Opublikowano. 25.VI.1965 49696 5dL Atyoo MKP UKD Twórca wynalazku: mgr inz„ Jan Mitrega Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Sposób urabiania wegla materialami wybuchowymi w wyrobiskach eksploatacyjnych Mirzedg Patentowego! JFIttiej l?mpipKlUj LiW Ze znanych dotychczas metod strzelniczych sto¬ sowanych dio urabiania wegla w wyrobiskach eks¬ ploatacyjnych, zwlaszcza przy systemie scianowym, najpowsizeehniej jest stosowana metoda polegajaca na wykonywaniu otworów strzalowych polozonych prostopadle do frontu sciany. Sposób ten stosowa¬ ny byl na scianach bez wrebu i na scianach z wrebem. W niektórych przypadkach próbowano takize wiercic otwory wykonywane prostopadle do plaszczyzny lupliwosci, zgodnie z zasada wiercenia otworów w miare mozliwosci prostopadle do tych plaszczyzn lupliwosci. Zaniechano jednak stosowa¬ nia takich otworów, poniewaz plaszczyzny lupli¬ wosci w weglu albo nie zawsze sa dostatecznie wy¬ razne, intensywnosc a nawet kierunek ich w tej samej scianie ulega zmianom lub tez, co ma miejsce przy eksploatacji pokladów warstwami w pokla¬ dach odprezonych, lupliwosc nie wplywa pomocni¬ czo na urabianie metoda strzalowa.Przy wykonywaniu wnek scianowych stosowano otwory strzalowe wylkonywane prostopadle iuib skosnie do ociosu sciany..Stosowanie skosnych ot¬ worów przy wykonywaniu wnek bylo tylko wów¬ czas korzystne, gdy jednoczesnie otwory znajdo¬ waly sie prostopadle do plaszczyzny lupliwosci, co bylo jednak zawsze trudne do stwierdzenia* W in¬ nych przypadkach osiagano przy stosunkowo dn- zym zuzyciu materialów wybuchowych, nieznaczny postep przy drazeniu wneki.Przy wlasciwym urabianiu wegla systemem scia¬ nowym stosowano wiec otwory strzalowe prosto¬ padle do plaszczyzny odsloniecia, tworzacej front sciany. Stosowanie takich otworów mialo jednak 5 szereg powaznych wad. Dla odstrzelenia malego odcinka sciany nalezalo wykonac kUlka otworów strzalowych, co doprowadzalo do wysokiego zuzy¬ cia materialów wybuchowych. Duza ilosc wykony¬ wanych otworów i stosowanych ladunków wybu- 10 chowyeh pogarszala równiez bezpieczenstwo pracy i (podwyzszala znacznie koszty eksploatacji urabia¬ nia. Próbowano wprawdzie zmniejszyc zuzycie ma¬ terialów wybuchowych przez stosowanie odpalania zwlocznego w miejsce odpalania momentalnego, 15 nie uzyskiwano jednak optymalnych rezultatów.Przy stosowaniu prostopadlych lub mniej wiecej prostopadlych do ociosu sciany otworów strzalo¬ wych, stwierdzono równiez pogarszanie sie jakosci 20 urobionego wegla m. in. przez 'tworzenie sie duzej ilosci mialu, dalej zaobserwowano tworzenie sie na ociosie sciany przy strzelaniu niekorzystnych a czesto niebezpiecznych spekan, obwisów i zerwan calizny. Talki stan przodka scianowego nie zezwa- 25 lal na prawidlowe zalozenie otworów strzalowych.Niektóre otwory musialy byc wywiercone w caliz¬ nie spekanej i ladunki aalpzohe do nich przy od¬ palaniu nie wykonywaly nalezytej pracy* gdyz ga¬ zy rozchodzily sie po szczelinach, zmniejszajac so efektywnosc strzelania* W tych ¦warunkach, pra-* 496963 49696 4 cownicy wykonujacy roboty strzalowe nie zawsze mogli przewidziec, a czesto nie mieli czasu spraw¬ dzic, czy wykonane otwory spelnia nalezycie za¬ danie. W ten sposób zrodzila sie u osób wykonu¬ jacych roboty strzalowe tendencja przeladowywa¬ nia otworów strzalowych, dla uzyskania pewnosci urobienia ¦pokladu** wegla w okreslonej wielkosci zabioru, to jest wielkosci posuwu przodka sciano¬ wego wyznaczonego na jeden cylk urabiania.Przeladowane otworów, a wiec zakladanie do .nich za dkiizycA ladunków materialu wybuchowego powoduje poza wymienionym juz zwiekszeniem zuzycia tych materialów oraz nadmiernym krusze¬ niem wegla równiez i duzy rozrzut urobku, a czesto h nawet wybijanie obudowy sciany. Zniszczenie obu¬ dowy górniczej, to pogorszenie warunków bezpie¬ czenstwa pracy na scianie, zas duzy rozrzut wegla {przy strzelaniu, to najczesciej strata urobionej sujbatancji weglowej* gdyz czesc urobku przerzuca¬ na jest wybuchem do zwalu lub tez po prostu poza przenosnik, skad w rzadkich przypadkach jest za¬ ladowany i odstawiony na powierzchnie.Przy strzelaniu otworami prostopadlymi do fron¬ tu sciany stwierdzono równiez, ze czesc energii ladunku materialu wybuchowego powstalej przy jego wybuchu, dzialajac kruszaco w przestrzen za¬ bioru tego otworu musi naruszyc calizne przyszlego frontu sciany. Zwlaszcza przy momentalnym pdpa- • laniu ladunków, calizna ta musi zostac naruszona. ^^l^l^^jiifi^Jprzedisitawia isie rezultat strzelania otworami prostopadlymi do frontu 'sciany przy za¬ stosowaniu odpalania zwlocznego. Jednak i wów¬ czas jeszcze wystepuja w caliznie spekania* zerwa¬ nia i szczeliny w przesunietym froncie sciany.Poza :tym, przy otworach strzalowych wykony¬ wanych prostopadle do frontu sciany wystepuje niekorzystne nakladanie sie stref wybuchu, przy czym przy odpalaniu momentalnym najczesciej sa¬ siednie ladunki wykonuja prace urabiania tej sa¬ mej przestrzeni calizny, co niewatpliwie wplywa na pogarszanie sie jakosci urobionego wegla, a zwlaszcza na niekorzystne zwiekszenie sie drob¬ nego sortymentu.Gdy stosuje sie odpalanie zwloczne, sytuacja jest lepsza ze wzgledu na tworzenie sie dodatkowych plaszczyzn odsloniecia, które wykonuje wybuch ladunku dla pracy ladunku nastepnego. Z tego tez wzgledu, efekty strzelania przy zwlocznym od¬ palaniu ladunków nawet przy otworach wierco¬ nych prostopadle sa lepsze nie przy odpalaniu momentalnym* Jednakowoz i przy odpalaniu zwlo¬ cznym otwory prostopadle wymagaja jeszcze zbyt duzych ladunków, co równiez powoduje kruszenie sie wegla i rozrzut mrobku, zas z uwagi na pro¬ stopadle usytuowanie ladunków w stosunku do frontu sciany dzialaja rozluzniajaco na calizne, która ma tworzyc przyszly zabiór sciany. Nieko¬ rzystne, prostopadle do frontu sciany ulozenie la¬ dunku, poza przeladowywaniem otworów, powodu¬ je -tez czesto dalsze niepozadane zageszczenie otwo¬ rów strzalowych. Strzalowi w obawie, aby w ca¬ liznie nie pozostawaly przestrzenie nie objete wy- buffheinpr,^zkwezaja' odleglosc miedzy otworami, zwiekszajac przez to pracochlonnosc robót wiert- niczo-strzalowych.Wady i niedomagania^ dotychczasowej, paw* szechnie stosowanej techniki strzalowej w scia¬ nowych wyrobiskach eksploatacyjnych, spowodo¬ waly koniecznosc szukania nowych metod urabiania 5 materialami wybuchowymi, zwlaszcza dla zwiek¬ szenia efektywnosci strzelania przez poprawe ja¬ kosci urobionego we$a, przy równoczesnej obniz¬ ce zuzycia materialów wybuchowych i zmniejsze- ~niu pracochlonnosci robót strzalowych; Przepro- 10 wadzone w tym zakresie doswiadczenia i* badania wykazaly, ze osiagnac to mozna, co jest przed¬ miotem wynalazku, przez zastosowanie w miejsce otworów prostopadlych, otworów równoleglych do plaszczyzn odsloniecia, powstajacych po kazdora- 15 zowym odstrzale. ,, ^ Znana postacia ladunku materialów wyDUcho*- wych stospwana w górnictwie jest ladunek wydlu¬ zony, skladajacy sie z kidku cylindrycznych naboi tych materialów, umieszczonych jeden za drugim 20 i bezposrednio stykajacych sie ze soba. Kazdy la¬ dunek jest zaopatrzony w odpowiednie srodki ini¬ cjujace i zapalajace dla wywolania jego wybuchu oraz kazdy otwór, w którym zalozono ladunek mu¬ si byc w swej pustej i przepisami okreslonej dlu- 25 gosci wypelniany niepalnym materialem przebit¬ kowym, który musi w miare mozliwosci stawiac i przy wybuchu nalezyty opór, aby nie nastapilo przenikniecie wybuchu na zewnatrz otworu, dopro¬ wadzajace do malego efektu urabiania. Ladunek o 30 takiej konstrukcji dziala najkorzystniej wtedy, gdy jest umieszczony równolegle do plaszczyzny od¬ sloniecia, a najbardziej niekorzystnie dziala, gdy jest zalozony prostopadle do plaszczyzny odslonie¬ cia. Przy eksploatacji systemem scianowym przo- 35 dek górniczy posiadal dotychczas tylko jedna pla¬ szczyzne odsloniecia, to jest jedna plaszczyzne frontu sciany, w której niestety nie mozna wyko¬ nywac najkorzystniejiszych ^równoleglych otworów strzalowych. -cv; 40 Zgodnie z wynalazkiem oprócz tworzacego sie frontu sciany, tworzy sie dodatkowe plaszczyzny odsloniecia pod katem okolo 60° do (tego frontu cciany i wykonuje sie otwory strzalowe tak, aby polozenie ladunku w caliznie bylo jak najwiecej 45 zblizone do polozenia równoleglego do plaszczyzny odsloniecia i do spagu 'wyrobiska, utrzymujac przy tym jednak odpowiedni zabiór tych otworów, przy czym wszystkie wykonane Otwory sa wzgledem siebie przewaznie równolegle i to w plaszczyznie 50 pionowej jak i poziomej. Otwory wiercone równo¬ legle do nowej plaszczyzny odsloniecia daja mozli¬ wosc odpalenia kolejno duzej ilosci otworów i ze¬ zwalaja na urobienie wegla wzdluz wiekszego od¬ cinka sciany. St&ujac kolejny odstrzal wszystkich 55 otworów o wspólnym zabiorze, polozonych w jed¬ nej pionowej linii, urobek jest odkladany war¬ stwowo, dzieki czemu przy mniejszym zuzyciu ma¬ terialów wybuchowych podwyzsza sie ilosciowy efekt urabiania przy zmniejszeniu ilosci najdrob- 60 niejszegó sortymentu.~ Stosujac otwory strzalowe wedlug wynalazku uzyskuje sie lepsze mozliwosci umieszczenia la^ dunku wybuchowego w odniesieniu do frontu: sciany i lepsza skutecznosc odstrzalu przy mini- 65 malnym zuzyciu materialu wybuchowego. Uzycie49696 przy tyim do odpalania zwlocznych zapalników elektrycznych, a zwlaszcza zapalników milisekun- dowych, daje duzo korzysci i eliminuje szereg ujemnych zjawisk wystepujacych przy zastosowa¬ niu otworów prostopadlych. Minimalne zuzycie 5 materialów wybuchowych przy uzyskaniu duzej skutecznosci odstrzalu udalo sie uzyskac dzieki za¬ stosowaniu zgodnie z wynalazkiem otworów strza¬ lowych równoleglych do nowej podstawowej plasz¬ czyzny odsloniecia. Minimalne zuzycie materialu 10 wybuchowego ma nie tylko znaczenie oszczednos¬ ciowe, lecz ma przede wszystkim powazne znacze¬ nie dla podniesienia jakosci urabianego wegla, co jest takze istotna cecha a zarazem zaleta wyna¬ lazku. 15 Zastosowanie równoleglych otworów strzalowych do plaszczyzny odsloniecia, umozliwia latwiejsze warstwowe odkladanie wegla od calizny, co kon¬ sekwentnie prowadzi do znacznego zmniejszenia wielkosci zakladanych ladunków materialu wybu- 20 chowegc. W takich warunkach, gdzie istnieje lat¬ wosc obkladania warstwy, sila ekspansyjna la¬ dunku wybuchowego dziala miazdzaco i kruszaco w znacznie mniejszej strefie w caliznie weglowej, w porównaniu z dotychczas stosowanymi meto- 25 darni.Urobiony wegiel sposobem wedlug wynalazku posiada znacznie mniejsza ilosc drobnego sorty¬ mentu, a gruby sortyment wykazuje wieksza spo¬ istosc wewnetrzna, co ma bardzo wazne znaczenie _ dla zapobiezenia dalszego kruszenia sie wegla podczas transportu wegla z podziemia kopalni az do konsumenta. Przy dotychczasowych metodach strzelniczych, gdzie dla uzyskania koniecznych efektów odstrzalu stosowano maksymalna wielkosc ladunku, bryly weglowe mialy gorsza spoistosc tak, ze nawet niewidoczne okiem spekania powo¬ duja duze kruszenie sie wegla podczas transportu, co obniza powaznie jego wartosc.Sposób wedlug wynalazku jest tytulem przy¬ kladu szczególowiej opisany nizej w oparciu o ry¬ sunek, na którym fig. 1 przedstawia poklad weglo¬ wy w widoku z boku, a fig. 2 — w przekroju wzdluz linii A—A zaznaczonej na fig. 1.W caliznie weglowej 1 wykonuje sie dodatkowa tó plaszczyzne odsloniecia 5 i wykonuje sie otwory strzalowe 4 równolegle do nowej plaszczyzny od¬ sloniecia 5 i do spagu 6 wyrobiska, przy czym na wysokosci frontu sciany 2 w linii pionowej wyko¬ nuje sie w dwóch lub wiecej rzedach szereg otwo- 50 rów 4 (fig. 1),. które sa wzgledem siebie w przybli¬ zeniu polozone równolegle. W znany sposób w dnach otworów jest umieszczany material wybu¬ chowy 4a. Otwory 4 równolegle wykonane w sto¬ sunku do plaszczyzny odsloniecia 5 sa polozone 55 pod katem 45°—60° w stosunku do kierunku posuwu sciany oznaczonego strzalka 3 na rysunku. 35 Urabianie wegla odbywa sie przez kolejny od¬ strzal wszystkich ^polozonych prawie w jednej linii pionowej otworów 4 tak, ze urobek jest kolejno odkladany ze sciany i spada czesciowo na zgrzeb¬ lowy przenosnik 7. W ten sposób tworzy sie fronit sciany 8, który dzieki sposobowi urabiania wedlug wynalazku ma linie mniej wiecej równa, bez wgle¬ bien, spekan, zerwan i nawisów, co stanowi jedna z cech i zalet wynalazku. Rozrzut urobku ozna¬ czony na rysunku liniami kolowymi 9 jest skon¬ centrowany w jednym kierunku zwlaszcza w kie¬ runku strzalki 10 a nie prostopadle do frontu scia¬ ny lub we wszystkich kierunkach jak dotychczas, co ma na przyklad te wielka zalete, ze sila rozrzu¬ tu nie dziala szkodliwie na obudowe, a sam upadek odstrzelonego urobku jest bardziej skoncentrowany przy ociosie sciany, na przenosniku 7.Kolejny odstrzal tworzy kazdorazowo nofwa plaszczyzne odsloniecia 5. Otwory strzalowe 4 sa wykonane równolegle wzgledem tej przesuwajacej sie plaszczyzny odsloniecia, co pozwala na opty¬ malne wykorzystanie mocy wybuchu ladunku o minimalnej wielkosci, a wskutek tego na powazne zmniejszenie zuzycia materialów wybuchowych i na uzyskanie lepszej spoistosci bryl urobionego wegla. Kolejne warstwowe odkladanie sie odstrze¬ lanego urobku w kierunku strzalki 10 poprawia poza tym stosunek grubych sortymentów wegla do sortymentów drobnych, oraz stwarza wieksza pewnosc prawidlowego urabiania, bez dodatkowych przyibierek wyrównujacych ocios sciany dla zabez¬ pieczenia i wykonania obudowy w wybranych przestrzeniach. PL