Ocena wpływu uziomów naturalnych w podziemiach kopalń na rezystancję uziemienia systemu uziemiających przewodów ochronnych

Z E S Z Y T Y N A U K O W E P O L I T E C H N I K I Ś L Ą SK I EJ Seria: G Ó R N I C T W O z. 156

__________ 1987 Nr kol. 1025

P iot r G AWOR M i c h a ł C YROŃ Jan BŁAŻ

O CEN A W P Ł Y W U U Z I O M Ó W N A T U R A L N Y C H W P O D Z I E M I A C H KOPALŃ

NA R E Z Y S T A N C J Ę U Z I E M I E N I A S Y S T E M U U Z I E M I A J Ą C Y C H P R Z E W O D Ó W O C H R O N N Y C H

S t r e s z c z e n i e . P o d s t a w o w y m ś r o d k i e m d odatkowej o c h r o n y p r z e c i w ­ poraż e n i o w e j w p o d z i e m i a c h k o palń jest s y s t e m u z i e m i a j ą c y c h p r z e ­ w o d ó w o c hron nych. O s k u t e c z n o ś c i d z i a ł a n i a tego s y s t e m u d e cy d uj e m i ę d z y innymi w a r t o ś ć j e g o r e z y s t a n c j i uziemienia. Z a k ł a d a się, że w y m a g a n ę w a r t o ś ć r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a s y s temu u z i e m i a j ą c y c h p r z e w o d ó w o c h r o n n y c h p o w i n n y zape w n ić : co najmniej j e den u ziom ce n t r a l n y o r a z u z i o m y l o k a l n e i n s t a l o w a n e w p o b l i ż u w i ę k s z y c h s k u ­ pisk u r z ę d z e ń e l e k t r y c z n y c h i w s z ę d z i e tam, g dzie istn i e j ę d og o dn e w a r u n k i do w y k o n a n i a uzio m u o małej rez y s t a n c j i . N i e z a l e ż n i e od w y ­ m i e n i o n y c h r o d z a j ó w u z i o m ó w (tzn. u z i o m ó w s z t u c z n y c h ) , w y s t ę p u j ą u z i o m y n a t u r a l n e w y n i k a j ę c e ze s p e c y f i k i i n s t a l o w a n i a m a s z y n g ó r n i ­ c zych i u r z ę d z e ń e l e k t r y c z n y c h w p o d z i e m i a c h k o palń ( pośredni lub be z p o ś r e d n i kontakt ze skałami, c zy l i z ziemię).

W a r t y k u l e p o d j ę t o p rób ę o c e n y w p ł y w u u z i o m ó w n a t u r a l n y c h na wypad- kowę w a r t o ś ć r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a s y s t e m u u z i e m i a j ę c y c h p r z e w o d ó w o c h ro nnych . P o d a n o w y n i k i p o m i a r ó w r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a u z io m ó w s z t u c z n y c h i natura l n y c h , w y s t ę p u j ę c y c h w p o d z i e m i a c h k o p a l ń w ęgla kamie nnego . P r z e p r o w a d z o n o p r ó b ę a n a li t yc z n e j o ceny u d z i a ł u u z i om ó w n a t u r a l n y c h w r e z y s t a n c j i w y pa d k o we j u z ie m i e n i a syst e m u u z i e m i a j ą ­ c ych p r z e w o d ó w o c h r o n n y c h o r az w s k a z a n o na inne m o ż l i w o ś c i w y k o r z y ­ stania u z i o m ó w naturaln y c h.

1. W S T Ę P

D o d a t k o w y m ś ro d k i e m o c h r o n y p r z e c i w p o r a ż e n i o w e j , s t o s o w a n y m w p o d z i e ­ m iach kopalń, jest s ystem u z i e m i a j ę c y c h p r z e w o d ó w o c h r o n n y c h (SUPO), po- leg a j ę c y na p o ł ę c z e n i u m e t a l o w y c h k o r p u s ó w s i l n i k ó w i u r z ę d z e ń e l e k t r y c z ­ nych z k o p a l n i a n y m sys t e m e m uzio m ó w , za p o ś r e d n i c t w e m s ieci p r z e w o d ó w ochro nnych.

W s kład s y stemu u z i o m ó w k o p a l n i a n y c h w c h od z ę:

- co najmniej jeden u z i o m cent r a l n y , i n s t a l o w a n y z w y k l e w r z ę p i u szybu, - u z i o m y lo k a l n e insta l o w a n e w p o b l i ż u w i ę k s z y c h s k u p i s k u r z ę d z e ń e le k ­ tr ycznych, a w ię c p r z y r o z d z i e l n i c a c h w y s o k i e g o n a p i ę c i a , p r z e w o ź n y c h s t a c j a c h t r a n s f o r m a t o r o w y c h , p r z e w o ź n y c h s t a c j a c h p r o s t o w n i k o w y c h i t p . . a także w s z ę d z i e tam, g dzie i s t n i ej ę d o go d n e w a r u n k i do w y k o n a n i a u z i o ­ mu o s t o s u n k o w o małej r e z y s t a n c j i uziemienia.

58 P. Gawor, M. Cyroń, 3. Błaz

W y m i e n i o n e wyżej uziomy, z a k ł a d a n e w w o d z i e (rząpia szybów), na g r a n i ­ cy woda - skała (ścieki w c h o d n i k a c h ) , lub teZ b e z p o ś r e d n i o w skałach, sa u z i o m a m i sz tuc z n y m i , c elowo w y k on y wa n y m i.

N i e z a l e ż n i e od u z i o m ó w szt u c z n y c h , moZna m ówić o i s t n i e n i u u z i o m ó w n a ­ t u raln ych, w y n i k a j ą c y c h ze s p e c y f i k i i n s t a l o w a n i a m a s z y n g ó r n i c z y c h i u r z ę d z e ń e l e k t r y c z n y c h w w y r o bi s ka c h .

C e c h ? c h a r a k t e r y s t y c z n a w i ę k s z o ś c i m a s z y n i u r z ę d z e ń g ó r n i c z y c h , a w ięc i p o ł ą c z o n y c h z nimi k o n s t r u k c y j n i e k o r p u s ó w e l e k t r y c z n y c h s i l n i k ó w n ap ęd o w y c h , jest b e z p o ś r e d n i lub p o ś r e d n i kontakt ze skałami, c zyli z z i e ­ mię. D o t y c z y to ró w n i e ż u r z ę d z e ń e l ek t ry c z n y c h , t a kich jak: ł ą czniki, s t a ­ cje t r a n s f o r m a t o r o w e , ro z d z i e l n i c e , n i e z a l e ż n i e od tego. czy są one in­

s t a l o w a n e b e z p o ś r e d n i o na spęgu, na k o n s t r u k c j a c h w s p o r c z y c h , f u n d a m e n ­ tach, czy też na p r z e w o ź n y c h lub p r z e s u w n y c h p l a t formach.

O p r ó c z u z i o m ó w s z t u c z n y c h i na t ur a l n y c h , p r z y ł ą c z o n y c h c e l o w o do SUPO, w y s t ę p u j ę w p o d z i e m i a c h p o w s z e c h n i e k o n s t r u k c j e m e t a l o w e s t y k a j ą c e się ze skałami, jak el e m e n t y ob u d o w y w y r o b i s k , ru r o c i ą g i , s z y n y t orów n i e z el e k- t r y f iko wanych. K o n s t r u k c j e te nie sę w p r a w d z i e c e l o w o łącz o n e z SUPO, ale b l i s k i e s ą s i e d z t w o u r z ę d z e ń e l e k t r y c z n y c h na k a z u j e trak t o w a ć je j ak o r o ­ dzaj u z i o m ó w n a turalnych, k tór e z jednej s t r o n y o b n i ż a j ą r e z y s t a n cj ę p r z e j ­ ścia do ziemi o s ó b z n a j d u j ą c y c h się w p o b l i ż u u r z ą d z e ń e l e k t r y c z n y c h , a z drugiej s t r o n y - o d p o w i e d n i o w y k o r z y s t a n e - m o g ł y b y się p r z y c z y n i ć do p o p r a w y 3 tan u S UP O [3].

C e l e m n i n i e j s z e g o a r t y k u ł u Jest p r z e d s t a w i e n i e w y n i k ó w b adań i ocena w p ł y w u u z i o m ó w n a t u r a l n y c h na w y p a d k o w ą r e z y s t a n c j ę u z i e m i e n i a SUPO.

2. W Y N I K I P O M I A R O W R E Z Y S T A N C 3 I U Z I E M I E N I A SUPO

S y s t e m u z i e m i a j ą c y c h p r z e w o d ó w o c h r o n n y c h w p o d z i e m i a c h k o palń c h a r a k ­ t e r y z u j e się:

- z n a c z n ą l i czb ą u z i o m ó w s z t u c z n y c h (rząd k i l k u d z i e s i ę c i u do p o nad stu) z a k ł a d a n y c h c z ę s t o w w a r u n k a c h n i e k o r z y s t n i e w p ł y w a j ą c y c h na ich r ez y ­ s t a n c j ę u z i emien ia,

- p o w s z e c h n o ś c i ą w y s t ę p o w a n i a u z i o m ó w n a tu r a l n y c h ,

- s k o m p l i k o w a n y m i z m i e n i a j ą c y m się w c z a s i e u k ł a d e m p o ł ą c z e ń p o s z c z e g ó l ­ ny ch u z i o m ó w z sobą,

- r ó ż n o r o d n o ś c i ą w y k o n a n i a p o ł ą c z e ń m i ę d z y u z i o m a m i w p o s z c z e g ó l n y c h frag­

m e n t a c h sieci,

- r o z l e g ł o ś c i ą p r z e s t r z e n n ą , o d p o w i a d a j ą c ą r o z l e g ł o ś c i s ieci e l e k t r o e n e r ­ getycznej .

C e c h y te st a n o w i ą o s p e c y f i c e k o p a l n i a n e g o S U P O i o d r ó ż n i a j ą go od p o ­ d o b n y c h śr o d k ó w dodatkowej o c h r o n y p r z e c i w p o r a ż e n i o w e j s t o s o w a n y c h na po­

w i er z c h n i . U j a w n i a się ta s p e c y f i k a m i ę d z y Innymi p r z y w y k o n y w a n i u p o m i a ­ r ó w r e z y s t a n c j i uziemienia. R o z l e g ł o ś ć S U P O sprawia. Ze z n a n e z p r a kt y k i

Ocena w p ł y w u u z i o m ó w natura l n y c h . 59

powierzchni owej m e t o d y p o m i a r u r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a [^4],

[

]

W celu p r z e p r o w a d z e n i a a n a l i z y w a r t o ś c i r e z y s t a n c j i w y p a d k o w ej u z i e m i e ­ nia w p o s z c z e g ó l n y c h p u n k t a c h SUPO, p r z e p r o w a d z o n o p o m i a r y w trzech k o p a l ­ niach [lj, [5], [6j. O b j ę t o p o m i a r a m i w s z y s t k i e u z i o m y p o ł ę c z o n e g a l w a ­ ni c z n i e na d a n y m p o z i o m i e w y do b y w cz y m.

W m i e j s c u p r z y ł ę c z e n i a do S UP O k a ż d e g o u z i o m u s z t u c z n e g o w y k o n a n o dwa z a s a d n i c z e pomiary :

a) r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a u z i o m u s z t u c z n e g o o d ł ą c z o n e g o od SUPO,

b) w y padko wej r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a SUPO w m i e j s c u w ł ę c z e n i a r o z p a t r y w a ­ n ego u z i o m u sztucznego.

D o d a t k o w o w y k o n a n o p o miar t r z e c i (ko nt r ol n y ) - r e z y s t a n c j i u z i e m i en i a SUPO, p r z y o d ł ę c z o n y m r o z p a t r y w a n y m u z i o m i e s z t ucznym.

W y n i k i p o m i a r ó w z a s a d n i c z y c h w p o s t a c i h i s t o g r a m ó w p r z e d s t a w i o n o na r y s u n k a c h 1 do 6, p r z y czym w p r z y p a d k u rys. 3, ze w z g l ę d u na z a g ę s z c z e ­ nie w y n i k ó w w z a k r e s i e do 15£2 , s p o r z ą d z o n o h i s t o g r a m d o d a t k o w y rys. 3b).

IP

0,3 0,2

0,1

n = 128

20 40 60 80 100 a

Rys. 1. H i s t o g r a m r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a u z i o m ó w l o k a l n y c h w k op a l n i A Fig. 1. H i s t o g r a m of the r e s i s t a n c e of the local earth e l e c t r o d es in the

m i ne A

8 ada ne u z i o m y s z t u c z n e 'lokalne) w y k o n a n e były nast ę p u j ę c o :

- w k o paln i A - w p o s t a c i p r ę t ó w s t a l o w y c h o ś r e d n i c y 30 mm i długoś c i (0,5 - 0,75) m w b i t y c h w spęg na g ł ę b o k o ś ć 0,5 m lub płyt s t a l o w y c h o g r u b o ś c i 10 mm i d ł u g o ś c i 0,5 m, u m i e s z c z o n y c h w ście k a c h w o d ny c h (sze­

r okość płyt d o s t o s o w a n a była co s z e r o k o ś c i ścieku),

- w k o palni Q - w po s t a c i p r ę t ó w s t a l o w y c h o ś r e d n i c y (20-30,' mm i d ł u g o ­ ści (0,8 - 1.0) m w b i j a n y c h w spęg.

60 P. G a w o r , M. Cyroń, O. Błaż

0,3 • 0,2

0,1

n = 120

R„

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Rys. 2. H i s t o g r a m r e z y s t a n c j i uz i e m i e n i a u z i o m ó w l o k a l n y c h w k o p a ln i B Fig. 2. H i s t o g r a m of the r e s i s t a n c e of the local e arth e l e c t r o d e s in the

m in e B

0,7 0,6

0,5 0,4

0,3 0,2

0,1

a)

n= 107

10 20 30 40 5 0 60 70 80 90 100 110 120 120 140 150 S

0,5 0,4

0,3 0,2

0,1

b)

10 12 14 16 18 20 22 24 26 fi

Rys. 3. H i s t o g r a m r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a u z i o m ó w l o k a l n y c h w kopa ln i C Fig. 3. H i s t o g r a m of the re si s t a n c e of the local e arth e l e c t r o d e s in the

m i ne C

Ocena w pływ u u z i o m ó w naturalnyc h . 61

03

0,2

0,1

n=128

0,1 0,2 03 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 16 f l

Rys. 4. H i s t o g r a m w y p a d k o w e j r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a SUPO w k o p a l ni A I

P

Fig. 4. H i s t o g r a m of the e arth r e s i s t a n c e of s y s t e m of p r o t e c t i v e earth l e ads in the m i ne A

05 0,4

03

0,2- 0,1

n=120

0 0,1 02 0,3 0A 05 06 0,7 08 , 0,9 10 1,1 12 13 1,4 1,5 2

I

Rys. 5. H i s t o g r a m w y p a d k o w e j r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a S U P O w k o p a l n i B Fig. 5. H i s t o g r a m of the e art h r e s i s t a n c e of s y s t e m of p r o t e c t i v e e arth

leads in the m i n e 8

- w ko p a l n i C - w p o s t a c i t r z e c h p r ę t ó w o ś r e d n i c y 30 mm i d ł u g o ś c i 1 m w b i t y c h w spęg o b o k s i e b i e w o d l e g ł o ś c i co 0 , 2 m lub e l e m e n t ó w s t a l o w y c h (rury, s z y n y Jezdne, p ły ­ ty) o p o w i e r z c h n i (0,4 - 0,6) m 2 u m i e s z c z o n y c h w ś c i e k a c h wodnych.

Rys. 6. H i s t o g r a m w y p a d k o w e j r e ­ z y s t a n c j i u z i e m i e n i a S U P O w k o ­

p a l n i C

Fig. 6. H i s t o g r a m of the earth r e s i s t a n c e of s y s t e m of p r o t e c ­ t i ve e arth leads in the m i n e C

62 P. Gawor, M. Cyroń, 3. Błaż

3. WYNIKI P O M I A R Ó W R E Z Y S T A N C J I U Z I E M I E N I A U Z I O M Ó W N A T U R A L N Y C H

S p e c y f i k a k o p a l n i a n e g o S U P O (por. rozdz. 2) sprawia, że k o n s t r u k c j e m e t a l o w e s t a n o w i ą c e u z i o m y n a t u r a l n e są naj c z ę ś c i e j ś c i ś l e p o w i ą z a n e z systemem. W zw i ą z k u z tym, w w i ę k s z o ś c i p r z y p a d k ó w nie ma m o ż l i w o ś c i w y ­ k onania p o m i a r ó w r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a s a m y c h u z i o m ó w nat u r a l n y c h. W y m a ­ g a ł o b y to d e m o n t a ż u i n s t a l a c j i e l e k t r o e n e r g e t y c z n e j , co w w a r u n k a c h r u c h o ­ wych m o ż l i w e jest tylko spor a d y c z n i e . D l a t e g o też, w y n i k i p o m i a r ó w w y k o ­ n a n y c h w kopa l n i a c h mają c h a r a k t e r or i e n t a c y j n y . W y n i k i te z e s t a w i o n o w t abeli 1.

T a b e l a 1 Wy niki p o m i a r ó w r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a u z i o m ó w n a t u r a l n y c h

L p .

K o n s t r u k c j a m e t a l o w a s ta ­

n owią ca u z i o m n a t u r a l n y P r z e d z i a ł w a r ­ t ości r e z y s t a n ­ cji u z ^ m i e n i a

Liczba z b a d a n y c h

o b i e k t ó w

K o p a l ­ nia

1 P r z e n o ś n i k ś c ianowy 2 , 7 5 - 16,2 15 8

2 P r z e n o ś n i k p o d ś c i a n o w y 4 , 2 5 - 24,5 15 B

3 P r z e n o ś n i k .taśmowy 0,75 - 1 1 , 7 10 A

4 Ł uki o b u d o w y - w y r o b i s k a 0,25 - 1 5 4 , 0 18 B

0,12 - 8,0 10 A

5 R u r o c i ą g w o d n y 0,19 - 3,8 10 A

6 R u r o c i ą g s p r ę ż o n e g o p o ­

wiet rza 0,32 - 8,7 10 A

7 O b u d o w y u r z ą d z e ń e l e k t r y c z ­ nych p r z o d k o w y c h .UN, p o ł ą ­ c z o n y c h ż y ł a m i o c h r o n n y m i

kabli i p r z e w o d ó w opon o w y c h 0 , 1 5 - 1 7 , 0 5 C

4.-.O C E N A U D Z I A Ł U U Z I O M Ó W N A T U R A L N Y C H W R E Z Y S T A N C J I U Z I E M I E N I A SUPO

Z u wagi na brak m o ż l i w o ś c i w y o d r ę b n i e n i a u z i o m ó w n a t u r a l n y c h z SUPO, ud z i a ł ich w r e z y s t a n c j i w y pa d ko w e j u z i e m i e n i a u w z g l ę d n i o n o p o ś re d n i o, dok o n u j ą c a n a l i z y u p r o s z c z o n e g o s c h e m a t u z a s t ę p c z e g o systemu. U p r o s z c z o ­ ny schemat zastęp-czy s p o rządz o n o , przyjpiujfc n a s t ę p u j ą c e z a ł o ż e n i a : a) j edyny rodzaj u z i o m ó w stan o w ią u z i o m y . •sz.tuć.zne (cen t r a l n e i l o kalne), b) p r z e w o d y o c h r o n n e ł ą c z ą c e u z i om y z sobę są^ i z o l o w a n e od ziemi,

c) w przyp adku, gdy p o m i ę d z y k o l e j n y m i u z i o m a m i s z t u c z n y m i p r z e w ó d o c h r o n ­ ny składa się ż różnych e l e m e n t ó w ( n p . l i n k a u z i e m i a j ą c a , p a n c e rz kabla

i p owło ka o ł owiana kabla)', p r zy j ę t o, że e l e m e n t y te są ciągłe, a r e z y ­ stancja zas t ę p c z a r o z p a t r y w a n e g o o d c i nk a p r z e w o d u o c h r o n n e g o w y n i k a z ró w n o l e g ł e g o p o ł ą c z e n i a .rezystancji skł a do w y c h .

□cena w pływu u z i o m ó w n a t u r a l n y c h . 63

U z y s k a n o w ten s p o s ó b schema t z a s t ę p c z y o p a r a m e t r a c h s k u p i o n y c h . Przy r o z budowie sieci, b ą d ź l i k w i d a c j i jej c z ę ś c i (w z w i ę z k u z u d o s t ę p n i e n i e m lub z a k o ń c z e n i e m e k s p l o a t a c j i p a r t i i p o k ł a d ó w ) sche m a t z a s t ę p c z y u l e g n i e zmianie. F r agmen t typowej dla s ie c i k o p al n ia n e j p o s t a c i s c h e m a t u z a s t ę p ­ czego S U P O p r z e d s t a w i o n o na rys. 7.

Rys. 7. Sc h e m a t z a s t ę p c z y f r a g m e n t u k o p a l n i a n e g o s y s t e m u u z i e m i a j ę c y c h p r z e w o d ó w o c h r o n n y c h

r - r e z y s t a n c j a e l e m e n t ó w p o d ł u ż n y c h (linka u z i e m i a j ą c a , p a n c e r z , p o w ł o ­ ka kabla ), R u C - r e z y s t a n c j a u z i o m u c e n t r a l n e g o . R u r - r e z y s t a n c j a u z i o ­ m ó w l o k a l n y c h p r z y r o z d z i e l n i c a c h W N , R ut - r e z y s t a n c j a u z i o m ó w lokal n yc h p r z y s t a c j a c h t r a n s f o r m a t o r o w y c h lub s t a c j a c h p r o s t o w n i k o w y c h

Fig. 7. T h e e q u i v a l e n t c ircuit of s y s t e m s of p r o t e c t i v e e a r t h leads

O b l i c z a j ą c , w tak s p o r z ą d z o n y m s c h e m a c i e z a s t ę p c z y m , r e z y s t a n c j ę z a ­ s t ę p c z ą w i d z i a n ą z p u n k t u p r z y ł ą c z e n i a d o w o l n e g o u z i o m u s z t u c z n e g o , u z y ­ s k a m y w a r t o ś ć r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a w r o z p a t r y w a n y m p u n k c i e z p o m i n i ę ­ c i e m u d z i a ł u u z i o m ó w n a t u r a l n y c h - R z o - D y s p o n u j ą c j e d n o c z e ś n i e w a r t o ś c i ą r e z y s t a n c j i z a s t ę p c z e j u z i e m i e n i a z m i e r z o n ą w p u n k c i e p r z y ł ą c z e n i a roz­

p a t r y w a n e g o u z i o m u s z t u c z n e g o (a w ię c u w z g l ę d n i a j ą c ą w p ł y w u z i o m ó w n a t u ­ r a l n y c h ) - R z z . m ożn a o c e n i ć J a ki Jest w p ł y w u z i o m ó w n a t u r a l n y c h na wypa d -

64 P. Gawor, M. Cyroń, 0. 9łaż

kową w artość re zys t a n c j i u z i e m i e n i a SUPO na rys. 8. Na tym r ysunku tym R

A

1

Rys. 8. E l e m e n t y rezystancji u z i e m i e n i a w p u n k c i e p o m i a ­

rowym

R Zz “ rezys t a n c j a zmierzona, R zn - r e zys tan cja p r z e d s t a ­ w i a jąca u dzi ał u z i o m ó w n atu­

ralnych, R zo - r e zystancja u zie m i e n i a oblicze niowa, u- w z g l ę d n i a j ą c a u d ział uziomów s z t u c z n y c h i e l e m e n t ó w p o ­

dłużnyc h SUPO

Pio. 8. Ele m e n t s of the earth resi stanc e

0,3 0,2

0,1

Pog l ą d o w o m o ż n a to p r z e d s t a w i ć 2Z p r z e d s t a w i a z a s t ę p c z ą r e z y s t a n c j ę u z i e ­ m i en i a SUPO w i d z i a n ę z d o w o l n e g o pu nktu A

( uzyskanę z p o m iarów). R 2Q o z n a c z a z a s t ę p ­ czą r e z ys t a n cj ę o b l i c z e n i o w ą p r z e k s z t a ł ­ c o n eg o s c he m a t u z a s t ę p c z e g o , a R zn - n i e ­ zn aną r e z y s t a n c j ę z a s t ę p c z ą w s z y s t k i c h u z i o m ó w n a t u r a l n y c h p r z y ł ą c z o n y c h do SUPO, s p r o w a d z o n ą do p u nktu A.

Oako iloś c io w ą o cenę u d z i a ł u u z i o m ó w n a t u r a l n y c h w w y p a d k o w e j r e z y s t a n c j i S U P O p r zy j ą ć m o żna np. w a r t o ś ć s t o s u n ku

----•

zo (1 )

E m p i r y c z n y r o z k ł a d w a r t o ś c i tego s t o s u n k u o b l i c z o n e g o dla 37 p u n k t ó w SUPO w k o p a l ni 9 p r z e d s t a w i o n o na rys. 9.

n=37

, ----1

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 . 0,8 Q9 1,0

?ys. 9. Ro z k ł a d w a r t o ś c i s tos un k u w^ u w z g l ę d n i a j ą c e g o w p ł y w .u z i o m ó w na­

tura lnych na w y p a d k o w ą r.ęzystancJę u z i e m i e n i a SUPO Fig. 9. H i s t o g r a m of t h e 'v a l u e w

5. W NIOS KI

1. W a rtoś ci r e z y s t a n c j i u z i e m i a n i a u z i o m ó w l o k a l n y c h z a w i e r a j ą się w b a rd zo szerokic h granicach, p rz y czym w z a s a d z i e r o z k ł a d y e m p i r y c z n e ró ż ­ nią się od z n a nych r o z k ł a d ó w t e o r e t y c z n y c h . .ś w i a d c z y to o istotnej roli w a r u n k ó w loka lny ch (skała) w m i e j s c u w y k o n a n i a uziomu,

2. Zakre s, w którym zaw i e r a j ą się w a r t o ś c i r e z y s t a n c j i w y p a d k o w y c h u z ie m i e n i a SUPO jest wąski, p r z y czym w d wóch p r z y p a d k a c h (rys. 5 i r y s. 6) można w y r a ź n i e z au ważyć j e d n o m o d a l n o ś ć rozkładu.

3. N ie z a u waż ono wyraźnej za l e ż n o ś c i r e zy s t a n c j i u z i e m i e n i a u z i o m ó w lokal nych od ich wykonania.

Ocena w p ł y w u u z i o m ó w naturalnych. 65

4. W a r t o ś c i r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a z b a d a n y c h w y r y w k o w o u z i o m ó w n a t u ­ r alnych w p o d z i e m i a c h k opalń są tego sameg o rzędu, co w a r t o ś c i r e z y s t a n ­ cji u z i e m i e n i a u z i o m ó w sztu c z n y c h z a k ł a d a n y c h w s k a ł a c h lub w ś c i e k a c h k o p a lnianych.

5. U z i o m y n a t u r a l n e p o w s t a j ę c e w w y n i k u n i e z a m i e r z o n e g o , p r z y p a d k o w e g o u z i e m i e n i a e l e m e n t ó w w c h o d z ą c y c h w s kład S U P O , p o w o d u j ą z n a c z n e o b n i ż e n i e w a r t o ś c i wypa d k o w e j r e z y s t a n c j i uzie mi e ni a . W 76'., z b a d a n y c h p r z y p a d k ó w

'28 p u n k t ó w p o m i a r o w y c h ) n a t u r a l n e p o ł ą c z e n i a z z i e m i a p o w o d o w a ł y co n a j ­ mniej d w u k r o t n e o b n i ż e n i e wypa d k o w e j r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a SUPO (wn < 0 , 5 ) .

6. S t o s u n k o w o n i e w i e l k i e w a r t o ś c i r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a u z i o m ó w n a t u ­ r a ln ych i ich w p ł y w na w y p a d k o w a w a r t o ś ć r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a SUPO s t w a ­ rzają m o ż l i w o ś c i w y k o r z y s t a n i a tych u z i o m ów , jako:

a) e l e m e n t ó w p o p r a w i a j ą c y c h o c h r o n n e d zi a ł a n i e SUPO,

b) u z i o m ó w p o m o c n i c z y c h p r z y p o m i a r a c h r e z y s t a n c j i u z i e m i e n i a p o j e d y n c z y c h u z i o m ó w i c ał ego systemu.

W a r u n k i e m w y k o r z y s t a n i a tych m o ż l i w o ś c i jest p r z e p r o w a d z e n i e dals z yc h b a dań p o z w a l a j ą c y c h u o g ó l n i ć w y n ik i p r z e d s t a w i o n e w n i n i e j s z y m artykule.

L I T E R A T U R A

[1] D z i u b a E . : D a d a n i e i ocena s ys t em u u z i e m i a j ą c y c h p r z e w o d ó w o c h ro n n y ch w k o p a l n i w ę g l a k a mienneg o . P ra c a d y p l o m o w a i n ż y n i e r s k a wyk. w I nsty­

tucie E l e k t r y f i k a c j i i A u t o m a t y z a c j i G ó r n i c t w a P o l i t e c h n i k i 41. G l i ­ w i c e 1985 (ni epu bli k o w a n a ) .

[2] G l u z i ń s k i W.: E l e k t r y f i k a c j a p o d z i e m i k o p a l ń cz. II. ś l ęsk , K a t o w i c e 1981.

[3] G r i s z i n W . A . , K a j m a k o w A , A . : P r i m i e n i e n i j e arocznoj k r i e p i w kacze- s twie m i e s t n o g o z a z i e m l i t i e l a . 3i e z o p a s n o s t truda w p r o m y s z l e n n o s t i 1984, nr 7.

[4] M a r k i e w i c z H. : O p t y m a l n e r o z s t a w i e n i e u z i o m ó w p o m o c n i c z y c h p rz y p o ­ mi a r a c h r e z y s t a n c j i u z iem i en i a. E n e r g e t y k a 1968, nr 12.

[5] M i c h a l s k i H. : A n a l i z a oraz b a d a n ia s y s t e m u u z i e m i a j ą c y c h p r z e w o d ó w ochro n n y c h . P r aca d y p l o m o w a m a g i s t e r s k a w y k o n a n a w I n s t y t u c i e E l e k ­ t r y f i k a c j i i A u t o m a t y z a c j i G ó r n i c t w a P o l i t e c h n i k i 41. G l i w i c e 1985, ( n i e p u b l i k o w a n a ).

[6] R a d o m s k i M. : A n a l i z a i b a d a n i e u z i e m i e ń e l e k t r o e n e r g e t y c z n y c h w k o p a l ­ ni w ę g l a kamie nnego. Praca d y p l o m o w a i n ż y n i e r s k a w y k o n a n a w I n s t y t u ­ cie E l e k t r y f i k a c j i i A u t o m a t y z a c j i G ó r n i c t w a P o l i t e c h n i k i 41. G l i w i c e 1935 ( n i e pub likowana).

[7] W o ł k o w i ń s k i K . : U z i e m i e n i a u r z ą d z e ń e l e k t r o e n e r g e t y c z n y c h . W N T , W a r ­ szawa 1967.

R e c e n z e n t : Prof. W ł a d y s ł a w G L U Z I Ń S K I

W p ł y n ę ł o do R e d a k c j i w st y c z n i u 1 9 87 r.

66 P. G a w o r , M. Cyrori, 0. B lai

y n l T aE/ICTBMH CJiy'-iA.lHUX 3A3EM JIllTEJIE*i B yrOJIbHhlX LiAXTAX HA COnPOTHBJIEHHE 3A3EMJ1EHHH 3ALB1TH0/I 3 A 3 EM JulKMEii CHCTEMiJ

P

e 3 b m e

O c H o B H b i M o p e A C T B O M A o n o x H H i e x b H o f t 3 j i e K T p o 3 a m n T u b y r o x b H u x m a x T a x c i a - h o b h t c h 3 a m n T H a a 3 a 3 e M X H J o m a A c i i c i e u a . 0 n p a B H X B H O C T H A e f t C T B H H aioft C H C T e u u p e m a e T , M e x A y A p y r H M H , B e x u H H H a c o n p o i H B j i e H H a e e 3 a 3 e M J i e H H H , i l p H H H M a e T C a , n o i p e f i y x m n e 3 H a n e H H e e o n p o i H B x e H H H 3 a 3 e M x e n n « 3 a u i H T H 0 t t 3 a 3 eMxaxmeti C H C i e - Mbl A 0 A X H 0 B u n o X H H T C a : M H H H M yM O A H H M H e H T p a X B H U M 3 a 3 6 U A H T 6 JieM H M H O T H M H A O - K a A B H b lM H 3 a 3 6 M A B T e A K M H I I O C T p o e H H H M H B I I 0 6 A H 3 0 C T H K pynH ef t mH X 3 A e K T p o y C T a H O - b o k , a T a K * e i a M , r A e c y m e c i B y B i y A o d H u e y c x o B z x a x x n o o i p o e H H a 3 a 3 e M X H K > - m e r o y c i p o i i C T B a o M a x o f i B e x H H H H e e o n p o i H B x e H H H • K p o M e n p a B e A e H h i x t h i i o b 3 a - 3 e M A H T e x e a ( T . e . H C K y o c i B e H H h t x 3 a 3 e M X H T e x e i l ) c y m e c i B y j o T c x y n a i i H h i e 3 a 3 e M X H - T e x H B u i e K a j o u H e c o c o d e H H O C T H H H C T a x a m i a r o p H h i x M a m H H u s x e K T p o y c i a H O B O K b m a x T a x ( K o c B e H H u a h a h n p a M u f t K O H i a x i c n o p o A a M H , i . e . c 3 e M x e f i ) . B C T a i B e y A e x H e i o a B H H M a H H e b x h h h h b c x y H a S H H x 3 a 3 e M A H i e x e a H a p e 3 y x i > T H p y i o m H e 3 H a > t e - H H e c o n p o i H B A e H H H s a s e M A e H H H 3 a J i H T H 0 f t 3 a 3 e M A H B n e B C H O T e M B i . n p e A O i a B x e H O p e - s y A b i a i u H e c a e A O B a H H f t 3 a m n i H u x 3 a 3 e M x x i o m H x O H O i e i i . y K a 3 a H o p e 3 y x B i a T h i a s u e - p e H H a C O n p O T H B A e H H H 3 a 3 e U A e H H H H C K y C C T B e H H U X H C A y n a a H b l X 3 a 3 eMAHTexeft B b l - c i y n a i o m H X b y r o x b H b i x m a x i a x . n p e A x o a c e H o a H a x H T H H e c x y i o o u e H K y b a h h h h h c x y - H a H H U X 3 a 3 ? M A H T e A e 0 B n O A H O M C O n p O T H B A e H H H 3 a 3 e U A e H H H 3 a A H T H O a 3 a 3 e M A H B A e f t C H C T e M u a T a K s t e y x a 3 a H 0 H a A p y r a e b o 3 m o x h o c t h n c n o x b s o B a H H H c x y H a i t H H x 3 a - 3 e M A H T e A e f l .

A S S E S S M E N T OF T H E INF L U E N C E OF N A T U R A L EARTH E L E C T R O D E S IN T HE U N D E R G R O U N D OF P I T S ON T HE E A R TH R E S I S T A N C E OF S Y S T E M S OF P R O T E C T I V E E A R T H LEADS

S u m m a r y

T he basic m e a s u r e of a d d i t i o n a l e l e c t r i c a l s hock p r o t e c t i o n in the u n d e r g r o u n d of pits is the e a r t h i n g s y s t e m of p r o t e c t i o n leads.

The w o r k i n g e f f e c t i v e n e s s of t hose s y s t e m s is depe n d e n t upon, a m o ng others, the r e s i s t a n c e v a l u e of the e a r t h i n g system.

It is to a s s u m e that the n e c e s s a r y e a r t h i n g v a l u e of the s y s t e m of p r o t e c t i o n e a r thi ng leads s h o u l d be e n s u r e d by at least one cent r a l earth e l e c t r o d e and local earth e l e c t r o d e s a r r a n g e d in the e n v i ro n me n t of larger g ro ups of e l e c t r i c e n er g y c o n s u m e r s and e v e r y - w h e r e there w h e r e there are good c o n d i t i o n s to i ns t al l e arth e l e c t r o d e s of a low re­

s i s t a n c e value.

Inde pendant of those so c a l l e d a r t i f i c i a l e arth e l e c t r o d e s t here are n a ­ tural earth e l e c t r o d e s w hic h result from s p e c i f i c c o n d i t i o n s of i n s t a l ­ ling of m i n i n g mac h i n e s and e l e c t r i c a l d e v i c e s in the u n d e r g r o u n d of pits ( i mm ediate or indi rect cont a c t w i t h rocks, i.e. earth).

Ocena w p ł y w u u z i o m ó w natura l n y c h . . 67

In the a r t i c l e we try to e va l u a t e trodes on the r e s u l t a n t v a l u e of the tection e a r t h i n g leads.

The result of the e a r t h i n g r e si s t a and n a tural earth e l e c t r o d e s o c c u r i n g pits have been p u b lished.

We also try to e v a l u a t e in an analyt ral earth e l e c t r o d e s in the r e s u l t i n g system of p r o t e c t i o n c o n d u c t o r s and t ties of m a k i n g use of n a t u r a l earth e

the i n f l u e n c e of n a t u r a l earth elec- e arth r e s i s t a n c e of a syst e m of pro-

nce v a l u e m e a s u r e m e n t s of a r ti f i c ia l in the u n d e r g r o u n d of h a r d coal

ical w ay the p a r t i c i p a t i o n of natu- e a r t h i n g r e s i s t a n c e in an e ar t h i ng o pay a t t e n t i o n to o t her p o s s i b i l i - lectrodes.