Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyzwania związane z wydobyciem w systemie filarowo-komorowym na głębokości 900 metrów w Czechach

Schloemer W. J.

Inżynieria Górnicza

|

2014

|

nr 3

29--34

PL

W artykule przedstawiono proces wydobycia z zastosowaniem systemu komorowo-filarowego na głębokości 900 m w czeskiej kopalni ČSM, stanowiący jednocześnie próbę prowadzenia prawdopodobnie najgłębszej eksploatacji z użyciem tego systemu wybierania złoża. Opisano szczegółowo warunki geologiczne, w jakich wydobycie jest prowadzone, oraz sposób określenia rozmiarów filarów. Metodą zabezpieczającą podtrzymywanie górotworu jest kotwienie przedstawione w trzech różnych wersjach. Następnie przeanalizowano ryzyka, takie jak samozapłon czy kwestie związane z prowadzeniem wydobycia. W części podsumowującej wymieniono obowiązki monitorowania aktywności górniczej nałożone na Spółkę OKD przez czeski Urząd Górniczy.

EN

Presentation of the room and pillar mining method at a depth of 900 m depths, in the Czech mine ČSM, which is an attempt to conduct probably the deepest exploitation of coal with use of this method. The article describes in detail the geological conditions under which the mining is conducted and explains how to determine the size of the pillars. The method of roof and cavity support is bolting, presented in the article in three different versions. Moreover, the risks were analyzed including spontaneous combustion and others related to the mining activity. The summary section includes a list of monitoring responsibilities related to the mining activity that were put on the OKD company by the Czech Mining Authority.

2

Simulation of load-haul-dump of mining method

Cech J.

Archives of Mining Sciences

|

2010

|

Vol. 55, no 1

141-150

EN

A simulation model of load-haul-ump stoping phase within mining method applied to Slovak magnesite deposits is concisely presented. Its first phase was already published (Čech, 2004) dealing especially with layout and architectural aspects of the mining method which consists in a combination of the room-and-pillar and cut-and-fi ll method (see Fig. 1). In the second stage of the model there are brought next possibilities to investigate and optimizing the method during its planning and operational activities particularly in selective extraction in order to determine adequate spatial advance and deploying the trackless mining mechanization. The big advantage of the model is experimentally setting spatial scenario for LHD activities (see Fig. 2) as well as rich reporting of process under study including quality of outputs and economic results in stope. A simulation study with aim to obtain a notion about quality of outputs as for chemical components, utilizing of ore pass and cost spending at concrete stope conditions is also provided. More generally meant research was carried out as for dependency of haulage distances and number concrete loaders deployed there on capacity of stope and is also involved.

PL

W pracy krótko przedstawiono model symulacyjny procesów ładowania, odstawiania i zwałowania urobku zastosowanych w ramach prowadzenia prac górniczych według metody zastosowanej w słowackiej kopalni złóż magnezytu. Pierwsza część pracy, opublikowana już wcześniej (Čech, 2004) poświecona jest zagadnieniom planowania prac górniczych w ujęciu przestrzennym i rozmieszczeniu poszczególnych elementów i urządzeń w ramach zastosowanej metody wydobycia stanowiącej połączenie wybierania filarowo-komorowego i podsadzania wyrobisk (Rys. 1). W drugim etapie modelowania przedstawiono nowe obszary do potencjalnych badań oraz możliwości optymalizacji metody na etapie planowania i prowadzenia prac górniczych, zwłaszcza w odniesieniu do prowadzenia selektywnego wydobycia. Optymalizacja dotyczy określenia odpowiedniego postępu (w kontekście planowania przestrzennego) oraz zastosowania urządzeń beztorowych w ramach mechanizacji. Wielką zaletą modelu jest opracowanie eksperymentalnego układu przestrzennego i scenariusza prowadzenia procesów ładowania, odstawiania i zwałowania urobku (Rys. 2) oraz sposób rejestrowania badanych procesów, uwzględniający takie czynniki jak jakość urobku i wyniki ekonomiczne dla danego przodka. Przedstawiono badania symulacyjne prowadzone w celu określenia poziomu jakości urobku, w aspekcie jego składu chemicznego, wykorzystania zsypu do rudy oraz kosztów związanych z eksploatacją konkretnego przodka w panujących tam określonych warunkach. W ujęciu bardziej ogólnym, celem badań było także znalezienie zależności pomiędzy odległością do przetransportowania odstawianego urobku a ilością wykorzystywanych ładowarek, w zależności od wydajności przodka. Symulacje prowadzonych prac górniczych prowadzono przy założeniu że metoda wybierania traktowana jest jako układ dynamiczny, na podstawie tego założenia zbudowano model. Obszar jego zastosowań obejmuje badania i optymalizację nowej progresywnej metody prowadzenia prac górniczych, zastosowanej w słowackiej kopalni złóż magnezytu i stanowiącej połączenie dwóch wymienionych powyżej metod wybierania. Nowa metoda umożliwia prowadzenie działalności górniczej wybiórczo, z wykorzystaniem rozmaitych urządzeń beztorowych w ramach mechanizacji, co otwiera nowe perspektywy dla badań symulacyjnych. Przykładem wykorzystania modelu dla określenia wielkości uzysku oraz określenia najkorzystniejszej lokalizacji zsypu do rudy jest wspomniana wcześniej publikacja. W drugim etapie modelowania pojawiają się nowe możliwości, które zostaną pokrótce omówione. Symulacje stały się niezwykle atrakcyjną techniką stosowaną w projektowaniu, planowaniu, oraz badaniach operacyjnych związanych z górnictwem. Całościowy przegląd i rys historyczny, zwłaszcza przedstawiony w ramach sympozjum APCOM (Zastosowanie technik komputerowych i badań operacyjnych w górnictwie), wskazują na szerokie zastosowania symulacji do badań i rozwiązywania problemów związanych z układami transportu bliskiego w górnictwie, widoczny jest także trend w kierunku używania pakietów symulacyjnych ogólnego zastosowania na zasadach komercyjnych. Jednakże, istnieje wiele rodzajów symulacji odpowiednich dla danej grupy zagadnień i układów, które muszą zostać określone i odpowiednio zdefiniowane. Nasze poglądy na temat symulacji mogą więc być bardziej ogólne (Law, 2006; Henderson & Nelson, 2006). Koncentrujemy się na koncepcji modelu będącego dogodnym opisem badanego układu. Przykładowo, w przypadku układów dyskretnych symulowany czas zmieniać się będzie w sposób dyskretny a uaktualniany będzie w odniesieniu do kolejnego wydarzenia (Rys. 3). Zasady działania dynamiki takich układów w czasie w połączeniu z zastosowaniem nowej metody wybierania zostały zastosowana również w rozważanym przez nas przypadku w celu zbudowania modelu symulacyjnego. Celem badania modelowego jest rozwiązanie problemu związanego ze szczegółowym rozplanowaniem prac górniczych w ujęciu przestrzennym, zwłaszcza etapu ładowania (zbierania urobku), odstawiania urobku w postaci rudy z punktu załadunkowego oraz zwałowania urobku w trakcie prowadzenia wydobycia w oparciu o przyjętą metodę. Pojawiają się tu problemy związane z zaplanowaniem przestrzennego postępu prac na przodku oraz z wykorzystaniem specjalistycznego sprzętu i pojazdów (ładowarek, zwałowarek), które pojawić się muszą w ściśle określonych punktach. W tym przypadku symulacje komputerowe procesu zbierania urobku umożliwiają eksperymentalne zbadanie rozmaitych wariantów postępu prac na przodku w ujęciu przestrzennym dla osiągnięcia założonego celu, na przykład w postaci wielkości wydobycia lub uzyskania urobku określonej klasy. Ponadto, istnieje możliwość zbadania stopnia wykorzystania zsypów do rud w danych lokalizacjach (a także punktów składowania urobku), w celu uzyskania optymalnego rozwiązania lub uzyskania wyniku dla określonej wydajności przodka. Wymienione wyżej problemy powstać mogą w trakcie krótkoterminowego planowania prac górniczych lub w trakcie projektowania prac na przodku. W ramach eksploatacji złóż magnezytu w zakładach górniczych SMZ Jeltsava w Republice Słowackiej z wykorzystaniem metody wybierania filarowo -komorowego, przy wybieraniu warstwami z podsadzkowaniem wyrobiska, powstała konieczność zbadania możliwości wykorzystania sprzętu i pojazdów do ładowania, odstawiania i zwałowania urobku, typu ładowarki PN 2200, dobranych do konkretnych warunków pracy. Ładowarki miały być wykorzystane do dostawiania urobku z regionu przodka w ramach trasy wewnętrznej, do zsypu rudy. Zakładano, że pojedyncze ładowarki mają te same cechy technologiczne, odpowiednio zamodelowane w poszczególnych etapach ich pracy w trakcie ładowania i odstawiania urobku. Zadanie polegało na tym, by uzyskać wyniki dla tak odpowiednio zdefiniowanego procesu ładowania, odstawiania i zwałowania urobku, w celu optymalnego zaplanowania prac. Poniżej przedstawiono wybrane aspekty, które analizowano: o analizę materiałowo- chemiczną HCHR dla wybranych przypadków w celu określenia wydajności przodka (Rys. 4) o histogramy HK dla procesu zwałowania do zsypu rudy w różnych sytuacjach, gdy wyładunek jest najczęstszy (Rys. 5) o tabela wyników ekonomicznych dla poszczególnych przypadków (Rys. 6) o wpływ odległości do przebycia pomiędzy zsypem do rudy a składowiskiem urobku, przy założeniu, że wykorzystano jedną, dwie lub trzy ładowarki PN 2200, przy określonym poziomie godzinnego wydobycia z przodka (Rys. 7).

3

Simulation of mining method

Čech J.

Archives of Mining Sciences

|

2004

|

Vol. 49, nr 4

577-585

EN

A simulation model of a mining method is concisely presented. The simulation approach to model-ling of a mining method as if an dynamic system have been chosen to contribute to building such models in more general (Oberndorfer, 1993). In application area it has brought out possibilities for investigating and optimizing a new progressive mining method being used in Slovak magnesite deposits, which arose by combination of the room-and-pillar method with the cut-and-fill stoping. This method enables selecti-ve mining with deploying the trackless mining mechanization. An example of using the model in the determination of mining recovery and the placing ore pass is depicted.

PL

Krótko przedstawiono model symulacyjny metody prowadzenia wydobycia. Podejście symulacyjne do modelowania metod prowadzenia wydobycia zakłada wybór układów dynamicznych do zbudowania modelu w sensie bardziej ogólnym. W zakresie zastosowań, daje nam nowe możliwości badania i optymalizacji nowej metody urabiania ciągłego wykorzystywanej w Słowackich kopalniach magnezytu, polegającej na połączeniu tradycyjnego wybierania filarowo-komorowego z podsadzkowaniem. Metoda ta umożliwia wybieranie selektywne, z wykorzystaniem urządzeń mechanicznych. Pokazano przykładowe zastosowania modelu do określania wielkości wydobycia i położenia złoża rudy. W ciągu ostatnich lat symulacje komputerowe stały się niezwykle atrakcyjną techniką w badaniach operacyjnych w dziedzinie górnictwa. Całościowe opracowania dotyczące prawie 40-letniej historii wskazują, że symulacje komputerowe stosowane były głownie w badaniach systemów transportu materiałów w górnictwie. Zaobserwować można także wyraźną tendencję do wykorzystywania komercyjnych pakietów ogólnego przeznaczenia (Kalasky & Mutmansky, 1996, Sturgul, 1996). Istnieje wiele rodzajów symulacji, przystosowanych do modelowania różnych rodzajów systemów, które mamy zdefiniować. Przyjmujemy więc ogólnie akceptowany pogląd na symulacje (Law & Kelton, 1982). Zasadza się on na koncepcji modelu, który zazwyczaj stanowi opis badanego układu dynamicznego. W przypadku układów dyskretnych, czas w trakcie symulacji zmienia się w sposób dyskretny, co oznacza, że czas jest uaktualniany względem kolejnego wydarzenia. Jako analogię układu dynamicznego zmiennego w czasie i przestrzeni opracowano model symulacyjny działalności górniczej. Model ten opiera się na założeniu, że metoda wydobycia w trakcie wybierania z podsadzką obejmuje dokładny plan złoża z zaznaczeniem struktury i rozmieszczenia komór i filarów (Rys. 1). Ta struktura (1) wraz z odpowiednio zwymiarowanymi wartościami parametrów geometrycznych (2) zakłada możliwość wyboru strategii wydobycia dla danych warunków złoża. W artykule przedstawiono symulacje metody wybierania filarowo-komorowego zastosowanej przy eksploatacji z podsadzką złóż magnezytu (Rys. 2). W podobny sposób otrzymuje się modele innych metod eksploatacji, przy przyjęciu innej struktury i odmiennych parametrów geometrycznych filarów i komór. Modelowanie metod eksploatacji może zyskać na znaczeniu jeśli uwzględnione zostaną warunki złoża (badania geologiczne) oraz warunki prowadzenia wydobycia. Model wykorzystywany może być w szczególności do modelowania olbrzymich złóż o nieregularnych kształtach i niejednorodnym charakterze, gdzie trzeba założyć stosowanie różnych metod eksploatacji. W przypadku zastosowania modelowania (Rys. 3) do planowania eksploatacji geologicznie rozeznanej części złoża magnezytu, zakłada się wybór metody wybierania z podsadzką aby zapewnić wybiórczą eksploatację cennego minerału przy zastosowaniu ciężkich maszyn górniczych. W rezultacie wybierane zostają kolejne pola a eksploatacja w obrębie warstwy odbywa się metodą filarowo-komorową. Możliwości dalszych badań są nadal otwarte i w praktyce nieograniczone. Poprzez ustawienie różnych warunków złoża oraz przy założeniu różnych metod wydobycia, otrzymujemy różne poziomy na przodku, co otwiera nam pole do badań nad różnymi strategiami prowadzenia eksploatacji górniczej.