Przyjęta technologia budowy wkopu udostępniającego i zwałowiska

zewnętrznego

Jak już opisano w punkcie wcześniejszym, wkop udostępniający zlokalizowany został w południowej części złoża „Tomisławice”, nieopodal miejscowości Boguszyce. Ze względu na swoją lokalizację wobec granic złoża jest to więc wkop skrajny. Taki wybór miejsca udostępnienia złoża wynikał głównie z:

 najmniejszej głębokości zalegania pokładu (ok. 32 m),

 najkrótszej drogi transportu węgla w początkowym okresie eksploatacji,

 możliwości płynnego przejścia frontów eksploatacyjnych w kierunku północnym,  stosunkowo niewielkiego zurbanizowania powierzchni terenu w rejonie wkopu,

które miało wpływ na mniejsze koszty inwestycyjne oraz krótszy czas procesu formalno-prawnego,

 łatwego dojazdu w rejon wkopu z istniejących dróg publicznych,

Wydzia

ł Górnictwa

i Geoin

żynierii

Z uwagi na małą zmienność badanych parametrów jakościowych złoża rozkład jakości węgla brunatnego nie miał większego wpływu na przyjęte kierunki eksploatacji tej kopaliny.

Problematyczny za to okazał się wybór lokalizacji zwałowiska zewnętrznego, które z uwagi na liczne uwarunkowania infrastrukturalne wokół wkopu, zlokalizowano ostatecznie po północno-wschodniej stronie wkopu w odległości ok. 2 km od niego (licząc od stacji napędowej na pochylni nadkładowej we wkopie udostępniającym). Główną przesłanką właśnie takiego rozwiązania był brak infrastruktury na tym terenie (w większości były to grunty rolne i pastwiska), co również przekładało się na mniejsze koszty inwestycyjne oraz krótszy czas procesu formalno-prawnego zajęcia tej powierzchni.

Prace udostępniające rozpoczęto w kwietniu 2010 r. wykonaniem pochylni zjazdowej o nachyleniu 1:30 w I piętrze nadkładowym (do rzędnej +81 m n.p.m.) przez koparkę KWK 1500s. Koparka ta dostarczała nadkład na przenośnik przesuwny P-11 i dalej na przenośnik stały S-11, pochylniany S-23, a następnie ciągiem przenośników zwałowych Z-1, Z-2, Z-3 i Z-4 do zwałowarki A2RsB 8800 pracującej na zwałowisku zewnętrznym. Kierunek postępu frontu nadkładowego był wachlarzowo-równoległy, w kierunku północnym. Natomiast zwałowarka sypała nadpoziomowo z powierzchni terenu pierwszą warstwę zwałowiska podnosząc sukcesywnie swój poziom roboczy z nachyleniem 1:33, aż do osiągnięcia docelowej rzędnej poziomu zwałowego +110 m n.p.m. Postęp frontu zwałowego był wachlarzowy w kierunku wschodnim.

Po uzyskaniu odpowiedniego wyprzedzenia I piętra rozpoczęto budowę pochylni zjazdowej o nachyleniu 1:30 w II piętrze przez tą samą koparkę KWK 1500s. Po osiągnięciu rzędnej +66 m n.p.m. rozpoczęła ona urabianie II piętra. Nakład transportowany był ciągiem przenośników składających się z przenośnika przesuwnego P-21 na przenośnik pochylniany S-23 i dalej, podobnie jak dla I piętra, ciągami zwałowymi na zwałowisko zewnętrzne.

Nachylenia i szerokości pochylni zostały dobrane zgodnie z dopuszczalnymi parametrami pracy i transportu maszyn podstawowych, które były po nich wprowadzane do wyrobiska oraz przeanalizowane pod kątem geotechnicznym.

Pierwszą fazę budowy wkopu udostępniającego i zwałowiska zewnętrznego przedstawiono na rysunku 8.

Wydzia

ł Górnictwa

i Geoin

żynierii

AGH

Rys. 8. Pierwsza faza budowy wkopu udostępniającego i zwałowiska zewnętrznego

W drugiej fazie budowy wkopu udostępniającego i zwałowiska zewnętrznego koparka KWK 1500s powróciła do urabiania I piętra nadkładowego, natomiast na II piętro wprowadzona została koparka SRs 1200. Fronty nadkładowe poruszały się dalej w

Wydzia

ł Górnictwa

i Geoin

żynierii

W tym czasie zwałowarka A2RsB 8800 zwałowała nadsięsypnie I piętro zwałowe o wysokości ok. 10 m oraz nadsięsypnie II piętro zwałowe o wysokości ok. 25 m, kształtując przy tym docelową wierzchowinę zwałowiska nieprzekraczającą rzędnej +138 m n.p.m.

Postęp frontów zwałowych w tym okresie będzie wachlarzowy w kierunku wschodnim, z punktem obrotu przenośnika przesuwnego Z-4 na pochylni zjazdowej w południowej części zwałowiska.

Drugą fazę budowy wkopu udostępniającego i zwałowiska zewnętrznego przedstawiono na rysunku 9.

Rys. 9. Druga faza budowy wkopu udostępniającego i zwałowiska zewnętrznego

Wydzia

ł Górnictwa

i Geoin

żynierii

Trzecią fazą budowy wkopu udostępniającego i zwałowiska zewnętrznego będzie moment zakończenia zwałowania zewnętrznego. W tym czasie wprowadzone zostaną kolejne koparki: kompaktowa kołowa KWK 250L oraz łańcuchowa Rs 560. Koparka KWK 250L przeznaczona będzie do urabiania III piętra nadkładowego i odkrywania stropu pokładu węgla. Podawała ona będzie urobek na przenośnik przesuwny P-31, stały S-30 i dalej do zbiorczego przenośnika pochylnianego S-23.

Natomiast koparka Rs 560 przeznaczona będzie do urabiania pokładu węgla na piętrze węglowym. Rzędna stropu pokładu w rejonie wkopu wyniesie +64 m n.p.m. Koparka urabiała będzie piętro węglowe podpoziomowo, a węgiel podawany będzie na przenośnik przesuwny W-4 i dalej na wydłużalny przenośnik stały W-3p. Przenośnik ten połączony zostanie z przenośnikiem pochylnianym W-2, który znajdować się będzie na pochylni transportowej na zboczu zachodnim. Następnie, już na powierzchni terenu, przenośnik ten połączony będzie z przenośnikiem W-1, który dostarczał będzie węgiel na plac załadowczy odkrywki zlokalizowany po zachodniej stronie wkopu udostępniającego.

Węgiel z wyrobiska na powierzchnię transportowany będzie przenośnikami B 1600 o prędkości taśmy równej 3,6 m/s.

Udostępnienie złoża do czasu wydobycia pierwszych ton węgla będzie trwało około 12 m-cy.

Natomiast po zezwałowaniu ok. 28 mln m³ mas nadkładowych zakończona zostanie praca zwałowarki A2RsB 8800 na zwałowisku zewnętrznym, którego powierzchnia, wraz z otaczającą infrastrukturą nie powinna przekroczyć 130 ha. Maksymalna wysokość zwałowiska wyniesie 40 m. Przewiduje się, że łączny czas zwałowania zewnętrznego wyniesie 21 m-cy od rozpoczęcia budowy wkopu udostępniającego.

Po tym okresie uzyska się 200 m odsunięcie skarpy węglowej od dolnej krawędzi zbocza czołowego, co umożliwi przejście do zwałowania wewnętrznego.

Trzecią fazę budowy wkopu udostępniającego i zwałowiska zewnętrznego przedstawiono na rysunku 10.

Wydzia

ł Górnictwa

i Geoin

żynierii

Rys. 10. Trzecia faza budowy wkopu udostępniającego i zwałowiska zewnętrznego (moment przejścia na zwałowanie wewnętrzne)

Po zakończeniu zwałowania na zwałowisku zewnętrznym i przebudowie układu przenośników zwałowych, zwałowarka A2RsB 8800 rozpocznie zwałowanie nadkładu na zwałowisku wewnętrznym. Zwałowanie wewnętrzne będzie prowadzone systemem wachlarzowo-równoległym w zależności od potrzeb dwoma, trzema lub czterema warstwami zwałowymi. W pierwszej fazie przewiduje się formowanie zwałowiska wewnętrznego z przewyższeniem ok. 10 m ponad otaczający teren z łagodnym pochyleniem skarp bocznych w celu ich przyszłego biologicznego zagospodarowania.

Wydzia

ł Górnictwa

i Geoin

żynierii

Ostatnią, czwartą, fazę budowy wkopu udostępniającego i zwałowiska zewnętrznego przedstawiono na rysunku 11.

Rys. 11. Czwarta faza budowy wkopu udostępniającego i zwałowiska zewnętrznego (zakończenie budowy wkopu udostepniającego i dojście do docelowego wydobycia)

Wydzia

ł Górnictwa

i Geoin

żynierii