Skuteczne rozwiązania w systemie wysokiego kotwienia dla wzmacniania obudowy podporowej

• Autorzy: Rak Z. , Stasica J. , Burtan Z.

Warianty tytułu

EN

Effective solutions in the long rock bolting system for strengthening the standing support

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Rola wysokiego kotwienia górotworu z wykorzystaniem kotwi strunowych dla wzmacniania obudów podporowych w polskim górnictwie węgla kamiennego systematycznie rośnie. Jest to związane głównie z koniecznością zwiększania nośności systemów obudowy podporowej wobec coraz trudniejszych warunków obciążeniowych powodowanych głównie wzrostem głębokości, rozbudowaną tektoniką i wpływami eksploatacji dokonanej w aktualnie wybieranych złożach. Nie bez znaczenia jest tu także fakt stosowania coraz większych przekrojów wyrobisk, powodowany zarówno względami energomaszynowymi, jak i wentylacyjnymi. Wobec zaistniałych w ostatnim czasie zawałów wyrobisk w obudowie podporowej problem poszukiwania nowych rozwiązań w zakresie obudów podporowo-kotwowych nabiera szczególnego znaczenia. Artykuł w pierwszej części prezentuje zakres stosowania wysokiego kotwienia w polskich kopalniach węgla kamiennego. Przytaczane przykłady pochodzą z wdrożeń zrealizowanych w ciągu kilkunastu ostatnich lat z udziałem autorów niniejszego artykułu. Przedstawiono m.in. rozwiązania przykotwiania wyrobisk przyścianowych, również tych utrzymywanych za ścianą, przecinek rozruchowych oraz skrzyżowań wyrobisk korytarzowych. W następnej części artykułu zaprezentowano rolę wykładki mechanicznej w zapewnieniu właściwej współpracy obudowy kotwowej z podporową. Szczególną uwagę zwrócono na zasadność stosowania sprężania górotworu poprzez nadawanie naciągu wstępnego. Przedstawiono możliwość jednoczesnego wykorzystania kotwi dla potrzeb bezpodporowego utrzymania skrzyżowania ściana-chodnik i bezpośredniego wzmacniania górotworu stropowego poprzez wykorzystanie kotwi strunowych z podwójnym zamkiem opartym na zacisku Gifforda.

EN

The role of long rock bolting of rock mass using cable bolts for reinforcing arch yielding support in the Polish hard coal mining is steadily increasing. This is mainly related to the necessity of increasing the bearing capacity of the steel arching systems regarding increasingly difficult load conditions caused mainly by the increase in depth, the expanded tectonics and the influences of exploitation in the currently selected deposits. Also, the fact of applying more and more larger cross-sections of excavations brought about both energy-mechanical and ventilation considerations is not insignificant. I n view of the recent increase of rock falls in excavations performed in lining support, the problem of finding new solutions in the case of combined steel arch yielding with rock bolt support takes on special significance. I n the first part the article presents the range of long bolting in Polish hard coal mines. All of the cited examples came from introduced implementations over the past several years with the participations of the authors of this article. The solutions of using rock bolting in the maingate and tailgate also those maintained behind the longwall face and open-off cross cuts were presented. In the next part of article, the role of mechanical lining to ensure the proper cooperation of the rock bolt with arch yielding support was introduced. Particular attention was paid to the validity of using rock mass compression by pre-tensioning. T he possibility of the simultaneous use of rock bolts for purpose of non-support maintenance of crossing longwall face and roadways and the direct reinforcement of the roof rock mass by means of using string bolts with double lock based on the Gifford clamp was presented.

Słowa kluczowe

PL

wzmocnienie obudowy; przykotwienie obudowy podporowej; kotew strunowa; wykładka mechaniczna; naciąg wstępny

EN

reinforcement of support; reinforcement of arch yielding support by means of rock bolts; string rock bolt; mechanical lining; pre-tensioning

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Rocznik: 2017
• Tom: nr 101
• Strony: 101--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., zdj.

Twórcy

autor

Rak Z.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Stasica J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Burtan Z.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• 1.Bobek i in. 2014 – Bobek, R., Śledź T., Ratajczak A. i Głuch P. 2014. Problemy utrzymania chodników przyścianowych w warunkach zagrożeń naturalnych w KWK „Knurów-Szczygłowice” Ruch Knurów. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN nr 86, s. 123–149.
• 2. Burtan i in. 2010 – Burtan, Z., Rak, Z. i Stasica, J. 2010. Kierunki rozwoju technologii przygotowawczych w polskim górnictwie węgla kamiennego. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2, s. 3–10.
• 3. Cała i in. 2001 – Cała, M., Flisiak, J. i Tajduś, A. 2001. Mechanizm współpracy kotwi z górotworem o zróżnicowanej budowie. Biblioteka Szkoły Eksploatacji Podziemnej, Kraków: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi PAN, 189 s.
• 4. Chmielewski i in. 2009 – Chmielewski, J., Karlikowski, S. i Kozek, B. 2009. Poprawa postępów drążenia wyrobisk przygotowawczych w świetle doświadczeń kopalni Lubelski Węgiel „Bogdanka” S.A. Materiały Konferencyjne Szkoły Eksploatacji Podziemnej, Kraków, s. 253–263.
• 5. Cholewa i in. 2012 – Cholewa, M., Rak, Z. i Stasica, J. 2012. Metody i efekty wzmacniania wyrobiska przyścianowego w celu jego utrzymania za frontem ściany. Budownictwo Górnicze i Tunelowe 3, s. 27–38.
• 6. Geofinal. Vrtaci stroje. [Online] Dostępne w: http://www.jennmar.com/pdfs/JENNMAR_Products_Interactive_ web.pdf [Dostęp: 12.06.2017].
• 7. Jennmar. Coal and hard rock mining. [Online] Dostępne w: http://www.geofinal.cz/vrtaci-stroje [Dostęp: 12.06.2017].
• 8. Małkowski i in. 2011a – Małkowski, P., Rak, Z. i Stasica, J. 2011. Elementy wykonywania wykładki mechanicznej w świetle dotychczasowych doświadczeń. Prace Naukowe GIG, Problemy współczesnego Górnictwa. Kwartalnik nr 1/1, s. 316–326.
• 9. Małkowski, P. i Rak, Z. 2011. Wpływ wykładki mechanicznej na stan naprężenia i wytężenia górotworu w otoczeniu chodnika przyścianowego wykonanego w słabych skałach karbońskich. Prace Naukowe GIG, Problemy współczesnego Górnictwa. Kwartalnik nr 1/1, s. 251–262.
• 10. Rak, Z. i Stasica, J. 2006. Kotew strunowa jako element obudowy wyrobisk korytarzowych w polskich kopalniach węgla kamiennego. Przegląd Górniczy nr 9, s. 21–29.
• 11. Rak, Z. 2011a. Utrzymanie wyrobisk przyścianowych za frontem eksploatacji w trudnych warunkach geologicznogórniczych na przykładzie Kopalni LW „Bogdanka” S.A. Cz. 1. Przegląd technologii. Przegląd Górniczy nr 1–2, s. 33–42.
• 12. Rak, Z. 2011b. Utrzymanie chodnika za ścianą w trudnych warunkach geologiczno-górniczych na przykładzie Kopalni LW „Bogdanka” S.A. Cz. II. Doświadczenia ruchowe. Przegląd Górniczy nr 1–2, s. 43–50.
• 13. Rak i in. 2015 – Rak, Z., Stasica, J., Ciepliński, Z. i Borgieł, D. 2015. Wysokowydajny przodek chodnikowy w drążeniu wyrobisk przewidzianych do późniejszego wykorzystania w jednostronnym otoczeniu zrobów. Przegląd Górniczy nr 6, s. 16–22.
• 14. Rak i in. 2016 – Rak, Z., Stasica, J. i Rawicki, Z. 2016. Wybrane zagadnienia stosowania obudowy kotwowej dla wzmacniania obudowy podporowej w wyrobiskach przygotowawczych. Bezpieczeństwo Pracy i Ochrona Środowiska w Górnictwie 2, s. 3–13.
• 15. Stankus i in. 2014 – Stankus, J., Li, X., Giza, D. i Rutyna, M. 2014. Kotwienie górotworu i cementacja: zastosowanie kotew linowych SUMO w Western U.S. Longwall Recovery. Materiały konferencyjne: XXI Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna z cyklu górnicze zagrożenia naturalne 2014 Zagrożenia naturalne a bezpieczne i efektywne Kopalnie, s. 35–37.
• 16. Wardas i in. 2013 – Wardas, A., Bobek, R., Śledź, T., Mąka, B., Ratajczak, A. i Głuch, P. 2013. Utrzymanie chodnika przyścianowego 20a w pokładzie 405/3 w warunkach zagrożeń naturalnych kopalni „Knurów – Szczygłowice” Ruch Knurów. Górnictwo i Geologia t. 8, z.1. Gliwice, s. 125–139.
• 17. Wardas i in. 2016 – Wardas, A., Bobek, R., Śledź, T., Twardokęs, J., Ratajczak, A. i Głuch, P. 2016. Sposoby wzmocnienia górotworu dla poprawy stateczności wyrobisk korytarzowych na dużej głębokości w warunkach występowania zagrożeń naturalnych i technicznych w kopalniach węgla kamiennego. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk nr 94, s. 53–66.

Uwagi

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