DOBÝVÁNÍ UHLÍ

Dobývání ploše uložených uhelných slojí malé a střední mocnosti

Dobývání stěnováním

Směrné stěnování

Při směrném stěnování probíhá porubní bok přibližně rovnoběžně s přímkou největšího spádu - je tedy postaven po úklonu sloje. Celková úklonná délka mezi dvěma patry se pro dobývání ploše uložených, případně i polostrmě uložených slojí rozčleňuje dělícími chodbami na několik stěnových porubů.

Při vyuhlování se nejprve dobývá první stěnový porub pod výdušnou chodbou na celou směrnou délku porubního úseku a za ním následují poruby další. jako poslední se dobývá porub nad těžní chodbou.

Pokud je to možné, dobývá se současně ve více porubech pod sebou tak, že vrchní porub má krátký předstih před spodním stěnovým porubem.

Dovrchní stěnování

Při dovrchním stěnování je porubní bok postaven přibližně rovnoběžně se směrem sloje nebo mírně diagonálně a celkově porub postupuje proti úklonu sloje. Používá se v úklonech do 15o všude tam, kde porubní pole rozdělují tektonické poruchy na kry o malé směrné délce, ale dlouhé po úklonu.

Dovrchně je možno dobývat nad a pod patrem. U obou metod jsou ale problémy s vedením větrů v porubu.

Úpadní stěnování

Úpadní stěnování charakterizuje souhlasný postup porubu s úklonem sloje. Porubní bok souhlasí přibližně se směrem sloje. Úpadní stěnování je možné do úklonu sloje asi 15o.

Jiné dobývací metody

Při pravidelném uložení s pevnými nadložními horninami se může v mocnostech do 2,5 m použít čelní zátinkování. Dobývá se v zátince dlouhé 15 až 20 m, která se zajišťuje ihned únosnými kovovými stojkami a proti závalu se chrání stojkovým plotem a přenosnými hráněmi. Uhlí se nejčastěji rozpojuje trhacími pracemi se sestřelováním na hřeblový dopravník s krycími plechy. Plechy se postupně odebírají a takto se na dopravník naloží až 70 % uhlí, zbytek připadá na ruční nakládku.

Boční zátinkování se širokou čelbou lze použít také do mocnosti 2,5 m. Nejprve má postupující čelba zátinky šířku 3 až 3,5 m a je zajištěna normální dveřejovou výstuží. Po proražení zátinky k závalu se dobývá původně ponechaný pilíř u stařin a z nového pilíře se přibírá pruh uhlí o šířce 1,5 až 2 m.

 

Dobývání ploše uložených uhelných slojí velké mocnosti

Pilířování a zátinkování

Nejstarší doposud používanou dobývací metodou ve slojích o mocnostech nad 3,5 m je směrné pilířování na celou mocnost na zával. Ve vzdálenosti 7 m od závalu se dvě sousední pilířové chodby spojí prorážkou. Z ní se razí další prorážky a rozrážky, které rozdělují pilíř na malé pilířky o rozměrech 2 x 2 m. Tyto pilířky se postupně dobývají trhací prací se současným sestřelováním vrstvy uhlí ve stropě nejen nad vytvořenými pilířky, ale i nad přilehlými prorážkami a rozrážkami. Všechny chodby dosahují stařin vždy jen úzkým předkem a jejich čelbu proti vyjetí stařin zajišťuje dřevěná hráz a pažení.

Uhlí se těží nátřasnými žlaby (nakladač typu kachní zobák) a na hlavní dopravní chodbě pásy. Pilířové poruby se větrají separátně, dílka lutnového tahu se postupně zkracuje. Porub vrchních pilířů předbíhá před porubem spodních pilířů tak, že se vytvoří diagonální fronta s příznivými tlakovými poměry.

Ze způsobů dobývání zátinkováním je v mocných slojích typické boční zátinkování se zpětným sestřelováním stropní uhelné lávky. Používá se v mocnostech do 5 m při pevných a středně pevných nadložních horninách, zejména v tektonicky neporušených úsecích sloje.

V první fázi se dobývá zátinka o šířce 4 m na výšku 2 m. Uhelný strop zajišťují dveřeje tvořené třemi ocelovými stojkami a dřevěnou stropnicí se zapažením. S postupem ražení se u uhelného boku stavějí podélné dřevěné dveřeje a na ně se zavěšuje drátěné pletivo, které má zabránit provalení závalových hmot do prostoru zátinky. Na straně od závalu jsou ještě přenosné dubové hráně nebo stojkový plot.

Ve druhé fázi, při zpětném postupu, se rozpojuje stropní uhelná lávka pomocí trhací práce. Dřevěné stojky se nahrazují ihned únosnými ocelovými stojkami a do stropní lávky se navrtávají šikmé vývrty tak, aby končily asi 30 cm od stropu. Po sestřelení uhlí zůstává pod stropem ochranná lávka 30 cm mocná, která dovoluje odtěžit rozpojené uhlí a která se tlakem nadloží postupně prolomí. Oproti pilířování má zátinkování o 70 % vyšší výkon.

Komorování

Při dobývání mocné hnědouhelné sloje komorováním platí tyto zásady:

• sloj o mocnosti od 4 do 10 m se dobývá v celé mocnosti najednou
• sloj o mocnosti mezi 10 a 20 m se dělí na dvě lávky
• sloj o mocnosti nad 20 m se dělí na tři lávky.

Podle uspořádání komor nad porubními základnami a v jednotlivých lávkách rozeznáváme:

• pruhové komorování s odstupňovanou a diagonálně vedenou porubní frontou
• pruhové komorování s čelní porubní frontou.

První varianta je charakteristická tím, že se komory dobývají v určitém odstupu nad několika porubními základnami. Její výhodou jsou mírnější tlakové účinky a deformační projevy v chodbách, protože se stále postupuje do nedotčeného pilíře, nevýhodou je dlouhá doba, než se dosáhne plné kapacity porubního úseku.

U pruhového komorování s čelní porubní frontou se dobývají současně čtyři komorové poruby najednou nad jedinou porubní základnou. Přednost tohoto způsobu je v tom, že se plné kapacity úseku dosáhne ihned po vyražení porubní základny a prvních porubních chodeb, nevýhodou je soustřeďování tlakových účinků na tuto základnu a z toho vyplývající nákladná údržba.

Postup dobývání v komoře je následující: Ve vzdálenosti asi 10 m od konce porubní chodby se vybuduje ústí porubu dlouhé asi 1 až 1,5 m. Ústí komorového porubu zajišťují nejméně tři dveřeje vzdálené od sebe maximálně 0,75 m, případně i více dveřejí postavených na srub. Směrem do komory se ústí postupně rozšiřuje, a to jak do boků, tak i do stropu porubní chodby. Po vybudování ústí se postupně rozšiřuje porubní chodba do obou stran - na výšku chodby, až se dosáhne plánované půdorysné rozlohy komory - je to tzv. poddělávka komory. Proti stařinám zůstává pilíř 3 m široký a u ústí 1 m široký. Po vytvoření poddělávky se začne postupně sestřelovat uhelný strop na celé ploše komory. Trhací prací se odpojí ze stropu vrstva uhlí asi 1 m mocná, která se pádem na počvu rozdrtí. Stejným způsobem postupuje rozpojování dalších stropních vrstev až k tzv. ochrannému stropu, kdy ve stropě komory zůstane vrstva uhlí mocná 1 až 1,5 m. Uhlí se většinou nakládá “kachním zobákem” a odtěžuje nátřasnými žlaby. Poslední operací je zeslabování ochranných podpěrných pilířů směrem k sousedním stařinám až na šířku 1,5 m. S postupující přibírkou boků komory roste plocha obnaženého stropu, který se postupně prohýbá, až nastane zavalení komory. Po zavalení komory následuje ústup směrem k porubní základně opět na vzdálenost 10 m a začne se vytvářet nová komora. Po vyrubání poslední komory se porubní chodba zazdí hrází z dřevěných kuláčů spojovaných vápennou maltou.

Ostatní dobývací metody

Pokud se sloj dobývá stěnováním ve dvou lávkách s předstihem spodní lávky před lávkou vrchní, spodní lávka se dobývá se zakládkou a horní lávka se dobývá podle situace se zakládkou nebo na zával s odstupem 20 až 40 m. Dobývání spodní lávky lze plně mechanizovat, protože stroj pojíždí po pevné a rovné počvě. Počva vrchní lávky (strop zakládky ze spodní lávky) nebývá nikdy rovná, proto se zde mechanizace zavádí obtížně a často lze použít pouze brázdící stroj a nátřasné žlaby.

Při sdruženém stěnování ve dvou lávkách s předstihem vrchní lávky lze dobývat obě lávky na zával, se zakládkou nebo kombinovaně zával - zakládka.

V některých případech se dobývá s umělým dělícím stropem, kladeným na počvu vrchní lávky. Umělý strop je tvořen z prken, která se kladou na pražce umístěné kolmo k porubnímu boku, dále je to u širších pokosů umělý strop z drátěného pletiva s křížovým vázáním, při dobývání úzkopokosovými stroji lze použít umělý strop vytvořený kombinací drátěného pletiva a odkorů.

Stěnování s nadstropem je typické hlavně pro hnědouhelné a lignitové sloje o mocnosti od 4 do 7,5 m. Podstata metody je v tom, že se mocná sloj dobývá u počvy stěnovým porubem o výšce asi 2,5 m a zbytek sloje, tj. uhelná lávka ponechaná ve stropě stěnového porubu jako nadstrop, se na závalové straně rozpojuje trhací prací a rozpojené uhlí klouže po svahu závalu do pracovního prostoru stěnového porubu, kde se nakládá na dopravník. Délka stěny je asi 50 m.

Podstata metody stěnování s uhelným mezistropem je v tom, že se sloj o mocnosti 7 až 10 m dobývá dvěma stěnovými poruby, jedním pod stropem a druhým u počvy sloje. Dobývaná výška v obou porubech je asi 2 až 2,5 m. Uhelný mezistrop ponechávaný mezi oběma stěnovými poruby se dobývá současně s postupem spodního porubu. Stěnový porub ve vrchní, tzv. odlehčovací lávce, má předstih před spodním porubem a na počvu se pokládá umělý strop. Dobývání ve spodním porubu charakterizují dvě základní operace - vlastní dobývání ve stěnovém porubu a rozpojování a vypouštění uhlí z mezistropu, obdobně jako při stěnování s nadstropem.

 

Dobývání nízkých až středně mocných strmých uhelných slojí

Šikmé stěnování úpadními zátinkami

Šikmé stěnování s úpadními zátinkami je vhodné pro dobývání slojí s měkkým uhlím, které lze v mocnostech do 2 m snadno rozpojit sbíječkami. Uhlí se dobývá v pěti až šesti zátinkách a v předstihu nad těžní chodbou. Vyuhlení postoupí o několik pokosů za sebou na vzdálenost 6 až 9 m od zakládky, pak se dobývání zastaví a porub založí zpravidla sypanou zakládkou. Dveřejová výstuž se staví kolmo na porubní bok a nad každou zátinkou se musí položit ochranný poval. Uhlí se odtěžuje do sýpů samospádem, někdy je třeba použít talířových brzdičů.

Šikmé stěnování s jednou úpadní zátinkou

Při šikmém stěnování s jednou úpadní zátinkou postupuje dobývání úpadním záběrem o šířce 6 až 9 m. S postupem zátinky se ve vzdálenosti 2 až 3 m od uhelného boku staví stojkový plot, který nese drátěné pletivo vyztužené odkory. Když zátinka postoupí od vrchní chodby na vzdálenost asi 15 m, postaví se rovnoběžně s čelbou zátinky zakládkový poval. Do prostoru vymezeného tímto povalem, stojkovým plotem a starou zakládkou se sype z vrchní chodby zakládkový materiál. Když postoupí zátinka o dalších 15 m, následuje nový zakládkový poval a na něj se vypouští zakládka z vrchního založeného prostoru, který je pak dosypáván novým zakládkovým materiálem. Místo plné zakládky je možné podle geologické situace použít i žebrové zakládky.

Šikmé stěnování se směrnými zátinkami

Šikmé stěnování se směrnými zátinkami je vhodné pro sloje s pevnějšími bokovými horninami a s tvrdším uhlím do mocnosti 3 až 3,5 m. Zátinky jsou 3 až 4,5 m vysoké a 4,5 až 5 m dlouhé. Dveřeje se budují po úklonu sloje. Uhlí se rozpojuje převážně trhací prací, přičemž se v jednotlivých směnách obsazují buď sudé nebo liché zátinky. Rozpojené uhlí padá samospádem na pevné žlaby, položené na svahu zakládky a po nich klouže do sýpů nad těžní chodbou. Při zakládání se žlaby odspodu postupně zkracují, přemísťují do nového pole a sypaný kámen se musí u výsypu ze žlabu urovnávat.

Mechanizované dobývání strmých slojí

Mechanizované dobývání předpokládá odkloněný porubní bok - porub s negativním úhlem. Zakládka nebo závalové hlušiny jsou drženy výdřevou. Proto se musí pečlivě stavět ohrazující stojkový plot, na němž leží drátěné pletivo zpevněné odkory, aby se zabránilo pádu drobného kamene mezi stojkami.

Při použití čelního kombajnu KKP-2 je uhlí vytrháváno korunkami s vytrhávacími noži, pohybujícími se po šikmém rámu. Dobývání postupuje shora dolů v zabírce asi 2 m široké, vedené po úklonu sloje. Buduje se z plošiny umístěné na vrchní části kombajnu.

Při použití kombajnu UKR 1 se dobývá uhlí zdola nahoru. Kombajn má dva rozpojovací válce s vytrhávacími noži a brázdící řetěz, který odřezává uhlí od boku pilíře. Jeden válec kombajnu lze hydraulicky výškově nastavovat podle mocnosti sloje.

Při dobývání širokozáběrovým čelním kombajnem Alacchi (Francie) jde o vytrhávání uhlí segmentovými hlavami o průměru 730, 830 a 930 mm, které mají ve střední části sbíjecí nože. Těsně za vyvrtávacími hlavami je z boku zamontováno hydraulicky výsuvné rameno s možností montáže buď na levou nebo pravou stranu kombajnu. Zabírka kombajnu závisí na průměru vyvrtávacích hlav a dosahuje 1,4 až 1,7 m. Kombajn Alacchi lze použít v porubech s mírně negativním i pozitivním úhlem a do slojí se středně pevným uhlím s výskytem menších tektonických poruch.

 

Dobývání mocných strmých uhelných slojí

Strmě uložené sloje o mocnosti od 3,5 až 4 m do 50 a více metrů se dobývají v lávkách, které mohou být orientovány po úklonu sloje nebo horizontálně.

Použije-li se dělení sloje na lávky rovnoběžné s úklonem sloje, které se hodí do mocnosti asi 6 m, volí se nejčastěji forma sdruženého porubu se sledem dobývacích lávek od stropu k počvě. Vrchní lávky postupují tedy v předstihu před lávkami spodními. V porubu samém je možno použít metody stejné jako při dobývání strmých slojí malé a střední mocnosti.

Při dobývání v horizontálních lávkách může být sled dobývání jednotlivých lávek buď zdola nahoru nebo naopak. V prvním případě se musí dobývat s plnou zakládkou o malé stlačitelnosti. Výška lávky je nejčastěji 2,5 m. Technologie dobývání se neliší od způsobů dobývání ploše uložených slojí o malé střední mocnosti.

Při postupu shora dolů se dobývá na zával, a to jak s použitím umělého stropu, tak i bez něho. Při mocnosti nad 10 m lze použít klasického stěnování v lávkách s umělým stropem.

Obrazová příloha