchowym systemie napę­du posuwu. W kombajnie organy urabiające napędzane są silnikami elektrycznymi o mocy 100 kW umieszczonymi poprzecznie w stosun­ku do osi podłużnej kombajnu. Ciągniki wyposażone są w hamulce hydrauliczne.

Do zwalczania pyłu węglowego powstającego przy urabianiu calizny węglowej stosuje się wydajną instalację wodną. Kombajn jest przystosowany do sterowania lokalnego za pomocą urządzeń sterowniczych znajdujących się na kombajnie lub zdalnie - ra­diowo. Napięcie zasilania - 1000 V. Średnica organów urabiających 1000, 1250 i 1400 mm. Szerokość kombajnu (bez uchwytu na ka­bel) - 1944 mm, wysokość (bez organów urabiających) - 804 mm. Masa kombajnu wynosi 18 t.

Kombajn KGS-440/2B (rys. 16.16) jest kombajnem płytkozabioro­wym, dwuramionowym z bezcięgnowym systemem posuwu typu Poltrak II przeznaczony do współpracy z przenośnikiem Ryb­nik-80/Poltrak II.

Kombajn przeznaczony jest do wybierania pokładów systemem ścianowym o nachyleniu podłużnym do 35^o i poprzecznym do 6 °. Przy nachyleniu podłużnym powyżej 12° należy stosować kołowrót bez­pieczeństwa. Urządzenia elektryczne kombajnu mają budowę ognio­szczelną umożliwiającą pracę w pomieszczeniach ze stopniem niebez­pieczeństwa „a" „b" i „c”.

W skład kombajnu wchodzą następujące zespoły główne: dwa wzmocnione ramiona wraz z silnikami elektrycznymi i organami urabiającymi, zespół napędu posuwu, wstawka, skrzynia aparatury elektrycznej, dwa przeguby oraz sanie kombajnowe.

Cechą charakterystyczną tego kombajnu jest zabudowanie sil­ników elektrycznych bezpośrednio w ramionach głowic urabiających. Zastosowano organy urabiające, usytuowane na końcach maszyny, oraz bezstopniowa regulacja wysokości urabiania umożliwiają samo­wcinanie i bezwnękową pracę kombajnu.

Bezcięgnowy napęd w systemie Pottrak II wdrożony został w 1980 roku. W systemie tym gwiazda napędowa ciągnika kombajnowego pracuje w płaszczyźnie poziomej i zazębia się z drabinką dociskaną do ciągnika specjalną przystawką, co powoduje przesuwanie kombajnu. Usunięcie cięgna z pola ścianowego poprawia w znacznym stopniu bezpieczeństwo pracy w ścianie.

Rys. 16.16. Kombajn ścianowy typu KGS-440/213

Obecnie w kopalniach węgla kamiennego stosuje się obok systemu Poltrak również bezcięgnowe systemy posuwu kombajnu Eicotrack i Dynatrack. W systemach tych gwiazda napędowa pracuje w płasz­czyźnie pionowej i zazębia się w pierwszym przypadku z drabinką odlewaną lub kutą, a w drugim z łańcuchem dwupodziałowym. Elementy robocze (drabinki lub łańcuch) zabudowane są pomiędzy, korytem a przystawką.

Do zwalczania pyłu węglowego powstającego przy urabianiu ściany węglowej stosuje się bardzo skuteczny wysokociśnieniowy układ zraszania AQUA.

Kombajn jest przystosowany do sterowania przez obsługę. Napię­cie znamionowe wynosi 1000 V. Szerokość kombajnu 2285 mm - wy­sokość (bez organów urabiających) 1670 mm. Masa kombajnu wy­nosi 32,0 t.

Kombajn KSE-344 przeznaczony jest do dwukierunkowego bez­wnękowego urabiania i ładowania urobku w pokładach grubości 0,9 do 1,9 m, nachylonych podłużnie do 35° i poprzecznie do 10°. Przy nachyleniu powyżej 12° kombajn jest zabezpieczony przed obsunię­ciem się w dół hamulcami tarczowymi zamocowanymi bezpośrednio na wałkach napędowych silników mechanizmu posuwu. Hamulce są odblokowywane za pomocą ciśnienia oleju z układu hydraulicznego.

Kombajn jest przystosowany do współpracy z obudową Gli­nik-06/16 lub Glinik-08/22-Ozk oraz z przenośnikiem zgrzebłowym Rybnik-225 z rynnami szerokości 750 mm.

Schemat kombajnu przedstawiono na rys. 16.17.

Rys. 16.17. Kombajn ścianowy typu KSE-344

1 - silnik mechanizmu posuwu,

2 - silnik napędu organów urabiających,

3 - ładowarka

Temat: 16.5.4.3. Urabianie strugami węglowymi.

W polskich kopalniach, szczególnie w kopalniach Rybnickiego Okrę­gu Węglowego, stosuje się coraz powszechniej wybieranie węgla strugami.

Strug typu SWS-4 (rys. 16.18) składa się z głowicy 1, przenośnika zgrzebłowego 2, dwu napędów 3 poruszających głowicę, belki oporo­wej 4, podciągnika 5 kotwiczącego przenośnik 2, przesuwników 6, dwu mechanizmów zapadkowych do przesuwania napędow oraz urządzeń elektrycznych, oswietleniowych i sygnalizacyjnvch.

Rys. 16.18. Strug typu SWS-4

Głowica ciągniona łańcuchem, poruszająca się wzdłuż czoła ściany, ścina swymi nożami warstwę węgla grubosci do 100 lub 150 mm. Aby głowica wskutek reakcji węgla nie została od czoła ściany odepchnięta, wywierany jest na nią nacisk za posrednictwem prowadnicy przenoś­nika przez zespół przesuwaków hydraulicznych typu PH-6 lub przesu­waków, stanowiących wyposażenie obudowy zmechanizowanej. W cza­sie ruchu głowicy nagarnia ona urobiony węgiel na przenośnik. Ponieważ głowica strugowa nie wymaga bezpośredniej obecności obsługi w czasie urabiania, przeto jej prędkość może być znaczna i wynosi 26,4 do 102,6 m/min. Wysokość głowicy strugowej dobiera się w zależności od warunków górniczych; minimalna jej wysokość wynosi 500 mm.

Do kotwiczenia oraz przesuwania zwrotnego napędu struga służy podciągnik kotwiący. Zadaniem jego jest również zabezpieczenie przenośnika strugowego przed spełzaniem przy pracy w ścianach na­chylonych oraz przesuwanie przenośnika wzdłuż jego osi podłuż­nej w razie potrzeby. Podciągnik kotwiący pozwala na przesu­nięcie przenośnika długości około 160 m po twardym i równym spągu.

Strug SWS-4 przeznaczony jest do pracy w ścianach długości 140 do 200 m, wysokości 0,8 do 1,8 m i nachylonych pod kątem do 20°.

Strug SWS-4u jest udoskonaloną wersją struga SWS-4. Prze­znaczony jest do pracy w ścianach wysokosci 0,5 do 1,8 m i na­chyleniu do 35°.

Strug typu SWS-4/E190 przeznaczony jest do pracy w ścianach długości do 200 m, wysokości 0,6 do 1,8 m i nachyleniu do 20°. Może być również stosowany w pokładach do ładowania i transportu urobku z wyrobisk ścianowych, w których urabia się węgiel materiała­mi wybuchowymi.

Strug ślizgowy typu 7-26 przeznaczony jest do pracy w ścianach wy­sokości 0,9-2,0 m. Strug dostosowany jest do współpracy z obudo­wą zmechanizowaną osłonową, tworząc kompleks strugowy prze­znaczony do pracy w trudnych warunkach stropowych i spągowych.

Strug typu SWS-34SM (rys. 16.19) ma odzawałowe prowadzenie łańcucha strugowego i jest przydatny do ścian o wysokosci od 0,8 do 1,6 m. W stosunku do dotychczas produkowanych strugów cha­rakteryzuje się tym, że przesuwający się pod przenośnikiem miecz głowicy urabiającej ślizga się po płytach, ułożonych pod przenoś­nikiem na jego całej długości. Taki mieczowo-ślizgowy sposób prowa­dzenia głowicy zmniejsza jej opory ruchu.

W polskich kopalniach pracują też strugi firm niemieckich West­falia Lunen, Halbach Braun. Są to wysokowydajne maszyny mogące pracować nawet w twardych węglach, o optymalnej geometrii noża pozwalającej na uzyskanie większej ilości grubego sortymentu. Przykładem takiego struga jest strug KHS-2 pokazany na rys. 16.20.

Do najważniejszych zalet strugów należą:

- prosta budowa,

- uzyskiwanie korzystnej granulacji urobku i małej ilości miału,

- mały stopień zapylenia,

- nieprzesuwanie napędów organu urabiającego wzdłuż czoła ściany, co eliminuje konieczność doprowadzenia energii do przemieszczającej się maszyny.

Najważniejszą wadą strugów w obecnym ich rozwiązaniu jest nieprzydatność do urabiania węgla bardzo zwięzłego. Nie mogą one również osiągać jeszcze wydobycia dobowego z jednej ściany takiego, jakie uzyskuje się przez stosowanie nowoczesnych wysokowydajnych kombajnów ścianowych.

Charakterystykę techniczną strugów stosowanych w polskich ko­palniach podano w tabl. 16.5.

Temat: 16.5.4.4. Urabianie strugołupaczami.

Strugołupacz jest to ścianowa maszyna urabiająca przemieszczająca się po przenośniku zgrzebłowym za pomocą łancuchowego bądź bezcięgnowego mechanizmu posuwu adaptowanego z typowych kom­bajnów węglowych.

Noże urabiają węgiel równolegle do czoła ściany i są napędzane aktywnymi napędami hydraulicznymi lub młotami hydraulicznymi. Równe wydobycie, możliwość pracy tam, gdzie występuje samo­staczanie urobku, całkowity brak zapylenia, cicha praca noży, po­prawienie jakości wydobywanego węgla to cechy, które osiągnął strugołupacz SŁH-08/15 (rys. 16.21) w ścianie 220 KWK Powstańcow Śląskich.

Strugołupacze SŁH-08/15 oraz SŁH-08/15BP to maszyny, które w przyszłości być może zastąpią dotychczasowe technologie wybierania po­kładów cienkich i średniej grubości.

Temat: 16.5.5. Kompleksy ścianowe.

W celu uzyskania dobrych wyników produkcyjnych w ścianowych systemach wybierania węgla nie tylko stosuje się_, maszyny do urabia­nia, ładowania, transportu i obudowy, ale zestawia się je w odpowied­nie zespoły zwane kompleksami mechanicznymi. Poszczególne maszyny wchodzące w skład takich kompleksów, jak kombajny lub strugi, przenośniki zgrzebłowe ścianowe, przenośniki podścianowe, obudowa oraz urządzenia do wszelkich prac pomocniczych, cechuje wzajemna współzależność konstrukcyjna i ruchowa.

W polskim górnictwie węglowym pracuje już, wiele ścianowych kompleksów mechanicznych, dla których opracowano poszczególne maszyny górnicze, uwzględniając szeroki zakres warunków górni­czo-geologicznych naszych kopalń (grubość pokładu, kąt nachylenia, urabialność węgla).

Kompleksy ścianowe umożliwiają nie tylko znaczne zwiększenie wydajnosci pracy i wy-dobycia węgla ze ściany, ale jednocześnie niezawodnosci pracy maszyn oraz zwiększenie bezpieczeństwa i kom­fortu pracy górników.

Przykładowy zestaw maszyn i urządzeń wchodzących w skład kompleksów ścianowych pokazano na rys. 16.22.

Kompleks jest wyposażony w:

- kombajn 3,

- obudowę zmechanizowaną 1,

- przenośnik zgrzebłowy 2 ze stacjami kotwiącymi,

- oświetlenie lampami typu Świt,

- urządzenia głośnomówiące,

- pociąg aparaturowy 10,

- agregat zasilający 6,

- kołowrót bezpieczeństwa 7,

- urządzenia stabilizujące obudowę 9 i przenośnik 8.

Odstawa urobku w chodniku odbywa się za pomocą podścianowe­go przenośnika zgrzebłowego 4, w trasie którego zainstalowano do kruszenia kęsów urobku kruszarkę 5.

Temat: 16.6. Urabianie skał za pomocą materiałów wybuchowych .

Zasada urabiania materiałami wybuchowymi polega na tym, że zwykle do otworów wykonanych w caliźnie wprowadza się ładunki materiału wybuchowego, które następnie odpala się, tj. powoduje ich wy­buch. Wytwarzające się przy wybuchu duże ilości gazów o wysokiej temperaturze mają olbrzymie ciśnienie, które powoduje rozerwanie calizny.

Najdawniej znanym materiałem wybuchowym jest, proch czarny. Został on wynaleziony w Europie około 1300 roku. Do urabiania skał proch został użyty po raz pierwszy w Słowacji dopiero w 1627 roku. Przez długie lata proch był też jedynym górniczym materiałem wybuchowym. Dopiero w roku 1866 wynaleziono dynamit, a w roku 1888 pojawiły się pierwsze materiały, tzw. bezpieczne.

Zastosowanie materiałów wybuchowych do urabiania skał było wydarzeniem przełomowym w rozwoju górnictwa.

Jakkolwiek zużycie materiałów wybuchowych w naszym górnict­wie, zwłaszcza węglowym, systematycznie się zmniejsza, to jednak stosowanie urabiania materiałami wybuchowymi w wielu robotach górniczych jest jeszcze obecnie najrozsądniejsze.

Temat: 16.6.1. Ogólne wiadomości o robotach strzelniczych.

Zespół czynności i zabiegów mających na celu urabianie skał za pomocą materiałów wybuchowych w wyrobiskach górniczych nazywa się górnic;ymi robotami strzelniczymi.

Prowadzenie robót strzelniczych w kopalni związane jest z pro­blematyką dotyczącą między innymi:

- środków strzelniczych,

- wykonywania strzelania,

- techniki strzelniczej,

- uprawnień do wykonywania robót strzelniczych,

- uprawnień do nabywania i obrotu środkami strzelniczymi,

- nadzoru nad robotami strzelniczymi,

- dokumentacji dotyczącej robót strzelniczych.

Wykonywanie robót strzelniczych w kopalni powinno gwaran­tować osiąganie celów, dla jakich się je prowadzi, przy maksymalnym zapewnieniu bezpieczeństwa nie tylko ludziom bezpośrednio zatrudnionym przy ich wykonywaniu, ale wszystkim przebywającym w ko­palni. Manipulowanie środkami strzelniczymi oraz wykonywanie robót strzelniczych może stwarzać różne sytuacje. Względy bezpieczeństwa wymagają, aby człowiek we wszystkich tych sytuacjach postępował prawidłowo. Jednym z niezbędnych warunków osiągnięcia tego stanu jest dostateczna znajomość problematyki dotyczącej robót strzel­niczych przez wszystkich pracowników zakładu górniczego.

Środki służące do wykonywania robót strzelniczych nazywa się środkami strzelniczymi. Należą do nich: materiały wybuchowe, środki inicjujące i zapalające oraz sprzęt strzelniczy.

Temat: 16.6.2. Materiały wybuchowe stosowane w górnictwie.

Z materiałami wybuchowymi wiąże się ściśle pojęcie wybuchu. Wy­buch jest, zjawisko gwałtownej zmiany stanu równowagi, któremu towarzyszy zniszczenie środowiska, huk i przeważnie błysk.

Wybuchy mogą być fizyczne i chemiczne. Wybuch fizyczny polega na gwałtownej fizycznej zmianie stanu równowagi, której towarzyszy huk i wykonanie pracy mechanicznej, np. rozerwanie butli z gazem sprężonym lub nabojnic. Wybuch chemiczny jest to gwałtownie prze­biegająca reakcja chemiczna, której towarzyszy wykonanie pracy mechanicznej i efekt dźwiękowo-świetlny. Zjawiska te są skutkiem wydzielania się w czasie reakcji dużej ilosci ciepła i dużej ilości gazów lub par. Przykładami wybuchów chemicznych są wybuchy pyłu węglowego, metanu oraz innych substancji wybuchowych.

Materiał wybuchowy (MW). Jest on związkiem chemicznym lub ich mieszaniną zdolną pod wpływem bodźca zewnętrznego do gwałtownej reakcji chemicznej przy której wydziela się duża ilość ciepła i gazów lub par, przy równoczesnym dużym stężeniu energii.

Nie każde ciało wybuchowe zdolne do reakcji wybuchowej^- jest materiałem wybuchowym, a tym bardziej górniczym materiałem wybuchowym (GMW).

Za górnicze materiały wybuchowe (GMW) uznaje się tylko te MW, które zostały dopuszczone do użytku w gornictwie przez Wyższy Urząd Górmczy na podstawie opinii z badań przeprowadzonych w Instytucie Bezpieczeństwa Górniczego - Kopalnia Doświadczalna Barbara w Mikołowie.

GMW może być tylko takie ciało wybuchowe, które gwarantuje bezpieczeństwo manipulacji, tzn. ma odpowiednią wrażliwość na bodźce zewnętrzne, dostateczną stałość chemiczną, poręczność i moc.

Wrażliwość na bodźce zewnętrzne, czyli czułość MW, powinna być odpowiednia, tzn. źe MW nie może być zbyt czuły, czyli łatwo rozpoczynający reakcję pod wpływem bardzo słabych przypadkowych bodźców zewnętrznych, jak tarcie, uderzenie lub temperatura, ktore występują w czasie transportu albo ładowania i innych manipulacji, lecz dopiero po dostatecznie silnym pobudzeniu, uzależnionym od woli ludzkiej i łatwo osiągalnym za pomocą prostych, tanich i nieza­wodnie działających środków pobudzających. MW nie może być też za mało czuły na bodźce zewnętrzne, bo wtedy byłoby trudne lub niemożliwe wyzwolenie zawartej w nim energii.

Dostateczna stalość chemiczra powinna gwarantować w czasie przechowywania MW zachowanie wrażliwości na bodźce oraz nieza­chodzenie w nim żadnych reakcji chemicznych, mogących doprowa­dzić do jego samorzutnego rozkładu.

Poręczność jest to łatwość w posługiwaniu się MW w czasie wykonywania robót strzelniczych. Najporęczniejsze są stałe MW i one obecnie przeważnie są stosowane. Ciekłe i gazowe ciała wybuchowe są znacznie mniej poręczne.

Dostateczna moc zależy od ilości pracy wykonanej przez MW w czasie wybuchu, a ta z kolei zależy od temperatury i ilości gazów powybuchowych. Największą wydajność mają stałe i ciekłe ciała wybuchowe - produkty ich wybuchu zajmują zwykle kilkaset razy większą objętość.

Temat: 16.6.2.1. Rodzaje rozkładu MW.

W zależności od szybkości przebiegu reakcji rozkładu materiału wybuchowego wyróżnia się deflagrację, eksplozję i detonację.

Deflagracja jest powolnym egzotermicznym ( z wydzielaniem ciepła) rozkładem MW. De­flagracji towarzyszy obfite wydzielanie trujących gazów, zawierających tlenki azotu i tlenek węgla. Ponadto jest zjawiskiem niebezpiecznym ze względu na możliwość zapalenia metanu (w kopalni metanowej).

Przyczynami deflagracji są: rozerwanie opakowań nabojów MW w czasie ładowania i zanieczyszczenie go pyłem węglowym, zastosowa­nie zbyt słabego środka inicjującego, nadmierne zawilgocenie MW itp.

Eksplozja jest rozkładem wybuchowym charakterystycznym dla MW miotających (prochów) o prędkości nie przekraczającej 1000 m/s.

Detonacja jest to szybka reakcja rozkładu MW kruszących. Jej prędkość wynosi od 1500 do 8000 m/s w górniczych MW.

Ze względu na prędkość rozkładu i zastosowanie MW dzielą się na:

- inicjujące; detonują pod wplywem bodźców prostych (płomień, tarcie), dlatego są używane do wywołania detonacji innych MW,

- kruszące,

- miotajgce.

W praktyce górniczej MW mogą być pobudzone do wybuchu działaniem następujących bodźców:

- płomienia lontu lub główki zapalnika, który powoduje wybuch MW inicjującego znajdującego się w spłonce, a ten z kolei pobudza MW znajdujący się w naboju,

- detonacji innego MW za pośrednictwem lontu detonującego, spłonki lub zapalnika ostrego,

- przenoszenia detonacji z naboju uzbrojonego na następne, umieszczone w pobliżu.

Temat: 16.6.2.2. Podział górniczych materiałów wybuchowych (GMW).

Ze względu na sklad chemiczny GMW dzieli się na:

- amonowo-saletrzane,

- nitroglicerynowe.

Materiały wybuchowe amonowo-saletrzane. Podstwawowym składni­kiem tych kruszących MW jest saletra amonowa (NH₄N0₃). Znaczną jej wadą jest skłonność do pochłaniania wody (higroskopijność). Zależnie od temperatury i wilgotności powietrza następują zmiany, powodujące zbijanie się jej w twardą masę. Saletra amonowa jest trwała chemicznie oraz mało wrażliwa na tarcie, uderzenie i zapalenie. W związku z tymi właściwościami jest ona trudna do pobudzenia detonacji, jednak silne impulsy, jak również domieszki organiczne doprowadzają ją do wybuchu, dlatego wymaga ostrożnego obchodze­nia się oraz odpowiedniego składowania.

Pozostałe składniki GMW amonowo-saletrzanych to estry kwasu azotowego, nitrozwiązki aromatyczne, mączka drzewna, sól kuchenna, pył aluminiowy oraz barwniki.

Zaletą tej grupy GMW jest prostota produkcji, taniość, trudność deflagracji w warunkach górniczych i mała wrażliwość na tarcie oraz uderzenie.

Materiały wybuchowe nitroglicerynowe. Stanowią one mieszaninę wielu składników, z których dużą ilość stanowi nitrogliceryna. Ponieważ jedną z wad nitrogliceryny jest jej stosunkowo wysoka temperatura krzepnięcia (+13°C), przeto GMW nitroglicerynowe łatwo „zamarza­ją" (twardnieją) w niższych temperaturach, tak że ich ładunki detonują trudno, a osadzanie spłonek i zapalników w stwardniałych nabojach, jest utrudnione.

Odtajanie zamarzniętych naboi wywołuje topnienie kryształków nitrogliceryny i wydzielanie się jej z masy MW w postaci ciekłej, bardzo niebezpiecznej podczas manipulacji. Usuwa się tę wadę, zastępując część nitrogliceryny nitrogliltolem; tak jest we wszystkich MW mających w symbolu przy nazwie literę G, np. Dynamit skalny SGI. Poza tym w skład MW nitroglicerynowych wchodzą: bawełna kolodionowa, saletra amonowa lub sodowa, mączka drzewna, trotyl, gliceryna, sól kuchenna, barwniki i inne.

Dzięki swej budowie żelatynowej MW nitroglicerynowe są znacz­nie odporniejsze na działanie wody niż MW amonowo-saletrzane i dlatego mogą być używane w otworach mokrych oraz pod wo­dą. Nitrogliceryna ma smak słodkawy o silnym działaniu fizjolo­gicznym, powoduje silne bóle głowy, a w większych ilościach jest trująca.

Specjalną grupę stanowią MW inicjujące. Charakterystyczną cechą MW inicjujących jest bardzo duża szybkość rozwoju w nich fali detonacyjnej, zapoczątkowanej impulsem prostym (płomieniem, tar­ciem, ukłuciem, uderzeniem). W związku z tym te MW są bardzo wrażliwe na wszelkie bodźce (mechaniczne, elektryczne i cieplne), dlatego należy się z nimi obchodzić bardzo ostrożnie, ściśle prze­strzegając obowiązujących przepisów bezpieczeństwa.

Przedstawicielami MW inicjujących są azydek ołowiu i trójnit­rorezorcynian ołowiu.

Azydek ołowiu jest najczęściej stosowanym MW inicjującym. Ma on znacznie większą zdolność inicjowania MW niż stosowany dawniej piorunian rtęci, ale mniejszą wrażliwość na płomień. Nie jest odporny na działanie atmosfery; wilgoć i dwutlenek węgla powodują jego rozkład. W obecności wilgoci i C0₂ działa łatwo na miedź, tworząc azydek miedzi, bardzo wrażliwy na bodźce mechaniczne; dlatego spłonki azydkowe nie mogą mieć łusek miedzianych.

Trójnitrorezorcynian ołowiu jest znacznie mniej wrażliwy na ude­rzenie niż azydek ołowiu, natomiast bardziej wrażliwy na płomień, w związku z czym stosuje się go w ładunku pierwotnym spłonek jako dodatek uczulający azydek na płomień.

Dawniej powszechnie stosowany proch czarny stanowi mieszaninę o składzie: 75% saletry potasowej, 15% węgla drzewnego i 10% siarki; jest obecnie używany w ograniczonym zakresie (górnictwo odkryw­kowe) oraz do wyrobu lontów prochowych.

Ze względu na stopień bezpieczeństwa GMW dzieli się na cztery grupy:

1) skalne, zawierające pięć podgrup:

- MW amonowo-saletrzane,

- MW nitroglicerynowe,

- MW o zmniejszonej wrażliwości na bodźce zewnętrzne,

- prochy górnicze,

- inne MW skalne,

2) węglowe (amonowo-saletrzane),

3) powietrzne, zawierające dwie podgrupy:

- MW amonowo-saletrzane,

- MW nitroglicerynowe,

4) powietrzne specjalne, zawierające dwie podgrupy:

- MW amonowo-saletrzane,

- MW wymiennojonowe.

GMW skalne są to MW, którym nie stawia się wymagań bez­pieczeństwa wobec metanu i pyłu węglowego; wolno je stosować w robotach strzelniczych:

1) w wyrobiskach kamiennych w kopalniach węgla do odległości 4 m od pokładów lub warstw węgla; w celu stwierdzenia warstw węgla należy wykonać otwory badawcze, wyprzedzające czoło przodku o co najmniej 4 m;

2) po przejściu wyrobiskiem kamiennym pokładów lub warstw węgla, jeżeli odległość przodku od strefy z niebezpiecznym pyłem węglowym wynosi co najmniej 10 m;

3) w wyrobiskach kamienno-węglowych MW skalne mogą być użyte tylko do nabijania otworów wywierconych w kamieniu i w czasie odpalania ładunków w tych otworach nie mogą być odpalane ładunki w otworach wywierconych w węglu;

4) w metanowych kopalniach węgla muszą być spełnione dodat­kowe warunki, a mianowicie:

- maksymalna dopuszczalna zawartość metanu 0,5%, a przy stosowaniu zapalarek elektrycznych z blokadą metano­metryczną do 1%;

- stanowisko odpalania oraz miejsce schronienia załogi po­winno się znajdować w odległości co najmniej 100 m od przodku (we wnęce lub za załamaniem wyrobiska),

5) w kopalniach podziemnych soli, rud, surowców mineralnych i chemicznych MW skalne mogą być stosowane:

- w polach niemetanowych bez ograniczeń,

- w polach metanowych I kategorii przy zawartości metanu do 0,3%, a II kategorii przy zawartosci metanu do 0,3%, a przy stosowaniu zabezpieczenia metanometrycznego do 1%; w obu przypadkach stanowisko strzałowe powinno się znajdować co najmniej 100 m od przodku we wnęce lub za załamaniem wyrobiska;

6) szczegółowe warunki użycia MW skalnych w innych robotach strzelniczych ustalają postanowienia Zarządzenia Nr 8 Prezesa Wyższego Urzędu Gorniczego z dn. 1.06.1983 r. w sprawie warunkow stosowania środkow strzałowych i sprzętu strzało­wego w zakładach górniczych.

Przedstawicielami podgrupy amonowo-saletrzanych MW skalnych są Amonity skalne: 6G, 12GH, 1H, 15GH oraz saletrol.

Amonity skalne oznaczone literą H są wodoodporne.

Saletrol jest bardzo prostym GMW, sporządzanym na miejscu zużycia w zakładzie górniczym przez zmieszanie saletry amonowej z dodatkami 3 do 6% oleju mineralnego i 0 do 5% pyłu aluminiowe­go. Saletrol jako mało wrażliwy na bodźce wymaga pobudzania ładunkiem amonitu skalnego lub dynamitu skalnego; może być stosowany na powierzchni, jak i pod ziemią, w robotach strzelniczych w kamieniu w polach niemetanowych.

Przedstawicielami podgrupy nitroglicerynowych MW skalnych są odporne na niską temperaturę, dynamity skalne: SG3, 3GH2, 8GH, 10G5H i 12G5H. Są one najsilniejszymi GMW, wymagają jednak silnego pobudzenia; za słaba spłonka może spowodować deflagrację.

Proch górniczy, ziarnisty MW, z uwagi na jego zdolność łatwego zapalenia metanu i pyłu węglowego stosowany jest wyłącznie w kamie­niołomach. Wobec powolności jego działania wymaga szczelnej przy­bitki, pozwala na uzyskanie dużych bloków i płyt.

Przedstawicielami podgrupy innych MW skalnych są trotyl i ła­dunki przystawne plastyczne, kierunkowe (kumulacyjne) oraz tor­pedowe, a także detonatory.

Do podgrupy MW o zmniejszonej wrażliwości na bodźce zewnętrz­ne należą hydroamonity skalne; odznaczają się wieloma korzystnymi właściwościami jak duża siła i prędkość detonacji, niewrażliwość na tarcie, uderzenie i płomień oraz działanie ciśnienia i wody, brak skłonności do deflagracji, łatwość sporządzania na miejscu zużycia.

GMW węglowe są to MW o wymaganym stopniu bezpieczeństwa wobec pyłu węglowego, dzięki zawartosci około 10% soli kuchennej obniżającej siłę MW i temperaturę wybuchu. Nadają się do robót strzelniczych w kopalniach węgla:

- w niemetanowych pokładach węgla,

- w kamieniu w stropie ścian w polach metanowych, prze­strzegając rygorów bezpieczeństwa podczas prowadzenia robót strzelniczych.

Przedstawicielem MW węglowych jest Karbonit węglowy D8G i D12H.

GMW powietrzne są to MW o wymaganym stopniu bezpieczeńst­wa wobec pyłu węlowego i metau (dzięki zawartości co najmniej 25% soli chłodzących), dlatego mogą byc stosowane do robót strzelniczych w kopalniach metanowych przy zawartości najwyżej 1% metanu w powietrzu kopalnianym.

Przedstawicielami podgrupy amonowo-saletrzanych MW powietrz­nych są Metanity powietrzne W2, W2A, DSG, D7G, D6G, W3G, 9H, D8GH, wodoodporne D13H.

Przedstawicielami podgrupy nitroglicerynowych MW powietrznych są Barbaryty powietrzne FGH2, L, M, L2G.

GMW powietrzne specjalne są to MW o znacznie wyższym stopniu bezpieczenstwa (dzięki zawartości co najmniej 34% soli chłodzących) niż MW powietrzne, co umożliwia prowadzenie robót strzelniczych za pomocą tych MW nawet w silnie metanowych polach kopalń węgla, przy zawartości najwyżej 1,5% metanu w powietrzu kopalnianym. Przedstawicielem podgrupy amonowo-saletrzanych MW powietrz­nych specjalnych jest Metanit powietrzny specjalny C, a podgrupy sypkich wymiennojonowych MW powietrznych specjalnych jest Meta­nit powietrzny specjalny E; jest on najbezpieczniejszy wobec metanu i pyłu węglowego.

W ostatnich latach wdrożono wodoodporne amonity, karbonity węglowe (D12H), metanity powietrzne (DBGH i D13H) oraz metanity specjalne, których ładunki mogą przebywać w otworach zawod­nionych do trzech godzin, oraz dynamity (10GSH i 12GSH) mogące przebywać w takich warunkach do ośmiu godzin.

Temat: 16.6.2.3. Opakowania i oznaczenia GMW.

Produkowane dla górnictwa MW pakowane są w workach do stosowania luzem i w nabojach. W workach o zawartości 25 kg pakowane są amonity skalne, przeważnie dla potrzeb górnictwa odkrywkowego.

Najczęściej stosowanym kształtem opakowania w górnictwie za­równo MW sypkich, jak i plastycznych są naboje.

Nabój jest to porcja MW owinięta papierem parafinowym w kszta­łcie walca o średnicy 32 lub 36 mm.

Materiały wybuchowe amonowo-saletrzane pakowane są w naboje o średnicy 32 i 36 mm, o masie 50, 100, 150 g.

Materiały wybuchowe nitroglicerynowe produkowane są w nabo­jach o średnicach 32 i 36 mm, o masie 125, 150, 200 i 750 g (Dynamit skalny 5Gl). Dynamit skalny 10G5H produkowany jest w nabojach 250, 500 i 1000 g.

Naboje paczkowane są w torebki z folii polietylenowej, a następnie w skrzynki drewniane lub pudła tekturowe. Przy MW nitroglicerynowych wytwórnie dodają do torebek z folii niewielką ilość trocin drewnianych w celu usunięcia skutków wypacania.

W celu odróżnienia poszczególnych MW stosuje się odpowiednie zabarwienie opakowania. MW skalne mają barwę opakowania czer­woną, MW węglowe mają barwę opakowania niebieską, MW powiet­rzne mają barwę opakowania jasnokremową, a MW powietrzne specjalne mają barwę opakowania jasnokremową z dwoma czarnymi paskami Ponadto na opakowaniu naboju wydrukowana jest nazwa MW i nazwa producenta oraz numer kolejny skrzynki i paczki.

Wewnątrz paczki znajduje się karta kontrolna, na której podane są: nazwa MW, producent, symbol dopuszczenia przez Wyższy Urząd Górniczy oraz data produkcji.

Temat: 16.6.3. Środki inicjujące i zapalające.

Środki inicjujące i zapalające służą do pobudzenia w odpowiednim momencie MW do wybuchu, podczas którego powinien on wykonać zamierzoną pracę mechaniczną. Środkami tymi są spłonki górnicze, lonty górnicze, zapalarki lontowe, detonatrory i opóźniacze detonujące i zapalniki elektryczne.

Spłonki górnicze. Spłonka jest to metalowa rurka z dnem (tzw. łuska) z zaprasowanym ładunkiem MW inicjujące­go łatwo pobudzanego płomieniem do detonacji, które­go fala detonacyjna wywołuje detonację ładunku po­średniego i wtórnego również zaprasowanego w dalszej części spłonki (rys. 16.24).

Rys. 16.24. Spłonka górnicza powietrzna ZnT

1 - łuska cynkowa, 2 - czapeczka cynkowa,

3 - ładunek pierwotny, 4 - ładunek pośredni (podsypka), 5 - ładunek wtórny

Detonacja ładunku wtórnego ma za zadanie spowodowanie wybu­chu MW w naboju, w którym spłonka została umieszczona.

Połowę wysokości łuski zajmuje 1 g MW w tym:

- 0,3 g mieszaniny inicjującej, znajdująćej się w czapeczce z ot­worem w środku, tzw. ładunek pierwotny,

- 0,1 g pentrytu, stanowiącego ładunek pośredni (podsypka),

- 0,6 g trotylu, stanowiącego ładunek wtórny.

Stosowane spłonki górnicze powietrzne mają łuskę cynkową, a spłonki górnicze skalne - aluminiową o średnicy około 7 mm i dlugości około 40 mm. Spłonki pakowane są po 100 sztuk w pudełka tekturowe, oklejane następnie papierem z etykietą i parafinowane. W zależności od rodzaju spłonki etykieta ma barwę białą (spłonki powietrzne z łuską cynkową) lub czerwoną (spłonki skalne z łuską aluminiową).

Opisane poprzednio spłonki przeznaczone są głównie do stosowa­nia łącznie z lontami prochowymi. W tym przypadku zastosowanie ich ogranicza się do tych robót strzelniczych, gdzie dozwolone jest stosowanie lontów prochowych. Obecnie zastosowanie spłonek jest powszechne w zapalnikach elektrycznych ostrych, w których spłonka została fabrycznie połączona z zapalnikiem.

Lonty prochowe. Lont prochowy jest to giętka rurka wypełniona prochem czarnym, służąca do spowodowania wybuchu MW za pośrednictwem spłonki. Użycie lontu prochowego ma poza tym na celu umożliwienie obsłudze (po zapaleniu odcinka lontu odpowiedniej długości) wycofania się w bezpieczne miejsce przed wybuchem MW.

Lont prochowy (rys. 16.25) składa się z rdzenia drobno uziar­nionego prochu, ze znajdującej się wewnątrz rdzenia nitki rozpoznaw­czej, owinięcia grubymi nićmi oraz z jednego do trzech oplotów ułożonych w przeciwnych kierunkach i impregnowanych.

Rys. 16.25. Lont wodoszczelny

1 - nitka rozpoznawcza,

2 - rdzeń prochowy,

3 - oplot grubymi nitkami

4 - oplot cienkimi nitkami,

5 - powłoka polichlorowinylowa

Obecnie stosuje się tylko jeden rodzaj lontu - lont prochowy wodoszczelny, mający dwa oploty pokryte plastycznym tworzywem sztucznym. Lont ten przeznaczony jest do otworów suchych i mok­rych. Lonty prochowe zapalają się od płomienia zapałki i zapalacza lontowego. Czas palenia się tych lontow wynosi około 120 s/m, tj. około 0,8 cm/s. Ze względów bezpieczeństwa do zapalania. lontów zaleca się stosowanie zapalaczy lontowych, których czas palenia wynosi około 60 s.

Lonty prochowe długości 10 m zwijane są w krążki; 25 takich krążków owiniętych papierem pakunkowym stanowi pakiet Pakiety umieszczane są w drewnianych skrzyniach lub tekturowych pudłach.

Lonty detonujące. Mają one rdzeń utworzony z MW kruszącego (pentryt, heksogen, oktogen), osłonięty niciowymi oplotami pokry­tymi syntetycznym tworzywem lub powłoką ołowiową. W zależności od rodzaju tego pokrycia istnieją lonty detonujące wodoszczelne, wodoszczelne ciśnieniowe i wodoszczelne wysokociśnieniowe oraz termo­odporne.

Lonty detonujące są pobudzane detonacją spłonki, zapalnika elektrycznego ostrego lub innego odcinka lontu detonującego, przyle­gającego na długości co najmniej 10 cm. Prędkość ich detonacji wynosi 6 do 7 km/s.

Stosuje się je do inicjowania detonacji wydłużonych i rozdzielo­nych (wieloczłonowych) ładunków MW w otworach strzałowych, do strzelania komorowego, w odwiertach eksploatacyjnych w górnict­wie naftowym i w geofizyce. Umieszczony wzdłuż ładunków MW lont detonujący pentrytowy zapobiega powstawaniu częściowych niewypałów.

W związku z dopuszczeniem przez WUG do stosowania lontów detonujących dla potrzeb górnictwa węglowego, opracowano dwa nowe rodzaje lontów detonujących pentrytowych wodoszczelnych, a mianowicie:

- metanowy o wyższym stopniu bezpieczeństwa wobec metanu i pyłu węglowego,

- węglowy o wyższym stopniu bezpieczeństwa wobec pyłu węg­lowego.

Lonty detonujące pakowane są w pakiety, w których znajduje się jeden krążek lontu około 50 m długości z zaizolowanymi końcami. Na każdej jednostce opakowania lontów powinien być umiesz­czony napis informacyjny podający liczbę krążków w pakiecie, cał­kowitą długość lontu w krążku, średni czas palenia się lontu pro­chowego lub prędkość detonacji lontu detonującego.

Zapalniki elektryczne (ZE). Zapalnik elektryczny jest urządzeniem, w którym energia elektryczna zostaje zamieniona na ciepło potrzebne do zapłonu niewielkiej ilości masy zapalczej. Daje ona płomień, powodujący detonację MW inicjującego spłonki

Zapalnik elektryczny ostry (rys. 16.26) składa się z trzech zasad­niczych części:

- zespołu zapalczego,

- zespołu spłonkowego,

- przewodów zapalnikowych.

Poszczególne części ZE zawarte są w jednostronnie zamkniętej rurce metalowej (łusce cynkowej, aluminiowej lub miedzianej) o śred­nicy około 8 mm, zamkniętej korkiem gumowym, przez który wy­prowadzone są przewody zapalnikowe.

Zespół zapalczy składa się z główki zapalczej, przewodów zapal­nikowych oraz korka uszczelniającego.

Główka zapalcza składa się z pary elektrod metalowych, usztyw­nionych izolowaną klamerką. Koniec tej pary elektrod połączony jest drucikiem oporowym, tworzącym mostek żarowy, otoczony ma­są zapalczą. Do drugiego końca elektrod przymocowane są prze­wody zapalnikowe z nałożonym na nie trudno palnym korkiem gumowym.

Zespół spłonkowy składa się ze spłonki właściwej (opisanej uprzed­nio), a przy ZE zwłocznych także z opóźniacza. Opóźniaczem jest rurka z masą palną, zapalającą się od główki zapalczej i dającą ostry płomień. W zależności od wielkości opóźnienia wzrasta odpowiednio masa opóźniacza, a w konsekwencji długość łuski ZE.

Przewody zapalnikowe wykonane są z drutu żelaznego ocynowane­go o średnicy 0,6 mm lub miedzianego o średnicy 0,5 mm, pokrytego masą izolacyjną z polichlorku winylu. W zależności od zamówie­nia wytwórnie dostarczają ZE z przewodami długości: Fe 2 do 4 m i Cu 2 do 20 m.

Poszczególne rodzaje ZE mają charakterystyczną barwę przewo­dów. Końce przewodów są odizolowane na odcinku około 4 cm. Do celów specjalnych, np. roboty strzelnicze w szybach, końce przewodów odizolowane są na odcinku około 12 cm.

Oznaczenie zapalników elektrycznych. Przy nazwie „zapalnik elekt­ryczny" stosuje się przymiotniki:

- wodoszczelny, ciśnieniowy lub termoodporny - w zależności od stopnia szczelności, odporności na ciśnienie i odporności na temperaturę,

- normalny lub specjalny - zależnie od stopnia bezpieczeństwa wobec prądów błądzących i elektryczności statycznej,

- ostry, tzn. fabrycznie scalony ze spłonką,

- momentalny, sekundowy, półsekundowy, ćwierćsekundowy lub milisekundowy - w zależności od czasu działania ZE.

Po tych przymiotnikach przy nazwie ZE podane są symbole literowe odnoszące się:

- do rodzaju główki zapalnika (R - rodankowa, K - krezola­nowa),

- do materiału, z którego wykonana jest łuska (A1 - aluminio­wa, Cu - miedziana, Zn - cynkowa),

- do rodzaju ładunku wtórnego w części spłonkowej (P - pent­ryt, T - trotyl).

Na przykład w nazwie zapalnik elektryczny węglowy ostry zwłocz­ny sekundowy KZnPT-ls (0 - 5) liczba 1 s oznacza stałą zwłokę międzystrzałową wynoszącą 1 sekundę, a liczby (0 - 5) dotyczą stopni opóźnienia oznaczonych kolejno 0, 1, 2, 3, 4, 5.

Podział zapalników elektrycznych według zakresu stosowania. Pod względem stopnia bezpieczeństwa wobec metanu i pyłu węglowego zapalniki elektryczne dzieli się na:

- skalne, którym nie stawia się wymagań bezpieczeństwa wobec metanu i pyłu węglowego;

- węglowe, które są bezpieczne wobec pyłu węglowego; mogą być stosowane w polach niemetanowych oraz wszędzie tam, gdzie wolno używać GMW skalnych i węglowych (zwłoczne na denku łuski mają wytłoczoną literę W);

- powietrzne, które spełniają określone wymagania bezpieczeńst­wa wobec metanu u pyłu węglowego (zwłoczne mają na denku wytłoczoną literę P i stopnie opóźnienia).

Podział zapalników elektrycznych według stopnia opóźnienia. Rozróżnia się tu następujące rodzaje zapalników elektrycznych:

- momentalne, o działaniu praktycznie natychmiastowym; impuls cieplny z główki zapalczej przenoszony jest bezpośrednio do spłonki (barwa obydwu przewodów żółta);

- sekundowe, mające jeden przewód barwy żółtej, drugi brązowej i kwadratowy numerowskaz; są wyrabiane w Polsce o sześciu stopniach opóźnienia (0 do 5 s) i stałej zwłoce międzystrzałowej wynoszącej 1,0 s;

- pólsekundowe, mające jeden przewód barwy żółtej, drugi niebie­skiej i kwadratowy numerowskaz; w Polsce są wyrabiane o jedenastu stopniach opóźnienia (0 do 10) i stałej zwłoce międzystrzałowej 0,5 s;

- milisekundowe powietrzne, mające jeden przewód barwy żółtej, drugi białej oraz okrągły numerowskaz; są produkowane o dziesięciu stopniach opóźnienia (1 do 10) i zwłoce między­

strzałowej 0,26 ms, ponadto mają zaciśnięty na łusce stalowy pierścień zwiększający bezpieczeństwo tych ZE wobec metaun;

- milisekundowe węglowe, mające jeden przewód barwy żółtej, drugi różawej i okrągły numerowskaz; w Polsce są produkowa­ne o jedenastu stopniach opóźnienia (0 do 10) i zwłoce międzystrzałowej rosnącej od 30 do 70 ms.

Podział zapalników elektrycznych według stopnia bezpieczeństwa wobec prądów biądzących i elektryczności statycznej. Według tego kryterium ZE dzielą się na:

- normalne - nie mają wymaganego stopnia bezpieczeństwa wobec prądów błądzących i elektrycznosci statycznej;

- specjalne:

typ I - bezpieczne wobec prądów błądzących do 1 A; przewo­dy miedziane barwy czerwonej, zielonej lub czarnej; do jednego z przewodów przymocowana jest jasnozielona płytka z czarnym nadrukiem „1 A", łuska od dna zaczerniona do 1/3 wysokości;

typ II - bezpieczne wobec prądów błądzących do 2 A; prze­wody miedziane barwy czerwonej, zielonej lub czarnej; do jednego z przewodów przymocowana jest jasnozielona płytka z czarnym nadrukiem „2 A", łuska zaczerniona od dna do 2/3 wysokości;

- antyekktrostatyczne - bezpieczne wobec ładunków elektryczno­ści statycznej z przewodami, jeden o barwie ciemnozielonej, drugi różowej lub jeden o barwie ciemnozielonej, a drugi niebieskiej.

Obecnie wprowadzono nowy typ zapalników klasy 0,45 A. Produ­kowane są w pelnym asortymencie, tj. momentalne, półsekundowe i milisekundowe. Są to zapalniki antyelektrostatyczne, których używa­nie możliwe jest w warunkach, gdzie wartość prądów błądzących nie przekracza 225 mA.

Opakowania ZE. Są one łączone po dziesięć w pęczki, a te z kolei po pięć w wiązki; dwie wiązki połączone razem (łuskami w przeciwne strony) i zaopatrzone w etykiety barwy białej dla ZE powietrznych lub niebieskiej dla ZE węglowych owinięte papierem pakunkowym i za­klejone, układane są w skrzyniach drewnianych. Na każdej jednostce opakowania ZE podaje się liczbę ZE w wiązce (paczce), rodzaj i długość przewodów, opór elektryczny główki zapalczej i ZE, numer paczki, a w przypadku ZE zwłocznych - stopień opóźnienia.

Temat: 16.6.4. Ogólne zasady organizacji i prowadzenia robót strzelniczych.

Materiały wybuchowe i środki inicjujące oraz zapalające są potężnymi siłami w ręku doświadczonego górnika, umożliwiającymi urabianie nawet najtwardszych skał. W przypadku jednak niewłaściwego ob­chodzenia się z tymi środkami mogą stanowić duże zagrożenie dla ludzi, zwłaszcza w kopalniach podziemnych. Dla zapewnienia należy­tego bezpieczeństwa przy stosowaniu MW oraz środków inicjujących konieczna jest znajomość i przestrzeganie wszystkich obowiązujących w tym zakresie przepisów oraz wytycznych.

Przepisy te zawarte są w następujących aktach normatywnych:

- Rozporządzeniu Prezesa Rady Ministrów z dnia 12.04.1971 r. (Dz. U. Nr 11 poz. 109) w sprawie nabywania, przechowywania i używania środków strzałowych w zakładach górniczych,

- Rozporządzeniu Prezesa Rady Ministrów z dnia 1.08.1969 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy oraz bezpieczeń­stwa pożarowego w podziemnych zakładach górniczych (Dz. U. Nr 24 poz. 176),

- Rozporządzeniu Rady Ministrów z dnia 21.05.1973 r. w spra­wie zasad i trybu wydawania zezwoleń na nabywanie, przecho­wywanie i używanie środków strzałowych na potrzeby zakładu górniczego (Dz. U. Nr 20 poz. 116),

- Zarządzeniu Nr 4 Prezesa Wyższego Urzędu Gómiczego z dnia 16.06.1973 r. w sprawie ustalania wzoru zezwolenia na naby­wanie środków strzałowych,

- Zarządzeniu Nr 6 Prezesa Wyższego Urzędu Górniczego z dnia 31.03.1972 r. - przepisy wykonawcze w sprawie nabywania, przechowywania i używania środków strzałowych w zakładach górniczych,

. - Zarządzeniu Nr 8 Prezesa Wyższego Urzędu Górniczep z dnia 1.06.1983 r. w sprawie warunków stosowania środkow strza­łowych i sprzętu strzałowego w zakładach górniczych,

- wytyczne w sprawie organizacji służb strzałowych w kopal­niach węgla kamiennego i przedsiębiorstwach górniczego wy­konawstwa inwestycyjnego wydane przez Państwową Agencję Węgla Kamiennego w porozumieniu z Wyższym Urzędem Gorniczym (28.09.1990 r.).

Nadzór nad gospodarką środkami strzelniczymi i przestrzeganiem postanowień przepisów w tym zakresie prowadzą okręgowe urzędy gomicze i służby strzałowe działające w zakładach górniczych.

Nadzór nad gospodarką środkami strzelniczymi i sprzętem strzel­niczym oraz prawidłowym i bezpiecznym stosowaniem ich w zakładzie górniczym sprawuje - z ramienia kierownika ruchu zakładu - in­żynier strzałowy.

Inżynier strzałowy kieruje i sprawuje nadzór nad służbą strza­łową oraz całokształtem zagadnień związanych z techniką strzelniczą i gospodarką środkami strzelniczymi. Jest osobą wyższego dozoru gorniczego.

Technik strzałowy jest osobą wyższego dozoru górniczego i pod­lega bezpośrednio inżynierowi strzałowemu. W wyznaczonym rejonie sprawuje nadzór nad wykonywaniem robót strzelniczych i gospodarką środkami strzelniczymi.

W zakresie gospodarki środkami strzelniczymi i sprzętem strzel­niczym oraz prowadzenia robót strzelniczych inżynierowi (technikowi) strzałowemu podlegają osoby zatrudnione przy:

- odbiorze, transporcie, składowaniu i wydawaniu środków i sprzętu strzelniczego,

- wykonywaniu robót strzelniczych,

- dozorowaniu robót strzelniczych.

Są to: instruktorzy strzałowi i wydawcy-konwojenci środków strzelniczych.

Instruktor strzalowy jest osobą niższego dozoru górniczego i pod­lega bezpośrednio inżynierowi strzałowemu. Powinien posiadać średnie wykształcenie górnicze i kilkuletnią praktykę w charakterze górnika strzałowego lub osoby dozoru ruchu albo ukończoną zasad­niczą szkołę górniczą i 10 lat wyróżniającej się pracy w charakterze górnika strzałowego, ukończony odpowiedni kurs i zatwierdzenie okręgowego urzędu górniczego.

Wydawca-konwojent środków strzelniczych powinien posiadać średnie wykształcenie górnicze i co najmniej jeden rok praktyki w ruchu zakładu górniczego lub ukończoną zasadniczą szkołę gór­niczą i pięcioletnią praktykę w ruchu zakładu górniczego oraz ukończony odpowiedni kurs.

Konwojent środków strzelniczych powinien mieć ukończone 21 lat życia, odznaczać się sumiennością i dokładnością w pracy oraz być przeszkolony w zakresie warunków przewozu środków strzelniczych i postępowania w razie powstania zagrożenia innych uczestników ruchu w związku z przewozem tych środków.

Temat: 16.6.5. Sprzęt strzelniczy.

Sprzętem strzelniczym są nazywane,w zakładach górniczych urządze­nia oraz przyrządy do przenoszenia i przewożenia środków strzel­niczych, sporządzania ładunków MW oraz ich ładowania, łączenia, pomiaru i odpalania.

Do przenoszenia i transportu środków strzelniczych ze składu MW do miejsca wykonywania robót strzelniczych używa się następujących naczyń transportowych (rys. 16.27):

- puszek do MW,

- ładownic do ZE ostrych, ,

- spłonkownic ze spłonkami,

- toreb strzelniczych.

Rys. 1627. Naczynia transportowe do przenoszenia środków strzelniczych ze składu materiałów wybuchowych na miejsce wykonywania robót strzelniczych

a - puszki na materiał wybuchowy, b - ładownica na zapalniki elektryczne

Puszka do MW (rys. 16.27a) jest to naczynie w formie prostopad­łościanu wykonane z blachy stalowej lakierowanej, z odchylanym na zawiasach wiekiem zamykanym na kłódkę.

Puszki produkuje się o trzech wielkościach: małe (C1A) o pojem­ności 5 kg, średnie (C2A) o pojemności 10 kg oraz duże (C3A) o pojemności 15 kg.

Ładownice do ZE ostrych (rys. 16.27b) wykonuje się w postaci walca z rur bakelitowych z dnem przykrywanym wiekiem, zamyka­nym na kłódkę. Ładownice produkuje się o dwóch wielkościach, mieszczących 40 lub 80 ZE z przewodami długości 2 m. W celu wyeliminowania możliwości powstania ładunku elektrycznego we­wnątrz korpusu ładownicy, wnętrze jej wykładane jest wkładką kartonową.

Spłonkownice ze spłonkami wykonuje się z blachy ocynkowa­nej, w której umieszcza się spłonniki w postaci piórników drew­nianych. W związku z coraz powszechniejszym stosowaniem od­palania elektrycznego spłonkownice ze spłonkami stosuje się w mniej­szym zakresie.

Torby strzelnicze, wykonane z płótna lnianego, służą do prze­noszenia między przodkiem a skrzynią strzelniczą niewielkiej liczby naboi MW.

Przodkowa skrzynia strzelnicza stanowi podręczny skład MW, służący do przechowywania środków strzelniczych w pobliżu miejsca wykonywania robót strzelniczych.

Przodkowa skrzynia strzelnicza typu Barbara (rys. 16.28) powinna być wykonana z desek, najlepiej sosnowych, bezsękowych heblowa­nych i impregnowanych środkami przeciwgnilnymi. Jej wieko powin­no być zamykane na klucz.

Rys. 16.28. Skrzynia strzelnicza ty­pu Barbara

1 - listwa zaczepowa, 2 - pokrywa (wieko) 3 - bok, 4 - listwa uchwytowa,

5 - listwa wzmacniająca, 6 - czoło, 7 - taśma stalowa, 8 - dno, 9 - klocek poddenny

Osoby upoważnione do wykonywania robót strzelniczych powin­ny posiadać przy sobie klucz do skrzyń, w których znajdują się środki strzelnicze. Skrzynie strzelnicze powinny być ustawione w miejscach suchych w sposób zabezpieczający je przed uszkodzeniem.

Miejsce ustawienia i sposób zabezpieczenia skrzyni strzelniczej ustalają osoby dozoru ruchu, nadzorujące bezpośrednio roboty strzelnicze.

Składowanie innych przedmiotów lub narzędzi razem ze środkami strzelniczymi i sprzętem strzelniczym jest zabronione.

Skrzynia strzelnicza służy do przechowywania:

- MW w puszkach zamkniętych na kłódkę,

- pustych puszek, ładownic i ewentualnie torby strzelniczej,

- zapalarki elektrycznej,

- przewodów stiza.łowych,

- dziennika strzałowego i ołówka.

Dalszymi elementami sprzętu strzelniczego są:

- zapalarki elektryczne,

- przewody strzałowe,

- szybkozłącza górnicze do przewodów strzałowych i zapal­nikowych,

- otoczki ochronne do strzelania w otworach mokrych i w wodzie,

- przyrządy do kontroli ciągłości obwodów strzałowych i oporu obwodu strzałowego,

- nabijaki drewniane,

- inny sprzęt, jak taśma izolacyjna, przesłony ostrzegawcze do lamp elektrycznych itp.

Temat: 16.6.5.1. Zapalarki elektryczne.

W zależności od zasady działania rozróżnia się następujące rodzaje zapalarek:

- dynamoelektryczne, dostarczające energię elektryczną w wyniku obracania uzwojo-nego wirnika w polu magnetycznym stojana,

- magnetodynamiczne, w których w uzwojeniu cewki indukowany jest prąd, wskutek szybkiej zmiany strumienia magnetycznego obejmującego tę cewkę,

- kondensatorowe, działające na zasadzie rozładowania konden­satora, uprzednio naładowanego do określonego napięcia,

- bateryjne, mające lokalne źródło prądu stałego (akumulatory lub ogniwa suche),

- sieciowe, dostarczające energię elektryczną z sieci prądu prze­miennego 220 lub 500 V bądź z dołowej sieci trakcyjnej 250 V, przy czym energia pobierana jest z sieci bezpośrednio lub przez transformator.

Zapalarki dynamoelektryczne i magnetodynamiczne mają napęd mechaniczny. Może to być napęd ręczny lub nożny, bezpośredni lub za pośrednictwem sprężyny.

W zapalarkach kondensatorowych źródłem zasilania może być generatorek o napędzie ręcznym, akumulator, bateria sucha lub prosto­wnik zasilany z sieci prądu przemiennego.

Przenośna zapalarka kondensatorowa typu ZK-300 (rys. 16.29). Za­palarka ta jest przeznaczona do odpalania ZE połączonych szere­gowo.

Obudowa ognioszczelna i impuls wyjściowy ograniczony do 4 ms umożliwia jej stosowanie w polach I i II kategorii zagrożenia metanowego. Obecnie zaprzestano produkcji tej zapalarki i stopniowo wycofuje się ją z ruchu.

Gotowość strzałową zapalarki uzyskuje się po:

- dokonaniu pomiaru oporu obwodu strzałowego,

- przyłączeniu przewodów strzałowych do zacisków strzałowych zapalarki,

- wprawieniu w ruch induktora (za pomocą korbki stanowiącej rownocześnie klucz zapalarki) w celu naładowania konden­satora, przy czym stan naładowania sygnalizuje migotanie neonówki.

Gdy zapalarka jest w gotowości strzałowej, wówczas odpalanie następuje przez naciśnięcie przycisku na pokrywie zapalarki.

Rys. 16.29. Zapalarka kondensatorowa ZK-300

1 - przycisk

2 - zaciski zapalarki,

3 - korba służąca do naładowania kondensatora

Przenośna tranzystorowa zapalarka kondesatorowa typu Barbara TZK-100-G (rys. 16.30a). Zapalarka ta jest przeznaczona do odpalania ZE połączonych szeregowo. Ma ona obudowę ognioszczelną wykona­ną z bardzo odpornego tworzywa sztucznego i ograniczony impuls wyjściowy. Może być używana do robót strzelniczych w polach I i II kategorii zagrożenia metanowego.

Zapalarka zasilana jest z baterii złożonej z trzech gazoszczelnych akumulatorów kadmowo-niklowych o pojemności 450 mAh. Aku­mulatory te ładowane są z zewnątrz, prądem o napięciu 42 V. Należy je ładować po około 100 odpaleniach, nie nadziej jednak niż co dwa tygodnie.

Kolejność wykonywania czynności przy robotach strzelniczych tą zapalarką jest następująca:

- dokonać pomiaru oporu obwodu strzałowego,

- podłączyć linię strzałową do zacisków zapalarki,

- włożyć klucz w gniazdo wyłącznika strzałowego (położenie Ś),

- przekręcić klucz z położenia S w położenie Ł (ładowanie) i odczekać do momentu zaświecenia neonówki (około 20 s).

Gdy zapalarka jest w gotowości strzałowej, wówczas przez prze­kręcenie klucza z położenia Ł do położenia S (strzał) następuje odpalenie.

Przenośna tranzystorowa zapalarka kondensatorowa specjalna typu Barbara TZK5-250 (rys. 16.30b). Zapalarka ta przeznaczona jest do odpalania ZE połączonych szeregowo, szeregowo-równolegle, równo­legle i trójpierścieniowo.

Można nią odpalać ZE o podwyższonym bezpieczeństwie wobec prądów błądzących (niskooporowe). Zapalarka może być stosowana w polach I i II kategorii zagrożerua metanowego, w pomieszczeniach ze stopniem niebezpieczeństwa „c".

Zapalarka ma obudowę ognioszczelną wykonaną z siluminu. W pokrywie zapalarki znajdują się zaciski strzałowe, napęd łącznika strzałowego (odejmowany klucz) oraz wziernik neonówki sygnalizują­cej gotowość strzałową.

Zapalarka ta zasilana jest z akumulatora lampy nahełmnej typu RC12 (napięcie 3,6 V, pojemność 12 Ah). Zapalarka połączona jest z akumulatorem bezpośrednio lub przez specjalne złącze. W ostat­niej wersji akumulator jest w specjalnym koszu umocowanym do zapalarki.

Gotowość strzałową zapalarki uzyskuje się po:

- dokonaniu pomiaru obwodu strzałowego,

- połączeniu zapalarki z akumulatorem lampy RC12 za pomocą złącza,

- podłączeniu linii strzałowej do zacisków strzałowych zapalarki,

- włożeniu klucza w gniazdo napędu łącznika strzałowego, prze­łączeniu go w pozycję Ł (ładowanie) i gdy zapalarka jest w gotowości strzałowej, wówczas przez przełą­czenie klucza z pozycji Ł w pozycję S (strzał) następuje odpalenie.

Stacjonarna zapalarka kondensatorowa szybowa typu Barbara 2a (rys. 16.31a). Jest ona przeznaczona do robót strzelniczych przy głębieniu szybów (trójpierścieniowe połączenie ZE).

Wszystkie urządzenia elektryczne zapalarki umieszczone są w osło­nie ognioszczelnej. Dzięki temu zapalarka może być instalowana w pomieszczeniach ze stopniem niebezpieczeństwa „c".

Stan gotowości zapalarki uzyskuje się po:

- sprawdzeniu wyłącznikiem sieciowym wielkości napięcia sieci (górna skala omomierza), co równocześnie powoduje rozwarcie obwodu strzałowego,

- sprawdzeniu oporu obwodu strzałowego przez naciśnięcie przy­cisku przełączającego omomierz z sieci zasilania na obwod strzałowy (opór obwodu odczytuje się na dolnej skali omo­mierza),

- przekręceniu łącznika strzałowego na lewo (położenie ładowa­nia. kondensatora strzałowego),

- zaświeceniu neonówki (po około 20 s) sygnalizującym goto­wość strzałową zapalarki.

Odpalanie odbywa się przez przekręcenie łącznika strzałowego w prawo (jest to także stan spoczynkowy łącznika strzałowego).

Rys. 16.31. Sieciowa zapalarka kondensatorowaa - szybowa typu Barbara 2a,

Do przodków, w których prowadzone są roboty strzelnicze, doprowadza się linie strzałowe połączone z siecią strzałową. Cała sieć strzałowa podzielona jest na kilka obwodów zakończonych wtyczkami włożonymi do 10 gniazdek zwierających, zainstalowanych w zapalar­ce. Każdy obwód strzałowy połączony z poszczególnymi gniazdami strzałowymi jest odpalany oddzielnie.

Zapalarka typu 5ZK Barbara 4 stosowana jest w Rybnickim Okręgu Węglowym. Cechą charakterystyczną tej zapalarki jest kilka­krotna rezerwa wydajności strzałowej. Może ona, np. w odpowiednim układzie obwodu strzałowego, odpalić ponad 1000 ZE.

Dane techniczne zapalarek stosowanych w naszym górnictwie podano w tabl. 16.6.

Przy stosowaniu zapalarek należy mieć na uwadze następujące zasady ogólne:

- do odpalania ZE w obwodach strzałowych należy używać wyłącznie zapalarek elektrycznych o wydajności dostosowanej do liczby ZE odpalanych równocześnie,

- każda zapalarka elektryczna powinna mieć świadectwo przyda­tności wystawione przez zakład produkujący, a po każdej naprawie - przez zakład kontrolno-naprawczy,

- dla każdej zapalarki powinna być założona karta ewidencyjna, do której należy wpisywać wyniki kontroli przeprowadzonej w odpowiednich odstępach czasu,

- zapalarka elektryczna, będąca w użyciu na danej zmianie, powinna być przechowywana w zamkniętej skrzyni strzałowej lub ruchomym składzie MW, w odpowiednio przystosowanym do tego celu miejscu,

- przed ukończeniem zmiany roboczej zapalarka powinna być oddana na przechowanie do składu MW lub do innego wyznaczonego przez osobę dozoru ruchu pomieszczenia mają­cego odpowiednie zamknięcie.

Temat: 16.6.5.2. Przewody strzałowe, szybkozłącza i inny sprzęt strzelniczy.

W Polsce produkuje się obecnie tylko jeden rodzaj przewodów strzałowych górniczych typu SY. Jest to jednodrutowa ocynowa­na żyła z miękkiej stali o srednicy 0,8 mm, w izolacji igelitowej gru­bości 0,8 mm odpornej na działanie wilgoci, zginanie, ścieranie i za­palenie.

Szybkozłącza górnicze. Są to krótkie rurki aluminiowe w osłonie igelitowej, do których wsuwa się obnażone końcówki przewodów strzałowych lub zapalnikowych i przez ich zgięcie stwarza się połącze­nie elektryczne (rys. 16.32).

Szybkozłączy używa się do łączenia przewodów zapalnikowych z przewodami strzałowymi, a także przewodów strzałowych lub zapalnikowych ze sobą. Produkuje się również ZE zaopatrzone w szybkozłącza, zwierające obwód elektryczny ZE przez zgięcie na końcówkach obnażonych przewodów.

Stosowanie szybkozłączy zapewnia dokładność połączenia, zabez­piecza złącza przed upływem prądu z obwodu strzałowego (i do­pływem prądu blądzącego) oraz skraca czas przeznaczony na te czynności przy wykonywaniu robót strzelniczych.

Otoczki ochronne. W celu niedopuszczenia do zawilgocenia naboi MW, ładowanych do wilgotnych otworów strzałowych lub znaj­dujących się pod wodą, stosuje się otoczki ochronne z papieru impregnowanego parafiną, w których umieszcza się ładunek MW wraz ze grodkiem inicjującym.

Obecnie stosuje się również otoczki zgrzewane z folii polietyleno­wej. Otoczki te są znacznie skuteczniejsze od papierowych.

Przyrządy pomiarowe do kontroli obwodów strzałowych. Uniwersal­nym przyrządem pomiarowym stosowanym przy wykonywaniu ro­bót strzelniczych jest omomierz-miliamperomierz typu Barbara 2 (rys. 16.33a).

Rys. 16.33. Przyrządy pomiarowe do kontroli obwodów strzałowych

a - omomierz Barbara 2, b - wskaźnik obwodu Barbara WOS-1; 1 - zaciski

Przyrząd ten służy do pomiaru oporu pojedynczych ZE, jak również całych obwodów strzałowych oraz do pomiaru natężenia prądów błądzących. Przyrząd ma dwa zakresy pomiarowe. Jest całkowicie bezpieczny, gdyż maksymalny prąd zwarcia nie przekracza 20 mA, a więc wielkości, przy której ZE normalnie nie mogą być odpalone. Ponadto przyrząd jest iskrobezpieczny i nie może spowodo­wać zapalenia metanu.

Do kontroli ciągłości obwodu strzałowego przed każdym od­paleniem mają zastosowanie wskaźniki ciągłości obwodów strzało­wych typu Barbara 1 oraz Barbara WOS-1 (rys. 16.33b). Pozwalają one na pomiar ciągłości obwodu przy maksymalnej liczbie ZE połączonych szeregowo. Są one bezpieczne wobec metanu. Ich mak­symalny prąd pomiarowy nie przekracza 10 mA.

Do pomiaru oporu obwodu strzałowego służą omomierze strzało­we iskrobezpieczne typów OSI-30, OSI-150, OSI 500, OSI-1000 (licz­by oznaczają zakresy pomiarowe omomierzy). Do wykrywania prą­dów błądzących służą mierniki MPB-1B oraz tranzystorowy wy­krywacz prądow błądzących IWB-1.

Nabijaki. Są to drewniane drążki o średnicy około 30 mm i długości do 3 m, służące do wsuwania naboi MW do otworu strzałowego oraz umieszczania i ubijania przybitki w tym otworze. Często do ładowania długich otworów strzałowych używa się nabijaków, połączonych przegubowo krótkuni odcinkami węża gumowego.

Temat: 16.6.6. Strzelanie.

Strzelanie przeprowadza się przez odpalenie odpowiednich ładunków MW.

Pewną ilość MW zaopatrzonego w środek inicjujący (spłonkę ) i środek zapalający (lont lub zapalnik elektryczny) odpowiednio ze spłonką zmontowany nazywa się ładunkiem MW. W zależności od kształtu, od umieszczenia w materiale wybuchowym środka inicjującego i zapalającego, umiejscowienia ładunków w stosunku do calizny skalnej itp. rozróżnia się różne rodzaje ładunków. Rodzaje ładunków stosowane w górnictwie przedstawiono na schemacie (rys. 16.34.)

Rys. 16.34. Schemat rodzajów ładunków MW stosowanych w górnictwie

Ładunki wewnętrzne umieszcza się wewnątrz calizny skalnej.

Ładunek kolumnowy jest to ładunek umieszczony w otworze strzałowym. Z uwagi na przestrzeń, jaka w tych otworach może być wypełniona MW, ładunki te mają kształt wydłu-żony i cylindryczny (rys. 16.35). Ładunki te nazywa się ładunkami wewnętrznymi wydłużo-nymi lub kolumnowymi.

1 - naboje materiatu wybuchowego,

2 - nabój udarowy,

3 - przybitka,

4 - przewody zapalnikowe

Rys. 16.35. Ładunki wewnętrzne wydłużone

a - z inicjacją przednią,

b - z inicjacją tylną;

Otwór strzałowy musi mieć taką średnicę, aby po starannym wyczyszczeniu go ze zwiercin naboje można było do niego wsuwać bez stosowania nacisku.

Ładunek wewnętrzny skupiony (rys. 16.36) ma stosunek szerokości do długości ładunku wynoszący zazwyczaj 1:2.

Stosuje się go przeważnie w robotach kamiennych lub w górnict­wie odkrywkowym (strzelanie komorami lub kawernami).

Ładunek wewnętrzny z pustą przestrzenią (metoda M) charakteryzuje się tym, ze w otworze między końcem ładunku od wylotu otworu a końcem przybitki pozostawia się przestrzeń pustą (rys. 16.37).

Ładunek, pusta przestrzeń i przybitka powinny zajmować po około 1/3 długości otworu. Między ładunek i przybitką zakłada się tzw. wkładki dystansowe. Stosowanie takich ładunków ma na celu uzyskanie grubszego urobku, zwłaszcza w otworach, które mają w sąsiedztwie więcej niż jedną płaszczyznę odsłonięcia. Stosowanie ładunków z pustą przestrzenią jest dozwolone wyłącznie w polach niemetanowych. Nie należy ich stosować w otworach włomowych.

Ładunek rozłożony (rys. 16.38) polega na tym, ze w jednym otworze zakłada się więcej niż jeden ładunek MW. Stosuje się to przy metodzie strzelania wielozabiorowego, przeważnie w wyrobiskach korytarzowych.

Każdy z ładunków inicjowany jest ostrym zapalnikiem elektrycz­nym zwłocznym. ładunek drugi od wylotu otworu musi mieć zapalnik o większym opóźnieniu niż zapalnik ładunku pierwszego (poprze­dniego). Liczba ładunków w jednym otworze przy strzelaniu wielozabiorowym nie powinna być większa od trzech.

Ładunek członowy (rozczłonkowany) stosowany bywa w długich otworach strzałowych (rys. 16.39).

Poszczególne człony takiego ładunku inicjowane są jednym lub dwoma lontami detonującymi, których działanie zostaje zainicjowane ostrymi zapalnikami elektrycznymi, zamontowanymi do końca lontu lub końców lontów od strony wylotu otworu lub wylotów w przypadku otworów przelotowych. Cały ładunek członowy, tj. poszczególne ładunki i dzielące je człony przybitki, przygotowuje się na zewnątrz otworu i umieszcza w specjalnym pokrowcu. Tak przygotowany ładu­nek wprowadza się do otworu przy użyciu linek i ewentualnie kotwic umieszczonych na dnie otworu. Ładunki zewnętrze (rys. 16.40) są to ładunki nakładane, podkładane lub przykładane do calizny skalnej albo do elementów górniczych, które trzeba usunąć (np. zaciśnięta obudowa). Ładunki zewnętrzne również wymagają przykrycia materiałem przybitkowym.

Temat: 16.6.6.1. Przygotowanie i uzbrajanie nabojów udarowych.

Każdy ładunek MW musi być zaopatrzony w nabój udarowy, tj. nabój, w którym umieszczona jest spłonka z zapalnikiem (ZE ostry) lub z zamocowanym w niej końcem lontu (rys. 1ó.41).

Przewody zapalnika ostrego lub lont prochowy uzbrojony w spłonkę muszą mięć długość większą od długości otworu strzałowego lub co najmniej od części otworu, licząc od umiejscowienia w nim naboju udarowego do wylotu otworu. Stosowanie lontów prochowych do­zwolone jest tylko za zezwoleniem Okręgowego Urzędu Górniczego po spełnieniu odpowiednich warunków.

Rys. 16.41. Naboje udarowe

a - z zapalnikiem ostrym,

b - ze spłonką i lontem;

1 - zamocowanie sznurkiem zapalnika lub spłonki

Przygotowanie naboju udarowego odpalanego elektrycznie za pomocą ZE ostrego rozpoczyna się, od odwinięcia opakowania naboju z jednej strony. Następnie do odsłoniętego MW wkłada się zapalnik elektryczny częścią spłonkową, rozwijając uprzednio jego druty, lecz nie naruszając szybkozłączy na ich końcach. Włożony zapalnik obwija się od strony wychodzących z niego drutów odwiniętą uprzednio częścią opakowania naboju i zabezpiecza przed wysunięciem zapal­nika z naboju.

Strzelanie długimi otworami strzałowymi z zastosowaniem długich ładunków lub ładunków członowych wymaga przygotowania całego ładunku lub kompletu ładunku członowego z jego przybitką włącznie, przed załadowaniem go do otworu. Ładunek taki jest wciągany do otworu linką przewieszoną przez kotwicę umieszczoną w otworze. Na rys. 16.42 pokazano sposób przygotowania takiego ładunku.

Rys. 16.42. Przygotowanie ładunku długiego lub członowego poza otworem

1 - materiał wybuchowy, 4 - lina nośna,

2 - lont detonujący, 5 - taśma izolacyjna

3 - otoczka brezentowa,

a)

Rys. 16.43. Skrzynia do przenoszenia długiego ładunku

a - widok ogólny

b - ułożony ładunek w skrzyni

Naboje, do których lont detonujący i linka nośna umocowane są równolegle za pomocą taśmy izolacyjnej, tworzą ładunek. Podobnie umocowane są do linki nośnej pojemniki z materiałem przybitkowym.

Tym sposobem przygotowany ładunek, długości kilku lub kilku­dziesięciu metrów, zwijany jest na bęben rys. 16.43) w skrzyni i przenoszony do miejsca strzelania.

Uzbrojenie lontu detonującego ostrymi zapalnikami elektrycznymi następuje przed odpalaniem. Sposób uzbrojenia lontów detonujących ZE przedstawiono na rys. 16.44.

Rys. 16.44. Uzbrojenie końców lontów detonujących ostrymi zapalnikami elektrycznymi

a - pojedynczego lontu,

b - zestawu dwóch lontów,

1-lonty detonujące,

2 - zapalniki,

3 - taśma izolacyjna,

przewody zapalnikowe.

Temat : 16.6.6.2. Nabijanie otworów strzałowych.

Przed nabijaniem otworów strzałowych należy je dokładnie oczyś­cić ze zwiercin specjalną gracką, wykonywaną zwykle łącznie z na­bijakiem.

Materiał wybuchowy przynosi się do miejsca strzelania w torbie lub puszce strzałowej, zapalniki zaś w ładownicy do zapalników elektrycznych.

W przodku należy przedtem przygotować materiał przybitkowy. Następnie kolejno ładuje się otwory strzałowe przeznaczone do odpalania w jednej serii. Przy inicjacji przedniej (najczęściej stosowa­nej) wprowadza się drewnianym nabijakiem najpierw do otworu pojedynczo poszczególne naboje MW, dociskając je lekko do siebie. Z kolei przygotowuje się nabój udarowy i jako ostatni wprowadza się go do otworu, lekko dociskając do poprzednich.

Temat: 16.6.6.3. Przybitka.

Otwory strzałowe po umieszczeniu w nich środków strzałowych powinny być wypełnione przybitką do wylotu otworu. Zadaniem przybitki jest izolowanie atmosfery przodku od płomienia powstające­go przy wybuchu oraz zamknięcie przestrzeni, w której umieszczono MW.

Do przybitki otworów strzałowych (w polach metanowych i nieme­tanowych) mogą być stosowane następujące materiały niepalne: glina z piaskiem, glina, piasek, woda.

Przy wykonywaniu przybitki otworów strzałowych należy za­chować następujące warunki:

- długość przybitki nie może być mniejsza niż 30 cm,

- w otworach strzałowych głębokości do 1,5 m: .

ładunek MW w otworze strzałowym nie może zajmować więcej niż połowę długości otworu przy stosowaniu MW węglowych i powietrznych,

ładunek MW w otworze strzałowym nie może zajmować więcej niż 2/3 długości otworu przy stosowaniu MW powietrznych specjalnych,

- w otworach głębokości powyżej 1,5 m ładunek MW nie może zajmować więcej niż 2/3 długości otworu.

Przybitka z gliny i gliny z dodatkiem piasku. Glina oraz glina z dodatkiem piasku powinna zawierać wodę w ilości zapewniającej jej twardoplastyczność. Materiały te w dalszym ciągu są określane nazwą „glina”.

Glinę do otworów strzałowych wprowadza się po uformowaniu jej w „kluski" o wymiarach pozwalających na ich swobodne wsuwanie.

Pierwsze trzy „kluski" gliny należy docisnąć z niewielką siłą do kolumny ładunku MW. Pozostałe „kluski" należy rozgniatać i ubijać ze wzmożoną siłą tak, aby wypełniały one cały otwór strzałowy. Kluski wsuwa się i ubija odpowiednim prętem drewnianym zwanym nabijakiem. Sprzęt strzałowy służący do ręcznego lub mechanicznego wykonywania przybitki otworów strzałowych musi być dopuszczony do użytku przez Wyższy Urząd Górniczy.

Przybitka piaskowa. Do wykonywania przybitki wolno używać tylko piasku wilgotnego. Do otworów skierowanych stromo w dół piasek można wsypywać luzem. W tym przypadku jego ubijanie należy rozpocząć po przykryciu ładunku MW warstwą piasku grubosci, co najmniej 30 cm.

Do innych otworów strzałowych piasek należy wprowadzać w oto­czkach papierowych lub luzem za pomocą powietrza sprężonego. Przy zastosowaniu piasku w otoczkach, pierwszą z nich należy lekko docisnąć do kolumny ładunku MW, a następnie silnie ubijać. Jeżeli otwory są skierowane w górę pod kątem ponad 20° przy­wlotową część otworu należy wypełnić gliną na odcinku, co najmniej 30 cm.

Przybitka wodna. W celu neutralizacji tlenków azotu znajdujących się w gazach postrzałowych, do wody przeznaczonej do przybitki otworów strzałowych zaleca się dodawać około 0,5% wodorotlenku wapnia lub sody.

Otwory skierowane w dół można przybijać poprzez zalanie ich wodą, lecz tylko wtedy, gdy nie wycieka ona poprzez szczeliny. Przy stosowaniu przybitki wodnej należy używać wyłącznie MW wodoodpornych.

W przypadku pionowych szybów:

- dno szybu musi być zalane wodą na wysokości co najmniej 20 cm,

- lustro wody musi się znajdować, co najmniej 40 cm poniżej dolnego pierścienia anten strzałowych.

Do innych otworów strzałowych należy stosować wodę w pojem­nikach. Ostatni przywlotowy odcinek otworu powinien być wypeł­niony gliną na długości, co najmniej 30 cm (rys. 16.45).

Wypełnione wodą pojemniki powinny być sztywne, w stopniu umożliwiającym ich łatwe wprowadzenie do otworów. Pojemniki powinny być szczelne, tzn. nie wykazywać wycieków przy składowaniu przez okres jednej godziny przed użyciem.

Przybitka wodna pod ciśnieniem (metoda strzelania z wypełnieniem otworów strzałowych wodą pod ciśnieniem) polega na tym, że w otworze strzałowym umieszcza się ładunek MW, następnie wlot otworu zamyka się odpowiednim uszczelnieniem (głowicą uszczelniającą, przez którą doprowadza się wodę do otworu. Urządzenia do wtłaczania wody oraz wszelkie środki strzałowe użyte w tych meto­dach muszą być dopuszczone przez Wyższy Urząd Górniczy, a roboty strzelnicze należy wykonywać zgodnie z instrukcją opracowaną przez Kopalnię Doświadczalną Barbara.

Temat: 16.6.6.4. Łączenie otworów strzałowych (obwody strzałowe).

Obwód strzałowy składa się z zapalarki, zapalników elektrycznych (ZE) oraz linii strzałowej. Linia strzałowa może składać się z kilku elementów, do których zalicza się: zasadnicze linie strzałowe, linie przodkowe, przewody ochronne oraz tzw. anteny. Zasadnicze linie strzałowe są instalacjami prawie stałymi, ponieważ służą przez dłuższy czas do odpalania ładunków w przod­kach - chroni się je przed zniszczeniem w czasie strzelania. Przewody ochronne natomiast ulegają zniszczeniu, ponieważ łączą linię przod­kową z przewodami zapalnikowymi lub stanowią połączenie między ZE. Podobnie dzieje się z tzw. antenami, wykonywanymi zazwyczaj z gołych przewodów. Do anten przyłącza się końcówki przewodów zapalnikowych. Najczęściej anteny stosuje się przy głębieniu szybów.

Podstawową cechą obwodu strzałowego jest sposób łączenia ZE. Wyróżnia się trzy zasadnicze sposoby łączenia ZE:

- szeregowe,

- równoległe,

- mieszane.

Dla niezawodnego odpalania wszystkich ZE włączonych do ob­wodu strzałowego obwód ten musi być odpowiednio zaprojektowany i poprawnie wykonany. Prawidłowe wykonanie obwodu strzałowego ma również duży wpływ na bezpieczeństwo robót strzelniczych.

Połączenie szeregowe ZE. Występuje ono wtedy, gdy przez wszystkie ZE przepływa prąd elektryczny o tym samym natężeniu (rys. 16.46a). Zapalarki do odpalania obwodów strzałowych połączonych szere­gowo mają na zaciskach napięcie do kilku kV. Zwiększa to wymaga­nia stawiane izolacji obwodu strzałowego oraz prawidłowości połą­czeń. Samą linię strzałową można przy pewnych staraniach dobrze izolować od ziemi. Trudniejsze jest zapewnienie dobrej izolacji prze­wodom zapalnikowym. Zdarza się, bowiem, że w czasie ładowania otworów strzałowych uszkodzona zostaje izolacja przewodów zapal­nikowych. W mokrych warunkach może to umożliwić upływ prądu z obwodu strzałowego do ziemi. Rezultatem tego jest zmniejszenie prądu przepływającego przez ZE, co może doprowadzić do niewypałów.

Połączenie szeregowe ZE jest najczęstszym sposobem łączenia, stosowanym w praktyce górniczej.

Sposób ten ma wiele zalet, a mianowicie:

- obwód strzałowy może być odpalony ze źródła o stosunkowo małym natężeniu, co pozwala na wykonanie linii strzałowej o małym przekroju przewodów lub z tanich materiałów,

- obwód strzałowy jest bardzo prosty i przejrzysty, dzięki temu łatwo jest go wykonać prawidłowo,

- możliwe jest przeprowadzenie ze stanowiska strzałowego po­miaru oporu obwodu strzałowego i ocenienie na tej podstawie ciągłości i poprawności wykonania obwodu,

- w razie potrzeby można jeszcze przed odpaleniem usunąć usterki.

Do wad połączenia szeregowego należy:

- możliwość występowania niewypałów w przypadku prowadze­nia robót strzelniczych w obecności wód zmineralizowanych,

- konieczność utrzymania dobrej izolacji obwodu strzałowego.

Połączenie równoległe ZE. Występuje wtedy, gdy prąd ze źródła energii elektrycznej przepływa więcej niż jedną drogą (rys. 16.46b). Do odpalania ZE połączonych równolegle nie można używać zapalarek dynamoelektrycznych. Do tego celu nadają się praktycznie tylko zapalarki kondensatorowe o odpowiednio dobrej pojemności i odpowiednim napięciu ładowania kondensatora strzałowego.

Połączenia równoległe mają liczne wady, do których należą:

- konieczność posługiwania się źródłem prądu o dużej mocy,

- konieczność używania miedzianych przewodów strzałowych o dużym przekroju,

- brak możliwości kontroli (omomierzem) prawidłowości połączenia ZE,

- możliwość nieodpalenia wszystkich ZE w razie powstania zwarcia między antenami,

- skomplikowane łączenie i konieczność korzystania z anten.

Połączenie mieszane ZE. Do połączeń mieszanych zalicza się sposoby łączenia ZE, polegające na kombinacji połączenia szeregowego i równoległego. Zasadniczo wyróżnia się dwa rodzaje połączeń mieszanych:

- szeregowo-równoległe,

- równoległo-szeregowe.

W połączeniu szeregowo-równoległym grupy ZE połączonych sze­regowo łączy się równolegle do linii strzałowej (rys. 16.47).

Przy połączeniu równoległo-szeregowym ZE w grupie połączone są równolegle, a same grupy połączone są szeregowo (rys. 16.48).

Do połączenia równoległo-szeregowego można zaliczyć połączenie trójpierścieniowe, gdyż w tym przypadku istnieją dwie grupy ZE połączonych równolegle. Poza tym połączenie tego rodzaju stosowane jest bardzo rzadko.

Podczas strzelania centralnego stosuje się często szeregowo-równo­ległe połączenie ZE. Wymaga ono jednak bardzo skomplikowanego projektowania obwodu strzałowego.

Wykonywanie obwodu strzałowego. Rozpoczyna się ono w momencie ładowania otworów strzałowych, tzn. w okresie, kiedy w otworze znajduje się już ZE.

Pracownik wykonujący tę czynność jest narażony na niebezpieczeństwo zainicjowania detonacji ZE prądami błądzącymi lub elektrycznością statyczną. Ze względu na to zagrożenie przewody zapalnikowe powinny być jak najdłużej zwarte, a zwłaszcza odizolowane od otoczenia.

Zasadniczym warunkiem niezawodności odpalenia ładunków jest właściwe wykonywanie złączy przewodów zapalnikowych z linią strzałową. Obnażone końcówki przewodów zapalnikowych powinny być przed skręcaniem oczyszczone papierem ściernym lub nożem w celu zmniejszenia do minimum oporu przejścia złącza. Szczególnej uwagi wymaga łączenie przewodów o różnej średnicy w przypadku łączenia np. przewodu zapalnikowego z linią strzałową.

Złącza należy chronić przed wzajemnym zetknięciem, dlatego powinny one być izolowane taśmą izolacyjną. Można również zastosować do połączenia szybkozłącza. Średnica wewnętrzna szybko­złącza zezwala na łączenie nim dwóch przewodów zapalnikowych lub jednego przewodu zapalnikowego i jednego przewodu strzałowego (o średnicy żyły 1,2 mm).

Przy łączeniu szeregowym ZE należy uważać, aby nie został utworzony zamknięty obwód z części ZE. Zwarte ZE, tworząc zamknięty obwód, są wyłączone z obwodu strzałowego dlatego są powodem niewypałów. Przypadki takie zdarzają się w praktyce i były już przyczyną wypadków.

Kontrolując omomierzem prawidłowość układu obwodu strzałowego, można łatwo wykryć wszelkie omyłki. Końce ZE połączonych szeregowo powinny być zwarte.

Linię strzałową należy prowadzić po przeciwległych ociosach lub po jednym ociosie, jeżeli na przeciwległym prowadzone są kable lub przewody elektryczne. Przy prowadzeniu linii strzałowej po jednym ociosie musi być zachowana odpowiednia odległość między przewoda­mi. Linię strzałową można zakładać na izolatorach porcelanowych lub gumowych. Odległość między punktami zamocowania linii strzałowej nie powinna przekraczać 10 m. Linia strzałowa powinna być odizolo­wana od otoczenia. Żadne złącze (w przypadku linii strzałowej złożonej z kilku odcinków) nie może dotykać obudowy, części metalo­wych lub górotworu. Złącza muszą być izolowane. Ciągłość linii strzałowej powinna być kontrolowana przed strzelaniem. Przewody strzałowe powinny być sprawdzone na powierzchni przed przekaza­niem ich do podziemia kopalni.

Przewody linii strzałowej w wyrobiskach korytarzowych w polach metanowych powinny być prowadzone wzdłuż ociosów w odległości nie mniejszej niż 50 cm od najwyższego punktu w świetle obudowy.

Wszystkie te zasady powinny być ściśle przestrzegane, gdyż mają one na celu zabezpieczenie przed wypadkami, powodowanymi prąda­mi błądzącymi oraz elektrycznością statyczną. Wprowadzona do kopalń na dużą skalę elektryfikacja powoduje pojawienie się różnicy napięć między różnymi punktami wyrobisk kopalnianych.. Te różnice napięć powodują przepływ prądów w górotworze, które nazywa się prądami błądzącymi. Przypadkowe zetknięcie się przewodów zapal­nikowych lub elementów linii strzałowej z górotworem, w którym płynie prąd błądzący, może spowodować przepływ tego prądu przez ZE i odpalenie ładunku, co może być przyczyną ciężkich wypadków. Żródłami prądów błądzących są:

- kopalniana trakcja elektryczna,

- powierzchniowa trakcja elektryczna,

- elektryczna sieć energetyczna,

- spawarki elektryczne i inne urządzenia energetyczne.

Sposoby zwalczania tego zagrożenia są następujące:

- obniżenie spadku napięcia w szynach trakcji przewodowej przez utrzymanie w dobrym stanie złączy, poprzeczne połączenia szyn i prowadzenie pomocniczego przewodu wzdłuż toru,

- zwiększenie oporu przejścia z szyn do ziemi przez odwodnienie podtorza i unikanie zabetonowania szyn,

- utrzymanie dobrego stanu izolacji urządzeń elektrycznych, a w szczególności zabezpieczeń ziemnozwarciowych,

- wyłączenie trakcji przewodowej na czas prowadzenia robót strzelniczych, jeśli inne środki nie prowadzą do zmniejszenia prądów błądzących do wartości bezpiecznych,

- utrudnianie przedostawania się prądów błądzących do obwodów strzałowych przez poprawną izolację przewodów i złączy,

- stosowanie ZE o podwyższonym bezpieczeństwie wobec prądów błądzących, tzw. ZE specjalnych.

Służba elektryczna zakładu górniczego powinna wykonywać od­powiednie pomiary wg „Wytycznych w zakresie pomiarów prądów błądzących w kopalniach węgla kamiennego" wydanych przez Główny Instytut Górnictwa i akceptowanych przez Wyższy Urząd Górniczy. Służba ta powinna ściśle współpracować ze służbami strzałowymi, aby w możliwie największym stopniu zapobiec wypadkom.

W razie wystąpienia prądów błądzących o natężeniu przekraczają­cym połowę natężenia prądu bezpiecznego dla odnośnego typu ZE, prowadzenie robót strzelniczych przy użyciu takiego ZE jest za­bronione.

Końcówki przewodów zapalnikowych wolno łączyć z końców­kami przewodów strzałowych bezpośrednio przed odpalaniem ładunków MW, a do tego momentu powinny być zwarte i zaizolowane.

Strzały przedwczesne, występujące przed momentem włączenia zapala­rki do obwodu strzałowego, mogą być powodowane także przedo­staniem się do ZE ładunków elektrostatycznych. Ładunki elektro­statyczne mogą powstawać wskutek tarcia stykających się powierz­chni, przy przepływie cieczy w izolowanych rurociągach, przy roz­pylaniu cieczy i pyłów, jak również przy przepływie gazów z dużą prędkością. W praktyce kopalnianej ładunki elektrostatyczne powstają najczęściej przy:_.

- stosowaniu pneumatycznej przybitki piaskowej,

- wypływie powietrza sprężonego z rurociągu,

- przepływie powietrza w lutniociągach wykonanych z tworzyw sztucznych,

. - stosowaniu tworzyw sztucznych,

- powstawaniu obłoku pyłu podczas robot strzelniczych,

- transporcie przenośnikami taśmowymi

Stosowanie garderoby z tworzyw sztucznych również może być przyczyną powstawania ładunków elektrostatycznych, dlatego prze­pisy zabraniają noszenia takiej odzieży przez osoby zatrudnione przy wykonywaniu robót strzelniczych i manipulowaniu środkami strzelniczymi.

Temat: 16.6.6.5. Odpalanie otworów strzałowych.

Przed odpalaniem otworów strzałowych osoba prowadząca roboty strzelnicze, odpowiedzialna za zapewnienie całkowitego bezpieczeńst­wa, powinna wykonać odpowiednie czynności oraz wydać i skontrolować wykonanie wydanych poleceń załodze zatrudnionej w miejscu prowadzenia tej roboty.

Przed przystąpieniem do ładowania MW osoby niebiorące w tym udziału powinny być wycofane w bezpieczne miejsce. Należy również usunąć z przodku lub odpowiednio zabezpieczyć przed uszkodze­niem wszelkie narzędzia, kable, przyrządy i urządzenia mechaniczne. Natychmiast po załadowaniu otworów strzałowych, lecz jeszcze przed ich odpaleniem, osoba wykonująca robotę strzelniczą obowiązana jest rozchodować załadowane środki strzelnicze w ewidencji (dzienniku strzałowym).

Przed przystąpieniem do odpalania ładunków MW osoba wyko­nująca roboty strzelnicze powinna zarządzić i dopilnować, aby wszyst­kie -osoby wycofały się do miejsc bezpiecznych, wyznaczonych przez osobę dozoru ruchu nadzorującą roboty, oraz zabezpieczyć wszystkie dojścia do strefy zagrożenia przez ustawienie posterunków obsadzo­nych odpowiednimi pracownikami, a w razie potrzeby również przez założenie zagród ze znakami ostrzegawczymi. Osoba wykonująca roboty strzelnicze opuszcza miejsce ich wykonywania ostatnia. Ludzie obsadzający dojścia do miejsca odstrzału mogą opuścić swe poste­runki dopiero za zezwoleniem osoby wykonującej robotę strzelniczą. Ponadto przed odpaleniem ładunków MW osoba prowadząca roboty strzelnicze powinna skontrolować, czy zostały wykonane wszystkie zabiegi wymagane, przepisami, a mające na celu zabezpieczenie przed zagrożeniami, jak np. zapaleniem lub wybuchem gazów, wybuchem pyłu węglowego, prądami błądzącymi, podwyższoną i obniżoną tem­peraturą.

Roboty strzelnicze w miejscach zaburzeń tektonicznych (uskoki, zgniecenia, nagłe zmiany grubości pokładów itp.) wolno wykonywać wyłącznie na podstawie pisemnego zezwolenia kierownika robot górniczych.

W następujących przypadkach i miejscach roboty - strzelnicze prowadzić można tylko w obecności osób dozoru odpowiedzialnych między innymi za sprawdzenie prawidłowego stanu obowiązujących zabezpieczeń w zakresie zwalczania zagrożenia metanowego oraz pyłowego:

1) w każdym przypadku stwierdzenia zawartości metanu prze­kraczającej 1%,

2) przy zawartości metanu przekraczającej 0,5%:

- w górnych wnękach ścianowych,

- w wyrobiskach korytarzowych o wzniosie powyżej 10°,

3) przy wymuszaniu zawału stropu w ścianach MW węglowymi i skalnymi oraz gdy zawartość metanu w sąsiedztwie otwor5w strzałowych przekracza 0,5% przy użyciu MW powietrznych i powietrznych specjalnych,

4) w zaburzeniach geologicznych w ścianach i zabierkach,

5) przy rozsadzaniu luźnych brył odpalaniem MW w otworach strzałowych,

6 przy odpalaniu ładunków wolno przyłożonych,

7 przy użyciu lontów detonujących,

8 przy odpalaniu centralnym lub zza tamy strzałowej,

9) przy strzelaniu długimi otworami,

10) w szybach, szybikach lub nadsięwłomach,

11 przy usuwaniu niewypałów,

12 przy strzelaniu przed maszynami urabiającymi,

13) przy strzelaniu w skałach o podwyższonej lub obniżonej temperaturze.

Górnik strzałowy po wykonaniu i skontrolowaniu połączeń dołącza zapalarkę do przewodów strzałowych i wołając „odpala się" włącza prąd.

Po odpaleniu wszystkich ładunków strzałowy może wejść do przodku dopiero po należytym rozrzedzeniu gazów; w wyrobiskach chodnikowych i zabierkowych w żadnym przypadku nie wcześniej jak po upływie 5 minut od chwili odpalenia ostatniego, ładunku. Zbyt wczesne wchodzenie do przodku przed rozrzedzeniem gazów jest niebezpieczne ze względu na obrywanie się części calizny naruszonych przez strzały oraz ze względu na szkodliwe działanie tych gazów na zdrowie. W przypadku dużego stężenia tych gazów, wskutek de­flagracji MW, zatrucie gazami postrzałowymi może być śmiertelne. Jeżeli ładunek nie odpalił lub istnieje wątpliwość, czy wszystkie ładunki odpaliły, to strzałowy może wejść do przodku dopiero po upływie 15 minut.

Jeżeli po włączeniu prądu nie nastąpił odstrzał, to strzałowy musi odłączyć przewody strzałowe od zapalarki, schować zapalarkę i klucz, spiąć krotko końce przewodów strzałowych oraz zbadać przyczynę niedopalenia ładunków. Gdy strzałowy stwierdzi, ze przewody były wadliwie połączone, powinien usunąć błąd i ładunki ponownie podpalić. Gdy pomimo prawidłowego wykonania połączeń ładunki nie odpalają, wtedy należy każdy ładunek zawiedzionej serii odpalić pojedynczo. Ładunek, który przy odpalaniu pojedynczym we odpalił, jest niewypałem. Po każdorazowym odpaleniu ładunków strzałowy musi zbadać stan przodku dla stwierdzenia, czy nie zostały niewypały i wykonać obrywkę. Załoga może wejść do przodku tylko za zgodą strzałowego.

Temat: 16.6.6.6. Usuwanie niewypałów.

W przypadku stwierdzenia, w czasie kontroli przodku po strzelaniu lub w czasie strzelania, niewypału należy bezzwłocznie przystąpić do jego unieszkodliwiania. Unieszkodliwienie niewypału powinien przeprowadzić ten strzałowy, który otwór załadował. W przypadku, gdy nie może tego uczynić na swojej zmianie, wówczas powinien pozostać w przod­ku do chwili przybycia strzałowego następnej zmiany - lub osoby dozoru. W strefie zagrożonej niewypałem poza strzałowym nie po­winni przebywać inni ludzie.

Wystające z otworu druty zapalnika muszą być krótkozwarte i zaizolowane. Nie wolno wyciągać z otworu naboju udarowego lub zapalnika, który nie odpalił, ciągnąc za druty. W odległości conajmniej 30 cm od otworu z zawiedzionym ładunkiem wierci się nowy otwór (lub dwa otwory) strzałowy równolegle do niego, tak aby nie trafić wiertłem w za­wiedziony ładunek,(rys. 16.49).

Rys.16.49. Usuwanie niewypałów.

Gdy zachodzi konieczność stwierdzenia kierunku otworu z niewy­pałem, wówczas należy z niego usunąć najwyżej do 20 cm przybitki. Do usuwania przybitki nie wolno stosować narzędzi metalowych. Do stwierdzenia kierunku otworu z niewypałem używa się nabijaka wsuniętego do tego otworu na miejsce usuniętej przybitki. Głębokość otworu równoległego powinna być nieco większa od otworu z niewypałem i należy załadować do niego ładunek większy od zawiedzionego, jeżeli ten nie jest ładunkiem maksymalnym. Po odstrzeleniu tego ładunku należy odnaleźć nabój udarowy oraz pozostałe naboje, zebrać je do puszki, i oddać w składzie MW. Tak samo trzeba postąpić, gdy ładunek jakiegoś otworu zostanie wyrzucony przez wcześniejsze od­palenie sąsiednich ładunków.

Najniebezpieczniejszy jest ZE, który w czasie ładowania urobku, wskutek uderzenia, może wybuchnąć i spowodować wybuch MW, co może być przyczyną nieszczęśliwych wypadków. W razie nieodnalezienia spłonki lub ZE ostrego należy wzmocnić czujność w punktach załadowczych oraz w zakładzie przeróbczym, którego załoga musi być o tym powiadomiona przez dozór oddziałowy. O ładunkach, które nie odpaliły, należy także powiadomić inżyniera strzałowego.

Temat: 16.6.6.7. Strzelanie bezpłomieniowe.

Poszukując bezpiecznych wobec metanu i pyłu węglowego metod urabiania skał wybuchem, opracowano następujące metody:

- Kardoks,

- Airdox,

- Armstrong,

- Hydrox,

- Chemechol,

- Galik (Gullick).

Metoda Kardoks polega na wprowadzeniu przez zawór do naboj­nicy (rys. 16.50) ciekłego C0₂.

Nabojnica zamknięta jest korkiem stalowym. W nabojnicy znaj­duje się podgrzewacz, tj. nabój substancji palnej. W podgrzewaczu znajduje się główka zapalnika elektrycznego połączona z obwodem elektrycznym na zewnątrz. Nabojnicę umieszcza się w otworze strzało­wym o średnicy, co najmniej 60 mm, nie stosując przybitki. Odpalenie ZE powoduje zapalenie podgrzewacza.. W wyniku powstałej wysokiej temperatury C0₂ przechodzi w stan gazowy, co powoduje gwałtowny wzrost ciśnienia. W chwili przekroczenia przez ciśnienie gazu wytrzymałości krążka stalowego następuje jego złamanie i C0₂ w stanie gazowym wydostaje się przez otwory w głowicy do otworu strzało­wego, urabiając węgiel

Podczas odstrzału nabojnice mogą być wyrzucane z otworu, co stanowi niebezpieczeństwo dla załogi. Aby zapobiec wyrzucaniu na­bojnicy z otworu, stosuje się nabojnice mające dwa zaczepy, które wysuwają się z głowicy w momencie odstrzału. Metoda Kardoks nadaje się przede wszystkim do strzelania z wrębem w ścianach o niewielkim upadzie. Metoda Kardoks była stosowana w Polsce, obecnie nie jest stosowana.

Metoda Airdox jest metodą urabiania powietrzem sprężonym. Do stosowania tej metody potrzebne są:

- kompresor sprężający powietrze do ponad 70 MPa,

- przewody stalowe wysokociśnieniowe od kompresora w pobliże przodku eksploatacyjnego,

- przewód miedziany lub gumowy zbrojony, łączący przewód strzałowy z zaworem strzałowym,

- przewód gumowy zbrojony, łączący zawór stalowy z naboj­nicą znajdującą się w otworze strzałowym.

Za pomocą zaworu strzałowego wpuszcza się powietrze sprężone do nabojnicy pod tłok, który cofa się w wyniku działania ciśnienia i otwiera komorę wylotową. Powietrze sprężone wydostaje się wówczas do otworu strzałowego i powoduje urobienie węgla. Metoda ta dość szeroko stosowana jest w USA. W Polsce stosowano ulepszoną metodę Airdox pod nazwą metoda Armstrong.

Do tej metody używano dwóch rodzajów nabojnic, tj. nabojnicy z tłokiem i nabojnicy płytkowej (rys. 16.51).

Nabojnica (rys. 16.51a) ma w głowicy tłok utrzymywany w pozycji zamykającej otwory wylotowe za pomocą tzw. gwoździa. Ciśnienie powietrza sprężonego, działając na gwóźdź za pośrednictwem tłoka, powoduje przy przekroczeniu wytrzymałości gwoździa jego złamanie. Tłok przesuwa się odsłaniając otwory wylotowe, przez które powietrze sprężone wydostaje się do otworu strzałowego, wykonując prace urabiania węgla.

Ze względu na ruchome części nabojnica wymaga konserwacji i smarowania tłoka. W przypadku smarowania kompresora olejem palnym dostaje się on do nabojnicy i tu w czasie wypływu powietrza do otworu może się zapalić. Płomień palącego się oleju wydostający się z otworu może zapalić metan lub pył węglowy. Takiej ewentualno­ści zapobiega się przez niedopuszczanie do przedostawania się oleju do przewodów i nabojnicy oraz stosowanie do smarowania kompresora olejów niepalnych.

Nabojnica płytkowa (rys. 16.51b) jest prostsza, ponieważ nie ma części ruchomych. Komora ciśnieniowa zamknięta jest za pomocą krążka stalowego, podobnie jak w nabojnicach Kardoks. Gdy ciśnienie powietrza wprowadzonego do nabojnicy przekroczy wytrzyma­łość krążka, wówczas zostaje on złamany i powietrze sprężone wydostaje się przez otwory wylotowe do otworu strzałowego.

Odpalanie następuje za pomocą zaworu strzałowego ze stanowiska strzałowego. Metoda Armstrong ma następujące zalety:

- zapylenie powietrza jest trzy razy mniejsze niż przy metodzie Kardoks,

- strop nie zostaje zruszony,

- brak szkodliwych gazów postrzałowych umożliwia wejście do przodku bezpośrednio po strzale.

Średnica otworów dla nabojnic Armstrong jest duża i wynosi do 75 mm.

W kopalni Jankowice opracowano sposób pozwalający na wpro­wadzenie do nabojnicy Armstrong rozproszonej wody. Ma to na celu:

- zmniejszenie zapylenia powietrza po strzale,

- obniżenie temperatury wewnątrz nabojnicy przy ładowaniu jej powietrzem sprężonym.

Metoda Hydrox polega na zastosowaniu podobnych nabojnic jak w metodzie Kardoks. Nabojnice z zamknięciem płytkowym napełnia się specjalnym materiałem. Zapłon odbywa się za pośrednictwem mieszaniny inicjującej. Metoda Hydrox oparta jest na reakcji:

NaNO_Z+NH₄C1 = NaC1+2H₂0+N₂

Gdy ilość wytworzonego w reakcji gazu spowoduje wzrost ciśnienia przekraczającego wytrzymałość zamykającego krążka, wówczas następuje jego wyłamanie i gazy niepalne, składające się z pary wodnej oraz azotu, wydostają się do otworu strzałowego i urabiają węgiel.

Metoda Chemechol polega na stosowaniu w nabojnicach - podob­nych do nabojnic Kardoks - mieszaniny saletry amonowej, mączki drzewnej i wapna. W wyniku reakcji wywiązuje się para wodna, azot i dwutlenek węgla. Reakcję mieszaniny Chemechol zapoczątkowu­je się przez jej ogrzewania chromoniklowym przewodem oporowym, przez który przepuszcza się prąd o natężeniu 6 do 9 A. Ładunek około 550 g Chemechol odpowiada efektowi około 800 g MW powietrznego. .

Metoda Galik (Gullick) polega na strzelaniu hydraulicznym. Jest to metoda najbezpieczniejsza wobec metanu i pyłu węglowego. Urzą­dzenie składa się z nabojnicy oraz pompy nurnikowej. Wodę do nabojnicy tłoczy się przez wysokociśnieniowy. Wąż gumowy. W naboj­nicy woda wywiera nacisk na tłoczki, które bezpośrednio urabiają węgiel. Potrzebne jest przy tym ciśnienie wody około 100 MPa.

Po odstrzale wodę wypuszcza się z nabojnicy, tłoczki wpycha w położenie wyjściowe i można zabieg powtarzać ponownie.

Temat: 16.6.7. Technika strzelnicza.

Metody urabiania skał oparte na wybuchu chemicznym lub fizycznym MW noszą nazwę techniki strzelniczej.

Powierzchnie styku skały z ciałem o mniejszym stanie skupienia (powietrze, woda) nazywa się powierzchniami obnażenia lub odsłonięcia. Trwałe efekty działania MW widoczne są na zewnątrz skały tylko wtedy, gdy ognisko wybuchu znajduje się w dostatecznej bliskości płaszczyzny odsłonięcia, lub też ładunek jest dostatecznie duży lub silny, aby pokonać przy wybuchu opór calizny między ogniskiem wybuchu a płaszczyzną odsłonięcia skały. W wyniku wybuchu ładunku MW w caliźnie skalnej następują trwale i nietrwale skutki działania wybuchu. Zasięg działania ładunku w skale można podzielić na strefy (rys. 16.52) miażdżenia, kruszenia, spękań i drgań.

W strefie miażdżenia przestrzeń calizny przylegająca do ładunku poddana jest najsilniejszemu działaniu, które powoduje największe rozdrobnienie środowiska.

W strefie kruszenia, w wyniku rozprężenia się gazów powybucho­wych, następuje oddzielenie cząstek i kawałków calizny, przy czym wielkość tych oddzielonych cząstek jest coraz większa w miarę oddalania się od ogniska wybuchu aż do miejsca, gdzie ciśnienie gazów nie jest w stanie odspoić calizny.

W strefie spękań osłabione ciśnienie gazów odstrzałowych powo­duje tylko tworzenie się szczelin i spękań, które maleją w miarę oddalania się od ogniska wybuchu, aż w końcu zanikają.

Strefa drgań są to nietrwałe skutki wybuchu. Objęte są nią obszary calizny poza poprzednimi strefami. Drgania te są tym słabsze, im dalej od ogniska wybuchu i w końcu zanikają. Przy odpalaniu w pobliżu (np. w jednym przodku) większej liczby ładunków strefy drgań na siebie zachodzą i mają wpływ na wielkości stref miażdżenia, kruszenia oraz spękań. W tym tkwi sens odpalania ładunków równocześnie lub zwłocznie.

Poszczególne strefy wybuchu ładunku MW mają niejednakowe znaczenie dla górnictwa. Rezultatem wybuchu MW w skale powinno być przede wszystkim urobienie skały. Urobienie, a więc zamierzone oddzielenie cząstek i kawałków od calizny, jest podstawowym celem stosowania MW w górnictwie. W niektórych tylko przypadkach wykorzystuje się siły wybuchu do innych celów, np. do wywołania spękań (strzelanie wstrząsowe przed kombajnem) lub wywołania odprężeń przy zagrożeniach tąpaniami.

Dla urabiania istotne znaczenie mają strefy miażdżenia i kruszenia. Technice strzelniczej stawia się następujące wymagania:

- zastosowanie MW ma za zadanie urobienie calizny skalnej,

- urobienie calizny powinno charakteryzować się działaniem kruszącym wybuchu z możliwie dużym ograniczeniem działania miażdżącego, przy równoczesnym jak najmniejszym wywoływaniu spękań w nieurobionej caliźnie,

- oddzielone cząstki oraz kawałki calizny (urobek) powinny mieć wielkość zamierzoną z uwagi na technologię ładowania i trans­portu,

- uzyskiwanie innych efekt6w wybuchu, jak miażdżenie i spęka­nie, w przypadkach uzasadnionych technicznie, powinno być zawsze zamierzone oraz odpowiednio do przewidywanego efektu przygotowane.

Temat: 16.6.7.1. Rodzaje wyrobisk strzałowych (otworów).

Wyrobisko strzałowe to wyrobisko górnicze wydrążone w ośrodku skalnym o określonym kształcie i wymiarach, przeznaczone do umie­szczania w nim ładunku MW.

Otwór strzałowy jest to wyrobisko strzałowe o kształcie wydłużonym i przekroju kołowym.

Długość otworu strzałowego 1 jest to odległość dna otworu od powierzchni jego wylotu, mierzona w osi otworu (rys. 16.53). Zabiór liniowy z_o jest to najkrótsza odległość środka ciężkości ładunku MW umieszczonego w wyrobisku strzałowym od najbliższej obnażonej powierzchni rozsadzanego ośrodka (rys. 16.53). Oprócz zabioru z_a wyróżnia się zabiór przestrzenny. Zabiór przestrzenny z jest to ta część calizny, która podlega trwałym skutkom działania wybuchu ładunku MW (na rys. 16.53 część calizny zakresko­wana).

Ze względu na długość otwory strzałowe dzieli się na krótkie - poniżej 6 m długości i długie, długości, co najmniej 6 m. Ze względu na kąt nachylenia otworu względem płaszczyzny poziomej dzieli się je na: otwory pionowe, poziome i ukośne. Z uwagi na przekrój otworu wyróżnia się otwory: o stałym przekroju, z lokalnym po­szerzeniem i z poszerzonym dnem.

Otwór wiercony prostopadle do powierzchni czoła przodku nazy­wany jest otworem wciosowym (rys. 16.54a). Wybuch ładunku w takim, otworze napotyka opory zwiększające się w głąb calizny.

Otwór wykonany równolegle do szczeliny wrębowej lub do czoła przodku (powierzchni odsłonięcia) nosi nazwę otworu wrębowego (rys. 16.54b). ładunek założony w otworze wrębowym daje najkorzystniej­szy efekt strzelania, tj. obejmuje trwałymi skutkami wybuchu największą przestrzeń calizny przy minimalnej ilości MW. Zabiór ładunku otworu wrębowego w stosunku do powierzchni odsłonięcia jest taki sam na całej długości ładunku.

Otwór strzałowy wywiercony pod kątem mniejszym od 90° do płaszczyzny przodku nosi nazwę otworu włomowego (rys. 16.54c). Przy przebijaniu jednego wyrobiska do drugiego stosuje się otwory przebit­kowe. Zabiory uzyskiwane przy takim otworze pokazano na rys. 16.54d. Otwór przebitkowy należy tak wykonać, aby działaniem wybuchu ładunku założonego do tego otworu objęte były obie powierzchnie. Ładunek musi znajdować się w środku między tymi powierzchniami i zajmować, co najmniej 1/3 odległości między tymi powierzchniami. Odległość między powierzchniami nie może być większa od 4 m.

Temat: 16.6.7.3. Rozmieszczenie otworów strzałowych. Włomy.

Jak już wspomniano, najlepsze efekty wybuchu ładunku MW osiąga się w otworach wrębowych, co wiąże się z istnieniem dodatkowych płaszczyzn odsłonięcia calizny. Podobne zadanie mają włomy początkowe uzyskane przez od­strzelenie ładunku pojedynczego (w jednym otworze) lub grupy ładunków (w kilku otworach). Ładunek lub grupa ładunków, które wykonują pierwszy włom w caliźnie skalnej przy jednej powierzchni odsłonięcia, mają za zadanie jakby otwarcie calizny, a więc wykonanie większej pracy.

Pozostałe otwory, których ładunki, odchodzą po uzyskaniu włomu początkowego w caliźnie, mają coraz bardziej ułatwioną pracę urabiania, gdyż włom ten stwarza dodatkowe powierzchnie odsłonięcia.

Otwór lub grupa otworów, które mają wykonać pierwszy włom w caliźnie przodku, nazywa się otworami włomowymi. Zależnie od ich usytuowania w caliźnie, położenia względem siebie, warunków geo­logicznych i własności skał, warunków technicznych, sposobów od­palania itp. uzyskuje się różne rodzaje włomów.

Na przykład włom stożkowy (piramidalny) uzyskuje się przez założenie trzech otworów (1, 2, 3) wierconych ukośnie do siebie (rys. 16.55).

Ładunki w otworach włomu stożkowego muszą być odpalane elektrycznie i odchodzić jednocześnie. Włom stożkowy wykonuje się w jednolitych skałach twardych i zwięzłych, tworzących grube warstwy o różnych nachyleniach oraz przy przechodzeniu wyrobiskiem przez skały uwarstwione o dużym nachyleniu.

Wielkość ładunku. Bardzo ważną rzeczą przy prowadzeniu robót strzelniczych jest właściwa ocena wielkości ładunków, jakie należy umieścić w każdym otworze.

Zwykle przepisy dla każdego miejsca prowadzenia roboty strzel­niczej, w zależności od różnego rodzaju zagrożeń, ustalają tzw. ładunek maksymalny pojedynczego otworu. Wielkości ładunku mak­symalnego dla danej roboty strzelniczej ze względu na bezpieczeństwo nie należy przekraczać. Przeważnie jednak ładunki otworów strzało­wych są znacznie mniejsze od ładunku maksymalnego. Wielkość ładunku zależy ponadto od rodzaju MW, własności skał i wielkości zabioru.

Pod tym względem, w zależności od ilości załadowanego MW do otworu, wyróżnia się: otwory dobrze załadowane, otwory niedoładowa­ne, i otwory przeładowane.

Dobre załadowanie otworów poznaje się po tym, ze urobek nie jest nadmiernie rozkruszony i nie jest odrzucony od calizny na większą odległość, lecz tylko jakby odepchnięty od calizny i leży przy samym przodku.

Czoło przodku po odstrzeleniu powinno być równe bez wyrw, czyli rozszerzonych części otworów, tzw. fajek.

Niedoładowanie otworów poznaje się po tym, ze calizna nie jest rozkruszona, może czasem dojść do wyrzucenia przybitki, mogą tez być tylko rozszerzone części otworów, czyli-fajki, a czasami nawet brak w ogóle widocznych trwałych skutków działania MW; skutki wybuchu nie dochodzą do powierzchni odsłonięcia, mówi się wówczas, ze wybuch w otworze tworzy kamuflet. Otwór taki podobny jest do otworu z niewypałem. Otwory takie nie mogą służyć do urabiania.

Przeładowanie otworów poznaje się po nadmiernym rozdrobnieniu i odrzuceniu urobku, przy czym często dochodzi do uszkodzenia lub przewrócenia obudowy, uszkodzenia urządzeń przodkowych itp. nie­korzystnych i niebezpiecznych efektów. Ponadto występuje tu wyjąt­kowo duże marnotrawstwo MW.

Temat: 16.6.7.3. Strzelanie centralne.

System strzelania centralnego polega na odpaleniu ładunków MW w całej kopalni z jednego stanowiska strzałowego na powierzchni podczas nieobecności załogi na dole kopalni. W kopalniach za­grożonych wyrzutami dwutlenku węgla stanowisko strzałowe strzela­nia centralnego zlokalizowane jest na dole blisko szybu, a obsługa jest zabezpieczona przed działaniem CO₂. Strzelanie centralne stosuje się wówczas, gdy roboty strzelnicze stanowią duże zagrożenie dla załogi z powodu możliwości zainicjowania wybuchu gazów lub spowodowa­nia wyrzutów gazów i skał:

Strzelanie centralne wymaga dużego wysiłku organizacyjnego i materialnego, umożliwia jednak zwiększenie wydajności lub uzys­kiwanych postępów drążenia, np. przy dużym zagrożeniu metanowym można stosować przy strzelaniu lokalnym wyłącznie MW powietrzne i zapalarki o małej wydajności strzałowej, wskutek czego postęp drążenia, np. przekopów, jest niewielki. Strzelanie centralne natomiast umożliwia stosowanie MW skalnych i odpalanie dużej liczby ZE w przodkach.

Strzelanie centralne wymaga zainstalowania w określonych wyro­biskach kopalni specjalnej sieci strzałowej (rys. 16.56).

Linie strzałowe stałe doprowadza się na odległość 30 do 80 m od przodku i zakańcza zwieraczami ognioszczelnymi typu KTC-4212. Układ połączeń zwieracza przedstawiono na rys. 16.57.

Zwieracz ma dwa stany pracy - „praca w przodku" oraz „strzelanie". W pozycji „praca w przodku" (stan na rys. 16.57) linia przodkowa jest zwarta i odłączona od linii strzałowej. W pozycji „strzelanie" linia przodkowa połączona jest ze stałą linią strzałową.

Zapalniki elektryczne łączy się szeregowo-rownolegle, przy czym w jedną grupę szeregową powinno się łączyć 12 do 25 ZE. Prawidłowość układu przodkowych linii i przodkowych obwodów strzało­wych (przy załadowanych otworach strzałowych) kontroluje się omo­mierzem w odległości 150 m od przodków. Odpalanie może być dokonywane tylko z powierzchni, centralnie przy użyciu zapalarki dopuszczonej przez Wyższy Urząd Górniczy. Odpalanie otworów strzałowych może nastąpić dopiero po wyjeździe załogi z dołu.

Wszystkie kable doprowadzające energię elektryczną na dół kopa­lni (z wyjątkiem kabli sygnalizacyjnych) muszą być wyłączone spod napięcia pod koniec każdej zmiany na czas ładowania MW do otworów strzałowych. Okres ten musi być podany do wiadomości załodze każdej zmiany. Ponowne załączenie energii elektrycznej może nastąpić dopiero po odpaleniu otworów strzałowych. Ładowanie otworów strzałowych przed wyłączeniem energii elektrycznej jest zabronione. Górnicy strzałowi orientują się według zegarków, które powinny być uregulowane przed każdym zjazdem załogi zgodnie z czasem radiowym.

Przed każdorazowym odpaleniem należy przeprowadzić ścisłą kontrolę wyjazdu całej załogi na powierzchnię w sposób wykluczający przeoczenia i pomyłki.

Po upływie 10 minut od odpalenia wszystkich otworów zjeżdża pierwszą klatką dozór górniczy, który przeprowadza badanie ewen­tualnej zawartości metanu w podszybiach. Zjazd załogi może nastąpić dopiero po nadaniu meldunku telefonicznego od osób dozoru z dołu do nadzorującego strzelanie centralne o stanie atmosfery kopalnianej na dole. Każdą grupę pracowników udających się z podszybia do miejsca pracy musi poprzedzać osoba dozoru lub przodowy (strzało­wy), który obowiązany jest badać (metanomierzem) stan zagrożenia metanowego w drodze. W przypadku stwierdzenia ponadnormatyw­nych zawartości metanu należy daną grupę załogi wycofać i zawiadomić o tym dozór wyższy.

Każdy strzałowy (przodowy) po dojściu do swojego przodku wykonuje następujące czynności:

- zwiera linię zasadniczą i przodkową za pomocą zwieracza 1ączącego obydwie linie strzałowe w odległości 30 do 80 m od czoła przodku,

- zwiera przewody strzałowe w przodku,

- sprawdza odpalenie wszystkich otworów.

Każdy przypadek niewypału strzałowy zobowiązany jest zgłosić dozorowi.

Linia strzałowa składa się z dwóch części: przodkowej i zasadniczej (kablowej), doprowadzającej prąd z powierzchni na odległość 30 do 80 m od czoła przodku.

Sieć przodkową linii strzałowej zakłada i konserwuje górnik strzałowy, a część zasadniczą - pracownicy ruchu elektrycznego, którzy sprawują również nadzór nad całością poprawnego wykonania obwodów strzałowych.

Połączenia części kablowej z przodkową dokonuje wykwalifikowany elektryk. Kontrolę obwodów strzałowych omomierzem wolno przeprowadzać tylko pracownikowi wyznaczonemu przez kierownict­wo ruchu elektrycznego.

Temat: 16.6.8. Dokumentacja robót strzelniczych.

Wśród wielu dokumentów wymaganych przepisami w związku z pro­wadzeniem robót strzelniczych najważniejsze znaczenie dla górnika strzałowego mają:

- metryka strzałowa,

- dziennik strzałowy.

Metryka strzałowa. Przykład wzoru metryki strzałowej przedstawiono na rys. 16.58.

Stanowi ona dokumentację ustalającą sposób wykony­wania robót strzelniczych dla każdego przodka oraz podstawę wy­stawienia w dzienniku strzałowym zapotrzebowania na środki strzel­nicze przez upoważnione osoby dozoru.

Metryka strzałowa zawiera następujące określenia:

- nazwę przodka i jego lokalizację (oddział, pokład),

- warunki bezpieczeństwa pokładu (kategoria zagrożenia meta­nowego, klasa zagrożenia pyłowego),

- nazwę stosowanych środków strzelniczych i sprzętu strzel­niczego,

- wielkość maksymalnego ładunku MW oraz liczbę otworów odpalanych w serii,

- przewidywaną ilość środków strzelniczych oraz liczbę otworów strzałowych potrzebnych do urobienia jednostki produkcyjnej (tona, metr) w danym wyrobisku,

- schemat rozmieszczenia otworów strzałowych,

- dodatkowe rygory ustalone przez urzędy górnicze lub kierow­nictwo kopalni.

Metrykę strzałową opracowuje inżynier strzałowy na podstawie strzelań wzorcowych przeprowadzonych przez instruktorów strzałowych. Następnie przekazuje ją za potwierdzeniem do wykorzystania odpowiedniego oddziału.

Dziennik strzałowy. Wzór dziennika strzałowego przedstawiono na rys. 16.59.

Służy on do wpisywania zapotrzebowania na środki strzelnicze oraz do rozliczania się z ilości tych środków przez osoby wykonujące roboty strzelnicze. Dziennik strzałowy może otrzymać tylko osoba upoważniona do wykonywania robót strzelniczych. Wy­stawiany jest imiennie i nie może być przekazywany innym osobom. Zawiera 100 kartek oprawionych w sztywną okładkę.

Wpisów w dzienniku strzałowym dokonują:

- inżynier strzałowy, który wystawia nowy dziennik,

- osoba uprawniona do wpisywania zapotrzebowań na środki strzelnicze, która wpisuje w nim dane dotyczące oddziału i przodka oraz wypełnia tabele „Zapotrzebowanie",

- wydający środki strzelnicze,_„który wypełnia rubryki „Data", „Zmiana", „Wpis w książce i tabelę „Wydano ze składu",

- osoba wykonujące roboty strzelnicze, która wypełnia tabelę „Strzelanie 1, 2 ,3 itd.” na bieżąco przed każdym odpalaniem, rubrykę „Razem zużyto” po zsumowaniu na końcu każdej zmiany roboczej zużycia środków inicjujących i MW przy wszystkich strzelaniach oraz wylicza rubrykę „Pozostałość do przeniesienia” na podstawie rubryk „Razem" i „Razem zużyto", a na końcu stwierdza swoim podpisem w rubryce_. „Uwagi strzałowego" zgodność zapisów ze stanem faktycznym i wpisuje ewentualne uwagi oraz spostrzeżenia dotyczące jakości środ­ków strzelniczych, niewypałów itp.,

- osoba kontrolująca roboty strzelnicze wykonywane przez strza­łowego, na którego nazwisko wystawiony jest dziennik, która wpisuje swoje uwagi wraz z podpisem w rubryce „Uwagi kontrolne".

Przepisy prawa górniczego ustalają, że czynności związane z używaniem, przechowywaniem, przenoszeniem oraz pobieraniem środ­ków strzelniczych wykonywać mogą pracownicy do tego upoważnieni. Warunkiem otrzymania upoważnienia jest ukończenie odpowiedniego kursu górników strzałowych. .

Pracownicy kierowani na kurs powinni:

- posiadać ukończoną szkołę podstawową oraz władać w słowie i piśmie językiem polskim,

- przepracować jako górnik co najmniej 24 miesiące po uzys­kaniu kwalifikacji górnika,

- być znanymi kierownictwu kopalni jako pracownicy zdyscyp­linowani, trzeźwi, sumienni, staranni w wykonywaniu obowiąz­ków służbowych oraz posiadający odpowiednie doświadczenie.

Kandydaci odbywają część teoretyczną szkolenia zwykle z oderwaniem od pracy, ćwiczenia praktyczne natomiast prowadzi się w wyznaczonych przez inżyniera strzałowego przodkach w grupach trzyosobowych pod stałym nadzorem instruktorów strzałowych. Po odbyciu szkolenia przeprowadza się egzamin. Po zdaniu pozytywnie egzaminu uczestnicy szkolenia otrzymują świadectwa ukończenia kursu górników strzałowych. Dokument ten jest niezbędny do uzys­kania uprawnień wykonywania robót strzelniczych.

Temat: 16.6.9. Transport środków strzelniczych w zakładzie górniczym.

Otrzymane z wytwórni środki strzelnicze przeznaczone do składowania w składzie MW można przewozić tylko w oryginalnym opakowaniu fabrycznym przy zastosowaniu środków transportowych gwarantujących bezpieczeństwo ludzi i mienia oraz ciągłość ruchu zakładu górniczego. Przepisy w zakresie przewożenia dokładnie okreś1ają, jakie środki prze­wozu i pod jakimi warunkami mogą być użyte do transportu oraz kto może transportować i nadzorować transport środków strzelniczych.

Transport środków strzelniczych w wyrobiskach pochyłych do­zwolony jest urządzeniami dopuszczonymi do jazdy ludzi i może się odbywać poza regularną jazdą ludzi tylko w obecności osób zatrudnionych przy transporcie oraz pod nadzorem osoby dozoru ruchu. Transport środków strzelniczych przenośnikami taśmowymi może odbywać się tylko przenośnikami dopuszczonymi do jazdy ludzi pod następującymi warunkami:

- transport ten może się odbywać tylko poza regularną jazdą ludzi,

- wsiadanie i wysiadanie osób przewożących środki strzelnicze odbywa się po zatrzymaniu ruchu przenośnika,

- w wyrobiskach oraz na przenośniku znajdować się mogą osoby zatrudnione przy transporcie środków strzelniczych i obsłudze urządzeń oraz osoby dozoru ruchu nadzorujące transport,

- osoby jadące na taśmie powinny podtrzymywać naczynia zawierające środki strzelnicze,

- odstęp między jadącymi nie może być mniejszy niż 10 m,

- rozpoczęcie i zakończenie transportu środków strzelniczych powinno być odpowiednio sygnalizowane.

Transport środków strzelniczych kolejkami podwieszonymi do­zwolony jest urządzeniami dopuszczonymi do jazdy ludzi, przy czym może odbywać się poza regularną jazdą ludzi wyłącznie w obecności osób zatrudnionych przy tym transporcie oraz pod nadzorem osoby dozoru ruchu.

Transport środków strzelniczych wyciągami krzesełkowymi może odbywać się pod nadzorem osoby dozoru ruchu i po spełnieniu następujących warunków:

- transport powinien się odbywać poza regularną jazdą ludzi,

- puszka i ładownice powinny spoczywać na kolanach jadącego,

- odległość między osobami transportującymi środki strzelnicze nie powinna być mniejsza niż 20 m,

- wsiadanie i wysiadanie powinno się odbywać przy zatrzyma­nym wyciągu.

Transport środków strzelniczych pojazdami oponowymi dozwolony jest zgodnie z ogólnymi zasadami transportu środków strzelniczych oraz według instrukcji opracowanej dla danego typu pojazdu i pod nadzorem wyznaczonej osoby dozoru ruchu.

Środki strzelnicze może przenosić ze składu MW do skrzyni strzelniczej i od skrzyni strzelniczej do przodku tylko osoba upoważ­niona do wykonywania robót strzelniczych. Osoba dozoru górniczego może powierzyć przenoszenie środków strzelniczych - z wyjątkiem inicjujących - innym, należycie pouczonym pracownikom, pozostającym pod nadzorem osoby upoważnionej do wykonywania robót strzelniczych, która pobrała środki strzelnicze ze składu MW. Środki strzelnicze powinny być przenoszone wolnymi od przeszkód drogami przeznaczonymi do ruchu pieszego.

W myśl tego postanowienia środki strzelnicze wolno przenosić na drogach przewozowych tylko w okresie, gdy nie odbywa się na nich ruch pociągów. Przy przenoszeniu lub przewożeniu środków strzelni­czych należy je zabezpieczyć przed zetknięciem się z otwartym płomieniem, iskrami, urządzeniami i przewodami elektrycznymi, przed temperaturą przekraczającą 60°C oraz przed wstrząsami tarciem, uderzeniem, zawilgoceniem, jak również przed możliwością przedo­stania się tych środków w ręce osób niepowołanych.

Puszki strzelnicze z MW oraz ładownice z ZE mogą być przewożo­ne przez strzałowych w pociągu przewożącym załogę, jeżeli wóz, w którym znajdują się puszki oraz ładownice, jest konwojowany i oddzielony od wozów zajętych przez załogę, co najmniej dwoma wozami próżnymi.

Transport środków strzelniczych wyciągiem szybowym kubłowym powinien odbywać się z prędkością przewidzianą dla jazdy ludzi i poza czasem przeznaczonym na jazdę ludzi. Przewóz taki powinien się odbywać bezpośrednio przed przystąpieniem do ładowania otworów strzałowych.

Ładowanie środków strzelniczych i naboi udarowych do kubła może odbywać się tylko wtedy, gdy kubeł spoczywa na zamkniętych klapach szybowych, a lina wyciągu jest napięta. Wyładowanie z kubła może odbywać się dopiero po uprzednim odczepieniu liny wyciągowej od kubła. Czynności związane z załadowaniem i wyładowaniem środków strzelniczych mogą być wykonywane tylko przez osoby wykonujące roboty strzelnicze lub pod ich bezpośrednim nadzorem. Czynności te powinny być nadzorowane przez osoby dozoru ruchu górniczego.

Pytania kontrolne

1. Jak dzieli się skały pod względem urabialności - podaj przykłady.

2. Jakie znasz sposoby urabiania skał?

3. Podaj zalety i wady źródeł energii napędzających maszyny do urabiania skal.

4. Jakimi rodzajami wiertarek wierci się otwory strzałowe - podaj przykłady nazw.

5. Do czego służą młotki mechaniczne - jakie znasz ich rodzaje?

6. Wymień podstawowe zespoły kombajnu AM-50.

7. Przedstaw typy kombajnów stosowanych w ścianach.

8. Z jakich głównych elementów zbudowany jest kombajn ścianowy?

9. Wyjaśnij symbol KGS-320/B.

10. Podaj różnice w budowie i działaniu kombajnu i struga węg­lowego.

11. Jakie urządzenia wchodzą w skład kompleksu ścianowego?

---