Przegląd
W metodzie wtórnego wydobycia, znanej jako urabianie ścianowe, stosunkowo długa ściana eksploatacyjna (zwykle w zakresie od 100 do 300 m, ale może być dłuższa) jest tworzona poprzez drążenie chodnika pod kątem prostym między dwoma chodnikami, które tworzą ściany bloku ścianowego, przy czym jedno żebro tego nowego chodnika tworzy ścianę. Po zainstalowaniu sprzętu do urabiania ścianowego, węgiel może być wydobywany na całej długości ściany w warstwach o określonej szerokości (zwanych „pajęczynami” węgla). Współczesna ściana eksploatacyjna jest podparta hydraulicznie napędzanymi obudowami, które są stopniowo przesuwane w poprzek, aby podeprzeć nowo wydobytą ścianę w miarę pobierania warstw, co pozwala na zawalenie się sekcji, w której wcześniej wydobyto i zabezpieczono węgiel (powstanie zrobów). Proces ten jest powtarzany w sposób ciągły, warstwa po warstwie, w wyniku czego całkowicie usuwa się prostokątny blok węgla, którego długość zależy od szeregu czynników (patrz dalsze uwagi).
W poprzek ściany zainstalowany jest system transportu węgla, w nowoczesnych ścianach – „zbrojony przenośnik ścianowy” (AFC). Chodniki tworzące boki bloku nazywane są „drogami bramowymi”. Chodnik, w którym zainstalowany jest główny przenośnik płytowy, nazywany jest „bramą główną” (lub „maingate”), a chodnik na przeciwległym końcu – „drogą tylnej bramy” (lub „tailgate”).
Zalety stosowania wydobycia ścianowego w porównaniu z innymi metodami filarowymi to:
• Stałe obudowy są potrzebne tylko w pierwszym odcinku wyrobiska oraz podczas prac instalacyjnych i wydobywczych. Pozostałe obudowy ścianowe (podkładki ścianowe lub osłony w nowoczesnych ścianach) są przemieszczane i przenoszone wraz z urządzeniami przodkowymi.
• Odzysk zasobów jest bardzo wysoki – teoretycznie wydobywa się 100% bloku węgla, jednak w praktyce zawsze dochodzi do wycieku węgla z systemu transportu przodkowego do zrobów, zwłaszcza jeśli na przodku znajduje się dużo wody
• Systemy urabiania ścianowego umożliwiają uzyskanie znacznych urobków z pojedynczej ściany urabiającej – 8 milionów ton rocznie lub więcej.
• Przy prawidłowej eksploatacji węgiel wydobywa się w systematycznym, stosunkowo ciągłym i powtarzalnym procesie, który jest idealny do kontroli warstw i towarzyszących temu operacji górniczych
• Koszty pracy na tonę wyprodukowanej produkcji są stosunkowo niskie
Wady:
• Koszty kapitałowe sprzętu są wysokie, choć prawdopodobnie nie tak wysokie, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka, gdy porównamy je z liczbą jednostek kombajnu ciągłego, które byłyby niezbędne do uzyskania takiej samej wydajności.
• Działania są bardzo skoncentrowane („wszystkie jajka w jednym koszyku”)
• Ściany wydobywcze nie są zbyt elastyczne i „niewybaczające” – nie radzą sobie dobrze z nieciągłościami pokładów; chodniki wydobywcze muszą być prowadzone z zachowaniem wysokich standardów, w przeciwnym razie pojawią się problemy; dobre warunki na przodku często zależą od mniej więcej ciągłej produkcji, więc problemy powodujące opóźnienia mogą się kumulować i prowadzić do poważnych zdarzeń.
• Ze względu na nieubłaganą naturę ścian wydobywczych, do skutecznej realizacji operacji niezbędna jest doświadczona siła robocza.
Kluczową decyzją, którą należy podjąć, jest rozmiar bloków ścianowych. Ponieważ nowoczesne ściany wydobywcze wymagają dużej liczby urządzeń (liczby rzędu kilkuset sztuk, z wieloma elementami ważącymi nawet 30 ton lub więcej), proces wydobycia sprzętu z gotowego bloku, transportu do nowego bloku, a następnie jego instalacji w nowym bloku (często z dużą jego częścią wywożoną z kopalni w celu przeprowadzenia remontu) jest bardzo poważną operacją. Poza kosztami bezpośrednimi, produkcja, a tym samym dochód, w tym okresie jest zerowa. Większe bloki ścianowe pozwolą zminimalizować liczbę relokacji, jednak istnieją czynniki ograniczające rozmiar bloków ścianowych:
• Im dłuższa ściana, tym więcej mocy potrzeba w systemie transportu węgla przodkiem (patrz dalsze uwagi dotyczące przenośników ścianowych). Im większa moc, tym większy rozmiar fizyczny jednostek napędowych (zwykle jednostka napędowa znajduje się po obu stronach ściany). Jednostki napędowe muszą mieścić się w wyrobisku i zapewniać miejsce na przejście, wentylację ściany i pewien stopień zamknięcia stropu. Ponadto, im większa moc, tym większy (a zatem cięższy) jest system transportu węgla przodkiem.łańcuchy górniczena przenośniku ścianowym – te okrągłe stalowe łańcuchy ogniwowe muszą być czasami ręcznie obsługiwane na ścianie, a ponadto istnieją praktyczne ograniczenia co do rozmiaru łańcuchów wydobywczych.
• W niektórych instalacjach ścianowych ciepło wytwarzane przez napędy transportowe o dużej mocy może stanowić czynnik zakłócający.
• Zarówno szerokość, jak i długość czoła złoża mogą być uzależnione od ograniczeń wynikających z granic dzierżaw, nieciągłości lub zmian pokładu, już istniejącego rozwoju kopalni i/lub możliwości wentylacyjnych.
• Możliwość kopalni do tworzenia nowych bloków ścianowych w taki sposób, aby ciągłość produkcji ścianowej nie była negatywnie zakłócona.
• Stan sprzętu – wymiana niektórych elementów w celu ich remontu lub wymiany w trakcie eksploatacji bloku ścianowego może być problematyczna i najlepiej przeprowadzać ją podczas relokacji.
Czas publikacji: 27.09.2022
