PL169733B1 - Sposób eksploatacji pól górniczych - Google Patents

Abstract

Sposób eksploatacji pól górniczych przodkiem zabierkowym o wymiarze 3-10 m, wyposażonym w wysoko wydajny kombajn wąskoprzodkowy oraz odpowiednią do warunków stropowych obudowę, obsługiwanym jednym chodnikiem tworzącym front ubierkowo-zabierkowy. zakładanym na skraju calizny pokładu w wybranej przestrzeni, znamienny tym, że w polu górniczym (1) o dowolnymwymiarze do około 1000-1500 m, wyznaczonym wpokładzieodstępemwyrobiskudostępniających(2,3),łączącychwybierane pole odpowiednio z poziomem wydobywczym i wentylacyjno-materiałowym, wykonuje się tylko jeden chodnik (4) w caliźnie, łączący wyrobiska udostępniające (2,3), który na całej swej długości tworzy stale odnawiany front ubierkowo-zabierkowy (5) przeznaczony do wybierania całego pola górniczego (1) kombajnemwąskoprzodkowym(6) zainstalowanymw przodku zabierkowym (S) prowadzonym wzdłuz frontu ubierkowo-zabierkowego (5) wahadłowo między wspomnianym wydobywczym wyrobiskiem udostępniającym (2) i wspomnianym wentylacyjno-materiałowym wyrobiskiem udostępniającym (3), przy czym chodnik (4) tworzący front ubierkowo-zabierkowy(5) ma za przodkiemzabierkowym(S)systematycznie likwidowany odcinek (8) oraz odcinek (9) o tej samej długości odtwarzany w wybranej przestrzeni (10) wzdłuż ociosu (11) frontu ubierkowo-zabierkowego (5), a wszystkie urządzenia (12) obsługujące przodek zabierkowy (S) w zakresie odstawy urobku, transportu materiałów, podsadzki hydraulicznej i inne są bieżąco przemieszczane za frontem tego przodku z likwidowanego odcinka (8)Thodnika(4), dojego odcinka (9) odtworzonego zawspomnianymfrontem przodka zabierkowego (S)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób eksploatacji pól górniczych przodkiem zabierkowym o wymiarze 3-10 m, wyposażonym w wysoko wydajny kombajn wąskoprzodkowy oraz odpowiednią do warunków stropowych obudowę, obsługiwanym jednym chodnikiem tworzącym front ubierkowo-zabierkowy, zakładanym na skraju calizny pokładu w wybranej przestrzeni.

Przy aktualnym stanie techniki, stosuje się sieć chodników dzielących pole górnicze, wykonywanych przeważnie odrębnymi przodkami. Chodniki są następnie zbrojone w urządzenia do obsługi przodków eksploatacyjnych i są utrzymywane przeważnie przez wiele miesięcy, aby w końcu ulec likwidacji. Im gęstsza jest sieć chodników, tym wyższe są koszty zakładania tej sieci, jej utrzymania i likwidacji. Koszty ponoszone w chodnikach stanowią główną pozycję w tak zwanych kosztach pozaprzodkowych, a pracochłonność robót pozaprzodkowych z reguły przewyższa kilkakrotnie pracochłonność przodków eksploatacyjnych.

Z tej przyczyny w rozwoju systemów eksploatacji od' bardzo dawna zaznacza się tendencja do ograniczania ilości wykonywanych chodników. W ubiegłym wieku i na początku tego stulecia dominował system zabierkowy, w którym pole górnicze w pokładzie było dzielone na tak zwane piętra, a te były dalej dzielone na filary chodnikami drążonymi co kilka lub kilkanaście metrów. W latach trzydziestych zaczął się upowszechniać system ścianowy, który zwiększył odstęp w sieci chodników najpierw do 50-100 m, a w latach sześćdziesiątych do 130-180 m. Dokonał się olbrzymi postęp w górnictwie, a stosowanie systemów zabierkowych praktycznie zanikło.

W ostatnim ćwierćwieczu, wraz z upowszechnieniem zmechanizowanych obudów ścianowych i coraz sprawniejszych ścianowych przenośników zgrzebłowych, nastąpiło dalsze zwiększenie długości przodków ścianowych, a więc zmniejszenie ilości chodników wykonywanych w polach górniczych. W korzystnych warunkach długości ścian wzrosła do 200 m i niekiedy 250 m, ale w polu górniczym, którego rozmiar wynikający z udostępnienia wynosi na przykład około 800 na 1000 m, nadal łączna długość wykonywanych, utrzymywanych i likwidowanych chodników wynosi parę kilometrów, a ich koszt jest znaczny.

169 733

Wydłużanie ścian zmechanizowanych, choć jest korzystne ze względu na skrócenie sieci chodników, wywołuje także niekorzystne następstwo. Aby z przodka ścianowego o długości 200-300 m można było uzyskiwać dobowe wydobycie rzędu 2-5 tysięcy t/dobę, co warunkuje efektywność eksploatacji, przodek musi być wyposażony w nowoczesną obudowę zmechanizowaną oraz kombajn i systemy sterowania o olbrzymiej wartości. Wysoki koszt nowoczesnych przodków ścianowych, w praktyce uniemożliwia ich upowszechnienie w kopalniach węgla i stanowi poważne ograniczenie możliwości rekonstrukcji kopalń.

Zgodnie z wnioskami, które wynikają ze wskazanych wyżej aspektów dotychczasowego rozwoju i stanu techniki eksploatacji pokładów, za cel niniejszego wynalazku przyjęto obniżenie pozaprzodkowych kosztów eksploatacji pokładów, poprzez maksymalną eliminację sieci chodników obsługujących przodki eksploatacyjne oraz równoczesne obniżenie kosztów przodkowych, poprzez eliminację ścianowego sposobu wybierania pokładów, który przy zastosowaniu obudów zmechanizowanych, kombajnów ścianowych i pozostałego wyposażenia wymaga olbrzymich nakładów inwestycyjnych, przy czym musi być zachowany warunek, że eksploatacja pól górniczych zapewnia w nich wysoką koncentrację produkcji t/dobę, bez której osiąganie efektywności nie jest możliwe.

W praktyce eksploatacyjnej kopalń nie są dotychczas znane rozwiązania, które umożliwiałyby osiągnięcie tego kompleksowego celu. Również rozwiązania znane z opisów patentowych nie otwierają możliwości na osiągnięcie przyjętego celu wynalazku. Rozwiązania te wprowadzają jedynie różne usprawnienia w znanych systemach, dotyczące przeważnie eksploatacji pokładów w szczególnych warunkach, na przykład pokładów grubych o dużym nachyleniu (polskie opisy patentowe nr nr 151 108 i 104 657), pokładów silnie nachylonych (polski opis patentowy nr 112 938), resztek pokładów (polski opis patentowy nr 138 192).

Cel wynalazku został osiągnięty za pomocą sposobu eksploatacji pól górniczych przodkem zabierkowym o wymiarze 3-10 m, wyposażonym w wysoko wydajny kombajn wąskoprzodkowy oraz odpowiednią do warunków stropowych obudowę, obsługiwanym jednym chodnikiem tworzącym front ubierkowo-zabierkowy, zakładanym na skraju calizny pokładu w wybranej przestrzeni. Zgodnie z wynalazkiem w polu górniczym o dowolnym wymiarze do około 1000-1500 m, wyznaczonym w pokładzie odstępem wyrobisk udostępniających, łączących wybierane pole odpowiednio z poziomem wydobywczym i wentylacyjno-materiałowym, wykonuje się tylko jeden chodnik w caliźnie łączący wyrobiska udostępniające, który na całej swej długości tworzy stale odnawiany front ubierkowo-zabierkowy przeznaczony do wybierania całego pola górniczego kombajnem wąskoprzodkowym zainstalowanym w przodku zabierkowym prowadzonym wzdłuż frontu ubierkowo-zabierkowego wahadłowo między wspomnianym wydobywczym wyrobiskiem udostępniającym i wspomnianym materiałowo-wentylacyjnym wyrobiskiem udostępniającym. Chodnik tworzący front ubierkowo-zabierkowy ma za przodkiem zabierkowym systematycznie likwidowany odcinek oraz odcinek o tej samej długości odtwarzany w wybranej przestrzeni wzdłuż ociosu frontu ubierkowo-zabierkowego, a wszystkie urządzenia obsługujące przodek zabierkowy w zakresie odstawy urobku, transportu materiałów, podsadzki hydraulicznej i inne są bieżąco przemieszczane za frontem tego przodku z likwidowanego odcinka chodnika do jego odcinka odtworzonego za wspomnianym przodkiem zabierkowym.

W sposobie według wynalazku, tak jak i w innych sposobach eksploatacji pokładów, wykorzystuje się elementy znane z praktyki kopalnianej i z podręczników górnictwa. Te elementy to na przykład chodnik w caliźnie pokładu, front ubierkowo-zabierkowy (analogiczny do frontu prowadzonego w tak zwanym systemie Jankowickim stosowanym przy znacznych nachyleniach), przodek zabierkowy, kombajn wąskoprzodkowy, chodnik zakładany w wybranej przestrzeni, przemieszczanie za frontem urabiania urządzeń obsługujących przodek i tym podobne. Istotą wynalazku jest takie wzajemne ułożenie tych znanych elementów w opracowanym sposobie, że tworzy on całkowicie nową jakość w kategoriach techniki górniczej i ekonomicznej efektywności, umożliwiającą osiągnięcie kompleksowego celu przyjętego dla wynalazku.

Sposób według wynalazku jest przeznaczony głównie do eksploatacji dużych pól górniczych o wymiarach 400-800 m i większych na przykład o wymiarach 1000-1500 m, wymaga4

169 733 jących normalnie wybrania wielu pól ścianowych (3-9) i wykonania całej sieci chodników. Z takich pól górniczych kopalnie uzyskują przeważającą część ' swego wydobycia. Przewiduje się w nim stosowanie przede wszystkim podsadzki hydraulicznej, ale w korzystnych warunkach stropowych, w cienkich pokładach, sposób według wynalazku może znaleźć zastosowanie również do eksploatacji z zawałem.

Przedmiot wynalazku jest dokładniej omówiony poniżej, w oparciu o przykładowy rysunek eksploatowanego pola górniczego.

Pole górnicze 1 ma wymiary określone wyrobiskiem udostępniającym 2, nawiązującym pole do poziomu wydobywczego oraz wyrobiskiem udostępniającym 3, nawiązującym pole do poziomu wentylacyjno-materiałowego. Między wyrobiskami udostępniającymi 2, 3 jest wykonany tylko jeden chodnik 4 w caliźnie, który na całej swej długości tworzy stale odnawiany front ubierkowo-zabierkowy 5 przeznaczony do wybierania całego pola górniczego 1. Właściwe urabianie pokładu odbywa się kombajnem wąskoprzodkowym 6 o dużej wydajności, około

10-20 t/min, zainstalowanym w przodku zabierkowym 7 wyposażonym w dobraną do warunków stropowych hydrauliczną obudowę, prowadzonym wzdłuż frontu ubierkowo-zabierkowego 5 wahadłowo od wydobywczego wyrobiska udostępniającego 2 do materiałowo-wentylacyjnego wyrobiska udostępniającego 3 i z powrotem od wyrobiska udostępniającego 3 do wyrobiska udostępniającego 2. Chodnik 4, tworzący front ubierkowo-zabierkowy 5, jest przy tym bieżąco likwidowany za dolnym skrajem przodka zabierkowego 7, co tworzy odcinek 8 zlikwidowanego chodnika i równocześnie jest odtwarzany w wybranej przestrzeni 10 za górnym skrajem przodka zabierkowego 7, tej samej długości odcinka 9 chodnika 4 tworzącego front ubierkowo-zabierkowy 5 i jego ocios 11. Wszystkie urządzenia 12 obsługujące przodek zabierkowy 7 w zakresie odstawy urobku, transportu materiałów, podsadzki hydraulicznej i inne, są bieżąco przemieszczane za frontem przodka zabierkowego 7 z likwidowanego odcinka 8 chodnika 4 do jego odcinka 9 odtworzonego za frontem przodka zabierkowego 7, co bardzo istotnie ogranicza roboty, zwłaszcza transportowe, związane ze zbrojeniem tradycyjnych chodników w urządzenia obsługujące przodki.

Oddział produkcyjny, który w eksploatowanym polu górniczym 1 może wydobywać w przodku zabierkowym 7 około 3-10 tysięcy ton urobku na dobę, jest przy zastosowaniu sposobu według wynalazku bardzo prosty. W polu górniczym 1 jest czynny tylko jeden główny, stale odtwarzany chodnik 4 tworzący front ubierkowo-zabierkowy 5, chodniki łącznikowe 13, 14 łączące front ubierkowo-zabierkowy 5 odpowiednio z wyrobiskami udostępniającymi 2, 3 oraz w miarę potrzeby chodniki 15 wygradzane w wybranej przestrzeni 10 jako chodniki ucieczkowe, chodniki do odprowadzania wody i tym podobne. Pole górnicze 1 o tak prostej strukturze wyrobisk, pozbawione tradycyjnej sieci chodników drążonych, zbrojonych i likwidowanych, uzyskujące z jednego nowoczesnego przodka zabierkowego 5 około 3-10 tysięcy ton na dobę, jest w stanie zapewnić wysoką efektywność eksploatacji. Koszt inwestycyjny w takim polu górniczym 1 może być parokrotnie niższy od kosztu iwestycyjnego w polu eksploatowanym nowoczesnymi przodkami ścianowymi kompleksowo zmechanizowanymi. Również koszt eksploatacyjny i procochłonność oddziałowa mogą być w tym przypadku parokrotnie niższe.

169 733

169 733

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz

Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób eksploatacji pól górniczych przodkiem zabierkowym o wymiarze 3-10 m, wyposażonym w wysoko wydajny kombajn wąskoprzodkowy oraz odpowiednią do warunków stropowych obudowę, obsługiwanym jednym chodnikiem tworzącym front ubierkowo-zabierkowy, zakładanym na skraju calizny pokładu w wybranej przestrzeni, znamienny tym, że w polu górniczym (1) o dowolnym wymiarze do około 1(000-1500 m, wyznaczonym w pokładzie odstępem wyrobisk udostępniających (2,3), łączących wybierane pole odpowiednio z poziomem wydobywczym i wentylacyjno-materiałowym, wykonuje się tylko jeden chodnik (4) w caliźnie, łączący wyrobiska udostępniające (2, 3), który na całej swej długości tworzy stale odnawiany front ubierkowo-zabierkowy (5) przeznaczony do wybierania całego pola górniczego (1) kombajnem wąskoprzodkowym (6) zainstalowanym w przodku zabierkowym (7) prowadzonym wzdłuż frontu ubierkowo-zabierkowego (5) wahadłowo między wspomnianym wydobywczym wyrobiskiem udostępniającym (2) i wspomnianym wentylacyjno-materiałowym wyrobiskiem udostępniającym (3), przy czym chodnik (4) tworzący front ubierkowo-zabierkowy (5) ma za przodkiem zabierkowym (7) systematycznie likwidowany odcinek (8) oraz odcinek (9) o tej samej długości odtwarzany w wybranej przestrzeni (10) wzdłuż ociosu (11) frontu ubierkowozabierkowego (5), a wszystkie urządzenia (12) obsługujące przodek zabierkowy (7) w zakresie odstawy urobku, transportu materiałów, podsadzki hydraulicznej i inne są bieżąco przemieszczane za frontem tego przodku z likwidowanego odcinka (8) chodnika (4), do jego odcinka (9) odtworzonego za wspomnianym frontem przodka zabierkowego (7).