Przegląd
W metodzie wtórnego wydobycia, zwanej eksploatacją ścianową, stosunkowo długa ściana eksploatacyjna (zwykle w przedziale od 100 do 300 m, ale może być dłuższa) tworzona jest poprzez prowadzenie chodnika pod kątem prostym pomiędzy dwoma chodnikami tworzącymi boki bloku ścianowego, przy czym jedno żebro tej nowej jezdni tworzącej przodek ściany. Po zamontowaniu urządzeń przodkowych możliwe jest urabianie węgla na całej długości przodka w plasterkach o zadanej szerokości (tzw. „taśma” węgla). Nowoczesna przodek ścianowy podparty jest na hydraulicznie napędzanych obudowach, które w miarę pobierania skrawków są stopniowo przesuwane w celu podparcia nowo wydobytego przodka, co powoduje zapadnięcie się odcinka, na którym wcześniej wydobywano i podpierano węgiel, tworząc zroby. Proces ten jest powtarzany w sposób ciągły, wstęga po wstędze, w ten sposób całkowicie usuwając prostokątny blok węgla, którego długość zależy od wielu czynników (patrz dalsze uwagi)
W poprzek przodka zainstalowany jest system transportu węgla, w nowoczesnych przodkach „przenośnik ścianowy opancerzony, czyli AFC”. Jezdnie tworzące boki bloku nazywane są „drogami bramowymi”. Jezdnia, na której zainstalowany jest główny przenośnik płyt, nazywana jest „bramą główną” (lub „bramą główną”), a jezdnia na przeciwległym końcu nazywana jest jezdnią „klapy tylnej” (lub „klapy tylnej”).
Zaletami eksploatacji ścianowej w porównaniu z innymi metodami wydobycia filarowego są:
• Stałe podpory są potrzebne tylko w pierwszej części wyrobiska oraz podczas operacji instalacji i odzyskiwania. Pozostałe obudowy stropowe (podstawy ścianowe lub osłony w nowoczesnych ścianach) są przesuwane i przemieszczane wraz z urządzeniami przodkowymi.
• Odzysk zasobów jest bardzo wysoki – teoretycznie 100% wydobywanego bloku węgla, choć w praktyce zawsze dochodzi do rozsypania się węgla lub wycieków z systemu przodkowego do zrobów, szczególnie jeśli na zrobach jest dużo wody twarz
• Ścianowe systemy wydobywcze są w stanie wydobyć znaczące urobki z pojedynczej ściany – 8 mln ton rocznie lub więcej.
• Przy prawidłowym działaniu węgiel jest wydobywany w systematycznym, stosunkowo ciągłym i powtarzalnym procesie, który idealnie nadaje się do kontroli warstw i powiązanych operacji wydobywczych
• Koszty pracy na wyprodukowaną tonę są stosunkowo niskie
Wady to:
• Sprzęt wiąże się z wysokimi kosztami inwestycyjnymi, choć prawdopodobnie nie tak wysokimi, jak się wydaje na pierwszy rzut oka w porównaniu z liczbą jednostek urabiających w trybie ciągłym, które byłyby wymagane do uzyskania tej samej wydajności.
• Działania są bardzo skoncentrowane („wszystkie jajka do jednego koszyka”)
• Ściany są mało elastyczne i „bezlitosne” – źle znoszą nieciągłości pokładu; drogi bramowe muszą spełniać wysokie standardy, w przeciwnym razie pojawią się problemy; dobre warunki przodków często zależą od mniej więcej ciągłej produkcji, więc problemy powodujące opóźnienia mogą przerodzić się w poważne wydarzenia.
• Ze względu na bezlitosną naturę ścian, do udanej operacji niezbędna jest doświadczona siła robocza.
Najważniejszą decyzją, jaką należy podjąć, jest wielkość bloków ścianowych. Ponieważ współczesne ściany wymagają dużej liczby urządzeń (liczba kilkuset sztuk, z wieloma elementami o masie do 30 ton i więcej), proces odzysku sprzętu z gotowego bloku i jego transport do nowego bloku a następnie zainstalowanie go w nowym bloku (często po drodze duża jego część jest wywożona z kopalni do remontu) jest bardzo poważną operacją. Oprócz związanych z tym kosztów bezpośrednich, produkcja, a co za tym idzie, dochód wynoszą w tym okresie zero. Większe bloki ścianowe pozwolą na zminimalizowanie liczby przemieszczeń, jednakże istnieją czynniki ograniczające wielkość bloków ścianowych:
• Im dłuższa ściana, tym większa moc wymagana w systemie transportu węgla przodkowego (patrz dalsze uwagi na temat AFC). Im większa moc, tym większy rozmiar fizyczny jednostek napędowych (zwykle jednostka napędowa znajduje się na obu końcach czoła). Jednostki napędowe muszą pasować do wykopu i zapewniać miejsce na dostęp za nimi, wentylację przodka i pewien stopień zamknięcia dachu do podłogi. Im większa moc, tym większy (a zatem i cięższy) modelłańcuchy wydobywczena przenośniku ścianowym – te okrągłe stalowe łańcuchy ogniwowe muszą czasami być przenoszone ręcznie na przodzie, a ponadto istnieją praktyczne ograniczenia co do rozmiaru łańcuchów wydobywczych.
• W niektórych instalacjach ścianowych czynnikiem może stać się ciepło wytwarzane przez napędy odstawy dużej mocy.
• Zarówno szerokość, jak i długość przodka mogą podlegać ograniczeniom wynikającym z granic dzierżawy, nieciągłości lub zmian pokładów, istniejącej zabudowy kopalni i/lub wydajności wentylacji.
• Zdolność kopalni do zagospodarowania nowych bloków ścianowych tak, aby nie wpłynąć negatywnie na ciągłość wydobycia ściany.
• Stan sprzętu – wymiana niektórych elementów w celu remontu lub wymiany w trakcie eksploatacji bloku ścianowego może być problematyczna i najlepiej jest to przeprowadzić podczas relokacji.
Czas publikacji: 27 września 2022 r