(13) B1 PL B1 (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (54)Sposób prowadzenia eksploatacji grubych złóż. KGHM Polska Miedź S.A.

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia (13) B1 (51) IntCl7 E21C 41/22 (54)Sposób prowadzenia eksploatacji grubych złóż (73) Uprawniony z patentu: KGHM Polska Miedź S.A., Lubin, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 09/99 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 12/02 (72) Twórcy wynalazku: Zbigniew Barańczuk, Wołów, PL Robert Wach, Głogów, PL Jan Czaja, Polkowice, PL Eugeniusz Kranc, Lubin, PL Kajetan Bargieł, Głogów, PL Mariusz Bilikowski, Polkowice, PL Zbigniew Bryja, Głogów, PL Ryszard Zimocha, Lubin, PL Ryszard Kurpiński, Lubin, PL Zbigniew Naporowski, Wrocław, PL Stanisław Wisłowski, Wrocław, PL Mirosław Biliński, Polkowice, PL (74) Pełnomocnik: Bucko Tomasz, KGHM Polska Miedź S.A. PL B1 (57)1 Sposób prow adzenia eksploatacji grubych złóż systemem kom orowo-filarowym z kierowaniem stropu na podsadzkę niepełną, znam ienny tym, że złoże eksploatuje się dwoma zasadniczym i warstwami - górną (3) zaw ierającą złoże 1 skalę płoną zalegającą powyżej złoża oraz dolną (4) zaw ierającą złoze, przy czym warstw ę górną rozcina się na prostokątne filary technologiczne (1) - o szerokości od 8 do 12 metrów 1 długości od 16 do 38 metrów - usytuowane dłuższą kraw ędzią prostopadle do linii frontu, a ponadto w procesie rozcinania najpierw urabia się złoże, a następnie - po osiągnięciu stropu złoża - przybiera się płoną w arstw ę stropow ą aż do uzyskania stabilnego stropu bezpośredniego (9), który po odkryciu kotwi się, następnie, po rozcięciu złoża, każdy filar technologiczny (1) obiera się aż do otrzym ania ok 20 m 2 powierzchni podparcia stropu, przy czym w procesie obierania kolejno przybiera się zloze, przybiera się płoną warstw ę stropow ą aż do uzyskania stabilnego stropu bezpośredniego (9), kotwi się odsłonięty stabilny strop bezpośredni (9), zaś po zakończeniu procesu obierania wybiera się warstwę dolną (4) poprzez sukcesywne spągowam e złoża, przy czym korzystnie złoże spąguje się po pochylni (6) o kącie nachylenia od 5 do 8 - na pełną m iąższość złoża, a ponadto jednocześnie ze spągowaniem warstwy dolnej (4) przybiera się jeden z ociosów filara technologicznego (1), następnie pustkę poeksploatacyjną (5) - otrzym aną po wybraniu dolnej warstwy (4) złoża na danym odcinku technologicznym - wypełnia się podsadzką (8), korzystnie suchą, zaś zasypany odcinek albo wyrównuje się 1 utwardza albo wypełnia się go warstwą podsadzki hydraulicznej, po czym korzystnie dany odcinek technologiczny wygradza się stojakami albo kasztami FIG 1

2 Sposób prowadzenia eksploatacji grubych złóż Zastrzeżenia patentowe 1. Sposób prowadzenia eksploatacji grubych złóż systemem komorowo-filarowym z kierowaniem stropu na podsadzkę niepełną, znamienny tym, że złoże eksploatuje się dwoma zasadniczymi warstwami - górną (3) zawierającą złoże i skałę płoną zalegającą powyżej złoża oraz dolną (4) zawierającą złoże, przy czym warstwę górną rozcina się na prostokątne filary technologiczne (1) - o szerokości od 8 do 12 metrów i długości od 16 do 38 metrów - usytuowane dłuższą krawędzią prostopadle do linii frontu, a ponadto w procesie rozcinania najpierw urabia się złoże, a następnie - po osiągnięciu stropu złoża - przybiera się płoną warstwę stropową aż do uzyskania stabilnego stropu bezpośredniego (9), który po odkryciu kotwi się, następnie, po rozcięciu złoża, każdy filar technologiczny (1) obiera się aż do otrzymania ok. 20 m powierzchni podparcia stropu, przy czym w procesie obierania kolejno: przybiera się złoże, przybiera się płoną warstwę stropową aż do uzyskania stabilnego stropu bezpośredniego (9), kotwi się odsłonięty stabilny strop bezpośredni (9), zaś po zakończeniu procesu obierania wybiera się warstwę dolną (4) poprzez sukcesywne spągowanie złoża, przy czym korzystnie złoże spąguje się po pochylni (6) o kącie nachylenia od 5 do 8 - na pełną miąższość złoża, a ponadto jednocześnie ze spągowaniem warstwy dolnej (4) przybiera się jeden z ociosów filara technologicznego (1), następnie pustkę poeksploatacyjną (5) - otrzymaną po wybraniu dolnej warstwy (4) złoża na danym odcinku technologicznym - wypełnia się podsadzką (8), korzystnie suchą, zaś zasypany odcinek albo wyrównuje się i utwardza albo wypełnia się go warstwą podsadzki hydraulicznej, po czym korzystnie dany odcinek technologiczny wygradza się stojakami albo kasztami. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w procesie obierania filarów technologicznych (1) najpierw wykonuje się wcinkę albo wcinki, a następnie uzyskane filarki obiera się. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w procesie obierania filarów technologicznych (1) przybiera się ociosy wzdłuż filara technologicznego (1). 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako podsadzkę (8) stosuje skałę płoną pochodzącą z procesów wycinania filarów technologicznych (1) oraz ich obierania. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wypełnienie pustki poeksploatacyjnej 5 prowadzi się aż do uzyskania - między podsadzką (8) a stabilnym stropem bezpośrednim (9) - wysokości nie większej niż 7,0 metrów. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzeń między stabilnym stropem bezpośrednim (9) a podsadzką (8) wykorzystuje się w znany sposób jako osadnik połowy dla klarowania wody podsadzkowej pochodzącej z podsadzki hydraulicznej stosowanej w innych rejonach kopalni. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przestrzeń między stabilnym stropem bezpośrednim (9) a podsadzką (8) wykorzystuje się w znany sposób do lokowania odpadów poflotacyjnych. 8. Sposób prowadzenia eksploatacji grubych złóż systemem komoro wo-filarowym z kierowaniem stropu na podsadzkę niepełną znamienny tym, że złoże eksploatuje się dwoma zasadniczymi warstwami - górną (3) zawierającą skałę płoną oraz dolną (4) zawierającą złoże, przy czym warstwę górną rozcina się na prostokątne filary technologiczne (1) - o szerokości od 8 do 12 metrów i długości od 16 do 38 metrów - usytuowane dłuższą krawędzią prostopadle do linii frontu, a ponadto w procesie rozcinania przybiera się skałę płoną aż do uzyskania stabilnego stropu bezpośredniego (9), który po odkryciu kotwi się, następnie, po rozcięciu złoża każdy filar technologiczy (1) obiera się aż do otrzymania ok. 20 m powierzchni podparcia stropu, przy czym w procesie obierania przybiera się skałę płoną aż do uzyskania stabilnego stropu bezpośredniego (9) i kotwi się odsłonięty strop bezpośredni (9), następnie, po zakończeniu procesu obierania wybiera się warstwę dolną (4) poprzez sukcesywne spągowanie złoża, przy czym w pierwszym etapie spąguje się kolejnymi warstwami płony

3 piaskowiec aż do osiągnięcia warstwy złożowej, a następnie w etapie drugim spąguje się złoże, korzystnie spągowanie złoża prowadzi się po pochylni (6) o kącie nachylenia od 5 do 8 - na pełną miąższość złoża, a ponadto jednocześnie ze spągowaniem warstwy dolnej (4) przybiera się jeden z ociosów filara technologicznego (1), następnie pustkę poeksploatacyjną (5) - otrzymaną po wybraniu dolnej warstwy (4) złoża na danym odcinku technologicznym - wypełnia się podsadzką (8), korzystnie suchą, zaś zasypany odcinek albo wyrównuje się i utwardza, albo wypełnia się go warstwą podsadzki hydraulicznej, po czym korzystnie dany odcinek technologiczny wygradza się stojakami albo kasztami. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że w procesie obierania filarów technologicznych (1) najpierw wykonuje się wcinkę albo wcinki, a następnie uzyskane filarki obiera się. 10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że w procesie obierania filarów technologicznych (1) przybiera się ociosy wzdłuż filara technologicznego (1). 11. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że jako podsadzkę (8) stosuje się skałę płoną pochodzącą z procesów wycinania filarów technologicznych (1) oraz ich obierania. 12. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że wypełnienie pustki poeksploatacyjnej (5) prowadzi się aż do uzyskania - między podsadzką (8) a stabilnym stropem bezpośrednim (9) - wysokości nie większej niż 7,0 metrów. 13. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że przestrzeń między stabilnym stropem bezpośrednim (9) a podsadzką (8) wykorzystuje się w znany sposób jako osadnik połowy dla klarowania wody podsadzkowej pochodzącej z podsadzki hydraulicznej stosowanej w innych rejonach kopalni. 14. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że przestrzeń między stabilnym stropem bezpośrednim (9) a podsadzką (8) wykorzystuje się w znany sposób do lokowania odpadów poflotacyjnych. * * * Przedmiotem wynalazku jest sposób prowadzenia eksploatacji grubych złóż znajdujący zastosowanie w kopalniach prowadzących eksploatację złoża systemem komorowo-filarowym z podsadzką, zwłaszcza złóż, których warstwy skalne w stropie bezpośrednim są słabe, skłonne do odspajania się i obwałów. Znany jest sposób prowadzenia eksploatacji grubych złóż - o miąszości powyżej 7 m - polegający na tym, że stosuje się system filarowo-komorowy z kierowaniem stropu na podsadzkę pełną lub niepełną, w którym do urabiania złoża wykorzystuje się materiał wybuchowy, zaś jako obudowę stosuje się obudowę kotwiową. Wadą tego sposobu jest to, że w przypadku zalegania bezpośrednio nad złożem skał słabych, dla utrzymania stropu prowadzi się przybieranie skały płonej, która miesza się z rudą powodując jej zubożenie, a ponadto przy zaleganiu powyżej bilansowej serii piaskowcowej warstw piaskowca płonego istnieje konieczność rozdzielenia, w procesie eksploatacji, skały płonej od złoża w celu uniknięcia zubożenia rudy. Sposób według wynalazku polega na tym, że złoże eksploatuje się dwoma zasadniczymi warstwami - górną i dolną. Warstwa górna może zawierać: w przypadku pierwszym jednocześnie złoże i skałę płoną -zalegającą powyżej złoża, zaś w przypadku drugim tylko skałę płoną. Warstwę górną rozcina się na prostokątne filary technologiczne - o szerokości 8 do 12 m i długości 16 do 38 m - usytuowane dłuższą krawędzią prostopadle do linii frontu, następnie każdy filar technologiczny obiera się aż do otrzymania ok 20 m2 powierzchni podparcia stropu. Proces rozcinania - w przypadku pierwszym - prowadzi się w ten sposób, że urabia się złoże, które odstawia się na wysypy oddziałowe, a następnie - po osiągnięciu stropu złoża - przybiera się płoną warstwę stropową aż do uzyskania stabilnego stropu bezpośredniego, który - po odkryciu - kotwi się. Kamień z warstwy stropowej składuje się w pustkach poeksploatacyjnych. Proces rozcinania w przypadku drugim prowadzi się w ten sposób, że urabia się skałę płoną, którą lokuje się w pustki poeksploatacyjne. Skałę płoną urabia się aż do uzyskania stabilnego stropu bezpośredniego, który kotwi się.

4 Proces obierania filarów technologicznych - w zależności od ich długości - polega na tym, że albo wykonuje się wcinkę lub wcinki, a następnie obiera się tak powstałe filarki, albo przybiera się ociosy wzdłuż filara technologicznego. Filary technologiczne przybiera się od dołu aż do uzyskania stabilnego stropu bezpośredniego, który po odsłonięciu, kotwi się. Uzyskaną rudę odstawia się na wysypy, zaś nie okruszcowaną skałę płoną lokuje się w pustki poeksploatacyjne. Po zakończeniu wybierania warstwy górnej rozpoczyna się wybieranie warstwy dolnej poprzez sukcesywne spągowanie. Proces spągowania - w przypadku gdy warstwa górna zawiera złoże i skałę płoną rozpoczyna się od spągowania złoża, zaś w przypadku gdy warstwa górna zawiera tylko skałę płoną, spąguje się najpierw piaskowiec a następnie złoże. Korzystnie spągowanie prowadzi się po pochylni o kącie nachylenia od 5 do 8 - na pełną miąższość złoża. Takie postępowanie umożliwia wykorzystanie tej pochylni jako stale przemieszczającej się drogi transportowej - do transportu rudy z warstwy dolnej na wysypy oraz do transportu skały płonej w pustki poeksploatacyjne. Jednocześnie ze spągowaniem warstwy dolnej przybiera się jeden z ociosów filara technologicznego na szerokość zapewniającą bezpieczną i ekonomiczną eksploatację złoża w tej jego części. Po wybraniu dolnej warstwy złoża na danym odcinku technologicznym, otrzymaną pustkę poeksploatacyjną wypełnia się podsadzką, korzystnie, aż do uzyskania - między podsadzką a stropem - wysokości nie większej niż 7,0 m. Jako podsadzkę stosuje się podsadzkę suchą, korzystnie, skałę płoną pochodzącą z procesów wycinania filarów technologicznych oraz ich obierania. Po wypełnieniu pustki poeksploatacyjnej podsadzką suchą zasypany odcinek wyrównuje się a następnie, albo utwardza się go, albo dopełnia się go warstwą podsadzki hydraulicznej po czym, korzystnie, wygradza się go stojakami albo kasztami. Korzystnie, przestrzeń między stabilnym stropem bezpośrednim a podsadzką wykorzystuje się w znany sposób jako osadnik polowy dla klarowania wody podsadzkowej, pochodzącej z podsadzki hydraulicznej stosowanej w innych rejonach kopalni, albo do lokowania odpadów poflotacyjnych - po uprzednim odizolowaniu tej przestrzeni od pozostałych wyrobisk górniczych. Przedmiot wynalazku wyjaśniony jest za pomocą rysunku, na którym fig. 1 przedstawia fragment pola eksploatacyjnego, w którym warstwę górną wykonuje się w złożu i skale płonej, fig. 2 - przekrój A-A przez fig. 1 pokazujący wykonaną warstwę górną, fig. 3 - przekrój B-B fig. 1, na którym pokazane są obie warstwy w różnych fazach procesu technologicznego, fig. 4 przedstawia fragment pola eksploatacyjnego, w którym warstwę górną wykonuje się w skale płonej, fig 5 - przekrój A-A przez fig. 4 pokazujący rozciętą warstwę górną oraz nie wybraną warstwę dolną zaś, fig. 6 - przekrój B-B fig. 4, na którym pokazane są obie warstwy w różnych fazach procesu technologicznego. Na przykładowych polach eksploatacyjnych zaznaczone są filary technologiczne i - przy czym na części z nich zaznaczono przykładowe linie cięcia 2. Ponadto pokazana jest: warstwa górna 3, warstwa dolna 4, pustka poeksploatacyjna 5, pochylnia zjazdowa 6, złoże 7, podsadzka 8, stabilny strop bezpośredni 9. Sposób wg wynalazku w przykładowym procesie wybierania stosowany jest następująco: złoże eksploatuje się w dwóch etapach: w pierwszym wybiera się warstwę górną 3, w drugim warstwę dolną 4. Warstwa górna 3 może zawierać złoże i skałę płoną jak na fig. 1 do 3 lub tylko skałę płoną jak na fig. 4 do 6. Warstwę górną 3 rozcina się na filary technologiczne 1 w ten sposób, że złoże o wysokości 5,0 m rozcina się pasami i komorami na filary technologiczne i o wymiarach 10 m na 35 m usytuowane dłuższą krawędzią prostopadle do linii frontu. W przypadku gdy warstwa górna zawiera złoże i skałę płoną - jak na fig. 1 do 3 - najpierw urabia się złoże, które odstawia się na wysypy oddziałowe a następnie - po osiągnięciu stropu złoża - przybiera się płoną warstwę stropową aż do uzyskania stabilnego stropu bezpośredniego, który kotwi się, następnie każdy filar technologiczny 1 urabia się wzdłuż linii cięcia 2 - uzyskaną w ten sposób rudę odstawia się na wysypy oddziałowe, zaś skałę płoną, która zalega nad rudą lokuje się w pustki poeksploatacyjne 5. W przypadku gdy warstwa górna zawiera tylko skałę płoną - jak na fig. 4 do 6 - urabia się skałę płoną aż do uzyskania stabilnego stropu bezpośredniego, a odkryty stabilny strop kotwi się, następnie każdy filar technologiczny 1urabia się wzdłuż linii cięcia 2.

5 Uzyskaną w ten sposób skałę płoną lokuje się w pustki poeksploatacyjne 5. Przybieranie filarów technologicznych 1 prowadzi się aż do uzyskania powierzchni podparcia stropu 21 m2. Odkryty w czasie przybierania stabilny strop 9 natychmiast kotwi się. Wybieranie warstwy dolnej 4 prowadzi się poprzez sukcesywne spągowanie złoża, które wykonuje się po pochylni zjazdowej 6 o nachyleniu 8. W czasie wykonywania pochylni zjazdowej 6 dla uzyskania pożądanej jej szerokości wykonuje się jednocześnie przybierkę jednego z ociosów filara technologicznego 1. Po wybraniu złoża w warstwie dolnej 4, otrzymaną pustkę eksploatacyjną 5 wypełnia się podsadzką 8 - płoną skałą stropową, pochodzącą z wycinki filarów technologicznych 1 oraz obierania ich przed spągowaniem. Wypełnianie pustki poeksploatacyjnej 5 prowadzi się do wysokości takiej, by odległość między stropem wyrobiska a podsadzką 8 wynosiła 6,9 m. Następnie dany odcinek technologiczny wyrównuje się, utwardza, a następnie wygradza się stojakami 9. Przy pogorszeniu warunków stropowych stawiane są kaszty. Organizacja robót w przodkach jest szeregowo - cykliczna, a w poszczególnych odcinkach frontu eksploatacyjnego roboty wybierkowe są prowadzone w sposób niezależny na każdym odcinku. Na jednym odcinku odbywa się rozcinanie filarów technologicznych i ich przybierka, na drugim wybieranie warstwy dolnej, na trzecim podsadzanie skałą płoną wybranej przestrzeni w warstwie dolnej. Wszystkie prace przodkowe wykonywane są maszynowo. FIG.2Z FiG. 3

6 FIG. 4

7 FIG. 5 FIG. 6

8 FIG. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.