Materiały konferencyjne SEP 2019

2. PROBLEMY STOSOWANIA OBUDOWY KOTWIOWEJ SAMODZIELNEJ NA DUŻEJ GŁĘBOKOŚCI Projektowanie obudowy kotwiowej samodzielnej dla utrzymania chodników przyścianowych w górnictwie polskim nie zostało dotychczas rozwiązane w sposób zadowalający. Praktycznie próby utrzymania chodników przyścianowych rozpatrywane jako dwukrotne jego wykorzystanie dla drugiej ściany do tej pory nie zostały wdrożone na szerszą skalę. W górnictwie angielskim, gdzie stosowany jest system zaawansowanej technologii kotwie- nie o wysokiej wydajności (system AT advanced technology [1, 2]), ściany są wykonane z po- zostawieniem filarów węglowych o szerokości około 150m. Przeprowadzona próba zmniej- szenia szerokości filara do 10m i traktowania go jako warstwy podatnej nie zdała egzaminu. W kopalniach australijskich przy małej głębokości rzędu 200m drążone są podwójne chod- niki przyścianowe w obudowie kotwiowej w rozstawie 35 do 40m. Utrzymanie chodnika rów- noległego dla drugiej ściany wymaga wprowadzenia wielu dodatkowych elementów podpo- rowych [11]. W kopalniach niemieckich próba utrzymania chodnika przyścianowego w obudowie kot- wiowej nie została powszechnie zastosowana mimo wprowadzenia specjalnych rozwiązań obu- dów oraz technologii wykonania pasów podporowych. W warunkach polskich kopalń węgla kamiennego problemy z stosowania samodzielnej obu- dowy kotwowej w chodnikach przyścianowych w praktyce będą napotykać na znaczne pro- blemy wynikające przede wszystkim z: - dużą głębokością eksploatacji rzędu 1000 i więcej metrów, co prowadzi do wystąpienia wysokich naprężeń wokół wyrobiska o kształcie prostokątnym rzędu (3p z ) 78 MPa, która znacznie przekracza wytrzymałość większości skał występujących wokół pokładów węgla, - duża zmienność zalegania warstw skalnych w zakresie rodzaju jak i miąższości warstw przy występowaniu zaburzeń w postaci uskoków, przefałdowań, nasunięć, wycienień itp., - występowanie krawędzi eksploatacji nad i podległej wynikającej z wpływów prowadzonej od wielu lat eksploatacji wielopokładowej, - występowanie wokół pokładów węgla słabych skał na ogół z łupków ilastych przewar- stwionych wkładkami węgla o dużej podzielności naturalnej (płytowo – kostkowej) mającymi tendencje do występowania obwałów stropu w fazie urabiania, co wymaga wstępnego ich ze- spalania i wzmacniania, - niska wytrzymałość na ściskanie węgla w pokładach, która często zawiera się w przedziale 7 do 12MPa, - nachylenie pokładów węgla, co wymaga urabiania skały płonnej w narożach wyrobisk, - występowanie zawodnienia powodującego namaczanie skał i w efekcie znaczne obniżenie ich parametrów geomechanicznych, - wymagana konieczność wykonania znacznego przekroju wyrobiska o minimalnych gaba- rytach 5,5m x 3,8m (ok.21m 2 ), a optymalnie 6,0m x 4,0m (24m 2 ), - występujące wysoko energetyczne wstrząsy wymagające zastosowania specjalnych roz- wiązań obudowy kotwiowej. Dotychczas w górnictwie polskim obudowę kotwiową samodzielną zastosowano w gra- niczonym zakresie bez uzyskania efektu stałego stosowania choćby w jednej kopalni. Oznacza to, że rozwiązanie tej obudowy nie ma dobrej trwałej aplikacji w warunkach górnictwa pol- skiego. Zastosowanie obudowy kotwiowej w kopalniach polskich w obecnych warunkach geolo- giczno-górniczych związane jest z potrzebą wprowadzenia kombajnów do ciągłego urabiana tupu CM (Continuous Miner), które przy zabudowie urządzeń kotwiących mają nazwę BM