PL155022B1

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
OPIS PATENTOWY
Patent dodatkowy
do patentu n r - - Zgłoszono:
87 08 25
15 5 022
Int. Cl.5 E21C 41/22
(P. 267495)
Pierw szeństw o--------
URZĄD
PATENTOWY
RP
Zgłoszenie ogłoszono:
89 03 06
Opis patentowy opublikowano: 1992 02 28
Twórcy wynalazku: Edward Burniak, Kazimierz Krzysik, Władysław Magiera,
Zbigniew Sądecki, Antoni Skobliński
Uprawniony z patentu: Kombinat Górniczo-Hutniczy Miedzi
Zakłady Badawcze i Projektowe Miedzi „CUPRUM“,
Wrocław (Polska)
Sposób eksploatacji systemem komorowym grubych złóż,
zwłaszcza surowców chemicznych
Wynalazek dotyczy sposobu eksploatacji systemem komorowym grubych złóż pokładowych o
miąższości od 20 do 35 m i nachyleniu do 35°, posiadających odpowiednie parametry geotechniczne
skał, zarówno złożowych jak i otaczających. Takie warunki spełniają zwykle złoża siarczanów
(anhydryty, gipsy) i soli kamiennej.
Złoża kopalin użytecznych spełniające powyższe wymagania były i są dotychczas eksploatowane zwykle systemami komorowymi schodowo-spągowymi i schodowo stropowymi, o nachyleniu komór do 20°. Eksploatacja tymi systemami polega na uformowaniu w komorze przodków
spągowo lub stropowo schodowych o wymiarach stopni: wysokość do 6m , długość do 12 m i
szerokość komory wynikającą z warunków geologiczno-górniczych. Urobek z odstrzelonych
przodków odstawia się zgarniaczami do wdzierki zlokalizowanej przy chodniku dojazdowym do
komory. Prowadzenie robót wybierkowych w komorze tymi systemami, wyklucza praktycznie
poważniejszą mechanizację robót i w zasadzie sprowadza się ona do zastosowania narzędzi
ręcznych z napędem pnaumatycznym oraz małych zgarniaków, co rzutuje na dość niskie wydajności przodkowe.
System komorowy z rozwiązaniem według wynalazku, eliminuje większość wymienionych
niedogodności. Jest systemem bezpiecznym i wysokowydajnym. Pozwala na zastosowanie nowoczesnej, kompleksowej mechanizacji, na bazie zgarniaków z napędami o dużych mocach, lub
spycharek.
Rozwiązanie według wynalazku ma zastosowanie przy eksploatacji systemem kom orowym ,
prowadzonej piętrami z góry w' dół i obejmującym komory, filary oporowe, wyrobiska przygotowawcze przystropowe i przyspągowe połączone dowierzchniami.
2
155 022
Zgodnie z wynalazkiem dla każdej komory wykonuje się pomiędzy wyrobiskami przystropowymi a wyrobiskami przyspągowymi danego piętra zsypczy szybik, po czym prowadząc eksploatację komory warstwami odstawia się urobek z tej komory do wymienionego szybiku.
Korzystnym jest jeśli w jednej z przyszłych komór piętra niższego wykonuje się wyrobisko
łączące przyspągowy chodnik piętra wyższego z przystropowym chodnikiem piętra niższego dla
odstawy urobku z komór piętra wyższego oraz łączy się wymieniony przystropowy chodnik z
przyspągowym chodnikiem tego samego piętra zsypaczo-retencyjnym szybikiem.
Wybieranie kopaliny sposobem według wynalazku przedstawiono na rysunku, na którym
fig. 1 przedstawia schemat rozcięcia złoża oraz lokalizacji kom ór i filarów oporowych, fig. 2 —
przekrój podłużny przez komorę w początkowej fazie eksploatacji oraz przez wyrobisko łączące
chodnik przyspągowy piętra wyższego z chodnikiem przystropowym piętra niższego, fig. 3 —
przekrój podłużny przez komorę wybieraną za pomocą zgarniaka, a fig. 4 — przez komorę
wybieraną za pomocą spycharki. Fig. 5 przedstawia przekrój poprzeczny przez komory i filary
oporowe po wzniosie (żebrowe), natom iast fig. 6 — przekrój wzdłuż osi filara konturowego
(koronowego) z chodnikami piętrowymi.
Rozcięcie złoża. Eksploatacyjne komory 1 są prowadzone najkorzystniej po wzniosie lub
diagonalnie w stosunku do rozciągłości. Złoże przeznaczone do wybierania systemem komorowym
według wynalazku, dzielone jest po wzniosie na piętra tymczasowymi konturowymi filarami
(koronowymi) 2, oraz po rozciągłości, trwałymi międzykomorami (żebrowymi) filarami 3. W
każdym z konturowych filarów 2, przy spągu i stropie złoża mieszczą się piętrowe chodniki 4 i 5.
Przyspągowe chodniki 4 pełnią funkcję dróg odstawczych urobku dla zlokalizowanego wyżej
szeregu kom ór 1, natom iast przystropowe chodniki 5 są wyrobiskami technologicznymi i wentylacyjnymi dla robót przygotowawczych i wybierakowych wewnątrz komór. Przystropowe chodniki 5
niższych pięter, są połączone z przyspągowymi chodnikami 4 pięter wyższych poziomymi lub lekko
nachylonymi do 6° korytarzowym i wyrobiskami 6, które umożliwiają z jednej strony rozcinkę
pięter sąsiednich, z drugiej zaś transport urobku z eksploatacji kom ór pięter wyższych do rozładowczego węzła 7 piętra niższego. Są one lokalizowane wewnątrz, zwykle w osi, przyszłych komór 1.
Wzajemne usytuowanie tych wyrobisk 6 i ich odstępy są zależne od warunków lokalnych takich jak
układ dróg transportow ych, wentylacja itp. Międzykomórkowe filary 3 kolejnych pięter są usytuowane w linię lub poprzestawiane w szachownicę.
Po wykonaniu niezbędnego zakresu piętrowych chodników 4 i 5, przy stropie i spągu złoża,
najkorzystniej w osi rozpoczynanych kom ór 1 wykonuje się w kierunku wzniosu dolną wdzierkę 8 i
górną wdzierkę 9, które następnie łączy się z sobą zsypczym szybikiem 10. W górnej wdzierce9
montuje się zgarniakowy kołowrót 11 służący początkowo do wykonania przystropowej
dowierzchni 12 w osi komory 1, a później do właściwej eksploatacji komory (patrz fig. 3). Zsypczy
szybik 10 może mieć różne nachylenie i usytuowanie w zależności od przebiegu piętrowych
chodników 4 i 5 oraz usytuowania zabudowy kołowrotu zgarniakowego a także rozwiązania
odbioru urobku z szybika 10.
Eksploatacja komory. Wybieranie komory 1 rozpoczyna się od uform owania jej sklepienia 13
przez wykonanie odpowiednich przybierek z dowierzchni 12. Następnie dalsze wybieranie komory
realizowane jest warstwami 14 i 15 przez wykonywanie kolejnych przybierek spągowych. Zależnie
od typu umaszynowienia, zbierane warstwy spągu są o stałej grubości - warstwa 14 przy zastosowaniu spycharki, lub o zmiennej grubości - warstwa 13 przy zastosowaniu zgarniaka. Do wiercenia
otworów strzałowych użyty jest odpowiednio dobrany wóz wiertniczy, wiertnica względnie wiertarki ręczne typu ciężkiego. Urobek uzyskany z odstrzelenia kolejnej warstwy 14 i 15 z przybierki
spęgowej jest zgarniany za pom ocą zagrniaka (patrz fig. 3) lub spycharki (patrz fig. 4) do szybika
10. W końcowej fazie eksploatacji komory 1 za pomocą zgarniaka (patrz fig. 3) zachodzi konieczność obniżania posadowienia kołowrotu zgarniakowego celem likwidacji resztki 16 złoża o
przekroju trójkątnym . Resztka ta może być również odstrzelona i wybrana z dolnej wdzierki 8 np.
za pomocą maszyny ładująco-odstawczej.
Istnieje również możliwość odstawy urobku z komory 1 zgarniakiem 11 w pierwszym okresie
jej wybierania i spycharką 2 w końcowej fazie. W przypadku wybierania złoża komorami poziomymi lub o mniejszym nachyleniu zsypczy szybik 10 służy do wybierania części przystropowej
komory.
155 022
3
Oporowe, konturowe (koronowe) filary 2 są całkowicie lub częściowo wyeksploatowane w
trakcie likwidacji poszczególnych pięter, za pomocą maszyn ładująco odstawczych, najkorzystniej
w końcowej fazie eksploatacji kom ór 1 piętra przylegającego po stronie upadu. Roboty wiertnicze i
strzelnicze w likwidowanych konturowych filarach 2 najkorzystniej wykonywać z chodników 4 i 5
danego piętra.
Zastrzeżenia
patentowe
1. Sposób eksploatacji grubych złóż systemem komorowym, zwłaszcza surowców chemicznych, prowadzonej piętram i z góry w dół i obejmującej komory, filary oporowe, wyrobiska
przygotowawcze przystropowe i przyspągowe połączone dowierzchniami, znamienny tym, że dla
każdej komory (1) wykonuje się pomiędzy wyrobiskami przystropowymi (5, 9,12) a wyrobiskami
przyspągowymi (4,8) danego piętra, zsypczy szybik (10), po czym prow adząc eksploatację komory
(1) warstwami, odstawia się urobek z tej komory (1) do wymienionego szybika (10).
2. Sposób eksploatacji według zastrz. 1, znamienny tym, że w jednej z przyszłych kom ór (1)
piętra niższego wykonuje się wyrobisko (6) łączące przyspągowy chodnik (4) piętra wyższego z
przystropowym chodnikiem (5) piętra niższego dla odstawy urobku z kom ór (1) piętra wyższego
oraz łączy się wymieniony przystropowy chodnik (5) z przyspągowym chodnikiem (4) tego samego
piętra zsypczo-retencyjnym szybkiem (7).
Fig. 1
Fig. 2
155022
Fig. 3
Fig. 4
F ig. 5
155022
Fig. 6
155022
Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 100 egz.
Cena 3000 zł