Skuteczność kotwienia dla ochrony skrzyżowania ściana–chodnik w świetle doświadczeń KWK Knurów–Szczygłowice

• Autorzy: Duży S. , Głuch P. , Michalik G. , Ratajczak A.

Identyfikatory

DOI

10.24425/123710

Warianty tytułu

EN

Effectiveness of bolting for wall and heading crossings in light of the Knurów–Szczygłowice Coal Mine experience

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Skuteczna ochrona (wzmocnienie obudowy) skrzyżowania ściana–chodnik zapewnia ciągłość cyklu produkcyjnego, a mianowicie szybkie przesunięcie przenośnika ścianowego do czoła ściany. Stosowanie niskiego bądź wysokiego kotwienia jako elementu wzmacniającego obudowę podporową skrzyżowania ściana-chodnik, pozwala na wyeliminowanie tradycyjnych sposobów utrzymania skrzyżowania ściana–chodnik, a tym samym pozwala na efektywne wykorzystanie wysokiej wydajności nowoczesnych kompleksów ścianowych. W artykule przedstawiono długoletnie doświadczenia dołowe kopalni Knurów–Szczygłowice w zakresie stosowania, dla skutecznego utrzymania skrzyżowania ściana-chodnik, obudowy przykotwionej do górotworu przy pomocy dwóch par kotwi, wykazując pełną przydatność techniczną i ekonomiczną takiego sposobu wzmocnienia obudowy. W artykule zwrócono również uwagę na bezpieczeństwo pracy oraz na coraz powszechniejsze wykorzystanie badań endoskopowych przy określeniu zasięgu strefy spękań rzutujące bezpośrednio na właściwy dobór odpowiedniej liczby, nośności oraz długości stosowanych kotew. Przeprowadzone badania dołowe zasięgu strefy spękań i rozwarstwień stropu (endoskopowe i przy pomocy rozwarstwieniomierzy linkowych) przed frontem czynnej ściany, a także przeprowadzone badania laboratoryjne (stanowiskowe) pozwoliły określić współczynnik bezpieczeństwa utrzymania skrzyżowania ściana–chodnik rzutujący bezpośrednio na konieczność zabudowy dodatkowego wzmocnienia. Wartość współczynnika bezpieczeństwa Sbść-ch większa od 1 jest korzystna i bezpieczna, a wartość mniejsza lub równa 1 może prowadzić do znacznego pogorszenia warunków utrzymania skrzyżowania w obudowie podporowej przykotwionej.

EN

The efficient protection (support reinforcement) of a wall and heading crossing ensures continuity of the production cycle, and that is a quick moving of the scraper conveyor to the wall. Using low or high bolting as a support reinforcement element in wall and heading crossings allows for the elimination of traditional methods of maintaining longwall-gate crossings, and therefore allows for the efficient use high performance modern wall complexes. The paper presents the long underground experience, of the Knurów–Szczygłowice mine of efficient support wall and heading crossing maintenance, which was bolted to the rock mass with the usage of two pairs of bolts, showing full technical and economical usefulness of this support reinforcement method. The article also highlights work safety and the increasingly common usage of endoscopies when specifying the range of crack areas which directly effects the proper choice in number, load-capacity and length of the used bolts. The underground studies the measurements of the reach of the zones of fracturing and roof stratification (using endoscopes and wire type stratification meters) and the laboratory tests (using the test stand) have allowed to determine the safety factor for maintenance of the longwall gangway crossing, directly resulting in the necessity to install additional reinforcement. The value of the safety factor Sbsc-ch greater than 1 is advantageous and safe, and the value less than or equal to 1 can lead to a significant deterioration of the conditions of maintenance of a wall and heading crossing which was bolted.

Słowa kluczowe

PL

obudowa kotwowa; strefa spękań; badania dołowe; bezpieczeństwo pracy

EN

roof bolting; fracture zone; underground measurements; work safety

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 103
• Strony: 103--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Duży S.

• Politechnika Śląska, Gliwice

autor

Głuch P.

• PRO-KOM, Paniówki

autor

Michalik G.

• JSW SA KWK Knurów–Szczygłowice, Knurów

autor

Ratajczak A.

• JSW SA KWK Knurów–Szczygłowice, Knurów

Bibliografia

• [1] Duży, S. 2001. Stateczność obudowy kotwiowo-podporowej i skał otaczających chodniki przyścianowe poddane oddziaływaniu czynnego frontu eksploatacyjnego w świetle badań kopalni. Materiały Konferencyjne – Nowoczesne Technologie Górnicze, Gliwice–Ustroń, s. 97–108.
• [2] Duży i in. 2016 – Duży, S., Głuch, P., Śledź, T., Kleibert, P. i Ratajczak, A. 2016. Geotechniczne aspekty utrzymania skrzyżowania ściana–chodnik w świetle doświadczeń kopalni „Knurów–Szczygłowice” Ruch „Knurów”. Budownictwo Górnicze i Tunelowe nr 4, s. 1–13.
• [3] Duży, S. 2016. Ocena stopnia bezpieczeństwa wyrobisk korytarzowych zlokalizowanych na terenach pogórniczych. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN nr 95, Kraków, s. 27–40.
• [4] Duży i in. 2017a – Duży, S., Głuch, P. i Ratajczak, A. 2017a. Badanie strefy spękań w stropie wyrobiska przyścianowego w obudowie podporowo-kotwowej dla oceny bezpieczeństwa skrzyżowania ściana–chodnik. Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji t. 6, nr 3, s. 46–58.
• [5] Duży i in. 2017b – Duży, S., Michalik, G., Śledź, T. i Ratajczak, A. 2017b. Określenie zasięgu strefy spękań dla ochrony skrzyżowania ściana–chodnik w świetle doświadczeń KWK „Knurów–Szczygłowice” Ruch „Knurów”. Wiadomości Górnicze nr 7–8, s. 382–391.
• [6] Dyduch, G. i Czempas, A. 2015. Wykorzystanie techniki wizualnej do monitorowania przestrzeni wyrobiska za tamami izolacyjnymi. Budownictwo Górnicze i Tunelowe nr 2, s. 14–17.
• [7] Dzierżęga, S. i Głuch, P. 2000. Ocena stopnia bezpieczeństwa wyrobiska wykonanego w obudowie kotwiowej. Materiały Konferencyjne – Nowoczesne Technologie Górnicze, Gliwice–Ustroń. s. 201–213.
• [8] Dzierżęga i in. 2001 – Dzierżęga, S., Głuch, P. i Jeziorowski, W. 2001. Trójpoziomowy pomiar rozwarstwień skał stropowych w wyrobisku wykonanym w obudowie kotwowej. Materiały Konferencyjne – Nowoczesne Technologie Górnicze, Gliwice–Ustroń, s. 125–134.
• [9] Głuch, P. i Ratajczak, A. 2013. Doświadczenia ze stosowania kotwi strunowych do wysokiego kotwienia górotworu. Monografia CBiDGP „Problemy bezpieczeństwa w budowie i eksploatacji maszyn i urządzeń górnictwa podziemnego”, Lędziny, s. 163–178.
• [10] Herezy, Ł. 2012. Kształtowanie się zasięgu strefy spękań w otoczeniu wyrobisk przyścianowych w warunkach geologiczno-górniczych LW „Bogdanka” S.A. Przegląd Górniczy nr 5, s. 27–36.
• [11] Herezy, Ł. 2015. Zasięg strefy spękań w otoczeniu wyrobiska przyścianowego w trakcie dwóch faz jego istnienia – za frontem pierwszej i przed frontem drugiej ściany. Przegląd Górniczy nr 4, s. 47–51.
• [12] Kłeczek, Z. 1994. Geomechanik górnicza. Katowice: Śląskie Wydawnictwo Techniczne.
• [13] Lubosik, Z. i Walentek, A. 2016. Przejawy ciśnienia eksploatacyjnego w chodnikach przyścianowych zlokalizowanych na głębokości około 1000 m – badania dołowe. Przegląd Górniczy nr 3, s. 8–16.
• [14] Małkowski i in. 2017 – Małkowski, P., Majcherczyk, T. i Niedbalski, Z. 2017. Zastosowanie kotwi dla zwiększenia rozstawu odrzwi obudowy podporowej w wyrobiskach korytarzowych. Przegląd Górniczy nr 7, s. 12–22.
• [15] Matuszewski i in. 2011 – Matuszewski, J., Ratajczak, A. i Głuch, P. 2011. Doświadczenia z utrzymania skrzyżowania ściana-chodnik w warunkach KWK „Knurów–Szczygłowice” Ruch Knurów. Górnictwo i Geologia t. 6, z. 1, s. 159–177.
• [16] Nierobisz i in. 2001 – Nierobisz, A., Pytlik, A. i Nowak, H. 2001. Charakterystyka pracy kotwi przy obciążeniach dynamicznych w świetle badań stanowiskowych. Materiały Konferencyjne – Nowoczesne Technologie Górnicze, Gliwice–Ustroń, s. 307–322.
• [17] Nierobisz, A. i Jeziorowski, W. 2009. Obudowa kotwiowa w kopalniach węgla kamiennego. Wiadomości Górnicze nr 4, s. 241–249.
• [18] Sałustowicz, A. 1968. Zarys mechaniki górotworu. Katowice: Wydawnictwo Śląsk.
• [19] Skrzypkowski i in. 2015 – Skrzypkowski, K., Korzeniowski, W. i Herezy, Ł. 2015. Metody badania obudowy kotwowej w Katedrze Górnictwa Podziemnego AGH. CUPRUM – Czasopismo Naukowo-Techniczne Górnictwa Rud nr 3, s. 49–60.
• [20] Walentek, A. i Lubosik, Z. 2017. Optymalizacja obudowy wyrobisk przyścianowych zlokalizowanych na głębokości większej niż 1000 m. Przegląd Górniczy nr 2, s. 76–84.
• [21] Zimończyk i in. 2006 – Zimończyk, J., Tytko, J., Mąka, B., Pierchała, J. i Głuch, P. 2006. Rozwiązanie wzmacniania obudowy podporowej podciągiem zespolonym kotwionym do stropu kotwiami strunowymi. Materiały Konferencyjne – Nowoczesne Technologie Górnicze, Gliwice–Ustroń, s. 192–205.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).