PL229748B1 - Sposób eksploatacji pokładów węgla z wypuszczaniem węgla znad wyrobiska (podbierkowy) - Google Patents

Abstract

Sposób eksploatacji pokładów węgla z wypuszczaniem węgla znad wyrobiska (podbierkowy) charakteryzuje się tym, że drążenie wyrobiska, wcinkę (zabierkę) wykonuje się znanym sposobem z wykorzystaniem kombajnu chodnikowego (1). Następnie po zakończeniu drążenia zabierki w znany sposób skraca się lub wycofuje podajnik (2) za kombajnem chodnikowym (1). Dalej przystępuje się do demontażu kilku kolejnych odrzwi obudowy (3) z wykorzystaniem manipulatora (1.1), będącego integralną częścią kombajnu chodnikowego (1). Teraz znanym sposobem wycofuje się sam kombajn chodnikowy (1). Dalej, w razie konieczności, wykonywane są wiertarkami (4) zasilanymi z agregatów kombajnu chodnikowego (1) i/lub wiertnicami (5) będącymi na wyposażeniu tegoż kombajnu otwory strzałowe w stropie i ociosach wyrobiska i urabia się znanym sposobem za pomocą materiału wybuchowego węgiel nad wyrobiskiem (tzw. wypuszczanie węgla), który stacza się do przodka. Po wypuszczeniu węgla następuje jego ładowanie na kombajnowy przenośnik zgrzebłowy (1.2) przy pomocy organu urabiającego (1.3) kombajnu chodnikowego (1) i ładowarki (1.4) łapowej lub gwiazdowej, przy jednoczesnym kruszeniu nadwymiarowych brył urobku organem roboczym (1.3) kombajnu chodnikowego (1). Następnie wykonuje się nowe otwory strzałowe wiertarkami (4) zasilanymi z agregatów kombajnu chodnikowego (1) i/lub wiertnicami (5) będącymi na wyposażeniu tegoż kombajnu oraz kolejny cykl wypuszczania węgla - podbierania. Cały system techniczny w obu fazach (faza drążenia wcinki i faza wybierania metodą podbierkową) pozostaje taki sam, włącznie z systemem wentylacji i odpylania powietrza.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest nowy sposób eksploatacji pokładów węgla z wypuszczaniem węgla znad wyrobiska (podbierkowy).

Istnieje wiele kopalń, w których zastosowanie ścianowych systemów wybierania nie będzie miało ekonomicznego uzasadnienia ze względu na ich wielkość lub możliwości infrastruktury technicznej kopalni. Ścianowe (długo-frontowe) systemy wybierania węgla wymagają zapewnienia odpowiedniego postępu frontu eksploatacyjnego dla utrzymania wyrobisk (ścianowego i chodników przyścianowych) oraz ograniczenia ryzyka pożaru endogenicznego. Niezbędny postęp ściany może wymagać uzyskania wydobycia większego niż możliwości transportu urobku. Istnieje także wiele kopalń, których możliwości inwestycyjne nie pozwalają na zakup kompleksu ścianowego, w tym ścianowego kompleksu podbierkowego (z wypuszczaniem węgla znad wyrobiska ścianowego). Alternatywą dla ścianowych systemów podbierkowych (z wypuszczaniem węgla znad wyrobiska ścianowego) są systemy wąsko-przodkowe: zabierkowe lub komorowo-filarowe.

Znany jest, z informacji w dokumencie pt.: „Mining methods“ umieszczonym na stronie internetowej http://scienceandtech.cmpdi.co.in/PDF%20Files/Mining%20Methods. pdf komorowo-filarowy częściowo zmechanizowany system eksploatacji węgla z wypuszczaniem węgla znad wyrobiska korytarzowego o nazwie własnej French Gallery Blasting Method lub inny o nazwie własnej Top Coal Caving lub Soutirage.

System eksploatacji węgla o nazwie własnej Top Coal Caving znany jest także z informacji dostępnej poprzez stronę internetową http://www.undergroundcoal.com.au/longwall/topcoalcaving.aspx

Tego typu systemy eksploatacji węgla znane są również z artykułu pt. „O podbierakowych metodach wybierania węgla”. Przegląd Górniczy 2006, t.62 nr 7/8, s. 51-56 oraz z artykułu pt.: „Technologie podbierkowe w górnictwie węglowym. Wprowadzenie do podbierkowych technologii wybierania węgla”. Materiały Szkoły Eksploatacji Podziemnej 2006, Szczyrk, 20-24 lutego 2006, Wydaw. IGSMiE PAN, 2006, s.83-96.

Znany jest też zabierkowy system podbierkowy do eksploatacji bardzo grubych, często jednocześnie nachylonych pokładów twardego węgla brunatnego. W systemie tym wykonuje się wcinkę (chodnik) na spągu (lub spodku) pokładu o długości od 30 do 100 m z urabianiem za pomocą materiału wybuchowego i zastosowaniem obudowy podporowej. Drążenie wyrobiska wykonuje się z wykorzystaniem malej mechanizacji (ręczne wiercenie otworów strzałowych) oraz częściową mechanizacją w postaci transportu urobku. Po wykonaniu wyrobiska, za pomocą materiału wybuchowego urabia się węgiel nad wyrobiskiem, który stacza się do przodka. W przodku nagarnia się urobek na pozostawiony przenośnik. Istotnym utrudnieniem są duże bryły urobku, które trzeba ręcznie lub z wykorzystaniem malej mechanizacji (młot udarowy) kruszyć celem dostosowania do transportu przenośnikami. W kolejnym cyklu: skraca się przenośnik przodkowy, demontuje się część obudowy, następnie wykonuje kolejny cykl robót strzałowych i ładuje urobek na przenośnik. Wadą rozwiązania jest duża pracochłonność.

Znany jest z polskiego opisu zgłoszeniowego wynalazku P384220 sposób wybierania pokładów grubych systemem podbierkowym, który polega na tym, że pozyskiwanie urobku z zawału na przenośnik odzawałowy realizuje się niezależnie od fazy urabiania ociosu przodka ścianowego, przy czym wypuszczanie urobku wykonuje się przy bieżącej regulacji wzajemnego położenia płyt osłonowych i trasy przenośnika odzawałowego. Korzystnie skok układu przesuwu przenośnika odzawałowego ustala się jako wielokrotność, na przykład dwukrotność skoku układu przesuwu przenośnika odociosowego.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego 177921 sposób wybierania węgla, zwłaszcza z grubych pokładów węgla obejmujący wybieranie węgla przodkowego, w którym najpierw wybiera się warstwami węgiel przodkowy, przemieszcza się do przodu opancerzony przenośnik przodkowy, przemieszcza się do przodu sekcje hydraulicznych podpór stropowych, przygotowuje się końce przodka i przemieszcza się do przodu klapę tylną, oraz wybieranie węgla stropowego, w którym węgiel kruszy się, wybiera z zawałem podpoziomowym przez hydrauliczną klapę do ładowania węgla hydraulicznych podpór stropowych i kontroluje się ładowanie węgla wybieranego zawałowe na opancerzony przenośnik przodkowy. Wybieranie zawałowe węgła stropowego w^: przedniej części przodka kontroluje się poprzez powiększanie i zmniejszanie otworu do ładowania węgła tworzonego przez ścianę przodka i co najmniej jedną krawędź podpory hydraulicznych podpór stropowych.

Sposób eksploatacji pokładów węgla z wypuszczaniem węgla znad wyrobiska (podbierkowy) według wynalazku charakteryzuje się tym, że drążenie wyrobiska, wcinkę (zabierkę) wykonuje się znanym

PL 229 748 B1 sposobem z wykorzystaniem kombajnu chodnikowego. Następnie, po zakończeniu drążenia zabierki, w znany sposób skraca się lub wycofuje podajnik za kombajnem chodnikowym. Dalej przystępuje się do demontażu kilku kolejnych odrzwi obudowy z wykorzystaniem znanego manipulatora będącego integralną częścią kombajnu chodnikowego. Teraz znanym sposobem wycofuje się sam kombajn chodnikowy. W kolejnym kroku w razie konieczności, wykonywane są zasilanymi z agregatów kombajnu chodnikowego znanymi wiertarkami i/lub wiertnicami będącymi na wyposażeniu kombajnu otwory strzałowe w stropie i ociosach wyrobiska i urabia się znanym sposobem za pomocą materiału wybuchowego węgiel nad wyrobiskiem (tzw. wypuszczanie węgla), który stacza się do przodka. Po wypuszczeniu węgla następuje jego ładowanie na kombajnowy przenośnik zgrzebłowy przy pomocy znanej ładowarki łapowej lub gwiazdowej kombajnu chodnikowego oraz przy pomocy organu urabiającego przy jednoczesnym kruszeniu nadwymiarowych brył urobku tymże organem roboczym kombajnu chodnikowego. Następnie wykonuje się nowe otwory strzałowe zasilanymi z agregatów kombajnu chodnikowego znanymi wiertarkami i/lub wiertnicami będącymi na wyposażeniu tegoż kombajnu chodnikowego oraz kolejny cykl wypuszczania węgla - podbierania, przy czym cały system techniczny w obu fazach (faza drążenia wcinki i faza wybierania metodą podbierkowy) pozostaje taki sam, włącznie z systemem wentylacji i odpylania powietrza.

Sposób eksploatacji pokładów węgla z wypuszczaniem węgla znad wyrobiska (podbierkowy) według wynalazku umożliwia zdecydowane zwiększenie wydajności drążenia wyrobiska - wcinki oraz częściową mechanizację procesu stawiania obudowy podporowej lub kotwienie wyrobiska przy wyraźnym zmniejszeniu pracochłonności prowadzonych robót i wyeliminowaniu ludzi z procesu ręcznego ładowania wypuszczanego urobku w czołowej części wyrobiska. Ludzie nie przebywają bezpośrednio przy pryzmie urobku, która znajduje się pod niezabezpieczonym stropem wyrobiska. Nie zachodzi także konieczność wymiany wyposażenia pomiędzy fazą drążenia wcinki i fazą wybierania metodą podbierakową czyli wypuszczaniem węgla znad wyrobiska korytarzowego. Po zakończeniu procesu wybierania węgla kombajn może zostać wprowadzony do następnego przodka celem wykonania wcinki (zabierki) i wypuszczenia węgla znad wyrobiska.

Przedmiot wynalazku, przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 pokazuje poglądowo pierwszy etap (wycinka) sposobu eksploatacji węgla według wynalazku, Fig. 2 pokazuje poglądowo demontaż obudowy chodnikowej podczas eksploatacji węgla sposobem według wynalazku, Fig. 3 pokazuje poglądowo etap wiercenia otworów strzałowych podczas eksploatacji węgla sposobem według wynalazku, Fig. 4 pokazuje poglądowo etap ładowania i kruszenia urobku podczas eksploatacji węgla sposobem według wynalazku.

Sposób eksploatacji pokładów węgla z wypuszczaniem węgla znad wyrobiska (podbierkowy) według wynalazku polega na tym, że:

a) drążenie wyrobiska, wcinkę (zabierkę) wykonuje się znanym sposobem z wykorzystaniem kombajnu chodnikowego 1,

b) po zakończeniu drążenia zabierki w znany sposób skraca się lub wycofuje podajnik 2 za kombajnem chodnikowym 1,

c) przystępuje się do demontażu kilku kolejnych odrzwi obudowy 3 z wykorzystaniem znanego manipulatora 1.1 będącego integralną częścią kombajnu chodnikowego 1,

d) znanym sposobem wycofuje się sam kombajn chodnikowy 1,

e) w razie konieczności, wykonywane są zasilanymi z agregatów kombajnu chodnikowego 1 znanymi wiertarkami 4 i/lub wiertnicami 5 będącymi na wyposażeniu tegoż kombajnu chodnikowego 1 otwory strzałowe w stropie i ociosach wyrobiska,

f) urabia się znanym sposobem za pomocą materiału wybuchowego węgiel nad wyrobiskiem (tzw. wypuszczanie węgla), który stacza się do przodka,

g) po wypuszczeniu węgla następuje jego ładowanie na kombajnowy przenośnik zgrzebłowy 1.2 przy pomocy znanej ładowniki 1.4 łapowej lub gwiazdowej kombajnu chodnikowego 1 oraz przy pomocy organu urabiającego 1.3 przy jednoczesnym kruszeniu nadwymiarowych brył urobku tymże organem roboczym 1.3 kombajnu chodnikowego 1,

h) wykonuje się nowe otwory strzałowa zasilanymi z agregatów kombajnu chodnikowego 1 znanymi wiertarkami 4 i/lub wiertnicami 5 będącymi na wyposażeniu tegoż kombajnu chodnikowego 1 oraz kolejny cykl wypuszczania węgla - podbierania.

Cały system techniczny w obu fazach (faza drążenia wcinki i faza wybierania metodą podbierkową) pozostaje taki sam, włącznie z systemem wentylacji i odpylania powietrza.

Claims (1)

1. Sposób eksploatacji pokładów węgla z wypuszczaniem węgla znad wyrobiska (podbierkowy), z zastosowaniem obudowy podporowej, w którym wykonuje się wcinkę na spągu lub spodku pokładu, urabia się za pomocą materiału wybuchowego węgiel nad wyrobiskiem, który stacza się do przodka, gdzie nagarnia się go na przenośnik, skraca się przenośnik przodkowy i demontuje część obudowy, po czym wykonuje się kolejny cykl robót strzałowych w węglu nad wyrobiskiem i ładuje urobek na przenośnik, znamienny tym, że drążenie wyrobiska, wcinkę (zabierkę) wykonuje się znanym sposobem z wykorzystaniem kombajnu chodnikowego (1), następnie po zakończeniu drążenia zabierki w znany sposób skraca się lub wycofuje podajnik (2) za kombajnem chodnikowym (1), dalej przystępuje się do demontażu kilku kolejnych odrzwi obudowy (3) z wykorzystaniem znanego manipulatora (1.1) będącego integralną częścią kombajnu chodnikowego (1), teraz znanym sposobem wycofuje się sam kombajn chodnikowy (1), po czym, w razie konieczności, wykonywane są zasilanymi z agregatów kombajnu chodnikowego (1) znanymi wiertarkami (4) i/lub wiertnicami (5) będącymi na wyposażeniu kombajnu chodnikowego (1), otwory strzałowe w stropie i ociosach wyrobiska i urabia się znanym sposobem za pomocą materiału wybuchowego węgiel nad wyrobiskiem (tzw. wypuszczanie węgla), który stacza się do przodka, a po wypuszczeniu węgla następuje jego ładowanie na kombajnowy przenośnik zgrzebłowy (1.2) przy pomocy znanej ładowarki (1.4) łapowej lub gwiazdowej kombajnu chodnikowego (1) oraz przy pomocy organu urabiającego (1.3) przy jednoczesnym kruszeniu nadwymiarowych brył urobku tymże organem roboczym (1.3) kombajnu chodnikowego (1), następnie wykonuje się nowe otwory strzałowe zasilanymi z agregatów kombajnu chodnikowego (1) znanymi wiertarkami (4) i/lub wiertnicami (5) będącymi na wyposażeniu tegoż kombajnu chodnikowego (1) oraz kolejny cykl wypuszczania węgla - podbierania, przy czym cały system techniczny w obu fazach (faza drążenia wcinki i faza wybierania metodą podbierkową) pozostaje taki sam, włącznie z systemem wentylacji i odpylania powietrza.