ZESZYTY NAUKOWE PO LITECHNIKI Ś L IS K IE J
S e r ia : GÓRNICTWO z . 188 N r k o l . 1074
________ 1990
Tadeusz DZIURA K r z y s z t o f OPAŁKA Tomasz KOWAL Tadeusz SPYRA
SPOSÓB WYZNACZANIA FILARÓW OCHRONNYCH I OPOROWYCH DLA WYROBISK KORYTARZOWYCH W KOPALNIACH WfjGLA KAMIENNEGO
S t r e s z c z e n ie . S posób w y z n a c z a n ia f i l a r ó w o c h ro n n y c h i o p o ro w y c h , w p row a dzo ny Z a rz ą d z e n ie m n r 4 MGiE z d n ia 1 . I I . 1986 r . , mimo że u w z g lę d n ia m echanizm p o w s ta w a n ia z a s ię g u wpływów e k s p l o a t a c j i , w s z c z e g ó ln o ś c i w p ły w g ó r o tw o r u n a ru s z o n e g o na g ó r o tw ó r n ie n a r u s z o n y ; ja k im j e s t f i l a r , n ie zaw sze - ja k w y k a z u je p r a k ty k a g ó r n ic z a - sp ra w d z a s i ę z w ła s z c z a w p rz y p a d k u p ro w a d z e n ia e k s p l o a t a c j i p o k ła dów z a le g a ję c y c h w n i e w i e l k i c h o d le g ło ś c ia c h p io n o w y c h pod w y r o b i- kam i k o r y t a r z o w y m i. N ie w y s t a r c z a ję c e w y d a ję s ię ró w n ie ż s z e r o k o ś c i f i l a r ó w o p o ro w y c h , k t ó r e n ie g w a r a n tu ję s k u te c z n e j o c h ro n y w y r o b is k . W z w ię z k u z tym p r z y j ę t o z a s a d ę , ż e w y z n a c z a ję c f i l a r y , n a le ż y uw
z g lę d n ia ć d o ś w ia d c z e n ia k o p a ln i z z a k re s u wpływów e k s p l o a t a c j i p r o w a d z o n e j b e z p o ś r e d n io pod 1 nad c h r o n io n y m i w y r o b is k a m i o ra z w z d łu ż g r a n ic f i l a r ó w , b io r ę c je d n a k za p o d s ta w ę o g ó ln e w y ty c z n e z a w a rte w Z a r z ę d z e n iu n r 4 [ 2 ] .
W p r a c y podano s po sób w y z n a c z a n ia f i l a r ó w o c h ro n n y c h i oporow ych d la w y r o b is k k o r y ta r z o w y c h na p r z y k ł a d z ie dwóch k o p a lń GZW. Sposób te n p o z w a la na w y z n a c z e n ie w k o n k r e tn y c h w a ru n k a c h g e o lo g ic z n y c h f i la r ó w o c h ro n n y c h i o p o ro w y c h o w y m ia ra c h z a p e w n ia ję c y c h w y s t a r c z a ję - cę o c h ro n ę ty c h w y r o b is k p rz e d n a d m ie rn y m i u s z k o d z e n ia m i na s k u te k p ro w a d z o n e j e k s p l o a t a c j i . P r z e d s ta w io n o ta k ż e p o ró w n a n ie w i e lk o ś c i w te n spo sób w y z n a c z o n y c h f i l a r ó w z w ie lk o ś c ia m i w y lic z o n y m i wg Za- r z ę d z e n ia n r 122 £ l ] .
1. WSTąP
F i l a r y o c h ro n n e n a le ż y w yzn a cza ć w p r z y p a d k a c h , gdy p rz e w id y w a n e w i e l k o ś c i o d k s z t a łc e ń spowodowane e k s p lo a t a c ję g ó r n ic z ę p r z e k r a c z a j? w ie lk o ś ć o d k s z ta łc e ń d o p u s z c z a ln y c h d la c h r o n io n y c h o b ie k tó w .
Do ro k u 1986 u s ta n a w ia n o j e z g o d n ie z z a s a d a m i podanym i w z a r z ę d z e n iu n r 122 MGiE z 1964 r . Z asad y t e o p raco w an o na p o d s ta w ie t e o r i i wpływów B u d ry k a - K n o th e g o , k t ó r a z a k ła d a :
- n ie w a ż k i, je d n o r o d n y i iz o tr o p o w y m odel g ó r o tw o r u ,
- l i n i o w e r o z c h o d z e n ie s ię z a s ię g u w pływ ów w g ó r o tw o r z e w z d łu ż p r o s t e j na
c h y lo n e j pod s ta ły m k ę te m ,
- id e n ty c z n y z a s ię g wpływów w g ó r o tw o r z e na ruszo nym i n ie n a ru s z o n y m , - p o ło ż e n ie p u n k tu p r z e g i ę c ia k r z y w e j o s ia d a n ia nad k ra w ę d z ię w y b ie ra n e g o
p o k ła d u ,
132 T. D ziura i in n i
W yznaczone p r z a z w y m ie n io n e w c z e ś n ie j z a r z ą d z e n ie f i l a r y o c h ro n n e powo
d o w a ły , że w m ia rę s c h o d z e n ia z e k s p lo a t a c ję na g łę b s z e p o z io m y wydobyw
c z e , o b e jm o w a ły one c o r a z w ię k s z e p a r c e le p o k ła d ó w . W w y n ik u te g o p o ja w ił y s i ę t r u d n o ś c i w o p ty m a ln y m p r o je k t o w a n iu f r o n t ó w w y b ie r a n ia i p ro w a d z e n iu r a c j o n a ln e j g o s p o d a r k i z ło ż e m .
P o s tę p w ie d z y w d z i e d z i n i e o k r e ś la n ia w pływ ów p o d z ie m n e j e k s p l o a t a c j i g ó r n i c z e j na g ó r o tw ó r w y k a z a ł, ż e p r o c e s d e f o r m a c j i J e s t ś c i ś l e u z a le ż n io ny od n a s tę p u ję c y c h c z y n n ik ó w :
- w a rs tw o w e j budowy g ó r o t w o r u ,
- w ł a s n o ś c i w y tr z y m a ło ś c io w y c h 1 g ę s t o ś c i o b ję t o ś c io w e j s k a ł , - g łę b o k o ś c i,
- g r u b o ś c i 1 k ę t a n a c h y le n ia w y b ie r a n y c h p o k ła d ó w .
Na p o d s ta w ie li c z n y c h p r a c n a u k o w o -b a d a w c z y c h p o ś w ię c o n y c h tem u z a g a d n i e n iu z o s t a ł y o p ra c o w a n e nowe z a s a d y w y z n a c z a n ia f i l a r ó w o c h ro n n y c h d la o b ie k tó w p o w ie r z c h n io w y c h i p o d z ie m n y c h w o b s z a ra c h g ó r n ic z y c h k o p a lń wę
g la k a m ie n n e g o , k t ó r e w prow adzono w ż y c ie z a rz ę d z e n ie m n r 4 MGiE z d n ia 1 lu t e g o 1986 r .
2 . Z a s a d y w y z n a c z a n ia f i l a r ó w o p o ro w y c h i o c h ro n n y c h d la w y r o b is k k o r y t a rz o w y c h
W m y ś l z a r z ę d z e n ia n r 4 MGiE [
2
] f i l a r y o p oro w e i o c h ro n n e d la p o d z ie m nych w y r o b is k k o r y ta r z o w y c h n a le ż y u s t a la ć w s po sób n a s t ę p u ję c y :i ) S z e ro k o ś ć f i l a r a op o ro w e g o S ^ , s ta n o w ię c e g o c z ę ś ć p o k ła d u w b e z p o ś re d n im s ę s ie d z t w ie c h r o n io n e g o w y r o b is k a g ó r n ic z e g o , w yzn acza s i ę w e d łu g w z o r u :
Sf o p * 2Si ♦ b ( 1 )
g d z ie :
S£
- s z e r o k o ś ć po zio m a c a l i z n y od c h o d n ik a do k r a w ę d z i w y b ie r a n e j c z ę ś c i p o k ła d u , p r z y czym S1>
20 m,m - g ru b o ś ć p o k ła d u (m ),
H± - g łę b o k o ś ć z a le g a n ia p o k ła d u (m ) ,
T e r ~ ś r e d n ia w a r to ś ć c ię ż a r u o b ję to ś c io w e g o (M P a /m ), Rcw - w y tr z y m a ło ś ć na ś c ie k a n ie w ę g la w p o k ła d z ie (M P a ), b - s z e ro k o ś ć c h r o n io n e g o w y r o b is k a ( ■ ) .
Sposób w yznaczania fila r ó w .
133
Z)
W p rz y p a d k u gdy p o k ła d z a le g a pod c h ro n io n y m w y r o b is k ie m , w c e lu z a b e z p ie c z e n ia go u s t a la s ię f i l a r o c h ro n n y w p o k ła d z ie , w y z n a c z a ję c pas o s z e r o k o ś c i:0 , 3 HP h i Rś r
* ś r (H p + h i>
(m) (2 )
g d z ie :
Hp - g łę b o k o ś ć p o ło ż e n ia w y r o b is k a od p o w ie r z c h n i te r e n u (m ), hA - o d le g ło ś ć p io n o w a od p rz e k o p u do p o k ła d u , w k tó ry m w yznacza s ię
f i l a r o c h ro n n y (-m),
Rr ś r - ś r e d n ia w a r to ś ć w y t r z y m a ło ś c i na r o z c ię g a n ie o b lic z o n a do g łę b o k o ś c i Hp.
p o w ię k s z a ję c go n a s t ę p n ie o w ie lk o ś ć o k r e ś lo n ę wzorem j a k d la f i l a r a opo
rowego.
C a łk o w ita s z e r o k o ś ć f i l a r a o c h ro n n e g o w y n o s i w ię c :
Sf = 2 Sp ♦ 2 S j + b ( 3 )
F i l a r o c h ro n n y n a le ż y w z a s a d z ie w y z n a c z a ć , gdy h ^ M ^ , je d n a k w w a ru n kach, w k t ó r y c h d o ś w ia d c z e n ia p r a k t y k i g ó r n ic z e j k o p a ln i w s k a z u ję na n ie możliwość z a c h o w a n ia f u n k c jo n a ln o ś c i w y r o b is k a , można w y z n a czyć f i l a r och
ronny, gd y h i > M fa, g d z ie :
Mfa “ m in im a ln a o d le g ło ś ć b e z p ie c z n a e k s p lo a to w a n e g o na z a w a ł p o k ła d u z a le g a ję c e g o pod c h ro n io n y m w y r o b is k ie m .
3. WNIOSKI WYNIKAJĄCE 2 DOŚWIADCZEŃ KOPALŃ W ZAKRESIE WPŁYWÓW DOKONANEJ EKSPLOATACJI NA WYROBISKA KORYTARZOWE
P rz e a n a liz o w a n o k il k a n a ś c i e p rz y k ła d ó w wpływów e k s p l o a t a c j i z a w a ło w e j na w y r o b is k a g ó r n ic z e c h r o n io n e w c z e ś n ie j u s t a lo n y m i f i l a r a m i w dwóch k o p a ln ia c h n a le ż ą c y c h do PEW Z a c h ó d .
W t a b lic a c h l a , l b , 2a i 2b d la p o ró w n a n ia z e s ta w io n o w a r t o ś c i s z e r o kości f i l a r ó w o p o ro w ych i o c h ro n n y c h o b lic z o n e d la n i e k t ó r y c h poziomów opisywanych k o p a lń wg z a r z ą d z e n ia n r 122 MGiE z 1964 r . i z a r z ą d z e n ia n r 4 MGiE z 1986 r . W p rz y p a d k u f i l a r ó w o p o ro w y c h z a m ie s z c z o n o d o da tko w o w i e l kości pro po now an e p r z e z t e k o p a l n ie , u w z g lę d n ia ją c e ic h w a r u n k i g e o lo g ic z ne i d o ty c h c z a s o w e d o ś w ia d c z e n ia .
134 T. D ziura i inri
T a b l ic a la Z e s t a w ie n ie s z e r o k o ś c i f i l a r ó w o p o ro w y c h
w k o p a l n i "A "
G łę b o k o ś ć z a le g a n ia c h r o n io n e g o w y r o b is k a
Hp (m)
S z e ro k o ś ć c a l i z n y od c h o d n ik a e k s p l o a t a c l i
do k r a w ę d z i wg z a r z ą d z e n ie
n r 122 MGiE z 1964 r .
(ro )
wg z a r z ę d z e n ia n r 4 MGiE z 1986 r .
( m )
wg d o ś w ia d c z e ń k o p a ln i
( m )
202 2 1 ,9 7 , 3 ( 2 0 , 0 ) 25 - 30
310 2 7 ,2 9 ,1 ( 2 0 , 0 ) 30 - 35
410 3 1 ,3 1 0 ,6 ( 2 0 , 0 ) 35 - 40
600 3 7 ,9 1 2 ,9 ( 2 0 . 0 ) o k , 45
do o b lic z e ń p r z y j ę t o g ru b o ś ć p o k ła d u m « 1 , 0 (m )
T a b lic a lb Z e s t a w ie n ie s z e r o k o ś c i f i l a r ó w o p o ro w y c h
w k o p a ln i " B ”
G łę b o k o ś ć z a le g a n ia c h ro n io n e g o w y r o b is k a Hp (m)
S z e ro k o ś ć c a l i z n y od c h o d n ik a e k s p l o a t a c l i
do k r a w ę d z i wg z a r z ę d z e n ia
n r 122 MGiE z 1964 r .
(d)
wg z a r z ę d z e n ia n r .4 MGiE z 1986 r .
(m )
wg d o ś w ia d c z e ń k o p a ln i
(m)
250 2 5 ,5 1 2 ,2 ( 2 0 , 0 ) 30
350 3 0 ,2 1 4 ,5 ( 2 0 , 0 ) 35
450 3 4 ,3 1 6 ,4 ( 2 0 , 0 ) 40
650 4 1 ,3 2 1 ,6 45
Do o b lic z e ń p r z y j ę t o g ru b o ś ć p o k ła d u m = 1 , 5 (m )
T a b lic a 2a Z e s t a w ie n ie s z e r o k o ś c i f i l a r ó w o c h ro n n y c h
w k o p a ln i " A ” G łę b o k o ś ć p o ło ż e n ia
w y r o b is k a i Jeg o od
le g ło ś ć od p o k ła d u
S z e ro k o ś ć f i l a r a o c h ro n n e g o
Uwagi wg z a r z ę d z e n ia
n r 122 MGiE z 1964 r .
wg z a r z ę d z e n ia n r 4 MGiE z 1966 r . H
P h i SPP ' Sf
202 100 112 81 w a r t o ś c i p r z y j ę t e
200 174 95 do o b lic z e ń
«C < 1 0 ° n ■ 1 , 0 m b ■ 4 , 7 m
410 100 128 96
200 188 118
Sposób w yznaczenia f ila r ó w .
135
T a b lic a 2b Z e s t a w ie n ie s z e r o k o ś c i f i l a r ó w o c h ro n n y c h
w k o p a l n i ” B ” G łę b o k o ś ć
w y r o b is k a o d le g ło ś ć
p o ło ż e n ia
S z e ro k o ś ć f i l a r a o c h ro n n e g o od p o k ła d u wg z a r z ą d z e n ia
n r 122 MGiE z 1964 r .
wg z a r z ą d z e n ie n r 4 MGiE z 1986 r .
Uwagi
HP h i
_JEŁEL____ „ Sf
250 100 119 83 w a r t o ś c i p r z y ję
t e do o b lic z e ń ot i i 10 ° B * 1 ,5 m
~ b = 4 , 7 m
200 181 99
450 100 134 106
200 194 132
Z a n a l i z y d o ty c h c z a s o w y c h d o ś w ia d c z e ń k o p a lń w z a k r e s ie o d d z ia ły w a n ia e k s p l o a t a c j i na w y r o b is k a o b ję t e w c z e ś n ie j u s t a lo n y m i f i l a r a m i o c h ro n n y m i i o p o ro w y m i w y n ik a :
1 ) S z e r o k o ś c i f i l a r ó w o c h ro n n y c h w y z n a c z o n y c h z a rz ą d z e n ie m n r 122 MGiE z 1964 r . b y ł y g e n e r a ln ie w y s t a r c z a ją c e d la 1 - 2 p o k ła d ó w , w y b ie ra n y c h w tym samym r e j o n i e . P r z y w ię k s z e j i l o ś c i e k s p lo a to w a n y c h p o k ła d ó w w p ływ y b y ły z n a c z n e i n i e je d n o k r o t n ie w ym agało t o c a ł k o w i t e j p rze bu dow y w y r o b is k . N a to m ia s t s z e r o k o ś c i f i l a r ó w w y z n a c z o n e wg z a r z ą d z e n ia n r 4 MGiE z 1986 r . ( t a b l i c a 2a i 2 b ) p r z y jm u ją w a r t o ś c i m n ie js z e i mogą n ie zag w a rantow ać w ła ś c iw e g o s p e łn ie n ia sw e j f u n k c j i .
2 ) Dokonana e k s p lo a t a c ja pod w y r o b is k a m i k o r y ta r z o w y m i w o d le g ło ś c ia c h p io n o w y c h naw et do 1 6 0 m - p r z y g r u b o ś c ia c h p o k ła d ó w 1 - 2 m - spowodowa
ła w w ię k s z o ś c i p rz y p a d k ó w c z ę ś c io w e lu b c a łk o w it e z n is z c z e n ie ty c h w y ro b i s k .
3 ) E k s p lo a t a c ja p o k ła d ó w w z d łu ż g r a n ic f i l a r ó w o c h ro n n y c h , w o d le g ło ś c i p io n o w e j rz ę d u 100 - 150 m, pow odow ała z n a czn e u s z k o d z e n ia w y r o b is k , s z c z e g ó ln ie p r z y w y b ie r a n iu od s t r o n y u p ad u.
4 ) W p rz y p a d k u p ro w a d z e n ia e k s p l o a t a c j i n a d b ie r a ją c e j za b e z p ie c z n ą o d le g ło ś ć p o k ła d u od p rz e k o p u można p r z y ją ć w a r to ś ć 25 - 30 m.
5 ) Z a c h o w a n ie s i ę w y r o b is k k o r y ta r z o w y c h w c z a s ie w y b ie r a n ia po kła dów p r z y g r a n i c y f i l a r ó w o p o ro w ych u s t a lo n y c h z g o d n ie z z a rz ą d z e n ie m n r 122 MGiE z 1964 r . w s k a z u je , że s z e r o k o ś c i ic h n a le ż y tr a k to w a ć ja k o m in im a ln e . S z e r o k o ś c i f i l a r ó w li c z o n e wzorem ( l ) ( Z a r z ą d z e n ie n r 4 MGiE z 1986 r . ) są z n a c z n ie m n ie js z e n i ż w p rz y p a d k u w y z n a c z e n ia ic h w ym ienionym w y ż e j z a rz ą d z e n ie m ( t a b l i c a l a i I b ) i n ie je d n o k r o t n ie n ie p r z e k r a c z a ją 20 m.
Z p r z e d s ta w io n y c h po w yże j w n io s k ó w w y n ik a k o n ie c z n o ś ć pewnej m o d y fik a c j i o b e c n ie o b o w ią z u ją c y c h za sa d w y z n a c z a n ia f i l a r ó w o c h ro n n y c h i o p o ro wych d la w y r o b is k k o r y ta r z o w y c h .
136 T. D ziura 1 in n i
4 . PROPOZYCJE KONSTRUKCJI FILARÓW OCHRONNYCH I OPOROWYCH OLA WYROBISK KORYTARZOWYCH
4 . 1 . Z a ło ż e n ia p r z y j ę t e p r z y w y z n a c z a n iu f i l a r ó w o c h r o n n y c h :
1 ) F i l a r y p o w in n y z a b e z p ie c z a ć c h r o n io n e w y r o b is k a p rz e d n a d m ie rn y m i s z k o d a m i w y n ik a ję c y m i z e k s p l o a t a c j i p o z a f i l a r o w e j .
2 ) Za o b o w ią z u ją c e uzn an o o g ó ln e z a s a d y w y z n a c z a n ia f i l a r ó w z a m ie s z c z o ne w z a r z ą d z e n iu n r 4 MG1E z 1986 r .
3 ) U w z g lę d n ia ją c d o ś w ia d c z e n ia k o p a lń , w s z c z e g ó ln o ś c i p a n u ją c e w n ic h w a r u n k i g ó r n ic z o - g e o lo g ic z n e , u s t a lo n o , że f i l a r y o c h ro n n e n a le ż y w yzna
czać w p o k ła d a c h z a le g a ję c y c h w o d le g ł o ś c i - m ie r z o n e j w z d łu ż o s i p io n o w ej w y r o b is k a - n ie p r z e k r a c z a ję c e j 30 m p o w y ż e j c h r o n io n e g o w y r o b is k a i 300 m p o n iż e j c h r o n io n e g o w y r o b is k a , p r z y w i e l o k r o t n e j e k s p l o a t a c j i .
4 ) S z e ro k o ś ć f i l a r a o c h ro n n e g o w m ie js c u p r z e c ię c ia s i ę p o k ła d u z wy
r o b is k ie m n i e może być m n ie js z a od s z e r o k o ś c i f i l a r a o p o ro w e g o . 5 ) A n a lo g ic z n y s p o sób o b l i c z a n i a p r o m ie n ia f i l a r a j a k w p rz y p a d k u s z y h ik a p o tra k to w a n e g o ja k o z b i ó r o k r e ś lo n e j l i c z b y w y r o b is k k o r y t a r z o w ych tw o rz ę c y c h je g o p r z e k r ó j p io n o w y .
4 . 2 . Z a s a d y o b lic z a n i a e le m e n tó w f i l a r a o c h ro n n e g o d la p o k ła d ó w n a c h y lo nych pod kętem 0 ° C
A
*£ 1 0 °S z e ro k o ś ć f i l a r a o c h ro n n e g o w p o k ła d z ie z a le g a ją c y m pod c h ro n io n y m wy
r o b is k ie m w yzn a czo n o w zo re m :
Sf = 2 (S p + Xs 2 ) + b ( 4 )
g d z ie :
Sp - s z e r o k o ś ć pasa o c h ro n n e g o , m, Xgz - p ro m ie ń f i l a r a o c h ro n n e g o , m, b - s z e r o k o ś ć c h r o n io n e g o w y r o b is k a , m.
S z e ro k o ś ć p a ss o c h ro n n e g o o b lic z o n o wzorem ( 2 ) .
W a rto ś ć Sp li c z o n o in d y w i d u a ln ie d la ka żd e g o p o k ła d u , s t ę d t e ż u z y s k a no pas o z m ie n n e j s z e r o k o ś c i, w z r a s t a ją c e j p r o p o r c jo n a l n ie do p io n o w e j od
l e g ł o ś c i k o le jn y c h p o k ła d ó w od c h r o n io n e g o w y r o b is k a . N a s tę p n ie s z e ro k o ś ć pasa p o w ię k s z o n o o w a r to ś ć p r o m ie n ia f i l a r a o b lic z o n e g o z z a l e ż n o ś c i:
/ h , R . 1
Xsz ' 0,3 V tir (5)
g d z ie :
Rr ś r ' iT ś r - w a r t o ś c i ś r e d n ie do g łę b o k o ś c i Hp ♦ h j .
Sposób w yznaczania f ila r ó w . . . 137
4 .3 . Z a s a d y o b lic z a n i a a le a e n tó w f i l a r a o c h ro n n e g o w p o k ła d a c h n a c h y lo nych pod kete m
<t
> 1 0 °S z e ro k o ś ć f i l a r a o c h ro n n e g o w p o k ła d a c h z a le g a je c y c h pod c h ro n io n y m w y ro b is k ie m o k r e ś lo n o w zo rem :
Sf ■ (S pu + W + (S pw + Xazw } + b ' 6 )
g d z ie , S
u pw
upadu i w z n io s u .
S p u ' Spw ” 8 Z e ro k o ^ć pass o c h ro n n e g o o d p o w ie d n io od s t r o n y
s z u szw
upadu 1 w z n io s u .
S z e ro k o ś ć pasa o c h ro n n e g o , k t ó r a n ie z a le ż y od n a c h y le n ia w a r s tw , d la p o s z c z e g ó ln y c h w a r t o ś c i h^ li c z o n o z z a le ż n o ś c i ( 2 ) , n a to m ia s t p r o m ie n ie f i l a r a w yzn a czo n o ze w z o ró w :
Xszu
. . .t/ S S T I Rr ś r c 0 8 tt
. --- - od s t r o n y ( 7 )
upadu tgoe
h
x = --- ■ ■■ ..A * -— - ....--- - od s t r o n y ( 8 )
S2W fh ^rrrrn
i'3]f
h iw ł ś rC0BcC
w z n io s u R ^ r ś rg d z i e :
h i u ' h iw “ o d l e9 * ° ^ c i p io n o w e od w y r o b is k a do p u n k tu p r z e c ię c ia s i ę p o k ła d u z g r a n ic ę pasa o c h ro n n e g o , o d p o w ie d n io od' s t r o n y upadu i w z n io s u ,
aC - n a c h y le n ia p o k ła d u ,
Rr ś r * f ś r - w a r t o ś c i ś r e d n ie do g łę b o k o ś c i + h lu <
H + h 4 .
p iw
4 .4 . Sposób o b lic z a n i a s z e r o k o ś c i f i l a r a oporow ego w p o k ła d z ie
Po u w z g lę d n ie n iu uwag i w n io s k ó w p r z e d s ta w io n y c h p r z e z k o p a ln ie w za
k r e s ie f i l a r ó w o p o ro w y c h , w c e lu le p s z e g o ic h d o s to s o w a n ie do k o n k re tn y c h warunków g e o lo g ic z n y c h , a u t o r z y z a p r o p o n o w a li do o b lic z e n i e s z e r o k o ś c i ty c h ż e f i l a r ó w k o r z y s t a n ie z n a s tę p u j-ę c y c h z a l e ż n o ś c i:
138 T. D ziura 1 in n i
l ) W p rz y o a d k u n a c h y le n ia p o k ła d ó w 0 ° ^
di
*£ 1 0 °(9 )
g d z ie :
- 20 +^Hp - 1001 (m)
2 ) W p rz y p a d k u n a c h y le n ia p o k ła d ó w 4 t > 1 0 °
(10)
g d z ie :
Slu = 20 + H£.
COS ot 100
S l w “ 2 0 + H p - 1 0 0 ) C O S oC
S i Slw - s z e r o k o ś ć po zio m a c a l i z n y od s t r o n y upadu i od s t r o n y w z n io s u .
Gdy Hp < 1 0 0 m, n a le ż y p rz y jm o w a ć SŁ = 20 m.
4 . 5 . K o n s t r u k c ja f i l a r a o c h ro n n e g o i nomogramu do b e z p o ś re d n ie g o o d c z y ty w a n ia je g o s z e r o k o ś c i
G r a f ic z n y s po sób w y k r e ś le n ia g r a n i c y f i l a r a o c h ro n n e g o w p r z y ję t y m za
k r e s i e o d le g ło ś c i p io n o w y c h p o k ła d ó w od w y r o b is k a p r z e d s t a w ia ję r y s u n k i
Na p o d s ta w ie o b lic z o n y c h s z e r o k o ś c i f i l a r ó w o c h ro n n y c h w p o k ła d a c h za
le g a ją c y c h p o n iż e j w y r o b is k a w y k r e ś lo n o k r z y w o lin io w y p r z e b ie g je g o g r a n i
c y . N a s tę p n ie p o p ro w a d zo n o s t y c z n ę do t e j k r z y w e j, p rz e c h o d z ę c ? p r z e z gra n ic ę f i l a r a oporo w eg o d la danego w y r o b is k a , p r z e d łu ż a ję c j ę do w y s o k o ś c i h^ w y n o s z ą c e j 30 m po nsd w y r o b is k ie m .
D la p o k ła d ó w o n a c h y le n iu m n ie js z y m od 10 f i l a r j e s t s y m e try c z n y względem p io n o w e j o s i w y r o b is k a i do o d c z y t a n ia je g o s z e r o k o ś c i w y s ta r c z y z n a jo m o ś ć o d le g ło ś c i h , lu b h „ o r a z H .
i n P 0
W p rz y p a d k u p o k ła d ó w o n a c h y le n iu w ię k s z y m od 10 s z e r o k o ś ć f i l a r a w p o k ła d z ie j e s t z ró ż n ic o w a n a od s t r o n y upadu i w z n io s u i do j e j o k r e ś le n ia wymagana j e s t z n a jo m o ś ć o p ró c z i Hp r ó w n ie ż w i e l k o ś c i h i ( j i h iw). S tęd t e ż , ab y te g o u n ik n ę ć , o d rz u to w a n o g r a n ic ę f i l a r a o c h ro n n e g o , o d m ie rz a ją c j e j w yzn aczo nę w ie lk o ś ć na o d p o w ie d n ic h p o z io m a c h h . , na k t ó r y c h z a le g a ję p o k ła d y , tw o r z ę c w te n s p o s ó b nomogram do o d c z y ty w a n ia s z e r o k o ś c i f i l a r ó w id e n t y c z n ie ja k d la p o k ła d ó w p o z io m y c h ( r y s . 3 ) .
1 i 2 .
Sposób w yznaczania f ila r ó w . 139
S, = 2 ( x „ + Sp ) + b (4)
R ys. 1 . P r z y k ła d k o n s t r u k c j i f i l a r a o c h ro n n e g o w p o k ła d z ie o n a ch y
le n i u ot « 10
F ig . 1 . E xam ple o f th e s t r u c t u r e o f a s a f e t y p i l l a r i n a c o a l bed w i t h a g r a d ie n t o f a t « 1 0 °
140 T. D ziura i in n i
R y s . 2 . P r z y k ła d k o n s t r u k c j i f i l a r ó w o c h ro n n y c h w p o k ła d a c h o n a c h y l e n i u ot > 1 0 °
F ig . 2 . E xam ple o f th e s t r u c t u r e o f s a f e t y p i l l a r s i n a c o a l bed w ith a g r a d i e n t o f et > 1 0 °
Sposób w yznaczania f ila r ó w . 141
R ys. 3 . P r z y k ła d k o n s t r u k c j i nomogramu do o d c z y ty w a n ia s z e r o k o ś c i f i l a r a o c h ro n n e g o w p o k ła d a c h o n a c h y le n iu <* > 10°
F ig . 3 . E xam ple o f nomograph c o n s t r u c t io n p r o v id in g th e s e f t y p i l l a r i n c o a l beds w i t h a g r a d ie n t o f eC > 1 0 °
.142 T. D ziura i Inni
Sf = 2 ( Sp + xn ) + b
R ys. 4 . Nomogram do w y z n a c z a n ia f i l a r ó w o c h ro n n y c h d la p o k ła d ó w p o z io m y c h i n a c h y le n iu at ^ 1 0 °
F ig . 4 . Nomograph f o r d e t e r m in a t io n t h e s e f e t y p i l l a r s i n th e h o - r y z o n t a l c o a l beds and w i t h a g r a d i e n t o f 1 0 °
Sposób w yznaczania fila ró w .
143
( SpU -4- x,!u ) +■ l Spw 4- X ) 4- b
R y s . 5 . Nomogram do w y z n a c z a n ia f i l a r ó w o c h ro n n y c h d la .p o k ła d ó w o n a c h y le n iu 2 0 ° ^ <« ^ 3 0 °
F ig . 5 . Nomograph f o r d e t e r m in a t io n th e s a f e t y p i l l a r s I n c o a l beds w i t h a g r a d i e n t ' o f 2 0 ° ot < 30 °
144 T. D ziura 1 In n i
Na r y s . 4 1 5 p o k a z a n o nomogramy do o d c z y ty w a n ia s z e r o k o ś c i f i l a r ó w o c h ro n n y c h o d p o w ie d n io w p o k ła d a c h z a le g a ją c y c h p o z io m o (
cc
¡Ś 1 0 ° ) o r a z n a c h y lo n y c h ( 2 0 ° ^ <t ¿ 3 0 ° ) d la w a runków g e o lo g ic z n y c h je d n e j z a n a l iz o w anych k o p a lń . P rz e d s ta w io n e nomogramy w y k r e ś lo n e z o s t a ł y d la dwóch wyb ra n y c h poziom ów t e j k o p a l n i , t j . 2 5 0 1 450 m.
WNIOSKI
1 ) Oak w s k a z u je p r a k t y k a g ó r n ic z a s z e r o k o ś c i f i l a r ó w o c h ro n n y c h d la w y r o b is k k o r y t a r z o w y c h , o b lic z o n e w s po sób p r z e d s ta w io n y w z a r z ą d z e n iu n r 4 MGiE z 1986 r . w y d a ją s ię n i e w p e ł n i w y s t a r c z a ją c e d la z a c h o w a n ia f u n k c jo n a ln o ś c i c h r o n io n y c h w y r o b is k .
2 ) Z p o c z y n io n y c h w k o p a ln ia c h w ę g la ka m ie n n e g o o b s e r w a c ji i d o ś w ia d c z e ń w y n ik a , ż e s z e r o k o ś c i f i l a r ó w o p o ro w y c h d la w y r o b is k k o r y ta r z o w y c h w yzn aczo ne wg o b o w ią z u ją c e g o o b e c n ie z a r z ą d z e n ia p o s ia d a ją za m ałe w ym ia
r y ( c z ę s t o n ie p r z e k r a c z a ją c e 20 m) d la s k u t e c z n e j o c h ro n y p rz e d n a d m ie r
n y m i u s z k o d z e n ia m i.
3 ) Na p o d s ta w ie p r z y j ę t y c h z a ło ż e ń op ra co w a n o z m o d y fik o w a n y s po sób ob
l i c z a n i a s z e r o k o ś c i f i l a r ó w d la w y r o b is k k o r y t a r z o w y c h , z a p e w n ia ją c y , zd a n ie m a u to r ó w , w ła ś c iw e s p e łn ia n ie ic h f u n k c j i w k o n k r e tn y c h w a ru n k a c h g e o lo g ic z n y c h .
4 ) w c e lu u p r o s z c z e n ia o k r e ś le n ia s z e r o k o ś c i f i l a r ó w o c h ro n n y c h i opo
ro w y c h s p o rz ą d z o n o nomogramy p r z e d s ta w io n e na r y s . 4 i 5. Nomogramy t e wyko
nane z o s t a ły d la w y b ra n y c h poziom ów (2 5 0 m i 450 m) je d n e j z a n a liz o w a n y c h k o p a lń d la p o k ła d ó w z a le g a ją c y c h p o z io m o t < * ś lO ° ) o r a z n a c h y lo n y c h
( 2 0 < < * ¿ 3 0 ° ) .
LITERATURA
[ ] l j Z a r z ą d z e n ie n r 122 MGiE z d n ia 1 2 . X. 1964 r . w s p r a w ie w y z n a c z e n ia f i l a r ó w o c h ro n n y c h i o p o ro w y c h d la w y r o b is k g ó r n ic z y c h w k o p a ln ia c h w ę g la k a m ie n n e g o , K a to w ic e 1964 r .
[V] Z a r z ą d z e n ie n r 4 MGiE z d n ia 1 ,1 1 .1 9 8 6 r . Z asad y w y z n a c z a n ia f i l a rów o c h ro n n y c h d la o b ie k tó w p o w ie r z c h n io w y c h i p o d z ie m n y c h w o b s z a ra c h g ó r n ic z y c h k o p a ln i w ę g la k a m ie n n e g o .
W Chudek M . , S t e f a ń s k i L . : Nowe za s a d y w y z n a c z a n ia f i l a r ó w o c h ro n n y c h i e f e k t y z w ią z a n e z ic h s to s o w a n ie m w k o p a ln ia c h w ę g la ka m ie n n e g o . ZN P o l it e c h n ik a ś l . , s . G ó r n ic tw o , z . 1 4 9 , G liw ic e 19 86 .
{ V ] Chudek M . , S t e f a ń s k i L . : T e o r e ty c z n e u j ę c i e wpływów p o d z ie m n e j e k s p l o a t a c j i z łó ż na d e fo r m a c ję p o w ie r z c h n i p r z y u w z g lę d n ie n iu w a r s t wowej budowy g ó r o t w o r u . ZN P o l it e c h n ik a ś l . , 8 . G ó r n ic tw o , z . 145, G liw ic e 19 87 .
[Ś J Chudek M . , S t e f a ń s k i L . : T e o r e ty c z n e p o d s ta w y now ej m etody w yzn a
c z a n ia f i l a r ó w o c h ro n n y c h d lą o b ie k tó w p o w ie r z c h n io w y c h i p o d z ie m n y c h . "O chro na T eren ów G ó r n ic z y c h " 1 9 8 7 , z . 81 - 82.
Sposób w yznaczania f i l a r ó w . . . 145
SET 0 ^ OirPESEJEEHHH OTPAmHY H VTTfip m jy qEJMKOB B Y3KHX BHPABOTKA.X KAMEHHOyrOIHHHX GIAXT
B e 3 » x e
Hecuoipa Ha i o, h*o xexox onpexeasHM oxpaHHUx i ynopHHx q t m o i , BBe- PaonopjuceHjseM E 4 o * 1 . .1 9 8 6 r . , ynxxuBaex xexaHBax oCpaaoBaH**
paaayca b jih h h h * paspaSoxxx, a b oco C sh hoo ie - i w h s i napyasHHoro ropHoro uaccHBa Ha HetpoHyxxa ropHH« xaccEB, Kcxoputt *B a*e*C 0H q s jh ix , hs sc erxa - itaK noKa3HBaex ropaaa npaxiHKa - noxxaepixaoxoH b cxynae paspaCoxica oaaexob aaxeramqHX Ha h o C o jim ihx BepxxKajtBHttx pacexohheex ox y3Kxx BapaCoxoK. H e - jocxax ohhuxh OKa3HBa»xc* xajcxe ¡nnpHHH ynopHHx qejiHKOB, hs ofiecnsHHsazaqKS geOfiXOXHMOit OXpaHH BHpaOoIKB.
B CBH3H o 3Xhm npHHHio, h i o npH onpsqeJieHHH q t i i K o i o jie x y e t yqHiHBaxfc osux raaziH b oOaacTH bxh h h h ji p a a p a S o iK a , npoBoxHMoit HenocpexcxBSHHo nox * sax o x p a iw e iio fl BhipaOoiKoft, a x a xza jB o a t rpa m m u e jih k h , npa s i o x , oxHaxo, 38 OCHOBy npHHHHaDXCX oOUHS yKaaaHXH K3 PaOnopHHSHM E 4 [
2
] .B p a O o x e n o i c a a a H x e x o x o n p e x e x s H H H o x p a H H H x h y n o p H H x i x s x h k o b ailx y3khx BHpaSoxoK H a n p a x e p e xsyx maxi. 3xox uexox no3BOJiHei jsjm kohkpsxhhx r e o j r o - r H i e c K H x y c a o B H i t o n p e x e j i H X B o x p a H H u e e y n o p H u e u s j i h k h e p a 3 x e p a x H o O e o n e -
H H B S U O m H M H X O C I a l O H H y i O C T S H C H B 6e3OHaCH0CXH 3IHX B H p a f i O X O K U p B H p S S M S p H H X H a p y r a e H H i t x nox bjihhhhsx sKcnjiyaxau,HH. IIpoBexeHO x a x z e c p a B H S H S S p a s x e p o s o n p e x e x s K H u x s t e m M e t o xo h p s j i h k ob c p a a x e p a x B x a H H H X E b P a c n o p j u t e H E B E 1 2 2
A WAY OF ASSIGNING SAFETY PILLARS AND FENDERS FOR DOG HEADINGS IN COLLIERIES
S u a ■ a r y
A lth o u g h t h s a e th o d o f • • s i g n i n g s a f e t y p i l l a r s and f « n d * r s i n c o a - p lis n c e w i t h t h s I n s t r u c t i o n s N o. 4 MGIE o f F e b r . 1 a t , 1986 ta k a s i n t o
•c c o u n t t h s a e c h a n is a o f t h s b u i l d i n g up o f th e ra n g e a f f e c t e d b y e x p lo i t a t i o n , p a r t i c u l a r l y t h e in f l u e n c e o f t h e a f f e c t e d r o c k a a e s upon th e u n a ffe c te d o n e , i . e . th e p i l l a r , i t does n o t a lw a y p ro v e e e r r e c t - as * e know f r o a p r a c t i c e - e s p e c i a l l y when c o a l beds a r e a in e d a t r a t h e r a a a l l v e r t i c a l d is t a n c e s u n d e r dog h e a d in g s . A ls o t h e w id t h o f th e fe n d e r s loess t o be i n s u f f i c i e n t , as th e y do n o t w a r r a n t a f f e c t i v e p r o t e c t i o n o f the h e a d in g s .
T h e r e f o r e t h e p r i n c i p l e has been ae sua ed t h a t when a s s ig n in g p i l l a r s , the e x p e r ie n c e s o f th e c o l l i e r y c o n c e r n in g t h e in f l u e n c e o f e x p l o i t a t i o n Just u n d e r and o v e r t h s p r o t e c t e d h e a d in g s a s w e l l aa a lo n g th e p i l l a r b o u n d a rie s s h o u ld be ta k e n i n t o c o n s id e r a t io n , b a s in g ho w e ver on th e ge
n e ra l g u i d e - l i n e s s e t o u t i n t h e a f o r e a e id I n s t r u c t i o n s No. 4 [ V j . The p a p e r d e a ls w i t h a a e th o d o f a s e lg n ln g s a f e t y p i l l a r s and fe n d e r s for d a g h e a d in g s o n t h a e x a a p le o f tw o c o l l i o r l o o . T h io a o th o d f a c i l i t a t e s
146 Tv O zlura 1 innl
t h e a a a lg n a e n t o f e a f e t y p i l l a r s and fe n d e r a I n c o n c r e t e g e o l o g i c a l c o n - d l t l o n a , t h e i r d la e n a lo n a w a r r a n t in g s u f f i c i e n t p r o t e c t i o n o f th e e e he
a d in g s a g a in s t e x c e s s iv e deaages due t o a l n l n g a c t i v i t i e s . A c o a p a r is o n has been p r o v id e d b e tw e e n th e d la e n e io n e o f a s s ig n e d p i l l a r s and tn o s e c a l c u la t e d I n c o a p lla n c e w i t h I n e t r u c t l o n e No. 122 [ V ] .
R e c e n z e n t: D oc. d r h a b . i n i . A n t o n i Goszcz
