KARTA TECHNOLOGII System eksploatacji komorowo-filarowy z lokowaniem skały płonnej i likwidacją podsadzką hydrauliczną

Transkrypt

1 Scenariusze rozwoju technologicznego przemysłu wydobywczego rud miedzi i surowców towarzyszących w Polsce Strona 1 KARTA TECHNOLOGII System eksploatacji komorowo-filarowy z lokowaniem skały płonnej i likwidacją podsadzką hydrauliczną Symbol PEKF6 WARUNKI STOSOWANIA Systemem tym można wybierać złoże rud miedzi typu pokładowego o następującej charakterystyce: -miąższość złoża do 15 m, -upad złoża do 8, -strop złoża umożliwiający stosowanie obudowy kotwowej, System można stosować szczególnie w strefach zaburzeń tektonicznych i w strefach występowania piaskowca o spoiwie anhydrytowym. PRZYGOTOWANIE POLA Pole wybierkowe konturuje się wyrobiskami prowadzonymi co najmniej w układzie dwunitkowym. Ilość wyrobisk w wiązce zależy od lokalnych warunków górniczych i organizacyjnych. Wyrobiska wykonuje się w przystropowej warstwie złoża. Długość frontu eksploatacyjnego ustala się na podstawie planowanej zdolności wydobywczej oddziału oraz uwarunkowań wentylacyjnych i zależna jest od naturalnych granic pola, które stanowić mogą uskoki, zroby, strefy negatywne itp.). Wyrobiska konturujące muszą mieć połączenie z czynnymi wyrobiskami kopalni. OPIS TECHNOLOGII Opis systemu Złoże wybiera się dwuwarstwowo, wyrównaną linią przodków lub z wydzieleniem na froncie bloków technologicznych, w których roboty w poszczególnych warstwach wykonywane są naprzemiennie. Wybieranie złoża tym systemem może odbywać się w dwóch wariantach: Wariant I W wariancie tym złoże rozcina się komorami i pasami w warstwie górnej, z wydzieleniem filarów technologicznych o podstawowej geometrii 7 12 x m, usytuowanych dłuższą krawędzią prostopadle do linii frontu. Filary te zabezpieczają strop nad przestrzenią roboczą. Wymiary filarów

2 Scenariusze rozwoju technologicznego przemysłu wydobywczego rud miedzi i surowców towarzyszących w Polsce Strona 2 technologicznych oraz długość wcinek w caliznę na froncie eksploatacyjnym dobiera się indywidualnie w zależności od warunków geologiczno-górniczych w polu. Dopuszcza się zmianę kierunku rozcinki złoża. W przypadku wystąpienia szczególnych warunków geologiczno-górniczych (np.: zaburzenia tektoniczne, eksploatacja wzdłuż zrobów, itp.) wymiary filarów technologicznych oraz ich orientacja mogą ulec zmianie. Szerokość wyrobisk w fazie rozcinki wynosi około 7 m. Dopuszcza się mniejsze szerokości wyrobisk. Wysokość wyrobisk w fazie rozcinki uzależniona jest od wymogów ruchowych pracujących maszyn samojezdnych i wynosi do 5 m. Minimalna wielkość otwarcia frontu eksploatacyjnego jest równa sumie szerokości dwóch pasów i długości dwóch rzędów filarów oraz wcinek komorami w caliznę. Maksymalne otwarcie frontu eksploatacyjnego dostosowane jest do warunków geologiczno-górniczych w polu. W miarę postępu frontu eksploatacyjnego, na całej jego długości, wykonuje się komory wyspągowane na całą miąższość złoża z zastosowaniem pochylni zjazdowych o nachyleniu 5 8. Komory te są przeznaczone do lokowania skały płonnej (kamienia), powstającej w fazie rozcinki i w rozwiniętej fazie eksploatacji (urabianie rozdzielcze). Ilość ww. komór oraz ich lokalizacja będzie uzależniona od ilości kamienia powstającego w trakcie ww. robót. Roboty wybierkowe w warstwie dolnej prowadzi się równocześnie wieloma przodkami. Otwory strzałowe w warstwie dolnej wiercone są z czoła przodka warstwy dolnej lub ze spągu warstwy górnej w dół. W wykonywanych w ten sposób komorach lokuje się kamień podsadzając je w miarę możliwości pod strop. W celu utrzymania komunikacji pomiędzy komorami podsadza się wybrane pasy do wysokości spagu warstwy górnej. Po wybraniu złoża w warstwie górnej (przystropowej) wykonuje się pochylnie zjazdowe udostępniające spąg złoża, zapewniając ich nachylenie 5 8. W trakcie ich wykonywania, dla uzyskania właściwej szerokości wyrobisk, wykonuje się jednocześnie przybierkę jednego lub dwóch ociosów filarów technologicznych. W miarę postępu frontu eksploatacyjnego filary technologiczne z ostatniego rzędu przed linią likwidacji, przybiera się do wymiarów resztkowych. Roboty wybierkowe w warstwie dolnej polegają na sukcesywnym jej spągowaniu na całą miąższość złoża i przebiegają analogicznie jak w przypadku wykonywania komór do lokowania kamienia. Wybieranie złoża w dolnej warstwie połączone jest z przybieraniem filarów wydzielonych w górnej warstwie tak aby otrzymać w fazie końcowej filary (płoty) resztkowe, które pozostawia się w zrobach, gdzie spełniają rolę podpór łagodzących krzywiznę uginających się warstw stropowych Wymiary filarów (płotów) resztkowych dobiera się indywidualnie w zależności od lokalnych warunków geologiczno-górniczych w polu lub jego części, a ich powierzchnia wynosić powinna minimalnie 12 m2. Ich podporność powinna zabezpieczać stateczność stropu w rejonie likwidowanej parceli. W sprzyjających warunkach stropowych, dopuszcza się możliwość zmniejszenia wymiarów filarów resztkowych. Natomiast w przypadku, gdy w likwidowanej parceli elementarnej zostaną stwierdzone oznaki utraty stateczności górotworu, np.: nasilające się spękania lub rozwarstwienia stropu, należy ograniczyć lub zaniechać podbierania filarów podporowych. Szerokość wyrobisk w fazie rozwiniętej eksploatacji oraz w fazie likwidacji może ulec zwiększeniu do wymiarów określonych w obowiązujących przepisach, w zależności od klasy stropu, wysokości wyrobisk oraz podstawowych parametrów zastosowanej obudowy. Przestrzeń wybraną likwiduje się pod strop przy użyciu podsadzki hydraulicznej. W trakcie

3 Scenariusze rozwoju technologicznego przemysłu wydobywczego rud miedzi i surowców towarzyszących w Polsce Strona 3 podsadzania następuje doszczelnienie komór wypełnionych uprzednio podsadzką suchą (kamieniem). Możliwe jest stosowanie doszczelniania przestrzeni wybranej (PEP4) przy zastosowaniu zestalających się mieszanin na bazie odpadów flotacyjnych. Przystąpienie do urabiania sąsiedniego filara technologicznego może nastąpić po zakończeniu urabiania filara poprzedniego i po wygrodzeniu przestrzeni roboczej od strefy zrobów. W szczególnych przypadkach dopuszcza się jednoczesną likwidację dwóch lub więcej sąsiadujących parcel elementarnych. Zlikwidowany odcinek frontu eksploatacyjnego wygradza się dla ruchu ludzi i maszyn przez otamowanie. Krok likwidacji równy jest sumie długości filara (filarów) i szerokości pasa w parceli elementarnej. Wariant II Wariant ten ma zastosowanie w przypadku specyficznych warunków geologiczno-górniczych złoża takich jak: -nietypowy kształt, niewielka i zróżnicowana wielkość pola przewidzianego do eksploatacji, -prowadzenie eksploatacji w warunkach skrępowanych (np.: istniejąca sieć wyrobisk chodnikowych, filary ochronne), -przewidywane występowanie stref negatywnych oraz nieokruszcowanych przystropowych partii złoża, -występowanie piaskowca o spoiwie anhydrytowym. W wariancie tym roboty wybierkowe na froncie oraz lokowanie kamienia w wyspągowanych, wybranych komorach przebiegają identycznie jak w wariancie I. Różnica polega na wykonaniu rozcinki złoża w całym planowanym wybiegu pola, a następnie likwidacji pustek poeksploatacyjnych podsadzką hydrauliczną w kierunku odwrotnym. Urabianie złoża Urabianie złoża prowadzi się za pomocą materiału wybuchowego (PEU1). Urabianie złoża prowadzi się za pomocą materiału wybuchowego. Otwory strzałowe w warstwie dolnej wiercone są z czoła przodka warstwy dolnej lub ze spągu warstwy górnej w dół, a następnie warstwa ta wybierana jest sukcesywnie na pełną miąższość. W przypadku wystąpienia w furcie eksploatacyjnej skał o dużej wytrzymałości, zdolnych do kumulowania energii sprężystej, w przodkach komór i pasów stosuje się strzelanie urabiająco-odprężające. Ładowanie i odstawa urobku Urobek ładowany jest samojezdnymi ładowarkami typu ŁK na skrzyniowe wozy odstawcze lub wybierany jest maszynami ładująco-odstawczymi i odstawiony do punktów wysypowych na przenośniki taśmowe lub do oddziałowych zbiorników retencyjnych. Obudowa wyrobisk

4 Scenariusze rozwoju technologicznego przemysłu wydobywczego rud miedzi i surowców towarzyszących w Polsce Strona 4 Do zabezpieczenia stropów i ociosów wyrobisk oraz wcinek na froncie eksploatacyjnym stosuje się obudowę kotwową (PEO1). W przypadku wystąpienia oznak utraty stateczności stropu w przestrzeni roboczej np. nasilające się spękania lub rozwarstwienia, strop należy zabezpieczać dodatkową obudową (PEO2). Przewietrzanie Przewietrzanie frontu eksploatacyjnego odbywa się opływowym prądem świeżego powietrza. W szczególnych przypadkach przewiduje się możliwość zastosowania wentylacji odrębnej. Likwidacja pustki poeksploatacyjnej Pustka poeksploatacyjna likwidowana jest na całej miąższość wybranego złoża, pod strop wyrobisk za pomocą podsadzki suchej ze skały płonnej i hydraulicznej. Podsadzka hydrauliczna migrując do sąsiednich komór będzie doszczelniać podsadzkę suchą. Możliwe jest stosowanie doszczelniania przestrzeni wybranej (PEP4) przy zastosowaniu zestalających się mieszanin na bazie odpadów flotacyjnych. Podsadzanie każdego odcinka eksploatacyjnego realizuje się po wykonaniu przytamek lub po zabudowie tam podsadzkowych. Wody podsadzkowe z każdego odcinka frontu (bloku) odprowadzane są grawitacyjnie do lokalnych rząpi, a następnie kolektorami rurowymi, lub wyrobiskami wygrodzonymi w podsadzce do osadników polowych. Materiał podsadzkowy, częściowo przybierany w fazie likwidacji filarów technologicznych, zostanie przemieszczany do następnych, podsadzanych komór. Prace likwidacyjne w parceli elementarnej, tj. urabianie filara technologicznego oraz wygradzanie strefy zrobów od czynnych wyrobisk kopalni należy prowadzić w sposób ciągły od momentu ich rozpoczęcia do chwili zakończenia. Sposób urabiania poszczególnych filarów należy dostosować do lokalnych warunków ze względu na stan ich dezintegracji. Zasadniczo urabianie to wykonuje się mechanicznie, celem ograniczenia do niezbędnego minimum wykonywania robót strzałowych, mogących mieć niekorzystny wpływ na stateczność warstw stropowych w fazie likwidacji. Organizacja procesu produkcyjnego Organizacja robót w przodkach jest szeregowo-cykliczna. Prowadzenie robót wybierkowych i podsadzanie przestrzeni wybranej odbywa się systematycznie w każdej fazie robot eksploatacyjnych lub z wydzieleniem na froncie eksploatacyjnym bloków technologicznych, w których poszczególne operacje technologiczne wykonywane są naprzemiennie. Wszystkie roboty przodkowe są wykonywane maszynami samojezdnymi: -otwory strzałowe są wiercone za pomocą samojezdnych wozów wiertniczych, -ładowanie materiałów wybuchowych wykonuje się mechanicznie lub ręcznie, -urobek jest wybierany, ładowany i odstawiany z przodków za pomocą wozów ładująco-odstawczych lub współpracujących z nimi, wozów odstawczych

5 Scenariusze rozwoju technologicznego przemysłu wydobywczego rud miedzi i surowców towarzyszących w Polsce Strona 5 -materiał podsadzkowy, przybierany podczas robót wybierkowych, jest ładowany i odstawiany do następnych pustek poeksploatacyjnych za pomocą wozów ładująco-odstawczych, -obudowę kotwową wykonuje się przy użyciu wozów kotwiących, -obrywkę stropu i ociosów wykonuje się mechanicznie za pomocą obrywaków lub ręcznie, łomami.