1. SPOSOBY I STRUKTURY UDOSTĘPNIENIA ZŁOŻA, CHARAKTERYSTYKA PROWADZENIA ROBÓT PRZYGOTOWAWCZYCHSPOSOBY I STRUKTURY UDOSTĘPNIENIA ZŁOŻA, CHARAKTERYSTYKA PROWADZENIA ROBÓT PRZYGOTOWAWCZYCH.

W złożach nieregularnych o stromym zaleganiu lub w innych szczególnych przypadkach zalegania może być zasadne głębienie szybów pionowych poza granicami złoża lub drążenie szybów pochyłych (rys.2.11). Przy takim sposobie udostępnienia eliminuje się potrzebę wyznaczania filara ochronnego w złożu i unika się ograniczeń związanych z eksploatacją złoża w filarach. Na poszczególnych poziomach drąży się z szybu do złoża przekopy (przecznice) udostępniające. Zaletą szybów pochyłych jest skrócenie poziomych dróg transportowych.

            Złoża zalegające na małych głębokościach można udostępnić upadowymi (rys. 2.12). Upadowa jest to wyrobisko górnicze pochyłe drążone w kierunku z góry w dół a transport urobku odbywa się w kierunku z dołu do góry. Udostępnienie upadowymi jest szczególnie przydatne w kopalniach rud, w których występują spalinowe maszyny samojezdne. Stwarza to możliwość zjazdu maszyn samojezdnych z powierzchni do kopalni i odwrotnie. Z tego też względu mają niewielkie kąty nachylenia od 6 do 10 stopni. W złożach

Rys. 2.11.                                                       zalegających na dużych głębokościach drąży się upadowe spiralne (tzw. serpentyny). Wyrobiska te mogą być drążone z powierzchni (rys.2.13)

Rys. 2.12.                                                                              Rys. 2.13.

            W terenie górzystym złoża udostępnia się sztolniami (rys.2.14). Są to wyrobiska korytarzowe poziome mające jedno ujście na powierzchni. Sztolniom nadaje się niewielki spadek w kierunku ujścia dla zapewnienia grawitacyjnego odpływu wód podziemnych, bez stosowania pomp.

Rozmieszczenie wyrobisk udostępniających względem siebie i względem złoża tworzy tzw. strukturę udostępnienia złoża. Wyróżnia się dwie podstawowe struktury: strukturę złożową i strukturę kamienną. Istnieje również powiązanie tych struktur (mieszana).

W złożach poziomych i małym kącie nachylenia (do około 8°), zalegających wśród skał o wysokich parametrach wytrzymałościowych, wyrobiska korytarzowe udostępniające lokalizuje się w złożu. Jest to klasyczna złożowa struktura udostępnienia i znalazła zastosowanie w polskich kopalniach rud miedzi

Cechą charakterystyczną tej struktury jest pozyskiwanie kopaliny od samego początku drążenia poziomych wyrobisk udostępniających i relatywnie niskie koszty drążenia wyrobisk. Upadowymi i  chodnikami głównymi wydziela się rejony eksploatacyjne. Wyrobiska te stanowią główne drogi transportowe. Z reguły są to wyrobiska wielonitkowe (podwójne, potrójne lub poczwórne). Niezależnie od grubości złoża wyrobiska
 lokalizuje się w górnej części, pod mocnym, zwięzłym stropem skał węglanowych. Wyrobiska te chroni się przed wpływami ciśnień eksploatacyjnych, pozostawiając po obu stronach nie wybrane calizny, nazywane filarem oporowym o szerokości od 100 do 600 m. Wybiera się je w końcowym etapie istnienia rejonów i stanowią tzw. fronty zamykające dla rejonów. Generalnie wyrobiska korytarzowe mają kształt odwróconego trapezu o szerokości pod stropem 5 do 7 m i wysokości do 4,5 m. Ociosy odchyla się w stronę calizny pod kątem 10°. Powierzchnia przekroju wyrobiska dochodzi do 30 m². Struktura złożowa charakteryzuje się małą ilością wyrobisk drążonych w skałach, niskimi kosztami i krótkim czasem udostępnienia poszczególnych części złoża. Proces wydobywczy (transport, wentylacja) wymaga jednak długiego okresu utrzymywania chodników wykonanych w złożu.

W przypadku niskich wartości parametrów wytrzymałościowych złoża i skał bezpośrednio otaczających złoże lub występowania zagrożeń z tytułu wypiętrzania spągu, pożarów endogenicznych, tąpań wskazane jest ograniczenie czasu istnienia wyrobisk korytarzowych z złożu. W takich przypadkach stosuje się strukturę kamienną. Od szybu wydobywczego wykonuje się przecznicę transportowa, z której następnie drąży się przekop kierunkowy transportowy. Przekop drąży się w skałach spągowych złoża w odległości ok. 20 m pod złożem. Z przekopu kierunkowego wykonuje się przekopy (przecznice) polowe w odstępach 400-1200 m. Z przekopów polowych udostępnia się złoże szybikami, głębionymi w odstępach 250-500 m. W miejscach przebicia złoża szybikami wykonuje się chodniki piętrowe a z nich dalsze wyrobiska przygotowawcze. Struktura kamienna charakteryzuje się dużą ilością wyrobisk wykonanych w skałach. Stwarza to jednak możliwość udostępnienia złoża w poziomie w wielu miejscach i wydzielenia niezależnych rejonów eksploatacyjnych (odrębna wentylacja, ruch załogi, transport urobku, dowóz materiałów, doprowadzenie podsadzki). W przypadku awarii technicznej, zawału, pożaru itp., proces wydobywczy w poziomie może być realizowany z mniejszymi zakłóceniami niż przy strukturze złożowej.

           

Roboty przygotowawcze polegają na drążeniu w złożu różnego rodzaju wyrobisk korytarzowych, których celem jest podział złoża na pola wybierania, stworzenie najkrótszych dróg transportowych, stworzenie dróg dla obiegu powietrza, dla doprowadzenia podsadzki, odprowadzenia wody itp. W zależności od grubości złoża, mechanicznych własności skał oraz wymogów technologicznych, wyrobiska przygotowawcze mogą być zlokalizowane przy spągu, przy stropie lub w środku złoża. Ogólnie dąży się do tego aby stropem wyrobiska była warstwa o najkorzystniejszych parametrach mechanicznych. Z uwagi na kształt przekroju poprzecznego wykonuje się wyrobiska prostokątne, ze stropem owalnym, trapezowe lub okrągłe. Wyrobiska przygotowawcze wykonuje się jako pojedyncze, podwójne, potrójne a czasem nawet poczwórne. W przypadku podwójnych, potrójnych i poczwórnych łączy się je przecinkami w odstępach 40 do 100m. Wyrobiska takie nazywa się również wielonitkowymi.

            W złożach pokładowych nachylonych kolejność drążenia wyrobisk przygotowawczych w poziomie jest następująca:

- wykonanie głównego chodnika przewozowego i wentylacyjnego oraz pochylni transportowej,

- podział na piętra (wykonanie chodników piętrowych),

- podział piętra na pola eksploatacyjne,

- podział pól eksploatacyjnych na pola ścianowe lub filary.

            Pierwszym zadaniem robót przygotowawczych jest połączenie ze sobą miejsc udostępnienia na poziomie wydobywczym i wentylacyjnym. W tym celu na tych poziomach wykonuje się chodniki podstawowe (kierunkowe) i łączy się je pochylnią transportową. W pokładach nie zaburzonych pochylnie transportowe wykonuje się w odstępach po rozciągłości rzędu 500÷2000m. Od pochylni transportowej prowadzi się po rozciągłości chodniki piętrowe dzielące poziom na piętra. Długość pochyła piętra i dalszy podział złoża zależy od systemu eksploatacji. W przypadku systemów ścianowych podłużnych odstępy między chod. Ścianowymi wynoszą od 100 do 300m, a ich długość wynosi od kilkuset metrów do 2 km. Dla systemów ścianowych poprzecznych wymiary te są mniejsze; odstępy między dowierzchniami (pochylniami) wynosza od 60 do 150 m a długość dowierzchni wynosi do 300m. W przybliżeniu prostokątne części pokładu wydzielone chodnikami piętrowymi i ścianowymi oraz pochylniami lub dowierzchniami nazywamy polami eksploatacyjnymi (wybierkowymi, ścianowymi). Dla przygotowania eksploatacji systemami filarowo-ubierkowymi i zabierkowymi wydziela się w piętrach pola o wymiarach rzędu 100÷200m po rozciągłości i 60 do 150 m po upadzie (chodniki śródpiętrowe, pochylnie polowe), które można dzielić dalej chodnikami filarowymi na filary eksploatacyjne podłużne lub dowierzchniami na filary poprzeczne. Szerokość filarów może wynosić 20 do 50 m. Rejony ekip. W poziomych złożach rud miedzi rozcina się na pola eksploatacyjne układem chodników i pochylń, drążonych jako wyrobiska wielonitkowe. Szerokość pól eksploatacyjnych wynosi od 100 do 600 m a ich długość (wybieg) 1000 do 2000 m.