PL176031B1 - Sposób prowadzenia robót eksploatacyjnych w kopalniach podziemnych w rejonach o szczególnie trudnych warunkach geologiczno-górniczych - Google Patents

Abstract

1. Sposób prowadzenia robót eksploatacyjnych w kopalniach podziemnych w rejonach o szczególnie trudnych warunkach geologiczno-górniczych, znamienny tym, że w caliźnie poza zasięgiem maksymalnych ciśnień eksploatacyjnych i tektonicznych wykonuje się strefę upodatniania złoża i ze strefy tej prowadzi się rozcinkę upodatTf niającą calizny w kierunku zrobów lub rejonów zaburzeń geologicznych, korzystnie, v=* wcześniej upodatnionych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób prowadzenia robót eksploatacyjnych w kopalniach podziemnych w rejonach o szczególnie trudnych warunkach geologiczno-górniczych.

Eksploatacje złóż prowadzi się w bardzo różnych warunkach geologicznych, które charakteryzują się zmienną budową złóż oraz zróżnicowanymi parametrami wytrzymałościowymi skał. W przypadku występowania skał mocnych, gdy złoże jest wykształcone w formie pokładu lub pseudopokładu, stosuje się różne odmiany znanych systemów eksploatacyjnych komorowofilarowych. Są one opublikowane w “Poradniku Górnika” tom IV na stronach od 963 do 970 i od strony 1190 do 1191. -Wydawnictwo Śląsk 1982 r. oraz w “Katalogu systemów eksploatacji złóż rudy miedzi w kopalniach KGHM Lublin” Wrocław-Lublin 1978 r. Znany jest również i stosowany “Komorowo-filarowy sposób wybierania złóż według polskiego patentu nr 143 618. Wadą i niedogodnością techniczną tych systemów jest to, że w przypadkach występowania w stropie wyrobisk eksploatacyjnych naturalnych spękań lub niekorzystnego rozkładu naprężeń, powstają samoczynne odspajania się i odpadanie warstw stropowych pomimo tego, że stropy sąskotwione. W wyniku, następuje zubożenie rudy i wzrost kosztów transportu i wzbogacania. Zwiększa się pracochłonność i zagrożenie obwałami. W szczególnych przypadkach problem ten rozwiązuje znany i stosowany komorowo-filarowy sposób wybierania złóż według polskiego patentu nr 158 092. Sposób ten ze wstecznym wykonywaniem komór jest stosowany w warunkach, gdy wzdłuż drążonych komór-nie koniecznie równolegle do ich osi- w stropie występują płaszczyzny naturalnych spękań, lub w komorach powstają w stropie spękania w czasie ich drążenia w kierunku calizny. Sposób polega na tym, że z wyrobiska kontrującego eksploatowany obszar złoża lub z wybranej na froncie komory wykonuje się kolejno pasy o zróżnicowanych wybiegach. Obowiązuje zasada, że pas znajdujący się najbliżej zawału jest najdłuższy, a następne pasy sąkolejno coraz to krótsze. Ostatni pas jest najkrótszy. Podczas wykonywania lub po wykonaniu

176 031 pasów wybiera się miejsca w sąsiednich pasach o najmniejszym zagęszcczeniu spękań w stropie i z tych miejsc wykonuje się komory w kierunku linii zawału.

W zależności od przebiegu płaszczyn naturalnych spękań lub stwierdzonej skłonności skał stropowych do spękań w wydrążonych komorach, komory wykonuje się w jednej osi lub przemiennie. Wsteczne wykonywanie komór stosuje się wtedy, gdy maksymalne ciśnienie eksploatacyjne jest przesunięte w głąb calizny i dzięki temu, pomimo występowania w stropie naturalnych spękań biegnących wzdłuż komór, lub skłonności skał stropowych do spękań, strop w komorach zachowuje stateczność, jednak tylko przy występowaniu stosunkowo niewielkich zaburzeń i spękań oraz ustabilizowanego rozkładu naprężeń.

W przypadku szczególnie trudnych warunków geologiczno-górniczych lub niekorzystnego rozkładu naprężeń wynikających przykładowo z wcześniejszego zatrzymania rozcinki i konieczności uruchomienia frontu, występuje w dalszym ciągu samoczynne odspajanie się i odpadanie warstw stropowych, nawet wzmacnianych obudową podporową lub linowo-cementową. Przedstawione systemy i sposoby eksploatacji złóż kopalin użytecznych charakteryzująsię tym, że w miarę postępu frontu eksploatacyjnego, złoże rozcina się na filtry eksploatacyjne, sukcesywnie, przed przesuwającą się linią zrobów w kierunku calizny.

Rozwiązanie według wynalazku eliminuje niedogodności techniczne znanych komorowo-filarowych systemów i sposobów wybierania złóż, a tym samym poprawia stateczność wyrobisk w rejonach o szczególnie trudnych warunkach geologiczno-górniczych.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób prowadzenia robót eksploatacyjnych w kopalniach podziemnych w rejonach o szczególnie trudnych warunkach geologiczno-górniczych, które polega na tym, że w caliźnie, poza zasięgiem maksymalnych ciśnień eksploatacyjnych i tektonicznych wykonuje się strefę upodatnienia złoża. Ze strefy tej prowadzi się rozcinkę upodatniającą calizny w kierunku zrobów lub rejonów zaburzeń geologicznych, korzystnie wcześniej upodatnionych. Szerokość strefy upodatnienia złoża poza zasięgiem maksymalnych ciśnień eksploatacyjnych i tektonicznych oraz jej usytuowanie dobiera się uwzględniając głębokość eksploatacji, wytrzymałość skał złożowych i sztywność skał otaczających.

Strefę upodatnienia złoża można wykonać również na bazie istniejących wcześniej, równoległych lub skośnych wyrobisk przed linią zrobów lub zaburzeń tektonicznych. Po zakończeniu rozcinki upodatniającej calizny między strefą upodatnienia złoża w caliźnie i zrobami lub strefami zaburzeń geologicznych, roboty górnicze likwidacyjne można prowadzić w różnych kierunkach, korzystnie w kierunku przeciwnym do kierunku wcześniejszej rozcinki upodatniającej caliznę.

Sposób według wynalazku posiada szereg istotnych zalet. Wybieranie złoża tym sposobem wytwarza korzystny rozkład naprężeń w stropie umożliwiający zachowanie stateczności wyrobisk i czyste wybieranie złoża w rejonach o szczególnie trudnych warunkach geologiczno-górniczych. Rozwiązanie to zmniejsza w bardzo znacznym stopniu zagrożenie zawałami, a tym samym eliminuje przebudowy stropu, zmniejsza straty i zubożenie kopaliny użytecznej. Zwiększa wydajność pracy i zmniejsza koszty wydobycia kopaliny.

Sposób według wynalazku jest przedstawiony i bliżej objaśniony w przykładzie zastosowania oraz zobrazowany rysunkiem, na którym fig. 1 i 2 przedstawiają rzut z góry na fragment wybieranego pola 1 (w dwóch fazach) dla przypadku w którym strefę upodatnioną wykonuje się w caliźnie nierozciętej, natomiast fig. 3 przedstawia rzut z góry na fragment wybieranego pola 1, w którym roboty upodatniające prowadzi się bezpośrednio z odpowiednio przygotowanych, wcześniej wykonanych, wyrobisk.

W trakcie prowadzenia robót eksploatacyjnych w szczególnie trudnych warunkach geologiczno-górniczych w przypadku braku możliwości kontynuowania rozcinki na dotychczasowym kierunku, zatrzymuje się postęp frontu, zabezpieczając skrajne wyrobiska przed wpływami ciśnienia górotworu przez wykonanie wnęk 2 upodatniających caliznę 3, a następnie z wcześniej wykonanych wyrobisk 4 wykonuje się w caliźnie, poza zasięgiem maksymalnych ciśnień eksploatacyjnych tj. w odległości minimum 60 m strefę upodatnioną5, z której następnie prowadzi się rozcinkę upodatniającą wyodrębniony fragment calizny w nowym kierunku 6. Po zakończe4

176 031 niu rozcinki upodatniającej pomiędzy strefą upodatnioną i wcześniej zatrzymanym frontem oddziału, można rozpocząć roboty likwidacyjne na dowolnym kierunku, korzystnie w kierunku przeciwnym do kierunku wcześniej wykonanej rozcinki upodatniającej. W przypadku gdy wcześniej wykonane wyrobiska 4 mogą spełniać rolę strefy upodatnionej (fig. 3) przystępuje się od razu do wykonania rozcinki upodatniającej, optymalną dla danych warunków, ilością przodków na nowym kierunku 6, według geometrii dobranej wcześniej dla omawianego pola, zasady prowadzenia robót likwidacyjnych nie ulegają zmianie. W obu przypadkach obowiązuje tak w trakcie wykonywania strefy upodatnionej j ak i robót upodatniających zasada wykonywania strzelań grupowych urabiająco-odprężających maksymalną ilość przodków z wydłużonym czasem wyczekiwania. Upodatnione calizny należy obserwować znanymi metodami pomiarowymi dla oceny stanu zagrożenia górotworu, a w przypadku zauważonych anomalii pomiarowych zastosować prowokowanie przy użyciu aktywnych metod zwalczania zagrożenia tąpaniami.

fig. 2

176 031

uuu □DD □□□ □□□ □□□ □□□ □□□ □□a □DD 5gDDD dgDDDp □□□ri fig. 3

176 031 □□□ □DD

DDD

1= = 1= □ 1=1= □ □C □ □ = 1=

1=1= □ □

UUU □DD

DDD □□□

DDD □□□

DDD

DDD

DDD

DDD

DDD □□□

I-II-II—II-II-1

fig. 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób prowadzenia robót eksploatacyjnych w kopalniach podziemnych w rejonach o szczególnie trudnych warunkach geologiczno-górniczych, znamienny tym, że w caliźnie poza zasięgiem maksymalnych ciśnień eksploatacyjnych i tektonicznych wykonuje się strefę upodatniania złoża i ze strefy tej prowadzi się rozcinkę upodatniającą calizny w kierunku zrobów lub rejonów zaburzeń geologicznych, korzystnie, wcześniej upodatnionych.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że szerokość strefy upodatnienia złoża w caliźnie, poza zasięgiem maksymalnych ciśnień eksploatacyjnych i tektonicznych oraz jej usytuowanie dobiera się uwzględniając głębokość eksploatacji, wytrzymałość skał złożowych i sztywność skał otaczających.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że strefę upodatnienia złoża w caliźnie poza zasięgiem maksymalnych ciśnień eksploatacyjnych i tektonicznych można wykonywać na bazie istniejących wcześniej, równoległych lub/i skośnych wyrobisk przed linią zrobów lub zaburzeń tektonicznych.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że po zakończeniu rozcinki upodatniającej caliznę między strefą upodatnienia złoża w caliźnie i zrobami lub/i strefami zaburzeń geologicznych, roboty górnicze likwidacyjne prowadzi się w różnych kierunkach, korzystnie w kierunku przeciwnym do kierunku wcześniejszej rozcinki upodatniającej caliznę.