PODZEMNA EKSPLOATACIJA MINERALNIH
SIROVINA
• Podzemna eksploatacija korisnih mineralnih sirovina vrši se otkopavanjem
ležišta koja su različita po obliku, uslovima zaleganja, dubini i sadržaju
mineralnih komponenata
• Ležišta se otkopavaju na različitim dubinama, od 15 do 20 m ispod
površine, pa do 3.000 i više metara
• Rudarski radovi izvode se u veoma različitim stenskim materijalima (od
nevezanih do veoma čvrstih) i u raznovrsnim hidrogeološkim uslovima
• Osim toga, radovi na izradi jamskih prostorija i otkopavanju rude veoma
često se obavljaju na visokim temperaturama i pritiscima, kao i pod
dejstvom štetnih i eksplozivnih gasova
Bez obzira na raznovrsnost prirodnih uslova, radovi na podzemnoj
eksploataciji ležišta prolaze kroz nekoliko faza
• otvaranje ležišta
• priprema ležišta i
• otkopavanje
OTVARANJE LEŽIŠTA
• Ukoliko se pokaže da je ekonomski opravdano da se eksploatiše istraženo
ležište, pristupa se otvaranju ležišta - izradi prostorija otvaranja
• Otvaranje ležišta može da bude potpuno, ukoliko se tim radovima otvara
celo ležište, ili pak delimično – ako se otvara samo deo ležišta
S obzirom na veliku raznovrsnost tipova ležišta i njihov odnos prema površini,
svako ležište moguće je otvoriti na jedan od sledećih načina:
• Horizontalnim prostorijama – potkopom
• Vertikalnim i kosim prostorijama – okno, slepo okno, koso okno i niskop
• Kombinovano
Na izbor načina otvaranja nekog ležišta utiče veći broj činilaca, među
kojima su ističu geološki i tehnički
U geološke činioce spadaju: broj slojeva ili mineralnih
nagomilavanja, položaj u prostoru, osobine pratećih stena, rastojanje
između ležišta, debljina jalovog pokrivača, hidrološke osobine pratećih
stena i rude, tektonika, dubina ležišta, reljef površine terena i dr.
U osnovne tehničke činioce spadaju: obim proizvodnje, veličina
jame, vek eksploatacije, stepen mehanizovanosti i dr.
OTVARANJE LEŽIŠTA HORIZONTALNIM PROSTORIJAMA
• Otvaranje potkopom primenjuje se u brdovitim predelima, kada se
poduhvata deo ležišta koji se nalazi iznad osnovnog nivoa prostorije.
• Zavisno od položaja ležišta u odnosu na konfiguraciju terena, pravac potkoa
može biti
– po pružanju ležišta (lociran u podinskom ili krovinskom delu)
– poprečno i
– dijagonalno u odnosu na pružanje ležišta
Potkop po pružanju može delimično ili u potpunosti da bude lociran u ležištu,
zatim u povlati ili podini - u zavisnosti od toga koja je sredina povoljnija za
njegovu izgradnju i kasnije održavanje
Otvaranje ležišta
potkopom – po pružanju
A- kroz ležište
B- u podini ležišta
Poprečni potkop
• Postavljen je upravno na pružanje ležišta, što najčešće predstavlja
najkraću vezu površine sa ležištem. Može poduhvatiti ležište sa podinske ili
povlatne strane što zavisi od odnosa konfiguracije ležišta sa površinom
• Ulaz potkopa postavlja se u uvalama i to što je moguće niže kako bi se
poduhvatila najveća moguća visina ležišta. Ipak, iznad potoka i reka ulaz
mora biti toliko izdignut da voda do njega ne može dopreti i pri najvećem
vodostaju
• Visinska razlika ulaza potkopa prema najbližoj uvali neophodna je i da bi
se obezbedilo dovoljno prostora za istovar i smeštaj jalovine koja se
dobija pri izradi potkopa
Otvaranje ležišta potkopom –
poprečno na pružanje
Dijagonalni pravac potkopa primenjuje se u onim slučajevima kada to diktiraju topografske prilike, a
njegov pravac sa pružanjem ležišta zaklapa ugao manji ili veći od 90º
• Uspon potkopa od ulaza prema ležištu iznosi od 3 do 5‰. Ovaj mali
uspon ima dvojaki značaj
– za gravitaciono oticanje vode prema površini terena i
– radi izjednačenog transporta punih i praznih vagoneta
• Veći uspon potkopa se izbegava, jer bi kod dugih potkopa gubitak u
visini poduhvatanja ležišta bio veliki
Oblik poprečnog preseka potkopa zavisi od fizičko-mehaničkih
katakteristika sredine kroz koju se potkop izrađuje. Kod veoma čvrstih i
stabilnih sredina podgrada potkopa nije potrebna, ali u većini slučajeva vrši
se podgrađivanje i to trajnom podgradom, kao što je: liveni beton,
kombinacija anker-mreže sa torkretom, čeličnom podgradom i dr
Veličina poprečnog preseka potkopa zavisi od namene (izvozni,
servisni, ventilacioni), zatim od gabarita primenjene transportne
mehanizacije i od potrebnog kapaciteta za izvoz
OTVARANJE LEŽIŠTA VERTIKALNIM I KOSIM
PROSTORIJAMA
• Otvaranje oknom primenjuje se za ležišta koja zaležu duboko ispod
površine terena. Oknom se otvaraju ležišta koja zaležu vertikalno, ili pod
strmim uglom iznad 50o, kao i horizontalna ili blago nagnuta ležišta koja se
nalaze duboko ispod površine
• Kod vertikalnih ili jako strmih ležišta, okno se postavlja u stabilnim
podinskim ili krovinskim stenama, a ređe kroz samo ležište. Lokacijom okna
kroz ležište mora se ostavljati zaštitni stub, tako da se dobar deo ležišta ne
sme otkopavati
• Kod ležišta koja blago padaju,
ili su horizontalna, okna se
obično postavljaju sa jedne
bočne strane izvan ležišta, pa je
uticaj zaštitnog stuba na
eksploataciju ležišta sveden na
minimum
Otvaranje ležišta oknom – lokacija okna: a. u podini, b. u krovini, c. kroz ležište
1- okno, 2- prečni hodnik, 3- smerni hodnici, 4- zona deformacije terena, 5- zaštitni stub
Otvaranje ležišta sa dva okna
• Svaka jama u kojoj se vrši eksploatacija
mora da ima dva izlaza na površinu, koji
uvek moraju biti u ispravnom stanju i
dostupni za svako podzemno radilište
• U slučaju ugroženosti jednog izlaza,
drugi izlaz mora biti prohodan da bi se
dospelo na površinu
• Za ventilaciju jame, takođe mora
postojati ulaz i izlaz vetrene struje
• Ti izlazi mogu biti: dva potkopa,
kombinacija potkop i okno ili dva okna, što
zavisi od načina otvaranja, potreba i
veličine jame
Otvaranje ležišta sa dva okna
1- izvozno okno, 2- ventilaciono okno,
3- smerni hodnici, 4- ležište,
5- svež vazduh, 6- istrošeni vazduh
O k n a
• U odnosu na namenu, razlikujemo sledeća okna: izvozna, ventilaciona i
servisna – pomoćna okna. Postoje još i slepa okna, koja nemaju direktan
izlaz na površinu
Okna mogu da imaju presek: kvadratni, pravougaoni, kružni, eleptični
i kombinovani
Pojedini delovi preseka okna nazivaju se odeljenja. Tako razlikujemo:
odeljenje za koševe, skipove, odeljenje za prolaz ljudstva, odeljenje za
cevi i kablove
Dimenzije poprečnog preseka okna zavise od sledećih elemenata
• od načina izvoza, tj. da li se izvoz vrši koševima ili skipovima,
• od dubine okna,
• od karaktera stena kroz koje se okno izrađuje,
• od kapaciteta proizvodnje,
• od toga da li će okno služiti i za ventilaciju,
• od broja zaposlenih radnika, količine materijala, alata, opreme i sl
Kružni presek okna sa dva koša i dva skipa
Kružni presek okna
sa dva koša i dva skipa
1- koš,
2- skip
3- prolazno odeljenje
4- odeljenje za cevovod i
kablove
Kosa okna
• najčešće se primenjuju pri otvaranju strmih slojevitih i žičnih ležišta. Zavisno
od broja slojeva i osobina pratećih naslaga, otvaranje kosim oknom izvodi se
po sloju ili u podinskom boku. U prvom slučaju, sa obe strane kosog okna
mora biti ostavljen dovoljno veliki zaštitni stub.
• Kod moćnih pločastih ležišta rude, najpogodnije mesto za otvaranje je
direktna podina. To je moguće samo ako je sredina za njegovu izgradnju
povoljna. U ležištima uglja u podini su mekane gline, pa se taj način
otvaranja ne primenjujeOtvaranje ležišta kosim
oknom – sa lokacijom:
a. u podini ležišta,
b. kroz ležište
1- koso okno,
2- prečni hodnici,
3- smerni hodnici,
4- granica zone
deformacije
Poprečni presek kosog okna najčešće je pravougaoni. Koso okno može imati
zasvođen oblik, oblik elipse ili kruga
Za njihovo podgrađivanje koristi se beton, armirani beton ili metalna podgrada
KOMBINOVANO OTVARANJE
• Kombinovano otvaranje predstavlja kombinaciju otvaranja sa dva različita
objekta. Koja će se kombinacija primeniti, zavisi od broja rudnih tela i
zaleganja ležišta. Moguće su sledeće kombinacije:
– otvaranje gornjih delova ležišta potkopima, a nižih delova
vertikalnim prostorijama – slepim oknom
– otvaranje viših delova ležišta potkopima, a nižih kosim oknom,
– otvaranje viših delova ležišta oknom, a nižih delova kosim oknom,
– otvaranje viših delova ležišta kosim oknom, a nižih delova slepim
oknom
Kombinovano
otvaranje
1,2- potkop
3,4- slepo okno
5- najviši nivo vode
• Kombinovano otvaranje primenjuje se kod ležišta koja dublje zaležu i
koja sa dubinom menjaju pad.
RAZRADA I PRIPREMA LEŽIŠTA ZA OTKOPAVANJE
• Razrada ležišta obuhvata izradu: horizontalnih, vertikalnih i kosih prostorija
u rudi ili jalovini, a koje su povezane sa prostorijama otvaranja. To znači da
se celo ležište ili njegov jedan deo deli na rejone, revire, otkopna polja,
etaže i horizonte. Na taj način stvoreni su uslovi za pristup ležištu radi dalje
pripreme i eksploatacije
• Fazom razrade formiraju se glavni transportni putevi za transport rude,
opreme, materijala, kretanje i prevoz radnika, a ujedno služe i za
provetravanjeRazrada ležišta za rudna
tela nepravilnog oblika
1- izvozno okno,
2- poprečni hodnici
3- smerni hodnici
4- rudna sipka
5- uskop
Neki autori prihvataju da postoji razrada
ležišta, dok je neki svrstavaju u
osnovnu pripremu
Objekti razrade - horizonti i međuhorizonti
• Ležišta koja strmije padaju – hodnicima ležište delimo na horizonte i
međuhorizonte. Jednom horizontu pripadaju sve horizontalne, kose i
vertikalne prostorije i otkopi, od nivoa toga horizonta do nivoa sledećeg
višeg horizonta.
• Horizonti – kao nivoi glavnih prostorija razrade, polaze od izvoznog okna.
Preko navozišta, u neposrednoj vezi su sa izvoznim oknom
• Ako jama ima više horizonata, izvoz se obično vrši sa najnižeg horizonta.
Ruda sa viših horizonata putem rudnih sipki gravitaciono se spušta na
najniži – sabirni izvozni horizont
• Rastojanje između horizonata zavisi od metode otkopavanja, geoloških i
tehničko-ekonomskih faktora. U prosečnim uslovima rastojanje između
horizonata najčešće iznosi 40–60 m
Kod horizontalnih i blago nagnutih ležišta, objekti razrade ležišta dele
se na
• otkopna polja
• blokove i
• otkope
Objekti razrade - otkopna polja, blokovi i otkopi
• Eksploataciono polje predstavlja konturu ležišta za koje se predviđa eksploatacija
mineralne sirovine
• Otkopni blok je deo otkopnog polja, ograničen horizontalnim ili kosim prostorijama
razrade
• Otkopno polje predstavlja deo otvorenog ležišta koje je ograničeno mrežom
izvoznih hodnika ili podeljeno prirodnim granicama (rasedi, isklinjavanja i dr.) Sastoji
se od jednog ili više otkopnih blokova
• Otkop predstavlja osnovnu proizvodnu jedinicu. Položaj, oblik, dimenzije i raspored
otkopa u otkopnom bloku, zavisi od tehničkih rešenja transporta, ventilacije,
odvodnjavanja i snabdevanja materijala.
Izgled prostorija
otvaranja, razrade i pripreme
u ležištu uglja
Priprema ležišta kao poslednja
faza, obuhvata izradu
horizontalnih, kosih i vertikalnih
prostorija kojim se delovi ležišta ili
celo ležište osposobljavaju za
otkopavanje
RUDNIČKE PROSTORIJE - DEFINICIJE
• U samoj mineralnoj sredini ili u pratećim stenama, određenim
rudarskim radovima stvaraju se šupljine koje se nazivaju
rudarskim prostorijama
• Tako izgrađene šupljine mogu biti različite po položaju u
prostoru, obliku, veličini i nameni
• Skup svih podzemnih rudničkih prostorija u jednom ležištu
predstavlja jamu
• Prema nameni, rudničke prostorije mogu biti
– istražne – ako se izrađuju za istraživanje mineralnih sirovina
– prostorije otvaranja – ako služe za otvaranje ležišta
– pripremne – ako se izrađuju za pripremu ležišta za
eksploataciju i
– eksploatacione – ako se koriste za otkopavanje rude
Rudničke prostorije
• Prostorije sa velikom dužinom ili dubinom u odnosu na
poprečni presek
S obzirom na položaj koji ove prostorije zauzimaju u prostoru, one
mogu biti: horizontalne, kose i vertikalne
• Prostorije koje imaju znatno manje dužine a veći poprečni
presek, nazivaju se komorama
• Otkopne prostorije – karakterišu se različitim dimenzijama i
oblikom, a nastale su kao posledica otkopavanja korisne
mineralne supstance
• Raskršća – predstavljaju mesta na kojima se spajaju dva ili više
hodnika na jednom istom nivou
Rudnik olova i cinka ''Trepčа'' – Stari Trg
Rudnik olova i cinka
''Trepčа'' – Stari Trg
1 - glavno izvozno okno
2 - novo ventilaciono okno
3 - slepo okno
4 - staro ventilaciono okno
5 - staro izvozno okno
6 - servisno okno
7 - niskopi br.1, 2, 3 i 4
8 - ventilacioni hodnik
9 - novoprojektovano
ventilaciono okno
VRSTE JAMSKIH PROSTORIJA
Horizontalne prostorije • Horizontalne prostorije – predstavljaju grupu jamskih prostorija koje se
odlikuju velikom dužinom u poređenju sa svojim poprečnim presekom.
Uspon, odnosno pad ovih prostorija manji je od 5o, ali se po pravilu
izrađuju sa nagibom od 3 do 5‰ u pravcu kretanja punih vagoneta i oticanja
vode
Horizontalne prostorije mogu biti
– s neposrednom vezom sa površinom – u koje spadaju potkopi.
Namenjen je da ostvari vezu površine sa ostalim podzemnim objektima.
Prema nameni mogu biti: istražni; izvozni; potkop za potrebe
odvodnjavanja i ventilacije i dr
– bez neposredne veze sa površinom – u koje spadaju hodnici
Zavisno od položaja hodnika u odnosu prema ležištu, hodnici dobijaju i
nazive: poprečni hodnik; smerni (podužni) hodnik; proboj, ili prema
nameni: izvozni hodnik, ventilacioni hodnik, hodnik za prolaz radnika,
otkopni hodnik i dr
U posebnu grupu horizontalnih prostorija spadaju i tuneli. To su podzemne
prostorije koje imaju dva izlaza na površinu. Vrlo retko se sreće u
rudarstvu i geologiji
Vertikalne i kose prostorije
• Tu spadaju prostorije koje se odlikuju velikom dužinom, a izrađuju se
vertikalno ili koso u odnosu na horizontalnu ravan
• Po svojoj vezi sa površinom, vertikalne prostorije mogu da budu: okna i
slepa okna
• Oknom se naziva vertikalna prostorija koja ima direktnu vezu sa površinom i
namenjena je za istraživanje i eksploataciju ležišta mineralnih sirovina
• Zavisno od namene, okna mogu služiti kao: istražna okna; glavna i
pomoćna
• Istražna okna obično su manjeg poprečnog preseka (2 -3m2) i rade se vrlo
malih dubina (20–30m). Povećanjem dubine okna povećavaju se troškovi
izrade. Istraživanje oknima se ređe primenjuje
• Glavno okno je u prvom redu namenjeno izvozu rude iz jame na površinu i
za provetravanje jame
• Pomoćno okno izrađuje se u pomoćne svrhe, npr. za prevoženje ljudi, izvoz
materijala i jalovine, kao servisna okna, odvodnjavanje i druge svrhe. Prema
osnovnoj nameni okna i dobijaju nazive, na primer: izvozno okno, ventilaciono
okno, servisno okno, okno za dopremu zasipa
• Slepa okna - za istraživanje ili otvaranje dubljih delova ležišta
Kose prostorije
• Prema nagibu dele se na
– blago nagnute, sa nagibom 5º–25º
– strme, sa nagibom od 25º do 45º I
– izrazito strme sa nagibom većim od 45º
• Kose prostorije mogu biti neposredno vezane sa površinom i ne
moraju
• Kod prostorija koje su neposredno vezane sa površinom razlikujemo
kosa okna i kose potkope
• Kod prostorija koje ne izlaze na površinu razlikujemo uskope,
niskope i sipke
• Sipke su kose jamske prostorije koje se izrađuju za gravitaciono
spuštanje rude sa višeg nivoa na niži. Sipke se obično izrađuju sa
dva odeljenja, od kojih jedno služi za prolaz radnika i dopremu
materijala, a drugo za gravitaciono transportovanje materijala
Sipke
Sipke su kose jamske prostorije
koje se izrađuju za gravitaciono
spuštanje rude sa višeg nivoa
na niži
Obično se izrađuju sa dva
odeljenja, od kojih jedno služi za
prolaz radnika i dopremu
materijala, a drugo za
gravitaciono transportovanje
materijala
Šematski prikaz rudne sipke u fazi izrade
1- hodnik, 2- odeljenje za prolaz i ventilaciju, 3- odeljenje za sipku, 4- žleb sipke
Niskop i uskop
• predstavljaju takve jamske prostorije koje nemaju direktnu vezu sa
površinom, a izrađuju se pod uglom manjim od 65º
• Niskop obično služi za spuštanje tereta sa višeg na niži nivo rudnika
• Uskop služi za izvlačenje tereta sa nižeg na viši nivo
Šematski prikaz kosih prostorija: 1- uskop - niskop, 2- hodnici
Komore
• su jamske prostorije različitog oblika i dimenzija, kod kojih dužina nema dominantnu ulogu u odnosu na poprečni presek
• Izrađuju se za smeštaj bušaćih garnitura, smeštaj pumpi, smeštaj eksploziva, kancelarije i dr
• Među najvažnije komore spadaju: navozišta, izvozišta, bunker za rudu, vodosabirnici, pumpne komore, magacini eksploziva, lokomotivske stanice, mimoilaznice, skloništa i dr
• Izvozište – je jamska prostorija koja služi za izvoz punih vagoneta iz koša i
navoženje praznih vagoneta u koš. Kao i navozište, ova komora može biti jednostrana
ili dvostrana, što zavisi od kapaciteta izvoznog postrojenja i potreba rudnika
Šematski prikaz navozišta i izvozišta
1- potkop
2- slepo okno
3- hodnik
4- navozište
5- izvozište
6- komora izvozne mašine
Navozište
• je jamska prostorija koja se nalazi neposredno uz okno i služi da ostvari vezu između okna i otpremnih hodnika
• Razlikujemo jednostrana navozišta – kod kojih se navoženje punih i praznih vagoneta u koš vrši sa iste strane i dvostrano navozište – ako se navoženje punih vagoneta u koš vrši sa jedne strane a izvoženje praznih vagoneta iz koša s druge strane
Šematski prikaz navozišta
a. dvostrano, b. jednostrano
1- pun vagonet, 2- prazan vagonet, 3- izvozni koš, 4- izvozno uže
Magacini eksploziva
• obuhvataju više glavnih i pomoćnih odeljenja (komora) povezanih pomoćnim
hodnicima za glavni rudnički hodnik. Služe za smeštaj određene količine
eksploziva i sredstava za iniciranje
• Da bi se smanjilo dejstvo neželjene eksplozije i njeno prenošenje van
magacina, izrađuju se hodnici sa prelomom. Naspram svake prostorije
(komore) u kojoj je smešten eksploziv, izrađuje se kratak slepi amortizacioni
hodnik, tzv. protivodbojna komora. Lokacija podzemnog magacina
eksploziva određuje se tako da svojim položajem ne ugrožava glavne
rudničke prostorije i vetreni sistem rudnika
Izgled jamskog
magacina
1- ventilacioni hodnik
2- pristupni hodnik,
3- komora za
inicijalna sredstva
4- komora za
eksploziv
5- protivodbojna
komora
Bunker za rudu
• predstavlja jamsku prostoriju koja služi za smeštaj rude i njen utovar u izvozni sud. Izrađuje se uz okno
• Dimenzije jednog bunkera su takve da primi zalihe koje odgovaraju zapremini jedne rudničke kompozicije, ili 1–1,5
dnevne proizvodnje rudnika
Šematski prikaz
bunkera
1 - izvozno okno
2 - bunker za rudu,
3 - hodnik
4 - izvozni sud (skip)
5 - zatvarač bunkera
Mimoilaznica, lokomotivska stanica, vodosabirnik i
pumpna komora
• Mimoilaznicama – nazivaju se prostorije koje se izrađuju u horizontalnim
jamskim prostorijama i služe za mimoilaženje vagoneta ili čitavih
kompozicija
• Lokomotivska stanica – predstavlja jamsku prostoriju koja je namenjana
za smeštaj, popravku i održavanje jamskih lokomotiva. Lokacija ovih komora
treba da bude dobro provetrena i da se nalazi u izlaznoj vazdušnoj struji
• Vodosabirnik – predstavlja jamsku prostoriju koja služi za sakupljanje
podzemne vode. Izrađuje se u neposrednoj blizini izlaza iz jame, i to 4–6m
ispod najniže tačke jame (horizonta). Ova prostorija je vezana cevovodom
sa pumpnom komorom koja se izrađuje u neposrednoj blizini
• Pumpna komora – predstavlja jamsku prostoriju koja služi za smeštaj
pumpi koje se koriste za izbacivanje vode iz vodosabirnika, odnosno dalje iz
jame. Prostorija se izgrađuje u neposrednoj blizini vodosabirnika i sa njom je
obično vezana odgovarajućim otvorom
Prikaz rudnika
sa
površinskim i
podzemnim
objektima
1- zgrada za izvoznu mašinu; 2- izvozni toranj; 3- izvozno okno; 4- izvozište; 5,
6 i 7- hodnici; 8- koš; 9- pumpna komora;
10-pumpe; 11- vodosabirnik; 12- otkopi; 13 i 14- levkovi za utovar; 15- minske
bušotine; 16- vagoneti; 17- slepo okno; 18- čelo radilišta; 19- ventilaciono okno;
20- zgrada za ventilator; 21- ventilacioni kanal; 22- lestvice; B1, B2 i B3- ležište
pripremljeno za eksploataciju
OBLIK I DIMENZIJE POPREČNOG PRESEKA
PROSTORIJA Poprečni presek podzemne rudničke prostorije određen je
• Oblikom poprečnog preseka i
• Dimenzijama (širina, visina, poluprečnik zakrivljenosti...)
• Oblik poprečnog preseka horizontalnih prostorija zavisi od:
a.stenskog masiva kroz koji se prostorija izrađuje,
b.veličine profila i
c.vremena korišćenja prostorije
Prikaz oblika poprečnog preseka
horizontalnih prostorija
1- pravougaoni, 2- trapezni,
3- poligoni, 4- višeugaoni,
5- niskozasvođen, 6- visokozasvođen,
7- zvonast, 8- potkovičast sa pravim bokovima,
9, 10, 11- potkovičast sa zaobljenim bokovima,
12- kružni, 13, 14- eliptični oblik
Oblik poprečnog preseka horizontalnih prostorija
• Na oblik prostorije stenski masiv ima uticaja u pogledu intenziteta i pravca
delovanja jamskog pritiska. Prvi oblici prostorije najčešće su bili
zasvođeni. Takav oblik obezbeđivao je jamskim prostorijama dovoljnu
stabilnost, za koju nije bilo neophodno posebno podgrađivanje
• Potrebe za većim profilima prostorija zahtevale su postavljanje
podgrade, u početku od drveta, zatim od kamena, betona, armiranog
betona i čelika
• Primenjena vrsta materijala uslovljava i oblik poprečnog preseka
jamske prostorije
• Od važnosti su još značaj koji treba da ima prostorija za obavljanje
tehnološkog procesa eksploatacije ili istraživanja kao i vek trajanja
Horizontalne ili kose prostorije privremenog karaktera (za pripremu ležišta,
otkopavanje ležišta ili istraživanje), tj. ukoliko im vek trajanja do 5 godina i ako nisu
izložene snažnijem podzemnom pritisku, za podgrađivanje se (ukoliko za podgradom
uopšte ima potrebe) obično koristi drvo
Ukoliko prostorija treba da traje duže i izložena je podzemnom pritisku koji
iziskuje neki čvršći podgradni materijal od drveta, najčešće se koriste: monolitni
(nabijeni) beton, čelik, armirani beton ili blokovi od prirodnog ili veštačkog
kamena
Oblik poprečnog preseka vertikalnih prostorija
• Ako je u pitanju vertikalna prostorija koja će biti korišćena samo jedan
kraći period i neće biti izložena snažnijem podzemnom pritisku, tada se
često koristi pravougaoni poprečni presek. Ovaj oblik obično se
podgrađuje drvetom.
• Međutim, ukoliko je u pitanju prostorija koja treba da traje duže (preko 15
godina) i izložena je snažnom podzemnom pritisku, tada se u većini
slučajeva koristi kružni oblik poprečnog preseka. Ovaj oblik najčešće se
podgrađuje monolitnim betonom, armiranim betonom ili blokovima od
prirodnog ili veštačkog kamena
Oblici poprečnog preseka okana
a. kružni
b. pravougaoni
c. eliptični
d. kombinovani
1- odeljenje za izvozne sudove
2- odeljenje za prolaz radnika
3- odeljenje za smeštaj kablova, cevi
Dimenzionisanje poprečnog preseka
(horizontalne) prostorije Pri dimenzionisanju ma kog oblika poprečnog preseka mora se uvažiti
• vrsta i dimenzija transportnih sredstava koja se koriste,
• tehničko-sigurnosni propisi (TSP)
• veličina i broj transportnih pruga (hor. p) ili odeljenja (vert.p) i
• količina vazduha koja mora da prođe kroz prostoriju
Poprečni presek hodnika trapeznog oblika
TSP - horizintalne i kose prostorije:
b1= 250 mm; b2= 700 mm; b=200 mm;
bo= širina voz.; ho= visina voz.
h1= 1900 mm ili 2200 mm; h’= 200 mm;
hp= visina praga;
hš= visina šine; hz= visina zastora;
d= debljina podgrade;
b’= 50-175 mm proširenje u krivini za
vagonete
b’= 175-300 mm proširenje u krivini za
lokomotive.
a = 80 – 85o ugao nagiba stubca.
Dimenzionisanje poprečnog preseka
vertikalne prostorije
• Kao i kod horizontalnih rudničkih prostorija, tako i kod vertikalnih, veličina
zavisi od: oblika okna, veličine i rasporeda izvoznih sudova i razmeštaja
ostalih uređaja u oknu. U rudnicima se najčešće primenjuju pravougaoni i
kružni oblik
Poprečni presek okna
pravougaonog oblika
Postupak dimenzionisanja okna
pravougaonog oblika sa dva izvozna
suda koje će služiti za izvoz ljudi i
materijala iz jame
dimenzije koša: 1510x840 mm
bočne vođice 100x120 mm
čeone vođice
širina podgradnog venca d = 180 mm
poprečna greda e = 150 mm
odeljenje za prolaz radnika čije
dimenzije ne smeju biti manje od
700x600 mm.
METODE I ORGANIZACIJA IZRADE HODNIKA
• Zavisno od vrste i namene hodnika, radovi započinju ili sa površine, npr. pri
izradi potkopa ili sa nakog mesta pod zemljom iz postojeće prostorije
• Zavisno od radne sredine, izrada hodnika može se podeliti u tri grupe:
a. Izrada hodnika u tvrdom homogenom materijalu (koef. čvrstoće po
Protođakonovu, f 5),
b. Izrada hodnika u mekom homogenom materijalu (ugalj i prateće stene
sa koef. čvrstoće f 5),
c. Izrada hodnika u raznorodnom materijalu (hodnik zahvata npr. tanak
ugljeni sloj ili tanku rudnu žicu, a istovremeno i prateću stenu),
a. Za izradu hodnika u tvrdom homogenom materijalu (f 5) koriste se
sledeći postupci:
• izrada bušačko-minerskim radovima,
• izrada kombinovanim mašinama
b. Izrada hodnika u mekom homogenom materijalu♦ izrada uz pomoć bušačko-minerskih radova
♦ izrada bušačko-minerskih radova uz prethodno podsecanje i zasecanje
♦ probijanje kombinovanim mašinama
♦ hidromehaničko probijanje
c. Izrada hodnika u raznorodnom materijalu • izrada bušačko-minerskim radovima – normalan postupak
• izrada bušačko-minerskim radovima – postupak sa bočnim proširenjem
Moguće je razlikovati sledeće faze pri izradi hodnika
- izbijanje (iskop)
- utovar izdrobljenog materijala
- podgrađivanje (delimično, potpuno ili se ne podgrađuje)
- pomoćni radovi.
Izrada rudničkih prostorija pod specijalnim (otežanim) radnim
uslovima
kada rudarsko-geološki uslovi zahtevaju posebne pomoćne postupke (sipak
i nestabilan materijal, pesak, vodonosan pesak, vodom zasićen pesak), kao
i u čvrstom stabilnom materijalu razne čvrstoće, ali sa velikim prilivom vode
IZRADA HODNIKA U TVRDOM HOMOGENOM MATERIJALU
BUŠAČKO-MINERSKIM RADOVIMA
• Radni ciklus izrade hodnika obuhvata sledeće radne operacije
– bušenje
– miniranje
– provetravaje
– utovar izminiranog materijala
– podgrađivanje (ako je potrebno)
– pomoćne radove (produženje koloseka i cevovoda za vodu i
sabijeni vazduh, izrada kanala i dr)
Izbor opreme za bušenje
Oprema koja se koristi za izradu bušotina zasniva se na udarno-zaokretnom
postupku tj bušenju. Ovaj način razaranja stenske mase primenjuje se u
srednje čvrstim, čvrstim i veoma čvrstim i abrazivnim stenama sa f = 5-20.
Od opreme za bušenje koriste se pneumatski bušaći čekići (srednje teški,
stubni) ili kola za bušenje sa odgovarajućim brojem bušaćih čekića
Alat kojim se vrši izrada bušotina naziva se bušaće dleto
Proračun broja bušotina za miniranja sa jednom
slobodnom površinom računa se po obrascu Protođakonova
• k1- koef. koji zavisi od prečnika patrone eksploziva
za prečnike patrone dp=32 mm k1 = 1
Za neki drugi prečnik patrone k1 se proračunava iz odnosa k1 =1000/dx,
gde je dx prečnik patrone koji se primenjuje.
• f- koef. čvrstoće po Protođakonovu,
• Sis- površina poprečnog preseka prostorije, m2.
• k2- koef. koji zavisi od radne sposobnosti eksploziva
Za radnu sposobnost od 480 cm3 vrednost za k2 = 1
Pri upotrebi nekog drugog eksploziva, vrednost f se
proračunava po obrascu k2 =480/Ax, (Ax radna sposobnost novog
eksploziva)
is21 Sfkk7,2N
Raspored minskih bušotina – pri izradi jamskih
prostorija s jednom slobodnom površinom
• primenjuje se šema rasporeda minskih bušotina koja se sastoji od:
zalomnih, pomoćnih i perifernih (obodnih) mina
• Raspored aktiviranja minskih punjenja prvo se vremenski ili trenutno
aktiviraju zalomne, zatim pomoćne i na kraju periferne mine
• Međusobni odnos zalomnih, pomoćnih i perifernih minskih bušotina
određuje se uglavnom iskustveno. Na osnovu istraživanja, raspored
bušotina za većinu šema definisan je odnosom između zalomnih (nz),
pomoćnih (np) i perifernih (no) bušotina i dat je uz skoro svaku šemu.
Zalomne bušotine imaju ulogu da pri miniranju stvore još jednu
slobodnu površinu više kako bi dejstvo ostalih mina bilo što bolje i efikasnije
Pomoćne minske bušotine primenjuju se kod većih profila prostorija i veće
žilavosti stena da razbiju stensku masu između zalomnih i perifernih mina
Buše se upravno na čelo radilišta ili pod uglom prema zalomnim minama
Periferne minske bušotine raspoređuju se tako da se obezbedi
predviđen oblik poprečnog preseka. Buše se 120-150mm od projektovane
ivice prostorije pod uglom 85-87º
Zalomne bušotine
S obzirom na način izrade i položaj, mogu se podeliti na
- kose i
- paralelne zalomne minske bušotine
• Kosi zalomi – zalomne bušotine izrađuju se u odnosu na čelo radilišta pod
izvesnim uglom.Od kosih zaloma najviše se primenjuju: centralni
piramidalni i klinasti zalomi. Mogu se primenjivati gotovo u svim
slučajevima i ne iziskuju neku posebnu preciznost tokom izrade.
Rastojanje između bušotina, ugao nagiba i broj bušotina kod ovih zaloma
zavise od čvrstoće stene u kojoj se minira
• Paralelni zalomi – primenjuju se pri izradi prostorija sa jednom slobodnom
površinom. Bušotine su međusobno paralelne i izrađuju se upravno na čelo
prostorije. Dužina zalomnih bušotina nije ograničena širinom i visinom
prostorije. Postoji više vrsta paralelnih zaloma od kojih su najpoznatiji:
cilindrični, prizmatični, spiralni, trouglasti zalom i dr
Proračun količine eksploziva
• određuje se na osnovu potrebne energije za razaranje stenske
mase i njeno odbacivanje po stvaranju kratera eksplozije. Formula
za sračunavanje količine eksploziva (Q)
kgVqQ
q – specifična potrošnja eksploziva, q = Sis lb [kg/m3]
Specifična potrošnja eksploziva – predstavlja količinu eksploziva koja
je potrebna da se razori 1 m3 stenske mase i izražava se u [kg/m3]
V - zapremina miniranog materijala, m3
Sis - iskopna površina prostorije, m2
Lb - dužina bušotina, m
- koef. iskorišćenja mine (0,8 – 1,0)
Aktiviranje mina
U praksi se razlikuju dva osnovna sistema iniciranja minskih punjenja:
• neelektrični sistem iniciranja i
• električni sistem iniciranja
• Neelektrični sistem iniciranja – zasniva se na hemijskoj reakciji
eksplozivne materije postavljene unutar provodnika malog prečnika i male
mase po m' provodnika. Opšta karakteristika ovog sistema je da izaziva
varnicu - pojavu otvorenog plamena, pa se ne može primenjivati u
sredinama sa metanom i ugljenom prašinom. U neelektrični način
iniciranja spadaju:
– Iniciranje detonatorskom kapislom i sporogorećim štapinom
– Iniciranje detonirajućim štapinom i
– Iniciranje cevčicama sa smešom
• Električni sistem iniciranja – sastoji se u tome što se struja male jačine,
jednosmerna ili naizmenična, prenosi kroz mrežu provodnika do
elektrodetonatora. Ovakvi sistemi iniciranja u pogledu izazivanja varnice
su sigurni, pa se mogu primenjivati u sredinama sa metanom i zapaljivom
ugljenom prašinom
Neelektrični sistem iniciranja• U neelektrični način iniciranja spadaju:
Iniciranje detonatorskom kapislom i sporogorećim štapinom,
Iniciranje detonirajućim štapinom i
Iniciranje cevčicama sa smešom
Iniciranje detonatorskom kapislom i sporogorećim štapinom –
obuhvataju sledeća sredstva detonatorsku (rudarsku) kapislu, sporogoreći
štapin i pomoćna sredstva (minerska klešta, nož, daščica, izolir traka...)
D e t o n a t o r s k a k a p i s l a (DK) – je sredstvo za izazivanje eksplozije
brizantnih eksploziva. Sastoji se od cilindrične čaure izrađene od bakra ili
aluminijuma, koja je zatvorena na jednom kraju. Oko 2/3 dužine čaure
ispunjeno je inicijalnim eksplozivom, dok preostali deo služi za učvršćivanje
štapina ili električnog upaljača i ugradnju usporivačkog elementa.
Detonatorska kapisla se sastoji od
- metalne čaure
- brizantnog (sekundarnog) punjenja
- zdelice (pokrivke)
- inicijalnog (primarnog) punjenja i
- otvora na zdelici
D e t o n a t o r s k a k a p i s l a
• Brizantno (sekundarno) punjenje sastoji se od trotila, tetrila ili njihove
mešavine
• Inicijalno (primarno) punjenje se sastoji od fulminata žive ili olovnog
azida. Inicijalno punjenje smešteno je u posebnoj zdelici koja u sredini –
prema slobodnom delu čaure, ima otvor za prolaz iskre pri paljenju.
• Prema vrsti eksploziva koji je upotrebljen za izradu inicijalnog punjenja,
kod nas su propisane i proizvode se dve vrste rudarskih detonatorskih
kapisli: fulminatske (čaura od bakra) i azidne (čaura od Al)
• Čaure od aluminijuma ne smeju da se upotrebljavaju u sredinama u
kojima postoji opasnost od metana ili zapaljive ugljene prašine. Pri
eksploziji, kod čaura od aluminijuma dolazi do usijanja i upale komadića
koji se mogu preneti na okolinu
Detonatorska kapisla
1- čaura
2- brizantno (sekundarno) punjenje,
3- zdelica (pokrivka)
4- inicijalno (primarno) punjenje
5- otvor na zdelici
Sporogoreći štapin - SŠ
• SŠ je sredstvo namenjeno za paljenje rudarskih detonatorskih kapisli i
minskih punjenja od baruta. Sastavni deo SŠ su
– pamučna nit
– barutna srž
– omotač od pamučnih niti i
– bitumenska izolacija
Sporogoreći štapin
1- pamučna nit
2- barutna srž
3, 4- omotač od pamučnih niti
5- sloj bitumenske mase
6- omotač od pamučnih niti
7- sloj bitumenske izolacije
Najvažnija osobina sporogorećeg štapina je:
- da 1 m' gori brzinom 110 do 140 s 10 s
- 1m' štapina ne sme da gori manje od 100 niti više od 150 s
Priprema za iniciranje DK i SŠ • odseče se komad SŠ određene dužine (najmanja dužina štapina za paljenje je 1 m) i
to tako da mu jedan kraj bude odsečen upravno na osu štapina, a drugi kraj koso
pod uglom od 45o. Nož kojim se vrši sečenje mora biti oštar, a štapin se odseca
jednim potezom. Pri sečenju, štapin treba postaviti na drveni predmet.
• DK se pažljivo izvadi iz kutije i držeći je u jednoj ruci laganim treskanjem o dlan
druge ruke istrese se zaostala strugotina iz čaure.
• U DK lagano se uvuče kraj SŠ i to onaj koji je odsečen pod uglom od 90o.
• Za pričvršćivanje kapisle za štapin isključivo se moraju koristiti minerska klešta.
U jednoj ruci drži se štapin sa navučenom kapislom, a u drugoj minerska klešta
kojima se vrši pritezanje kapisle u otvor gde je uvučen štapin.
• Ako se predviđa upotreba tako povezane DK sa SŠ na mokrim terenima ili pod
vodom, mesto spoja štapina i kapisle izoluje se izolir trakom ili voskom (najveći
nedostatak crnog baruta je njegova velika osetljivost na vlagu - kada upije vlagu,
postaje neupotrebljiv).
Priprema iniciranja sa SŠ
a. sečenje sporogorećeg štapina
b. uvlačenje i pritezanje SŠ u DK
Iniciranje primenom detonirajućeg štapina (DŠ)
• DŠ je sredstvo za iniciranje eksploziva za jednovremeni, siguran i brz
prenos detonacije (6500m/s) na veliki broj minskih punjenja
• Koristi se za miniranje: na PK, u jamama bez metana, podvodna
miniranja, dobijanje blokova ukrasnog kamena, konturno miniranje i dr
• Korišćenje DŠ za radove pod zemljom, moguće je samo po
odobrenju nadležnog rudarskog organa
Detonirajući štapin DŠ
1 - eksplozivno punjenje
(fulminat žive ili pentrit D=6.500 m/s
Količina punjenja DŠ: od 0,5 do preko 40 g /m’
Za miniranje se koriste: DŠ od 10 g /m’ i 12 g /m’
2 - pamučne niti - konci
3 - unutrašnja izolacija (pređa),
4 - spoljašnja plastična izolacija
Sistem sa reaktivnom smešom - Nonel sistem
• na unutrašnjoj površini cevi nanet je mikro sloj reaktivne smeše
• Danas u svetu postoji više ovakvih sistema kao što su nonel, hercudet,
primadet, teodet, anodet, bihnel, polinel (police, Berane, Crna Gora),
rudnel (“Eksplozivi rudex” iz Beograda)
• Iniciranje sa reaktivnom smešom – Nonel sistem
• Elementi ovog sistema su
– plastična cev
– detonator
– spojnice i
– alat za iniciranje.
• PC se izrađuje od kvalitetne plastike, Rspolj= 3,0 i Runutr=1,5 mm
• Unutašnjost je prevučena tankom reaktivnom supstancom reaktivna smeša
30-50 mg/m’, koja brzim sagorevanjem prenosi toplotni impuls kroz cevčicu
do inicijalnog punjenja, tj do usporivačke smeše
• Sagorevanjem se oslobađa hemijska toplota, produkti sagorevanja dostižu t
od 4.000o i pritisak od 20-30 bara. Proces traje veoma kratko (0,5 ms/m’) i
ne može da izazove termičko razlaganje plastične cevčice.
• PC na terenu primena u uslovima t = - 40o do + 60oC
• PC izdržava silu zatezanja od 60 N uz istezanje do 50% i pri tome se ne
remeti funkcija provođenja toplote
• PC su hemijski potpuno neosetljive na veliki broj agresivnih organskih
rastvarača i neorganskih hemikalija na t do +40oC
• Reaktivna smeša je osetljiva na vlagu i zato je hermetički zatvorena.
Isporučuje se sa ugrađenim detonatorima standardne dužine ili prema
zahtevu naručioca
• Plastična cevčica se uzima prema dubini minske bušotine i ne može
nastavljati
Nonel sistem - Plastična cev (PC)
Nonel sistem - detonatori
Detonatori su standardne DK, sa usporivačkim elementom
• Plastični ili gumeni čep služi za hermetično spajanje sa
plastičnom cevčicom i čaurom
• Sistem usporenja u DK koje je postavljeno u MB i usporenje
na površini
- Intervali usporenja za spoljnu mrežu: 0, 17 ms, 25 ms, 42 ms
- Usporenja u minskoj bušotini (MB) od 475 i 500 ms
Presek nonel detonatora
1- čaura, 2- osnovno eksplozivno punjenje,3- inicijalno punjenje,
4- usporivačka smeša, 5- gumeni zaptivni čep, 6- plastična cevčica
Alat za iniciranje i spojnice
• Spojnice – služe za povezivanje plastičnih cevčica u mrežu.
Nastavljanje cevi kod glavnog voda i povezivanje bušotinskih vodova na
glavni vod omogućava se uz pomoć spojnica (mogu povezati 8 cevčica)
• Alat za iniciranje - plastična cevčica sa reaktivnom smešom može se
aktivirati sa nekim detonacionim impulsom.
• Sredstva za iniciranje: DK br.6 ili 8; DŠ; inicijalna kapisla tipa start ili
lovačkom kapislom.
Presek startera za aktiviranje
magistralne cevčice
1 – telo startera
2 – opruga
3– zatezač opruge
4 – kapisla
5 – plastična cevčica
Spojnica za spoljnu
mrežu
1- cevčica
2 – spojnica
3 - detonar
Električni sistem iniciranja
• sastoji se u tome što se struja male jačine, jednosmerna ili naizmenična,
prenosi kroz mrežu provodnika do elektrodetonatora
• Standardni elektrodetonatori osetljivi su na spoljne uticaje, kao što su:
lutajuće struje, atmosferska pražnjenja, statički elektricitet i dr, pa njihova
primena zahteva stroge mere zaštite i kontrole
• Međutim, ovakvi sistemi iniciranja u pogledu izazivanja varnice su sigurni,
pa se mogu primenjivati u sredinama sa metanom i zapaljivom ugljenom
prašinom
U sredstva za električno paljenje spadaju
• električni upaljač (EU)
• detonatorska kapisla (DK)
• provodnici električne struje
• izvori struje
• merno-kontrolni aparati i
• instrumenti i pomoćni pribor
Električni upaljač - EU
• stvara plameni impuls koji vrši paljenje inicijalnog eksploziva koji je
smešten u čauri detonatorske kapisle. Uz pomoć električne struje vrši se
paljenje lakozapaljive glavice, čiji plamen dalje izaziva paljenje inicijalnog
eksploziva. Zavisno od toga kako struja prolazi kroz EU i kako se ostvaruje
pripaljivanje zapaljive glavice, postoje tri tipa upaljača
– EU sa metalnim mostićem
– EU sa rascepkom i
– EU sa strujno-provodljivom zapaljivom glavicom
Električni upaljač: a. I- glavica sa mostićem, II- glavica sa rascepkom,
III- strujnoprovodljiva glavica, b. detalj glavice za paljenje 1- zapaljiva smeša,
2- mostić, 3- nosač mostića, 4- spojevi sa el. provodnicima, 5- izolovani el. provodnici
Detonatorske kapisle
• upotrebljavaju se za električno paljenje i imaju ista svojstva kao i
detonatorske kapisle koje se koriste za štapinsko paljenje
• Električni upaljač (EU) koji je smešten u detonatorsku kapislu (DK) čini
jedinstvenu celinu i predstavlja elektrodetonatorsku kapislu (EDK),
odnosno elektrodetonator (ED)
Prema intervalu usporenja i mestu primene, razlikuju se
• trenutni elektrodetonatori, koji se aktiviraju trenutno
posle zatvaranja kola struje;
• vremenski elektrodetonatori, koji se aktiviraju sa određenim
vremenom zakašnjenja posle zatvaranja kola struje, a mogu da budu:
sa dugim vremenom zakašnjenja koje iznosi od 0,5 pa do 1,0 s
- polusekundni i
sa kratkim vremenom zakašnjenja koje se računa u milisekundama
- milisekundni
• metanski elektrodetonatori i
• elektrodetonatori za specijalne namene
Električni detonator - EU
Električni detonator: a. trenutni, b. vremenski, c. milisekundni metanski
1- čaura, 2- brizantno (sekundarno) punjenje, 3- inicijalno (primarno) punjenje,
4- zapaljiva glavica, 5- usporivač, 6- mesingani prsten, 7- provodnici
Izvori struje
• Najčešće korišćeni izvori su: mašine za paljenje, rasvetna i električna
mreža, prenosne električne stanice i baterije
• Za miniranja pri izradi prostorija i miniranja u otkopima, najčešće se
koriste dinamo-električne i kondenzatorske mašine
Dinamo-električna mašina
a. dinamo-mašina
1- kućište
2- priključci
3- ključ za zatezanje i otpuštanje
opruge
b. instrument za kontrolu
ispravnosti mašine
• U sredinama sa metanom i ugljenom prašinom koriste se mašine
sa ojačanim kućištem, koje može da izdrži pritisak eksplozije metana
koja može nastati u mašini
• Mašine koje smeju da se upotrebe u takvim sredinama moraju da
nose oznaku ''S'' – odnosno da su sigurne
Punjenje i začepljenje bušotina
• Za miniranja sa izduženim punjenjima, patrone se postavljaju jedna za
drugom. Eksplozivno punjenje obično zauzima 65-75% dužine minske
bušotine, a ostatak bušotine ispunjen je čepom. Punjenje bušotina
patroniranim eksplozivom može biti: ručno ili mašinsko
• Ručno punjenje – ostvaruje se tako što se u minsku bušotinu stavljaju
patrone eksploziva koje se potiskuju minerskim štapom. Minerskim
štapom potiskuje se jedna po jedna patrona eksploziva, pri čemu se
dobro sabijaju kako bi se postigla što veća zbijenost patrona. Zbog
nepravilnog preseka bušotine, prečnik patrone eksploziva, mora da ima
manji prečnik od bušotine za 4–5 mm
• Mašinsko punjenje – sa patroniranim eksplozivom, izvodi se tako što se
kroz specijalnu cev od metala ili plastične mase sabijenim vazduhom vrši
potiskivanje patrona eksploziva do čela bušotine. Prednost punjenja
bušotina uz pomoć pneumatskih punjača, pored veće gustine punjenja,
ogleda se još i u tome što se vreme punjenja, u odnosu na ručni
postupak, skraćuje za 50–70%.
Punjenje minskih bušotina
patroniranim eksplozivom
Punjenje minskih bušotina
patroniranim eksplozivom
1- minerski štap
2- bušotina
3- patrona eksploziva
4- udarna patrona
Začepljenje minskih bušotina
• Čitava dužina minske bušotine se ne ispunjava eksplozivom. U
neispunjeni deo bušotine stavlja se čep od nekog inertnog materijala.
Uloga čepa je da omogući što duže delovanje produkata eksplozije na
stensku masu i obezbedi što bolje iskorišćenje energije
• Pri izradi čepa mogu se koristiti različite inertne materije, kao što su:
plastične (glina sa pesakom); zrnaste (granulirani pesak, kamena sitnež
dobijena u toku procesa bušenja); tečne (voda i vodene ampule) i izuzetno
čvrste (drveni ili betonski čepovi)
PROVETRAVANJE RUDNIKA
• Povećanje dubine eksploatacije, uvođenje savremenih visokoproduktivnih
metoda otkopavanja, porast primene mehanizacije i težnja za stalnim
povećanjem proizvodnje, čine faktore koji direktno utiču na ventilaciju
rudnika i određuju rentabilnost eksploatacije ležišta podzemnim načinom.
• Pod pojmom provetravanje ili ventilacija rudnika, podrazumeva se
plansko dovođenje svežeg vazduha u sve rudničke prostorije koje
služe za eksploataciju mineralnih sirovina, kao i odvođenje
iskorišćenog vazduha iz jame. Svrha provetravanja rudnika jeste:
– zaposlenim radnicima u jami obezbediti svež vazduh za disanje,
– razrediti i odvesti škodljive gasove iz jame,
– poboljšati klimatske prilike na radnim mestima u jami.
Pod pojmom dobar (normalan) vazduh podrazumeva se onaj vazduh koji
ima približno ista hemijska i fizička svojstva kao spoljni atmosferski vazduh
Pod pojmom jamski vazduh podrazumeva se smeša vazduha sa
gasovima, koje on prima u jami. Jedan deo kiseonika iz vazduha utroši se za
disanje zaposlenih radnika, zatim za razne procese oksidacije – koji se
dešavaju usled oksidacije uglja, sulfidnih ruda, miniranja i dr
JAMSKI VAZDUH
• Ako sadržina kiseonika u jamskom vazduhu padne do te mere da se u
njemu teško diše, takav vazduh se u rudarskoj praksi naziva težak vazduh
• Ako se sadržina kiseonika u jamskom vazduhu smanji, a poveća sadržaj
zagušljivih gasova, takav vazduh naziva se zagušljiv vazduh
• Jamski vazduh koji sadrži otrovne gasove, naziva se zatrovani vazduh
Svež jamski vazduh po sastavu približno odgovara atmosferskom vazduhu i ima
hemijski sastav:
- azot .................................................................... 78,05 %
- kiseonik ............................................................ 20,95 %
- argon ................................................................ 0,93 %
- ugljen-dioksid ....................................................0,03 %.
U jamskom vazduhu mogu se pojaviti uglavnom sledeći zapaljivi i eksplozivni gasovi:
- metan ............................... eksplozivan od 4,5 % do 14,5 %
- vodonik ............................. - “ - 4,1 % do 74,2 %
- sumpor-vodonik ................ - “ - 4,3 % do 45,3 %
- ugljen-monoksid ............... - “ - 12,5 % do 74,2 %.
U jamskim uslovima postoji mogućnost da se pojave razni otrovni i zagušljivi gasovi:
- otrovni gasovi - ugljen-monoksid; sumpor-vodonik; sumpor-dioksid, nitrozni
gasovi, živine pare
- zagušljivi gasovi - ugljen-dioksid, metan, azot
J a m s k i v a z d u h • Kiseonik – gas bez boje, ukusa i mirisa. Ne gori, ali podržava gorenje. Teži
je od vazduha. Služi za disanje, a glavni je faktor oksidacionih procesa.
Sa 19% kiseonika u jamskom vazduhu disanje je još normalno, a to je donja
granica pri kojoj je dozvoljen normalan rad
• Azot – gas bez boje, mirisa i ukusa. Teško je rastvorljiv u vodi. Ne podržava
gorenje i disanje. Nije otrovan, ali povećano prisustvo čini vazduh
nepogodnim za disanje. Takva nepovoljna jamska atmosfera nastaje ako se
sadržaj azota poveća na 83%. Nastaje pri raspadu organskih materija,
miniranju i karbonizaciji. Teško se hemijski spaja, a njegovim spajanjem sa
kiseonikom nastaju nitrozni gasovi koji su vrlo otrovni
• Ugljen-dioksid – gas bez boje i mirisa, a kiselog ukusa. Lako se rastvara u
vodi. Sakuplja se u najnižim delovima hodnika. Ne podržava ni disanje ni
gorenje, pa se može smatrati zagušljivim gasom. Nepobitno je utvrđeno da
u većim količinama deluje otrovno, pa se može tretirati i kao otrovan gas.
Stvara se pri oksidaciji drveta i uglja, pri eksploziji ugljene prašine i metana,
jamskim požarima, miniranju, radu mašina sa unutrašnjim sagorevanjem ...
Ako je koncentracija ugljen-dioksida u jamskom vazduhu do 1%, rad ljudi u
toj sredini nije dozvoljen
Jamski vazduh
• Ugljen-monoksid CO – gas bez boje, mirisa i ukusa. Težina mu je gotovo ista kao i
težina vazduha, zato se lako meša sa vazduhom i nalazi se u čitavom profilu jamske
prostorije. Sagorljiv je, slabo rastvorljiv u vodi i eksplozivan u koncentracijama od
12,5% do 74,2%.
U rudnicima uglja nastaje kao posledica oksidacije bez prisustva dovoljnih količina
kiseonika, a u rudnicima metala i nemetala nastaje kao posledica miniranja
CO je jako otrovan. Maksimalna dozvoljena koncentracija CO, pri kojoj nema
štetnog uticaja po čovečji organizam, treba da bude manja od 0,005%
• Sumpor-vodonik H2S – gas bez boje, ali veoma intenzivnog i izuzetno neprijatnog
mirisa, pa se lako otkriva i u tragovima. Lako se rastvara u vodi, često se pojavljuje
vezan za jamsku vodu. Stvara se pri raspadanju – truljenju organskih materija.
Izdvaja se iz slojeva i stena koje sadrže sumpor. Može da gori i sa vazduhom stvara
eksplozivnu smešu u koncentraciji od 4,3 do 45,3%. Dozvoljena koncentracija
sumpor-vodonika u jamskom vazduhu iznosi 0,0007%
• Nitrozni gasovi – čine grupu veoma otrovnih gasova. To su jedinjenja kiseonika i
azota. Nastaju u jami prilikom miniranja i to ako eksploziv ne eksplodira nego sagori.
U jamskom vazduhu najčešće se sreće azotni oksid (NO) koji je bezbojan gas.
Znatno je teži od vazduha. Azot-dioksid (NO2) crvenomrke je boje, a naročito
napada sluzokožu i organe za disanje. Znak trovanja je jako kašljanje, a ukoliko se
radnik zadrži duže u zatrovanoj atmosferi dolazi do jake glavobolje. Maksimalna
dozvoljena koncentracija nitroznih gasova u jamskom vazduhu je 0,0005%
Jamski vazduh - metan• Metan – gas bez boje, ukusa i mirisa. Lakši je od vazduha. Nije otrovan, ali
ako je prisutan smanjuje količinu kiseonika u vazduhu, pa deluje
zagušljivo. Gori plavičastim plamenom i pali se na temperaturi od oko
650oC
• Metan se stvara pri raspadanju biljnih materija bez prisustva vazduha,
kao i pri njihovom ugljenisanju. Javlja se u ugljenim ležištima, a takođe i kao
pratilac naftonosnih ležišta
Metan se može izdvojiti:
– postepenim isplinjavanjem,
– iznenadnim prodorom i
– oslobađanjem iz starih (napuštenih) radova
Metan pomešan sa vazduhom u koncentraciji od 4,5% do 14,5%, pri
normalnoj temperaturi i normalnom pritisku je eksplozivan. Najjača
eksplozija nastaje sa 9,5% metana.
Dozv. granice koncentracija metana u vazdušnoj struji, u slobodnom profilu prostorije
- na radilištima do 1,5%
- u glavnoj izlaznoj vazdušnoj struji do 1,0%
Ako je koncentracija metana iznad 2%, rad je dozvoljen samo ako se spašavaju
ljudi, ili rad opreme bez izvođenja miniranja
NAČIN PROVETRAVANJA JAME
• Za održavanje pravilnog provetravanja jednog rudnika, potrebno je da
struja svežeg vazduha neprekidno prodire u jamu
• Pomoću naročitih pregrada i vrata, vazdušnoj struji u jami daje se određeni
pravac da bi na svakom radnom mestu bio dostavljen svež vazduh, kao i
da bi se sprečilo lokalno nagomilavanje opasnih gasova
• Da bi se organizovala ventilacija jednog rudnika, potrebna su najmanje
dva otvora u rudniku i to
– jedan za ulaz svežeg
– drugi za izlaz istrošenog vazduha
Kretanje vazduha kroz jamske prostorije vrši se na osnovu razlike pritiska
vazduha koji vlada između ulaza i izlaza
Razlika vazdušnog pritiska može biti stvorena prirodnim putem, na
osnovu visinske razlike ulaza i izlaza - prirodna ventilacija
Razlika vazdušnog pritiska može biti stvorena veštačkim putem, pomoću
posebnih uređaja, ventilatora - veštačka ventilacija
A t m o s f e r s k i p r i t i s a k
• Atmosferski pritisak na datom mestu zavisi od
– vlažnosti vazduha i
– temperature (t i p,ρ – obrnuto proporcionalna zavisnost)
• Na višoj temperaturi vazduh ima manju gustinu, pa je i
pritisak koji atmosfera vrši na Zemlju manji
• Često se greši kada se misli da je atmosferski pritisak veći u
slučaju da je vlažnost vazduha veća. To dolazi otuda što se
teže diše kada je procenat vodene pare veći, a kiseonika
manje. Upravo to zamaranje naših organa za disanje daje
utisak da je atmosferski pritisak veći
• U stvari pritisak pri vlažnom vremenu je manji, jer je
specifična težina vodene pare manja nego što je kod vazduha
• Otuda postaje jasno zašto se pri manjem pritisku očekuje ružno
vreme
Prirodna ventilacija
može se primeniti samo u plitkim i manjim rudnicima i tamo gde postoji
dovoljna visinska razlika između otvora rudnika i može nastati:
• u rudnicima koji su otvoreni potkopom
– U zimskom periodu stub vazduha (BB') izvan jame je hladniji, ima veću
zapreminsku težinu od stuba (A'A) vazduha iste visine u ventilacionom
oknu, pa će nastati strujanje vazduha potkop - okno
– U letnjem periodu, kada je spoljni atmosferski vazduh topliji, biće i
zapreminska težina tog vazdušnog stuba manja od one u oknu, pa će
strujanje vazduha biti obrnuto: vazduh će ulaziti kroz okno, a izlaziti kroz
potkop
Šematski prikaz prirodne ventilacije
u rudniku koji je otvoren potkopom
• u rudnicima koji su otvoreni sa dva okna na različitim
visinama
• Zimi je stub vazduha AA' B teži, a stub CD lakši, pa je kretanje vazduha
u pravcu AA' B ka oknu CD
• U letnjem periodu stub vazduha zbog visoke spoljne temperature u
oknu A' B je lakši, pa je kretanje vazduha obrnuto – od okna DC ka
oknu BA'A
Šematski prikaz prirodne ventilacije
u rudniku sa dva okna na različitim
visinama
Veštačka ventilacijamože se vršiti na dva načina: usisavanjem i uduvavanjem vazduha
• Pri usisavanju na ventilacionom oknu stvara se depresija pomoću
ventilatora koji je tu postavljen (slika a). Na taj način svež vazduh ulazi kroz
izvozno okno (1), a izlazi kroz ventilaciono okno (2)
Kada ventilator usisava vazduh iz jame, pritisak koji on stvara manji je od
atmosferskog, pa je razlika pritiska (atmosferskog i veštački stvorenog
pritiska u kanalu ventilatora) negativna, i naziva se depresijom
• U slučaju uduvavanja vazduha u jamu pomoću ventilatora, svež vazduh
ulazi kroz ventilaciono okno (2), a istrošeni vazduh izlazi kroz izvozno okno
(1)
Kada ventilator ubacuje vazduh iz atmosfere u mrežu jamskih prostorija,
stvoreni pritisak u kanalu ventilatora biće veći od atmosferskog pritiska, pa
će razlika u pritisku biti pozitivna. Takav slučaj naziva se kompresija
Šematski prikaz ventilacije
a) sa usisavanjem,
b) sa uduvavanjem
METODE OTKOPAVANJA
• Otkopne metode poznate su još iz praistorijskih vremena. U početku je
koristio samo one mineralne sirovine koje je nalazio neposredno na
površini. U starom i srednjem veku jedina tehnička sredstva koja su rudari
koristili da bi olakšali rad u tvrdom materijalu, bili su čekić i dleto
• Početkom 17. veka (1627) upotrebljen prvi put je u rudarstvu eksploziv –
crni barut koji je omogućio lakše i brže razaranje stenske mase.
• Početkom 20. veka nastaje sve veća potražnja za raznim mineralnim
sirovinama što dovodi do razvoja otkopnih metoda. Uvođenje
mehanizacije dovelo je do razvoja i uvođenja novih metoda
otkopavanja
Završetkom radova na otvaranju, razradi i pripremi ležišta stvaraju se
osnovni tehnički uslovi za poslednju fazu u podzemnoj eksploataciji ležišta, tj.
dobijanje korisne mineralne supstance iz ležišta
Tehnološki proces dobijanja korisne mineralne sirovine ostvaruje se
metodama otkopavanja
Neslojevita ležišta i slojevita ležišta• U okviru eksploatacije čvrstih mineralnih sirovina podzemnom
eksploatacijom, s obzirom na specifičnosti pojavljivanja ležišta, razlikuju se
– metode otkopavanja ležišta metala i nemetala – neslojevita ležišta
– a posebno ugljevi – slojevita ležišta
S obzirom na hemijska svojstva i industrijsku primenu, neslojevita ležišta se dele u
a. metalična ležišta – rude iz kojih se dobijaju razni metali, kao što su: bakar,
olovo, cink, kalaj, hrom, molibden, i dr.
b. nemetalična ležišta – koja sadrže minerale, kao što su: barit, liskun, talk,
azbest, gips, so i dr
Zavisno od procenta metala u rudi, kao i od njegove raspodele u rudnoj masi,
razlikuje se selektivna i masovna eksploatacija
• U selektivnoj eksploataciji rudna masa se delimično otkopava, otkopavaju se
bogate i srednje bogate partije, a siromašnije se ostavljaju. Pri pripremnim
radovima i otkopavanju izrađuju se planovi proba. Na bazi tih podataka određuje
se koje će se partije otkopavati, a koje ostavljati.
• U masovnoj eksploataciji cela rudna masa se otkopava bez sortiranja i
odabiranja. Masovna eksploatacija se primenjuje za ležišta s velikim rezervama
siromašne rude i manjim primesama bogate rude. Troškovi masovne eksploatacije
su niži, a selektivne veći. Može se vršiti kombinacija oba sistema rada
PODELA METODA OTKOPAVANJA NESLOJEVITIH LEŽIŠTA
Najčešća klasifikacija metoda otkopavanja rudnih ležišta zasniva se na
načinu održavanja i sanacije otkopanog prostora
Pored uzetih parametara postoje i drugi, kao što su: fizičko-mehaničke
osobine mineralne sirovine i pratećih stena, kao nagib i moćnost ležišta
Otkopne metode generalno se mogu grupisati na
a) grupu otkopnih metoda s prirodnim održavanjem krova otkopa - ruda i
okolne stene toliko su čvrste da otkopi mogu ostati otvoreni. U nekim
slučajevima, kod ove grupe ostavljaju se sigurnosni stubovi od same rude
b) grupu otkopnih metoda sa veštačkim održavanjem krovine otkopa -
ruda i prateće stene nisu toliko čvrsti, pa za održavanje bokova i krovine
neophodno upotrebljavati zasip, razne vrste podgrade, kao i sigurnosne
stubove
c) grupu otkopnih metoda sa rušenjem krova otkopa - sama ruda i prateće
stene treba da budu drobljive i trošne. Za vreme otkopavanja upotrebljava
se podgrada radi osiguranja
Metode otvorenih otkopa
• Osnovna karakteristika metoda otkopavanja sa otvorenim
otkopima ogleda se u tome što otkopani prostor iz kojeg je
otkopana ruda ostaje prazan – odnosno ne vrši se njegovo
zapunjavanje ili zarušavanje. Otkopi ostaju otvoreni, a krov i
bokovi održavaju se ostavljanjem sigurnosnih stubova od rude
po utvrđenom rasporedu
• Podgrađivanje otkopa vrši se u manjoj meri i to osiguranjem
krovine i bokova visećom podgradom – sidrima u kombinaciji sa
čeličnom mrežom
• Metode otvorenih otkopa primenjuju se za ležišta sa čvrstom i
kompaktnom rudom kao i čvrstim pratećim stenama.
Metode se primenjuju za otkopavanje ležišta sa različitim
nagibom i različitom moćnošću
Metode sa zasipavanjem otkopanih prostora
• Ova grupa metoda dobila je naziv po tome što se prostor iz koga je
izvađena ruda ispunjava jalovim materijalom – zasipom
Zasip ima namenu da
- spreči obrušavanje bokova ležišta
- da se zaštite objekti na površini i
- da služi kao stajalište za izvođenje radova u toku daljeg otkopavanja
• U otkopani prostor zasip se može dopremati u suvom ili vlažnom stanju
• Ispunjavanje se obavlja ručno, mehaničkim sredstvima, pneumatski i
hidraulično
• Zasipni materijal se dobija iz podzemnih radova ili sa površine
Iz podzemnih radova - materijal se dobija iz jalovih delova ležišta, iz
istražnih i pripremnih radova, i dr
Sa površine - od raznih stena u blizini rudnika, kao što su: škriljci,
laporci, tufovi, krečnjaci i dr., zatim može se koristiti jalovina iz flotacije ili
separacije, kao i razni nanosi (pesak, šljunak, les i sl)
Zasipni materijal
• Zasipni materijal treba da ispunjava određene tehničke uslove
- da nije previše abrazivan, naročito ako se koristi pneumatski i
hidraulični transport
- da ima određeni granulometrijski sastav
- da je inertan - da ne sadrži više od 8 do 15% pirita i oko 4% pirotina
• Vlažnost zasipa ne bi smela da bude veća od 10%, jer zbog veće vlažnosti
dolazi do lepljenja materijala što otežava transport i ugradnju materijala
• Komadi ne treba da budu veći od 150 do 200 mm, sa sadržajem gline do
15%
• Zasipni materijal se, zavisno od mesta dobijanja i načina ugradnje u
otkopima, može dopremati
– direktno zasipnim uskopima sa površine ili iz jame
– ili se transportuje kroz bušotine ili cevovodom kroz izvozna okna.
Metoda krovnog otkopavanja poprečno na pružanje
ležišta – trepčanska metoda otkopavanja
• Primenjuje se za moćna ležišta, čija širina iznosi preko 10 m
• Pad ležišta treba da bude veći od 40o
• Ruda treba da bude čvrsta, sa bokovima manje čvrstoće
• Površina ležišta iznosi od 100 do 5.000 m2. Za veće površine otkopa
moraju se ostavljati sigurnosni stubovi u šahovskom rasporedu,
dimenzija 10 x 10 m
• Pripremni radovi sastoje se u tome što se u podinskom krečnjaku
izrađuje izvozni hodnik (1), a na svakih 30–40 m rade se prečni hodnici
(2) do krovinskog boka
• Prečnim hodnicima određuje se tačna kontura rudne površine na nižem
horizontu, dok su na višem horizontu konture rudnog ležišta poznate od
ranije
• Poznavanjem konture ležišta na nižem nivou u mogućnosti smo da
odredimo položaj sigurnosnih stubova (3). Dimenzije stubova su 8x8 ili
10x10 m, a zavise od čvrstoće rude i pratećih stena, kao i od površine ležišta
• Visinska razlika između horizonata iznosi 60 m
Trepčanska metoda otkopavanja
1- izvozni hodnik
2- prečni hodnik
3- sigurnosni stubovi
4- rudno-prolazne sipke
5- rudne sipke
6- zasipni uskopi
7- betonska ploča
Trepčanska metoda – sipke i armirano-betonska ploča
• Nakon izrade prečnih hodnika, sa nivoa horizonta počinje otkopavanje prve
etaže, čija visina iznosi 5–6 m
• Oborena ruda se tovari direktno u vagonete utovarno-transportnim
mašinama (Cavo-510, Cavo-710, švedske firme Atlas Copco)
• Kada se otkopa ruda po celoj površini ležišta, delovi prečnih hodnika koji
su bili u rudi izgrađuju se u betonskoj oblozi, a istovremeno se rade
rudno-prolazne i rudne sipke (4,5). Rudne sipke su tako raspoređene da
zahvataju površinu otkopa 300–400 m2
• Za zasipavanje otkopa rade se zasipni uskopi (6) po rudi do gornjeg
horizonta. Za manje površine otkopa radi se jedan zasipni uskop, za veće
površine dva ili tri uskopa
• Paralelno sa izradom prečnih hodnika i sipki u betonskoj oblozi, radi se
armirano-betonska ploča (7) na podu otkopa debljine oko 30 cm
• Ugrađena betonska ploča sa ostavljenim sigurnosnim stubovima
predstavlja dobar krov za otkopavanje poslednjih etaža nižeg horizonta
• Ploča ne dozvoljava prodor zasipa iz starog otkopa a omogućava skoro
100% dobijanje rude iz tog otkopa.
Trepčanska metoda otkopavanja - zasip
• Po završetku radova na izradi prečnih hodnika, rudnih sipki i izrade betonske ploče,
sa višeg horizonta kroz zasipne uskope (6) gravitaciono se transportuje zasipni
materijal u otkop
• Zasipni materijal se uz pomoć skrepera razvlači po otkopu, tako da se otkop ispuni
zasipom pri čemu ostaje prazan prostor do krovine u visini 1,5–2,0 m, koji služi za
komunikaciju po otkopu kao i za potrebe ventilacije
• Otkopavanje sledećih etaža, visine 2,5–3,0 m, počinje od rudno-prolazne sipke u
pravcu krovinskog ili podinskog boka
• Ruda u otkopu se obara na zasip putem miniranja, horiz. ili kosim bušotinama
• Oborena ruda ručno se ubacuje u sipku, dok se ne stvori dovoljan prostor za
primenu mehanizacije. Stvaranjem dovoljnog prostora za primenu mehanizacije,
utovar i transport rude do rudnih sipki vrši se utovarnim lopatama sa sandukom
• Nakon otkopavanja rude po čitavoj površini otkopa, vrši se produženje sipki i
prolaza zidanjem od kamena koji se vezuju cementnim malterom
• Zatim se otkopani prostor zapunjava zasipnim materijalom (kao u prethodnoj etaži)
kako bi se moglo nastaviti otkopavanje rude
• Osiguranje otkopa, pored ostavljanja sigurnosnih stubova, po potrebi se vrši sidrima
i unakrsnim drvenim slogovima
Zasipni materijal se doprema sa površine, što predstavlja jedan od većih
problema zbog lomljenog transporta, pa direktno utiče na ekonomičnost
Metode otkopavanja sa zarušavanjem krova
• Otkopi za vreme rada održavaju se podgradom, a kada se
ruda otkopa, prazan prostor se ispunjava zarušavanjem
krovinskim stenama
• Metode se primenjuju za razna pravilna i nepravilna ležišta, sa
blagim i strmim padom, veće i manje moćnosti, sa velikim
sadržajem korisne mineralne sirovine. Krovinske stene treba
da se lako zarušavaju i sležu, što je jedan od glavnih uslova
za primenu ovih metoda.
• Kao posledica otkopavanja sa zarušavanjem krova dolazi
do sleganja površine zemljišta, pa se te metode mogu
primenjivati samo u krajevima koji nisu naseljeni i bez
važnih komunikacija i instalacija
METODE OTKOPAVANJA SLOJEVITIH LEŽIŠTA
(ugalj – generalno)• Bitni elementi u kojima se mogu jasno razlikovati pojedine metode su
– dimenzije otkopa i
– prostorni odnos razvojnih faza otkopa
• Na bazi tih osnova metode otkopavanja mogu se svrstati u tri osnovne grupe
Metode otkopavanja kratkim čelom,
Metode otkopavanja širokim čelom,
Metode otkopavanja kombinovanim čelom
Metode otkopavanja kratkim čelom
dobile su naziv po relativno malim širinama otkopnog prostora u kome se
izvršavaju faze otkopavanja. Otkopani prostor ima širinu od 2 do 4 m, a retko
iznosi do 20 m
Stepen mehanizovanosti tehnoloških procesa i faza dobijanja uglja može biti
organizovan putem: nemehanizovanog, polumehanizovanog i
mehanizovanog otkopavanja
Male osnovne dimenzije radnog prostora su ogriničavajući faktor u pogledu
stepena mehanizovanosti
Organizacija rada u procesu otkopavanja pretežno je ciklična
Metode otkopavanja širokim čelom
• Razlikuju se od metoda otkopavanja kratkim čelom po znatno većoj dužini
otkopnog čela, čime se stvaraju povoljni uslovi za primenu mehanizacije u
svim fazama proizvodnog procesa. U slojevitim ležištima danas se mogu
dostići dužine do nekoliko stotina metara, ali se ipak prosečne dužine otkopa
kreću u granicama od 60 do 200 m.
• Metode otkopavanja širokim čelom u prvom redu odgovaraju horizontalnim
i blago nagnutim ležištima, u kojima su te metode bile najpre primenjivane.
Razvojem specifične mehanizacije, ovim metodama mogu se otkopavati i
strmi slojevi sa malo smanjenim opštim tehničko-ekonomskim efektima
Posebni problemi u metodama otkopavanja širokim čelom jesu
podgrađivanje otkopanog prostora i osiguranje uslova za rad mehanizacije
na otkopavanju i transportu
Druga važna karakteristika tih metoda predstavlja veliku brzinu
napredovanja otkopa. Prelazak sa cikličnog procesa na tekući
(kontinualni) proces proizvodnje omogućuje visoke učinke na otkopu
Podela metoda otkopavanja širokim čelom
u našim i svetskim rudnicima uglja prema stepenu mehanizovanosti
proizvodnog ciklusa može se svrstati u tri osnovne grupe:
• a) metode otkopavanja širokim čelom mehanizovanim procesom,
• b) metode otkopavanja širokim čelom podsecanjem i miniranjem otkopa,
• c) metode otkopavanja širokim čelom miniranjem otkopa
Prema stepenu mehanizacije i automatizacije proizvodnog ciklusa i
potrebe za angažovanjem radnika na otkopu, ova grupa metoda
otkopavanja širokim čelom može se svrstati u dve osnovne grupe:
- Prva grupa metoda obuhvata sve tehnologije mehanizovanog
otkopavanja sa direktnim upravljanjem tehnološkim fazama i
mehanizacijom u otkopu (uz prisustvo radnika u otkopu)
- Druga grupa metoda obuhvata specifične tehnologije otkopavanja sa
indirektnim upravljanjem tehnološkim fazama (bez prisustva radnika
na otkopu)