Zadanie 8

1. Zadanie 8 Opracowanie klasyfikacji skał stropowych w aspekcie ograniczeniailości skały płonnej w urobku – cz. I Streszczenie Górnictwo węgla kamiennego w Polsce jest jedną z gałęzi przemysłu wytwarzających największe ilości odpadów. Rozwiązania w zakresie gospodarki skałą płonną koncentrują się na dwóch podstawowych kierunkach – ograniczenia wytwarzania skały płonnej na etapie eksploatacji oraz jej zagospodarowania pod ziemią i na powierzchni. Jednym ze źródeł występowania skały płonnej w urobku jest zjawisko opadu stropu. Eksploatacja coraz cieńszych pokładów, stosowanie technologii strugowej, wzrastająca prędkość przesuwana się frontu eksploatacji - wszystkie te elementy wpływają w istotny sposób na czystość wybierania pokładu węgla. Przedstawiona praca zawiera pierwsze efekty prac zmierzających do wypracowania praktycznego podejścia do stworzenia klasyfikacji skał stropowych zorientowanej na prognozowanie wielkości opadu stropu w ścianie dla warunków eksploatacji prowadzonej w LW „Bogdanka” S.A. Klasyfikacja tego typu ma w dalszym toku prac posłużyć do stworzenia map prognozowanych wartości opadu stropu i wykorzystania ich w procesie harmonogramowania produkcji górniczej. Materiał badawczy Wyniki badań penetrometrycznych wykonywanych w regularnych odstępach co około 300m w chodnikach przyściano-wych Podsumowanie Mapy wybranych parametrów wytrzymałościowych oraz wyniki obserwacji przybierki i opadu stropu wykonywane 2-3 krotnie w ciągu miesiąca. • W celu realizacji zadania w ramach przeprowadzonych dotychczas prac: • Rozpoznano zagadnienie opadu skał stropowych i jego znaczenie dla efektywności prowadzonego wydobycia. • Dokonano przeglądu wybranych klasyfikacji górotworu i skał stropowych. • Zgromadzono materiał badawczy w postaci m.in. wyników badań penetrometrycznych skał stropowych i wyników obserwacji ich opadu. • Przeanalizowano przeprowadzone dotychczas w warunkach LW „Bogdanka” S.A. badania związku parametrów geomechanicznych skał przywęglowych z obserwowanymi wartościami opadu stropu. • W kolejnym etapie realizacji zadania przewidziane są prace, które pozwolą na przygotowanie przykładowej, praktycznej klasyfikacji skał stropowych pod kątem ograniczania opadu skał stropowych w pewnym przyjętym obszarze badań. Głównym celem jest przygotowanie reguł tworzenia cyfrowej mapy klasyfikacji skał stropowych ze względu na ich skłonność do opadu oraz zastosowanie tego typu klasyfikacji w procesie harmonogramowania produkcji górniczej do prognozowania zanieczyszczenia eksploatowanego węgla czy też prognozowania wartości parametru uzysku węgla. Kontekst Istniejące analizy • Zmniejszające się miąższości pokładów zmusiły jednak kopalnię do zastosowania techniki strugowej • Szereg inwestycji, zmierzających głównie do udostępnienia nowych zasobów w polu Stefanów pozwolił na znaczący wzrost wydobycia • Znaczący wzrost wydobycia węgla pociąga za sobą wzrost produkcji odpadów. W roku 2001 produkcja odpadów nie przekraczała 1,7 mln ton. W roku 2011 przekroczyła już poziom 4,0 mln ton • Odpady związane z produkcją węgla kamiennego stanowią problem zarówno ze względu na swoją uciążliwość dla środowiska naturalnego jak również z powodu obniżenia efektywności prowadzonej działalności wydobywczej • Prognozowanie skłonności skał stropowych do opadu czy też możliwych wielkości opadu mogłoby stanowić znaczącą pomoc w optymalizacji procesu urabiania oraz kierowania stropem wg Nycz 2010 wg Kicki i in. 2009 Przykłady rozwiązań • Wskaźnik RFRI oraz ryzyko obwału stropu. Uwzględnia czynniki geologiczne, górnicze, stan naprężenia w górotworze, zaburzenia lokalne • Badania niemieckie: kluczowy parametr geometryczny to odległość pomiędzy końcem stropnicy a calizną węglową. Skłonność stropu do opadu zależy od miąższości i wytrzymałości pierwszej warstwy na tym odcinku. Wyznaczane jest prawdopodobieństwo obwału. wg Iannacchione i in. 2007 wg Langosch, Ruppel 2008 Seminarium Instytutu GSMiE PAN,6 III – 8III 2013, Szczyrk