PL239792B1 - Sposób udostępnienia nowego, zwłaszcza rezerwowego obszaru górniczego - Google Patents

Abstract

Sposób polega na tym, że z powierzchni istniejącej kopalni głębinowej (A) wykonuje się upadową udostępniającą (4) do połączenia z prowadzonym jednocześnie poziomym wyrobiskiem udostępniającym (6) najpłytszego poziomu (I) w jego rejonie dojścia do wiązki pokładów (W) w rezerwowym obszarze (B1). Następnie wykonuje się kolejne upadowe udostępniające do połączenia z następnymi, prowadzonymi na głębszych poziomach (II, III, IV) poziomymi wyrobiskami udostępniającymi. Idąc kolejno od płytszych do głębszych poziomów (I, II, III) na udostępnionych już poziomach (I, II, III) odcina się poziome wyrobiska udostępniające (6) od istniejącej kopalni głębinowej (A), za wyjątkiem połączenia z jednym szybem wentylacyjnym (3).

Description

PL 239 792 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób udostępnienia nowego, zwłaszcza rezerwowego obszaru górniczego, znajdujący zastosowanie szczególnie przy udostępnianiu pokładów węgla kamiennego, zlokalizowanych bezpośrednio lub pośrednio w sąsiedztwie istniejącej kopalni głębinowej.

Klasyczne udostępnienie wiązki pokładów węgla kamiennego polega na wykonaniu przynajmniej dwóch szybów, połączonych ze sobą, z których na planowanych poziomach wydobywczych wykonuje się poziome główne wyrobiska udostępniające - przekopy dochodzące do wiązki udostępnianych pokładów węgla kamiennego, z których prowadzi się wyrobiska, przygotowujące eksploatację w poszczególnych pokładach węgla. W przypadku udostępniania pokładów węgla kamiennego zalegających w obszarach górniczych, sąsiadujących z istniejącą kopalnią głębinową, główne roboty udostępniające złoże wykonywane są tak, że z wyrobisk istniejącej kopalni prowadzi się na wybranych poziomach eksploatacyjnych główne wyrobiska udostępniające - przekopy, które docelowo dochodzą do przynajmniej jednego nowo głębionego szybu na obszarze nowo udostępnianego obszaru górniczego. W wyniku stosowania klasycznego modelu udostępnienia nowa kopalnia ma przynajmniej dwa szyby, z których jeden jest wydobywczym, a dragi wentylacyjnym, oraz sieć poziomych i nachylonych głównych wyrobisk udostępniających, dochodzących w rejony eksploatacyjne wiązki udostępnianych pokładów węgla. To zaś wymusza wyznaczanie filarów ochronnych dla głównych wyrobisk udostępniających pionowych i poziomych, oraz utrzymywania tych wyrobisk w bardzo dobrym stanie technicznym przez cały okres ich produkcyjnego wykorzystywania.

Znana jest również, na przykład z polskiego opisu patentowego PL202771 B1 zespołowa, podziemna kopalnia węgla brunatnego, charakteryzująca się tym, że każdy elementarny obszar wydobywczy węgla brunatnego ma parę bliźniaczych szybów oraz wiązkę pochyłych wyrobisk, tworzących zespół magistralnych transportowych tuneli, z których korzystnie dwa stanowią drogi transportowe urobku na powierzchnię kopalni. Takie rozwiązanie znacznie wpływa na zwiększenie zdolności wydobywczej kopalni, jako że wydajność odstawy urobku przenośnikami taśmowymi, zainstalowanymi w głównych wyrobiskach pochyłych, prowadzących z poziomu wydobywczego na powierzchnię, jest znacznie większa od zdolności produkcyjnej wyciągów szybowych. Do czynników niekorzystnych zaliczyć można konieczność wyznaczenia i utrzymywania filarów ochronnych dla szybów oraz dla wiązki wyrobisk pochyłych, odstawiających urobek na powierzchnię, oraz transport materiałów i załogi do regionów eksploatacyjnych. Trzeba tu zauważyć, że tak rozwiązana kopalnia zespołowa służy do wybierania złoża węgla brunatnego, zalegającego do głębokości ok. 250 m pod powierzchnią terenu, a wiec do głębokości absolutnie nieumożliwiającej dojścia do wiązki pokładów węgla kamiennego, zalegających na głębokościach do ok. 500 m do 1000 m pod ziemią.

Wykorzystanie zespołu połączonych ze sobą wyrobisk pochyłych, jako drogi odstawy urobku bocznikującego szybik wydobywczy, znane jest ponadto na przykład z chińskiego opisu patentowego CN 1458390 A. Rozwiązanie takie umożliwia odstawę urobku między poziomami wydobywczymi odległymi od siebie na pionową odległość zbliżoną do 100 m, ale nie eliminuje końcowego wykorzystania ciągnienia urobku urządzeniami wydobywczymi, zainstalowanymi w szybie lub szybach.

Celem wynalazku jest taki sposób udostępnienia nowego, zwłaszc za rezerwowego obszaru górniczego, zgodnie z którym na nowym obszarze górniczym nie występuje konieczność odtwarzania pełnego modelu zakładu górniczego.

Istota wynalazku polega na tym, że w pierwszej kolejności wykonuje się upadową udostępniającą z powierzchni istniejącej kopalni głębinowej do połączenia z prowadzonym jednocześnie poziomym wyrobiskiem udostępniającym najpłytszego poziomu w rejonie dojścia do wiązki pokładów przeznaczonych do eksploatacji w rezerwowym obszarze, a następnie wykonuje się zgodnie z założonym harmonogramem sukcesywnie kolejne upadowe udostępniające z poziomów udostępnionych do połączenia z następnymi, prowadzonymi na głębszych poziomach poziomymi wyrobiskami udostępniającymi. W miarę łączenia poziomych wyrobisk udostępniających z kolejnymi upadowymi udostępniającymi, również idąc kolejno od płytszych poziomów ku głębszym, odcina się poziome wyrobiska udostępniające na udostępnionych poziomach od istniejącej kopalni głębinowej, za wyjątkiem pozostawienia ich połączenia z szybem wentylacyjnym.

Pożądanym jest przy tym, że upadowe udostępniające do połączenia z poziomymi wyrobiskami udostępniającymi na przyszłych poziomach wydobywczych udostępnianego obszaru rezerwowego wykonuje się wzdłuż linii łamanych tak, że nachylenia poszczególnych odcinków tych upadowych

PL 239 792 B1 do poziomu nie przekraczają 20°, co umożliwia zastosowanie w tych powstałych wyrobiskach ciągów taśmowych przenośników odstawczych.

Najlepiej jest, gdy upadowe udostępniające wykonuje się pod spągiem wiązki pokładów udostępnianej na odpowiednim poziomie wydobywczym obszaru rezerwowego, ponieważ nie będzie potrzeby wyznaczania i utrzymywania filarów ochronnych dla tych upadowych udostępniających.

Dla skrócenia czasu potrzebnego do udostępnienia wiązki pokładów na przewidywanym poziomie wydobywczym, upadowe udostępniające wykonuje się z dwóch kierunków systemem na zbicie.

Zasadniczą zaletą sposobu według wynalazku jest wyeliminowanie wykonywania nowego szybu oraz wlotu na powierzchni na nowym rezerwowym obszarze górniczym, co cał kowicie eliminuje konieczność wyznaczania i utrzymywania filarów ochronnych dla tych wyrobisk i przez to pozwala na czyste wybranie pokładów węgla w wiązce pokładów tego obszaru górniczego. Możliwym jest przy tym zarówno kolejne udostępnianie wiązki pokładów na poszczególnych poziomach wydobywczych prowadzonymi równolegle robotami górniczymi udostępniającymi, jak i odrębne, w rozłożonym czasie, realizowanie udostępnienia na poszczególnych poziomach wydobywczych. Dzięki odcinaniu udostępnionych już poziomów obszaru rezerwowego od szybów kopalni istniejącej, za wyjątkiem szybu wentylacyjnego, uzyskuje się nie tylko uproszczenie sieci wyrobisk, lecz także - w skrajnym przypadku - możliwość likwidacji zbędnych szybów kopalni istniejącej. To zaś przekłada się na zasadnicze obniżenie kosztów utrzymania wyrobisk kopalni istniejącej. Sposób według wynalazku umożliwia dalsze produkcyjne wykorzystanie mocy produkcyjnych zakładu przeróbczego kopalni istniejącej, a także w niezbędnym zakresie infrastrukturę kopalni istniejącej, dotyczącą zasilania w energię elektryczną i cieplną, transport materiału, odstawę urobku, odmetanowania, wentylacji i zagospodarowania odpadów, obniżając zdecydowanie koszty inwestycyjne i ruchowe, niezbędne dla uruchomienia wydobycia z nowego obszaru górniczego.

Wynalazek został bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, gdzie na fig. 1 przedstawiono schematycznie początkową fazę udostępnienia rezerwowego obszaru górniczego od strony istniejącej kopalni głębinowej, na fig. 2 - następną fazę po udostępnieniu najpłytszego poziomu wydobywczego, a na fig. 3 - ostatnią fazę udostępnienia rezerwowego obszaru górniczego na wszystkich planowanych poziomach wydobywczych.

Istniejąca kopalnia głębinowa A udostępniona jest trzema szybami 1,2, 3, z których szyby 1,2 stanowią szyby wydobywczo-transportowe, natomiast szyb 3 jest szybem wentylacyjnym. Obszar górniczy Ai istniejącej kopalni głębinowej A udostępniony jest do głębokości przekraczającej 1000 m poniżej powierzchni trzema poziomami wydobywczymi I, II, III i podpoziomem IV. W obszarze górniczym Ai istniejącej kopalni głębinowej A i w rezerwowym obszarze górniczym Bi zalega jedna wiązka pokładów W o nachyleniu α zbliżonym do 15° zapadająca od strony obszaru górniczego Ai w kierunku rezerwowego obszaru górniczego B.

Dla udostępnienia rezerwowego obszaru górniczego Bi (fig. 1) w pierwszej kolejności z obszaru górniczego Ai istniejącej kopalni głębinowej A głębi się w kierunku rezerwowego obszaru górniczego Bi upadową udostępniającą 4 o nachyleniu β zbliżonym do 20°, przy czym drąży się ją wzdłuż linii łamanej w dół. Jednocześnie, na najpłytszym poziomie wydobywczym I z wyrobisk głównych 5 czynnej kopalni głębinowej A drąży się w kierunku wiązki pokładów W rezerwowego obszaru górniczego Bi poziome wyrobisko udostępniające 6 połączone wentylacyjnie z szybem wentylacyjnym 3. Upadową udostępniającą 4 drąży się do połączenia z poziomym wyrobiskiem udostępniającym 6, co następuje w rejonie wiązki pokładów W w spągu tej wiązki pokładów W. Połączenie upadowej udostępniającej 4 z poziomym wyrobiskiem udostępniającym 6 zamyka oczko wentylacyjne, co umożliwia przystąpienie na poziomie wydobywczym I do wykonywania wyrobisk przygotowawczych, a następnie eksploatacji pokładów W1, W2,^ Wn wiązki pokładów W. Połączenie to pozwała na odcięcie poziomego wyrobiska udostępniającego 6 od wyrobisk głównych 5 na poziomie wydobywczym I, przykładowo tamą izolacyjną Ti (fig. 3).

Zgodnie z założonym harmonogramem eksploatacji w rezerwowym obszarze górniczym Bi we właściwym momencie przystępuje się do udostępnienia wiązki pokładów W na obszarze górniczym Bi na niższym poziomie wydobywczym II (fig. 2). Realizuje się to poprzez przystąpienie do drążenia z wyrobisk głównych 7 na poziomie wydobywczym II poziomego wyrobiska udostępniającego 8, połączonego wentylacyjnie z szybem wentylacyjnym 3, a z poziomego wyrobiska udostępniającego 6 na poziomie wydobywczym I, w sąsiedztwie jego połączenia z upadową udostępniającą 4 - następnej upadowej udostępniającej 9 do połączenia z poziomym wyrobiskiem udostępniającym 8 na poziomie wydobywczym II. Po uzyskaniu tego połączenia odcina się przykładowo tamą izolacyjną T2 (fig. 3) połączenie z wyrobiskami głównymi 7, mając zapewnione następne oczko wentylacyjne. Przystępuje się

Claims (4)

1. PL 239 792 B1 do wykonania robót przygotowawczych i eksploatacyjnych w pokładach W i, W2,... W n wiązki pokładów W na poziomie wydobywczym II. Po zaistnieniu potrzeby udostępnienia następnego poziomu wydobywczego III (fig. 3), podobnie jak na wyższych poziomach wydobywczych I, II, z wyrobisk głównych 10 istniejącej kopalni głębinowej A wykonuje się poziome wyrobisko udostępniające 11, połączone z szybem wentylacyjnym 3 w kierunku wiązki pokładów W rezerwowego obszaru górniczego B1. Jednocześnie z poziomego wyrobiska udostępniającego 8 poziomu wydobywczego II drąży się upadową udostępniającą 12 do jej połączenia się z poziomym wyrobiskiem udostępniający m 11 na poziomie wydobywczym III. Po uzyskaniu połączenia i zamknięciu oczka wentylacyjnego odcina się poziome wyrobisko udostępniające 11 od wyrobisk głównych 10 poziomu wydobywczego III przykładowo tamą izolacyjną T3 i przystępuje się do przygotowywania i wybierania pokładów W1, W2,. Wn na poziomie wydobywczym III. Dla uchwycenia wiązki pokładów W i jej eksploatacji poniżej poziomu wydobywczego III udostępnia się ją poprzez udostępnienie podpoziomowe IV. W tym celu z poziomego wyrobiska udostępniającego 11 na poziomie wydobywczym III drąży się upadową podpoziomową 13, z której wykonuje się poziome wyrobisko podpoziomowe 14, dochodzące do wiązki pokładów W. Dla zamknięcia oczka wentylacyjnego podpoziom IV połączony jest wentylacyjnie z poziomem wydobywczym III, czego nie narysowano.

   Po udostępnieniu wiązki pokładów W w rezerwowym obszarze górniczym B1 na wszystkich poziomach wydobywczych I, II, III dalsze utrzymywanie szybów 1 i 2 dla wybierania wiązki pokładów W staje się zbędne, a więc w przypadku wyczerpania złoża w istniejącej kopalni głębinowej A możliwym i celowym staje się likwidacja tych szybów 1 i 2 oraz wyrobisk głównych 5, 7, 10. Wybieranie wiązki pokładów W w rezerwowym obszarze górniczym B1 oparte jest o szyb wentylacyjny 3 oraz upadowe udostępniające 4, 9, 12, 13.

   Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób udostępnienia nowego, zwłaszcza rezerwowego obszaru górniczego z wykorzystaniem głównych wyrobisk udostępniających pionowych i poziomych zlokalizowanej w bezpośrednim lub pośrednim sąsiedztwie istniejącej kopalni głębiowej, zgodnie z którym na poszczególnych poziomach wydobywania prowadzi się główne poziome wyrobiska udostępniające do uchwycenia wiązki pokładów rezerwowego obszaru, przeznaczonych do eksploatacji, połączone wentylacyjnie z szybami istniejącej kopalni, znamienny tym, że w pierwszej kolejności wykonuje się upadową udostępniającą (4) z powierzchni istniejącej kopalni głębinowej (A) do połączenia z prowadzonym jednocześnie poziomym wyrobiskiem udostępniającym (6) najpłytszego poziomu (I) w jego rejonie dojścia do wiązki pokładów (W) przeznaczonych do eksploatacji w rezerwowym obszarze (B 1), a następnie wykonuje się zgodnie z założonym harmonogramem sukcesywnie kolejne upadowe udostępniające (9, 12, 13) z poziomów udostępnionych (I, II) do połączenia z następnymi, prowadzonymi na głębszych poziomach (III, IV) poziomymi wyrobiskami udostępniającymi (8, 11, 14), przy czym w miarę łączenia poziomych wyrobisk udostępniających (8, 11, 14) z kolejnymi upadowymi udostępniającymi (9, 12, 13), również idąc kolejno od płytszych poziomów (I, II, III) ku niższym, odcina się poziome wyrobiska udostępniające (6, 9, 11) na udostępnionych poziomach (I, II, III) od istniejącej kopalni głębinowej (A), za wyjątkiem pozostawienia ich połączenia z szybem wentylacyjnym (3).
2. 2. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym , że upadowe udostępniające (4, 9, 12 , 13) do połączenia z poziomymi wyrobiskami udostępniającymi (6, 8, 11, 14) na poziomach wydobywczych (I, II, III, IV) wykonuje się wzdłuż linii łamanych tak, że nachylenia (β) poszczególnych odcinków tych upadowych udostępniających (4, 9, 12, 13) do poziomu nie przekraczają 20°.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2 znamienny tym, że upadowe udostępniające (4, 9, 12, 13) wykonuje się pod spągiem udostępnianej na odpowiednim poziomie wydobywczym (I, II, III, IV) wiązki pokładów (W).
4. 4. Sposób według zastrz. 1 znamienny tym, że upadowe udostępniające (4, 9, 12) wykonuje się z dwóch kierunków systemem na zbicie.