Opublikowano dula 25 kwietnia 1963 r. £ mm *x POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 46798 <"K1. 5 l, 7 KI. internat. E 21 d Kopalnia Wegla Kamiennego „Halemba"*) Przedsiebiorstwo Panstwowe Ruda Slaska, Polska Sposób zabezpieczania szybów kopalnianych Patent trwa od dnia 5 wrzesnia 1962 r.Przedmiotem wynalazku jest sposób zabez¬ pieczania szybów kopalnianych przed uszkodze¬ niem, jakie moze powstac przy eksploatacji po¬ kladów wegla w ochronnych filarach szybów.Dotychczas dla ochrony szybów przed szkoda¬ mi górniczymi, powstajacymi wskutek eksplo¬ atacji zloza, wyznacza sie zwykle filary ochron¬ ne dokola szybów, nie poddawane eksploatacji.Z tego wzgledu obecnie w takich filarach ochronnych szybów górniczych uwiezione sa setki milionów ton wegla lub innych minera¬ lów, które nie sa eksploatowane, a ich ewen¬ tualna eksploatacja jest przewidziana dopiero w okresie likwidacji kopalni, niekiedy po uply- *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa mgr inz. Jerzy Rab- sztyn, mgr inz. Wlodzimierz Michalewskie mgr inl Józef Hylinski, mgr inz. Tadeusz Jagielski i faiz. Andrzej Torka. wie kilkudziesieciu lat Eksploatacja taka moze byc tylko czesciowa oraz jest ona polaczona z duzymi kosztami dodatkowymi, np. eksploatu¬ je sie je poprzez sasiednia kopalnie o dluzszej zywotnosci. Napotyka sie tu równiez na duze trudnosci w zakresie wentylacji, transportu, me¬ chanizacji pracy, koncentracji wydobycia, wy¬ korzystania czasu pracy ludzi i maszyn oraz ta¬ ka eksploatacja jest bardzo kosztowna tak, iz w pewnych przypadkach staje sie nieoplacalna.Wobec tego obecnie nie eksploatuje sie wegla takich ochronnych filarów szybów, przez to zo¬ staje on czesto stracony.Wynalazek umozliwia eksploatacje zapasów wegla w filarach szybowych juz w okresie pro¬ wadzenia normalnej produkcji kopalni, a nie dopiero w okresie jej likwidacji, dzieki zastoso¬ waniu sposobu zabezpieczania szybów kopal¬ nianych przed szkodami górniczymi, powstaja¬ cymi podczas takiej eksploatacji. Wiadomo, zeprz£ uzbieraniu? zloza i podsadzaniu wybranoj przestrzeni nastepuje nieuniknione osiadanie skal nad wybieranym zlozem. Nalezy wiec umozliwic osiadanie wszystkich wyrobisk gór¬ niczych, a wiec i szybu w taki sposób, aby nie ulegal on uszkodzeniu i aby szyb mógl spelniac swoje zadanie zarówno w okresie prowadzenia eksploatacji, jak i po jej zakonczeniu. Nalezy tu nadmienic, ze pod nazwa szyb rozumie sie zarówno pionowe wyrobisko górnicze, tj. rure szybowa zwykle umocniona obudowa murowana lub betonowa, jak równiez urzadzenia zainsta¬ lowane w szybie, a wiec uzbrojenie szybu w dzwigary, prowadnice dla klatek, kable, ruV rociagi itp.Sposób wedlug wynalazku polega na zabez¬ pieczeniu szybu przed uszkodzeniem podczas eksploatacji pokladu z filaru ochronnego szybu.Na odcinku szybu w miejscu gdzie szyb prze¬ cina poklad przewidziany do eksploatacji wyko¬ nuje sie na zewnatrz szybu bezposrednio za je¬ go obudowa, chodnik pierscieniowy o szerokosci 1,5*—2,0 m» i wysokosci 2,0—3,0 m, zaleznie od grubosci, urabianego• pokladu. Nastepnie chod¬ nik ten wypelnia sie do wysokosci okolo 2,0 m betonem, który zostaje scisle zwiazany z obu¬ dowa szybu. Uzyskuje sie w ten sposób otacza¬ jacy szyb pierscien betonowy, znacznie wzmac¬ niajacy dotychczasowa obudowe szybu. Nastep¬ nie nad pierscieniem betonowym wycina sie segmentami i usuwa obudowe szybu do wyso¬ kosci stropu urabianego pokladu. Kolejno w miare usuwania obudowy szybu umieszcza sie na pierscieniu betonowym i obudowie szybu drewniane stosy o duzej scisliwosci, siegajace az do stropu pokladu.Równomiernie rozmieszczone stosy drewniane podtrzymuja przerwana obudowe szybu oraz skaly stropu w poblizu szybu w odleglosci 1,5— —2,0* m od zewnetrznej t kraswadzi obudowy szy¬ bu. Wysokosc wycietego pierscienia; w betono¬ wej obudowie szybu i wysokosc stosów zalezna jest od grubosci pokladu przewidzianego, do wyr bierania i wynosi nie mniej niz. jedna trzecia grubosci pokladu. Jezeli teki'poklad ma^grubosói wieksza niz 5 m, wówczas chodnik okrezny/ i pierscien betonowy wykonuje: sie dwustop¬ niowy. Najpierw wiec wykonuje sie, chodnik i pierscien betonowy przy spagu pokladu, a na¬ stepnie nad wykonanym' pierscieniem betono¬ wym wykonuje sie dalszy, chodnik i podwyzsza pierscien betonowy* na którym rozmieszcza sie stosy drewniane.Równolegle z tjpni pracami,, zwiazanymi z za¬ bezpieczeniem obudowy, szybu, zabezpiecza sie równiez urzadzenia wewnatrz rury szybowej, mianowicie zabudowane w szybie dlugie i sztyw¬ ne przewody przecina sie w poblizu miejsca przeciecia obudowy szybu z urabianym pokla¬ dem i wmontowuje odpowiednie wkladki, umoz¬ liwiajace podczas eksploatacji pokladu i pózniej wykorzystanie przewodów i urzadzen w czasie powolnego osiadania obudowy szybu wraz z ota$| czajacym go pokladem. W tym celu wlacza sie ¦ do rurociagów kompresory dlawikowe. Kable zawiesza sie z pozostawieniem odpowiednich petli, umozliwiajacych ich obnizanie sie bez uszkodzenia, a do prowadnic szybowych wlacza sie czlony teleskopowe.Wewnatrz rury szybowej w miejscu gdzie zo¬ stala wycieta jego obudowa umieszcza sie te¬ leskopowo wykonany cylinder z grubej blachy, zaslaniajacy przerwe w obudowie szybu.Po wykonaniu omówionych wyzej czynnosci po zalozeniu pewnych punktów i stanowisk obserwacyjno-pomiarowych przystepuje sie do wybierania pokladu dokola szybu, na polu o wy¬ miarach okolo 30 X 30 m. Kazda wybrana ko¬ lejna zacierke podsadza sie w znany sposób szczelnie piaskiem, przy czym od strony szybu buduje sie, tamy podsadzkowe tak, aby miedzy stosami, drewnianymi a podsadzonym wyrobis¬ kiem powstal' dokola stosów chodnik okrezny o szerokosci okolo 2 m. Chodnik taki potrzebny jest dla obserwacji i ewentualnie konserwacji stosów.Zamiast systemu zabierkowego mozna rów¬ niez zastosowac' iimy odpowiedni znany system eksploatacji' z podsadzka plynna, np. system ubierkowy.Nastepnie wybiera sie; pozostala czesc: pokladu filaru oporowego dokola szybu, stosujac-wlas¬ ciwe sposoby eksploatacji: przy uzyciu* szczelnej { podsadzki piaskowej oraz z odpowiednim ukla¬ dem i przebiegiem frontu eksploatacyjnego.Sposób wedlug wynalazku w zastosowaniu, do pokladu o grubosci, okolo 5 m, jest uwidocznio¬ ny na rysunku, na którym fig, 1 przedstawia, przekrój poziomy filaru,-szybowego przy* wybie¬ raniu filaru, w srodkowej czesci, fig.. 2 — po¬ dobny przekrój uwidoczniajacy razmieszazenie stosów na obudowie szybu, fig. 3 — przekrój pionowy wzdluz: linii A—A na; fig. Z, przez- sto* drewniany i rure. blaszana, zamocowana *na obu¬ dowie szybu, fig. 4 — przekrój pionowy przez pojedynczy stos wzdluz linii B—B na fig. 2, fig. 5— przekrój wzdluz linii C—C na fig. 1 przez chodnik polaczeniowy do szybu i, przez; stosy nad chodnikiem,, fig. 6 — podobny przekrój; wzdluz linii D—D na fig. lfc. fig. 7 — przekrój 2pionowy ^rozez Turg szybowa w miejscu prze¬ ciecia sie jej z pokladem, oraz chodnik okrezny na spagu pokladu, fig. 8 — podobny przekrój po zabetonowaniu chodnika okreznego dokola szybu, fig. 9 — podobny przekrój jak na fig. 7, lecz po wykonaniu chodnika okreznego pod stropem pokladu, fig. 10 — jak wyzej lecz po czesciowym zabezpieczeniu górnego chodnika okreznego, fig. 11, jak wyzej lecz po wykonaniu w obudowie szybu dwóch okien dla umieszcze¬ nia stosów, fig. 12 — jak wyzej lecz po wyko¬ naniu dwóch stosów w wycietych oknach w wy¬ kladzinie, fig. 14 — przekrój pionowy przez szyb i otaczajaca go czesc pokladu po wybraniu po¬ kladu w poblizu szybu i czesciowym podsadze¬ niu piaskiem wybranej przestrzeni, a fig. 14 — przekrój jak wyzej, lecz po wykonaniu chod¬ nika obserwacyjnego i po calkowitym podsadze¬ niu wybranej przestrzeni.W pokladzie weglowym filaru ochronnego za¬ bezpieczanego szybu wykonuje sie chodnik pierscieniowy 1 bezposrednio za obudowa 2 szybu, o szerokosci 0,5 — 2,0 m i wysokosci 2 — 3 m, zaleznie od grubosci pokladu. Nastep¬ nie chodnik 1 wypelnia sie betonem 3 do wy¬ sokosci okolo 2 m„ który zostaje scisle zwiazany z obudowa szybu. Taki pierscien betonowy wzmacnia obudowe szybu.Nastepnie od strony chodnika 1 ponad pier¬ scieniem betonowym wycina sie w obudowie 2 szybu otwory segmentowe 4, siegajace stropu pokladu. W miare wycinania i usuwania takich segmentów wykonuje sie na obudowie szybu i na otaczajacym ja pierscieniu betonowym sto¬ sy drewniane 5 o duzej scisliwosci, siegajace az do stfopu pokladu.Wysokosc pierscienia wycietego w obudowie 2 szybu oraz wysokosc stosów 5 zalezy od gru¬ bosci pokladu weglowego przeznaczonego do urabiania i wynosi nie mniej niz jedna trzecia grubosci pokladu.Wewnatrz szybu na odcinku gdzie zostala usunieta obudowa 2 zawieszony jest cylinder 6 z grubej blachy wykonany teleskopowo. Zasla¬ nia on przerwe w obudowie szybu. Dokola chod¬ nika pierscieniowego 1 wypelnionego stosami wykonuje sie okrezny chodnik obserwacyjny 7.Opisany wyzej sposób zabezpieczania szybu odnosi sie do pokladów o mocnych skalach w jego spagu i stropie oraz do pokladów pozio¬ mych lub o malym nachyleniu. 'W przypadku pokladu, dajacego przy Urabianiu opad bardzo slabych skal stropowych nalezy przybrac nad pokladem skaly luzne tak, aby kaszty drewnia¬ ne podtrzymywaly strop mocny. W takim przy¬ padku Wyciecie obudowy szybu winno siegac odpowiednio wyzej. Podobnie postepuje sie w przypadku slabego spagu. Usuwa sie slabe skaly tak, aby zapewnic mocny fundament dla pierscienia betonowego.Przy urabianiu pokladów o wiekszym upa¬ dzie stosuje sie równiez pewna odmiane sposo¬ bu, mianowicie stosy drewniane wykonuje sie na wystepach schodkowych. PL