Wpływ wielkości modelu kasztu górniczego wypełnionego skałą płonną na przebieg charakterystyki obciążeniowo-odkształceniowej

Analiza zmian właściwości mechanicznych drewnianych kasztów górniczych pod wpływem różnych rodzajów obciążenia eksploatacyjnego jest zagadnieniem, którym zajmuje się wiele ośrodków naukowych w kraju i za granicą. Duże zainteresowanie tą tematyką wynika ze wzrostu głębokości prowadzonej eksploatacji, który przyczynia się do wzrostu zarówno wartości ciśnienia pionowego jak i złożoności warunków geologiczno-górniczych oraz intensyfikacji zagrożeń naturalnych. Inną przyczyną jest tendencja zmniejszania się miąższości eksploatowanego złoża. Zarówno w podziemnym górnictwie rudnym, jak i węglowym oraz solnym stosowana jest obudowa kasztowa. Kaszty o różnych konfiguracjach są szczególnie przydatne przy utrzymywaniu wyrobisk za frontem ścianowym oraz do dodatkowego wzmocnienia skrzyżowań wyrobisk górniczych. W szczególności w górnictwie rudnym w miejscach stwierdzonych poszerzeń wyrobisk lub pogorszonych warunków stropowych stosuje się dodatkową obudowę wzmacniającą w postaci kasztów drewnianych (stosów podporowych), które pozostawia się puste lub wypełnia skałą płonną. Podczas prowadzenia podziemnej eksploatacji wytwarzana jest skała płonna, która pochodzi z wyrobisk udostępniających, przygotowawczych oraz z bieżących pól wybierkowych. W przypadku podziemnej eksploatacji rud miedzi skała płonna jest stosowana do wypełniania pustek poeksploatacyjnych jako podsadzka sucha. Ponadto jest wykorzystywana do wypełniania kasztów górniczych, jako sztuczna podpora oraz do utwardzania dróg przewozowych. W artykule zaprezentowano wyniki wytrzymałościowych badań laboratoryjnych przeprowadzonych na modelach kasztów czteropunktowych, wykonanych z bukowych belek drewnianych w skali 1:10, ustawionych poziomo. W badaniach laboratoryjnych zastosowano modele kasztów o wymiarach 200 × 200 × 200 mm oraz 100 × 100 × 100 mm. Określono maksymalne podporności kasztów składających się tylko z belek oraz wy- pełnionych skałą płonną. Ponadto przedstawiono odkształcenia pionowe kasztu przy maksymalnej sile oraz odkształcenie właściwe. Na podstawie badań laboratoryjnych stwierdzono, że przy wykorzystaniu tej samej ilości drewna oraz zagospodarowaniu skały płonnej wypełnienie czteropunktowych kasztów skałą płonną pozwoliło kilkukrotnie zwiększyć jego podporność.

The analysis of changes in the mechanical properties of wooden mining cribs under the influence of different types of exploitation loads is the question for which deals with many domestic and abroad research centers deal with. High The high interest in this subject results from the increase of the conducted depth exploitation, which contributes to the increase in both the vertical pres-sure and the complexity of geological – mining conditions and in- the intensification of natural hazards. Another reason is the tendency of decreasing the thickness of the exploited ores deposits. Wooden crib support is used both in underground ore, hard coal and salt mining is used wooden crib support. Mining cribs with various configurations are especially useful for the reinforcement of excavations workings behind the front and for further strengthen of the crossings. In particular, additional reinforcement support in the form of wooden cribs (pile supporting), which shall be left empty or filled with waste rock is applied in the ore mining in places where found extended rooms or drifts are found or in places with degraded roof conditions, applies additional reinforcement support in the form of wooden cribs (pile supporting), which shall be left empty or filled with waste rock. During underground exploitation is produced waste Waste rock, which comes from the access, preparatory excavations and from ongoing field of exploitation is produced during underground exploitation. In the case of the underground exploitation of copper ore, waste rock is used to fill voids after exploitation as rock stowing. It is also used for filling mining wooden cribs, as an artificial support and for harder transportation roads. This paper presents the results of the laboratory strength tests performed on models of four-point timber cribs, built with beams set horizontally, at the geometrical scale of 1:10. In the laboratory research wooden cribs models with size 200 × 200 × 200 mm and 100 × 100 × 100 mm were used in the laboratory. The paper describes the maximum loading capacity of the cribs consisted consisting only of beams and filled with waste rocks. In addition, a vertical and appropriate strain of cribs at maximum force was shown. On the basis of laboratory research it was found that the use of the same number of timbers and the management of waste rocks, the filling of the four-point cribs with the waste rocks allowed several times to increase its support to be increased several times.