PL74898B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 26.05.1975 74898 KI. 5b,41/00 MKP E21c 41/00 CZYIELMIA Urzedu Paientowonr Twórca wynalazku: Jan Zych Uprawniony z patentu tymczasowego: Politechnika Slaska im. Wincen¬ tego Pstrowskiego, Gliwice (Polska) Sposób eksploatacji zlóz pokladowych przy zastosowaniu scisle okreslonego ksztaltu frontu odbudowy Przedmiotem wynalazku jest sposób eksploata¬ cji zlóz pokladowych przy zastosowaniu scisle okreslonego ksztaltu frontu odbudowy, majacy za¬ stosowanie przy podziemnej eksploatacji minera¬ lów uzytecznych, zalegajacych w filarach ochron¬ nych czulych obiektów o stosunkowo nieduzych rozmiarach w rzucie poziomym.Eksploatacje filarów ochronnych ze wzgledu na ochrone obiektów na powierzchni prowadzi sie w sposób planowy, aby wywolala ona mozliwie male deformacje obiektów.Znany jest sposób eksploatacji filarów ochron¬ nych pasami 50°/o z podsadzka hydrauliczna. Spo¬ sób ten powoduje wprawdzie niewielkie defor¬ macje w obiektach, ale wada jego jest to, ze na¬ stepuje strata polowy zloza. Prócz tego sposób ten prowadzi do powstawania w górotworze wzmozo¬ nych naprezen, które sa przyczyna tapan.Znany jest równiez sposób eksploatacji filarów ochronnych systemem scianowym z podsadzka hydrauliczna. Przy tym sposobie wystepuja wprawdzie wieksze wskazniki deformacji niz przy sposobie eksploatacji pasami, ale system ten zmniejsza stan napiecia górotworu. Jednakze ze wzgledu na wielkosc wskazników deformacji, ja¬ kie wystepuja przy tym sposobie, nie moze on byc stosowany pod bardzo czulymi obiektami.Celem wynalazku jest umozliwienie eksploatacji filarów ochronnych pod bardzo czulymi obiekta¬ mi, natomiast pod obiektami mniej wrazliwymi, umozliwienie eksploatacji systemem scianowym z podsadzka pneumatyczna, wzglednie nawet z za¬ walem stropu.Zadaniem wynalazku jest opracowanie takich 5 sposobów eksploatacji filarów ochronnych, które eliminowalyby do minimum mozliwosc wystapie¬ nia w obiekcie przede wszystkim odksztalcen wzglednych poziomych oraz krzywizn pionowych.Cel ten zostal osiagniety przez podzielenie pla- 10 szczyzny pokladu wokól chronionego obiektu na trzy odpowiednio dobrane obszary eksploatacyj¬ ne: wewnetrzny w ksztalcie kola, którego srodek pokrywa sie ze srodkiem chronionego obiektu, srodkowy i zewnetrzny w ksztalcie pierscieni ko- 15 lowyeh, oraz zastosowanie w obszarze wewnetrz¬ nym i srodkowym frontów eksploatacyjnych o scisle okreslonych ksztaltach.W obszarze wewnetrznym nalezy zastosowac cztery wzajemnie prostopadle prostoliniowe fron- ao ty eksploatacyjne o odpowiedniej dlugosci prze¬ suwajace sie z ta sama predkoscia katowa, w tym samym kierunku wokól punktu, bedacego srodkiem chronionego obiektu w ten sposób, ze w kazdym momencie wyeksploatowana przestrzen 25 posiada ksztalt czterech wzajemnie prostopadlych wycinków kola.W obszarze srodkowym stosuje sie dwa, trzy lub cztery prostoliniowe fronty eksploatacyjne.Przy zastosowaniu dwóch wzajemnie prostopadlych ao prostoliniowych frontów eksploatacyjnych, przesu- 74 89874 898 wajacyeh sie z ta sama predkoscia katowa i w tym samym kierunku, wokól punktu bedacego srodkiem chronionego obiektu, wyeksploatowana przestrzen posiada w kazdym momencie ksztalt dwóch wzajemnie prostopadlych wycinków kola.Przy zastosowaniu trzech prostoliniowych fron¬ tów eksploatacyjnych przesunietych wzgledem sie¬ bie o 120° wzglednie czterech wzajemnie prosto¬ padlych frontów prostoliniowych, przesuwajacych sie z ta sama predkoscia katowa i w tym sa¬ mym kierunku, wokól punktu bedacego srodkiem chronionego obiektu, wyeksploatowana przestrzen posiada w kazdym momencie ksztalt trzech wzglednie czterech odpowiednio rozmieszczonych wycinków pierscienia kolowego.W obszarze zewnetrznym, który w praktyce be^ dzie sie pokrywal z obszarem na zewnatrz filara ochronnego, sposób eksploatacji jest w zasadzie dowolny. Kolejnosc eksploatacji poszczególnych obszarów jest uzalezniona od stanu technicznego chronionego obiektu. Przez zastosowanie w obsza¬ rze wewnetrznym filara ochronnego czterech wza¬ jemnie prostopadlych prostoliniowych frontów eksploatacyjnych o odpowiedniej dlugosci, obli¬ czanej w zaleznosci od glebokosci eksploatacji, wielkosci filara ochronnego, wskaznika deforma¬ cji oraz warunków geologiczno-górniczych, przy uzyciu znanych wzorów matematycznych, przesu¬ wajacych sie wokól punktu bedacego srodkiem chronionego obiektu z ta sama predkoscia katowa i w tym samym kierunku, tak, ze w kazdym mo¬ mencie wyeksploatowana przestrzen, posiada ksztalt czterech wzajemnie prostopadlych wycinków kola o wspólnym wierzcholku w srodku chronionego obiektu, uzyskuje sie zerowanie przesuniec pozio¬ mych i nachylen w kazdym kierunku w punkcie bedacym srodkiem chronionego obiektu. Natomiast odksztalcenia wzgledne poziome w srodku chronio¬ nego obiektu po zakonczeniu eksploatacji obszaru wewnetrznego beda równe co do bezwzglednej wartosci a przeciwne co do znaku, odksztalceniom wzglednym poziomym, jakie wywolala wzglednie wywola w obiekcie eksploatacja prowadzona w obszarze zewnetrznym. Przy równoczesnej eksplo¬ atacji obszaru wewnetrznego i zewnetrznego be¬ dzie nastepowac kompensacja odksztalcen pozio¬ mych.Przez zastosowanie w obszarze srodkowym fila¬ ra ochronnego dwóch wzajemnie prostopadlych prostoliniowych frontów eksploatacyjnych o od¬ powiedniej dlugosci, przesuwajacych sie z ta sama predkoscia katowa i w tym samym kierunku tak, ze wyeskploatowana przestrzen posiada w kaz¬ dym momencie ksztalt dwóch wzajemnie prosto¬ padlych wycinków pierscienia kolowego o wspól¬ nym wierzcholku w srodku chronionego obiektu, uzyskuje sie zerowanie odksztalcen wzglednych poziomych. Przy innych, odpowiednio dobranych dlugosciach promieni ograniczajacych wycinek pierscienia kolowego, uzyskuje sie zerowanie krzy¬ wizn pionowych.Przez zastosowanie w obszarze srodkowym trzech frontów prostoliniowych przesunietych wzgledem siebie o 120° wzglednie czterech wzajemnie pro¬ stopadlych frontów prostoliniowych odpowiedniej dlugosci przesuwajacych sie wokól chronionego obiektu z ta sama predkoscia i w tym samym kie¬ runku tak, ze w kazdym momencie wyeksploato¬ wana przestrzen posiada ksztalt trzech wzglednie 5 czterech wycinków pierscienia kolowego, uzyskuje sie dodatkowo zerowanie sie przesuniec poziomych oraz nachylen w kazdym kierunku w punkcie be¬ dacym srodkiem chronionego obiektu.Przez dobranie odpowiednich dlugosci promie- io ni, czyli dlugosci frontów w poszczególnych obsza¬ rach, odksztalcenia wzgledne poziome jakie moze wywolac eksploatacja obszarów, wewnetrznego wzglednie zewnetrznego, moga byc dowolnie male.Jezeli chroniony obiekt jest czuly na krzywiz- 15 ny pionowe, to przez dobranie innych promieni niz dla odksztalcen wzglednych poziomych mozna uzyskac w obszarze wewnetrznym wzglednie ze¬ wnetrznym znaczne zmniejszenie krzywizn pio¬ nowych. 20 Sposób eksploatacji wedlug wynalazku moze byc stosowany przy wszystkich znanych sposobach eksploatacji. W praktyce jest on latwy do zasto¬ sowania, gdyz wymaga jedynie odpowiedniej re¬ gulacji predkosci postepu frontu eksploatacyjnego. 25 Sposób eksploatacji wedlug wynalazku umozli¬ wia eksploatacje w filarach czulych obiektów gdzie dotychczas nie mogla byc stosowana. W od¬ powiednich warunkach geologiczno-górniczych spo¬ sób ten daje mozliwosc zastosowania w miejsce 30 eksploatacji z podsadzka hydrauliczna, eksploata¬ cji z podsadzka pneumatyczna wzglednie nawet z zawalem stropu, które to sposoby sa znacznie wy¬ dajniejsze i tansze.Sposób wykonania wynalazku przedstawiono ty- 35 tulem przykladu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie podzial plaszczyzny po¬ kladu wokól chronionego obiektu na trzy obsza¬ ry: wewnetrzny, srodkowy i zewnetrzny, fig. 2 schematycznie sposób przesuwania sie czterech 40 frontów prostoliniowych wokól chronionego obiektu w obszarze wewnetrznym, fig. 3 — schematycznie wzajemne usytuowanie i przesuwanie sie frontów eksploatacyjnych w obszarze srodkowym. Na ry¬ sunkach cyframi rzymskimi I II III i IV oznaczo- 45 no czynne jednoczesnie fronty eksploatacyjne, na¬ tomiast cyframi arabskimi 0, 1, 2, .... oznaczono kolejne fazy danego frontu w czasie. Kierunek przesuwania sie frontu eksploatacyjnego oznaczo¬ no strzalka. 50 Eksploatacje obszaru wewnetrznego rozpoczyna cie czterema wzajemnie prostopadlymi frontami prostoliniowymi o calkowitej szerokosci r2 poloze¬ nie I0 Ho IHo IVo na fig. 2. Uksztaltowany w ten sposób front eksploatacyjny przesuwa sie w czasie 55 wokól punktu 0, bedacego srodkiem chronionego obiektu z ta sama predkoscia katowa i w tym sa¬ mym kierunku zajmujac kolejno polozenia It Iii Uli IVi, I2 II2 IHj IV2 do polozenia koncowego I3 II3 III3 IV3. 60 Eksploatacje obszaru srodkowego przy dwóch frontach rozpoczyna sie równoczesnie dwoma wza¬ jemnie prostopadlymi frontami prostoliniowymi o calkowitej szerokosci r2—ri, polozenie Io Ho na fig. 3a. Uksztaltowany w ten sposób front eksploata- w cyjny przesuwa sie w czasie wokól punktu 0, be-74898 dacego srodkiem chronionego obiektu, z ta sama predkoscia katowa i w tym samym kierunku zaj¬ mujac kolejno polozenia Ii Iii, I2 II2 do polozo- nia koncowego I3 II3. Dalej eksploatacja moze przebiegac w ten sposób, ze tworzymy dwa nowe wzajemnie prostopadle fronty I4 II4, które prze¬ suwaja sie wokól punktu 0 z ta sama predkoscia katowa w kierunku przeciwnym do poprzedniego zajmujac polozenia I5 II5, Ie He do polozenia kon¬ cowego I7 II7.Przy trzech frontach o szerokosci T2—r! kazdy, eksploatacje rozpoczyna sie równoczesnie trzema frontami usytuowanymi wzgledem siebie co 120°, polozenie I0 Ho IHo na fig. 3b. Fronty te prze¬ suwaja sie wokól punktu 0 z ta sama predkos¬ cia katowa i w tym samym kierunku zajmujac polozenia It Iii Uli, I2, II2 III2 ... do polozenia koncowego I4 II4 III4.Przy czterech frontach o szerokosci Tg—rj kaz¬ dy, rozpoczyna sie eksploatacje równoczesnie czte¬ rema prostoliniowymi frontami wzajemnie prosto¬ padlymi, polozenie I0 Ho IHo IV0 na^ fig. 3c.Fronty te przesuwaja sie wokól punktu 0 z ta sama predkoscia katowa i w tym samym kierun¬ ku zajmujac polozenia lt Hi Uli IVi, I2 H2 III2 IV2 do polozenia koncowego I3 H3 IH3 IV3. PL PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób eksploatacji zlóz pokladowych przy za¬ stosowaniu scisle okreslonego ksztaltu frontu od¬ budowy, znamienny tym, ze plaszczyzne pokladu wokól chronionego obiektu dzieli sie na trzy ob¬ szary eksploatacyjne: Wewnetrzny w ksztalcie ko¬ la o promieniu ri, którego srodek pokrywa sie z srodkiem chronionego obiektu, srodkowy w ksztal¬ cie pierscienia kolowego o promieniu zewnetrz¬ nym T2 oraz zewnetrzny równiez w ksztalcie pier¬ scienia kolowego o promieniu zewnetrznym T3.

2. Sposób eksploatacji wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze w obszarze wewnetrznym eksploa¬ tacje prowadzi sie równoczesnie czterema fronta¬ mi o szerokosci ri kazdy, tak aby wokól punktu bedacego srodkiem chronionego obiektu przesu¬ waly sie cztery wzajemnie prostopadle prostolinio- 5 we fronty z ta sama predkoscia katowa i w tym samym kierunku, a wyeksploatowana przestrzen tworzyla w kazdym momencie cztery wzajemnie prostopadle wycinki kola o wspólnym wierzchol¬ ku w srodku chronionego obiektu. 10

3. Sposób eksploatacji wedlug zastrz 1, zna¬ mienny tym, ze w obszarze srodkowym eksploa¬ tacje prowadzi sie dwoma frontami równoczesnie, kazdy o szerokosci rt—r! tak, aby wokól punktu bedacego srodkiem chronionego obiektu, przesu- 15 waly sie dwa wzajemnie prostopadle fronty pro¬ stoliniowe z ta sama predkoscia katowa i w tym samym kierunku, a wyeksploatowana przestrzen tworzyla w kazdym momencie dwa wzajemnie prostopadle wycinki pierscienia kolowego o wspól- 20 nym wierzcholku w srodku chronionego obiektu.

4. Sposób eksploatacji wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze w obszarze srodkowym eksploa¬ tacje prowadzi sie trzema frontami równoczesnie, kazdy o szerokosci r2—1*1 tak, aby wokól punktu 25 bedacego srodkiem chronionego obiektu, przesu¬ waly sie trzy rozmieszczone co 120° fronty prosto¬ liniowe z ta sama predkoscia katowa i w tym sa¬ mym kierunku, a wyeksploatowana przestrzen two¬ rzyla w kazdym momencie trzy rozmieszczone co M 120° wycinki pierscienia kolowego o wspólnym wierzcholku w srodku chronionego obiektu.

5. Sposób eksploatacji wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze w obszarze srodkowym eksploatacje pro¬ wadzi sie czterema frontami równoczesnie, kazdy 8i o szerokosci rt—r! tak, aby wokól punktu bedace¬ go srodkiem chronionego obiektu przesuwaly sie cztery wzajemnie prostopadle prostoliniowe fronty z ta sama predkoscia katowa i w tym samym kie¬ runku, a wyeksploatowana przestrzen tworzyla w kazdym momencie cztery wzajemnie prostopadle wycinki pierscienia kolowego o wspólnym wierz¬ cholku w srodku chronionego obiektu. 40KI. 5b,41/00 74 898 MKP E21c 41/00 obszar zewnetrzny oószar srodkowy F/g.t S7ff. 2.KI. 5b,41/00 74 898 MKP E21c 41/00 Fig. 3a. F/g.3

6. F/g. 3c. CZYTELNIA Urzedu Pnlenf folskle] IUe:1 PL PL