PL200184B1 - Sposób likwidacji szybu górniczego - Google Patents

Abstract

Sposób polega na tym, że w likwidowanym szybie (1), zasypywanym materiałem skalnym (3) w kierunku od dna (2) ku górze, co najmniej w rejonie poziomu głębinowego (4) wykonuje się szczelinowany odcinek nośny (8), o strukturze warstwowej, nad którym w dobranej odległości (h4) na przykrywającym go materiale skalnym (3) wykonuje się warstwę wodoszczelną (10). Przed wykonaniem szczelinowego odcinka nośnego (8) w rejonie podszybia (5) we wlotach wyrobisk przyszybowych stawia się zagrodzenia (6, 7), korzystnie w postaci ustroju kratowego, przepuszczające wodę i powietrze.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób likwidacji szybu górniczego, znajdujący zastosowanie w szczególności przy likwidacji szybu mającego kontakt z utrzymywanymi wyrobiskami górniczymi na poziomach głębinowych.

Znany jest przykład ze zgłoszenia wynalazku EP 1010 855 A2 sposób wypełniania szybów polegający na ich zasypywaniu w kierunku postępującym od dołu do góry materiałem utwardzającym, zawierającym spoiwo, korzystnie cement, dodatki oraz wodę. Zasypywanie szybu przebiega w sposób ciągły, przy czym dla pełnej skuteczności wypełnienia rury szybowej korzystnie stosuje się cement wielkopiecowy o małej skurczliwości, ługoodporności i niskiej wartości ciepła hydratacji oraz kruszywo, którego najlepiej powyżej 50% objętości stanowią ziarna o wymiarach powyżej 0,01 m. Wyloty poziomów zabezpieczane są przy tym tamami murowymi. Wypełnienie szybu materiałami wiążącymi jest rozwiązaniem drogim ze względu na wysoki koszt używanych spoiw.

Znany jest również na przykład ze zgłoszenia czeskiego wynalazku nr 920 3226 A3 sposób likwidacji szybu poprzez zasypywanie go odpadowymi materiałami, w którym odcinek szybu na poziomie głębinowym wraz z przyległymi wlotami podszybia zapełnia się mieszaniną wiążącą, tworząc korek nośny. Również w takim przypadku niezbędnym jest wykonanie na podszybiu tam bezpieczeństwa o odpowiedniej wytrzymałości, co zdecydowanie podraża proces likwidacji szybu.

Znany jest ponadto, na przykład z polskiego zgłoszenia wynalazku P. 329 984 sposób zasypywania szybu kopalni głębinowej, zgodnie z którym na ustalonej głębokości szybu wykonuje się konstrukcję wsporczą, korzystnie w postaci pomostu nośnego, na którą nasypuje się kolejno materiał wiążący, stanowiący element nośny dla wsypywanego następnie materiału wypełniającego. Podobnie, na przykład zgodnie z wynalazkiem polskim pat nr 98 422, w rejonie nad podszybiem głębinowego poziomu utrzymywanego w ruchu w szybie instaluje się pomost o stożkowej pobocznicy, na której od góry lokuje się materiał podsadzkowy.

W większości przypadków znane sposoby likwidacji szybu wymagają wykonania w rejonie wyrobisk przy szybowych na poziomach głębinowych zamknięć o wytrzymałości wystarczającej dla przeniesienia naporu hydrostatycznego, wynikającego ze słupa wody zmagazynowanego w szybie powyżej tych poziomów głębinowych. Stanowiące te zamknięcia tamy bezpieczeństwa mają specjalną konstrukcję, stąd też czas ich wykonywania jest stosunkowo długi, a koszt budowy jest bardzo wysoki.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu likwidacji szybu górniczego, który zasadniczo zmniejszy zużycie materiałów wiążących, a jednocześnie wyeliminuje konieczność budowania na poziomach tam bezpieczeństwa o dużej wytrzymałości.

Istota wynalazku polega na tym, że co najmniej w rejonie każdego poziomu głębinowego w likwidowanym szybie wykonuje się uszczelinowany odcinek nośny o strukturze warstwowej, ograniczony w płaszczyźnie poziomej obudową szybu i/lub zagrodzeniem wlotów wyrobisk przyszybowych, nad którym w dobranej odległości na usypanym materiale skalnym przykrywającym uszczelinowany odcinek nośny wykonuje się warstwę wodoszczelną.

Najlepiej jest, gdy uszczelinowany odcinek nośny wykonuje się w rejonie szybu wyposażonym w pozostawione elementy uzbrojenia szybowego na trwale związane z obudową szybu, co znakomicie zwiększa stabilność uszczelinowanego odcinka nośnego, a jednocześnie równoważy jego napór na zlokalizowane poniżej zagrodzenia poziomów.

Korzystnym jest również, gdy wykonuje się uszczelinowany odcinek nośny o wysokości nie mniejszej od największej wysokości podszybia danego poziomu głębinowego w szybie, co zapewnia stabilność jego położenia.

W najprostszym wykonaniu uszczelinowany odcinek nośny tworzy się z kolejno na przemian swobodnie narzucanych warstw materiału skalnego i mieszaniny wiążącej, przy czym jako gruboziarnistego materiału skalnego używa się skał odpornych na działanie wody, o wytrzymałości na ściskanie nie mniejszej niż 30 MPa. Dzięki temu uzyskuje się wy starczającą wytrzymałość mechaniczną tego odcinka przy jednoczesnym zapewnieniu jego porowatości, niezbędnej dla odprowadzenia wody i migracji powietrza przez zamknięcia poziomu głębinowego.

Ze względów praktycznym korzystnym jest, gdy warstwę wodoszczelną wykonuje się w odległości nie mniejszej, niż pięciokrotna średnica szybu nad wylotem podszybia na poziomie głębinowym, co zabezpiecza ją przed uszkadzaniem wynikającym z osiadania stanowiącej jej podłoże warstwy materiału skalnego.

PL 200 184 B1

Wystarczającym jest przy tym, gdy warstwę wodoszczelną wykonuje się z materiałów ilastych o grubości zbliżonej do wartości średnicy likwidowanego szybu.

Celowym jest takie wykonanie zagrodzeń wyrobisk przy szybowych, w którym nadaje się im postać sztywnej kraty, zlokalizowanej w odległości od szybu wynikającej z wysokości podszybia i wartości kąta tarcia wewnętrznego uszczelinowanego odcinka nośnego wykonanego w szybie.

Zasadniczą zaletą sposobu według wynalazku jest pełne i stabilne zapełnienie odcinka szybu w rejonie poziomu głębinowego, umożliwiające bieżące odprowadzanie wody o ciśnieniu świadomie dobranym, wynikającym z położenia warstwy wodoszczelnej, a jednocześnie pozwalające na migrację powietrza w trakcie zasypywania odcinka przypoziomowego szybu, spełniającą rolę przewietrzania obiegowego, co ma istotne znaczenie przy likwidacji szybu w warunkach zagrożenia metanowego. Jest to realizowane z wyeliminowaniem szczelnych, ciśnieniowych tam bezpieczeństwa, dzięki czemu zasadniczemu obniżeniu ulegają koszty likwidacji szybu. Dodatkową korzyścią z wykonywania takiego sposobu jest zasadnicze ograniczenie zużycia materiałów wiążących, co również zwiększa jego atrakcyjność ekonomiczną.

Wynalazek został bliżej wyjaśniony w przykładzie wykonania na rysunku przedstawiającym szkic poglądowy likwidowanego szybu z poziomem głębinowym w przekroju pionowym.

Likwidowany szyb 1 likwiduje się począwszy od jego dna 2 ku górze odpadowym materiałem skalnym 3. Po dojściu z likwidacją do poziomu głębinowego 4 wykonuje się w rejonie podszybia 5 kraty 6, 7, po czym przystępuje się do wytworzenia uszczelinowanego odcinka nośnego 8. Uszczelinowany odcinek nośny 8 wykonuje się poprzez kolejne, na przemian swobodnie narzucane warstwy gruboziarnistego materiału skalnego 8a i warstwy betonu 8b, aż do osiągnięcia jego wysokości h1 większej od największej wysokości h2 podszybia 5, przy czym jako gruboziarnistego materiału skalnego 8a używa się skał odpornych na działanie wody, o wytrzymałości na ściskanie nie mniejszej niż 30 MPa. Wysokość h1 uszczelinowanego odcinka nośnego 8 mieści się całkowicie w przedziale h3 szybu 1 wyposażonym w pozostawione elementy uzbrojenia 9, związane na trwale z obudową szybu 1. Na tak wykonany uszczelinowany odcinek nośny 8 nakłada się następnie materiał skalny 3 do wysokości h4 ponad największą wysokość h2 podszybia 5, stanowiącą sześciokrotną wartość średnicy d szybu 1. Następnie wykonuje się warstwę wodoszczelną 10 o grubości g równej sześciokrotnej średnicy d szybu 1, najlepiej z materiałów ilastych, po czym kontynuuje się zasypywanie szybu 1 materiałami skalnymi 3.

Opisany sposób postępowania może być realizowany w rejonie wybranego, bądź wielu poziomów głębinowych.

Uszczelinowany odcinek nośny z odpowiadającą mu warstwą wodoszczelną, może być również wykonany w przypadku potrzeby między poziomami górniczymi.

Claims (7)

1. Sposób Ilkwidacjj szybu górniczego, w którym przestrzeń szybu wypełnia się postępujące od dołu ku górze materiałem skalnym, z wykonaniem co najmniej jednego odcinka nośnego i wyprzedzającym zagrodzeniem wlotów wyrobisk przy szybowych na poziomach głębinowych szybu, znamienny tym, że co najmniej w rejonie każdego poziomu (4) wykonuje się uszczelinowany odcinek nośny (8) o strukturze warstwowej, ograniczony w płaszczyźnie poziomej obudową szybu (1) i/lub zagrodzeniem (6, 7) wyrobisk przyszybowych (5), nad którym, w dobranej odległości (h4) na usypanym materiale skalnym (3) przykrywającym uszczelinowany odcinek nośny (8) wykonuje się warstwę wodoszczelną (10).

2. Sposób według zas^z. 1, znamienny tym, że odcinek nośny (8) wykonuje się w rejonie szybu (1) wyposażonym w pozostawione elementy uzbrojenia (9) szybowego, na trwale związane z obudową szybu (1).

3. Sposób według zas^z. 1 albo 2, t^r^, że wykonie się odciek nośny (8) o wysokości (h0 nie mniejszej od największej wysokości (h,) podszybia danego poziomu w szybie (1).

4. Sposób według zas^z. 1 albo 2, znamienny tym, że uszczellnowany odcćnek nośny (8) wykonuje się z kolejno, na przemian swobodnie narzucanych warstw gruboziarnistego materiału skalnego (8a) i mieszaniny wiążącej (8b), przy czym jako gruboziarnisty materiał skalny (8a) wykorzystuje się skały odporne na działanie wody, których wytrzymałość na ściskanie jest nie mniejsza niż 30 MPa.

5. Sposóbwedługzastrz. 1, znamienny tym, że warstwęwodoszczelną ((0) wykonuuesięw odległości (h4) nie mniejszej, niż pięciokrotna średnica (d) szybu (1) nad wlotem podszybia (5) poziomu (4).

PL 200 184 B1

6. Sposób według zastrz. 5, tym, że wykonuje się warstwę wodoszczelną (10) o gsgbsśzi (g) cbliżsudj Os śzdOuizy (O) zcybg (1).

7. Sposzb wydług zcstrz. 1, znamienny tym, żż zcsrodoceie (6, 7) wyrzdisZ prz. sz.ybwyyZ (5) wykougjd zię w poztrzi kraty clokslicowsudj w oOIdgłośzi (1) oO zcybg (1) wyuiksjązdj c wyzokośzi (h₂) wysobizks oscyzcybowdgo (5) i wsrtośzi kąts tsszis wdwuętrcudgo gzczcdliuowsudgo oOziuks uośudgo (8).