Przedmiotem wynalazku jest sposób przygotowania i dostarczania mieszaniny konsolidujacej rumowi¬ sko zawalowe lub podsadzke w podziemiach kopaln, przy zastosowaniu popiolów lotnych, aktywizatora i wody.Znany jest sposób przygotowania i dostarczania mieszaniny konsolidujacej bezposrednio na dole kopalni, stwarzajacy szereg trudnosci z dostawami jej skladników oraz ich mieszaniem z woda, glównie ze wzgledu na znaczne pylenie i ograniczona przestrzen wyrobisk udostepniajacych i przygotowawczych.Dotychczasowe próby sporzadzania mieszaniny na powierzchni i jej hydraulicznego transportu do wyrobisk górniczych konczyly sie niepowodzeniem, ze wzgledu na jej wlasnosci wiazace, a tym samym zatykanie sie transportujacych rurociagów. Powyzsze trudnosci powoduja rezygnowanie z konsolidowania rumowiska zawalowego lub podsadzki w pierwszej wybranej warstwie grubego pokladu wegla, która stanowilaby sztuczny strop lub spag umozliwiajacy bezpieczne i ekonomiczne wybranie kolejnej warstwy.Tym samym przy wybieraniu pokladu z podsadzka i rozpoczynaniu eksploatacji od warstwy najnizszej, wybieranie warstwy wyzszej jest w istotny sposób utrudnione ze wzgledu na fakt, ze w jej spagu znajduje sie podsadzka wykonana w warstwie nizszej. Luzny lub prawie luzny material podsadzkowy powoduje, ze obudowa wciska sie wen nie rozwijajac podpornosci przewidzianej konstrukcyjnie. Wplywa to na pogorsze¬ nie warunków utrzymania wyrobiska i wymaga specjalnych konstrukcji obudów zmechanizowanych, a poniewaz brak jest takich konstrukcji, w wiekszosci przypadków w warstwach wyzszych stosowane sa obudowy indywidualne. Ponadto stwierdza sie pogarszanie sie warunków pracy przenosnika scianowego, jego szybsze zuzycie na skutek zwiekszonych oporów tarcia przenosnika wciskanego masa kombajnu do spagu utworzonego z podsadzki. W zwiazku z powyzszym przenosniki ustawione sa na podkladach. Daje to punktowe ich podparcie i zwiazane z tym znaczne momenty zginajace, powodujace szybsze niszczenie trasy przenosnika. Ponadto zwiazane to jest ze strata podkladów oraz nadmierna robocizna na ich transport i ukladane. Równiez stwierdza sie utrudnione warunki pracykombajnów. Obserwuje sietendencje do „wcina¬ nia" sie ich do spapi, co zwiazane jest ze zwiekszeniem zanieczyszczenia urobku.Z tych wzgledów, przy kompleksowej mechanizacji prac przodkowych, w spagu warstw wyzszych pozostawiane sa warstwy wegla o grubosci 0,8-1,2 m. Zwiazane to jest ze znacznymi stratami substancji weglowej, a takze z koniecznoscia przewiercania dla kontroli jej grubosci, a wiec z dodatkowa robocizna.2 1112* Przy eksploatacji pokladów grubych z zawalem stropu warstwy wybiera sie w kolejnosci „z góry na dól", a wiec najpierw wybiera sie warstwe podstropowa, a nastepnie kolejno warstwy nizsze. W stropie warstw nizszych znajduje sie wiec rumowisko zawalowe. Nie ma mozliwosci prowadzenia wyrobisk bezposrednio pod rumowiskiem. W tych warunkach wykonywane sa sztuczne stropy z drewna, z siatki metalowej lub tez pozostawiana jest pólka weglowa grubosci 0,8-1,2 m. Technologie te stwarzaja szereg trudnosci oraz zwiazane sa ze znacznymi nakladami na robocizne i materialy przy sztucznych stropach lub tez znacznymi stratami substancji weglowej przy pozostawianej pólce weglowej. Wegiel rozdrobniony w zawale latwo ulega samozapaleniu, co zwiazane jest z powaznym zagrozeniem w bezpiecznym prowadzeniu eksploatacji.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu przygotowania i dostarczania mieszaniny konsolidujcaej rumowisko skalne lub podsadzke w podziemiach kopaln, który byl usunal dotychczasowe wady i niedogod¬ nosci zwiazane z dostawami jej skladników i ich mieszaniem z woda w podziemiach kopaln, a tym samym umozliwil bezpieczne i ekonomiczne wybieranie grubych pokladów wegla warstwami.Cel ten zostal osiagniety za pomoca sposobu wedlug wynalazku, którego istota polega na tym, ze najpierw na powierzchni sporzadza sie porcje mieszaniny z popiolów lotnych, aktywizatora i wody do hydraulicznego transportu, w ilosci wystarczajacej na wykonanie jednego, pelnego cyklu konsolidacji w scianie. Mieszanine transportuje sie rurociagiem zapewniajacym grawitacyjny przeplyw z szybkoscia 0,3 do 2,0 m/s do wyrobisk górniczych, wprowadzajac do rurociagu bezposrednio za porcja mieszaniny wode zapewniajaca napór hydrauliczny i równoczesnie pluczacaciag technologiczny. Na poziomie wydobywczym wtlacza sie mieszanine pod cisnieniem od 2 do 4 atm do rumowiska zawalowego lubpodsadzki, przygotowu¬ jacjednoczesnie na powierzchnijej kolejna porcje. Ponadto na poziomie wydobywczym mozna wprowadzac do porcji mieszaniny konsolidujacej material zageszczajacy ja do zawartosci wody okolo 33%. Mieszanine konsolidujaca wtlacza sie prostopadle do rumowiska zawalowego lub podsadzki, przy kacie rozrzutu wynoszacym od okolo 60° do okolo 120°, badz tez ukosnie przy kacie rozrzutu od okolo 90° do okolo 120°.Zastosowanie sposobu wedlug wynalazku umozliwia przygotowanie mieszaniny konsolidujacej na powierzchni, gdzie mozna latwo zapewnic odpowiedni dobór ilosciowy jej skladników oraz na hydrauliczny transport gotowej mieszaniny na poziom wydobywczy, przez co usuwa sie dotychczasowe trudnosci zwia¬ zane ze sporzadzaniem tej mieszaniny na dole kopalni. Podane parametry przeplywu oraz przeplukiwanie instalacji po przeslaniu kazdej porcji mieszaniny, uniemozliwiaja jej wiazanie w transportujacym rurociagu, natomiast odpowiednie cisnienie i metoda wtlaczania zapewniaja pelne pokrycie mieszanina konsolidujaca rumowiska zawalowego lub podsadzki.Dzieki powyzszym zaletom, wynalazek pozwala na wybieranie pokladów grubych z wykorzystaniem technologii wytwarzania warstwy nosnej we wszystkich przypadkach, zapewniajac uzyskanie powaznych efektów ekonomicznych oraz podniesienie stopnia bhp i ochrony naturalnego srodowiska.Przy wybieraniu z zawalem stropu unika sie stosowania miedzywarstwowych pólek weglowych, a przez to strat substancji weglowej pozostawionej w tej pólce. Ponadto eliminuje sie grozbe powstania zagrozenia pozarami zjawiska czestego w przypadku pozostawiania w zrobach skruszonego wegla. Podobne efekty zapewnia wybieranie pokladu z podsadzka przy wybieraniu pokladu warstwami z góry na dól. Natomiast przy zachowaniu kierunku wybierania z dolu do góry, w warstwach wyzszych uzyskuje sie normalne warunki pracy urzadzen scianowych, praktycznie identycznejak na spapi naturalnym. W systemach tradycyjnych dla uzyskania takich warunków pozostawiono pólke wegla.We wszystkich wymienionych przypadkach do kopalni podawana jest zaprawa wiazaca, uzyskana w przewazajacej masie z odpadów przemyslowych jak pyly z elektrofiltrów, odpady z cementowni i tym podobne. Lokowanie ich na powierzchni powoduje znaczne zapylenie srodowiska, a takze wplywa ujemnie na krajobraz-haldy.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pierwsza faze dostarczania mieszaniny konsolidujacej, fig. 2—druga fazejej dostarczania, fig. 3 — trzecia faze stanowiaca przeplukiwanie rurociagu, fig. 4— czwarta faze z wprowadzaniem kolejnej porcji mieszaniny, fig. 5 — przekrój poprzeczny wyrobiska scianowego przy wprowadzaniu do zawalu mieszaniny wedlug pierwszego wariantu, fig. 6 — to wyrobisko w widoku z góry, fig. 7 — drugi wariant wprowadzania mieszaniny do zawalu lub podsadzki, fig. 8—trzeci wariant tego procesu, fig. 9—jego czwarty wariant, a fig. 10 — wariant piaty.Mieszanina konsolidujaca jest sporzadzana na powierzchni, przez wymieszanie popiolów lotnych, aktywizatora i wody w ilosci okolo 33% wagowych. Przykladowo, dla wykonania jednego, pelnego cyklu konsolidacji w scianie o dlugosci a ISO metrów i zabiorze b 0,6 metra przygotowuje sie 9 m3 mieszaniny. Te porcje 1 mieszaniny transportuje sie rurociapem 2 zapewniajacym grawitacyjny przeplyw do wyrobisk górniczych, z przykladowa szybkoscia 1,2 m/s. Bezposrednio za porcja 1 mieszaniny wprowadza sie do rurociagu 2 wode 3 w ilosci okolo 12 m\ zapewniajaca napór hydrauliczny i równoczesnie pluczaca ciag technologiczny. Jednoczesnie na powierzchni sporzadza sie druga porcje 4 mieszaniny do drugiego cykluUl JM 3 konsolidacji i wprowadza ja do rurociagu 2, wypychajac znajdujaca sie w nim wode 3 lub powietrze.Na poziomie wydobywczym mieszanine konsolidujaca wtlacza sie pod cisnieniem okolo 3 atm za poszczególne sekcje 5 obudowy zmechanizowanej, po ewentualnym dogeszczeniu jej do zawartosci wody okolo 33%. Dla uzyskania warstwy nosnej i przy spagu lub pod stropem o grubosci c 0,5 do i 0,7 metra i zadanej wytrzymalosci, mieszanine wtlacza sie w ciagu okolo 1 minuty za kazda sekcje S, poswiecajac na jeden, pelny cykl konsoidacji okolo 100 minut. Wtlaczanie mozna prowadzic na przyklad prostopadle, przy kacie rozrzutu 90° zgodnie z fig. Si 6rysunku, badz tez przy kacie rozrzutu 60° wedlug fig. 71ub kacie 120°,jak uwidoczniono na fig. 8. Ponadto mieszanine mozna wtlaczac ukosnie pod katem 60°, przy kacie rozrzutu 90°, fig. 9, badz tez 120°, fig. 10. Pozwala to na pelne pokrycie mieszanina rumowiska zawalowego lub podsadzki.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób przygotowania i dostarczania mieszaniny konsolidujacej rumowisko zawalowe lub podsadzke w podziemiach kopaln, przy zastosowaniu popiolów lotnych, aktywizatora i wody, mmsemy tyn, ze najpierw na powierzchni sporzadza sie porcje mieszaniny konsolidujacej do hydraulicznego transportu, w ilosci wystarczajacej na wykonanie jednego, pelnego cyklu konsolidacji w scianie i transportuje ja rurocia¬ giem zapewniajacym grawitacyjny przeplyw z szybkoscia 0,3 do 2,0 m/s do wyrobisk górniczych, wprowa¬ dzajac do rurociapi bezposrednio za porcja mieszaniny wode zapewniajaca napór hydrauliczny i równoczesnie pluczaca ciag technologiczny, a nastepnie na poziomie wydobywczym wtlacza sie mieszanine pod cisnieniem od 2 do 4 atm do rumowiska zawalowego lub podsadzki, przygotowujac jednoczesnie na powierzchni kolejna porcje mieszaniny do drugiego cyklu konsolidacji. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, wmmsmmy tym, ze na poziomie wydobywczym wprowadza sie do porcji mieszaniny konsolidujacej material zageszczajacy ja do zawartosci wody okolo 33%. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 mumkamy tya, ze mieszanine konsolidujaca wtlacza sie prostopadle do rumowiska zawalowego lub podsadzki, przy kacie rozrzutu wynoszacym od okolo 60° do okolo 120?. 4. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 3, mmmkmmy tyn, ze mieszanine konsolidujaca wtlacza sie ukosnie do rumowiska zawalowego lub podsadzki, przy kacie rozrzutu wynoszacym od okolo 90° do okolo 120°.V V V V 4 2 Ftg.1 1 l 2 X Fig.2. 2 L.Fig 3 £T\ jCA b=n / Fig.4 U_lUS2M m i i. b b Rns?4 b b x=m Fig. 6 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 120 egz.CeTia 100 zl Fig. 10 PL