Wentylacja kopalń: Zagrożenia wentylacyjne

Zagrożenia wentylacyjne w podziemnych zakładach górniczych związane są z występowaniem atmosfery niezdatnej do oddychania i zależą głównie od głębokości, na której prowadzone są roboty górnicze, budowy geologicznej górotworu, rodzaju eksploatowanej kopaliny, występujących zagrożeń stosowanego systemu przewietrzania.

Katastopień - jednostka ilości ciepła która jest odbierana z powierzchni 1 cm2 w jednej sekundzie przy temperaturze 36,5 stopni C, służy do określenia intensywności chłodzenia.

Katatermometr - przyrząd służący do pomiaru intensywności chłodzącego działania otoczenia.

Temperatura powietrza w miejscu pracy nie powinna przekraczać 28 stopni C przy wykonywaniu pomiaru termometrem suchym, a intensywność chłodzenia nie powinna być mniejsza od 11 katastopni wilgotnych.

Miejsca powstawania pożarów endogenicznych:

• szczelinowaty górotwór w sąsiedztwie wyrobisk korytarzowych
• zroby ścian zawałowych
• miejsca nagromadzenia dużych ilości węgla

Na wszystkich poziomach w pobliżu szybów wdechowych zabudowuje się przeciwpożarowe tamy bezpieczeństwa z drzwiami.

W zakładach górniczych eksploatujących złoże kopaliny palnej wykonuje się:

1. Przeciwpożarowe tamy bezpieczeństwa z drzwiami w prądach grupowych wlotowych oraz we wlotowych i wylotowych prądach rejonowych oraz prądach niezależnych przewietrzających komory
2. Przeciwpożarowe tamy bezpieczeństwa bez drzwi na wszystkich poziomach przy szybach wydechowych oraz w miejscach ustalonych przez kierownika działu wentylacji, wewnątrz rejonów wentylacyjnych. 

 Sygnały nadawania:

Szereg krótkich sygnałów + 4 długie -> "Pod prąd powietrza"
Szereg krótkich sygnałów + 6 długich -> "Z prądem powietrza"

Wietrzenie skał

Wietrzenie skał to jeden z podstawowych procesów zmieniających powierzchnię Ziemi, polegający na rozluźnianiu, rozkruszaniu oraz chemicznej przemianie litych skał i przekształcaniu ich w skały luźne.
Wietrzenie odbywa się pod wpływem oddziaływania różnorodnych czynników zewnętrznych: atmosfery, hydrosfery i biosfery. Zachodzi na powierzchni Ziemi oraz w przypowierzchniowej warstwie skorupy ziemskiej o miąższości od kilku do kilkudziesięciu metrów.

Przebieg wietrzenia zależy głównie od:

1.  Warunków klimatycznych, głównie wysokości i zmian temperatury oraz stosunków wilgotnościowych
2. rodzaj i odporność podlegającej wietrzenia skały
3. warunków orograficznych oraz ekspozycji stoku
4. występowania świata organicznego

Wietrzenie mechaniczne:

1.      Wietrzenie mechaniczne insolacyjne (termiczne)

2.      Wietrzenie mechaniczne mrozowe (kongelacja)

3.      Wietrzenie mechaniczne solne

4.      Wietrzenie mechaniczne ilaste

5.      Wietrzenie mechaniczne organiczne

Wietrzenie chemiczne:

1.      rozpuszczanie

2.      utlenianie (oksydacja)

3.      uwęglanie (karbonizacja)

4.      uwodnienie (hydratacja)

5.      hydralizy

System przewietrzania

W każdej sieci wentylacyjnej wydziela się rejony wentylacyjne przewietrzane niezależnymi prądami powietrza.
Rejon wentylacyjny - układ wyrobisk przewietrzanych niezależnym prądem powietrza.
Rejonowy prąd powietrza - niezależny prąd powietrza przewietrzający kompleks wyrobisk górniczych np. ścianę. Prąd rejonowy przed dopłynięciem do miejsca pracy załogi prowadzi powietrze świeże, a po opuszczeniu miejsca pracy zawiera powietrze zużyte.
Niezależny - prąd, który oddziela się od prądu świeżego i po przewietrzeniu miejsca pracy dołącza do prądu zużytego
Wznoszący - od węzła o mniejszej wysokości niwelacyjnej do węzła o większej wysokości niwelacyjnej
Schodzący - od węzła o większej wysokości niwelacyjnej do węzła o mniejszej wysokości niwelacyjnej
Grupowy - prąd płynący do co najmniej dwóch rejonów wentylacyjnych.

Tamy wentylacyjne - podział ze względu na przeznaczenie:

• izolacyjne - służące do izolowania nieczynnych wyrobisk, są to tamy pełne (ze względów ochrony przeciwpożarowej)
• spięciowe - oddzielenie prądów powietrza
• regulacyjne - do regulacji przepływu powietrza - posiadają otwór którego pole jest regulowane
• bezpieczeństwa - są to obmurza i sklepienia wykonane z kostki betonowej w ich pobliżu składuje sie odpowiednie ilości materiałów do zaizolowania danego rejonu wentylacyjnego. 

Tamy: głuche (pełne), ciężkie, z drzwiami, przesuwne, o konstrukcji przeciwybuchowej
Tamy: drewniane, murowe, stalowe, gipsowe, podsadzkowa płócienne, materiały chemiczne

Prędkość prądu powietrza nie może przekraczać:

• 5 m/s - w wyrobiskach wybierkowych
• 8 m/s - w wyrobiskach korytarzowych 
• 12 m/s - w szybach i szybikach podczas jazdy ludzi

 Gdy nie ma ludzi w wyrobiskach korytarzowych można zwiększyć prędkość do 10 m/s.
 Powietrze doprowadza się możliwie najkrótszą drogą do każdego poziomu wydobywczego.

Prędkości prądu powietrza

1. niemetanowych i I kategorii, zagrożenia metanowego : 0,15 m/s
2. II, III, IV kategorii zagrożenia metanowego 0,30 m/s

Wentylacja kopalń i przewietrzanie wyrobisk

Powietrze dostaje się szybem wdechowym. Wychodzi wydechowym. Wentylator na powierzchni wysysa powietrze.

Schemat kanoniczny: 

Powietrze atmosferyczne, które wdychamy składa się w 78% objętości z azotu i 21% z tlenu. Pozostałe gay, zwane śladowymi, dają pozostały 1%. Są to argon, dwutlenek węgla itd.

Aerologia górnicza - nauka o wentylacji (przewietrzaniu) kopalni, obejmująca wiadomości o powietrzu, jego właściwościach, prawach rządzących jego przepływami w kopalni w czasie ruchu kopalni, podczas pożarów podziemnych itp.

Rodzaj gazu          | NDS /mg/m3 (objętościowo i %) | NDSCh /mg/m3 (objętościowo i %)
Dwutlenek węgla      (1,0)                                              (1,0)
Tlenek węgla           30 (0,0026)                                    180 (0,015)
Dwutlenek siarki      2 (0,000075)                                  5 (0,00019)
Siarkowodór           10 (0,0007)                                    20 (0,0014)

Metan - jest bezbarwnym gazem bez woni i smaku, lżejszym od powietrza. To główny składnik naturalny gazów, często występujących w pokładach węgla. Tworzy z powietrzem wybuchową mieszaninę; wybucha w stężeniach od 5 do 15 procent.
Uwalnianie się metanu to naturalne zjawisko w górnictwie. Gaz ten, występujący w pokładach wraz z węglem, uwalnia się z górotworu, często dzieje się tak przy drążeniu chodników.
Zawartość metanu w powietrze nie powinna przekraczać:
1) 1% - na wylocie z rejonowych prądów powietrza
2) 0,75% - w szybie wydechowym

W przypadku gdy w wyrobisku zawartość metanu > 2%

• trzeba wyłączyć elektryczność
• wycofać załogę
• zawiadomić dyspozytora (osobę dozoru ruchu)
• unieruchomić maszyny i urządzenia
• zagrodzić wejście do tych wyrobisk

Tlenek węgla - gaz lżejszy od powietrza, trujący, łączy się z hemoglobiną.
1 ppm = 0,0001 %

Dwutlenek węgla - gaz duszący, bez barwy i zapachu, o smaku słabo kwaśnym. Gaz cięższy od powietrza gromadzi się w spongu, w zagłębieniach lub w upadowych o małej intensywności przewietrzania.

• W stężeniach >2% zaburzenie czynności oddechowych. 
• W stężeniach >4% utrudnia wydalanie CO2 powstałego w procesie oddychania
• > 8% duszności, utrata przytomności , zgon 

 Eksplozymetry - gazomierze służące do pomiaru stężenia metanu (gazów oraz par wybuchowych i palnych) wyrażonego procentowym udziałem w zakresie od 0 do dolnej granicy wybuchowości.

Skrót DZG - dolna granica wybuchowości

Metanomierze interferencyjne, katalityczne


Fizyczne właściwości powietrza kopalnianego
Aktualne warunki przewietrzania kopalni (oprócz składu chemicznego powietrza kopalnianego) zależą także od wartości:

• prędkości i wydatku przepływu powietrza
• temperatury i cieplnych warunków pracy
• ciśnienia i różnicy ciśnień

Transport kopalniany

Jest niezbędnym ogniwem procesu wydobywczego każdego zakładu górniczego. Do jego zadań, zwłaszcza w kopalni podziemnej, między innymi należy:

• przetransportowanie urobionej w podziemiach kopaliny do zakładu przeróbczego
• dostarczenie do przodków niezbędnych materiałów i urządzeń oraz sprzętu
• przetransportowanie ludzi z powierzchni w pobliżu miejsce pracy oraz z powrotem

Głównymi ogniwami w kopalni są:

• transport podziemny
• transport na powierzchni
• transport z kopalni do odbiorcy

Podział transportu kopalni
Rozmieszczenie i struktura wyrobisk górniczych w kopalni podziemnych narzuca tradycyjny podział transportu kopalnianego na odstawę, przewóz i ciągnięcie.
Transport kopalniany możemy również podzielić:

• oddziałowy główny
• szybowy
• pomocniczy

 Odstawa urobku - jest częścią transportu kopalnianego, obejmującą transport urobku w oddziałach produkcyjnych od przodków do przewozu podziemnego głównego. W zależności od środków transportowych stosowanych w odstawie dzieli się ją na bezprzenośnikową i przenośnikową.

Odstawa bezprzenośnikowa - polega na wykorzystanie zsuwaniu się urobku w wyrobiskach o odpowiednim nachyleniu pod wpływem własnego ciężaru. Doświadczalnie ustalono, że węgiel zsuwa się:
-po spodku wyrobiska, gdy jego nachylenie wynosi powyżej 30 stopni
-po deskach nachylonym pod kątem większym od 25 stopni
-po blachach stalowych nachylonych pod kątem 17 stopni

Odstawa przenośnikowa - we współczesnym górnictwie przenośniki znalazły szerokie zastosowanie, przede wszystkim ze względu na dużą wydajność i zdolność do pracy w trudnych warunkach. Największe zastosowanie w górnictwie znalazły przenośniki zgrzebłowe i taśmowe, a zwłaszcza te ostatnie, dzięki którym transport urobku odbywa się coraz częściej z wyrobisk głównych po pochylniach na powierzchnię.

Odstawa przenośnikami zgrzebłowymi - w podziemiach kopalń węgla przenośniki zgrzebłowe są stosowane do odstawy urobku w wyrobiskach ścianowych i w chodnikach podścianowych w ścianowych systemach podłużnych oraz w pochylniach lub dowierzchniach odstawy w ścianowych systemach poprzecznych, a także w wyrobiskach przygotowawczych i udostępniających. Przenośniki zgrzebłowe można podzielić na zgrzebłowe ciężkie i zgrzebłowe lekkie np. SKAT oraz według miejsca pracy na ścianowe, podścianowe, do robót przygotowawczych.

Ciągnienie szybami

Ciągnienie szybami jest to część transportu kopalnianego która odbywa się w szybach i szybikach za pośrednictwem wyciągów szybowych. Wyciągiem szybowym nazywa się zespół urządzeń w szybie i przy szybie, służący do transportowania szybem urobku, materiałów, maszyn oraz ludzi między poszczególnymi poziomami szybu przy użyciu maszyn prowadzonych po prowadnikach. 

Transport hydrauliczny

Polega na przemieszczeniu ładunku kanałami, korytami, przewodami rurowymi pod działaniem strumienia wody. Dzieli się na: bezciśnieniowy i ciśnieniowy. 

Do zasilania kompleksów ścianowych obudów zmechanizowanych stosuje się najczęściej agregaty (A2), gdzie cieczą roboczą jest 3-5% emulsja olejowo-wodna 

Przenośniki zgrzebłowe ścianowe - służą do odstawy urobku oraz jako tor jazdy kombajnu lub struga, stanowią tez tzw. belkę prowadzącą do przesuwania zestawów obudowy zmechanizowanej. Dlatego mają one dużą masę i wzmocnioną konstrukcję zarówno rynien jak i zastawek przenośnika. 

Przenośniki zgrzebłowe podścianowe - przeznaczone są do przyjęcia urobku z przenośnika ścianowego i przekazania go na ustawiony współosiowo przenośnik taśmowy. Różnica w budowie przenośnika podścianowego polega na tym, że zamiast napędu zwrotnego ma on zabudowaną zwrotnie, a napęd wysypowy przebudowany jest na specjalnej podstawie, umożliwiającej zabudowanie go nad stacją zwrotną przenośnika taśmowego. 

Różnice pomiędzy PZP (przenośnik zgrzebłowy podścianowy) PZS (przenośnik zgrzebłowy ścianowy) 

1. Napęd
2. Wydajność (prędkość Vs<Vp, szerokość Ls<Lp)
3. Rodzaj rynny (brak klinu przy pzp, brak odstawek pzp, prak nadstawek pzp)
4. System przekładkowy (pzp - system konieczny, pzs - system niekonieczny)

Urabianie skał za pomocą materiałów wybóchowych

Środki służące do wykonywania robót strzałowych nazywa się środkami strzałowymi. Należą do nich: materiały wybuchowe, środki zapalające i inicjujące oraz sprzęt strzałowy.

W zależności od szybkości przebiegu reakcji rozkładu materiału wybuchowego rozróżnia się:

• deflagracja
• eksplozja
• detonacja

Materiał wybuchowy - związek chemiczny lub ich mieszanina zdolna pod wpływem bodźca zewnętrznego do gwałtownej reakcji chemicznej przy, której wydziela się duża ilość ciepła i gazów lub par, przy równoczesnym dużym stężeniu energii.

Deflagracja - powolny egzotermiczny rozkład MW. Towarzyszy obfite wydzielanie trujących gazów, zawierających tlenki azotu i tlenek węgla.

Eksplozja - rozkład wybuchowym charakterystycznym dla MW miotających o prędkości nie przekraczającej 1000 m/s.

Detonacja - szybka reakcja rozkładu MW kruszących. Jej prędkość wynosi od 1000 do 8000 m/s w górniczych MW.

W zależności od postaci fizycznej i składników chemicznych MW dzieli się na następujące podgrupy:

• proszkowe
• granulowane ziarniste
• plastyczne i półplastyczne
• zawiesinowe
• emulsyjne 

 Materiały wybuchowe skalne nie mają one żadnego stopnia bezpieczeństwa wobec metanu i pyłu węglowego. Skalne saletrzane są to amonity oraz saletrole. Skalne nitroestrowe są odporne na wilgoć.
Prochy - łatwo zapalają pył weglowy i metan, nie są stosowane w górnictwie podziemnym.
Skalne inne - zalicza się do nich trotyl, pobudzacze ładunki przystawne lub torpedowe
Emulsyjne - są to MW nie zawierające składników wybuchowych. Dużą zaletą jest toe, że w gazach postrzałowych nie występują gazy trujące jak tlenek węgla i tlenki azotu.
Węglowe-posiadają wymagający stopień bezpieczeństwa wobec pyłu węglowego.
Metanowe-są to MW o wymagającym stopniu bezpieczeństwa wobec metanu i pyłu węglowego.

Opakowania górniczych materiałów wybuchowych:

• czerwony - do MW skalnych
• niebieski - dla MW węglowych
• biały-jasnokremowy - do MW metanowych
• biały-jasnokremowego z dwoma czarnymi paskami - dla MW metanowych specjalnych
• brunatny - dla prochów górniczych 

Zapalnik elektryczny nieostry jest środkiem zapalającym do pobudzenia wybuchu środka inicjującego tz spłonki górniczej.
Zapalniki elektryczne dzieli się na: grupy, klasy, rodzaje, typy

Podział ze względu na klasy ze zależności od stopnia bezpieczeństwa wobec prądu elektrycznego:
-0,20 A (kolor przewodu żółty)
-0,45 A ( kolor przewodu brązowy)
-2,0 A zielony
-4,0 A czarny

Podział ze względu na rodzaje w zależności od czasu działania:
-U-mikrosekundowe o czasie zadziałania poniżej 1ms
-N-natychmiastowe o czasie zadziałania 1 do 10 ms
-M-milisekundowe o znamionowym czasie zadziałania stopnia pierwszego 13 do 100 ms
-P-półsekundowe o znamionowym czasie zadziałania stopnia pierwszego 0,5 s

Podział ze względu na typy w zalezności od dodatkowych właściwościach:
-C-ciśnienioodporne -T-termoodporne 

Sprzęt strzelniczy:

• sprzęt służący do przenoszenia środków strzelniczych 
• przewody strzałowe
• zapalniki elektryczne
• wskaźniki rezystacji obwodów strzałowych
• omomierze

Środki inicjujące - spłonki górnicze, lonty detonujące i zapalniki elektryczne ostre
Lonty detonujące służą do wywołania detonacji materiału wybuchowego lub też zapewnienia zdetonowania ładunku MW w otworach długich, gdzie w skutek tzw. efektu kanałowego może dojść do zaistnienia częściowych niewypałów. 

Urabianie skał

Przez urabianie skał rozumie się odspajanie różnymi sposobami porcji skał od calizny.
Mechaniczne urabianie polega na odspajaniu kawałków skały od calizny i rozdrobnieniu ich do wymaganych rozmiarów bez zmiany stanu skupienia z zastosowaniem różnego rodzaju maszyn, narzędzi i urządzeń.
Urabialność w sensie mechanicznym rozumie się podatność skały na oddzielenie jej od calizny. W zależności od zastosowanych środków do urabiania skał można wyróżnić urabialność strzałową, wiertniczą.

Pod względem urabialności skał dzielimy na:

• sypkie
• miękkie
• twarde
• bardzo twarde

 Dla węgla kamiennego zastosowano w Polsce wskaźniki urabialności F:

KLASA | Wskaźnik f | Nazwa węgla pod względem urabialności 
      I           < 0, 4         Bardzo łatwo urabialny
     II           0,4-0,8       Łatwo urabialny
    III          0,8-1,4       Średnio urabialny
     IV         1,44-2,4     Trudno urabialny
     V          > 2,4           Bardzo trudno urabialny


Wartość f | Metoda urabiania
0,3-1,2       Strugi węglowe statyczne
do 1,5         Kombajny frezujące średniej mocy
do 1,8         Kombajny frezujące dużej mocy
do 2,4        Kombajny dużej mocy oraz środki pomocnicze
> 2,4          Materiały wybuchowe  

Na podstawie wskaźnika f ustalono wytyczne dotyczące metod urabiania węgla dostępnymi maszynami.

Sposoby urabiania skał:
Mechaniczne urabianie skał za pomocą:

• narzędzi ręcznych lub organów urabiających maszyn górniczych 
• strumieniu wody o dużym ciśnieniu
• wytworzenie w skale naprężeń cieplnych przez nagłe zmiany temperatury
• ciśnienie gazów wywiązujących się w otworach strzałowych w wyniku wybuchu w nich materiału wybuchowego

 Fizyczne sposoby urabiania polegają na zmianie stanu skupienia skały ze stałego na ciekły lub gazowy bez prowadzenia zmian chemicznych. 

Do napędu maszyn urabiających stosuje się energię: elektryczną, hydrauliczną, powietrza sprężonego

Obudowa kotwowa

Zabezpiecza wyrobisko górnicze za pomocą kotwi. Zabezpieczenie to polega na wzmocnieniu górotworu wokół wyrobiska przez spięcie warstw skalnych i przeciwdziałanie powstaniu rozwarstwień.

Kotwiami można:

• przypiąć skały znajdujące się wewnątrz naturalnego sklepienia ciśnień

Kotwie klinowe w których utwierdzenie w otworze spowodowane jest przez dobicie cięgna i działanie rozpierające klina, wstępne naprężenie cięgna uzyskuje się poprzez dokręcenie nakrętki na końcówkę kotwi.

Obudowy kotwiowe:

• kotwowo-zwykła
• kotwowo-płytowa
• kotwowo-siatkowa
• kotwowo-stropnicowa

Obudowa zmechanizowana

Składa się z powtarzalnych sekcji ustawionych obok siebie wzdłuż całej ściany, urządzeń stabilizujących obudowę agregatu zasilającego oraz zbrojonych przewodów wysokociśnieniowych.
W pracy każdej sekcji wyróżniamy:

• rozparcie między stropem a spągiem wyrobiska
• podtrzymanie stropu ze stałą podpornością roboczą
• zsuwanie-obniżanie stropnicy
• przesuwanie do nowego pola i rozparcie
• przesuwanie przenośnika

Ze względu na konstrukcję obudowy zmechanizowanej wyróżniamy:

• podporowa 
• podporowo-osłonowa
• osłonowa
• podporowo-podsadzkowa 

Do podstawowych zalet obudowy osłonowej zaliczamy

• uzyskanie dużych sił podpornościowych bezpośrednio przy czole ściany przy dużej stabilności sekcji obudowy
• całkowitą izolację wyrobiska ścianowego od przestrzeni zawałowej oraz od przedostawania się do niej odpadających skał ze stropu
• ograniczenie do minimum otwartej przestani w ścianie
• możliwość stosowania ich przy urabianiu kombajnem i strugami 
• uzależnienie pracy obudowy od przenośnika zgrzebłowego ścianowego 

Przykład nazewnictwa oraz specyfikacji obudowy. 
 GLINIK - STASZIC 16 / 31 - PP
 Nazwa producenta - Odbiorca Minimalna wysokość ściany/Maksymalna wysokość ściany - Podsadzkowa

Obudowy złożone z zestawów metalowych zwykłych

Zestawy zwykłe obudowy metalowej jako odrzwia stalowe są powszechnie stosowanymi zestawami obudowy zarówno wyrobisk korytarzowych jak i wyrobisk wybierkowych. Ze względu na kształt użytych elementów podstawowych odrzwia dzielą się na:

• prosto-linowej złożone z elementów prostoliniowych
• łukowe, których część przylegająca do stropu wyrobiska składa się wyłącznie z elementów łukowych.

Pod względem współpracy z górotworem odróżnia się odrzwia sztywne i odrzwia podatne.

Obudowa metalowa odrzwiami prostokątnymi złożone są ze stojaków pojedynczych metalowych i stropnic metalowych zwykłych. Obudowa taka jest obudową sztywną. Obudowa odrzwiona prostokątna podatna złożona jest z 2 lub więcej stojaków podatnych natychmiast podporowych i stropnicy metalowej zwykłej. Taką obudowę stanowi obudowa odrzwiami złożonymi z dwóch lub trzech stojaków.

Obudowa metalowa odrzwiami łukowymi stanowi obudowę powszechnie stosowaną do obudowy wyrobisk korytarzowych.

Podstawowe odrzwia łukowa podatne złożone są z elementów:
- łuku ociosowych
-łuki stropnicowe
-strzemiona łączące łuki ociosowe z łukiem stropnicowym. 

Strzemiona - wykonane są ze stali St-3, przy czym kłąbak wykonany jest z pręta okrągłego, a jarzmo z kształtownika. Służą do łączenia elementów obudowy, działają jak zamki cierne, zapewniają zsunięcie się połączonych elementów łukowych pod wpływem nacisku górotworu do założonych konstrukcyjnie wymiarów.

1. Łuk stropnicowy o profilu V
2. Łuk ociosowy o profilu V
3. Kabłąk
4. Jarzmo Profilowe
5. Nakrętka ze śrubą

Źródło zdjęcia: http://www.heisi.pl

Rozpory - obok rozparcie oraz zapewnienia współpracy poszczególnych odrzwi ustalają również odległość, w jakiej stawiane są odrzwia. Obecnie stosuje się rozpory stalowe wykonane fabrycznie z profilów korytarzowych jako rozpory o dwustronnym kierunku działania.
Ze względu na liczbę elementów składowych w konstrukcji rozpory rozróżnia się:

• rozpory jednoelementowe wykonane z kątników lub ceowników
• rozpory wieloelementowe składające się z łącznika oraz innych elementów

 Okładziny - stanowią istotny element obudowy odrzwionej podatnej. Zapewniają one zarówno opięcie wyłamu skalnego wyrobiska, jak również rozparcie i powiązanie poszczególnych odrzwi.

Opięcie wyłamu skalnego:

• zabezpiecza ludzi i urządzenia pracujące w wyrobisku przed opadem odłamków skalnych 
• przenosi ciśnienie górotworu na odrzwia
• przeciwdziała odprężeniu się skał za obudową

Okładziny mogą być drewniane, żelbetowe i stalowe. Spośród okładzin stosowanych stalowych są obecnie stosowane okładziny MM oraz siatki okładzinowe, chociaż coraz częściej stosuje się siatki okładzinowe dwuzaczepne, jednozaczepne czy łańcuchowe.

Odmiany obudowy łukowej podatnej:
ŁPZ - łuk podatny zamknięty
ŁPP - łuk podatny podwyższany
ŁPO - łuk podatny o ograniczonej podatności

Stojaki

Stojaki metalowe - są elementem obudowy indywidualnej stosowanej głównie do zabezpieczenia odcinków wyrobisk ścianowych i podścianowych. Stojaki metalowe można podzielić na stojaki pojedyncze i rozsuwne.

Stojaki rozsuwne - złożone z kilku części, można je rozsuwać na określoną długość. Sztywne lub podatne.
Podatne: dzielą się na cierne i hydrauliczne. W stojakach ciernych nacisk stropu przejmowany jest przez zamek działający na zasadzie tarcia, w stojakach hydraulicznych przez ciecz którą stanowi olej lub emulsja olejowo wodna. Istotną cechą stojaków jest ich podporność - czyli zdolność do podpierania stropu.
Podporność:

• zaciskowa : która nadaje się stojakowi przez rozparcie go pod stropnicą
• roboczą: czyli nominalną którą osiąga stojak pod naciskiem stropu po zsunięciu go o pewną długość zależna od typu stojaka
• maksymalną: czyli szczytową, równa wytrzymałości stojaka na wyboczenie, po jej przekroczeniu stojak ulega zniszczeniu. 

Stojaki cierne - podobnie jak stojak rozsuwny, złożony jest z trzech zasadniczych części:
-rdzennika
-spodnika
-zamka z klinami

 Źródło obrazka: http://epyjtrus.pl


Stojaki hydrauliczne - złożone są z cylindra, rdzennika, zaworów i elementów układu hydraulicznego.
Zadanie zamka w stojaku hydraulicznym spełnia zawór przelewowy, przy czym podporność stojaka zależy od ustalonego ciśnienia otwierającego ten zawór. Rozparcie stojaka następuje przy wytworzeniu ciśnienia cieczy w komorze roboczej przez pompę hydrauliczną, przez co stojak uzyskuje podporność wstępną.

Po rozparciu stojaka odcina się morę roboczą od zasilania.
Stojaki hydrauliczne dzieli się na dwa typy:

• stojaki z zasilaniem własnym o zamkniętym obiegu cieczy 
• stojaki z zasilaniem centralnym

Praca stojaków zasilanych centralnie, polega na doprowadzeniu z zewnątrz medium hydraulicznego znajdującego się pod odpowiednim ciśnieniem.

Stropnica zwykła - sztywna belka przeznaczona do podtrzymywania stropu wyrobiska górniczego, nieprzystosowana do łączenia jej z innymi stropnicami w ciągu, pracuje na zginanie.

Stropnica giętka- może być wykonana z liny stalowej, łańcucha itd. Po namocowaniu jej  punktach podtrzymuje ona strop wyrobiska, pracując na rozciąganie.

Stropnica członowa - jest stropnicą przystosowaną do łączenia jej z innymi stropnicami tego samego typu w sposób umożliwiający wzajemne ich usztywnienie, oraz mocowanie wysięgników. Stropnice tego typu stosowane są wyłącznie jako element obudowy wyrobisk ścianowych.
Można je podzielić na strzemionowe i bezstrzemionowe. 

Obudowa metalowa

Obecnie w wyrobiskach chodnikowych stosuje się głównie obudowę chodnikową stalową. Jest ona znacznie wytrzymalsza na ciśnienie górotworu niż obudowa drewniana, trwalsza, szybsza w montażu, można jej użyć wielokrotnie co w efekcie powoduje, że jest tańsza w eksploatacji. Rozróżniamy obudowę stalową sztywną i podatną.

Obudowa stalowa sztywna

Obudowa sztywna ma sporadyczne zastosowanie w skałach sztywnych, gdzie nie jest dopuszczalne obniżenie stropu. zastosowanie w skałach sztywnych, gdyż nie dopuszcza ona do pękania i obniżania się stropu.

Obudowa stalowa sztywna może być zbudowana z:

¾    odrzwi prostokątnych złożonych ze stropnicy podpartej sztywnymi stojakami, całość połączona jest na sztywno tzw. butami,

¾    odrzwi łukowych połączonych ze sobą przy pomocy złączy sztywnych. 

Obudowa stalowa podatna

Najpopularniejszym przedstawicielem tego typu obudowy stosowanym w wyrobiskach korytarzowych są odrzwia wykonane z łuków podatnych, inaczej  krótko obudowa ŁP. Obudowa ta znalazła w górnictwie bardzo szerokie zastosowanie. Stosowana jest do obudowy wyrobisk korytarzowych, gdzie występują duże ciśnienia pionowe i boczne. Jest w znacznym stopniu odporna na duże ciśnienia statyczne pionowe i boczne oraz ciśnienie dynamiczne.

Odrzwia składają się z łuku stropnicowego i dwóch łuków ociosowych, łączonych strzemionami (rys. 23). Przy większych przekrojach odrzwi stosuje się obudowę czteroczęściową, składającą się z dwóch łuków ociosowych i dwóch łuków stropnicowych.

W skład obudowy łukami podatnymi wchodzą również okładziny, rozpory, a przy miękkich spągach płyty spągowe ( betonowe tzw. pestki lub stalowe).

Źródło: Czek.eu

Rodzaje wiązań obudowy drewnianej

Wiązanie polskie 

Wymaga wykonania w grubszym końcu stojaka półokrągłego wycięcia, tzw. olunku, w którym to wycięciu spoczywa stropnica. Olunek (rys. 3) wykonuje się cylindryczną piłą mechaniczną na powierzchni lub siekierą na miejscu zabudowy.

 

 

Rys.3. Wiązanie polskie

a) olunek dobrze wykonany

b) olunek źle wykonany

Wiązanie polskie jest łatwe do wykonania i pracuje dobrze przy nacisku pionowym na stropnicę. Przy nacisku bocznym stojaki mają tendencję do zsuwania się do wyrobiska. W takich przypadkach zabezpiecza się odrzwia rozporą zwaną podstropnicą (rys.4).

Do błędów najczęściej spotykanych przy wykonywaniu w przodkach olunku należą: wykonanie olunku piłą ręczną, wykonanie olunku wąskiego i głębokiego, niewłaściwy dobór średnicy stojaka do średnicy stropnicy, wykonanie olunku w płaszczyźnie skośnej do osi stojaka.

Wiązanie niemieckie

Wiązanie niemieckie (rys. 5) wymaga dokładnego wykonania. Wiązanie to pracuje dobrze zarówno przy ciśnieniu pionowym z góry, jak i przy ciśnieniu z boku.  

Rys. 5. Wiązanie niemieckie

a) na ciśnienie z góry,

b) na ciśnienie z boku,

c, d)— wadliwe wykonanie wiązania

Wiązanie szwedzkie

Wiązanie szwedzkie (rys. 6), stosowane przy ciśnieniach występujących od stropu i ociosów. Polega na styku płaszczyzny stojaka i stropnicy pod pewnym kątem.  

 Materiały ze strony czek.eu

Obudowa podporowa

Drewniana jest obudową, której elementy podstawowe (stojaki i stropnice) wykonane są z drewna. Zestawami obudowy drewnianej są odrzwia i stosy. Ze względu na właściwości drewna obudowa drewniana jest stosowana jako tymczasowa głównie do wzmacniania istniejącej obudowy, przebudowy wyrobisk oraz jako wzmocnienie wyrobisk przyścianowych w postaci stosów.

Stojaki - tzw krzyże stosowane są rzadko samodzielne jako obudowa górnicza i tylko tam gdzie strop jest odpowiednio zwięzły oraz wytrzymały.

Stropnice - wraz z okładzinami stosuje się jako obudowę górniczą wówczas, gdy strop jest słaby a ociosy wytrzymałe. Stropnice osadzone są w gniazdkach wykutych w mocnych skałach ociosowych lub oparte na stalowych wspornikach zakotwionych w ociosie.

Odrzwia - stanowią pojedynczy zwykły zestaw obudowy złożonej ze stropnicy, co najmniej dwóch stojaków i elementów pomocniczych. Rozróżnia się odrzwia zwykłe otwarte lub zamknięte, stosowane tam gdzie występuje wyciskanie spągu. Stojaki ze stropnicą łączone są za pomocą wiązań.

Obudowy wyrobisk górniczych

Zadania i znaczenie obudowy wyrobiska górniczego:

• ochrona ludzi przed uderzeniem odłamkami skał
• zabezpieczenie przed zawałem
• zapewnienie przez ustalony czas stateczności wyrobiska 

Inne zadania:

• niedopuszczenie do wypływu do wyrobiska gazów lub wód ze skał otaczających
• izolacja wyrobiska od ognisk pożarowych
• zmniejszenie oporów powietrze przepływającego przez wyrobisko

 Po względem technicznym obudowa powinna być:

• wytrzymała oraz łatwa do wykonania i wymiany
• odporna na gnicie i korozję
• łatwa do transportu
• tania, wykonana z dostępnych na rynku materiałów krajowych, przy możliwie małym nakładzie robocizny.

Prawidłowe dobranie i wykonanie obudowy górniczej ma duże znaczenie dla:

• bezpieczeństwa ludzi pracujących pod ziemią
• bezawaryjnego prowadzenia ruchu
• ekonomicznych wyników kopalni

Rodzaj obudowy górniczej dla danego wyrobiska dobiera się ze względu na:

• wielkość, rodzaj i kierunek spodziewanego ciśnienia górotworu
• rodzaj skał
• wymagany przekrój poprzeczny wyrobiska
• przeznaczenie wyrobiska
• przewidywany czas użytkowania wyrobiska

 Zasadniczo wszystkie dostępne wyrobiska podziemne powinny być zabezpieczone obudową górnicza przed obrywaniem się skał.

Wybór materiałów do obudowy: drewno, stal, beton, stopy metali lekkich, mur, tworzywa sztuczne.

Drewno-zalety:

• ma znaczną wytrzymałość przy niewielkiej stosunkowo gęstości 
• jest łatwe do obróbki, transportu i składowania 
• suche drewno trzeszczy zanim się złamie

Drewno-wady:

• ograniczona trwałość w skutek niszczącej działalności organizmów roślinnych, powodujących butwienie i próchnienie
• palność i jednorazowość pełnowartościowego użycia

 Stal i stopy metali lekkich-zalety:

• duża wytrzymałość
• niepalność 
• trwałość i możliwość wielokrotnego zastosowania
• możliwość łatwego dostosowania kształtu obudowy do kształtu wyrobiska

  Stal i stopy metali lekkich-wady:

• wrażliwość na działanie wód agresywnych
• duża masa elementów obudowy

 Mur i beton-zalety:

• ogniotrwałość
• długotrwałość
• duża odporność na obciążenia statyczne i czynniki atmosferyczne

  Mur i beton-wady:

• mała wytrzymałość na obciążenia dynamiczne
• mała wytrzymałość na rozciąganie i zginanie
• duży ciężar objętościowy

Żelbet-zalety:

• ogniotrwałość i długotrwałość
• odporność na ciśnienie statyczne i dynamiczne 
• mały koszt utrzymania
• możliwość wykonania konstrukcji o dowolnym kształcie

 Żelbet-wady:

•  duży ciężar objętościowy
• trudność w dokonaniu przebudów

Obudowa górnicza - to konstrukcje, urządzenie lub zespół urządzeń zabudowanych w wyrobisku górniczym, służącym do jego zabezpieczenia przed skutkami ciśnienia górotworu.

Zestaw obudowy - stanowi komplet elementów składowych obudowy, przeznaczonych do zabezpieczenia wyrobiska.

Element obudowy - urządzenie stanowiące część składową zestawu lub kompletu obudowy.

Element podstawowy - element podpierający, podtrzymujący lub osłaniający pułap, ociosy i spodek wyrobiska.

Element pomocniczy - element obudowy stanowiący uzupełnienie elementów podstawowych w zakresie zabezpieczenia wyrobiska.

Ciśnienia działające na obudowę wyrobisk korytarzowych

W celu utrzymania potrzebnych wymiarów wyrobiska górniczego oraz zabezpieczenia przebywających w nim ludzi przed rażeniem odłamkami skalnymi odspojonymi ze stropu i z ociosów stosuje się w nich powszechne obudowę górniczą. Powoduje ona nacisk na skały stropowe, przeciwdziałające odkształceniem się stropu.
Działające na obudowę górniczą ciśnienia można podzielić na ciśnienie statyczne i dynamiczne.

Ciśnienie statyczne - ciśnienie jakie wywiera na obudowę górniczą siła grawitacji, a jego wielkość odpowiada ciężarowi odspojonych i spoczywających na niej skał strefy odprężonej. Osiąga ona maksymalną wielkość, gdy cała skała znajdująca się wewnątrz naturalnego sklepienia osiada na obudowę.

Ciśnienie dynamiczne - wywierane jest ono na obudowę górniczą w momencie nagłego przemieszczenia się i osiadania na niej mas skalnych. Nie występuje więc w sposób ciągły, ale sporadycznie, niekiedy okresowo. Ma niejako cechy uderzenia. Na większych głębokościach osiąga ono wielkość znacznie większe od ciśnienia statycznego, dlatego też może spowodować zniszczenia obudów.

Obudowa sztywna - złożona z elementów sztywnych. Zaprojektowana i wykonana prawidłowo wytrzymuje ciśnienie statyczne oraz niewielkie ciśnienie dynamiczne, chroni strop od nadmiernych spękań, zahamowuje proces odprężenia i pozwala utrzymać stałe wymiary wyrobiska. Na większych głębokościach gdy ciśnienie dynamiczne może być większe obudowa sztywna ulega uszkodzeniu.

Obudowa podatna - złożona jest z elementów, które pod wpływem ciśnienia górotworu mogą przesuwać się do określonych wymiarów. W momencie zadziałania ciśnienia dynamicznego obudowa podatna poddaje się i przekrój wyrobiska zostaje zmniejszony.

Stopień naprężeń w górotworze i ciśnienia

W górotworze nienaruszonym robotami górniczymi panują naprężenia, których przyczyną jest ciężar skał. Pod działaniem nacisku pionowego cząstka nie może przemieszczać się w dół, ani rozszerzyć i przenieść, na boki ponieważ w około niej są inne cząstki w podobnym stanie. Dlatego na jej powierzchniach bocznych powstają ciśnienia poziome. Wszystkie te ciśnienia powodują w górotworze trójwymiarowy stan naprężeń. Ciśnienie poziome będące również przyczyną ciśnień poziomych nazywa się ciśnieniem pierwotnym.
Stan zależy również od:

• zaburzeń tektonicznych górotworu
• właściwości mechanicznych i struktury górotworu (uławicenie, łupliwość)

Ciśnienie w wyrobiskach  korytarzowych
Wykonanie wyrobiska górniczego zaburza istniejącą równowagę górotworu. Powstanie pustej przestrzeni wywołuje układ naprężeń różnych od poprzedniego.

Naprężenia rozciągające i ściskające w strefie otaczającej wyrobisko górnicze po przekroczeniu wytrzymałości skał powodują naruszenie ich struktury. Powstają zarysowania, spękania, załamania, wreszcie rozluźnienia skał, doprowadzając do przemieszczenia się mas skalnych do wyrobiska lub oparciu się ich na obudowie. W czasie przebyciu tych zjawisk następuje rozładowanie naprężeń panujących w otoczeniu wyrobiska górniczego.

Strefa odprężona: otaczająca strefa wyrobisko, w której wskutek popękania lub zluźnienia skał naprężenia panujące w górotworze zostały całkowicie rozładowane. 

Mechanika górotworu

Górotwór - utwory skalne tworzące skorupę ziemską. W górotworze nie naruszonymi robotami górniczymi pod wpływem ciężaru warstw nadległych, a więc siły ciężkości, powstają w skałach równoważące ją naprężenia. Wykonanie wyrobiska górniczego powoduje zaburzenie tej równowagi, a naprężenie górotworu powoduje na wszystkich powierzchniach wyrobiska pojawienie się sił działających w kierunku powstałej w górotworze pustki. Siły te określa się nazwą ciśnienia górotworu. Ciśnienie może prowadzić do jego uszkodzenia, a nawet zniszczenia.

Intensywność tej działalności zależy od:

• czynników naturalnych, głębokości położenia wyrobiska, właściwości fizykochemicznych skał, zaburzeń tektonicznych, stosunków wodnych
• samego wyrobiska tj. jego wielkości, kształtu sposobu drążenia, obudowy

Mechanika górotworu - nauka zajmująca się ciśnieniem górotworu, jego skutkami w wyrobiskach górniczych w postaci odkształceń, przemieszczeń i zniszczeń oraz przewidywaniu i opanowaniu tych procesów.

Zajmuje się:

• obserwacją i pomiarami ciśnień górotworu oraz jego skutków w wyrobiskach górniczych
• teoretyczną analizą tych zjawisk oraz poszukiwaniu metod ich przewidywania i zapobiegania
• badaniu laboratoryjnym fizycznych i mechanicznych właściwości skał

 Znajomość mechaniki górotworu jest niezbędna przy:

• projektowaniu i prowadzeniu robót górniczych, zwłaszcza na większych głębokościach 
• rozpoznawaniu powstania koncentracji niebezpiecznych naprężeń w górotworze oraz zastosowaniu odpowiednich środków i sposobów w celu ich rozładowania 
• określenie skutków wybierania złoża dla wyrobisk podziemnych jak i dla terenów, obiektów oraz budynków na powierzchni 

Właściwości mechaniczne - najważniejsze dla górotworu jest wytrzymałość skał na działanie różnego rodzaju sił, a więc zarówno ciśnień górotworu, jak i sił zewnętrznych powodujących odspojenie brył skalnych od calizny.
Wytrzymałość skały jest odporność jej na działanie sił mechanicznych.
 Zależy od:

• wytrzymałości ziarn, z których zbudowana jest skała
• właściwości lepiwa
• porowatości i zawilgocenia skał
• występowania w skałach podzielności a także uskoków, pęknięć i zwietrzeń. 

 Zwięzłość: odporność na oddzielenie się od niej odłamków za pomocą narzędzi lub uderzeń. Zależy ona od składu mineralnego skały, wielkości ziarn, jakości lepiszcza,  płaszczyzny podzielności, a tylko w pewnym stopniu od twardości.

Kategoria - Stopień twardości skały                 - Współczynnik zwięzłości
I               - Skały w wysokim stopniu twarde   - 20
II              - Bardzo twarde                              - 15
III             - Twarde                                         - 10/12
IV             - Dość twarde                                 - 6
V              - Średnio twarde                             - 4
VI             - Dość miękkie                               - 2
VII            - Miękkie                                       - 1
VIII          - Ziarniste                                       - 0,6
IX            - Sypkie                                          - 0,5
X             - Ciekłe                                           - 0,2

Pochyłe wyrobiska udostępniające

Stanowią je szyby pochyłe drążone z powierzchni. Szyby pochyłe stosowane, gdy pokład lub żyła wychodzi na powierzchnię ziemi lub gdy ich wychodnie przykryte są niezbyt grubym nadkładem.

Wyrobiska przygotowawcze
Do wyrobisk przygotowawczych należą chodniki, pochylnie, dowierzchnie, upadowe, przecinki itd..

Do wyrobisk przygotowawczych zalicza się:
-chodniki podstawowe stanowiące podstawę poziomu
-chodniki piętrowe, rozcinające pokład w obrębie poziomu, na mniejsze odcinki zwane piętrami
-pochylnie polowe dzielące piętra na pola , pochylnie czyli pola wybierane, które z kolei dzieli się chodnikami filarowymi i dowierzchniami na filary.

Chodnik - to górnicze wyrobisko korytarzowe prowadzone poziomo lub prawie poziomo (od 5 -10 stopni nachylenia), niemające wyjścia na powierzchnię.

Dowierzchnia- pochyłe wyrobisko korytarzowe łączące dwa lub więcej punktów znajdujących się na różnych poziomach, wydrążone mniej więcej równolegle do linii nachylenia pokładu

Powierzchnią dostosowaną do transportu w niej urobku nazywa się:
-pochylnię (urobek opuszczany z góry w dół)
-upadową (urobek wyciągany z dołu do góry)

Ze względu na przeznaczenie chodniki i pochylnie mogą nosić nazwę:
-przewozowe (którymi przewozi się urobek)
-transportowe (do transportu materiałów)
-dojazdowe (przejścia ludzi)
-wodne (doprowadzenia wody)
-podsadzkowe (do doprowadzenia podsadzki)

Jeżeli grubość pokładu jest mała i przekrój poprzeczny chodnika nie mieści się w pokładzie, to zachodzi konieczność przybierania spągu lub stropu.

Wyrobisko (ściana) - wybierkowe wyrobisko w którym dokonuje się ostatecznego wybierania kopaliny użytecznej i które powstaje w wyniku tego wybierania. Po wybraniu kopaliny użytecznej wyrobiska te ulegają likwidacji.

Do wyrobisk wybierkowych należą:
-komory, - zabieraki , - ubierki, - ściany

Komory - podobne są do zabierek, lecz mają znacznie większe wymiary poprzeczne. Prowadzenie oraz utrzymanie wyrobisk komorowych jest możliwe przy bardzo mocnych stropach, dlatego też rzadko stosowane jest w górnictwie węglowym, często natomiast przy wybieraniu złóż soli i rud metali.

Zabierki - są to górnicze wyrobiska wybierkowe powstające przy wybieraniu pokładu krótkimi odcinkami szerokości do 10 m i długości równej odległości między chodnikami filarowymi lub dowierzchniami, przy czym przodek posuwa się zawsze od calizny w stronę zrobów.

Ubierki - powstają w wyniku wybierania odcinka złoża ograniczonego dwoma chodnikami równoległymi - czołem przodka usytuowanego prostopadle do ich kierunku. Wybierane ubierki musi być poprzedzane wydrążeniem tzw. przecinki czyli chodnika prostopadłego do chodników równoległych. Jeden z ociosów przecinki stanowi czoło wyrobiska ubierkowego.

Pionowe i poziome wyrobiska udostępniające

PIONOWE WYROBISKA UDOSTĘPNIAJĄCE 

Szyby: 

połączenie podziemnego złoża z powierzchnią szybem nazywa się wyrobisko korytarzowe o nachyleniu większym o 45 stopni głębokości większej od 200 m i przekroju poprzecznym większym od 14 m2. Pod względem wentylacyjnym szyby dzieli się na:

• wdechowe, którymi świeże powietrze dopływa do kopalni
• wydechowe, którymi zużyte powietrze wypływa z kopalni na powietrze

Zależnie od zadań w komunikacji między dołem a powierzchnią rozróżnia się szyby:

• wydobywcze (przeznaczone do wyciągania kopaliny i skały płonnej na powierzchnię)
• zjazdowe (przeznaczone i przystosowane do zjazdu i wyjazdu ludzi)
•  materiałowe (do opuszczania materiału)
• podsadzkowe (z zainstalowanym rurociągiem do opuszczenia podsadzki hydraulicznej)
• inne

Szyby mogą mieć różny przekrój poprzeczny kołowy, eliptyczny, prostokątny
Obecnie głębi się tylko szyby o przekroju kołowym
Poszczególne urządzenia w szybie należy tak rozmieścić, aby maksymalnie wykorzystać przekrój poprzeczny szybu czyli tzw. tarcze szybową. Odcinki tarczy szybowej przystosowane do odpowiednich funkcji noszą nazwę przedziałów szybowych.
Rozróżnia się przedziały:

• wydobywcze (skipowe, klatkowe)
• zjazdowe
• drabinowe
• rurowe
• kablowe itd..

Na powierzchni terenu znajduje się odpowiednio nad szybem, wieża szybowa, a obok wylotu szybu nadszybie gdzie odbiera się urobek wyciągany szybem oraz gdzie odbywa się zjazd załogi. Górna część szybu nazywa się głowica lub gardziele szybu.
Zależnie od funkcji szybu znajdują się w niej kanały (wentylacyjne, rurowy, kablowy oraz wejście do chodnika ucieczkowego i przedziału drabinowego)

Szybik:

Szybikiem pionowym nazwa się pionowe wyrobisko korytarzowe o głębokości mniejszej od 200m i przekroju poprzecznym mniejszym niż 14m2. Mające wlot na powierzchni i prowadzące wgłąb ziemi szybiki do głębokości 50m o przekroju prostokątnym stosuje się przy robotach poszukiwawczo-rozpoznawczych. W kopalniach węgla często stosuje się szybiki ślepe o przekroju kołowym lub prostokątnym do różnych celów komunikacyjnych, najczęściej do opuszczenia
urobku z piętra na ludzi na poziomu oraz do celów wentylacyjnych. 

Dukla:

Nie głęboki (do 3m) szybik o małym przekroju poprzecznym i wykonany w skałach twardych i stojących bez obudowy, służy do usprawnienia transportu. 

Nadsiewłom:

Wyrobisko pionowe prowadzące od dołu do góry np szybik, w celu uzyskania połączenia z wyżej leżącym pokładem.


POZIOME WYROBISKA UDOSTĘPNIAJĄCE

• Sztolnie
• przecznice i przekopy
• podszybia

Sztolnie - podziemne wyrobisko poziome, mające wyjście bezpośrednio na powierzchnię, przeznaczone do celów komunikacyjnych i wentylacyjnych
Przecznica - poziome wyrobisko korytarzowe udostępniające, wydrążone w skałach płonnych od szybu, poprzecznie do linii rozciągłości złoża
Przekop - wyrobisko korytarzowe udostępniające, wydrążone w skałach płonnych od przecznicy równolegle do rozciągłości pokładu
Podszybie - łączenie poziomu z szybem. Wyrobisko lub zespół wyrobisk znajdujący się w bezpośrednim sąsiedztwem szybu na dolnym poziomie. Stanowią je wlot do szybu, komora przy szybowa i wyrobisko pozostałe.
Pozostałe wyrobiska to dworzec przelotowy, zbiornik urobki, komory pomp

Klasyfikacja i podział wyrobisk górniczych

W kształcie większość wyrobisk górniczych można wyróżnić powierzchnie boczne, ociosy powierzchnia górna - pułap lub piętrem, dolna - spodkiem. Jeżeli wyrobisko zostało wykonane w pokładzie tak, że pułap jest stropem pokładu to powierzchnie ta nazywa się stropem wyrobiska, a jeżeli zostało wykonane tak, że spodek jest stropem pokładu, powierzchnie te nazywa się spągiem wyrobiska.

Ze względu na kształt i wymiary górnicze wyrobiska podziemne dzieli się na:

• wyrobiska korytarzowe
• wyrobiska komorowe
• otwory wiertnicze
• wyrobiska wybierkowe

Ze względu na przeznaczenie wyrobiska dzieli się na:

• poszukiwawczo-rozpoznawcze (otwory badawcze)
• udostępniające (szyby, szybiki, sztolnie, podszybie, szyby pochyłe)
• przygotowawcze: główne (dzielące udostępniany pokład na piętra i pola eksploatacyjne) (przekopy) , drugorzędne lub rozcinkowe (dzielące pole eksploatacyjne na pola wybierane i filary)
• wybierkowe (ściany eksploatacyjne) 

 Zależnie od położenia w górotworze wyrobiska górnicze dzieli się na wyrobiska:

• poziome (do 4 stopni nachylenia)
• pochyłe (4-45 stopni)
• pionowe (od 45 do 90 stopni)

a w stosunku do rozciągłości pokładu na:

• biegnące po rozciągłości
• po wznosie
• po upadzie lub przekątnej, czyli diagonalne

 Wyrobiska udostępniające:

• szyby
• szybiki
• dukle
• studnie
• nadsiewłomy

Charakterystyka i podział wyrobisk

Klasyfikacja systemów eksploatacji
Wyrobiska w których dokonuje się ostatecznego wyrobiska kopaliny użytecznej i które powstają w wyniku tego wybierania noszą nazwę wyrobisk wybierkowych.
Wyrobiska dzielą się na:

• Ubierkowe -ścianowe, -filarowo-ubierkowe, ubierkowe-pasami
• Zbierakowe długich zabierek, filarowe-zbierakowe
• Komorowe -komorowe właściwe, -komorowe filarowe, ubierakowo-komorowe
• Blokowe - z czołowym wypuszczeniem urobku, -z wypuszczeniem urobku przez otwory wysypowe (leje)

Do wyrobisk przygotowawczych zalicza się:
- chodniki podstawowe albo poziomowe stanowiące w pokładzie dolne ograniczenie, a więc
podstawę poziomu;
- chodniki piętrowe rozcinające pokład w obrębie poziomu na mniejsze odcinki, zwane piętrami;
przy niektórych systemach ścianowych podział na piętra wystarczy do rozpoczęcia
wybierania,
- wybierkowe, w których dokonuje się wybierania kopaliny użytecznej, i które po jej wybraniu
ulegają likwidacji. Wyrobiska przygotowawcze i wybierkowe noszą wspólną nazwę
wyrobisk eksploatacyjnych(już prowadzi się eksploatację kopaliny) Wykonuje się je zasadniczo w kopalinie użytecznej, a w warunkach
specjalnych zagrożeń również w skale płonnej.

Eksploatacyjne:
- Wyrobisko ubierkowe- powstaje w wyniku wybierania odcinka złoża ograniczonego
dwoma chodnikami (lub pochylniami) równoległymi. Wyrobisko ubierkowe długości nie przekraczającej 40 m nazywa się ubierką.

-Wyrobisko Zabierkowe górnicze wyrobisko wybierkowe powstające przy wybieraniu
pokładu krótkimi odcinkami szerokości do 10 m i długości równej odległości między chodnikami

filarowymi lub dowierzchniami, przy czym przodek posuwa się zawsze od calizny
w stronę zrobów.

Rozróżnia się zabierki krótkie (zwane potocznie zabierkami) długości do 40 m i zabierki
długie, których długość przekracza 40 m.

-Wyrobisko Komorowe górnicze wyrobisko wybierkowe podobne są do zabierek, lecz mają
znacznie większe wymiary poprzeczne. Prowadzenie oraz utrzymywanie wyrobisk komorowych
jest możliwe przy bardzo mocnych stropach, dlatego też rzadko stosowane jest w
górnictwie węglowym, często natomiast przy wybieraniu złóż soli i rud metali.

-Wyrobisko Blokowe – tam gdzie zalegają strome grube pokłady.

Urabianie - to odspajanie skał od calizny i wybieranie urobionej skały zwanej urobkiem. Powierzchnia, która w skutek urabiania przesuwa się w głąb calizny, stanowi czoło wyrobiska a najbliższa przestrzeń wyrobiska przyległego do niego nazywa się przodkiem.

Charakterystyka obudów zmechanizowanych w kopalniach węgla kamiennego

Zadaniem ścianowej obudowy zmechanizowanej jest zapewnienie bezpiecznego i nie zakłóconego wybierania węgla z wyrobiska eksploatacyjnego. Powyższe zadanie obudowa ścianowa może wykonać przez realizację podstawowych funkcji, do których należą:

• kierowanie stropem
• osłonięcie wyrobiska przed opadaniem skał ze stropu
• osłanianie wyrobiska przed przedostawaniem się skał z rumowiska zawałowego do przestrzeni roboczej
• osłonięcie wyrobiska przed opadaniem z czoła ściany kęsów węgla w pokładach o grubości powyżej 2,5 m lub otaczającymi się po przenośniku kęsami urobku w pokładach nachylonych powyżej 25 stopni. 

Obudowa zmechanizowana wpływa na zachowanie się stropu przez działanie na niego odpowiednią siłą zwaną podpornością. Rodzaje podporności:

• wstępna
• nominalna
• robocza

Podporność jaką ma zestaw zmechanizowany w momencie rozparcia a wynikającą z ciśnienia zasilania aktualnie występującego w magistrali zasilającej ścianę nazywana jest podpornością wstępną. Natomiast podporność nominalna jest maksymalną podpornością,  jaką może osiągnąć zestaw obudowy zmechanizowanej przy obciążeniu statycznym i zależy od ciśnienia otworu zaworów bezpieczeństwa w układzie podpornościowym podpór hydraulicznych zestawu obudowy.
Podporność jaką w danej chwili osiąga zestaw obudowy pod wpływem nacisku górotworu nazywana jest podpornością roboczą, a jej wartość mieści się między podpornością wstępną a nominalną.
Przy doborze podporności ob udowy należy brać pod uwagę również konieczność przyjęcia przez nią zwiększonych obciążeń w okresie rozmachu jak i normalnego biegu.

Ze względu na konstrukcję obudowy zmechanizowanej można podzielić na:

• podporowe (ramowe, kasztowe) P
• podporowo-osłonowe PO
• osłonowe O
• osłonowo-podporowe OP 

Obudowa podporowa: Glinik 17/34-Pp

1. Wysokość minimalna: 1,7m
2. Wysokość maksymalna: 3,4m
3. Zakres pracy obudowy 2-3,3m
4. Nachylenie podłużne ściany do 35stopni
5. Nachylenie poprzeczne ściany +-10stopni
6. Ilość stojaków hydraulicznych: 3
7. Podporność robocza stojaka przedniego: 2300 kN
8. Podporność robocza stojaka tylnego 2x 1600 kN
9. Podporność robocza całej sekcji 5500 kN

Fazos 17/37-Oz

Zalety obudowy osłonowej

• uzyskiwanie dużych sił podpornościowych przy czole ściany przy jednoczesnej dużej stabilizacji sekcji obudowy
• całkowita izolacja wyrobiska ścianowego od przestrzeni zawałowej
• ograniczenie do minimum otwartej przestrzeni w ścianie nie zawężając przejścia załogi oraz przepływu powietrza
• możliwość stosowania przy urabianiu kombajnu i strugami
• uniezależnienie pracy obudowy od przenośnika zgrzebłowego ścianowego
• bezpieczna i wolna od przeszkód droga dla obsługi i maszyn

Kołowroty - budowa i zasada działania

Kołowroty tupu eko zbudowane są z ramy do której umocowany jest bęben napędowy z podwójną przekładnią planetarną. Zboku bębna napędowego umocowany jest silnik, który wprawia w ruch przekładnię planetarną wraz z bębnem. Po przeciwnej stronie bębna napędowego znajduje się układ hamulcowo-sprzęgłowy. Rama kołowrotu musi być rozparta za pomocą specjalnych kotwi i rozpór stalowych albo na stałe umocowana w specjalnym fundamencie i przykręcona do zabetonowanych śrub. Kołowroty służą do przetaczania jednostek po spongu po torach lub kolejkami podwieszanymi.
Do ciągnięcia jednostek transportowych służy lina której grubość zależna jest od mocy i przeznaczenia kołowrotu. Podana jest w dokumentacji technicznej danego kołowrotu.
Mocowanie liny odbywa się w ten sposób, że przekłada się przez specjalny otwór w bębnie i wystającą końcówkę zabezpiecza się specjalnym klinem albo jest specjalna nakładka do której mocuje się końcówkę liny. Po całkowitym rozwinięciu na bębnie muszą zostać co najmniej trzy zwoje.
Kołowroty typu eko mogą pracować w układzie lewym lub prawym.

Charakterystyka wyrobisk górniczych

1. Wyrobiska udostępniające w kopalniach podziemnych
Wyrobiska udostępniające przeważnie są wykonywane w kamieniu np szyby pionowe, szyby pochyłe, szybiki, przecznice, przekopy

Szyb-wyrobisko korytarzowe o nachylaniu > 45stopni, głębokości >200m i przekroju poprzecznym >15m2, łączące złoże z powierzchnią.

Szybiki-wyrobisko pionowe korytarzowe głębokości <200m o przekroju poprzecznym <14m2, mające wlot na powierzchni i prowadzące w głąb ziemi.
Szybiki ślepe-o przekroju kołowym lub prostokątnym do różnych celów komunikacyjnych

Przekopy-wyrobisko udostępniające, wydrążone w skałach płonnych od przecznicy równoległe do rozciągłości pokładu.

Przecznica-poziome wyrobisko korytarzowe udostępniające, wydrążone w skałach płonnych od szybu poprzecznie do linii rozciągłości złoża.

2. Wyrobiska przygotowawcze w poziomie lub rejonie wydobywczym

3. Charakterystyka obudów podporowych stosowanych w wyrobiskach korytarzowych.
Głównym zadaniem obudowy górniczej jest:

• ochrona ludzi
• zabezpieczenie przed zawałem
• zapewnienie przez ustalony czas stateczności wyrobiska

Zadania uboczne obudowy:

• niedopuszczenie do wypływu do wyrobiska gazów lub wód ze skał otaczających
• zabezpieczenie przed wietrzeniem lub utlenieniem powierzchni skalnych wyrobiska
• izolacja wyrobisk od ognisk pożarowych

Pod względem technicznym

• wytrzymała oraz łatwa do wykonania
• łatwa do transportu
• odporna na gnicie

Pod względem ekonomicznym powinna być trwała
Rodzaje obudowy górniczej dla danego wyrobiska dobiera się ze względu na:

• wielkość, rodzaj i kierunek spodziewanego ciśnienia górotworu
• rodzaj skały
• wymagany przekrój poprzeczny wyrobiska
• przeznaczenie wyrobiska
• przewidywany czas użytkowania wyrobiska

Obudowa łukowa ŁP9V29/A najczęściej stosowana 

źródło: http://www.czek.eu

4. Charakterystyka obudów kotwowych stosowanych w wyrobiskach korytarzowych i komorowych

Obudowa kotwiowa zabezpiecza wyrobisko górnicze za pomocą kotwi. Zabezpieczenie to polega na wzmocnieniu górotworu wokół wyrobiska. 

Kotwiami można:

• przypiąć skały znajdujące się wewnątrz naturalnego sklepienia ciśnień do skał położonych poza jego zasięgiem
• spiąć warstwy leżące w zasięgu kotwi
• zwiększyć spoistość skał zwłaszcza w strefach silnie spękanych

Obudowy kotwowej nie wolno stosować:

• w strefach uskokowych
• w filarach bezpieczeństwa
• w skałach szczelinowcyh
• w pokładach tąpiących II i III stopnia zagrożenia tąpaniami

Skład powietrza kopalnianego

1. Minimalna ilość tlenu w powietrzu kopalnianym wynosi 19%.
Przy 17% oddech staje się ciężki i występuje przyspieszone bicie serca
Przy 15% brak mocy na wysiłek fizyczny
W powietrzu kopalnianym występują gazy z górotworu, z pracy maszyn, gazy postrzałowe i pyły.
Każda kopalnia musi mieć przynajmniej dwa połączenia z powierzchnią.

2. Sieć wentylacyjna jest to zespół czynnych wyrobisk górniczych przez które płyną prądy powietrza.

3. Elementy sieci wentylacyjnej:
a) Węzeł wentylacyjny - miejsce gdzie rozdzielają się lub łączą prądy powietrza
b) Bocznica wentylacyjna - jest to pojedyncze wyrobisko lub zespół wyrobisk połączonych szeregowo łączące dwa węzły wentylacyjne.

c) Prąd wznoszący - płynie od węzła o niższej wysokości niwelacyjnej do węzła o wyższej wysokości niwelacyjnej.
d) Prąd wschodzący płynie odwrotnie niż wznoszący.
e) Prąd grupowy powietrza świeżego - łączy w sobie prądy płynące do co najmniej dwóch rejonów wentylacyjnych.
f) Prąd grupowy powietrza zużytego - łączy w sobie prądy płynące od co najmniej dwóch rejonów wentylacyjnych.
g) Prąd niezależny - oddziela się w węźle od prądu grupowego powietrza świeżego, przewietrza miejsca pracy jako prąd świeży i jako zużyty łączy się w węźle z zużytym w prąd grupowy powietrza zużytego.
h) Rejon wentylacyjny - zespół wyrobisk przewietrzanych niezależnym prądem powietrza.

4. Schematy wentylacyjne
a) Schemat przestrzenny

b) Schemat kanoniczny - stanowi uproszczenie schematu przestrzennego
Bocznice rysuje się jako łuki które łącza się tylko w węzłach. Stosując wentylację wznoszącą i wentylator ssący w szybie wydechowym szyb wdechowy rysujemy na dole szyb wdechowy na górze.

5. Urządzenia wentylacyjne
a) Wentylatory (główne i pomocnicze)
b) Tamy wentylacyjne
-izolujące (odcinają wyrobiska czynne od nieczynnych)
-oddzielające (mają za zadanie oddzielenie prądów powietrza. Buduje się je jako podwójne obok siebie i przy przejściu załogi otwiera się pierwsze drzwi i zamyka następnie otwiera się drugi i zamyka. Ten system nazywa się śluza wentylacyjną)
-regulujące (regulują prędkość przepływu powietrza)

6. Prędkość powietrza
a) Prędkości dopuszczalne
-dla wyrobisk wybieralnych (w tym ścian) <= 5 m/s
-dla wyrobisk korytarzowych <= 8 m/s
-dla szybów przy jeździe ludzi <= 12 m/s
b) Prędkości minimalne ze względu na metanowość wyrobisk
-wyrobiska niemetanowe >= 0,15 m/s
-wyrobiska metanowe >= 0,3 m/s

Warunki bezpieczeństwa w czasie obsługi i eksploatacji obudowy zmechanizowanej

• obsługa zgodna z przepisami i obowiązującą instrukcją
• znajomość dokumentacji techniczno ruchowej
• ład i porządek w rejonie sekcji
• wymiana elementów hydrauliki tylko w stanie bezciśnieniowej
• przestrzegać niezbędnego wiązek przewodów hydraulicznych
• podczas robót przy hydraulice siłowej stosować ochrony osobiste (okulary)
• nie wolno rabować jednoczenie dwóch sąsiednich sekcji
• ostrzegać osoby znajdujące się w pobliżu sekcji o jego przebudowie
• w przypadku konieczności zrabowania sekcji dla potrzeb remontowych strop nad nią musi być odpowiednio zabezpieczony
• używanie narzędzi tylko oryginalnych podczas robót w sekcjach
• obsługiwać obudowę mogą tylko pracownicy o odpowiednich kwalifikacjach (kurs w zakresie obudowy zmechanizowanej)
• dbałość o dobry stan techniczny poszczególnych podzespołów
• obsługujący powinien stale obserwować strop, ocios ściany oraz zawał
• elementy hydrauliki transportujemy tylko w stanie pełnego ich zabezpieczenia (zaślepki, kapturki)
• zachowanie maksymalnej czystości podczas wymiany elementów hydrauliki
• zawory odcinające powinny być albo całkowicie otwarte lub całkowicie zamknięte
• każdy zestaw powinien być rozparty (stropnica główna powinna podpierać strop całą płaszczyzną)
• w przypadku prowadzenia robót strzałowych elementy hydrauliki powinny być zabezpieczone
• przed przystąpieniem do przebudowy sekcji operator musi dokonać dziennej kontroli

Hydraulika obudów zmechanizowanych

Układ zasilania obudów jest układem zamkniętym gdzie ciecz robocza krąży stale pomiędzy stanowiskiem zasilania (pompy wysokociśnieniowe), a odbiornikami (siłownikami w zestawach obudowy), poprzez magistrale zasilające (rury wysokiego ciśnienia) i powraca po wykonaniu pracy magistralami spływowymi do zbiorników pompowni hydraulicznej.

Podstawowymi elementami składowymi hydrauliki są:

• ciecz robocza (około 3% roztwór olejowo-wodny)
• podpory (stojaki główne)
• pozostałe siłowniki w zestawie
• rozdzielacze sterujące krokowe
• zawory zwrotne oraz zawory zwrotne sterowane
• zawory odcinające
• zawory przelewowe i zawory bezpieczeństwa
• zawory dławiące lub dławiącozwrotne
• elementy złączne i przybory hydrauliczne
• urządzenia filtracyjne
• zawory szybkoupustowe

Zasilanie obudowy zmechanizowanej może odbywać się w następujący sposób:

1. Lokalne agregaty wysokociśnieniowe w pobliżu przodków eksploatacyjnych
2. Centralne usytuowane na poszczególnych poziomach wydobywczych 

 Preferowane są zasilania centralne. (Stała obsługa, dbałość o stężenie emulsji i jej czystość)
Cieczą roboczą w zasilaniu jest emulsja olejowo wodna.

Agregat zasilający stanowią:

• co najmniej dwa zestawy pompowe
• zespół zbiornika
• zespół filtrów
• zespół hydroakumulatora
• armatura (kolektory ssące, tłumiące)

 Zasada pracy agregatu zasilającego:
Pompa zasysa ciecz roboczą ze zbiornika przez filtr wstępnego oczyszczania do pomp gdzie jest sprężana ciecz i tłoczona do magistrali zasilającej poprzez zawór na odpowiednie ciśnienie. Na drodze wypływu cieczy z pomp zainstalowany jest hydro-akumulator, który usprawnia pracę pompy (zmniejsza pulsację hydrauliczną, uzupełnia przecieki oraz łagodzą przełączenia zaworu rozładowania)
Magistrala ciśnieniowa doprowadzona jest do odbiorników czyli zestawów obudowy zmechanizowanej. Po wykonaniu odpowiedniej pracy wraca rurociągiem spływowym.

Schemat hydrauliki:

Agregat zasilający posiada następujące czujniki:

• poziomu emulsji w zbiorniku
• ciśnienia oleju w układzie korbowym pompy 
• temperatury oleju w pompie
• niskiego ciśnienia

Wszystkie czujniki działają na wyłączenie pompy. Ponadto stanowisko pompowe wyposażone są w nanometry wskazujące ciśnienie w magistrali zasilającej. Ciśnienie cieczy w pompie oraz ciśnienie oleju

Mapy górnicze

Na podstawie otrzymanych przekrojów geologicznych złoża sporządza się mapy pokładowe oddzielnie dla poszczególnych pokładów złoża pokładowego np. węgla. Sporządza się je jako mapy warstwicowe (linia łącząca punkty na mapie jednakowej wysokości). Warstwice podają częściej położenie spągu pokładu rzadziej stropu w stosunku do poziomu odniesienia. Mapy warstwicowe pokładów węgla charakteryzują ukształtowanie powierzchni pokładów pod ziemią.

Podział map górniczych:
Mapa górnicza jest to przedstawiona na płaszczyźnie metoda rzutów geometrycznych sytuacja powierzchni, wyrobisk górniczych i sytuacja geologiczna lub jeden z tych elementów. Mapy górnicze sporządza się w odpowiedniej skali. Temat, skala i sposób opracowania map górniczych są dostosowane do potrzeb ruchu zakładu górniczego.

Mapy górnicze dzielą się ze względu na treść na trzy grupy:

• mapy powierzchni - przedstawiają sytuację na powierzchni o treści i formie dostosowanych do potrzeb górnictwa
• mapy wyrobisk górniczych - przedstawiają sytuację wyrobisk górniczych oraz elementy geologiczne i inne elementy górnicze związane z prowadzeniem robót górniczych, a ponadto w poszczególnych przypadkach również i sytuację na powierzchni. 
• mapy geologiczne - przedstawiają sytuację geologiczną na potrzeb górnictwa

Każda z wymienionych wyżej grup dzieli się zależnie od celu, pochodzenia i sposobu opracowania na trzy zespoły map:

• mapy podstawowe - sporządza się bezpośrednio na podstawie wyników uzyskanych z pomiarów. Wykonuje się je w skali 1: 1000 lub 1: 2000. Może ona przedstawiać między innymi poziomy warstwy, pokłady, przekroje geologiczne. Mapy te stanowią źródłowy materiał dla opracowania map przeglądowych i map specjalnych. 
• Mapy przeglądowe - sporządza się je na podstawie map podstawowych w drodze reprodukcji lub pomniejszenia tych map. Treścią ich jest sytuacja przedstawiana na mapach podstawowych powierzchnia wyrobisk, gór, lub geologiczna ujęta łącznie lub oddzielnie z pominięciu niektórych elementów. Wykonuje się je w skali 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000. 
• Mapy specjalne są to kopie map podstawowych o specjalnym znaczeniu dla danego zakładu górniczego. Wykonuje się je w skali: 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000. Przykłady map specjalnych powierzchni: # Mapa obszaru górniczego przedstawia sytuację powierzchni z uwidocznieniem granic obszaru górniczego dla eksploatacji określonej kopaliny, # Mapa powierzchniowa zbiorników wodnych - mapa sytuacyjno-wysokościowa obszaru górniczego z uwidocznieniem naturalnych i sztucznych zbiorników wodnych

Przykłady map specjalnych wyrobisk górniczych:

• Mapa oddziałowa-przedstawia sytuację wyrobisk górniczych w określonym oddziale wydobywczym z naniesieniem miejsc zagrożeń oraz urządzeń w wyrobiskach górniczych, koniecznych dla prawidłowego i bezpiecznego prowadzenia robót górniczych przez dozór górniczy. Każdy sztygar oddziałowy oraz sztygar zmianowy powinien (musi) ją mieć i w miarę postępu robót na bieżąco uzupełniać. 
• Mapa powietrzna (wentylacyjna) przedstawia sytuację wyrobisk górniczych z uwzględnieniem dróg i urządzeń wentylacyjnych 
• Mapa przeciwpożarowa przedstawia sytuację wyrobisk górniczych z uwidocznieniem pól pożarowych, dróg wentylacyjnych, wyrobisk eksploatacyjnych i przygotowawczych oraz urządzeń zabezpieczających

Przeznaczenie poszczególnych elementów obudowy zmechanizowanej

1. Stropnica - zabezpiecza wyrobisko ścianowe przed opadaniem skał ze stropu, zawału i ociosu węglowego. Stropnica pracuje na zginanie, ściskanie i skręcanie. Wyposażona jest w osłony boczne pełniące funkcję prowadzenia sekcji doszczelnia przestrzeń między sekcjami oraz może służyć do korekcji zestawów. W ścianach powyżej 2,4 m zabudowana jest osłona ociosowa za pomocą siłownika hydraulicznego.
2. Spongownica - przenosi nacisk skał stropowych na spong. Są dwa rodzaje spongownic.

• spongownica jednolita (monolityczna) - daje dużą sztywność zestawu, duża powierzchnię kontaktu ze spongiem. Szczególnie stosowana jest przy spongach miękkich oraz podczas eksploatacji na warstwy. 
• spongownica dzielona - stosowana w większości typów obudów składa się z dwóch połówek lewej i prawej oraz łącznika przedniego i tylniego. 

3. Osłona odzawałowa - odgradza wyrobisko ścianowe od zrobów. Przejmuje obciążenie od strony zawału. Posiada również osłony boczne przeznaczone podobnie jak w stropnicy do doszczelnienia przestrzeni między zestawami i służą również do korekcji obudowy.
W ścianach podsadzkowych może również pełnić funkcję tamy podsadzkowej ostatecznej.
4. Układ przesuwny - służy do przebudowy sekcji i przekładki przenośnika. Stosowane są dwa typy układów przesuwnych:

• Bezpośredni (prosty) - stroną nadtłokową przebudowy sekcje, a strony podtłokowe przenośnik
• Pośredni (odwrócony) - strona podtłokową przebudowuje się zestaw, a stroną nadtłokową przenośnik. 

 Układ przesuwny składa się z długiej belki połączonej do przystawki przenośnika za pomocą łącznika. Z tyłu belki zamocowany jest przesuwnik (siłownik) układu przesuwnego, a drugim końcem do specjalnego sworzenia pomiędzy dwoma spongami.
5. Łączniki Lemniskatowe - są to belki w kształcie czworoboku, które łączą spongnice z osłoną odzawałową. Łączniki te utrzymują stabilność obudowy i nie pozwalają do przesunięcia zestawu do przodu przez rumowisko skalne. 

Powstawanie skał magmowych osadowych

1. Podział skał magmowych
a) Ze względu na miejsce ich powstawania

• głębinowe
• subwulkaniczne (powstają tuż pod powierzchnią ziemi)
• wylewne

b) Ze względu na skład chemiczny

• skały kwaśne (przesycone krzemionką, jasne)
• skały obojętne
• zasadowe (nie zawierają krzemionki, ciemne)

2. Struktury skał magmowych
Strukturą nazywamy sposób wykrystalizowania składników skały.
a) Struktury pełnokrystaliczne-wszystkie minerały są widoczne, skały głębinowe
b) Skrytokrystaliczne - nie widać kryształów (skały wylewne)
c) Porfirowa
d) Szklista- bardzo szybkie zastyganie magmy w kontakcie z wodą

3. Tekstura - sposób ułożenia składników w skale
a) Zbita masywna (głębinowe)
b) Porowata (wylewne)

Zagrożenia pożarowe

1. Pożarem w wyrobiskach podziemnych nazywamy pojawienie się żarzącej lub palącej się substancji, utrzymywanie się dymów lub stężenie CO powyżej 26 ppm >0,0026%
2. Pierwsze oznaki pożaru

• duszna atmosfera
• wzrost temperatury (ciepło od calizny)
• pocenie się ociosów
• CO > 26 ppm
• zapach nafty (wydzielają się węglowodory)
• dym, ogień

3. Podział pożarów
a) Endogeniczne - wynikają ze skłonności węgla do samozapalenia (węgiel w atmosferze kopalnianej ulega utlanianiu)
b) Egzogeniczne - zewnętrzne wynikają ze nieprawidłowego eksploatowania maszyn i urządzeń górniczych, źle wykonywanych robot spawalniczych, strzałowych, palenia papierosów.

4. Grupy pożarów
a) Grupa A - pożary w obrębie ciał organicznych gdzie występuje zjawisko żarzenia (drewno, węgiel)
b) Grupa B - pożary w obrębie cieczy palnych lub substancji topiących się cieczy
c) Grupa C - pożary gazów palnych
d) Grupa D - pożary w obrębie metali lekkich (sód, magnez, lit)
e) Grupa E - pożary w obrębie urządzeń elektrycznych będących pod napięciem

5. Gaśnica pianowa
6. Gaśnica śniegowa (skroplony CO2) gasi ABC i E
7. Proszek gaśniczy: ABCDE

8. Gdy nie można dokładnie określić źródła ognia (pożar w zrobach) lub gdy nie ma dojścia do ognia albo gdy pożar się bardzo rozwinął i nie można go gasić sposobem aktywnym, przystępuje się do otamowania wyrobiska lub zespołu wyrobisk objętych pożarem (odcięcie dopływu tlenu). Najpierw zamyka się tamy wlotowe (zamykając dopływ świeżego powietrza do pożaru) następnie zamykamy tamy na wylocie.

9. Pole pożarowe - izolowana tama i przestrzeń wyrobisk wraz z przylegającą calizną.

10. Otwieranie pól pożarowych
Pierwsze otwiera się tamę wylotową, a następnie wlotową. Przewietrza się godzinę kontrolując czy nie pojawia się CO. Gdy się nie pojawia wchodzą zastępy ratowników w aparatach. Jeżeli się pojawia należy spowrotem zatamować pole pożarowe.

Obudowy ścianowe zmechanizowane

Obudowy zmechanizowane zastosowane w górnictwie węgla kamiennego były stosowane najpierw jako obudowy kasztowe-ramowe, przesuwne lub kroczące. np OK1R (przesuwna), FAZOS-70 (krocząca).
Ze względu na dużą podporność stropu ok. 6 m przy większych ciśnieniach górotworu były nie stabilne albo wciskane w miękki spongi.
Około połowy lat 70 pojawiły się obudowy osłonowe do systemów eksploatacji zawałowych i podsadzkowych. Obudowy tego typu podpierały strop na długości około 4m przez co zmniejszał się nacisk górotworu na obudowę. Odprężenie poprzez wywołanie zawału było już w odległości około 4 m od ociosów ściany.
# Podstawowe elementy zestawu obudowy zmechanizowanej:
1) Część konstukcyjna

• spongownice (pojedyncze lub podwójne)
• stropnica
• osłona odzawałowa
• łączniki lemniskatowe
• belki układów przesuwnych

2) Część   hydrauliczno siłowa

• podpory (stojaki)
• przesuwniki

3) Część hydrauliczno sterownicza:

• rozdzielacze
• bloki zaworowe
• zawory
• przewody i elementy złączne

Przy obudowach o wysokości 2,4 m muszą być zainstalowane osłony zabezpieczające ocios węglowy. W ścianach podłużnych o nachyleniu powyżej 18 stopni i wysokości powyżej 1,7 m muszą być dodatkowo zainstalowane osłony dla przejścia załogi.

Poszukiwanie, rozpoznawanie i ocena złóż

Roboty poszukiwawcze prowadzi się w celu znalezienia złoża kopaliny użytecznej oraz jego rozpoznanie. Celem rozpoznania złoża jest stwierdzenie jego przydatności gospodarczej oraz uzyskanie danych potrzebnych do projektowania kopalni i wybierania złoża.
Wymaga to ustaleń odnośnie do:

• zasobów kopaliny użytecznej
• kształtu i granic złoża
• głębokości zalegania
• grubości pokładów lub żył
• stopnia zanieczyszczenia kopaliny użytecznej
• zawodnienia i innych warunków geologicznych utrudniających eksploatację złoża

Rozpoznanie złoża prowadzi się także po zbudowaniu kopalni w celu uzyskania dokładniejszych danych potrzebnych do ekonomicznego i bezpiecznego prowadzenia robót górniczych (roboty poszukiwawczo-eksploatacyjne) 

Rozróżnia się następujące sposoby prowadzenia robót poszukiwawczych:

• Poszukiwania geologiczne polegające na badaniu możliwości występowania kopalin użytecznych, wynikającej z budowy geologicznej terenu oraz objawów występowania minerału użytecznego na powierzchni ziemi w postaci odłamków skał, nalotów, zabarwień gleby, charakterystycznej roślinności. 
• Poszukiwana geofizyczne oparte na badaniach fizycznych własności skał, a więc gęstości, własności magnetycznych i elektrycznych, prędkości rozchodzenia się fal sejsmicznych i promieniotwórczości. 
• Poszukiwania robotami górniczymi za pomocą wyrobisk górniczych i otworów wiertniczych

Ponieważ roboty poszukiwawcze są kosztowne, a wynik ich nie zawsze pomyślny, przeto rozpoczyna się je zawsze sposobami najtańszymi, a więc geologicznymi i geofizycznymi, a w miarę powodzenia stosuje się droższe poszukiwania to jest robotami górniczymi.

Uzyskane informacje o złożu dokumentuje się w formie map przekrojów geologicznych, próbek kopaliny użytecznej i skał płonnych oraz odpowiednich opisów. Całość zebranych w ten sposób danych wraz z obliczeniami zasobów kopaliny użytecznej stanowią dokumenty geologiczne.

Minerały użyteczne mogą powodować zabarwienie powierzchni ziemi.

Poszukiwania geologiczne dokonywane są przez geofizyków.
Metody:

• granimetryczne, w których dokonywane są pomiary
• magnetometryczne, oparte na pomiarach pola magnetycznego ziemskiego
• elektrometryczne, w których stosowane są pomiary elektryczne
• sejsmometryczne, polegające na wytworzeniu drgań sprężystych w górotworze i badaniu rozchodzenia się ich w skałach
• radiowe, pomiar różnicy własności skał i złóż do pochłaniania lub odbijania fal radiowych

Górnicze roboty poszukiwawcze. Rozpoznanie znalezionego złoża prowadzi się dokonując sztucznych odsłonięć za pomocą wyrobisk górniczych lub wierceń poszukiwawczych.

# Poszukiwania górnicze za pomocą wyrobisk:

• Rowy poszukiwawcze - stosuje się przy stromym zaleganiu warstw o wychodniach znajdujących się na powierzchni ziemi lub ukrytych 
• Szybiki - pionowe wyrobiska górnicze drążone do głębokości 25 m, wyjątkowo do 40 m, o przekroju prostokątnym lub kołowym. 
• Sztolnie - wyrobiska korytarzowe poziome, mające jedno wyjście na powierzchnię ziemi. Wykonuje się je dla rozpoznania złóż w rejonach górzystych, gdzie warstwy nachylenia są strome. 

# Poszukiwania górnicze za pomocą otworów wiertniczych.
Otwory wiertnicze wykonuje się do celów:

• poszukiwawczych i rozpoznawczych
• eksploatacyjne dla wydobywania ropy naftowej, gazu ziemnego, wód mineralnych, soli, siarki
• technicznych w kopalniach podziemnych  

Wiercenie dzielimy na płytkie o głębokości do 50m i głębokie. Ze względu na sposób kruszenia skał na dnie otworu rozróżniamy wiercenie obrotowe i udarowe. Wiercenie płytkowe wykonuje się ręcznie (rzadko) lub mechanicznie, obrotowo lub udarowo. Wiercenie głębokie wykonuje się udarowo lub obrotowo za pomocą urządzeń wiertniczych o napędzie spalinowym lub elektrycznym. 

• Profil geologiczny: Dla każdego wyrobiska poszukiwawczego sporządza się profil geologiczny, czyli przekrój wyrobiska z podaniem rodzaju, grubości i głębokości zalegania i nachylenia wszystkich warstw napotkanych przez to wyrobisko. Różne rodzaje skał oznacza się na przekrojach odpowiednimi znakami lub kolorami. 
• Przekrój geologiczny: Sporządza się na podstawie profilów poszczególnych wyrobisk poszukiwawczych np rowów, szybików, otworów wiertniczych. Obrazują one wzajemnie zaleganie utworów geologicznych w płaszczyźnie pionowej wzdłuż przyjętej linii przekroju. Przekroje geologiczne dla złóż pokładowych, zależnie od regularności zalegania sporządza się w skali: 1:1000, 1:2000 czy 1:5000