PL155022B1 - Sposób eksploatacji systemem komorowym grubych złóż, zwłaszcza surowców chemicznych - Google Patents

Abstract

Wynalazek dotyczy sposobu eksploatacji systemem komorowym grubych złóż pokładowych o miąższości od 20 do 35 m i nachyleniu do 35°, posiadających odpowiednie parametry geotechniczne skał, zarówno złożowych jak i otaczających. Takie warunki spełniają zwykle złoża siarczanów (anhydryty, gipsy) i soli kamiennej. Złoża kopalin użytecznych spełniające powyższe wymagania były i są dotychczas eksploatowane zwykle systemami komorowymi schodowo-spągowymi i schodowo stropowymi, o nachyleniu komór do 20°. Eksploatacja tymi systemami polega na uformowaniu w komorze przodków spągowo lub stropowo schodowych o wymiarach stopni: wysokość do 6m, długość do 12 m i szerokość komory wynikającą z warunków geologiczno-górniczych. Urobek z odstrzelonych przodków odstawia się zgarniaczami do wdzierki zlokalizowanej przy chodniku dojazdowym do komory. Prowadzenie robót wybierkowych w komorze tymi systemami, wyklucza praktycznie poważniejszą mechanizację robót i w zasadzie sprowadza się ona do zastosowania narzędzi ręcznych z napędem pneumatycznym oraz małych zgarniaków, co rzutuje na dość niskie wydajności przodkowe. System komorowy z rozwiązaniem według wynalazku, eliminuje większość wymienionych niedogodności. Jest systemem bezpiecznym i wysokowydajnym. Pozwala na zastosowanie nowoczesnej, kompleksowej mechanizacji, na bazie zgarniaków z napędami o dużych mocach, lub spycharek. Rozwiązanie według wynalazku ma zastosowanie przy eksploatacji systemem komorowym, prowadzonej piętrami z góry w dół i obejmującym komory, filary oporowe, wyrobiska przygotowawcze przystropowe i przyspągowe połączone dowierzchniami.

Description

rzeczpospolita OPIS PATENTOWY 155 022 POLSKA

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nr-Zgłoszono: 87 08 25 (P. 267495)

Pierwszeństwo--Int. Cl.5 E21C 41/22

Zgłoszenie ogłoszono: 89 03 06

Opis patentowy opublikowano: 1992 02 28

Twórcy wynalazku: Edward Burniak, Kazimierz Krzysik, Władysław Magiera, Zbigniew Sądecki, Antoni Skobliński

Uprawniony z patentu: Kombinat Górniczo-Hutniczy Miedzi

Zakłady Badawcze i Projektowe Miedzi „CUPRUM, Wrocław (Polska)

Sposób eksploatacji systemem komorowym grubych złóż, zwłaszcza surowców chemicznych

Wynalazek dotyczy sposobu eksploatacji systemem komorowym grubych złóż pokładowych o miąższości od 20 do 35 m i nachyleniu do 35°, posiadających odpowiednie parametry geotechniczne skał, zarówno złożowych jak i otaczających. Takie warunki spełniają zwykle złoża siarczanów (anhydryty, gipsy) i soli kamiennej.

Złoża kopalin użytecznych spełniające powyższe wymagania były i są dotychczas eksploatowane zwykle systemami komorowymi schodowo-spągowymi i schodowo stropowymi, o nachyleniu komór do 20°. Eksploatacja tymi systemami polega na uformowaniu w komorze przodków spągowo lub stropowo schodowych o wymiarach stopni: wysokość do 6m, długość do 12 m i szerokość komory wynikającą z warunków geologiczno-górniczych. Urobek z odstrzelonych przodków odstawia się zgarniaczami do wdzierki zlokalizowanej przy chodniku dojazdowym do komory. Prowadzenie robót wybierkowych w komorze tymi systemami, wyklucza praktycznie poważniejszą mechanizację robót i w zasadzie sprowadza się ona do zastosowania narzędzi ręcznych z napędem pneumatycznym oraz małych zgarniaków, co rzutuje na dość niskie wydajności przodkowe.

System komorowy z rozwiązaniem według wynalazku, eliminuje większość wymienionych niedogodności. Jest systemem bezpiecznym i wysokowydajnym. Pozwala na zastosowanie nowoczesnej, kompleksowej mechanizacji, na bazie zgarniaków z napędami o dużych mocach, lub spycharek.

Rozwiązanie według wynalazku ma zastosowanie przy eksploatacji systemem komorowym, prowadzonej piętrami z góry w dół i obejmującym komory, filary oporowe, wyrobiska przygotowawcze przystropowe i przyspągowe połączone dowierzchniami.

155 022

Zgodnie z wynalazkiem dla każdej komory wykonuje się pomiędzy wyrobiskami przystropowymi a wyrobiskami przyspągowymi danego piętra zsypczy szybik, po czym prowadząc eksploatację komory warstwami odstawia się urobek z tej komory do wymienionego szybiku.

Korzystnym jest jeśli w jednej z przyszłych komór piętra niższego wykonuje się wyrobisko łączące przyspągowy chodnik piętra wyższego z przystropowym chodnikiem piętra niższego dla odstawy urobku z komór piętra wyższego oraz łączy się wymieniony przystropowy chodnik z przyspągowym chodnikiem tego samego piętra zsypaczo-retencyjnym szybikiem.

Wybieranie kopaliny sposobem według wynalazku przedstawiono na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat rozcięcia złoża oraz lokalizacji komór i filarów oporowych, fig. 2 — przekrój podłużny przez komorę w początkowej fazie eksploatacji oraz przez wyrobisko łączące chodnik przyspągowy piętra wyższego z chodnikiem przystropowym piętra niższego, fig. 3 — przekrój podłużny przez komorę wybieraną za pomocą zgarniaka, a fig. 4 — przez komorę wybieraną za pomocą spycharki. Fig. 5 przedstawia przekrój poprzeczny przez komory i filary oporowe po wzniosie (żebrowe), natomiast fig. 6 — przekrój wzdłuż osi filara konturowego (koronowego) z chodnikami piętrowymi.

Rozcięcie złoża. Eksploatacyjne komory 1 są prowadzone najkorzystniej po wzniosie lub diagonalnie w stosunku do rozciągłości. Złoże przeznaczone do wybierania systemem komorowym według wynalazku, dzielone jest po wzniosie na piętra tymczasowymi konturowymi filarami (koronowymi) 2, oraz po rozciągłości, trwałymi międzykomorami (żebrowymi) filarami 3. W każdym z konturowych filarów 2, przy spągu i stropie złoża mieszczą się piętrowe chodniki 4 i 5. Przyspągowe chodniki 4 pełnią funkcję dróg odstawczych urobku dla zlokalizowanego wyżej szeregu komór 1, natomiast przystropowe chodniki 5 są wyrobiskami technologicznymi i wentylacyjnymi dla robót przygotowawczych i wybierakowych wewnątrz komór. Przystropowe chodniki 5 niższych pięter, są połączone z przyspągowymi chodnikami 4 pięter wyższych poziomymi lub lekko nachylonymi do 6° korytarzowymi wyrobiskami 6, które umożliwiają z jednej strony rozcinkę pięter sąsiednich, z drugiej zaś transport urobku z eksploatacji komór pięter wyższych do rozładowczego węzła 7 piętra niższego. Są one lokalizowane wewnątrz, zwykle w osi, przyszłych komór 1. Wzajemne usytuowanie tych wyrobisk 6 i ich odstępy są zależne od warunków lokalnych takich jak układ dróg transportowych, wentylacja itp. Międzykomórkowe filary 3 kolejnych pięter są usytuowane w linię lub poprzestawiane w szachownicę.

Po wykonaniu niezbędnego zakresu piętrowych chodników 4 i 5, przy stropie i spągu złoża, najkorzystniej w osi rozpoczynanych komór 1 wykonuje się w kierunku wzniosu dolną wdzierkę 8 i górną wdzierkę 9, które następnie łączy się z sobą zsypczym szybikiem 10. W górnej wdzierce9 montuje się zgarniakowy kołowrót 11 służący początkowo do wykonania przystropowej dowierzchni 12 w osi komory 1, a później do właściwej eksploatacji komory (patrz fig. 3). Zsypczy szybik 10 może mieć różne nachylenie i usytuowanie w zależności od przebiegu piętrowych chodników 4 i 5 oraz usytuowania zabudowy kołowrotu zgarniakowego a także rozwiązania odbioru urobku z szybika 10.

Eksploatacja komory. Wybieranie komory 1 rozpoczyna się od uformowania jej sklepienia 13 przez wykonanie odpowiednich przybierek z dowierzchni 12. Następnie dalsze wybieranie komory realizowane jest warstwami 14 i 15 przez wykonywanie kolejnych przybierek spągowych. Zależnie od typu umaszynowienia, zbierane warstwy spągu są o stałej grubości - warstwa 14 przy zastosowaniu spycharki, lub o zmiennej grubości - warstwa 13 przy zastosowaniu zgarniaka. Do wiercenia otworów strzałowych użyty jest odpowiednio dobrany wóz wiertniczy, wiertnica względnie wiertarki ręczne typu ciężkiego. Urobek uzyskany z odstrzelenia kolejnej warstwy 14 i 15 z przybierki spęgowej jest zgarniany za pomocą zagrniaka (patrz fig. 3) lub spycharki (patrz fig. 4) do szybika

10. W końcowej fazie eksploatacji komory 1 za pomocą zgarniaka (patrz fig. 3) zachodzi konieczność obniżania posadowienia kołowrotu zgarniakowego celem likwidacji resztki 16 złoża o przekroju trójkątnym. Resztka ta może być również odstrzelona i wybrana z dolnej wdzierki 8 np. za pomocą maszyny ładująco-odstawczej.

Istnieje również możliwość odstawy urobku z komory 1 zgarniakiem 11 w pierwszym okresie jej wybierania i spycharką 2 w końcowej fazie. W przypadku wybierania złoża komorami poziomymi lub o mniejszym nachyleniu zsypczy szybik 10 służy do wybierania części przystropowej komory.

155 022

Oporowe, konturowe (koronowe) filary 2 są całkowicie lub częściowo wyeksploatowane w trakcie likwidacji poszczególnych pięter, za pomocą maszyn ładująco odstawczych, najkorzystniej w końcowej fazie eksploatacji komór 1 piętra przylegającego po stronie upadu. Roboty wiertnicze i strzelnicze w likwidowanych konturowych filarach 2 najkorzystniej wykonywać z chodników 4 i 5 danego piętra.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób eksploatacji grubych złóż systemem komorowym, zwłaszcza surowców chemicznych, prowadzonej piętrami z góry w dół i obejmującej komory, filary oporowe, wyrobiska przygotowawcze przystropowe i przyspągowe połączone dowierzchniami, znamienny tym, że dla każdej komory (1) wykonuje się pomiędzy wyrobiskami przystropowymi (5, 9,12) a wyrobiskami przyspągowymi (4,8) danego piętra, zsypczy szybik (10), po czym prowadząc eksploatację komory (1) warrtwami, odstawia się ui^c^l^^łc z tej komory (11 do wymiemonego szybika (10).
2. 2. Sposób eksploatacji według zastrz. 1, znamienny tym, że w jednej z przyszłych komór (1) piętra niższego wykonuje się wyrobisko (6) łączące przyspągowy chodnik (4) piętra wyższego z przystropowym chodnikiem (5) piętra niższego dla odstawy urobku z komór (1) piętra wyższego oraz łączy się wymieniony przystropowy chodnik (5) z przyspągowym chodnikiem (4) tego samego piętra zsypczo-retencyjnym szybkiem (7).

   Fig. 5

   Β - Β

   Fig. 6

   Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.

   Cena 3000 zł