a) Złoże – naturalne nagromadzenie kopaliny lub kilku kopalin w skorupie ziemskiej, które mogą być przedmiotem eksploatacji górniczej, gdy odpowiadają określonym wymaganiom ilościowym, jakościowym, technicznym oraz ekonomicznym.
b) Kopalina użyteczna – nazywa się minerał lub skały występujące w złożu w stałym stanie skupienia, które nadają się do wykorzystania gospodarczego bezpośrednio lub po odpowiedniej przeróbce,
c) Zasoby bilansowe – zasoby złoża lub jego części, którego cechy naturalne spełniają wymagania określane przez kryteria bilansowości i umożliwiają podejmowanie jego eksploatacji.
Zasoby pozabilansowe – zasoby złoża lub jego części, którego cechy naturalne powodują, iż jego eksploatacja nie jest możliwa obecnie ale przewiduje się, że będzie możliwa w przyszłości w wyniku postępu technicznego, zmian ogulno gospodarczych itp.
Zasoby bilansowe warunkowe – zasoby spełniające kryteria bilansowe których eksploatacja nie jest możliwa ze względu na warunki formalno – prawne, organizacyjne, wymagania ochrony środowiska itp., ale mogące ulec zmianie w wyniku odpowiednich działań technicznych, organizacyjnych, administracyjnych itp. W szczególności zasoby na obszarach dla których brak zezwolenia na prowadzenie eksploatacji.
Zasoby przemysłowe – części zasobów bilansowych, które mogą być przedmiotem ekonomicznie uzasadnionej eksploatacji w warunkach określonych przez projekt zagospodarowania złoża, optymalny z punktu widzenia technicznego i ekonomicznego przy spełnieniu wymagań ochrony środowiska.
Zasoby nieprzemysłowe – część zasobów bilansowych (w tym bilansowe warunkowe) których eksploatacja nie jest możliwa w warunkach określonych przez projekt zagospodarowania złoża, z przyczyn technicznych lub ekonomicznych.
d) Zroby – są to skały wypełniające przestrzeń po wybraniu części złoża, wraz z postępem ściany.
7. Roboty poszukiwawcze – mają na celu znalezienie złoża kopaliny użytecznej oraz rozpoznania.
a) geologiczne polegające na badaniu możliwości występowania kopalin użytecznych, wynikającej z budowy geologicznej terenu oraz objawów występowania materiału użytecznego na powierzchni ziemi w postaci odłamków skał, nalotów, zabarwień gleby, charakterystycznej roślinności, itp.
b) poszukiwania geofizyczne – oparte na badaniach fizycznych własności skał, a więc gęstości, własności magnetycznych i elektrycznych, prędkości rozchodzenia się fal sejsmicznych i promieniotwórczości.
c) poszukiwania robotami górniczymi – za pomocą wyrobisk górniczych i otworów wiertniczych.
8. Sposoby udostępniania złóż – udostępnianie złoża ma na celu połączenie złoża z powierzchnią ziemi i umożliwienie przygotowania go do eksploatacji górniczej. W zależności od głębokości zalegania złoża wyróżniamy:
a) kopalnie odkrywkowe – których złoże zalega wprost na powierzchni ziemi lub na niewielkiej głębokości, wtedy wystarczy zdjąć nadkład ze złoża.
b) kopalnie podziemne – złoża zalegają na znacznych głębokościach i dostęp do nich może być otwarty za pomocą wyrobisk udostępniających. Wyróżniamy tutaj udostępnianie: - szybami – najczęściej stosowany, - upadowe lub szyby pochyłe – stosuje się gdy pokład wychodzi bezpośrednio na powierzchnię lub jest przykryty niewielką warstwą nadkładu, - sztolnie – stosuje się w terenach górzystych przy stromym zaleganiu pokładów lub żył. Wylot sztolni powinien być tak usytuowany aby: - udostępniała możliwie największe zasoby kopaliny użytecznej, - była możliwość łatwego zwałowania skały płonnej urobionej w czasie drążenia sztolni, - była bezpieczna przed zalewem wodami powierzchniowymi.
12. Elementy zalegania pokładu – rozciągłość, upad, kąt nachylenia, grubość rzeczywista i pozorna
14. Rodzaje stropów – strop są to warstwy skał zalegające nad pokładem.
a) strop bezpośredni – tworzą warstwy skalne zalegające bezpośrednio za pokładem i załamujące się do pustki eksploatacyjnej w ślad za postępem frontu. Strop bezpośredni budują skały o wyraźnej podzielności zarówno warstwowej jak i łupliwości pionowej (łupki piaszczyste).
b) strop zasadniczy – zbudowany z warstw skalnych o dużej wytrzymałości, ze skał mocnych bez wyraźnej podzielności. Zbudowane są przeważnie z piaskowców drobno lub grubo ziarnistych, nie ulegający samoczynnemu załamaniu do pustki eksploatacyjnej po zabraniu obudowy.
c) strop fałszywy – nazywa się cienką warstwę (od 0,1 do 0,8 m) łupku zalegającą bezpośrednio nad pokładem węgla i opadającą zaraz po urobieniu węgla.
15. Klasyfikacja skał stropowych – według Budryka
a) I Klasa – strop bezpośredni złożony ze skał kruchych łatwo załamujących się o grubości przekraczającej pięcio krotną grubość złoża
b) II Klasa - strop bezpośredni złożony ze skał kruchych łatwo załamujących się o grubości mniejszej od pięcio krotnej grubości złoża
c) III Klasa – strop utworzony jest ze skał sztywnych i mocnych zaliczanych do stropu zasadniczego który ma tendencję do załamania się w znacznej odległości od frontu eksploatacyjnego.
d) IV Klasa – strop tworzą skały zdolne do znacznych i ciągłych ugięć bez kruchego załamania się, eksploatacja z ugięciem stropu lub podsadzką suchą.
Klasyfikacja według GiG
a) I Klasa – liczba wskaźnikowa L w granicach 0<L≤18, Stropy bezpośrednie najsłabsze, odpadające natychmiast po odsłonięciu (przy dolnych wartościach wskaźnika) lub z pewnym opóźnieniem. Dla utrzymania tego rodzaju stropu niezbędne jest przypinanie łaty węgla.
b) II Klasa – liczba wskaźnikowa L w granicach 18<L≤35, Stropy bezpośrednie bardzo trudne i trudne do utrzymania. Stropy rozpadające się (L = 30), pełne dziur, obwałów i spękań. Stropy wiszące na obudowie, bardzo zawalające się , kruche, niebezpieczne.
c) III Klasa – liczba wskaźnikowa L w granicach 35<L≤60, Stropy przy dolnej granicy wartości L spękane z lokalnie występującymi obwałami, słabe stopniowo przechodzące w coraz mocniejsze . Przy górnej granicy L – dość dobre, łatwo przechodzące w stan zawału
d) IV Klasa – liczba wskaźnikowa L w granicach 60<L≤130, Stropy przy dolnej granicy wartości L dobre, stopniowo coraz trwalsze, następnie bardzo dobre, stwarzające dobre warunki pracy, typowo zawałowe , w pobliżu górnej granicy L przechodzą jednak trudno w stan zawału.
e) V Klasa – liczba wskaźnikowa L w granicach 130<L≤250, Stropy bardzo mocne i trwałe. Prowadzenie ścian z zawałem stropu wymaga stosowania odpowiednich technik powodowania zawału
f) VI Klasa – liczba wskaźnikowa L w granicach L>250, Stropy wybitnie mocne i trwałe. W obecnych warunkach technicznych nie przewiduje się przy takich stropach prowadzenia ścian z zawałem
17. Czynniki decydujące o wyborze systemu eksploatacji –
a) grubość pokładu – wybieranie jednowarstwowe lub wielowarstwowe wpływa na technologię eksploatacji
b) kąt nachylenia pokładu – przy dużych nachyleniach występuje zagrożenie opadu urobku
c) rodzaj skał stropowych – strop bezpośredni, zasadniczy, fałszywy 0,1do 0,8 m
d) rodzaj skał spągowych –
e) zagrożenia naturalne – wodne, tąpaniami, metanowe, skłonność węgla do samozapalenia itp.
f) głębokość zalegania – ze wzrostem głębokości wzrasta ciśnienie i temp.
g) tektonika – złoża zaburzone
h) ochrona powierzchni – eksploatacja z podsadzką
i) stopień mechanizacji – poziom techniczny i technologiczny
j) urabialność węgla -
k) gazo nośność złoża -
l) wpływ już dokonanej eksploatacji
m) stosunki społeczne
18. Sposoby likwidacji zrobów – w górnictwie węglowym występują trzy podstawowe sposoby (kierowania stropem) likwidacji zrobów:
a) system zawałowy – polegający na zawaleniu warstw stropowych w pustce eksploatacyjnej
b) system podsadzkowy – polegający na wypełnieniu powstałej pustki poeksploatacyjnej różnego rodzaju materiałem podsadzkowym dostarczonym najczęściej spoza likwidowanego wyrobiska. Wyróżniamy podsadzkę suchą i mokrą (hydrauliczną).
c) system z całkowitym ugięciem się stropu – polegający na łagodnym obniżeniu warstw stropowych nad pustką poeksploatacyjną bez przerywania ciągłości tych warstw, ma on zastosowanie ograniczone tylko do przypadków wybierania bardzo cienkich pokładów, przy sprzyjających dla tego systemu warunkach stropowych
19. Klasyfikacja podziemnych systemów eksploatacji – ze względu na rodzaj wyrobiska eksploatacyjnego wydzielono systemy: ubierkowe, zabierkowe, komorowe i blokowe.
a) Elementami decydującymi o zaliczaniu systemu do grupy systemów ubierkowych są: - długość frontu eksploatacyjnego i sposób likwidacji przestrzeni poeksploatacyjnej. Największe długości przodka mają ściany rzędu 50 do 300 m i wybiegi od 100 do 2500 m. Systemy ścianowe stosuje się do wybierania złóż pokładów regularnych słabo zaburzonych tektonicznie. W systemach tych uzyskuje się duże wydajności przodkowe, stosowane są przeważnie w kopalniach węgla kamiennego.
b) systemy zabierkowe – zabierka jest to wyrobisko o większym przodku, zwykle 4 – 8 m szerokości w którym likwidacja zrobów następuje po wybraniu części złoża objętego zabierką. Wysokość zabierki jest równa grubości złoża lub wydzielonej warstwy do 8 m. Systemy filarowo – zabierkowe stosuje się do wybierania złóż rud o zmiennej miąższości. Systemy długich zabierek stosuje się do wybierania resztek złóż lub złóż zalegających w filarach ochronnych
c) systemy komorowe – między komorami pozostawia się filary ciągłe prostokątne lub kołowe. Zadaniem filarów jest stałe lub okresowe utrzymanie stateczności stropu. Podstawową cechą tych systemów jest utrzymanie przestrzeni poeksploatacyjnej o dużej powierzchni przez duży okres. Systemy komorowe właściwe i komorowo – filarowe stosuje się do wybierania złóż grubych, które eksploatuje się na całą miąższość lub z podziałem na poziomy piętra i warstwy.
d) systemy blokowe – stosowane przy skałach stropowych o niskiej wytrzymałości lub jeżeli strop został naruszony wcześniejszą eksploatacją. Dzieli się na systemy wybierania blokami poziomymi i pionowymi.
20. Systemy ścianowe – poprzeczny, podłużny, przekątny
22. Strefy zawału – bezpośrednio nad obudową znajduje się strefa zawału pełnego jest to strefa zniszczenia górotworu obejmująca swoim zasięgiem Zp = (1,5 do 2) g, gdzie g – to miąższość złoża. Druga strefa to strefa zawału wysokiego jest to strefa uszkodzenia górotworu, strefa działania Zw = (1 do 1,5) g. Trzecia strefa zwału to strefa osiadania pełnego, naruszenie górotworu do powierzchni ziemi.
25. Ogólne zasady eksploatacji złóż węglowych – zasady eksploatacji wynikają:
a) z ogólnych zasad ekonomicznych – obowiązujące w gospodarce narodowej nakazują prowadzenie eksploatacji złoża w taki sposób aby:
- kopalnia była rentowna i zapewniała planowaną ilość i jakość minerału użytecznego dla gospodarki narodowej
- złoże wybierane było czysto, z minimalnymi stratami kopaliny użytecznej pozostawionej w zrobach i straconej bezpowrotnie dla gospodarki
- zapewniona była należyta ochrona środowiska naturalnego oraz zabezpieczenie obiektów powierzchniowych ważnych dla gospodarki, jak również budowli o znaczeniu historycznym i architektonicznym
- chronić poziomy izolacyjne i wodonośne
b) względy bezpieczeństwa – wymagają aby proces eksploatacji nie dopuszczał do koncentracji ciśnień w górotworze i przez to nie sprzyjał powstawaniu tąpań oraz zawałów zagrażającym ludziom i urządzeniom pracującym w wyrobiskach górniczych oraz aby gwarantował odpowiednie przewietrzanie wyrobisk górniczych i stwarzał w nich odpowiednie warunki pracy. Eksploatacja złoża nie może być prowadzona chaotycznie, lecz planowo z możliwie regularną linią frontu wybierania.
Front robót może być od granic lub do granic obszaru górniczego
26. Wpływ tektoniki na warunki eksploatacji złóż – uskoki należą do głównych czynników utrudniających prowadzenie masowej eksploatacji, ponieważ są źródłem wielu zagrożeń oraz powoduje przerwanie ciągłości złoża zmuszając do zmiany układu wyrobisk. W trakcie rozpoznawania złoża otworami wiertniczymi wykrywa się na ogół tylko większe uskoki o zrzutach od kilkunastu do kilkuset metrów. Uskoki mniejsze o zrzutach parometrowych z reguły pozostają nie wykryte. O ich obecności świadczy zanik złoża w eksploatowanym wyrobisku, co pociąga za sobą konieczność poszukiwania dalszej części złoża w skrzydle zauskokowym. Utrudnia to realizację planowej produkcji. Dla potrzeb górniczych uskoki można klasyfikować na podstawie wielkości ich zrzutu tj; - drobne do 2 m, - średnie od 2 do 20 m, - duże od 20 do 200 m, bardzo duże powyżej 200 m. Uskoki bardzo drobne o zrzucie do 0,3 m nie mają wpływu na przebieg eksploatacji. Uskoki duże i bardzo duże stanowią z reguły granice poszczególnych części złoża eksploatowanego oddzielnie, niejednokrotnie wymagających osobnego udostępniania. W złożach pokładowych o małej miąższości eksploatowanych systemem ścianowym uskoki o zrzutach większych od miąższości pokładu stanowią z reguły granice pól ścianowych. Uskoki o zrzutach mniejszych od miąższości pokładu utrudniają prowadzenie eksploatacji zwłaszcza gdy zrzut jest mniejszy od ½ miąższości pokładu. Uskoki drobne i średnie o zrzutach kilkumetrowych są wykrywane na ogół dopiero w trakcie prowadzenia prac przygotowawczych.
30. Def. Podstawowe
1. – wybuch – błyskawiczna reakcja chemiczna podczas której wydziela się duża ilość ciepła i gazów przy równoczesnym dużym stężeniu energii. Wybuchowi towarzyszy: - wykonanie pracy, - efekt dźwiękowy, - niekiedy efekt świetlny.
2. – Rodzaje wybuchów – a) chemiczne - jest to gwałtowna reakcja chemiczna podczas wybuchu chemicznego tworzą się nowe związki chemiczne np. podczas wybuchu metanu tworzy się dwutlenek węgla oraz para wodna.
b) fizyczne – podczas wybuchu chemicznego nie zachodzi żadna reakcja chemiczna; nie tworzą się nowe związki chemiczne.
3. – detonacja – rozkład MW rozpoczyna się w miejscu zainicjowania i podobnie do fali rozprzestrzenia się z olbrzymią prędkością na dalsze części MW. Prędkość tej fali zależy od składu chemicznego MW i wynosi od 1000 m/s do 9000 m/s.
4. – eksplozja – znacznie wolniejszy rozkład MW prędkość rozkładu nie przekracza 1000 m/s, jest zjawiskiem charakterystycznym dla materiałów wolno działających miotających (proch czarny)
5. – defragdacja – powolne przejście MW z ciała stałego w gazowy, przebiegające bez huku. Przyczyną defragdacja jest zła jakość MW, zawilgocenie otworu, nie wyczyszczenie otworu ze zwiercin, zbyt duża odległość naboi od siebie.
6. – Wymagania stawiane GMW – a) dostateczna stałość – GMW w określonym przedziale czasowym nie powinny zmienić swojej postaci, ani tym bardziej nie powinni zmienić swojego składu chemicznego, by nie pogorszyć swoich własności użytkowych.
b) poręczność – powinni mieć taką postać, by były chętnie przez górników strzałowych stosowane. Poręczność MW nabojowanych zależy przede wszystkim od twardości naboi, ich średnicy i masy, a także od rodzaju i jakości opakowania.
c) bezpieczeństwo manipulacji – nie mogą być zbyt wrażliwe na bodźce zewnętrzne, gdyż mogły by wybuchnąć od bodźców przypadkowych, nie zamierzonych. Nie mogą być również za mało wrażliwe, bo wtedy do ich pobudzenia należało użyć silnych i drogich środków pobudzających.
d) dostateczna wydajność – powinni zapewniać dostateczną opłacalność stosowania. Przez opłacalność stosowani można rozumieć zarówno udział kosztów MW w ogólnych kosztach wydobycia kopalni, jak i koszt strzelania nakładowego pojedynczego kamienia, nawet młotem mechanicznym, będzie dużo niższy.
31. Środki strzelnicze (MW, środki inicjujące, środki zapalające, sprzęt strzelniczy) –
a) MW – skalne, - węglowe, - metanowe, - metanowe specjalne,
b) Środki inicjujące – należą do nich: - spłonki, - ZE ostre, - lonty detonacyjne, - pobudzacze (detonatory)
c) Środki zapalające – lonty detonacyjne
d) Sprzęt strzelniczy – przodkowe skrzynie strzałowe, - puszki na MW, - ładownice na ZE, - spłonkownice i torby strzelnicze, - zapalarki elektryczne, - przewody strzałowe, - szybkozłącza górnicze, - otoczki ochronne, - przyrządy do kontroli ciągłości obwodów strzałowych, - nabijaki drewniane, - czerwone nakładki ostrzegawcze, - taśma izolacyjna,
32. Rodzaje ładunków MW, (inicjowanie ładunków, przybitka) –
a) przybitka
1) rola przybitki w otworze strzałowym – izoluje gorące produkty detonacji i zapobiega wyrzucenia ich w atmosferę przodka, poprawienie warunków przemiany w otworze, a to oznacza większą efektywność wybuchu, oraz całkowite spalenie wszystkich składników MW.
2) materiały do przybitki to: (glina, glina z piaskiem, piasek luzem lub w pojemnikach, woda lub woda w pojemnikach)
3) długość przybitki w otworze strzałowym –
a) długość przybitki nie mniej niż 30 cm i zawsze do końca otworu
b) w otworach powyżej 1,5 m dł. przybitki powinna wynosić nie mniej niż 1/3 dł. otworu strzałowego
c) w otworach strzałowych o głębokości do 1,5m długość przybitki powinna wynosić:
- przy stosowaniu MW metanowych i węglowych nie mniej niż połowę długości otworu strzałowego
- przy stosowaniu MW metanowych specjalnych nie mniej niż 1/3 długości otworu strzałowego
33. Klasyfikacja MW z uwagi na bezpieczeństwo stosowania w kopalniach podziemnych – w zależności od stopnia bezpieczeństwa wobec mieszaniny metanu z powietrzem oraz pyłu węglowego z powietrzem wyróżnia się następujące grupy GMW:
a) skalne – nie posiadają żadnego stopnia bezpieczeństwa wobec mieszaniny metanu z powietrzem i pyłu węglowego z powietrzem, kolor opakowania naboi czerwony. MW ten może być stosowany tylko w kamieniu do zawartości 0,5 % metanu.
b) węglowe - nie posiadają żadnego stopnia bezpieczeństwa wobec mieszaniny metanu z powietrzem, a wobec mieszaniny pyłu węglowego z powietrzem znikomy, kolor opakowania niebieski. MW ten może być stosowany w kamieniu, a w węglu w stopniu ograniczonym do zawartości 0,5 % metanu.
c) metanowe – posiadają określony stopień bezpieczeństwa zarówno wobec mieszaniny metanu z powietrzem jak i pyłu węglowego z powietrzem. Kolor opakowania kremowy. MW ten może być stosowany w kamieniu, i w węglu do zawartości 1 % metanu
d) metanowe specjalne – posiadają podwyższony stopień bezpieczeństwa wobec mieszaniny metanu z powietrzem i pyłu węglowego z powietrzem. Kolor opakowania kremowy z dwoma czarnymi paskami. MW ten może być stosowany w kamieniu, i w węglu do zawartości 1,5 % metanu
34. Klasyfikacja ZE oznaczenia – GZE dzielimy na:
a) grupy – w zależności od stopnia bezpieczeństwa wobec metanu i pyłu węglowego – oznaczone symbolami:
S – skalne – dla których nie wymaga się bezpieczeństwa wobec mieszanin CH4 z powietrzem i pyłu węglowego z powietrzem.
W – węglowe – które spełniają określone wymagania bezpieczeństwa tylko wobec mieszaniny pyłu węglowego z powietrzem.
M – metanowe – które spełniają określone wymagania bezpieczeństwa wobec mieszanin zarówno metanu jak i pyłu węglowego z powietrzem.
b) klasy – w zależności od stopnia bezpieczeństwa wobec prądu elektrycznego GZE dzielimy
- 0,20 A – o bezpiecznym natężeniu prądu 0,20 A
- 0,45 A - o bezpiecznym natężeniu prądu 0,45 A
- 2,0 A - o bezpiecznym natężeniu prądu 2,0 A
Bezpieczne natężenie prądu jest to taka wielkość natężenia prądu, który płynąc przez zapalnik w ciągu 5 minut nie powoduje jego odpalenia
c) rodzaje GZE – w zależności od czasu zadziałania GZE
- U – mikrosekundowe – o czasie zadziałania poniżej 1 ms
- N – natychmiastowe – o czasie zadziałania poniżej 1 – 12 ms
- M – milisekundowe – o znamionowym czasie zadziałania stopnia pierwszego 13 – 100 ms
- P – półsekundowe – o znamionowym czasie zadziałania stopnia pierwszego 0,5 s
- S – sekundowe – o znamionowym czasie zadziałania stopnia pierwszego 1s
d) typy GZE – w zależności od dodatkowych własności GZE dzielimy:
- B – antyelektrostatyczne – odporne na wyładowania elektryczności statycznej
- C – ciśnienioodporne – odporne na ciśnienie powyżej 0,02 MPa (0,2at)
- ...
licha2