Petar Jovanovic - Izrada Jamskih Prostorija Knjiga I

UNIVERZITET U BEOGRADU

prof. Dr. Petar Jovanovic

IZRADA

JAMSKIH PROSTORlJA

Knjiga I

Definicije i rudarske operacije

Rudarsko-geoioski fakuItet

Beograd,1982.

prof. Dr. Petar Jovanovic

IZRADA JAMSKIH PROSTORIJA, Knjiga I.

Recenzenti:

!prof. Milovan Antunovic~KobliSk~

prof. Dr. Mirko Zekovic

doc. Dr. Dragan MarkoviC

Glavni i odgovorni urednik.:

prof. Dr ."Mirko Zekovic

Tehnicki urednik:

ing. Olga Veljkovi6

Izdaje:

Rudarsko-geoloski fakultet Beograd, Dusina 7.

OOUR Rudarski odsek,

Odobreno od strane Komisije za udzbenike Univerziteta u Beogradu, br. 06-2619/1-81

TiraZ: 600 primeraka

Stampa:

Jugoslovensko udruzenje

"NAUKA I DRUSTVO"

Beograd, B.'Adzije llA

Beograd, 1982 .

U znak seeanja i trajni spomen ovaj udibenik posvecujem coveku, pedagogu, inienjeru i pro/esoru Milovanu Antunovicu Kobliski. Petar Jovanovic

SADRZAJ

PREDGOVOR ............................................. XIII

JEDINICE I MERE PO MEDUNARODNOM SISTEMU

MERNIH JEDINICA I KORELACIONA VEZA SA

STARIM I SADA VAZECIM SISTEMOM ........................... XV

PRVIDEO DEFINICUE, RADNA SREDINA. ENERGUA

l. OPSTI POJMOVI ......................................... . 2. JAMA I NJENI ELEMENTI .................................. .

3. JAMSKE PROSTORUE .................................... . 3.1. 3.2. 3.3. 3.4: 3.5. 3.6.

3

5

12

Vertikalne jamske prostorije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Horizontalne jamske prostorije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Kose jamske prostorije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Komore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

RaskriCa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

Busotine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

~

4. RADNA SREDINA, OSOBINE, PONASANJE I KLASIFlKACUA ........ . 4.1. Stabilnost stenskog masiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.1. Cvrstoca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.2. Tecenje i polsedice tecenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : ....... . 4.1.3. Raspucanost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4. Kriterijum stabilnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4.1. Kriterijum stabilnosti kod cvrstih i slabih stena . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1.4.2. J(riterijum stabilnosti kod stena sa plasticnim ponaSanjem ........ . 4.2. Fizicko-mehanicke osobine stenskog masiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Hidrofizicke osobine stenskog masiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. Tehnoloske osobine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.1. Otpor prema busenju . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.2. Otpor prema miniranju . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4.3. Otpor premarezanju i struganju . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5. Klasiftkacija stenskog masiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.1. Podela stena prema slojevitosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . '. ...... . 4.5.2. Podela stena prema padnom uglu slojeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.3. Tehnicka podela stena i stenskog masiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.3.1. Podela stena prema ponaSanju stenske mase . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.3.2. Podela stena prema stabilnosti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5.3.3. Podela stena prema uslovima rada- " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21 22

23

25

26

27

27

29

30

35

36

37

39

40

41

41

41

41

42

43

47

vn



DRUGIDEO

RADNE OPERACIJE. ELEMENTI I OPREMA

S. PROIZVODNI PROCES I RADNA OPERACIJA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . " 6. MEHANIZACIJA PROCESA IZRADE JAMSKIH PROSTORIJA .......... 6.1. Najvazniji pokazatelji u vezi sa primenom mehanizacije . . . . . . . . . . . . . 6.2. Ucinak (kapacitet) mehanizacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

53

53

54

7. POGONSKA ENERGIJA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .'..... 7.1. Elektricna energija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2. Sabijeni vazduh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2 J. Proracun potrebne kolicine sabijenog vazduha . . . . . . . . . . . . . . . 7.22. Cevovod za sabijeni vazduh . . . . . . . . . . . . . . . . . ' . . . . . . . . 7.2..3. Dimenzionisanje cevovoda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 7.3. Nafta i njeni derivati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.4. Ostali vidovi energije .. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...

56

56

57

58

59

60

63

63

8. RADOVI NA KOPANJU .......,.............................. . 8.1. Rucno bUSenje ....: ...... : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1.1. Otkopni cekic . . . . . . . . . . . . . . . . . : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1..2. Otkopni a.sov : . . . . . . . . . . . . . '.. , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.-2. Kopanje ui pomoc ma.sina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2.1. Ma.sine za izradu horizontalnih i blagonagnutih

jamskih prostorija ...... , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2.1.1. Rotaciono-lucne probojne kombinovane ma.sine . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2.1.2 . .LuCno-lancane probojne kombinovane masine . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2.1.3. Rotacione probojne kombinovane ma.sine ... '. : . . . . . . . . . . . . . . . 8':2.2: Masine za izradu strmih vertikalnihjamskih

prostorija 8.3. Kopanje uz pomoc vodenog mlaza pod

pritiskom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

65

65

66

9. RADOVI NA ZASECANJU [PODSECANJU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . RADOVI NA BUSENJU MINSKIH BUSOTINA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1. Udamo bwenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.1. Mehanizam razaranja stena udarom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.2. Brzina buSenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.3. Uticajni cinioci na brzinu buSenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.4. Sredstva za udarno buSenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.5. Konstrukcija i cad pneumatskih buSacih cekiCa . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.6. CiScenje buSotina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.7. Podmazivanje buSacih cekica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 10.1.8. Odczavanje pri"ora za busenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.9. Vrste pneumatskih cekica za male precnike . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.9.1. Rucni buSaci cekic . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 .1.9.2. Uskopni buSaci cekic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ......... . 10.1.9.3. Stubni busaci cekic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1.9.4. Ostale vrste busacih cekica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

86

89

89

90

90

10.

VIII

67

68

74

74

78

80

81

84

91

96

96

103

106

107

108

108

112

114

119

10.1.10. Za.stitne mere pri radu sa pneumatskim buSacim cekicima ....... " 10.1.11. BuSaci cekici za buSenje buSotina i velikog preenika ............ 10.2. Rotaciono buSenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.2.1. Mehanizam razaranja stene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2.2. Snaga vrtalice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . '. . .. 10.2.3. Sredstva za rotaciono buSenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2.3.1. Ruene vrtalice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 10.2.3.2. Stubne vrtalice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2.3.3. Pribor za buSenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2.3.4. CiScenje buSotine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.2.3:5. Odrzavanje buSaceg svrdla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.3. Udarno-rotaciono buSenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

120

122

125

126

126

129

130

134

137

140

140

140

11. RADOVI NA MINIRANJU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1. Opste postavke 0 eksplozijii eksplozivu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.1.1. Eksplozija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.2. Hemijski eksplozivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.1. Eksplozivi oplite namene . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.1.1. Amonijumnitratski pra.skasti eksplozivi .......... :......... 11.2.1.2. Amonijumnitratski uljni eksplozivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 J .3. Amonij umnitratski vodoplasticni eksplozivi . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.1.4. Amonijumnitratski pojaeani eksplozivi •........ '. . . . . . . . . . .. 11.2.1.5. Nitroglicerinski eksplozivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2 .2. Sigurnosni (metanski) eksplozivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2.3. Pakovanje rudarskih eksploziva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3. Sredstva za zamenu eksploziva ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.3.1. Kardoks postupak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.3.2. Hajdroks postupak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ,... 11.3.3. Erdoks postupak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4. Osnovi teorije detonacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4.1. Cinioci koji utieu na brzinu detonacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.5. Dejstvo eksplozije na radnu sredinu . . . . . . . . . . . . . . . . . . ,...... 11.5.1. Mehanizam razaranja stena eksplozivom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.5.2. Dejstvo mine i njeni e1ementi kod rniniranja u steni .. . . . . . . . . . . .. 11.5.3. Uticaj broja slobodnih povrSina na efekat razranja . . . . . . . . . . . . . .. 11.5.4. Pravac de10vanja eksplozij e ...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.5.5. Seizrnieko dejstvo eksplozije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.6. Odreaivanje optimalne vrste eksploziva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.7. Odreaivanje optimalnog milisekundnog intervala usporenja .......... 11.8. Ocena stepena razaranja stena eksplozivom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.9. Konstrukcija i izrada mine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.9.1. Udarna patrona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.9.2. Uticaj polozaja udarne patrone na rezultat rniniranja . . . . . . . . . . . . . 11.9.3. Cep i zacepljenje minske buSotine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.9.4. Punjenje minskih buSotina eksplozivom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 O. Paljenje rnina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.10.1. Paljenje elektrienim upaljacirna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.10.1.1. Sredstva za elektriCno paljenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

143

143

143

145

146

146

148

149

150

151

152

152

154 154

155

155

157

158

159

162

165

167

168

169

174

177

178

179

180

182

184

186

188

189

190

0

IX

11.10.1.1.1. Elektricni detonator. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .. 11.10.1.1.2. Parametri elektricnih upaljaca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.10.1'.2. MaSine za paljenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.10.1.3. Sredstva za kontrolu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.10.1.4. Proracun rnreze za elektricno paljenje mina . . . . . . . . . • . . . . . .. 11.10.2. Paljenje sporogorecim stapinom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 11.10.3. Paljenje detonirajucim stapinom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

190

192

194

196

197

203

203

12. RADOVI NA UTOVARU .................................... 207

12.1. Transportna sredstva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 208

12.2. Utovar u horizontalnim prostorijama . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

12.2.1. Rucni utovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214

12.2.2. Polumehanizovani utovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

12.2.3. Mehanizovani utovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

12.2.3.1. Utovarne maSine diskontualnog delovanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

12.2.3.1.1. Skreper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219

12.23.1.1.1. Vreme trajanja utovara i ucinak ........ . . . . . . . . . . . . . .. 221

12.2.3.1.2. MaSine za utovar sa koSem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 223

12.2.3 J .2.1. Vrem e traj anja utovara i uc inak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 228

12.2.3.2. Utovarne maSine kontinualnog delovanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

12.2.3.2.1. Utovarne maSine sa zahvatom odozdo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231

12.2.3.2.2. Utovarne maSine sa zahvatom odozgo . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . 232

12.2.3.2.3. Utovarne maSine sa zahvatom sa strane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

12.2.3.2.3.1. Vreme trajanja utovara i ucinak ..... . . . . . . . . . . . . . . . . .. 235

12.2.3.3. Utovarno-transportna mehanizacija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236

12.2.3.3.1. Vreme trajanja utovara i ucinak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

12.3. Utovar u kosim prostorijama . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241

12.3.1. Utovar i otprema materijala kod uskopne izrade . . . . . . . . . . . . . . . . 242

12.3.1.1. Utovar i uklanjanje materijala kod izrade uskopa

sa blagim usponom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 242

12.3.12. Utovar i Uklanjanje materijala kod izrade uskopa

sa velikim usponom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243

12.3.1.3. Utovar i uklanjanje materijala kod izrade strmih uskopa .... 0; • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 244

12.3.2. Utovar i otprema materijala kod niskopne izrade . . . . . . . . . . . . . . . 244

123.2.1. Rucni utovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

12.3.2.2. Polumehanizovani utorar .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 245

12.3.2.3. Mehanizovani utovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , 245

12.3.2.3.1. Blago nagnute prostorije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245

12.3.2.3.2. Srednje nagnute prostorije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 247

12.3.2.3.3. Jako nagnute i strme prostorije ...........•............. 247

12.4. Utovar u oknima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : .. 248

12.4.1. Rucni utovar ......... . . . . . . . . . . . . . : . . . . . . . . . . . . . . . . 248

12.4.2. Polumehanizovani utovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . • . . . . . . . 250

12.4.3. Mehanizovani utovar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . 251

12.4.3.1. Utovarne maSine sa grabilicom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251

12.4.3.2. Utovarne maSine sa lopatom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 256

x

12.4.4. Proracun vremena i kapaciteta utovara . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256

12.4.5. Izvoz iskopine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

12.4.5.1. Kapacitet izvoza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263

Dodatak . . .

265

Literatura . .

291

XI

PREDGOVOR Materija izlozena u ovom uzbeniku obuhvata deo materije koja se predaje studen­ tima rudarstva na Rudarsko.geoloSkom fakultetu u Beogradu u -okviru predmeta Izrada

. jamskih prostorija, ranije OpW rudarski radovi. Celokupna materija je podeljena u dye .

knjige, sa zeljom da se jasno diferencira materija koja se odnosi na radove i uslove pod

kojima se ovi radovi izvode od tehnoloSkih procesa izrade svm vrsta jamskih prostorija, ta­

ko da prva nosi naslov Defmicije i rudarske operacije a druga Tehnoloski procesi. Obe knjige

obuhvataju materiju vezanu za izradu jamskih prostorija pod tz. normalnim uslovima. Gradivo izlozeno u I-oj knjizi, podeljeno je u vise poglavlja i obraduje problematiku vezanu za oblast definicija osnovnih pojmova, definisanja radne sredine kao medijuma u kome se rudarski radovi izvode, rudarske radove i opremu. Radi lakseg pracenja izlozene materije tekstovi su propraceni velikim brojem ski­ ca, crteza, fotografija i tabela, sto je doprinelo da je ova knjiga ne~to veca po obimu od obima koji je uobicajen. Medutim autor je mHljenja da ce ovako iscrpno ilustrova­ na knjiga upravo olak~ti rad studentima na savladivanju ove materije. Prilikom izbora gradiva; iz obilja dokumenatcionog i drugog materijala, autor se od. lucio na one radove i onu opremu koja je u naSim jamskim uslovima najvise zastuplje­ na ill ima najvise uslova da bude uvedena. Isto tako autor se prilikom pisanja ovog udzbe­ nika rukovodio, da zbog nedostatka strucne literature udzbenik bude tako napisan da moZe da posluZi i diplomiranim rudarskim inzenjerima kao prirucnik. S obzirom na obimnost i slozenost izlozene materije koja je obraaena u ovoj knjizi, moguCi su i izvesni propusti, ~toga ce autor sa najvecom paznjom i zahvaino!tu prihvati­ ti sve korisne sugestije i primedbe. Autor.

JEDINICE I MERE PO MEDUNARODNOM SISTEMU MERNIH JEDINICA I KORELACIONA VEZA SA STARIM I SADA VAZECIM SISTEMOM . Prilikom pisanja ovog udzbenika javile su se poteSkoce oko primene Meounarodnog sistema jedinica i fizickih velicina, S obzirom da je materijal takve prirode da u najvecem broju slucajevea rezultati se iskazuju u izvedenim jedinicama. S obzirom na obavezu prema Zakonu, da se od 1. 01. 1981. godine obavezno mora primenjivati Meounarodni sistem jedinica, a i zbog objektivnih teSkoca da se nomogrami, dijagrami i drugi poka­ zatelji, koji su izraoeni po starom sistemu jedinica prevedu u novi sistem, autor se od­ lucio da na pocetku knjige. u obliku tabelarnog pregleda, prikaze stari sistem i njemu od­ govarajuCi novi sistem jedinica. U navedenom pregledu prikazane su sarno jedin!ce i mere koje su koriscene u ovom uzbeniku, kao i one jedinice sa kojima ce se citalac cesce susretati u svom radu. Prilikom prikazivanja pojedinih velicina koriscen je sistem uproscavanja, tako da su neke vrednosti jedinica date u pribliznim velicinama. Za pojedine vrednosti (u zagradarna) data je pri­ bliina vrednost, kao sto je to slucaj sa: silom, pritiskom i naponom, sa kojima je u tek­ stu udzbenika i racunato.Ovo uproscavanje autor je smatrao bez uticaja na rezultat racunanja, s obzirom da su odstupanja u pozitivnom smislu veca za neSto ispod 2%, te bitno ne uticu na resenje. Ovakva mera preduzeta je u svim onim sIucajevima kod ko­ jib je bilo ovo moguce koristiti bez stete po rezultat, a sa zadatkom da kod jos nedovolj­ no prilagooenog i pripremljenog citaoca novom sistemu jedinica, ne stvori odreoene za­ preke za razumevanje materije i shvatanje svega izlozenog. Prilikom izrade navedenog pregleda koriscen je Prirucnik koji je izdao Masinski fa­ kultet u Beogradu, autor Slobodan Veriga, pod nazivom Medunarodni sistem jedinica ft­ zickih velicina SI, Beograd 1976. god, kao i drugi materijali iz ove oblasti.

1. Osnovne merne jedinice.

Velicina Masa DuZina Vreme Jacina elektricne struje Termodinarnicka temperatura Svetlosna jacina Kolicina materije

Merna jedinica

Oznaka

kilogram metar sekunda amper kelvin kandel mol

kg m s A

K cd moi

xv

2. SI predmetci za obrazovanje decimalnih mernih jedinica

I

Cillilac Oznaka Umnosci

Naziv eksa peta tera giga mega kilo hekto dcla

1O 11l

E P

1015 1012

T

109 108 10 3 10 2 10 1

G M k

h da

3. Izvedene jedillke Vclicilla

Merna jedillica

Definidia po sI8rom po novom

i oZllaka

1 Povrsina Zapremina Ugao u ravni Bruna Ubrzanje Poduwa masa Zapreminska masa (gustina) Sila

2

3 m2

kvadratni metar kubni metar, m 3 radijan, rad metar u sec, m/s metar u sekundi na kvadrat, m/s2 kilogram po metru, kg/ml kilogram po kubnom metru, kg/m 3 njutn, N

4

1 m2 1 m3 1° Im/s

1 m2 1m 3 "/180 Im/s

Im/s2

Im/s2

lkg/m

lkg/m

lkg/m 3 1 kp 1 kp 1 kpm 1 kp/cm 2 1 kp/cm 2 1 kp/cm 2

lkg/m 3 9,81 N (10 N) 1 daN 9,81 Nm'(l0 Nm) 98066,5 Pa (1 OS Pa) 0,98 bara (1 bar) 1 daN/cm 2

Momenat sHe Pritisak, napon, modul elasticnosti, modul smicanja

njutnmetar, Nm paskal,Pa bar

Energija, rad kolicina toplote Snaga

dzul, J

1 cal

4.19J

vat, W

1 KS -1 erg/s 1 kp.m/s

735,5 W 10-7W .9,81 W

XVI

PRVI DEO

DEFINIClJE, RADNA SREDINA, ENERGIJA

]" OP8TI POJMOVI

Vestacld izraaene supljine u zemljinoj kori naZlvaJu se podzemnim pro­ storijama. Ove prostorije izraauju se u najrazlicitije svrhe i imaju razlicite oblike i dimen­ zije, Ukoliko se podzemne prostorije izraduju sa ciljem da leziSta mineralnih sirovina uCine dostupnim i omoguce njihovu eksploataciju, tada se one nazivaju rudarskim pro­ storijamll. Radovi koji se izvode pri izradi rudarskih prostorija nazivaju se rudarskim radovima. a alat i maSine koji se tom prilikom koriste nazivaju se rudarskim alatom i rudarskim maSinama. Skup podzemnih rudarskih prostorija u jednom leZistu naziva se jamom, a. skup povrsinskih rudarskih prostorija povrSinskim kopom. . ?odzemne prostorije, koje su namenjene podzemnoj eksploataciji mineralnih si­ rovina i saCinjavaju jamu, nazivaju se jamskim prostorijama, za razliku od prostorija ko. je ,su izradene za potrebe saobracaja saobracajne, razne hidrotehnicke potrebe . hidro­ tehnicke, vojne potrebe - vojne, komunalne i druge svrhe. Privredna organizacija koja se bavi eksploatacijom mineralnih sirovina naziva se rudarskim preduzecem ill rudnikom, a sarna delatnost rudarstvom. Rudarska preduze­ ca ill rudnici u svome sastavu mogu da imaju jednu ill vise jama (proizvodnih jedinica u okviru cije delatnosti se ruda eksploatiSe podzemnim putem). Isto tako u sastav rudni­ ka (rudarskog preduzeca) ulaze i povrSinski kopovi (proizvodne jedinice u, okviru Cije delatnosli se ruda eksploatiSe povrsinskim putem). Prema mestu gde se rudarsld radovi izvode razlikuju se povrSinski rudarski radovi (povrsinske rudarske prostorije) - radovi koji se izvode neposredno na povrSini i pod­ zemni rudarski radovi Gamske prostorije) - radovi koji se izvode ispod povrSine zem­ Ije. Na slikama I i 2 prikazane su jamske i povrSinske prostorije sa semama tehnolos­ kog procesa eksploaticije. Kako je predmet ovog kursa izrada jarnskih prostorija i radovi koji se u vezi nji­ hove izrade izvode, to ce u narednim izlaganjima paznja biti posvecena sarno jarnskim prostorijama, radovima koii se u ovu svrhu izvode i opremi koja se za njihovo izvoaenje koristi

3

ka separaciji

10

"Slika I. 'Serna jamc sa'povrsinskim j',podzcmnim objcktima. 1- izvozno'okno, 2, '3 i 4 - hodnici, 5 - izvozni toranj, 6 zgrada izvoznc masinc, 7 izvozni kos, 8 - ventilaciono okno, 9 - pomocna izvozna masina, 10 - Icstvicc, II - ventilator, 12 i 21 - slcpo okno, 13 otkopi, 14,16 i 17 - uto­ varni Icvkovi za rudu, 15 - minske bUSotine, 18 - vagoneti, 19 lokomotiva, 20 - izvoziSte, 23 ce­ 10 radiJiilta, 24 - ventilacioni kana I, 25 - zgrada za ventilator, 26 vodosabirnik,27 pumpnu ko­ mora, 28 -pume, B I , B2 i B3 - delovi lciista priprcmljeni za otkopavanje.

i

8

Slika 2. Povrsinskc fudnicke prostorijc sa scmom tchnoloskog procesa otkopavanja. I bager,2 - ka­ mion,3 - buldozcr, 4 buSalica,5 - etata, 6 miniran stcnski materijal, 7 rudno telo (IeiiStc), 8 minske busotine, 9 usek, 10 - kamionski put, 11 jaloviSte.

4

2. JAMA I NJENI ELEMENTI U cHju istraZivanja, otvaranja i pripreIl).anja leZista evrstih mineralnih sirovina za otkopavanje podzemnim putem, izraduju se jamske prostorije. Prema nameni jamske prostorije mogu biti: prostorije istraZivanja, prostorije otvaranja, prostorije pripremanja i prostorije specijalne namene. Prostorije istrafivanja izraduju se u cHju utvrilivanja velieine leZi!lta evr· stih mineralnih sirovina (u daljem tekstu leZista), polozaja leziSta u prostoru i utvrdiva­ nja vrste i sadrZaja kOrisnog minerala. Ova vrsta jamskih prostodja izraauje se u fazi istraZivanja, na osnovu projekta istraznih radova, i iskljueivo se koristi za utvrilivanje najvaznijih parametara ieZista. Po zavrsetku istraznih radova, i izradi druge tehnieke dokumentacije, ukoliko se po· kaze da je istrazeno leZiste -ekonomski opravdano da se ekspioatise, pristupa se izradi prostorija otvarartja. Pod radovima vezanim za izradu prostorija otvaranja. iii kako je to prihvaceno u strucnoj literaturi otvaranjem, podrazumeva se izrada jamskih prostorija sa zadatkom da se leZiste, ill njegovi delovi koji se nalaze ispod povrSine zemlje, ucine do. stupnim. Ovakva vrsta jamskih prostorija, s obzirom na znacaj koji ima u Zivotu i radu jedne jame, naziva se osnovnim iii kapitalnim jamskim prostorijama. Od pravilnog izbora naeina i mesta otvaranja zavise i ekonomski pokazatelji ne· kog rudnika. Tako na primer od polozaja objekata otvaranja zavisi vek eksploatacije i obim finansiskih ulaganja, stepen mehanizovanosti i uopste tehnologija eksploatacije. Prema tome neracionalno otvoreno leZiste u toku jednog dureg vremenskog perioda mo· ze uticati na ogranicenje visine proizvodnje i cenu proizvoda. Kod izbora nacina otvaranja nekog leZista znaeajan je veci broj einilaca, medu kojima se isticu: geoloSki i tehnicki cinioci. U osnovne geoloske einioce spadaju: broj siojeva (kod uglja) ill mineralnih nago· rnilanja (kod neslojevitih leziSta), poiozaj u prostoru ovih mineralnih nagomiianja, osobine pratecih stenskih nasiaga, rastojanje meau leZistima (siojevima), debljina jaiovog prekri· vaca, hidroloSke osobine pratecih stena i rude, stepen sveZine leZista i pratecih stena, tek· tonika, dubina leZista i reljef povrSine terena. 5

U osnovne tehnicke Cinioce spadaju: obim proizvodnje, velicina lame, vek eksplo­ atadje i stepen mehanizovanostL Osim ovih najvainijih tehnickih cinilaca na nacin otva­ ranja i izbor mesta otvaranja mogu uticati i drugi manje vazni cinioci. Prilikom izbora nacina otvaranja jame, kao i izbora mesta otvaranja ponekad je nemoguce udovoljiti svim zahtevima, koji cesto i protivurece jedan drugome, tako da bez specijalne ekonomsko-telmicke analize, u pojedinim slucajevima, veoma je teSko naCi pra· vilno resenje. Bez obzira na veliku raznovrsnost tipova leziSta, njihovog meausobnog odnosa i odnosa prema povrSini, svako leziSte moguce je otvoriti na jedan od sledecih nacina: oknom, kosim oknom. potkopom, kosim, potkopom i - kombinovano. Otvaranje oknom veoma Siroko se primenjuje, a znacaj mu je sve veCi ukoliko se otvaraju leZista u vecim dubinama. Na slid 3 prikazano je nekoliko slucajeva otvaranja oknom.

-

0) \

i ;"

", \

i

.­'-==:;;===;;;::::==:::::;~::Ji y~

\

\r~

I

I

;"

\

\. \

/

\

\

\

\.~::=======~

c)

I

!

i

i

i

i

i

\

\,

\/L. \

\. 3

Slika 3. Otvaranje oknom. Lokacija okna a) u podini leZi~ta, b) u krovini lezista, c) kroz leZiste. 1 - okno,2 - precni hodnici, 3 - smerni hodnici. 4 granica zone deformacije terena.

Otvaranje kosim oknom najcesce je kod otvaranja strmih slojevitih i Zilnih leZi­ sta. !J zavisnosti od broja slojeva (Zila) i osobina pratecih naslaga, otvaranje kosim oknom' izvodi se Hi po sloju (Zili) ill u podini. Na slici 4 prikazana su oba ova slucaja otvaranja. 6

0) \

\

'\/. , \.

'.

\.JI~uc........-::/"

, SJika 4. Otvaranje kosirn oknorn. a) otvaranje u podini leZiSta. b) otvaranje kroz ieZi~te. 1 okno,2 - prccni hodnici, 3 - srncrni hodnici. 4 granicazone deforrnacije terena.

koso

Otvaranje potkopom moguce je primeniti u brdovitim predelima, k~da se ovom pro­ storijom otvaranja poduhvata dec leZista koji se nalazi iznad nivoa potkopa. Obicno u ovakvim sluacjevima potkopom se otvaraju delovi leZista koji se nalaze iznad nivoa potkopa a niZi delovi IeZiSta vertikalnim ill kosim oknima. Na slici 5 prlk.azan je slucaj kada je leZiste otvoreno na jeoan 00 opisanih nacina. Ovakvo otvaranje obicno se smatra kombinovanim otvaranje.

Slika 5. Kombinovano otvaranje. 1 i 2 - potkop, 3 i 4 - siepo okno, 5

najvm nivo povrsinskih voda.

Otvarartje kosim potkopom koristi se u slucajevima kada je sloj ili rudna IDa blago nagnuta (ispod 18°). U ovakvim slucajevima prostorija otvaranja obicno se izraauje kroz sIoj, odnosno iilu, na nacin kako je to prikazano na slici 6.

z

stika 6. Otvaranje kosim potkopom. 1 - kosi potkop, 2 3 - smerni hodnici.

z

ventilacioni kanali,

7'

Kosi potkopi, u poslednje vreme, izraauju se ne samo u obliku izduzene podzem­ ne wostorije (v. s1. 6), vee i u obliku spirale, kako je to prikazano na slici 7. Otvaranje leZista podzemnom prostorijom u obliku spirale primenjuje se u slucajevima kada ova pro­ storija treba da sluZi za kretanje motornih vozila i kada je neophodno savladati velike vi­ sinske razlike.

Stika 7. Aksonometriski izgled spiralnog p~tkopa. 1 spiralni potkop, 2 - okno, 3 gradevinana povrSini.

Po zavrSetku objekata otvaranja pristupa se izradi objekata pripreme, Ciji je zada­ tak da leZiste u celini, ill samo pojedine delove leZista ucine pristupatnim, i stvore usIo­ ve za radove na otkopavanju. Radovi pripreme, po pravilu, izvode se po leZi~tu, izuzev ukoUko to ne diktiraju ne· ki posebni uslovi (nepovoljan poloiaj i oblik leZiSta, loSe osobine stenskog materijala i ru· de, visoki troSkovi odrzavanja). Na sUeL8. prikazan je plan prostorija otvaranja i pripre. me jednog slojevitog leZista. U zavisnosti od oblika, dimenzija i polozaja leZista zavise i objekti pripreme. Tako u slucaju horizontalnog polozaja leZista objekti ptipreme predstavljaju hodnike po \Ina· pred utvraenoj Semi rasporeda m~usobnihodnosa (v. s1. 8). Meautim, kod strmih leZi­ Ata, pored osnovnih horizontalnih prostorija pripreme, znatno su zastupljene i kose pro. s~orlje (kosa okna, rudne sipke, uskopi, niskopi).

8

\0

"0,60

28~52

288,9:1

"020 178.9J

175.!XJ

2!JlBS "070

"Qn

289.28

"0,35

289.57

17b.12 .

Stika 8. Plan prostorija otvaranja i priprcmc ujcdnom rudniku ugtja.

m.B5

legendo g

17t.81

77167 '"0.50

Koto tererll .- Mocrost uglrnog sloJo KOto podilY slop Granica ei
31035 "020 183.40

_

Za normalno odvijanje tehnoloSkog procesa otkopavanja, u svakoj jami pored ob· jekata otvaranja i razrade, neophodno je izgraditi jos i prostorije specijalne namene. S obzirom da su ove prostorije skoncentrisane oko prostorija otvaranja (npr. okna) i izgraauju se da sluze u odredene svrhe, to njihov razmestaj, oblik i dimenzije moraju bi· ti tako projektovani da sve zajedno saeinjavaju jednu organsku celinu.Na;slozenija serna rasporeda ovih prostorija je kod jama sa visokom proizvodnjom rude i otvaranja oknima. Jedna od Serna rasporeda ovih prostorija oko okana na nivou horizonta prikazana je ; na slid 9. 4

11

10

Slika 9. Objekti oko okna. 1 - glavno izvozno okno, 2 - pomocno okno, 3 bunkeri za rudu i jalo­ vinu, 4 mimoilaznica, 5 - navoziSte. 6 - pumpna komora, 7 - vodosabirnici, 8 - protivpoi.arna stanica, 9 - magacin eksploziva i sredstava za paljenje, JO - ambulanta 11- prostorija za odmor radnika, 12 centraIna elektropodstanica.

Raspored podzemnih prostorija oko prostorija otvaranja moze biti veoma razli­ eit Gedan od slueajeva ¥.tdi se na slid 9) i isti zavisi od veceg broja einilaca, meau kojima ~u najvaZnijl: naein otvaranja leziSta, raspored transportnih hodnika, naein izvoza ru· de, vrsta mehanizacije i dr. U slueajevima kada su leZiSta velikih dimenzija, 8tO je najcesci slucaj kod slojevi· tih leZista, leZiste se deli u vise manjih delova, koja se nazivaju jarnskim poljem. Prill· kom projektovanja, obieno se ten da jamska pojla imaju pravougaoni oblik, pri cemu je duza strana pravougaonika u pravcu pruzanja a kraca u pravcu pada lensta. Na slid 10 prikazano je jedno leZiSte podeljeno na tri jarnska polja, kOja su otvorena neza visnim jam­ skimJprostorijarna otvaranja. Veoma cesto ovakva polja su i meausobno, po sarnom len-

A-A FDLJE I

ctOkno I

POLJE

m

QOkno3

Stika 10. Serna podelelefiHa najamska polja.! - okno, 2 - smerni hodnici.

10

stu, povezana jamskim prostorijama. Kada je ree 0 granicama jamskog polja razlikuju se: granica pO prn!anju koja moze biti gornja i donja, i granice pO padu. Jamska polja obic­ no se oznacavaju brojevima ill po stranama sveta. Ukoliko je jamsko polje manje-vise pravilnih dimenzija, tada se objekti otvaranja projektuju tako da jamsko polje podele na dva ill rue manjih podjednakih delova. Svaki ovakav deo jamskog polja naziva se krilom (v. s1. 10). Dimenzije jamskog polja usvajaju se tako da rezerve rude obezbeauju visegodi!nju eksploataciju i rad rudnika. Kako nije moguce istovremeno otvoriti i pripremiti celo leZi­ !te, to se ono obicno deli u pojaseve (v. s1. 11). Dimenzije ovih pojaseva zavise od vell-

A'"

12 dozo 1----- - ------ ----- =="tr';===>----

--------4 I

I _ jle'ozQ

Slikall. Podela jamskog polja na pojaseve. 1 izvozni niskop, 2 - ventilacioni niskop, 3 portni hodnik, 4 - ventilacioni hodnik, 5 - otkop.

trans­

cine jamskog polja (duZine krilaj, izabranog nacina otkopavanja i projektovanog kapacite­

ta proizvodnje. Ovi pojasevi ograniceni su sa dva meausobno paralelno hodnika, cije

rastojanje zavisi od !irine pojasa, a visinska razlika od nagiba letma. Ukoliko je visinska

razlika izmeau hodnika, koji defrni!u pojaseve, do 10 metara,!to je slucaj kod blago

nagnutih leZi!ta i leZi!ta velike mocnosti. tada se ovakvi pojasevi nazivaju etaZama

(v. sl. 11). Meautim, ukoliko je rastojanje izmeau ovih hodnika 30, 50 i vise metara, !to je slucaj kod strmih leZi!ta, tada se ovakvi pojasevi nazivaju horizontima (v. s1. 12).

I HOR. II HOR.

III HOR. Slika 12. Podela lemta na horizonte.

11

3. JAMSKE PROSTORIJE Jamske prostorije, U zavisnosti od toga kako i gde se rudarski radovi izvode, kakav im je polozaj u prostoru, obJlk, dimenzije i namena, mogu se razvrstati u sledece grupe: vertikalne, - horizontalne, - kose, komore, raskr~a i bmoth\e.

3.1. VERTIKALNE JAMSKE PROSTORIJE

u grupu vertikalnih jamskih pro'storija spadaju prostorije koje se odJlkuju velikom duZinom, a izrailene su vertikalno u Odnosu na horiozntalnu ravan. U ovu grupu prosto. rija spadaju: okna, slepa okna i vertikalne sipke. Oknom (slika 1 i 13) se naziva vertikalna podzemna prostorija koja ima neposred­ nu vezu sa povrtinom i namenjena je potrebama istraZivanja i eksploataoije leZista mineral· nih sirovina. U zavisnosti od namene okno mo~ biti glavno i pomocno. Glavno okno prvenstveno je namenjeno izvozu rude iz jame na povrsinu i provetravanje jame. Pomocno okno izrailuje se u pomocne svrhe (za prevozenje Ijudi, izvoz materjaia i jalovine, odvod· njavanje i druge svhrhe). Od toga kakva je .osnovna namena okna ista i dobijaju nazive, kao na primer: izvozno okno, ventilaciono okno, servisno okno, okno za zasip itd. Deo okna koji se nalazi ispod nivoa najni~g hodnika i sluZi za sakupljanje vode nama so vodosabimikom (v. sl. 13).

12

Stika 13. Sematski prikaz jamskih prostorija. 1 - okno, 2 - poprecni hodnici, .3 - smerni hodnici,

4 uskop-niskop, 5 - vertikalna sipka, 6 - slepo okno, 7 - istrazno okno, 8 potkop,

9 vodosabirnik.

Kod i2'45radnje okna ten se da olmo bude sto ekonomicnije iskorisceno, te iz ovog razloga olmo obicno ima vise funkcija. Najcesce se koristi: za izvoz rude, prevoz radnika, smestaj cevi za odvodnjavanje, smestaj elektircnih kablova, lestvica za prolaz Ijudi, ventila­ ciju i druge potrebe. Slepim oknom (s1. 13) naziva se vertikalna prostorija, obicno malog poprecnog preseka i male dubine, koja ima posrednu veiu sa povrSinom. Vertikalne sipke su podzemne vertikalne prostorije malog poprecnog preseka i male dubine, kruZnog ill pravougaonog preseka koje iskljucivo sluze za spuStanje rude ill nekog. drugog sipkog materijala gravitacijom. Na slici 13. prikazana je jedna ovakva prostorija. .,

13

b)

a}

3

c)

3

d)

3

2 2

Slika 14. Oblici poprecnog prcseka okna. a) kruzni, b) pravougaoni, c) elipticni, d) nepravilno eliptic­ ni; 1 - odeljenje za prolaz izvoznih sudova, 2 odeljenjc za prolaz radnika, 3 - odeljcnjc za smcstaj kablova, cevi i dr.

Oblik poprecnog preseka okna moze biti kruzni (slika 14a), pravougaorii (slika 14b), eliptican (slika 14c) ill nepravilnoeliptican (slika 14d). Kakav 6e oblik imati po­ precni presek okna, i kakav 6e se materijal koristiti za izradu podgrade okna, to zavisi od fizicko·mehanickih osobina stene i veka trajanja prostorije. NajceW oblici poprec· nog preseka okna su kruZpj i pravougaoni, dok se elipticni primenjuje rette, jer je postupak izrade znatno slozeniji. Nepravilnoelipticni oblik primenjuje se sarno izuzet­ no, i to uglavnom u onim slucajevima kada se drvena podgrada, kod pravougaonih prese­ ka, zamenjuje betonskom ill zidanom. S obzirom da svako okno ima vise funkcija, to je ovo i izdeljeno na vise odele­ nja. Na slici 14. vide se opisani oblici poprecnog preseka okna sa rasporedom poje­ dinih odelenja.

3.2. HORIZONTALNE JAMSKE PROSTORIJE Horizontalne jamske prostorije obuhvataju grupu podzemnih prostorija koje se od­ likuju velikim duZinama, a izrattuju se pOd neznatnim nagibom (od 30/00 do 50/00) u pravcu kretanja punih vagoneta (transporta rude), radi olakSanog kretanja kompozici. ja i oticanje vode. Ove prostorije mogu imati neposrednu vezu sa povrsinom i ne moraju.

14

Potkop (s1. 13) je horizontalna rudnicka prostorija koja ima neposrednu vezu sa povrsinom i namenjena je da posluZi kao veza povrsine sa podzeIIUlim radovima. Pot­ kop ima isti zadatak kao i okno, sarno sto s obzirom na njegov horizontalan polozaj transport se ne obavlja kosevima i skipovima vee vagonetirna iii trakama. Po svom obli­ ku i dimenzijama potkopi se ne raztikuju od ostalih horizontalnih prostorija. Hodnici su horizontalne podzeIIUle prostorije koje nef!1aju neposrednu vezu sa povrsinom i izrauuju se u cilju pripremanja leZista za otkopavanje. U zavisnosti od po­ lozaja hodnika prema leZistll, hodnici obicno dobijajll nazive: poprecni hodnik, poduini (smerni) ho dnik , proboj; ill prema nameni: izvozni hodnik, ventilacioni hodnik, hod­ nik za prolaz radnika itd. '

a)

b)

e)

c)

f)

Stika 15. Oblic! poprecnog preseka hodnika. a) pravougaoni, b) trapezni, c) kruini, d) zasvoaen, e) potkovicast, f) zvonast.

Obtik popreenog preseka hodnika moze biti razlieit, a najcdce je: pravollgaonik (stika ISa), trapez (stika lSb), laug (stika ISc), zasvouen (stika ISd), potkovieast (stika lSe) i zvonast (slika 1St).

15

3.3. KOSE JAMSKE PROSTORIJE

Kose jamske prostorije izraduju se pod uglom i iste mogu biti izradene u rudi ill pratecim stenarna. Isto kao i u predhodna dva slucaja kose prostorije mogu biti neposred­ no vezane sa povrSinorn i ne rnoraju.Kod prostorija koje su neposredno vezane sa povr­ sinorn razlikujerno kosa okna i kose potkope, dok kod prostorija kod kojih ovo nije slucaj razlikujerno uskope, niskope, sipke i kose proboje. Sve ove prostorije imaju istu narnenu kao i vertikalne i horizontalne prostorije (da ucine leziste pristupacnirn i da ga priprerne za otkopavanje), a razlikuju se od ovih sarno po tome sto su izradene pod uglorn. Kose prostorije obicno se izraduju kroz korisnu mineralnu sirovinu, rna da to ne mora biti slucaj (na slid 4. prikazana su oba ova slucaja). Izbor da li ce kosa prostorija bid izradena kroz leZiste ill pored njega zavisi od saniog leZista i uloge koju treba da ima ovakva prostorija. Kosim oknom se naziva podzemna prostorija koja ima direktnu vezu sa povrSi­ nom a izradena je pod uglorn vecim od 40°. Na slid 4. vidi se jedna ovakva prosto­ rija. Medutim, ukoliko ovakva prostorija nerna direktnu vezu sa povrsinorn, tada se ona naziva slepim kosim oknom. Kosim potkopom (slika 6) nazivaju se prostorije koje irnaju direktnu vezu sa povrsinorn a izradene su pod uglorn rnanjim od 18°. Niskop (slika 16) je takva jarnska prostorija koja nerna neposrednu vezu sa povrsinorn a izradena je pod uglorn rnanjim od 18°. Ova prostorija obicno sluZi za spustanje tereta pornocu rnehanickih sredstava sa viSeg na nin nivo jame.

b)

a)

~~l;:s,~~~I;S

II

I

_ _ Pravac kretanja

Slika 16. Serna uskopa i niskopa

Uskopom (slika 16) se naziva jaIpska prostorija izradena za izvlacenje tereta mehanickirn sredstvima sa niZeg nivoa na viSi i nern~ direktnu vezu sa povrSinorn. Sipkom (slika 17) se naziva kosa jamska prostorija izradena za spustanje rude sa viSeg nivoa na niZi pri cernu se rnaterijal kre6e na nize sopstvenorn teZinom. Sipke se ce­ sto izraduju sa dva odelenja, od kojih jedno slUZi za prolaz radnika i odglavljivanje sipke a drugo za spustanje rnaterijala. .

16

Slika 17. S.:ma ko,c ,ipkc 1 - oddjcnj.: za matcrijal. 2 - oddjcnjc za prolaz rad nika

I\..od kosih prostorija oblik i dimenzijc poprccnog prescka su isti kao i kod horizon­ talnih prostorija, izuzcv kosih okana kod kojih je poprecni presek najccsce eliptican ili pravougaolli.

3.4. KOMORE Komorama sc Ilazivaju jamske. prostorije razlicitllg oblika i dimenzija, kod kojih dulina nema dominantnu ulogu u odnosu na poprccni presek, kao Sto je to slucaj kod hodnika i okana. Ove prostrije su namenjene za smestaj maSina i ureaaja neophodnih za izradu podzemnih prostorija i otkopavanje lelista cvrstih mineralnih sirovina. Medu najvaznije komore spadaju: navoziste, izvoziSte, puniliste (bunker za rudu), vodosabir­ nik, pumpna komora, magacin ekspoziva, magacin materijala i alata, lokomotivska stani­ ca, mimoilaznice, sklonista i dr. jamske prostorije.

b)

Slika 18. Serna navoziSla. ,,) dvostrano. b) jcdnostrano; 1 pun vagonct. 2 - prazan vagon.:t, 3 - izvol'.l1i kos, 4 ufe.

Navozistem (stika IS) se naziva jamska prostorija koja je neposredno vezana La okno i slun za vezu izmeau okna i otpremnih hodnika, za navozenja punih vagoneta u kos i izvazanje praznih vagoneta iz koSa. Kod navozi~ta potrebno je razlikovati jednostrano navoziste - ako se navozenje punih vagoneta u kos i izvazanje praznih vagoneta iz koSa vrsi sa iste strane okna (slika ISb) i dvostrano navoziste - ako se navozenje punih vagone­ ta u kos vrsi sa jedne strane a izvazanje praznih vagoneta iz kosa sa druge strane okna (slika lSa). 17

Izvuzistem sc naziva jaillska prostorija koja sluzi za izvoz punih vagoncta iz ko­ sa i navoLcnjc praznih vagoncta u koso I ova komora, isto kao i kod navnzista, moze biti jcdnostrana iii dvostran
._Pro= purlh l(l~onei G

Sitka 19. St:llIahkl pnkaz funh'IJl: lIaVOll~tu I IZVOllstU. 1 potkop.2 ,lepo okno. 3 I 4 5 navo!I't,'.6 IZVU/I'k.7 komora Izvozne maSIIl<'.

ilodnlCi.

i\a slici 19 prikazana je dispozicija podzcl11llih prostorija sa kojc sc vidi funkcija navoziSta i izvozista. Sa slikc sc vidi ua jc izvozni potkop (l) slcpim oknoll1 (2) povczan sa viSim horizontom (3) i nizim horizontom (4), te da rudu sa viSeg horizonta je potrebno spuStati od navo21iSta (5) do izvoziSta (6), a rudu sa niZeg horizonta izvlaciti od navoziSta (5) do izvoziSta (6).

3

Slika 20: SCilla dispozicljc objcbta, oko izvoztlog okna. I -- bunker za rutlu. 2 4 - Izvo/nl ,uti (,KIP;. 5 zatv'Hac bunker".

okno, 3 -. hodnik,

Bunker za rudu (slika 20) predstavlja jamsku prostoriju koja slun za smestaj ru­ de i utovar iste u izvozni sud kada se izvoz obavlja skipovima. Ova vrsta prostorija izra­ dujc se uz okl1o iii koso okno. 18

Vodosabirnikom (slika I) se naziva takva jamska prostorija koja sluZi za sakup­ Ijanjc podzcnmc vode. Ova prostorija sc izraduje u neposrcdnoj blizini izlaza iz jame, i to 4 ~ 6 mctara ispod najnizc tackc jamc (horizonta). Ova komora vczana je najcescc vcrtikalnilll otvorom (kroz koji prolazi crevo za pumpanje vode) sa pumpnom kOll1orom izraucnom u ncposrednoj blizinl. PumpnolH kOlllorom (slika I) naziva se prostorija koja sc izraduje za smestaj pUlllpi za pumpanje vode iz vodosabirnika i izbacivanjc iz jame. Ova prostorija izradujc se u'llcposrcdnoj blizini vodosabirnika i sa ovim j..:: obicno vczana vertikalnim otvorom. Lokomotivskolll stanicon~ ucpoom (slika 9) naziva se podzemna prostori­ ja koja je namenjena za smestaj. popravku i odrzavanje jamskih lokomotiva. ,Himoila?:nicama nazivaj u sc prostorijc koje 'su izradene u horizontalnim ili kosilll jamskim prostorijama i sluze za mimoilazenjc vagoncta iIi citavih kompozicija. (}.;im navedcllih komora postoje i drugc specijalne jamske prostorije koje bi prema ovoj klasifikaciji spadale u grupu komora, kao sto su to: podzemnc kancelarije, podzemne stan ice za hitnu POl11oc. protivpozarnc podzcmne stanice i ur.

3.5. RAKRSCA Vcoma Cesto u jamama postoji potreba da se l1a odredenim mestima dva iii viSe hodnika spojc iii preseku 11a istom nivou a pod razlicitim uglovima, pri cemu ovaj spoj mora biti tako izvedcn ua citava konstrukcija bude funkcionalna i da odgovara odreue­ , nim tchniCko-sigurnosnim zahtevima. Ovakva mcsta nazivaju se raskrsCima. OU broja hodnika i njihovih uzajanU1ih odnosa zavisi ce kakav ccoblikimatiraskr­ sec. Ncka ou najcesCih slucajcva raskrsca u rudarskoj praksi prikazana su na slid 21.

a)

n

b}

c)

~ F----?:::-: "

/"

,-1.---.~-----'...l'-_-_-·-_-_-_--I

Slika 21. Serna ra1licitih oblika raskrSCa.

19

3.6. HUSOTINE Ova vrsta jamskih prostorija izdvaja sc kao poscbna grupa, nc samo po dimenzija­ l11a vee i po namcni. To su jamske prostorijc kruznog prcscka, prc(:nika od 20 mm do 1,0 i vise metara, Ove prostorije mogu imati razlicite namene, od cega zavisc i njihove dimen­ zije, Obicno se koriste za potrebe: miniranja, istraZivanja lczista mineralnih sirovina, eksploataciju (nafta, ga~, voda), za raZlle pomoene svrhe pri izradi jalllskih prostorija, (odvodnjavanje, ventilaciju-, spustanjc materijaia i dL svrhe), od cega zavisi i njihov pre­ cnik, Q

Slika 22. Busotina i njcni clementi. d - prccnik busotinc, L - duZina busotinc, a usta busotinc, b - cclo busotinc,

0:

nagib busotinc,

Kod busotina potrebno je razlikovati sledece elemente (v. s1. 22): precnik buso­ tine Cd); duZinu busotine (L); nagib bUSotine (0:); usta busotine (a) i telo busotine (b). Po duZini busotine se dele oa: kratke - do 5 m i dugacke - prcko 5 111; a prema precniku busotinemogu biti: busotine maJog precnika - do 60 nm1 i velikog precnika - preko 60 mm.

20

4. RADNA SREDINA. OSOBlNE, PONASANJE I KLASIFlKACIJA Raunu sreuinu, u kojoj se izraduju jamskc i druge pouzenme prostorije, predstav. Ija gornji cvrsti dee zemijine kore, sastavijen od stena razlicitih po svom porek. Iu, fizickim, mehanickim, strukturnim, hidroloskim i urugim osobinama. Sve ove stene mogu biti: cvrste, slabe ,lleVeZalle iii teclle. Kod cvrstih stenamineralne cestice medusobno su vezane veoma snaznim unutras· njim silama (kohezijom). ZahvaijujuCi ovim unutrasnjim vezama cvrst stenski materijal pruza otpor spoljasnjim silama koje teze da ga deformisu iii razore. U zavisnosti od karak· tera spoljasnjih sila cvrste stene se razlicito i ponasaju j poseduju razliCite fizicke, mehanicke, hidroloSke i tehnoloSke osobine. Medu najvaznije osobine cvrstih stena spa· daju: elasticnost, plasticnost, krtost, cvrstoca, tvrdoca, vodopropusnost, otpor prema miniranju, busivost i dr. Za ponasanje cvrstih stena od posebnog znacaja je poroznost i raspucalost. Ovakva radna sredina obezbeduje najbolje radne usiove kod izrade podzenmih prostorija. Slabe stene karakterisu kohezione veze medu minerainim cesticama, koje pod uticajem neznatnih spoijasnjih optereeenja veoma lako popustaju i deformisu se u ob· lasti plasticnih deformacija, sto se ispoljava veoma niskom stabilnoscu izradenih podzenmih prostorija (glina, ugalj i s1. stene). U ovu grupu spadaju i cvrste stene koje su raznim mehanickim iIi hemiskim uticajima toliko izmenjene da ne predstavljaju vise stene iz predhodne grupe. Kod izrade podzemnih prostorija U'ovakvim stenama prostorije mogu da se odrze veoma kratko vreme ako nisu podgradene. fNevezana stena predstavija skup mineraiI1.ih zrna, koja mogu biti jednorodna iii raznorodna, .kako po -vrsti, tako i po velicirii i obliku, a medusobno nisu povezana . unutraSnjh:n silama. U ovakvu vrstu stena'spadaju: pesak, sljunak, drobina i druge stene izgradene od komada koji su medusobno .cementovani nekim slabim prirodnim cemen· tnim vezivom iii kod kojih veza odsustvuje. Osnovna osobina nevezanih stena, koja je od interesa kada je u pitanju izrada jamskih i drugih podzenmih prostorija, ogieda se u lakom obrusavanju otvorenih povrsina, sto predstavija opasnost po radove koji se pod zemljom izvode. Obicno u pravcu slobodne povrsine sipke stene se obrusavaju sve dok zaruseni rna. terijai ne zauzme neki poioZaj pod uglom o:.Ovaj ugao ne moze biti veCi od nekog kritic. , nog ugia 0:0, koji se naziva. uglom prirodne ravnoteie. Pri ovom ugiu mineralna zrna se na· laze u stanju ravnoteze i tada stena miruje, ukoliko je ne poremete neki spoljasnji fak· tori. U ovakvim radnim sredinama izrada podzemnih prostorija nije moguCa bez pose· bnog obezbedenja.

2'1

\.

U tecne stene, u ruuarskoj praksi, spadaju nevezane VOUOI1l zasicene stene raz­ licitog granulol11etriskog sastava, koje imaju sve osobine tecnosti. U zavisnosti os spoljas­ njeg pritiska tecne stene mogu biti: bez pritiska i pod pritiskom. Tecne stene, koje nisu pou pritiskom, preustavljaju sl1lesu (preska, gline ilovate i vode) koja nije izlozena nekom spoJjasnjem optereeenju. Ovakve stene, zbog malog ko­ eficijenta filtracije. zadrzavaju u sebi svu vodu, sto im ol1logucava pokretljivost. Kretanje ovakvih stena vezano je za gravitaciju. Tecne stene, koje se nalaze pod pritiskom, imaju isti sastav kao i predhodne, same sto se nalaze pod velikim hiurostatickim pritiskolll. U zavisnosti od velicine hiurostatic­ kog pritiska, zavisiee i brzina kretanja i pokretljivost stenske mase. Radna sredina koju izgrauuju tecnc stene je veoma nepodesna za izradu jamskih i drugih podzemnih prostorija, zbog lake iZlllene oblika ove mase. Ovo je i razlog, da uko­ liko se u ovakvim sreuinama llloraju izradivati jamske prostorije, iste se moraju pred­ houno poboljsati, kako bi sc stvorili sto normalniji uslovi rada. Ne same tecne, vee i sve druge stene sadrze izvesnu kolicinu vode, koja moze bi­ ti slobodna, hemijski iii fizicki vezana. Oblik i kolicina voue u steni unmogome uefini­ su i ponasanje stene. Podzemne prostorije za potrebe jamske eksploatacije, kao i druge potrebe, izraduju se u cvrstim i slabim stenama, dok u nevezanim i tecnim same izuzetno, s obzirom da oveposlednje dye radne sredine izuzetno su teske za rad, izradu i odrzavanje podzemnih prostorija. Medutim i cvrste i slabe stene, i ako predstavljaju po uslovima rada znatno bo­ Iju radnu sredinu. u odnosu na nevezane i tecne stene, u odredenim uslovima mogu takode predstavljati sredine sa veoma losim radnim karakteristikama. Razlozi za ovak­ vo ponasanje su najcesei: nedovoljna mehanicka cvrstoca stenskog masiva iii losi hidro­ loskj uslovi. Ponekad su prisutna j oba ova cinioca. Zbog nedovoljne cvrstoce stenskog masiva stabilnost izradene podzemne supljine veoma testo dolazi u pitanje, dok zbog losih hidrolosih uslova - velikog priliva vode, ponekad rauovi na izradi moraju bili i obustavljeni. Osim na stabilnost podzemnih prostorija vrsta stenskog materijala ima uticaja i na otpore koji nastaju pri razaranju ucla stenske mase odredene da se ukloni pri iskopu. Veei otpor prema razaranju pruzice stene koje poseduju: veeu mehanicku cvrstoeu, zilavost, abrazivl1ost, homogenost i sveZinu (sto je odlika cvrstih stella), od onih stena kod kojih su svi ovi parametri sa niZim vrednostima. Sa stanoviSta otpora prema razaranju najnepovoljni­ je su cvrste stelle. Ovi otpori u strucnoj literaturi nazivaju se tehlloloske osobillc.

4. 1. ST ABILNOST STENSKOG MASIV A

Stabilnost podzemnih prostorija, pa i onih koje se izraduju za potrebe jame, je od izuzetnog znacaja kada je u pitanju izrada i eksploatacija istill. Pod pojmom stabilnosti podrazumeva se osobina stenskog masiva da sacuva oblik i dimenzije izradene prostorije, pri cemu deformacije dela stenskog masiva koji okruzuje podzenmu prostoriju, ne izlaze

22

van oblasti elasticnosti materijala. Ovakva radna sredina naziva se stabilnom i ne izisku· je podgradivanje. Za razliku od stabilne radne sredine odredeni stenski masivi se veoma lako deformisu sto dovodi do pojave pukotina i obruSavanja. Ovakva radna sredina na· ziva se nestabilnom i iziskuje podgradivanje. ObruSavanje, kod nestabilnih stenskih rnasiva, moze da ima jedan od sledecih obli· ka: a) Obrusavanjc nastalo kao posledica sopstvene teZine stenskog matcrijala, b) Obrusavanje nastalo kao posledica povecanih na prczanja u dclu stenskog masiva oko podzellUlc prostorije i c) Smanjenje poprecnog preseka podzemne prostorije nastalo kao posledica plastiC· nog ponasanja stenskog masiva, izazvanog povecanim naprezanjem u delu sten· ske mase oko prostorijc Hi pojavom bubrenja. Da Ii ce neki stenski masiv biti stabilan iIi ne, to zavisi od veUkog broja cinilaca, medu kojima se posebno istiCu: cvrstoca stenskog materijala od koga je izgraden stenski , masiv, plasticnost i karakteristika tecenja materijala, grade stenskog masiva, stepena ostecenja i degradacije stenske mase, pukotina i drugih ostcenja, kao i nacina izrade sa· me prostorije. 4.1.1. C:VRSTOC:A

Cvrstoca predstavlja osnovnu mehanicku karakteristiku materijala pa i stene i sten· skog masiva. S obzirom na naCin odredivanja cvrstoce kod stena i ruda, obicno na maIim neostecenim uzorcima, dobiveni rezultati su uvek. veci od stvarne cvrstoce masiva. Ova razlika proizilazi kao posedica znatnog ostecenja stenskog masiva, koja kod maIih uzoraka se iskljucuje. Ova oslabljenja stenskog masiva najcesce su vezana za pojavu puko. tina i druge oblike degradacije stenske mase. Odnos izmedu vrednosti cvrstoee odredene na rnalim uzorcima i stvarne cvrstoee stenskog masiva naziva se koeficijentom ostecenja (n). Brojna vrednost koeficijenta ostecenja stenske mase moze se odrediti eksperimentalno ill racunski. Eksperimentalni postupak, i ako daje pouzdanije podatke, primenjuje se sarno u izuzetnim siucajevima, s obzirom na organizacione i finansiske teSkoce vezane za njegovo odredivanje. Racunski postupak, i ako je manje pouzdan, primenjuje se znatno cesee i za njegovo odredivanje postoji vise nacina. Prema G.L. Fisenku' koeficijent ostecenja stenske mase moze se odrediti po ob· rascu: n =

L

1 + a: In -1­

gde su: a: -koeficijenat koji zavisi od jednoosne kohezije stenskog materijala odredene na malirn uzorcima, daN/cm 2 (v. tabelu 1), L - velicina dela stenske Jl1ase koja je izlozena razaranju, m I - srednja velicina razorenog (odvaljenog) komada, m.

23

TABELA 1

Grupa

Opis

st~l1skog

st~lIa

III,

II.

L

Ill.l,iva i na~'il1 poja\ Ij ivanja pukotina

Slabo Lbij~IIC i pukoLinama n~znatno ostc(;cnc pcscan~1SJinovitc naslagc, Zbijcne peseano1Slinovitc naslagc, pukotine v..:rtikalno orijcntisanc na slojc· Vllv,l

Kohc/.ija. C,tlal\/.'rn 2

Kodid­ jCllt, a:

4-9

0,5

10~20

2,0

1ako kaulilli/ir.UlC aUl'lhll, ,lell":

30~80

2,0

Z bijcnc pcscanc1Slinovitc naslage sa pukotinama koso orijcntisanim u odn'osu na slojcvitost

30~80

3,0

Srcdnje cvrste slojevitc stene sa pukotinama normaino'orijentisanim pr~ma ravnima sJojcvitosti

100--150 150-170 170-200

3,0 4,0 5,0

Cvrsk st!.!nc sa pukotinarna kojc prcsccaju masu uglavnom normal no

200-300 > 300

6,0 7,0

tvrste cruptiVllc stene sa koso f..tLVlj<':lI11ll pukotin..tlll..t

>

200

10,0

Vrednost koeficijcnta a: za razlicite stene (prema G .L. Fiscnku).

Kriterijurn odredivanja koeficijenta o§tecenja stenske mase prema G.L. Fisenku predstavlja opste pravilo, koje u sebi sadrZi i sve slabosti ovakvih re§enja. Stoga je sovjet. , ski istraZivac G.A. Krupennikov predlozio da se za potrebe izgradnje okana koeficijent ostecenja stenske mase odreduje prema podacima iz tabele 2. TABELA 2

Stcpcn oslabljcnja

K..tfakterislik" stcnskc mase

Koefieijcnt ustcecnja n

I'o![mno monolitni slojcvi prcko 1 m moenosti. Slojcvi koji imaju prcko 1 m mocno~"t i ne prcscea ill viiic od jedan sistem pukotina, kojc su medusobno udaljenc viSe od vcliCinc poluprecnika okna

1,0

Slojevi mocnosti od 0,5~ 1,0 m, kojc ne prcseca viSc od dva sistema pukotina, cije mcdusobno rastojanje nije manje od 1/2 polu­ prccnil.a okna

07

Bitno o:Jabljc· ne stene

Slojcvi ispod 0,5 m sa tri sistema pukotina, cije j.: m.:dusobno rastojanje vece od 1/2 poluprecnika okna

0,3

Izuzctno oslab· ljcne stene

Nanosi. Rconi geoloSki oStccenja. Cvrsti masivi kod kojih se javljaju tri i viSe sistema pu­ kotina sa medusobnim rastojanjem manjim od 1/y' potu­ prccnika okna

Ncoslabljcnc stene

Umcrcno oslab­ ljenc stene

Koeficijent oStecenja stenskog masiva za slucaj izgradnje okana (prema GA. Krupe­ nikovu).

24

-

Na osnovu izvedenih istraZivackih radova u imlustriskim uslovima, i proucavanja ponasanja krovinc i bokova horizontalnih prostorija u rudnicima ug\ja SSSR, V.V. Rajski je predloZio empiriskc obrasce, koji za slucaj horizontalnih prostorija, odreduju vrednost kocficijenta ostecenja stenskog masiva. Prema Rajskol11 potrebno je razlikovati dva slu­ caja: a) kadajc 300 :r;;;; Rp :r;;;; 900 daN/cm 2 n = 0,35 + 0,0002 Rp 0,06a; b) kadaje 900 :r;;;; Rp :r;;;; 1800 daN/cm 2 n 0,00055 Rp - 0,1. Ovi kriterijumi vaze za slucaj ako je po\ovina sirine hodnika u granicama izmedu 3 i 6111 (3 :r;;;; a :r;;;; 6).

4.1.2. TECEN)E I POSLEDICE TECE:\JA Prilikol11 koriscenja podataka 0 cvrstoCi dobivcnih na malim uzorcima,neophodno je OSi111 koeficijenta ostecenja (n), vezanog za raspucalost i druga mehani~a ostecenja stenske mase, imati u vidu i reolosko ponasanje stenskog materijala. Naime ispitivanja koja su vrsena u OVOI11 pravcu ukazala su da pod uticajem dugotrajnih opterecenja u sten­ skoj masi se javljaju mnogobrojnc mikroprsline, nastale kao posledica deformacije. Kao posledica pojave mikroprslina dolaz! do snizenja vrednosti mehanicke cvrstoce stenskc lllase,O cemu pri proracunima treba voditi racuna. U slucajevima kada se ocekuje dugo. trajnije delovanjc spoljasnjeg optereccnja vrednost mehanicke cvrstoce potrebno je ullla­ njiti, osil11 sa koeficijentom 'ostccenja, jos i sa uticajem reoioskog cinioca, koji je paLlial kao koeficijent tecenja (0· Prema tome, cvrstoca odredena na malim uzorcima, kod dugotrajnih spoljasnjih opterecenja, proracunace se po obrascu (samo za slucaj kada je reo oloski uticaj u pitanju): R

(t

=00 )

:::

~·R

(t

=0)

.

Na osnovu izvrsenih ispitivanja vrcdnost kocficijenta tecenja zavisna je od cvrsto­ Ce samog stenskog materijala i grubo se moze prikazati sledecim odnosima: a) za R b) za R

p(t=o)

p (t

=0)

od 100 do 600 daN/cm2 4

preko 600 daN/ cm 2

= 0,7

0,8;

~ ::: 0,8

0,9.

~

Potrebno je posebno istaci da osim cvrstoce, na tecenje,pa samim tim koefjcijent tecenja, imaju uticaja jOs poroznost i vlamost.

na

25

4.1.3. RASPUCANOST

Iz predhodnih izlaganja se vidi, da kada su u pitanju cvrste i slabe stene, za nji. hovo ponasanje, sa stanovista stabilnosti, od posebnog znacaja jc da Ii je stcnska masa osteecna pukotinama i u kolikoj meri. Na osnovu iskustva zna se da su sve stene, u manjoj iii veeoj meri, ispresecane pukotinama, koje opet imaju svoj uticaj na stabilnost i Ilidro­ Josko ponasanje stenskog masiva. Prema intcnzitetu pukotina i broja sistema pukotina,; koje presecaju stcllsku masu, stenski l1lasiv Illoguee je podeliti u vise kategorija. U tabcli 3 prikazana je jedna od ovakvih klasifikacija. TABELA 3 1-.:')1,

tJf'h :')h n:\l-..v:;

II1;...l

L "Cr."PIICJII



IllUSlV

II. Siabo raspucan

masiv

lihl31\..l

I'ra~li'::no !,uk(ltinc ,u na !.lj,.Villl o,bl"jdlljlllla da tlclllU­ jU utlCaja na lzgradcnu podzcmnu prcostoriju. Stcnski musiv kod koga postoji samo jcdan sistcm pukoli· na o;a mcdu,obnim rastojanjcm mcdu pukolmama iznad I m.

Ill. Sr~dnjc ra,pucan masiv

Slcnskl masiv oslcccn sa dva sistema pukotina, eije sn:d· njc mcdusobno raslojanjc jc iznad I m.

IV. Jako raspucan mastv

SlcnskI maSlV ,a ViSe sistema pukotina, kod kojlh jc mcdu­ ,obno rastojanj.: mcdu pukotmama iznad 0.5 mctara.

\' Izrazitco raspu­

Stcl1"ki I1lllsiv sa vi~e sistema pukolinc, kod kojih jc srcd­ tlJ~ 11ICI,L., ,hill> i ",lvj"Hj... bl0J U,2 III

wn Ill..l,..,IY

Prilikom prOCClll' ,['-'pl'lla raspucanosti (osteeenja) stenskog masiva potrebno je ima­ ti u vidu, da sa stanovista stahll.nosti, nema tako izrazit znacaj gustina pukotina, vee ori­ jentacija i broj pukotinskih sistema. Isto tako od znacaja sa ovog stano vista je i cinjenica da Ii su pukotine zapunjene iIi otvorene. Pored navedene klasifikacije stenskog masiva prema stepenu raspucanosti postoje i druge klasiftkacije, predlozene od razlicitill autora (Miler, Harli, Subin i dr), medutim sve su one iii uslovne Hi izradene samo za odredene slucajeve. Nedostatak svih OWl klasifi­ kacija, uglavnol11 se ogleda, u njihovom opisnom prikazivanju pojedinih kategorija. Pored prirodnih faktora, koji imaju uticaja na pojavu pukotina i pukotinskih sis­ tema u stenskom masivu (genet ski faktori, tektonika, dehidratizacija, propilitizacija, kao­ linizacija i dr), na osteeenost dela stenskog masiva u neposrednoj blizini izradene podzem­ ne prostorija imaju svog udela i tehniCki cinioci. Jedan od najvaznijih tehnickih cinila­ ca je tehnologija izrade, koja neposredno utice na sekundarnu pojavu pukotina u sten­ skolJ1 masivu. Ispitivanja su pokazala da kod primene tehnologije izrade podzemnih prostorija uz pomoe ekspioziva, pojava sekundarnih pukotina moze biti znatna, i od uti­ caja na kvalitet i ekonomiju izrade. Zapazeno je da gustina sekundarnih pukotina u sten­ skom masivu posle miniranja zavisi od vise cinilaca, medu kojima su najvazniji: cvrstoea

26

stenskog materijala, orijentacija prostorije u odnosu na pruzanje stenskog masiva, vrsta cksploziva i naCin miniranja. 0 veliCini zone zahvacene sekundarnim pukotinama oko podzemne prostorije, kada se ista izraduje miniranjem , P lA. Taranov sa svojim saradni­ cima dosao je do rezultata koji su prikazani u tabeli 4. TABELA 4 Ji.ocfic.i... llt 0vr.\t! 1\ "

f

Dubill:.t r."pULJn"

!,"slc Illlf,ir.mja ('Jl~r..:no od !..u,.lure pru>luriJ'), ell!

lO1l1: 'l •• stJk

I'll !..Ulllu"IUIll 1I,,:.JlJuju

KuJ uLJi':lIug 1Il1'Il1Juja

3

123

155

6

24 11

45

M.5

76

Vdiclfla raspucanc zone nastal" kao poslcJica miniranja (prema P JA. Taranovu i dr.)

4.1.4. KRHERIJU:v1 ST ABILNOSTI Sklonost ka obruSavanju konture podzemne prostorije vezana je za: petrografski sastav i cvrstocu stenskog materijala, zatim makrostrukturu i gustinu i orijentaciju pukoti­ na u masiva. Uticaj dubine je tek sekundarnog znacaja. Ispitivanja koja su izvrsena u Sov­ jetskom Savezu pokazala su da 64 % od svih obruSavanja u oknima desavaju se do dubine do 200 111. Isto tako statisticki je utvrdeno da oko 80 % svih obrusavanja stena iz boko­ va deSava se u slucajevima kada je okno sa precnikom preko 7 m. Ovaj podatak ukazuje da na sklonost ka obruSavanju ima uticaja i velicina prostorije. Sa stanovista izrade jamskih i drugih podzemnih prostorija, kao i izvodenja radova pod zemljom, od prakticnog znacaja su, kada ie u pitanju procena stabilnosti stenskog ll1asiva, dva slucaja: slucaj kada se prostorije izgraduje u cvrstim i slabim stenama sa krtim ponasanjel11 i stenama koje sc ponasaju plasticno. S obzirom da su oba ova slucaja znacajna za rudarsku praksu bie.: I Jctaljllije, svaki posebno, i obradeni.

4.1.4.1. Kriterijutn stabilnosti kod cvrstih i slabih stena Jedan od u praksi prihvacenih kriterijul11a, kada je u pitanju procena stabilnosti stenske mase, zasnovan j~ na veliCini naponskog stanja i nosivosti dela stenske mase koja se analizira. Opsti kritcriJum, nu bazi teorije elasticnosti, moguce je napisati u obliku: I . II

~~.

n . R

( 4.1.)

koeficijent konccl1tracije naponu (od 1,3 3:0), "I zapreminska teZina stenskog matcrijala (gpstina), H dubina posmatrane tacke{prostorije) , em ~ koeficijent tecenja, n - koeficijent ostecenja stenske mase, R cvrstoca (pritisna iii zatezna), daN/cm 2 .

gdc su: k

27

Ukoliko je leva strana jednacina (4.1) manja od desne stral1e, moze se smatrati da opterecellje izazvano hidrostatickim pritiskom i poremecajima nastalim izradom pod­ zemne prostorije, nece preCi kriticnu granicu cvrstoce i prostorija ce biti stabilna. Oslin kriterijuma iskazanog nejednacinom (4.1.), 0 stabilnosti stenskog masiva, moze se donositi sud ina osnovu tz. koejicijenta stabilnosti prikazanog u obliku: II

"Y

S

(4.2.)

Rp

Prema ovom koeficijentu JU Z _Zaslavski je za cvrste i slabe stene sa krtim ponasanjem predloZio klasifikaciju stenske mase prema. stab ilnosti, koja je data u tabeli 5. TABELAS. SlL'pen

VrcJnu>1 S u za\l>llo,1I oJ paclnog ugla ,knJ

~tJbil-

l1,,~ti

I

, B1Jgullagllul~ StJbilne Sn:unjc stabil­ ne I\<:stabilnc

Nacin podgradivanja

StUll\': :,t ... u\.!

< 0,25 0,25-0,40

<0,30 0,30-0,45

0,25-0,65

0,45-0,65

Zastitna laka poclgraJa. Ncpotpuni pougraJni okviri. Zatvorcna popustljiva luena ~ cdi';na poJgrada.

Klasifikacija stenske mase prcma stabilnosti prcma JU Z. Zaslavskom.

Pre111a opaZanjima koja su izvrsena u rudnicima SSSR-a, kod stabilnih stenskih masiva deformacije konture prostorije ne prelaze 50 80 mm, tako da ovakve deforma­ cije ne iziskuju neki poseban slstem osiguranja. Radi osiguranja podzemne prostorije do­ voljna je neka laka sigurnosna podgrada sa zadatkom da spreei obrusavanje manjih koma­ da stena iz oslabljene zone. Kod srednje stabilnih stenskih masiva deformacija konture podzemne prostorije ne prelazi 200 111m i ne iziskuje neke posebne mere zaStite. U ovakvim slucajevima dovoljna je okvirna popustvljiva podgrada. Za nestabilne stenske masive karakteristieno je da se po izradi podzemne prostori­ je stenski materijal po konturi prostorije obrusava, jer deformacije prelaze 200 mm. U ovakvim sredinama obrusavanje stena iz krova i bokova praceno je i izdizanjem podi­ ne, sto iziskuje veoma snaztlu, i zatvorenu podgradu. Problem stabilnosti proucavao je iF. Mor, koji je za ovaj slucaj predloZio sledeci kriterijum:

s

=C

( 1 + sin . it' )2

(4.3.) "Y' H (1 - sin· it' )

po kome ukoliko je s

>

4 prostorija je stabiIna. U obrascu (4.3.) oznaeeni su sa: C it'

28

kohezija, daN/cm 2 i ugao unutrasnjeg trenja.

4. J .4.2. Kriterijull1 stabilnosti kod stena sa plasticnim ponasanjem Analogno kritcrij UI11U pod (4.1), kod stena sa plasticnim ponasanjem, 0 psti oblik uslova stabilnosti moze se napisati u formi

k·'Y. 11 gl-Jc je

~.

~ . n·

R ·Ks ,

(4.4.)

pa/2 - 1 ~=

sin·
+ 1.

(4.5)

Sa Kg oznacen je koefidjcnt koji karaktcrisc povctanjc stabilnosti stena sposobnih da sc plastiCno dcformisu. Sa a oznaccn je izraz 2 . sin. {J

a

=----­ I - sin·
P - pokazatelj plasticnog ponasanja stcllskc masc. Analogno klasifikaciji JUL. Zaslavskog (tabela 5) i za stene koje se plastiC no deformisu moguce je saciniti odgovarajutu klasifikaciju prema Ks. U tabeli 6 prikazana je jedna ovakva klasifikacija.

TABELA 6. ')h"P~fl :>t..illh,':~ll

l\.u~li,il~nt

Sl... Hlna - Srcdnjc ,tabilna r-;,'slahiIIlJ Podda

,l~na

;.l

l.0

K,

1.1

I .1 - 1,8 vE" ud 2

pl.l,li';llI111 pona£"'llj~m po (suvj.:tski izvori).

'l~p..:nu

stabilnosll

Prema JU. Z. Zaslavskom pod ina horitozntanih prostorija bite stabilna ukoliko izdizanje nije vete od 200 mm. Prema ovom autoru ovaj uslov je ispunjen ako je: Rp

2·a = A 'Y·B

(4.6.)

gde je: A - koeficijent koji uzima u obzir poloZaj hodnika U odnosu na leZiSt:e (sloje­ ve), za poprecne hodnike A = 1,6 dok za sve ostale A =1,22.

29

4.2. F1ZICKO-MEHANICKE OSOBINE STENSKOG MASIVA Fizicko-mehanicke osobine stenskog masiva predstavljaju jedan od osnovnih pa­ rametane na osnovu kojih se vrSi izbor tehnoloSke ~eme izrade, izbor podgradnog materi­ rijala i konstrukcija podgrade. S obzirom da su stene veoma razlicite, ne sarno po svom sastavu vee i po gradi, to je i razumJjivo da razlicite stene imaju i razlicite fizicko-meha· nicke osobine. Ova razlika ponekad moze biti takva da u itoj steni na razlicitim mesti· ; lila ista osobina ima razlicite brojne vrednosti, asamim. tim i nejednako se ponasa. Mnogo­ brojne pukotine, mineralna osteeenja vezana za izmenu stenskog materijala (kaoliniza­ cija, glinizacija, propilitizacija i dr. pojave koje degradiraju stensku masu) menjaju osobine stenske mase po prostiranju, tako da za sada sva ispitivanja;posebno mehanickih osobina, odnose se sarno na deo stenskog masiva odakle je uzorak uzet (laboratoriska ispi· tivanja) ill na mesto na kome su ispitivanja vrsena (terenska ispitivanja). Ova pojava pred. stavlja i osnovni nedostatak rezultata mehanickih o sobina dobivenih bilo laboratoriskim ill terenskim postupcima. U cilju otklanjanja ovakvog nedostatka, vezanog za procenu fizicko-mehanickih osobina stenskog masiva, treba se pridrZavati slede6eg: a) VISiti procenu mehanickih karakteristika, ne za citav masiv, vee sarno za odre­ dene njegove delove, na primer po osi okna, po osi hodnika i s1. b) Mehanicke karakter~stike dati za sve promene i uocene anomalije u izdvoje­ nom delu stenskog masiva. c) Mehanicke karakteristike odredene laboratoriskim iii terenskim metodarna neop­ hodno je umanjivati saglasno stepenu o~teeenja stenskog masiva. (V. Poglavlje 4.1.). Osim osnovnih fizickih i mehaniCkih osobina stenske mase (zapreminska i nasipna teZina; cvrstoea na pritisak, zatezanje, savijanje i smicanje,modul elasticnosti, Poasonovi koeficijenti i dr) za izvodenje rudarskih radova pri izradi podzeh111ih prostorija od poseb­ nog interesa su jos i neke druge fizicke i mehanicke osobine, kao sto su: ugao prirodne ravnoteze, rastresitost, plasticnost, tecenje, nosivost, abrazivnost, kontaktna cvrstoea i druge. Vise 0 ovim osobinama moguce je naci u odgovaraju60j strucnoj literaturi. Kao sto je vee ranije istaknuto, kod mnogih tehnickih proracuna, kao polazni elementi usvajaju se mehanicke karakteristike stenske mase odredene na osnovu malih uzoraka. 0 znacaju ovih podataka bilo je vise govora u predhodnim poglavljima, iz ko. jih je bilo mogu6e sagledati neophodnost umanjenja vrednosti mehanickih osobina utvrdenih na malim uzorcima. Pored, u ranije citiranim poglavljima u vezi odredenih kri· terijuma, za umanjenje u praksi, veoma cesto, u ove svrhe koriste se i statisticki obrade­ ni podaci prikaiani u odgovarajucim tabelama. Tako u tabelama 7 i 8 dati su kriterijumi za smanjenje mehanicke cvrstoee u zavisnosti od karaktera stenske mase po stabilnosti i koeficijentu cvrsto6e po Protodakonovu. Na osnovu koeficijenata iskazanih u nave· denim tabelama mogu6e je proceniti mehanicke osobine masiva na osnovu rezultata dobi­ venih na malim uzorcima.

30

TABELA 7. Broj grupc

StL'pcn slJbiltll1s­ SII

Kod­ klJClll

r

Rast

R.lst.

m.:du puko­ tina­ rna. In

nlcdu slu­ Jl'li­ ma,nl

Kodi,ii,nti SlliL.:nja

Ukupni koefici-

Cvr~l '\,.!I.: L..l

T.:Ccnje,

~

OSh-ce­ llje puko­ linama, n

Slo­ j. VIt( i~l.

Cll! ~llJ-

ienja cvr­ stoet:, ku

III

l.

2.

3.

-1

5.

6.

P"lpuno nes­ t.lbilnc st.:nl' ,,"oje se lako obrusavaju ;\cstabilne slene koje w 1.lko obruSa­ vaju Slabijc stabilIll' st.:nc kojo.; s,' sred njco b­ rUSavaju Srednje sta­ bilnc stene koje se leZc obru­ SJvaju Slabilne i t--sko sc ollrusavaju Vcoma stabilIII: stene koje " tdiko obru'"IJ)U

1 -2

2·3

3-4

4-6

6-9

9-16

\Ianjl' od

\\anjc od

0.03

0,05

0,03

0.05

do

do

010

020

0,1

0,2

do

do

0,5

0,5

0,2

0,5

do

do

0,5

1,0

0,5 do

J ,0 do

1,0

3,0

Vise od

\' is.: od

1,0

3,0

0,64

0,60

0,65

0,25

070

0,68

0,77

0,35

0,80

0,75

0,82

0,45

0,85

0,80

0,90

0,60

0,90

0,89

0,95

0,75

0,95

0,95

U,98

0,90

Kocfi..:iJCllti ;llilclljJ 0vr,tuc.: odrcdcnc na mulllll uLor,:i11la La (prcma sovjelskim izvorima),

cvr,h

i sL,llc Slene

Iz tabela 7 i 8 vidljivo je da je jedan od veoma znacajnih parametara za identifi· kaciju koeficijent cvrstoce po Protodakonovu (t). Da bi se podaci iz navedenih tabela mogli pravilno kroistiti, neophodno je ukazati na nacm njegovog odredivanja, Prema Protodakonovu koeficijent cvrstoce (t) je parametar koji se odreduje na osnovu podataka o jednoosnoj pritisnoj cvrstoCi odredenoj na malim uzorcima pravilnog geometriskog obli­ ka. Izvorni obrazac za odredivanje koeficijente cvrstoCe po MM. Protodakopovu dat je u obliku

f=~ 100'

(4.7)

31

a korigovana vrednost po Baronu Rp

f=-

+

300

jR

p

,.

30

gde je: Rp - jednoosna pritisna cvrstoca odredena na pravilnim malim uzorcima, daN/cm 2 . TABELA 8. Broj grupe

St.-pen stabilnos­ sti

Kod­ idjcnt f

Rast. medu puko­ tina­ rna, rn

Rast. mcdu s\,)-

JCvi­ ma, rn

Koel iL'i1 "11 II slliixnja C;-'bldCC ta

TCccnjc,

~

Oskcc­ nje puko­ tinarna, n

Slo­ j, ;l­ tost,

Ukupni ko..:fi,i­ ellt SIlI­ zl.:nja (-Vf­ stoe..:, ku

III

1.

2

3.

p

4.

Potpuno ncs­ tabilni slo­ jl.:vi koji 5e lako obru&!vaju Ncstabilni slojcvi koji 51.: lako obru­ Savaju Siabijc sta­ bilni stojc­ vi koji sc srcdnje ObFU· Savaju Srednjc sta· b ilni slojcvi koji se teZe obrusavaju

0.4-0,6

0,6-0.8

O,8-I.2

U-1.9

Manjc od

Manjc od

0.01

0.D25

0,01

0,025

do

do

0,05

0,07

0,05

0,07

do

do

0,15

0,20

0,15

0.20

do

do

0,25

0.50

0,73

0,60

0,70

0,3

0,80

0,84

0.88

0,6

0,85

0,90

0.93

0,7

0,9

0',94

0,96

0,8

Kocfidjcnti 5nizenja cVfstncc odrcdcnc na Illalim uzorcima u u",lju (prcma sovjctskirn podacima).

Od posebnog interesa za rad na izradi podzemnih prostorija je i osobina stenskog materijala poznata pod nazivom rastresitost. Ova osobina brojcano se prikazuje preko koeficijenta rastresitosti (kr), cija vrednost zavisi od cvrstoce stenske mase. U tabeli 9 prikazane su prosecne vrednosti ovog koeficijenta za neke od grupa stena,

32

TABLLA 9. Koefkii,'nt r",tr.,It",lI, kr

Vrst.! ,Vile

1,05 - 1.15 1,20 1,25 1,30 - 1,50 1,40 - 1.50

·P"'.Ik Glina

Mcke cvrstc stelle TvrGC cvrst" stellc

Sa stano vista primene mehanizacije za rad na izradi podzernnih prostorija, od poseb­ nog znacaja su jos i osobine stenske mase poznate kao kontaktna cvrstoca i abrazivnost. Ne ulazeci dublje u analizu ovih osobina, bice sarno prikazane nekeod klasifikacija, iz kojih je moguce videti ponaSanje stenske mase prema ovirn parametrirna (v. tab. 10 i 11). TAllLLA 10. KJ.rah.t"r ',tika abrazivnosti

POh...I/J­

S ten a

tdj

abrazi­ vnosti, J,l11g

I.

II.

III.

IV.

Sa stvim nea brULiv­ ne stene

5

Kn.:t:njaci. mnlllcri. Illckc sllllidnc rude bez kvarca (galcnit, sfalerit, pirhotin), ap­ alit, kamena so.

Malo abrazivnc stene

5 -I 0

SuIfidnc rude, baritno-slllfidnc rude, argi­ losisti, meki Skriljci, Skriljavi ugljevi, glitld i 51.

Pojacano abrazivne stene

10-18

Roi.njaci, ll1agmatske sitnozrnaste slene, kvarcni sitnozrni peseari, rude gvoi.da, evrsci krecnjaci.

Sred njcabrazivnc stene

18-30

V,

Stene sa nesto vecom abrazivnos· eu izna'd srcdnjc

VI

Stene sa povise­ nom abrazivnoscu

30-45

45-65

Kvareni peSeari, silnozrni dijabazi, krupno­ ani piril, arscnopiril, lieni kvarci!. kvar­ ctlo-sulfidne rude, sitnozrne magmatske stene, kreenjaci sa sadriajem kvarca. Srcdnjczrni i krupnozrni kvarcni pcseari, ncfelilski sijeniti, sitnozrni graniti, sit no­ LIni dioriti, porfiriti, gabrognjscvi. Sn:dnjczrni i krupnorzni graniti, d ioriti. !;randioriti, porfiriti, ncfcliti, sicniti, kera­ tofiri, pirokseni, amfiboliti,. kvarcni skrilj­ ci, gnajscvi.

VII

Visokoabrazivne stene

VIII.

Stene sa visokim stepenom abraziv­ nosti

65 -90 prc!ko ')0

Porifiri,diorili, graniti, granilodiorili, Stene kojc u s..:bi sadric korund.

Klasil i\"acija sIena po abrazivnosti (a)

33

TABELA II. KOI1t..~tlla Kat~go-

rIJa

I.

,

S t c

~40

Clinoviti skriljcl. argilosisti, fllitski skriljci slabi [,dearii I sl. stene. I''::ieani skriljci, krupnozrni pc!ieari, kreenjaci.

II.

40-65

III.

65-125

IV.

125 245

,V.

245-450

>

VI.

a

evrstoca, Pk' tlaN!IllIll~

450

II

Cvrstl Skriljci, sltnozrni i srctlnjozrni pelicari, IIlcrmer. cVTsti krccnjacl. \lnoge rutle metala, apati!, tlijabaz, sitlcrit, skar­ lIovi i sl. stene. (,ra lIlt I, kvardti, skarn, grallllioriti, pirok selllt i is!. stene. V CO III a tvrdi skarnovi. grand ioriti i drugc ,kIlt".

Radi sagledavanja povezanosti vrste sknskog materijala, njeogovg porekla i minera­ lnog sastava, sa mehanickim ponaSanjem i fizickim osobinama, u narednoj tabeli (tahela 12) date su sarno neke od fizickih i mehaniCkih osobina za razlicite grupe stena. Prikaza­ ne podatke treba shvatiti sarno ilustrativno, jer s obzirom na ranije recene, svaki podatak vezan za mehanicke osobine stenske mase mora biti podvrgnut posebnoj analizi i odnosi­ ti se za konkretne uslove. I A 131 LA 11.

Stena

Gustina t/m 3

Kvarcit lJijabaz 5 ilifikoV".Ini pcilcar Granit Krcenjak \t()rmcr \'c!icar Kamcna so Sluiljac Ka meni ugalj

JcdnooslI.I evrstoca lIa priti­ sak, R p ' daN I em 2

Moeitll d •• s­ ticnosti. E,

\: 10 5

Plastie­ nost, p

daN/cm 2

2.66 2.97

2600 2600

8,14 8,70

1,03 1,08

2.70 2.61 2,81 2,71 2,28 2,13 2.07 1.30

2640 1720 1340 1200 920 150

6,52 6,58 7,10 4,00 3,60 1,84

1,06 1,01 1,03 1,30 1,00 6,21 1,44 1.61-2.43

20

-

170

-

Prc!!kJ nckili oJ fiLi'::kil i 'lI,·'IJlih:,!-.I', o".lhill.• SkllSkc mas,", po grupallla (vrednosti Johlvcnc na malim uzorcima).

'34

U praksi se, obicno, kao osnovni mehanicki pokazatelj prihvata jednoaksijalna cvrstoca na pritisak iz koje se, kada ispitivanja ostalih osobina nisu vrsena, izracunavaju ostali mehanicki parametri. Tako, na osnovu statisticke analize rezultata dobivenih ispi. tivanjem, ustanovljeno je da prosecna cvrstoca na smicanje je za 10 15 puta manja od pritisne jednoaksijalne cvrstoCe uzorka. SIicno je i sa zateznom cvrstocom, koja je 20 - 40 puta manja od jednoaksijalne 'cvrstoCe uzorka na pritisak. Ispitivanja su pokazala da dvoaksijalna cvrstoca je za 1,5 - 2 puta veca od jednoak­ sijalne cvrstoce iste stene. Za prakticne proracune obicno se prihvata da je dvoaksijalna cvrstoca za 2 puta veca od jednoaksijalne.

4.3. HIDROFIZICKE OSOBINE STENSKOG MASIVA Za rad pod zemljom od posebnog su znaeaja hidrofIzicke osobine stenskog mate­ rijala. Nije svejedno da li stenski masiv sadrZi vece kolieine vode, da Ii je podlotan nekim promenama pod uticajem vode iIi je hidroloSki stabilan. HidroloSlco ponliSanje stenskog masiva zavisi od vise cinilaca, medu kojima se istieu: vrsta stenskog materijala' koji izgraduje masiv, u koju grupu stenskog materijala prema stepenu kohezije stenski masiv se moze ravrstati (cvrste, slabe, nevezane iIi tecne), stepen raspucalosti, poroznost, nivo pod. zemnih voda, pritisak pod kojim se nalaze podzemne vode i s1. Svi ovi elementi odredu­ ju ponasanje stenske rnase, koja sa stanovista vodoprovodljivosti i sposobnosti da omoguCi kretanje vode kroz masiv, moze biti vodonepropusna iIi vodopropusna. Vodopropusnost se karakterise primanjem vode bez zadrzavanja. Ova osobina narocito je izrazena kod raspucanih cvrstih i nevezanih stena. Vodopropusnost kod stena odreduje se koeficijentom filtracije (kf), koji predstavlja brojnu vrednost brzine gravi­ tacionog kretanja vode i oznacava se sa em/sec, m/sec, mjdan. Vodonepropusnost se karakterise zadrzavanjem upijene vode i malim stepenom flltracije. Da Ii Ce stena biti manje ill viSe propusna to zavisi od velicine, oblika i broja pora i stepena raspucanosti i ostecenosti stenske mase. Uopste uzevSi vodopropusnost se pove­ cava sa povecanjem poroznosti i ostecenja stenskog masiva. HidrofIzicko ponaSanje stena od uticja je na metode izrade podzemnih prostorija i njihovu eksploataciju. U tabeli 13, u zavisnosti od koefIcijenta flltracije,prikazanaje podela stena prerna vodopropustnosti. TABELA 13. Klasa I II III

IV V

Ol'b vr>h

Kod1ci)l:llt, kr, 1lI/ ';as

Vcoma propusm: sl.:nc PropuSIlC Slabo propusnc Vrlo slabo propusnc Prakticno ncpropusnc

prcko 10

10-1 1,0-0,01 0,01-0,001 ispod 0,001

Podela stena prcma stcpcnu vuuupropustnosti,

35

Pored vodopropusnosti od znaCaja za rad u steni je i hldrofizieka pojava stena poz­ nata pod imenom bubrenje. Pod bubrenjem podrazumeva se osobina nekih stima da kada upiju vodu poveeavaju svoju zapreminu. Ova pojava se obieno prikazuje preko koefici­ ~enta bubrenja (kb», koji se preraeunava iz odnosa. Vb kb=-~ 1, Vo gde su: Vb - zapremina uzorka posle upijanja vode, V0 - zapremina uzorka pre upijanja vode. Bubrenju su naroeito podloZne gline i stene koje sadrze glinene komponente. Koefi­ cijent bubrenja kod glina kcece se u granicama od 1,5 - 2,0; kod glinovitih peskova od 1,05 - 1,5 ,kod eistog peska kb = 1. , Ova pojava posebno je neprijatna kod podzernnih radova, jer zbog poveeanja zapre­ mine stenske mase dolarl do poveeanog pritiSka I],a podgradu podzemnih prostorija, sto izaziva njeno razaranje, a sa ovim u vezi pomeranje koloseka, smanjenje profJla i druge nedaCe, v. sliku 22-1.

Slika 22 -1. Serna izdizanja (bujanja) padirie~

4.4. TEHNOWSKE OSOBINE

Proueavanje otpora koje pru:za stenska masa pri razaranju postupcima vezanim za tehnoloSki proces izrade podzemnih prostorija, i kod rada u steiu uopste (bilSenje, re­ zanje, struganje, drobljenje, miniranje), naroeito je intenzivno za poslednjih nekoliko decenija. Ova istraZivanja su pokazala da veliiSina ovih otpora ne zavisi sarno od osobina 'stenskog materijala, vee i od vrste opreme i reZima rada pri izvoaenju odreaene radne operacije. Svi ovi otpori, bez obzira na vrstu opreme i reZim rada, nazivaju se jednim zajednickim imenom tehnoloike osobine stena i .ruda. Proueavanja u obalsti tehnoloSkih osobina stenske mase uglavnom su orijentisana na izoalazenje najadekvatnijih parametara za razlieite radne operacije, meau kojima se posebno iSticu: bilSenje, miniranje, kopanje, rezanje, struganje i sl. Prema V.V. R:zevskom opSti kriterijum prema razaranju stena i rada zavisi od pojedinacnih prostih cvrstoea (pritiSna, smicuea i zatezna), stepena raspucaJosti stenske mase i gustine. OpSti obrazac, prema R:zevskom, moguCe je napisati u obliku: Kraz == 0,005 . A (Rp + Rs + Rz) + 0,5 . 'Y,

36

(49)

gde su: A

Vmas)2 =(Vuz

akusticki pokazateij raspueanosti,

Vmas Vuz 'Y

brzina poduinih talasa kroz masiv, brzina poduinih talasa kroz uzorak, - gustina (zaprerninska tezina).

Prema autorima navedenog obrasca sve stene mogu se podeliti u pet klasa. Klasifi· kacija stena u klase P9 pokazatelju prema razaranju data je u tabeli 14. TAllEL\ 14. Vrl.!t1nmt kocll<:ljcnlJ r.llJranp. KCJL:

KIa,J

,

I II III IV

I 6 II 16 -

\

_'11

5 10 15 20 ~5

Na osnovu ovog kriterija moguce je proeeniti sa dovoljnom s~lektivnoscu otpor stena. prema razaranju, sto kod njihovog meausobnog uporeaivanja moze stvoriti odre. denu sliku i zakljucke. 4.4.1. OTPOR PREMA BUSENJU Otpor prema busenju, koji se cesto naziva i buSivost, predstavlja otpor koji pruza stenska masa razaranju prilikom proeesa btiSenja, a izrazava se u duZinskimjedinieama u nekoj od jedinica vremena (mm/min, em/min, m/min). Otpor -stene prema btiSenju zavisi od njihovih fiziCko·mehanickih osobina, od yr. ste i oblika busace krunice (velicine, oblika i materijala), kao i reZima busenja (energije, 'broja udara, broja obrtaja, aksijalnog pritiska, kvaliteta i intenziteta uklanjanja izdroblje. nog materijala i td). Uzimajuci sarno u obzir fizicke i mehanicke osobine stenske mase V.V. Rzevski je na osnovu eksperimenata doSao do zakljucka da otpor prema busenju moguce je odre· diti po obraseu: Kb

= 0,07 (Rp + Rg) + 0,7 . "i .

(4.10)

Podaci dobiveni uz pomoc obrasca (4.1 0) ukazuju na stepen teZine otpora prema busenju, tako da je na osnovu ovog parametra moguce konstatovati koje se stene teze a koje lakse buSe. U praksi otpor prema busenju (B) odreduje se najcesce na taj nacin sto se busa· licom (obicno onim tipom i modelom koji se rnisli koristiti u radu) i busacim priborom .izbtiSi odredeni broj bUSotina i utvrdi za ovo busenje potrebno vreme. Busotine koje se buse na terenu ne bi smele biti krate od 1 m. Najmanji broj bUSotina koje treba izbusi· ti je tri, ukoliko dobiveni pojdeinacni rezultati se medusobno znatnije ne razlikuju. Uko· liko se dobiveni rezultati znatnije razlikuju medu sobom, tada je potrebno izbusiti veci

37

broj busotina. Poznavajuci ukupnu izbuSenu duiinu buSotina i vreme koje je utroseno, buSivost se moie prora~unati po obraseu 1:L

B =­

(4.11)

em/min,

1: t

gde su: 1: L 1:t

ukupno izbusena duiina bUSotina, m

cisto vreme busenja koje je utroSeno za btiSenje ukupne duiine busotine, 1: L,min.

U literaturi postoji veCi broj predloga klasiflkaeija stena prema buSivosti, ali ni jedna se ne moie smatrati univerzalnom, jer se svaka vezuje za citav niz konturnih uslova, kao sto su: tip i vrsta bUSalice, radni uslovi, oblik i dimenzije bUSace kruniee i slieno. Sve ovo otezava donosenje jedne jedinstvne klasiflkaeije stena po buSivosti, sto je i razlog da se ovaj problemjos nalazi u fazi proucavanja. Medutim, izmedu mnogih predloga za podelu stena prema otporu koji stena pruia kod made bUSotina zasluzuje paznju predlog koji su ucinili Nl. Sidorenko i V.A. Ko­ tova. Ovi autori su na osnovu mnogobrojnih ogleda ustanovli da otpor prema busenju, (kod udarnog buSenja) zavisi od evrstoce stenskog materijala i abrazivnosti stene. Empiriski obrazae po kome je mogu6e proracunati otpor prema busenju dat je u sledecem obliku

Kb ~ C gde su: a f

3

yra:T" ,

(4.12)

pokazatelj abrazivnosti (po motodi Sidorenska), mg koeflcijent evrstoce po Protodakonovu, konstanta, koja iznosi 1,56.

Na osnovu ovog svog pokazatelja (Kb) Sidorenko i Kotova sve stene, na osnovu ot­ poru prema udarnom razaranju pri buSenju buSotina, podelili su ulO klasa (v. tabelu 15). TABELA 15 KI.iSiJ

I II III

IV V VI VII VIIl IX X

K.Jr.J~ kr i,tika pona~ II]" Sh Ill!

VI.:oma lako buSive st<.:nc Lako busivc stene Nesto tcte busivc st~nc Tcte busive stenc Srednje tcSko busive stene Nesto tcte busivc od srednje tesko busivih stcna Stenc sa povceanom tciinom buscnja TeSko busive stene Veoma tcSko busive stene Stene koje s~ izrazito teSko bu~

Kb

1­ 2 3-4 5- 6 7 8 9 - 10 11 - 12 13 15 17 19

14 16 18 20

(J .0

2 7­ 17 33 56 56 133 190 - 260 350 -

450

570 ­ 880 ­ 1280 1780 -

710 1070 1520 2080

Podela shma prema tcZini buScnja. prema SidorcnKU i Kotovoj (vaii l.a udarno bUS<'}lIje kod izradc bustotina malog precnika).

38

4.4.2. OTPOR PREMA MINIRANJU

Otpor prema miniranju, koji je jos poznat i pod imenom lomljivost, predstavlja otpor koji pruza stena razomom dejstvu eksloziva. Za utvrdivanje ove tehnoloSke osobine predloZeni su razliciti postupci, medu kojirna izdvajamo nacm koji je zasnovan na bazi ogled a pri kome je za ispitivanje posluZio komad stene u obliku kocke sa stranicama od 1 m. Uspesno obavljeno razaranje eksplozivom smatrano je onda kada je stepen droblje­ nja bio jednak 2. Prilikom ovih eksperimenata koriSeen je eksploziv koji ima priblizne karakteristike nasem eksplozivu Amonal pojacani. V.V. Rzevski je na osnovu veceg broja ovakvih ogleda konstatovao da je moguee uspostaviti vezu izmedu mehanicke cvr­ stoce stenske mase i potrebne kolicine eksploziva za predvideni obim razaranja, koja se moze prikazati u obliku qe

= [0,01

. A (Rp + Rs + Rz) + 4 'Y]. 10-3 , kg/m3.

(4.13)

Oznake u ovom obrascu su iste kao i kod obrasca (4.9.). Osim navedenog postupka odredivanja otpora prema miniranju, kod koga .'stene koje iziskuju ve-tu kolicinu eksploziva su i stene sa vecim otporom, postoje i drugi postupci, kao sto je to postupak predlozen od strane E.P. Maksimove. U osnovi postupka Mak­ simove leZi odnos medu klasama granulometriske krive koja se dobija na taj nacin sto se odredeni komad stene nepravilnog oblika razara uz pomoc elektricnog detonatora, a dobivena sitnez proseje kroz sito od 10 i 0,25 mm. Sa Vmax oznacena je ukupna koli­ tina kamene sitneZi koja prode kroz sito od 10 mm, a sa Vmin oznacena je ona koli­ cina kamene sitneZi koja prede .kroz sito sa otvorima od 0,25 mm. Kod ovog postupka, kao karakteristika lomlivosti, osim obima razaranja (V), veoma testo se koristi i parametar koji ukazuje na intenzitet razaranja. Ovaj ~Ya­ metar izrafen je tangensorn ugla kumulativnih krivi frakcija od 0,25 i 10 mm, nastalih kao posledica miniranja i prikazanih u log-log dijagramu. Ovaj pokazatelj proracunava se po obrascu: log. Vmax - log· Vrnin (4.14) tg . G' = log . d max log . dmin gde su: drnax i drnin - otvori sUa u mm. Klasiftkacija stena pre rna intenzitetu razaranja (po L.I. Baronu i dr) prikazana je u tabeli 16 TABELA 16. KI.l>.1

Karak tcrbtika klasc

Vrcdnust t!! . G'

I II III IV

Sku..: kujc S~ woma t..,sko drobc Stene kojc sc lciiko drobc St..:ne srcdnjc drobljivosti ::;t~nc kujc l.lko tlmbe

wei od 0,9 0,9 0,1 0,1 - 0,5 manjc uti 0,5

'C

Potld.l stena prcma intcnzitdu tlrobljcnja (po B-aronu i tlr.)

39

Od interesa za bolje poznavanje otpora prema miniranju je i postupak predlozcll od strane V D. Lertkipanidzea, po kome se eilindricni uzorak precnika 40 mm i visine 60 mm izlaze dejstvu eksplozivnog punjenja izradenog u obliku zarubljene kupe sa donjim precnikom od 40 mm, gornjim precnikom 10 mm i visinom od 80 mm. Ogled se izvodi u za ovu svrhu specijalno izradenoj komori. Kao kriterijulll za oeenu otpora prema mini­ ranju sluii proeenat sitnezi frakcije ispod 3 mm. Na osnovu ovog postupka sacinjena je klasifikacija stena po otporu prema miniranju (v. tabelu 17). TABLLA 1 i Klasa

Skp"l1 razaranja

j'roo.:nat ,itndi ispod 3 mm. (',

.<

S I'c' cin.:- II i "Uosuk ~lH.:rgijc granuliranog eksploziva 7~/21, kJ/k!!

84

91

1446,5 - 1885,5

Stene kojc sc srednjc te· sko miniraj u

78

84

1885,5 - 2304,5

III

Stene kojc sc tcSko mini­ raju

72 - 78

2304,5

IV

Stene koje se vcoma td­ ko llIilllraju

67

2723.5 - 3142,5

I

Stelle koj" se Iako milli· raju

[J

72

2723,5

Podda stella prcma kzini lHilllf..tIlja (po V.D. LunJ..ipanidl.ClJ j dr). Napomcna: Og!cdna miniranja vciena su cksplozivom Amonit No 6ZV, koji priblizl10 odgovara nascm cksplozivu Amona! pojacani. Radi prakticnog koriscenja podataka iz tabelc 17 ncophodno jc imati u vidu da granulirani eksploziv 72/21 poscdujc toplotu cksplozije od 967 kkal/kg-.

Od eksperimentalnih postupaka za odreruvanje otpora prema miniranju najpozna­ tiji je postupak poznat pod nazivom metoda nonna1nog levka. Kod ovog postupka otpor prema miniranju izrazava se kolicinom eksploziva potrebnom da se stvori levak, kod koga Ce poluprecnik osnove biti jednak visini levka, i izraiava se u kg/m 3 neminirane mase. Kolicina eksploziva neophodna da se izvede razaranje u obimu, kod koga ce prednji uslov biti zadovoljen, naziva se specfjltnom potrosnjom eksploziva. (q). Veoma cesto, u praksi se kao pokazatelj otpora prema miniranju, koristi obrazac (Lares): _ Rp ql - 2000 jednoosna pritisna cvrstoca, daN/cm 2 .

gde je: Rp Ovaj pokazatelj ima ogranicenu primenu i primenjuje se sarno kada se proracunava spe­

cificna potrosnja ekspIoziva po obrascu Laresa.

4.4.3. OTOOR PREMA REZANJU I STRUGANJU

Otpor prema rezanju (rezivost) i struganju obuhvata sve one otpore koji se javljaju prilikom odlamanja komada stena od stenske mase alatom u obliku seciva, zuba ill dIe­ 40

tao Glavni uticajni cimoci kod otpora stena prema rezanju, glodanju, struganju, i utovaru su: pritisna cvrstoCa, otpor prema smicanju, tvrdoca, zilavost. abrazivnost. Za odreaivanje otpora prema rezanju (glodanju)predlozene su razlicite metode i uredaji, koji se svi zasnivaju na utvrdivanju potrebne sUe da se odvali izvesna kolicina stenske mase. Ovaj otpor oblcno se iskazuje u daN/cm 2 .

4.5. KLASIFlKACIJA STENSKOG MASIVA Radna sredina, u kojoj se izraauju jamske i druge podzemne prostorije, izradena je od razlicitih minerala sa razlicitim osobinama, ponaSanjem i meausobnim odnosima. Sve ovo uslovilo je da se stena, kao radna sredina, moze grupisati na razlicite nacine: piema genezi (magmatske, sedimentne i metamorfne); prema strukturi (kristalaste, amorfne i zrnaste), prema stepenu kohezije (vezane, poluvezane, nevezane i tecne); prema vodopropusnosti (vodopropusne i vodonepropusne) i td. Medutim za izradu jam­ smkih i drugih podzemnih prostorija i radova u steni daleko su vaznije tz. tehnicke klasifikacije stena, koje stenske materijale dele prema uslovima rada i ponasanja stene po izradi podzemne prostorije. Neke od vaZecih podela, i ako ne spadaju u grupu tehnickih klasifIkacija, od znaca­ 1a su za izradu podzemnih prostorija, sto je i razlog da ce biti prikazane. Od posebnog znacaja su klasifikacije koje dele stenski masiv prema slojevitosti i prema padnom uglu slojeva. 4.5.1. PODELA STENA PREMA SLOJEVITOSTI

\..

1. 2. 3. 4. 5.

Izrazito tankoslojevita sene, Tanko slojevite stene, Srednje slojevite stene, Stene sa debelim slojevirna, Stene sa veoma debelim slojevirna,

Sa m oznacena je mocnost (debJjina) slojeva

m

n

< 0,2 m = 0,2 - 1,0

m : 1,0

m

3,0 m 10m

m:3 m> 10 m banaka..

4.5 2. PODELA STENA PREMA PADNOM UGLU SLOJEVA (BANAKA) 1. 2. 3. 4.

Blago nagnuti slojevi, Strmiji siojevi Strmi slojevi Veoma strmi slojevi

a

<

18°

a::: 19 0:

35° - 55° 56 - 90°

= 36

0: :::

4.5.3. TEHNICKA PODELA STENA I STENSKOG MASIVA Sa stanovista izrade podzemnih prostorija i rada u steni uopste, od posebnog su znacaja podele stena i stenskog masiva prema: ponasanju stenske rnase, prema stabil­ 41

~esta klasa saSiOll se od Kamemtih stena u kojima se za lSKOp pored alata mora koristiti 1 eKspio2'lV (oko 0.3 kg/m 3). Za iskop 1 m 3 u ovakvom materialu potrebno je utroSiU 4.5 6 casova rucnog rada. Ovde spadaju: dobro vezani pescari, konglomera­ ti, krecnjaci, mermeri, dolomiti, gnajsevi i vecina magmatskih stena. Sedma klasa sastoji se od cvrstih i Zilavih stena u kojima se:r.a razaranje mora primeniti oko 0,5 kg/m 3 jaceg eskploziva. Za iskop 1 m 3 u ovakvom materijalu po­ trebno je 6 - 10 casova rada. U OYU klasu spadaju: gabro, bazalti, dijabazi, amfiboliti i

SL

s~~n(:.

I pored toga sto je zvanicno prihvacena u mnogim zemljama, ~to opisno definise svaku sredinu i uslove rada u istoi. klasiftkacija po Brauns-Stiniju u rudarstvu se sarno izuzetno pnmenJuJe, Jer Je zasnovana na pokazateljinla vezani za rad na povrsini , ogranicenom obunu 1 rucnom radu. Za razliku od svih predhodnih klasifikacija, prof. Protodakonov (1926 god.) predloZio je jednu klasiftkaciju na osnovu koeficijenta cvrstoCe (t). On je sve stene pode­ lio u 15 kategorija, sa koeficijentima cvrstoCe od 0,3 - 20. Ova klasifikacija data je uta­ beli 18. Osim navedenih podela postoje i druge koje su manje poznate i rede se koriste.

4.5.3.2. Podela stena prema stabilnosti U poglavlju 4.1.4. detaljno je obja~njeno sta je to stabilnost i od cega stabilnost za­ visi. Stoga 0 samoj pojavi i njenom znacaju za rad u steni nije potrebno posebno nista vise reci. U navedenom pog1avlju istaknuti su svi parametri od kojih stabilnost izradene prostorije zavisi, pri cemu je posebna paznja bila posvecena stenskoj masi kao rna­ terijalu. Medutim ako se posmatra sarno ponaSanje konture izradene podzemne prosto­ rije i ceni njena stabilnost, tada se moze zakljuciti da u raznirn radnirn uslovima i pona­ ~je ove konture je razlicito. Prema jednoj od predlozenih klasifikacija stenski masiv se moze podeliti u sledeee klase: I klasa prostorija je nestabilna i bez pod grade ne moze se odrzati. II klasa - prostorijaje neSto stabilnija i dozvoljava da se ostavi nepodgradena dunna prostorije do 1 m, najvise 2 - 3 casa. III klasa prostorijaje srednje· stabilna i moguce je ostaviti nepodgradenu du­ nnu prostorije do 2 m, najvise jedan dan. IVklasa prostorija je stabilna i u ovakvoj sredini moguCe je ostaviti nepo­ dgradenu duZinu prostorije do 2 m, najvise do 2 dana. V klasa - prostorija je veoma stabilna i u ovakvoj sredini moguce je ostaviti nepodgradenu duZinu prostorije 5 - 6 m neogranicene dugo vreme. Veoma korisno moze poslunti i podela radne sredine prema stabilnosti konture, ako se ovaj problem posmatra na nacin kako je to ucinio V.A. Giljenko sa saradnicima. Nairne on je podelio radnu sredinu prema potrebnom broju drvenih podgradnih okvira za o~guranje 1 m horizontalne prostorije. Ova podela prikazana je u tabeli 19.

43

TABELA 19. Kak~orija

I II

III IV V

Stepen stabilnosti stcnskc mase

Potn:ban broj drvenih okvira za 1 m prosto­ rije

Slabilna Ograniccno stabilna Nesto nestabilnija Ncstabilna Vcoma ncstabilna

Bcz podgradc 1 okvir 1 ­ 2 okvira 2 - 2:S okvira 50kvira

Podcla radnc srcdinc prema stabilnosti (po Giljcnku).

Ako su u pitanju p6dzenme prostorije velikih sirina (15 - 20 m), tad a je prepo­ rucljivo koristiti podelu stena po H. Lauferu. Na slid 23 prikazan je graflk na osnovu koga se utvrduje klasa stenskog masiva, a u tabeli 20 dat je tekst sa potrebnim objasnje­ njima, koja slure kao kljuc za de~ifrovanje ove klasifikacije.

!

1 min

lh

!

1dan 1ned lmes 19od 10gOd

Stika 23. Dijgram za odrcdlvanjc klasc stcnskog masiva sa stanovista stabilnosti nepodgradene pod­ zemnc prostonje shine 15 -;- 20 m. (prema Lauferu)_

45

TABELA 20. I\.I.I$J.

Pr.:Jlog za kon,trul.C:IIU i vrstu poJgraJc

A

Cvr,k I IIIJS1VIlC stene kod kojiil odsustvujc" pojava podzcmnog pritiska.

Ikz podgradc. Poncko sidro. To­ rkrcl belon debljine 3-5 em.

II

Cvrstc i slaboraspucanc slcne kod kojiil je fllOgucc odvaljivanjc po­ jcdinih komaJa.

ViscCa podgrada (sidra). Torkel belon debljinc 5 10 em.

v

Srednjc evrslc i slaboraspucanje i siaboizllll!njclle slene sa moguc­ noscu pojava obruSavanja.

ViscCa podgrada (sidra) sa lurkcl bclonam ojaeanim iicanom mrc­ iom. Dcbljina lorkn:1 belona 10- 15 em.

G

SreJ nje cvrslc' raspucane stene kod kojih Jolazi do priliska iz krovine.

-ViscCa podgrada sa torkret beto­ nom dcbljinc 15 - 20 em. I'odupiruea pOdgrada.

D

:.rcdnjl! evrsll~ raspucane slene kod I}ojill do lazi do pojavc znalnog priliska.

Torkret beton ojaean iicanom mreiom u dcbljini od 20 - 25 em. Pod upiruea bctonska podgra­ da od livcllOg bctona, armiranog bclona iii bctonskih clementa.

L

Srcdnjc evrsle i mckc. jako raspucale slene kojc pokazuju znalne pritiskc iz krovine i bokoYJ.

Pod upiruea podgrada izradena od tivcnog betona, armirallog bctolla iii betonskih clemcnata

Siabe (mckc) i zdrobljcnc sle­ ne koJ kojih se ispoljava vcli­ ki poJzcmni prili,,,'-.

I'od upiruea podgrada izradcna od . livcnog bctona, armiranog bctona III IIlOIllJlllih cil:mellJ l".

KlasifibdJJ

st~nskog

masiva prcma Laufcru (1.lJuc uz sliku 23).

Klasifikacija prema Lauferu podesna je u slucajevirna kada je u pitanju izrada pod­ zemnih prostorija veceg profila i kada se izvodacu postavi zadatak izgradnje stalne podgrade. Medutim kako se u rudarstvu, za sada, koriste prostorije manjih raspona i te­ Zi izbegavaju betonske podgrade (s obzirom na karakter jamskih prostorija), to pode­ la stenskog masiva po Lauferu moze teSko da se uklopi u zahteve pO nasim rudnicima (na primer: zahtev elasticnosti, popustljivosti i s1.). lz ovih razloga autor ovog udzbenika predloZio je svoju klasiflkaciju. Prilikom formulisanja ovog predloga poslo se od slede­ Cih uslova: izradenu podzemnu supljinu treba osigurati da bi se bezbedno mogli obavi­ ti radovi na izradi jamske prostorije, s tim da ovo obezbedenje treba da pruZi dovolj­ nu sigurnost sve dok se ne postavi neka stalna podgrada ill prestane interes za ovom pros­ torijol11. U tabeli 21 prikazana je ova klasiftkacija.

46

TABLLA 21

o

pI'

II

Prostorija jc stabilna bez podgradivanja, s tim sto sc samo komadi i blokovi koji vise osiguruvuJu sidrima. Bokovi i krov prostorijc mogu bili zasticcni torkrct bctonom dcbljinc do 3 em.

III

Prostorija sc mora pougraditi rdkom ncpotpullOl1l okvirnol1l drve· nom podgradom (trapCZlla, pravougaona ili ncpotpun drveni okvir).

IV

Prostorija sc mora pougraditi cciicnim iIi armiranobetonskim okvirim3.

V

Prostorija sc mora podt,raditi gustom okvirnom podgradolll, gustom drvcnom poligunainom podgradom, bctonom, bctonskim iii kamcnim blokovima.

VI

Prostorija sc mora podgrauiti cdicnim iIi armiranobctol1skim tibinzima. Iskop sc vrsi pou normalnim uslovima.

VII

Prostorija 5C izradujc pomocu probojnc podgrade (Sistcm Bernold, tao Ipe i 51.) Izrada 5C izvoJ.i pou normalnim uslovima.

VIIl

Prostorija sc izradlujc pod posebno tdkim uslovil1la i zahteva ncku od 5l'cdl.dnih IIlduda rada (injcktirJnjc,
kla51likaciJa radnl; ,redine prcma tdini rada kud i.I:radc huriloilialnill i kosill prustoriJu (predlog autora).

Predlozena klasifikacija odnosi se iskljucivo za kategorizaciju radne sredine kod izrade horizontalnih i kosih jamskih prostorija cija povrsina ne prelazi 16 m 2 . Prekoove iskopne povrsine vaze posebni kriterijumi. Posebni zahtevi u pogledu podgradne konstruk­ cije, koji zavise od eksplotacionih zahteva prostorije, nisu vezani za kategoriju radne sredine i posebno se evidentiraju.

4.5 .3.3. Podela stena prema uslovima rada Prema uslovima rada stene se mogu podeliti u dye osnovne grupe: a)Stene u kojima se radovi na izradi podzemnih prostorija mogu obavljati pod

normalnim uslovima i b) Stene u kojima se radovi na izradi podzemnih prostorija mogu obavljati pod teSkim uslovima. Kao kriterijum uslova rada prihvaeena je kolicina vode koja pritice na radiliSte . . Ukoliko je pritok vode u takvoj kolicini da se ona i posle pumpanja ne moze ukloniti

47

i predstavlja teSkocu za rad, tada se ovakvi uslovi nazivaju teSki uslovi. ~e41ltbn uko­ liko je priliv vode na radiliste takav, da se bez teSkoca ista moze ukloniti, a njeno prisu­ stvo ne ometa rad na izradi podzemnih prostorija, tada se takvi uslovi nazivaju normalni radni uslovi. Stenske mase koje spadaju u grupu nevezanih i tecnih stena, kao i cvrste i slabe stene koje su ispresecane mnogobrojnim povezanim pukotinama, ako se nalaze ispod nivoa podzemnih voda, mogu predstavljati radnu sredinu sa teSkim uslovima rada. ~ Ukoliko je stenska masa viSe ispresecana pukotinama i ukoliko je poroznost veea, zatim ukoliko je hidrostaticki pritisak podzemne vode viSi, tada se i uslovi rada pod zemljom pogorSavaju i postaju teZi za rad. U cilju stvaranja normalnih uslova zarad, i u ovakvim oteZanim' uslovima rada, neophodno je preduzeti mere da se isti normalizuju, za sta postoje razlicite metode, 0 kojima Ce biti govora u posebnim poglavljbna.

48

DRUGI DEO

RADNE OPERAClJE.ELEMENTI IOPREMA

49

5. PROIZVODNI PROCES I RADNA OPERACIJA Izrada jamskih prostorija predstavlja proizvodni proces koji je sastavljen od veceg broja radnih operacija, razlicitih po svojoj nameni, strukturi i tehnologiji ali metlusob­ no tesno povezanih. U svakom proizvodnom procesu ucestvuju sledeca tri elementa: ljudski rad (celo­ kupna delatnost coveka), predmet rada Gamska prostorija) i sredstva rada (orutla za rad, materijal i energija). Svaki proizvodni proces odlikuje se njemu svojstvenom tehnologijom prilagotle­ nom predmetu rada, sredstvima rada i organizaciji. Proizvodni procesi mogu biti prosti i sloteni. U proste proizvodne procese, kod izrade jamskih prostorija, mogu da spadaju, na primer: busenje minskih busotina, rniniranje (punjenje minskih buSotina, paljenje mi­ na i provetravanje), utovar rniniranog materij ala, transport rniniranog materijala, podgradivanje, produZavanje koloseka itd. Naime u proste proizvodne procese spadaju sve one radne operacije koje same za sebe predstavljaju gotov proizvod ill radnju. Ovakve proste proizvodne procese u rudarstvu nazivamo radnom operacijom. Slo!eni proizvodni proces sastoji se od vise radnih operacija koje su organizaciono medusobno povezane i cine jedinstvenu celinu primenjenog tehnoloSkog procesa. Tako na primer busenje je predvideno tehnoloSkim semama takvih slozenih proizvodnih procesa kao 8tO su: izrada okana, izrada hodnika, izrada tunela, otkopavanje rude itd. SVaka radna operacija sastoji se iz viSe razlicitih zahvata. Zahvatinla se nazivaju de­ lovi radne operacije kojima se ukljucuje u operaciju ill iz nje iskljucuje bilo koji faktor ra­ da. Tako u radnoj operaciji busenja moze se razlikovati: cisto busenje, zamena btiSaCih dleta, prenos bUSaceg alata, zamena busacih krunica, pregled buSalice i podmazivanje. U radnoj operaciji podgradivanja imamo zalwate: priprema podgradnog materijala, do­ prema podgradnog materijala, ugradnja stubaca, ugradnja slemenjace, orijentacija i ucvrs­ eenje podgradnog okvira, zalaganje bokova i krova itd. Iz primera koji su opisani vidi se da svaka radna operacija se moze rasclaniti na svoje sastavne delove - zahvate, ciji broj i delokrug posla mogu biti Sire ill uze definisani. U rudarstvu se, za sada, veoma retko proucavaju zahvati, vee se proucavanja uglav­ nom zavrSavaju na radnoj operaciji. Ova praksa ne znaci da je proucavanje zahvata u ru­

51

darstvu nepotrebno, vee zahvate treba analizirati svuda gde je to moguCe, a rad na prouca­ vanju radnog procesa treba uvek zapocinjati i osianjati na radne zahvate. Stepen rasclanjenosti radne operacije na zahvate odreauje stepen tacnosti izvrsene analize. Kod izrade jamskih prostorija radne operacije se dele na dYe osnovne grupe: glo­

me. i pomocne. Glavnim radnim operacijama smatraju se one operacije koje su direktno vezane za izradu jamskih prostorija i iskljucivo sluze za razaranje, uklanjanje stenskog ; materijala sa cela radillSta i podgradivanje. Pomocne radne operacije iskljucivo sluie da obezbede normalne usiove za oba· vljanje glavnih radnih operacija. Vrsta i karakter glavnih radnih operacija menja se sa promenom tehnologije izrade i fizicko-mehanickih i strukturnih osobina stene u kojoj se radovi izvode. U zavisnosti od organizacije rada na izradi jarnskih prostorija vise radnih operacija se mogu izvoditi istovremeno ill jedna za drugom, 8to usiovljava da se posie izvesnog vremena jedan odreaen broj glavnih radnih operacija stalno ponavlja. Ovakva organi­ zacija rada (kod koje se odreaeni broj operacija stalno ponavlja) naziva se ciklicnom a krug ovih operacija ciklusom. Radne operacije kOje ulaze u ciklus, njihov redosied i vreme trajanja graflcki se pri­ kazuju ciklogranu)m. Vreme trajanja svake radne operacije zavisi od obima posia, stepena mehanizovano· sti radova, fizicko-mehanickih osobina stene, ocganizacije i obucenosti zaposienog osoblja. U praksi se prirnenjuju dye vrste ciklusa, ito: harmonicni (vezani) ciklus - kod ko­ ga postoji tacno utvraen vremenski plan operacija, koji se mora postovati; i nehanno­ nieni (slobodni) ciklus - koji pocinje pocetkom smene i zavrSava se u toku jedne ill vi, Se radnih smena. Kod siobodnog ciklusa vremenski plan operacija nije tacno utvraen vee sarno njihov redo sled (v. si. 24).

RADNE OPERACIJE

.

[ smeoa II smena III smena Vreme 2(1 min. 6 7 8 9 1011 1213 11,15 1617 1819 2122 2 241 234 5

Busenje minski h r u pa

120

Puojenje minskih rupa

30

•

•

•

, paijenje min a i provetrav. 30 Utovar miniranog mater.

90

Transport

90

Podgradjivaoje

150

Pomocoe operacije

60

••

•• ••

••

••

•

Stika 24. Primer ciklograma za naznakom radnih operacija i vremenom trajanja istih (slobodan ciklus).

Vreme potrebno da se obavi jedan ciklus naziva se duiinom dkiusa (vremenom ci­ klusa). Ukoliko u jedinici vremena (smeni, danu, mesecu) se obavi viSe ciklusa utoliko je brzina izrade jamskih prostorija veea. 52

6. MEHANIZACIJA PROCESA IZRADE JA..\lSKlH PROSTORIJA Povecani obim proizvodnje u rudnicima, a sa ovim u vezi potreban povecani obim jamskih prostorija uslovili su da se sa dosadasnjeg, skoro manuelnog rada, prede na mehanizovan rad uz najve6e moguce koriscenje masina.

6.1. NAN AZNIJI POKAZATELJI U VEZI SA PRIMENOM MEHANIZAClJE Ucesce masina u obavljanju neke rudarske operacije ill faze rada, kao i primena mehanizovanog rada moze se iskazati posebnim pokazateljima. Ovi pokazatelji mogu bi­ ti kvantitativni iii kvalitativni. Od kvantitativnih pokazatelja ocekuje se da pokazu kakvi su ekonomski efekti postig­ nuti uvodenjem mehanizacije, i 1sti se mogu prikazati na razlicite nacine,kao na primer: smanjenje broja zaposlenih, poveean broj radnih ciklusa u istoj vremenskoj jedinici (npr. smeni ili danu), povecanje ucinka, snizenje troSkova izrade i sl. Naravno da bi ovi pokazatelji bili pozitivni neophodno je da ustede koje nastaju uvodenjem mehanizacije u proizvodni proces budu jednake ill vece od troSkova nasta­ tih ovim promenama, medu koje spadaju: a) ulaganja u opremu, b) eventualna ulaganja u rekonstrukciju tehnoloskog procesa, c) neamortizovani deo opreme koja se eventualno stavlja van pogona ill se zamenjuje i d) troSkovi izrade. TroSkovi pod a), b) i c) predstavljaju dodatne troSkove povecanog stepena meha­ nizovanosti 1 treba da budu kompenzovani snizenjem ukupnih troSkova izrade, koji s obzi­ rom na povecanu produktivnost i sigurnost rada treba da budu niu. Od kvalitativnih pokazatelja vezanih za mehanizovanje procesa izrade jamskih i drugih podzemnih prostorija najznacajniji su: stepen mehanizovanosti objekta (gradilista), - stepen mehanizacije radnog procesa i stepen iskoriS6enja mehanizacije. Stepen mehanizovanosti objekta prikazuje se odnosom izmedu vrednosti ma­ sina koje ucestvuju u izradi objekta i ukupne vrednosti objekata. Ovaj pokazatelj se pro­ racunava po obrascu: Vrednost opreme U = g Vrednost izvrSenih radova

53

Stepen mehanihovanosti objekta koristi se najcesee u slucajevima kada se zeli da ustanovi podobnost neke organizacione jedinice za izvrsenje odreaenog posla. Na visem tehnickom nivou opremljenosti nalaziee se ona organizaciona jedinica ciji je stepen mehanizovanosti objekta visi. Prilikom utvraivanja stepena mehanizovanosti objekta mora se uzeti u obzir sarno ona oprema koja ce i ucestvovati u radu, a ne raspoloiiva ukupna oprema. Prema tome one organizacione jedinice kod kojih je stepen mehanizovanosti objekta visi ulivaju vece poverenje i daju ve6u: garanciju da 6e radovi biti obavljeni kvall· tetno i na vreme. Stepen mehanizacije radnog procesa proracunava se obicno na osnovu meau­ sobnog uporeaenja stanja pre uvoaenje i poste uvoaenja mehanizacije u radni proces. Brojna vrednost ovog pokazatelja moze se proracunati po obrascu

-

-

E' E"

E = (1- - ) ,

gde su: E - smanjenje obima rada posle uvoaenja mehanizacije, E' - utroSak rada poste uvoaenja mehanizacije i E"- utrosak rada pre uvoaenja mehanizacije. Poveeani stepen mehanizacije radnog procesa, po pravilu, treba da smanji ucesce 'manuelnog rada u pojedinim fazama rada, pa samim tim i u citavom proizvodnom pro­ cesu. Prema tome ovaj pokazatelj se menja od 0 - kod manuelngo rada, do 1 - kod potpuno mehanizovanog i automatizovanog procesa. Stepen iskofiseenja mehanizacije predstavlja jedan od veoma znacajnih pokazatelja i ukoliko je isti bliii I. mehanizacija je bolje iskoriseena, a sarrum tim i ekonomski efekti su bolji. Iskoriseenje mehanizcije radnog procesa u jamskim uslovima zavisi od vise cinilaca: organizacije, odabrane seme tehnoloSkog procesa, stepena pripre­ me, koncentracije radillsta, i stvarnih potreba u izradi prostorija. Ovaj pokazatelj se prora­ cunava po obrascu P

P' ,

gde Su: P'

proizvodnja koja se moZe postici kod idealnog koriscenja mehanizacije, mill m 3 , P - proizvodnja koja se postiie u posmatranim uslovima, m ill m 3 .

6.2. UCINAK (KAPACITET) MEHANIZACUE Pod ucinkom ill kapacitetom podrazumeva se proizvodnja u jedinici vremena (ca­ su, smeni, danu ....) izrazena zapreminski, teiinski, duZinski ill u nekim drugim jedini­

54

cama, sto zavisi od prirode posla. Osnovni ciniocu koji uticu na velicinu uCinka su sledeCi: konstruktivne osobine masina i uredaja, uslovi rada, organizacija rada i reZim koriscenja radnog vremena. Da se za neku masinu odredi njen ucinak potrebno je da se raspolaze sa odrede­ nim pocetnim parametrima, kao sto su: karakter radne sredine (fizicke, mehanicke, tehnicke i strukturne osobine stenskog materijala); uslovi radnog mesta; obim radova; zavisnost od drugih masina u radnom ciklusu itd. Kod odreOivanja ucinka obicno se po­ lazi od nekih optimalnih uslova pod kojima masina treba da radi, pa se za ovakve uslove odredi tzv. teoretski ucinak (U t ). Tepretski ucinak se uzima kao pocetni pa se uz pomoc redukcionih koeficijenata, koji vode racuna 0 svim specificnostima u konkretnom sIuca· ju, odreduje korigovani ill stvami kapacitet masine (Us). Razlika izmedu teoretskog i stvar­ nog kapaciteta moZe biti ponekad i znatna. Ova razlika u kapacitetima nastaje kao pos­ Ieidca radnih uslova i organizcije na obavIjanju posla u konkretnom slucaju. Kada je poznat teoretski ucinak, kao i svi ostali uticaji, lako se moZe proracu­ nati stvarni ucinak po obrascu:

gde su: Ut - teoretski ucinak, kl, k2 .... kn = korekcioni koeficijenti vezani za uslove rada.

Da se odredi ucinak maSine za neki duZi vremenski period potrebno je da se odredi moguci fond radnog vremena za taj period. Kod odredivanja fonda radnog vremena masine treba uzeti sarno one dane kada masina stvarno moZe da radi. Pri ovome treba od· biti sve one dane kada se ne radi zbog praznika, nedelja i zastoja vezanih za montazu, de­ montazu, prenos masine ill masina, kao i ono vreme koje ce se upotrebiti za neizbeme popravke i odrZavanje. Ako se sa Dg oznaci godiSnji fond radnog vremena (broj dana u jednoj godini bez nedeIja i praznika), a sa Dr moguci fond radnog vremena u jednoj go­ dini (broj radnih dana u godini po odbitku svih gubitaka) godisnji ucinak masine moze se proracunati po obrascu: Ug gde je: Kz = Dr

= Us. Dg . Kz

,

I Dg - koeficijent uposlenosti.

Kod odredivanja potrebnog broja masina za neki posao potrebno je' poznavati Ug , a moZe se operisati i sa intenzitetom proizvodnje, ako se ukupna kolicina radova podell sa mogucim fondom radnog vremena (Dr). Obracun se vrsi bilo po casu ill smeni.

55

7. POGONSKA ENERGIJA U savremenom rudarstvu najveci deo poslova se obavlja uz pomoc delimicno ill potpuno mehanizovane opreme, koja za svoj pogon koristi motore na elektricni, sabi­ jeni vazduh ill hidraulicni pogon. U poslednje vreme, pod posebnim reZimom, za po­ gon masina koje rade pod zernljom koriste se i motori sa unutrasnjim sagorevanjem.

7.1. ELEKTRICNAENERGUA Za pogon rudarskih masina elektricna energija je najvise koriseena energija, zbog svoje: ekonomicnosti, lakog prenosa, i jednostavnog rukovanja elektricnom opremom. Za pogon elektricnih motora najcesee se koristi naizmenicna trofazna struja napona 380 V i ucestalosti od 50 Hz, koja se sa jednog centralnog mesta (elektricne centrale ill rudnicke trafostanice) kablovima dovodi pod visokim naponom u jamu, gde se uz pomoc transformatora prevodi na potreban niZi napon. Serna napajanja i razvod elektricne struje po jami do potroSaca prikazani su na slici 25. U poslednje vreme, u odreaenim slucajevi­ ma, koristi se i struja sa 150 i vise Hz, koju motor dobija preko posebnog pretvaraca frek­ I vencije. Elektricni motori koji se ugraauju u rudarske masine (koje rade pod zemljom) su uglavnom trofazni asihroni motori. lnstalisana snaga ovih motora krece se u vcoma Sirokim granicama: od 0,9 - 100 i vise kW. Tako na primer za pogon elektricnih vrta­ lita instalisana snaga kreee se u granicama od 0,9 - 12 kW; kod sekacica od 15 - 60 kW; kod utovaracica oko 30 kW, a kod kombinovanih maSina za izradu prostorija do 100 i vise kilovata. S obzirom daJudarske masine rade pod veoma teSkim uslovima i da su izlozene vlazi, to motori zlt pogon rudarskih masina moraju biti specijalno izraaeni i zastieeni. Po­ sebna zastita ovih motoraje potrebna ukoliko se isti primenjuju u metanskimjamama ija­ mama kod kojih postoji opasnost od eksplozivne prasine. Ovakva zastita elektricnih motora je neophodna kako bi se sprecilo paljenje eksplozivne mellavine varnicama koje se javljaju na kolektoru pri radu elektricnih motora. Prekidaci za visoki napon moraju biti uljnog tipa, ill kako se to u poslednje vreme primenjuje ekspanzionog tipa, ill gasni prekidaci, za koje je zajednicko da je viljuSka pre­ 56

kidaca uronjenja u ulje, tecnost ill intertni gas, koji imaju zadatak da uguSe varnicu. Za niski napon primenjuju se bezuljni prekidaci uz obaveznu primenu rastavljaca. Svi spojevi moraju biti propisno izvedeni i izolovani, za sta se moraju koristiti odgovarajuCe kablovske spojnice i kablovske glave. IskoriS6enje elektricne energije kod rada u'jarni krece se od 70-80%. Elektricni motori najvise su zastupljeni kod pogona masina koje rade u· rudni­ cima uglja i u drugim meksim sredinama, kod kojih se urad u mogu koristiti masine sa po­ gonom na elektricnu struju. Snaga trafostanice, sa koje se napajaju elektromotori (potrosaci), proracunava se po obrascu N gde je: Ni

= 1;2

i

L Ni' kW, 1

instalisana snaga svakog pojedinog potrosaca, kW.

Primer jedne Seme, sa koje se vidi razmestaj elektricnih motora, instalisanih snaga i razvod elektricne struje u jarni, prikazan je na slid 25,

~; Spoljni transfor.

300m.

Jamski t ransfo r.

E

E 0

0 <"'i

0

tD

E

E 0 00

~

11,4 kw

'"

E ....

0

E

0

5!

E 0

r-­

11 4 kw

Traka sti transpor.

65

E

0

VentiL Elektr. stubna vrtalica

kw

Elektricna rucna vrtalica

Kombinovana ma!lina Slika 25. Serna c1cktricnog razvoda i potroSaca u jami.

7.2. SABUENI VAZDUH Sabijeni vazduh koristi se kao pogonska energija pneumatskih motora, koji se ug­ laVnom primenjuju za pOkretanje masina u rudnicima metala i nemetala. Radni pritisak sabijenog vazduha ~reCe se od 4 - 7 atmosfera, izuzetno vise. Za proizvodnju sabijenog vazduha koriste se maSine poznate kao kompresori. Kompresori se obicno nalaze na povrSini, odakle se cevovodima Salje vazduh do potrosa­

57

ca. Postoje dve konstrukcije kompresora, i to 'klipni kompresori - koji se koriste za rna· nje potrebe u sabijenom vazduhu (do 12.000 m 3 usisanog vazduha za 1 cas) i rotacioni kompresori - koji se koriste kada su potrebne vece kolicine usisanog vazduha (do 80000 m 3 /cas, usisanog vazduha).Sema proizvodnje i razvoda sabijenog vazduha prika­ t.anaje na slici 26.

2

/

Slika 26. Scma razvada sabijcnog vazduila. 1 kamprcsor, 2 - rczcryoar za sabijcni vazduh, 3 - kondenzacioni sud, 4 prikljueci za potrosaec.

Za pokretan.i;e rudarskih rna§ina koriste se raztieite vrste pneurnatskih motora: klipni,lamelarni i sa strelastim zubima. U zavisnosti od vrste pneumatskog motora zavisi i snaga (od 3,5 50 kW) i potro§. nja sabijenog vazduha. Tako naprimer potro§nja sabijenog vazduha kod rucnih pneumat. skih vrtalica iznosi' oko 20 m 3 I cas, kod otkopnih cekica 50-60 m 3 I cas, kod bu§acih cekica oko 180 m 3 Icas,kod sekacica 600 1800 m 3 leas. Gubici u energiji su znatni i krecu se u gianicama od 85-90%, sto ovu vrstu pogon­ ske energije cini veoma skupom.

7.2.1. PRORACUN POTREBNE KOLICINE SABUENOG VAZDUHA Potrebe u kolicini sabijenog vazduha, s obzirom na gubitke i potrosace, moguee . je proracunati po obrascu i

Q = ql . L + [ I: (k. kl . k2 . Ili . q],

m 3 /min,

(8.1)

1

dozvoljeni gubici vazdUh.a na 1 km cevovoda, obiCno 1,5-3,0 m 3 /min, duZina cevovoda, km koeficijent jednovremenog rada potro§aca, koeficijent pohabanosti pneumatskih motora, koeficijent koji zavisi od nadmorske visine na kojoj se nalazi kompresorska stanica. Ovaj koeficijent se moZe ~drediti na osnovu sledeee tabele

58

~

Nadmorska visina, m

0

305

'i14

1527

2134

2438

3048

Kocfh.:ljent \;,

1

1,03

1.10

1.17

1,20

1,26

1.32

n -~ broj potroSaca istog tipa, q potrosnja vazduha svakog potrosaca, m 3 /min, i - broj vrsta razlicitih potrosaca. Ovako proraclUJata kolicina vazduha predstavlja kolicinu koja se mora obezbedi­ ti za nesmetan rad potrosaca. Medutim ukupno instalisan kapacitet kompresorske stani· ce treba da bUlJe nesto veci, i ovo povecanje obicno se krece u granicama izmedu 25 i 50'70. Procenat povecanja kapaciteta najcescc zavisi od kapaciteta i eroja kOlllpresora.

7.2.2. CEVOVOD ZA ZABIJENI VAZDUH Za razvodenje sabijenog vazUuha od kompresora do pbtrosaca koriste sc celicne iIi plasticne cevi odgovarajuceg precnika. Izboru precnika i kvalitetu ccvi mora se posvetiti duzna paznja. s o~zirom da od pravilnog izbora, prvenstveno precnika i nacina nastavljanja cevi, zavisi i ekonomicnost razvodenja sabijeuog vazduha po jami. Gubici sabijenog vaz­ duha u cevovodu mogu biti posledica povecanih aerodinamickih gubitaka i gubitaka zbog lose izvedene zaptivenosti spojeva. Da bi se smanjili aerodinamicki gubici neophodno je pravilno dimenzionisati razvodnu mrezu, a da bi se srnanjili gubici vazduha na spojevima cevi, nastavak cevi mora biti pravilno iL;veden. Danas se najcescc L;a razvodenje sabijcnog vazduha po jami koriste celicne besavne ce­ vi, koje se medusobno mbgu spajati pomocu mula, prirubnice iIi zavarivanjem (v .51. 27). Cevi

f

2

3

c)

Stika 27. Uobicajcni postupci spajanja c~vovoda za sabijeni vazduh. a ) mufom, b) prirubnicom, c) zavarivanjcm; 1 - ccv, 2 -- !lIul. 3 - nepokrctna prirubnica, 4 - zaptivka,5 - zavrtanj, 6 - slobodnll prirubnica.

59

do 75 rum precnika obicno se spajaju pomocu mufa a preko 75 mm pomocu prirubnica. Zavarivanje spojeva primenjuje se sarno u slucaju stalnih magistralnih cevovoda. Radi boljeg zaptivanja spojeva u poseldnje vreme koriste se specijalni vezni elementi, od kojih je jedan prikazan na slici 28,. Ovaj zaptivni element sastoji se od jednog elasticnog prste-

Sli~

28. Elasticna cevna spojnica.

na -1 (specijalno~profilisanog prema precniku i prirubnici cevi), koji jc sa spoljasnje stra­ ne obuhvaeen i cvrsto priljubljen uz cev dvodelnim celicnim omotacem - 2. Ovakav spoj­ ni element veoma dobro zaptiva, lako se montira i demontira i dozvoljava u odredenim granicama i krivljenje trase cevovoda. Nedostatak mu je nesto slozenija konstrukcija i veca nabavna vrednost. U poslednjoj deceniji cevi izraClene od plastike, pogotovo ako sujos arrnirane mine­ , ralnom vunom, sve vise zamenjuju celicne cevi, s obzirom da u odnosu na celicne imaju l odredene prednosti: imaju manju teZinu, manjiaerodinamicki otpor i nisu podlozne koro­ / ziji. Nastavljanje plasticnih cevi obicno se'vrSilepljenjem ill zavarivanjem. Ovakav sastav obezbeduje veoma dobru henneticnost. U -horizontalnim podzemnim prostorijama cevovod mora biti postavljen uzjedan od bokova prostorije, i to najvise 1700 mm iznad poda prostorije, ukoliko to propisima iIi projektom nije drugacije regulisano, Cevovod mora biti dobro pricvrscen uz bok prost6­ rije uz pomoc posebnih driaca. Kod postavljanja cevi u vertikalne prostorije, mora se vo­ diti racuna da se celokupna teZina cevovoda ne prenese na samu cev. U cilju rasterecenja cevi se iIi oslanjaju na posebne driace ugraClene u boku okna iIi veSaju 0 celicnu uzad. U np-eZi za razvodenje sabijengo vazduha neophodno je na najniZim mestima ugra­ diti specijalne ureClaje za izdvajanje ulja i kondezovane vode iz sabijenog vazduha .

.

72.3. DIMENZIONISANJE CEVOVODA Kod pravilnog dimenzionisanja cevovoda za sabijeni vazduh neophodno je utvrdi­ ti definitivnu mrezu razvoda za najveci obim proizvodnje i razvijenost jame (ovo poseb­ no je znacajno za magistralne cevovode), zatim najvecu pptrosnju vazduha i tacna rasto­ janja sa svim potrebnim instalacijama i armaturama koje predstavljaju dodatne aerodina­ micne otpore u cevovodu. Ukoliko se poznaje serna razvoda sabijenog vazduha po jami,

60

tada je moguce za svaku granu i magistralni cevovod proracunati potreban unutrasnji precnik cevi po obrascu: 5 A' L(po . V)2 / d

450 gde su: A L

1[2

Psr . b.p

i-.ocfh:ijclll acroJinamickog otpora vazduha 0 zidove cevi, . rcJuhovan3 JuLina cevovoda, m

Po -

gustina..sabijenog vazduha pri normalnim uslovima kg/m 3 ,

Psr - gustina sabijenog vazduha kod srednjeg pritiska i srednje tcmperaturc na posrnatranom delu cevovoda, kg/m 3 , Q kolicina vazduha koja mora da prode kroz cevovod pri noramlnom uslovi­ rna kg/m 3 , b.p gubitak u pritisku na posmatranom delu cevovoda, FaRedukovana duZina cevovoda L sastoji se od ukupne duZine cevi i ekvivalentnih duZina kolena, ventila, prigusivaca i druge armature ugradene u cevovod. Vrednost ekvi­ valentnih duZina ventila, kolena i drugih delova, koji su ugradeni u cevovod, prikazanaje u tabeli 22. . TABELA 22 Ekvivalentna duiina· cevi u m.

,

Armaturo 'Venti! sa

sedi~tem

Ventil sa dljafragmom lasun

Koleno

Krivina R =d

Krivina R:2C1

T-razvodnik

Reduc:ir

~ ~ ~ [S=J'

lR ~~

V

-{ID$

precnik cevi u mm.

Unutrasnji

80

100

125

150

7-15

10-25

15-30

20 -so

25-60

2.0

3.0

45

0.3

0.5 \.

0.7

1.0

1.5

2.5

3.5

0.3.

0.5

0.15

0.25

25

40

50

3-6

5-10

1.2

I

6

8

10

1.5

2.0

2.5

5

7

10

15

0.6

1.0

1.5

2.0

2.5

0.3

0.5

0.8

1.0

15

\.

.

2

3

4

7

10

15

20

0.5

0.7

1.0

2.0

2.5

3.5

4.0

Redukovane duZine armature cevovoda.

61

Gubitak u pritisku na posmatranom delu cevovoda mogute je odrediti po nomo­ gramu na slici 29, Kljuc za koriseenje nomograma prikazan je strelicama. Na osnovu proracunatog precnika usvaja se prvi yeti standarni precnik iz kataloga proizvodaca.

2S

Duiina cevi u (m) 1 2' 345 10 20

V V V V ~Vi

i Vii YI

V

40

Vr ~ IVIV L ~~t-Vi_

V

1

1/

VI

V· V

Y

E

I

,

/

E. / 80 /

::J

V

~/

/

V VI'" ,~f'

v V

~,-

1/ /

r

V IV

1

'i

"" 2

,,!

vil, , ,

: 100

V V vV

vvr

Lrl1ivVV

/V.

V

I{ !' I i~ " '>l _~

V>

'~ ~rvv V rv~v.~V. IA' ~V V vVVV,/ r VI V y~

0,001 0,002 0.005 0,01 0.02 \"

V"'"

""

.I

V v/lv( / V / " V 1//

~Y /1/

i" "'11,

""

I,.

3 4

5 10 15

_ ~

~,~ 20 ;;­ N i~';

,"

'" '"

~5 ~

vl}~l{.. v~l{p.. 50 ~ V V V vr /Iv/IY V v~ .s V V1 / vr V 1/ r-100£ vV

I

0.05 0,1

0,2

---v

Pad

'"

~ VV

V.

v V vV vVt."~ VV V . v v'(j/ V I/: V vV V yV VI/VI/

1~1251/V v ..

I'

V/ •

j

1

f'1{1";",

vf ~v Vi/V VI,

V

•

I' Ii'"

Iv i V V" V 1/1' 1/, Y. V Vr y~

/1L{ LIV L_ / V ~/ iY V V / Y V

V

:; :5

VV

Yl . Y lY v[ ;VI /, U r 1 /1/1/ V~yV VI/

.:;

E150

V

Iv i V V / ~flr VVVn:. yVr J/ /V / ~. Iv V vVlv

V V.'i l l

V · /j)A

:://r

5

I

500 1000 2000

t1 LV /; ~ • / Y t, / / ~/" '" ,~~.~ /ry v1/V} ~~/]fi / / /'- ~ '" · , l/ Vi: V Iv Y !/I ./ V V

V Vi 50

I V.

m V vV ~{/IV. V.

/~. v(i Y

/V K ~V 32 VVVI Y. J1V l,/

50 100 200

pritiska (bar)

0,5

1

2

.lie

5 7 10 15

I~

Pocetni pritisak(bar)

Slika 29. Nomogram za odredivanje gubitka u pritisku (prema podacima (Atlas Coco).

Pored prikazanog postupka za proracun precnika cevovoda u praksi se veoma cesto koristi i uproseeni obrazac d

62

= 3,18

vcr: em •

Zbog prekida u radu, narocito klipnih kompresora, dolazi do manjih zastoja u pro­ izvodnji sabijenog vazduha, stoga da se ne poremeti rad maSina, izrneau kompresora i potroSaca, ugraauje se rezervoar za sabijeni vazduh. Ovaj rezervoar treba da posluZi za akumuliranje odredene kolicine sabijenog vazduha i talozenje vIage i ulja. Za talozenje vla­ ge na vise mesta na cevovodu potrebno je ugraditi posude za hvatanje kondenzovane vo­ dene pare. Zaprernina rezervoara za sabijeni vazduh moze se proracunati po obrascu

gde je: Q

kapacitet kompresora.

IlI J ;' min



c - koeficijent koji 7Avisi od tipa i kapaciteta kompresora.

Kod Pljlkretnih kompresora, Ciji sc kapacitet kre6e u granicama od 1,5 - 9 m3 /rnin, c = 0,15 0,25. Kod stabilnih kompresora ovaj koeficijenat se odreduje na osnovu koli­ eine .proizvedenog vazd uha i prikazan j e u narednom pregled u:

Q ,m3 /min.. , do 9 to - 30 preko 30

c ......... ' . 0,3-0,5 0,8-1 1,6

7.3. NAFTA I NJENI DERIV ATI Nafta i benzin, kao pogonsko gorivo maSina za rad pod zemljom, ranije su retko upotrebljavani.luzetak su bile dizellokomotive koje su koriScene na kracim relacijama i u hodnicima sa dobrom ventilacijom. Medutim, u poslednjoj deceniji dizel oprema (oprema opremljena motorima sa unutrasnjim sagorevanjem koja koristi kao gorivo naftu) sve vise je u primeni, naroCito kod izrade hodnika i tunela velikih profila. Sa uvo­ denjem dizel opreme na radilista i nafta kao pogonsko gorivo ill pogonska energija dobija u znacaju. Treba istati da za primenu dizel opreme, pri izradi jamskih prostorija, potrebna je posebna dozvola nadlemog rudarskog organa i izuzetno dobra ventilacija, koja 6e biti sposobna da stetne izduvne gasove razblaZi ispod rninimalnih dozvoljenih koncentracija. Upravo izduvni gasovi, koji u sebi sadrze vise razlicitih stetnih gasova, medu kojirna se istice ugljen monoksid, su i prepreka masovnijem koris6enju nafte kao pogonske . en¥gije jamske mehanizacije.

7.4. O!iTALI VIDOVI ENERGUE Za pogon rudarskih masina, alata i ureaaja, osim elektricne energije i sabijenog_ vazduha, uspesno se koriste i drugi vidovi energije. Za sada najsiru priinenu naSH su: hidro­ mehanicka energija vodenog mlaza i uljne emulzije pod visokim pritiskom.

63

Hidromehanicka energija vodenog mlaza, kao energija u rudarstvu, koristi se za pokretanje t urbina razlicitih masina kod rad~ u jami (odredeni tipovi vrtalica) i za kopanje pri izradi jamskih prostorija u rudnicima kamenog uglja. Pritisak vode je veoma razlicit i kreeu se od nekoliko do 100 i vise bara. 4Uljne emulzije koriste se kao pogonska energija kod hidraulicnih cekiea i hidra­ ulicnih motora. U ovim slucajevima uljna emulzija, kao i hidromehanicka energija vodenog mlaza. nije direktni energetski nosilac, vee sarno sredstvo koje usmereno u od­ redenom pravcu, a pod velikim pritiskom, obavlja mehanicki rad pokreeuei odredene de­ love maSina i uredaja. Tako naprimer rad nekih kombinovanih masina (neke od konstruk­ cija mehanizovanih stitova za izradu tunela, kombinovanih riiasina i druge teSke rudar­ ske mehanizac1je) ne moze se ni zamisliti bez hidraulicnih motora, koji za svoje pokreta­ nje koriste uljne emulzije pod pritiskom. Potrebno je posebno naglasiti da je za sada .najviSe koriseena energija u rudarstvu elektricna energija i energija sabijengo vazduha. U perspektivi in1ll uslova da se obIast primene nafte prosiri, s obzirom da su vee reseni mnogi problemi koji su onemogucavali primenu motora sa unutrasnjim sagorevanjem za rad pod zemljom.

64

8. RADOVI NA KOPANJU Kopanje predstavlja radnu operaciju koja se izvodi u cilju otkidanja komada stena i ruda iz kornpaktne mase pornocu odgovarajucih alata i masina. U savrernenorn rudar. stvu kopanje moze biti meno iii uz pomoc ma/ina. Rueno kopanje prirnenjuje se sarno izuzetno, i to u slueajevima kada se zbog malog obima radova ne isplati koriscenje mehanizacije. Kopanje kod izrade podzernnih prostorija izvodi se u cilju uklanjanja stenskog rna· terijala iz projektorn utvrdenog profila podzernne prostorije, sa zadatkorn da se neka pod­ zernna prostorija prod ubi, odnosno produZi ill prosiri.

8.1. RUCNO KOPANJE Rueno kopanje izvodi se uglavnorn u pornocne svrhe, kao naprirner: dorada profila podzemne prostorije, izrada kanala za vodu, izrada leZista i ternelja za podgradu i slit­ ne poslove. Medutim ponekad, kada se radi u veorna slaborn stenskorn rnaterijalu, koji ne dozvoljava razaranje stena uz pornoc eksploziva, tada, ukoliko su radovi na kopanju manjeg obima, veoma uspesno se koristi rueno kopanje na izradi prostorije. Rueno kopa­ nje obavlja se alatorn poznatim kao: pijuk. hudak. poluga (cuskija),a/ov, otkopni eekic i

otkopni a/ov. Pijuk, budak, poluga i aSov su iskljucivo rucni alat za kopanje, koji koristi radnik pri odvaljivanju komada stena iz stenske rnase, a u zavisnosti od evrstoce stenskog materijala. Pijuk, blJdak i poluga koriste se kod kopanja u cvrstom i raspucalom sten­

t:/

.--­

-­

c.

V

~

2

t~

""" 4

Slika 30. Rucni alat za kopanje.l- jednostranipijuk,2 - dvostrani pijuk, 3 cu~kija (po!uga). '

budak i pijuk,

65

SkOlll materijalu, dok asov sarno u mekom i rastresitom. Nacin koriScenja ovog alata je istovetan sa nacinom koriseenja na povrsini. Na slici 30 prikazan je osnovni rucni ala1. Sa slike se vidi da je pijuk alat koji je opremljen Siljkom i drvenom drSkom. Pijuk moZe bi· ti jednostran- kada poseduje sarno jed an siljaJ... ,s1. 30 (1) iIi dvostran (2). Budak je opremljen horizontalnim plosnatim secivom, s1. 30 (3), a moze biti i u kombinaciji sa pijukom, kako je to i prikazano na navedenoj slid. U cilju povecanja obima radova na kopanju, kao i da se ovaj tezak posao ucini sto laksim konstruisan je poseban uredaj za kopanje, opremljen motorom, poznat kao otkop­ IIi cekic, odnosno otkopni a/ov. I ako su ovi uredaji opremljeni motorom i razaranje ste· na obavljaju posredstvorn mehanickog uredaja, s obzirom na nacin rukovanja i upotrebe spadaju u grupu rucnog alata.

8.1.1. OTKOPNI CEKIC Otkopni cekic predstavija rucni mehanizovani alat koji po nacinu rada zame· njuje pijuk. Prema pogonskoj energiji treba razlikovati otkopne ceki6e na sabijeni vazduh i elektricne. U rudarstvu, zbog svoje velike izdrZljivosti, u prirneni su otkopni ceo kici na pogon na sabijeni vazduh. Ovi alati rade na principu cekica i dleta, s tim sto ulo· gu cekica ima klip koji se, pod pritiskorn sabijenog vazduha kre6e u jednom cilindru napred i nazad. Prilikom kretanja napred klip udara u teme dleta, koje se pod silinom udara klipa utiskuje u stensku masu. Na slid 31 prikazan je otkopni ceki6 sa najvami­ jim delovima.

b)

, i,

'

""'2 ." ',.,:', :)""'" ..•..... .........•...

.'

5

. ~~~

...

5

Slika 31. Otkopni cekic. a) prcsck i delovi, 1 - cilindar, 2 - ddac, 3 - otkopno dlcto, 4 dri.ac dicta, 5 -; prikljucak za crevo za sabijeni vazduh, 6 - pustac, 7 klip, 8 - razvodni klizni vcntil, razvodni kanali, 10 izlazni otvor za iskoriseeni vazduh. b) izgled i vrh otkopnog dicta: 9 i 11 1 - clindar, 2 rucka,3 - otkopno dl~to, 4 - dovod sabijcng vazduha, 5 pustac.

66

Radni organ otkopnog eekiea predstavlja otkopno dleto, koje se pod udarcima klipa utiskuje u stensku masu. Kada se otkopno dleto dovoljno utisne u stenski masiv, tada povlacenjem otkopnog eekica prema slobodnoj povrsini vrSi se odlamanje komada od mase i na taj nacin ostvaruje proces kopanja. Radi efikasnijeg rada proces kopanja treba organizovati odozgo na nile, jer tada sama teZina cekiea vrsi pritisak na otkopno dleto i radnik se manje zamara. Sam rad otkopnog cekiea moze se pratiti sa seme na slid 31. Pritiskom na polu­ gu (6) pomera se ventil za sabijeni vazduh i kroz otvor (5) ulazi u razvodnik vazdulla (8). U zavisnosti od poloZaja klipa (7) u cilindru (I), sabijeni vazduh iz razvodnika vazduha (8) dospeva direktno iza klipa i potiskuje klip napred, iIi kanalom (9) dospeva ispred kli­ pa i klip pomera nazad. Prilikom kretanja napred klip svojim celom, pri kraju svog ho­ da, udara na teme otkopnog dleta (3). Stalnim nanosenjem udaraca na teme otkopnog dleta otkopno dleto se utiskuje u stensku masu. U poslednje vreme. za rad u sredinama u kojima se stvara veca koliCina ugljene i ka­ mene prasine, koriste se otkopni cekici koji su opremljeni mlaznicama za rasprsivanje vode, koja prilikom rada stvara vodenu maglu, sa zadatkom da obara mineralnu pra­ sinu. Prema teZini otkopni cekici dele se u tri kategorije, i to: lake, do IS kg, - srednje, od 8 do 11 kg i teske, preko 11 kg. Laki otkopni cekiCi koriste se za kopanje u veoma slabim stenama ili ugljevima do srednje evrstoce. Srednje teski otkopni cekic koristi se za kopanje u slabim stenama i nesto cvrscim ugljevima, dok teski otkopni cekiCi primenjuju se u cvrstim stenama i cvrstim ugljevima.

8.1.2. OTKOPNI ASOV Otkophi asov je takode mahanizovani alat, koji sluZi za rueno kopanje u mekom i rastresitom stenskom materijalu. Otkopni ailov od otkopnog cekica razlikuje se sarno po radnom elementu, jer kod ove alatke otkopno dleto u obliku siljka zamenjeno je a80­ Yom. Na slici 32 prikazanaje jedna ovakva alatka. Rad sa ovom alatkom istovetan je sa radom kopanja asovom, s izuzetkom 5to se uti­ skivanje seciva asova umesto nogom vrSi udarima klipa po temenu usadnika otkopnog asova.

Slika 32. Otkopni asov. 1 - klip, 2 - asov, 3

pustuc, -l - prilljucak za vazuuh.

67

8.2. KOPANJE UZ POMOt MASINA Za rad pod zemljom, u cilju mehanizovanja radova na kopanju, sve vise se koriste posebno konstruisane masme za kopanje. ave masine obicno imaju za zadatak da istovre­ meno sa kopanjem obavljaju i funkciju uklanjanja otkopanog materijala sa cela radilis­ tao lz ovih razloga, s obzirom da imaju najmanje dye funkcije (kopanje i uklanjanje ot­ kopanog materijala) nazivaju se kombinovanim ma!inama. Kombinovane masine, na os- ; novu tehnoloSkog procesa kome su namenjene, dele se na: probojne i otkopne

kombinovane mdine. Probojne kombinovane maiine sluZe za izradu podzemnih prostorija, za po­ trebe rudnika ill neke druge svrhe, dok otkopne kombinovane ma!ine koriste se za otkopavanje. S obzirom da je predmet ovog udzbenika izrada jamskih prostorija, to ce na ovom mestu biti 9bradene sarno probojf)e kombinovane masme za potrebe jame. Kombinovane Vcobo}ne maSine! izraduju se za nizlicite uslove rada, razlicite veli­ cine podzemnih prostorija i za razlicite'poloiaje u prostoru. S obzirom na raznovrsnost tipova i konstrukcija ovih masma neophodno je izvrSiti odredeno grupisanje}'prema na· cinu rada radnog organa, prema uslovima rada, prema vrsti prostorija koje izraduju i drugim karakteristikama. MaSine za izradu jamskihprostorija,premanjihovom polozaju u prostoru,dele se na: - masine za izradu horizontalnih i blagonagnutih podzemnih prostorija i - maSine za izradu strmih i vertikalnih podzemnih prostorija. Prema konstrukciji i nacinu rada r adnog organa probojne masine mogu se po­ deliti u sledeee grupe (v. sl. 33): rotacione, lancano-Iucne i rotaciono·lu.cne. • Rotacione probojne maiine opremljene su sa jednim iIi viSe rotora ciji radni zahvat odgovara precniku prostorije koja se izraduje. Ova grupa probojnih kombinovanih maSina obuhvata vise razlicitih konstrukcija prilagodenih izradi podzemnih prostorija: kruz.nog, elipticnog ili potkovicastog poprecnog preseka. Jedna od mogucih konstruk· cija iz ove grupe masina prikazana je na slici 33 a. LanEimo-lucne probojne maiine oPlemljene su sa jednim iIi vise celicnih nosaca, bubnjeva ill diskova u koje je ugraaeno, obicno vise ~eskonacnih lanaca opremlje­ nih zubima za rezanje i kidanje ill zuba. Nosaci lanca, odnosno zubaca, imaju mogucnost horizontalnog iIi vertikalnog pomeranja u odredenim granicama, sto definiSe velicinu prostorije koja se izraduje. Zubi ugradeni u lance, bubnjeve ill diskove prilikom kruz.nog kretanja iz stenskOg masiva otkidaju manje komade stene, cime se ostvaruje proces ko­ ,panja. Stalni kontakt alata za kopanje (u ovom slucaju zuba iIi seciva) sa stenom obezbe· duje se horizontalnim iIi vertikalnim manevrima nosaca. Na slid 33 b vidi se jedna oVak­ va masina sa vise lanaca.

68

a

--

r

Stika 33. Podela probojnih kombinovanih maSina prcm .. principu rada. a) rotaciona, b) lancano-Iucna, c) rotaciono-lucna.

Rotaciono-lucne probojne masine poseduju rotor relativno malog precnika smestenog na celu pokretne katarke, koja ima mogucnost lucnog pomeranja u svim prav­ cima. Jedna ovakva maSina prikazana je na slici 33 c. Prema nacinu uklanjanja otkopanog materijala kod probojnih kombinova­ nih masina potrebno je razlikovati vise razlicitih konstrukcija. Konstrukcija sistema za uklanjanje otkopanog materijala u najvecoj meri zavisi od konstrukcije i nacina rada rad­ nog organa koji obavlja proces kopanja. Sistem za uklanjanje stenskog materijala pred­ stavlja jedinstvenu konstrukciju sa sistemom za kopanje. Oba sistema tako su konstruisa~ na da mogu paralelno da obavljaju svoje funkcije. Najcesci sisterni uklanjanjaotkopa­ flOg materijala ispred cela masine su: sistem sa zgrtalima (sl. 39), sistem sa kotlcama (sl. 36), i sistem sa grabuljama, sl. 34.

69

Slik.a 34. 51' [em uk ],mjanja otkopanog matcrijala uz pomo'; grab ulja

Sistem za pokretanje ima za zadatak da: obezbedi stabilnost masine priradu, obezbedi dovoljan pritisak radnog organa na celo radilista, obezbedi manevre masinc u toku rada i da posluZi za transport masine sa jednog radilista na drugo. Naj cesCi sistem za pokretanje probojnih masina, koje se koriste u jamama rudnika, je sistem sa guseni­ cama. Povrsina gusenica tako je projektovana da se specificno opterecenje krece u grani­ cama izmedu 0,5';- 2,0 daN/cm 2 . Za pogon sistema za pokretanje obicno se koristc elektromotori. Alat za razaranje stcnskog matcrijala treba da obezbedi odvajanje komada stena iz stenskog masiva. Prema svom izglcdu i nacinu razaranja alati se dele u dye osnovne gru­ pe: zube i valjke (v. sl. 35.)

Slika 35. Izglcd alata za razaranje. a) neki od obltka wba

70

Zli

razaranje, b) neki od valjkastih oblika

Zubi se primenjuju kod kopanja u steni sa koeficijentom cvrstoce do 8 (/<8) i abrazivnosti do 15 mg. Va/jei. koji mogu biti u obliku diskova iIi nazubljenih valjaka i konusa, primenjuju se kod rada u stenama sa koeficijentom 'cvrstoee od 6 - 18 (6";;; f,,;;; 18) i abrazivnosti od 35 + 45 mg. U veoma tvrdim i abrazivnim stenama koriste se za razaranje valjci sa bradavicama od tvrde legure, sl. 35 b..,I

Energija. Osnovni vid energije koja se koristi za pogon probojnih masina je elek- . tricna energiJa, Za pogon elektromotora-koristi se naizmenicna struja napona 380, 600 i vise volti. Osim elektricnih motora, koji treba da posluZe za pokretanje radnih elernenta i druge pomocne svrhe, sve vise se koristi hidraulicni motor, koji u odnosu na elektromotor ima prednosti: manje je osetljiv na preopterecenje, lakse se vrSi regulacija brzine i de. Prema radnim uslovima i uticaju stene na rad probojnih maSina, do sada nije izraden kriterijum koji precizmje definise ponasanje stene prilikom rada masina na isko­ pu, pa je stoga kao opsti pokazatelj prihvacena jednoosna cvrstoCa na pritisak, tako da sve radne sredine, prema jednoosnoj pritisnoj cvrstoci, mogu se podeliti na nacin kako je to prikazano u tabeli 23. TABLLA 23. Jenoosna ';vrswCa na pritisak, daN/ cm 2 Prcko 2800 1800 2800 800-1800 400 800 ispod 400

Stcpen cvrstoCc

Pona§anjc stene

veoma visok ) visok srednji mali vcoma mali

veoma cvrsta

}

Podl.'la stella prcma pOliaSanju koji stena pruza alatu

cvrsta slaba ~

vrcmc iskopa.

Serijski se proizvode masine za kopanje u funkciji od cvrstoCe stenskog materija, ito: za ugalj i slabe stene sa koeficijentom cvrstoce po Protoaakonovu do 4 (f ~ 4), za stef.le sa koeficentom cvrstoce od 4 +8 (4 ~ f ~ 8) i za rad u stem sa koeficijentom cvrstoee veCim od 8 (f;;' 8).

Prema veliCini poprecnog proma probojne masine se dele u sledeee grupe: - maSine za izrad u prostorija velicine od 4 - 16 m2 , maSine za izradu prostorija velicine od 9 30 m2 i • maSine za izradu prostorija velicine preko 30 rn2 .

71

Za potrebe izrade jamskih prostorija u primeni su uglavnom masine koje izraduju prostorije od 4 16 m 2 . MaSine konstruisane za vece poprecne preseke jamskih prosto­ rija koriste se sarno izuzetno. Podaci dati u tab eli 24 ovo najbolje mogu da ilustruju. Podaci se odnose najame Prokopeevsko-Kiseleevskogbazena u SSSR-u. Takode, na osno­ vu podataka iz SSSR-a, od ukupno izradenih prostorija masinskim putem za potrebe rudnika uglja sa jamskom eksploatacijom, po ugJju je masinama izradeno oko 84 %, po uglju i steni (mesanom materijalu) oko 12 % i u steni svega 4 %. Isto tako kada je u pitanju velieina popreenog preseka jamskih prostorija (prema podacima iz SSSR-a) od ukupno izradenih prostorija 34% odnosi se na prostorije sa povr­ ginom do 4 m 2 , 37% na prostorije velicine od 4 8 111 2 , 21 % na prostorije velieine od 8 - 12 1112 i 8~o na prostorije vece 9d 12 m 2 • TABELA 24. Vcli':ina poprccnog prcscka prostorijc,

1112

Du.l.u,.1 1'0 tl!!IJ

I IJ.ld " II III

I'rl',ldflJ.1,l..m U Ilidanoj skill sa

!

4

6


r l'rcko 6

Clavni transportni pukvi Do 4 4,1

6,1 8,1 10,1 12.1

-

0,6 6 8 10 12 16

-

.-

­

2,4 2,6 0.4 6,8

0,7 1,2 4,7 1,0

4,2

0,2 0,3

-

4,2 7,5 9,0 17,3

0,9 0,9 0.1 2,8 Clavni wlltila(ioni pute'vi

Do 6

6,1 8,1 10,1 12,1

-

6 10 12 16

10,6 18.3 8,4 0,2 3,6

2,3 2,2 0,4

Prosturij~

Do 4 4,1 - 6 6,1 - 8

74,0 84,0 20,6

6,1 7,0

-

­ -

u otkopnom pulju

5,2 12,6 4,0

0,4 15,5 4,0

­

Obim ilvrscnih radova u jamama Prokopccvsko-Kisch,cvskog rcona (hodnici i blagonagnutc prostorijc).

Oblast primene probojnih kombinovanih maSina zavisi od rnnogih cinilaca, medu kojima i od minimalne projektovane duZine jamske prostorije. Ova opravdanost najeesCe se zasniva na ekonomskom parametru vezanom za cenu iskopa 1 m 3 stenske mase.

72

~ledusobnil1l uporedenjem troskova iskopa po 1 m 3 stenske mase razlititih tehnologija

utvrduje se optimalna tehnologija. Tako naprimer, uporedenjem tehnologije izrade jam­ skill prostorija uz pomoc probojnih masina sa tehnologijom izrade uz pomoc minira­ nja, moguce je utvrditi onu tehnologiju koja sa ekonomskog stano vista daje najpovolj­ , nije rezultate. Medutim, veoma testo ekonomski momenti nisu presudni, pa se kao merilo uzimaju i neki drug!' elementi, kao sto su: humanizacija rada, brzina izrade, stabilnost prostorije, ustede u gradevinskom materijalu i dr. Troskovi iskopa 1 m 3 stenskog materijala probojnim masinama mogu se proracuna­ ti po obrascu:

gde su: T

"---, ukupni troskovi izrade svedeni na jedan m 3 iskopane stenske mase, din/m3, lieni dohoci zaposlenih, din/m 3 troskovi amortizacije, din/m 3 troSkovi montaze i demontaze, din/m 3

Tro Ti

troskovi energije, din/m), - troskovi materijala, din/m3 reZiski troSkovi radiliSta, din/m 3 reZiski troSlcovi pogona, din/m 3

troSkovi pripreme gradilista, din/m 3 .

Na bazi ovakvog kriterijuma, za neke od probojnih maSina sovjetske proizvodnje, proraeunate su minimalne duZine izrade horizontalnih i blagonagnutill prostorija. Rezultati ovih istraZivanja prikazani su u tabeli 25. Navedeni rezultati ukazuju za koje duZine jamskih prostorija, u uporedenju sa tehnologijom izrade miniranjem, se isplati organizovati rad na izradi uz pomoc probojnih kombinovanih masina. Za duZine ispod minimalnih rad treba organizovati llZ pomoc tehnologije miniranja. TABELA 25. Tip pro­ bojnc ma­

Povr;inu

~inc

prcscka,

4PU

PK-3M PK-9R GPK KSO KN-5N

Koclic:ijcnt

popn~cnof

4

111 2

11.2

5,3-12 7 16 4 15 5 - 8,2 5 ­ IJ

kp

0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

Nagib prosto­ rijc,

Millilllainu brl.ina il­ rude m I 'Ill

J\lillimalna duzina pro­

± 10

3,3

±10 ± 6 ±10 + 6 + 35

3,3 3,5 4,0 6,0 4,0

150 150 150 200 380 120

storijc,

In

Proracunate lIullimalnc duZinc jamskih prostorija za zadatc uslove kod nckih probojnih masina sovjctskc konstrukcijc (prcma sovjctskim izvorima).

73

Neka svetska iskustva ukazuju da se ekonomski isplati, u uporedenju sa bUSacko-mi­ nerskim radom, izrada prostorija kod laksih maSina preko 400 m, a kod teZih masina preko 600 m.

8.2.1 MASINE ZA IZRADU HORIZONTALNIH I BLAGONAGNUTIH JAMSKlH PROSTORIJA

8.2.1.1. Rotaciollo

lu~ne

probojne kombinovane masine

Probojne maSine iz ove grupe pogodne su za izradu horizontalnih i blagonagnutih jamskih prostorija u mekom i srednje cvrstom stenskom materijalu i izradu hodnika poprecnog preseka od 4 16 i vise m 2 . S obzirom na veliku pokretljivost nosaca radnog organa (katarke) maSine iz ove grupe koriste se za izradu poprecnih preseka svih obli­ ka izuzev kruznog (trapezni. pravougaoni, zasvodeni). Kod uskopne i niskopne izrade jamskih prostorija. do uglova ± 10°, ove maSine (s obzirom da su za kretanje i stabiliza­ ciju opremljene gusenicama) mogu se koristiti bez posebnih uredaja za osiguranje. Medu­ tim kod uglova vecih od ± 10°, radi stabilizacije masine, neophodno je istu ucvrstiti uz pomoc celicnih uzadi iIi na neki drugi naCin. Probojne masine iz ove grupe posebno su pogodne za rad u mesanom materijalu, jer omogucavaju selektivno kopanje tela radilis­ tao Na slid 36 prikazana je jedna ovakva maSina iz grupe rotaciono-Iucnih probojnih ma­ sina.

Slika 36. Izgcld probojnc rotaciono-Iucne kombinovane masine (Alpine F 6-A).

74

"

S obzirom da prilikom kopanja stenskog materijala dolazi do stvaranja velike koli­ cine prasine, koja u vecini slucajeva dostize vrednost od 2000 - 3000 mg/m 3 i viSe,sto predstavlja nedopustivo visoku zapraSenost na radilistu, neophodno je da ova vrsta rudar­ skih masina bude opremljena ureaajima za obaranje i usisavanje praSine. U oYU svrhu sa­ vremene probojne maSine opremljene su sistemom za stvaranje vodene magle i posebnim usisivacem prasine. Na slid 37 prikazan je jedan ovakav sistem, gde su sa 1, 2 i 3 ozna­ ceni ureaaji za usisavanje prasine, sa 4 - crevo za dovod vode i sa 5 mlaznice za stvaranje vodene magle u predelu rada masine.

Slika 37. Sistemi za kvasenjc i u:,isavanjc prasine kod probojnih muSina. I - postoljc sistema za usi­ savanje, 2 - usisivac, 3 - filter, 4 - cev za dovod vode, 5 - mlaznicc za stvaranjc vodene magIc

Rukovanje i upravljanje probojnim kombinovanim masimlma je u najvecem broju slucajeva rueno, kada se ruenim komandama regulise rad na kretanju i kopanju. Meau­ tim u poslednjc vreme industrijaje proizvela i takve kombinovane masine kod kojihje rad i upravljanje masinama omoguceno putem elektronskih komandi i laserskih ureaaja. Na slid 38 scmatski je prikazan rad na automatskom upravljanju probojnim masinama, kod konstrukcije koju je projektovala zapadnonemacka firma Aikof. Na navedenoj slid sa 1 - oznaeen je laser za davanje pravca, sa 2 - ureaaj koji vrsi korekturu pravca a sa 3 - ure­ daj koji vrsi korekturu oblib I vchcme profila.

/i-

,

2

I

I I I

,I

Slika 38. Sistem automatskog upravljanja radom probojnih masina. 1 pravca, 3 - sistem za kontrolu profila.

laser, 2 - shlcm za kontrou

75

,­

Za potrebe rudarstva i tunelogradnje rnasinska industrija proizvela je veCi broj razlicitih probojnih rnasina iz ove grupe, od kojih su sarno neke prikazane u tabeli 26. Pored oznake tipa, proizvodaca i drzave za svaku od navedenih rnasina u tabeli 26 dati se i I).eki od osnovnih podataka. TABELA 26 .. Tip masinc Prnizvodat Driava

Dilllcluijc masine. 111

,

-

i

j

Snaga 1110­ t"ra za rc­ zanje, kW 3

Vclicina prostUI i­ )

Je.l11­

4

KapaciL·t 1l1;Jsinc,

l/ III in

Spccif. optcr. da1"/cIlI2

Tcii­ na,

6

7

S

PK-7 Masinocxport SSSR

S,bx 2,5x 1,3

22

4,0-8,2

1,0

0,7

10

PK-3M Masinocxport SSSR

6,6x 2,8x 1,7

32

5,3-12

1,2

0,5

II

PM9R Masinocxport SSSR

7,7x 2,8x 1,8

90

7,0-16

2,5

0,9

30

F-6 H Nikex Madarska

6,8x 1,4x 2,0

30

10,0-12

-

0,9

12

F-6A Alpine Austrija

6,8x 1,6x 2,0

30

5,0-12

1,0

1,0

12

AM-50 Alpine Austrija

7,5x 1,7x 1,9

do 24

0,8-1,0

1,4

22

AM-IOO Alpine Austrija

1,2x 3,Ox 5,5 (max)

180

do 35

-

-

-

'Boom Miner Anderson Skotska

6,8x 1,3x 1,8

60

do 12

-

-

18

FL-R-32 Westfalia SR Nemacka

8,7x 2,3x 2,3

90

do 16

-

1,2

24

Titan E 169 Thyssen V. Britanija

10,5x 2,5x 1,9

80

6,0-25

-

1,25

40

I'rcglcd jednog broja masina iz grupc rotaciollu-Iucllih probojnih masina cvropskc proizvodnjc.

76

hlllU

Sve navedene probojne masine odJikuju se malim radnim elementom U obJiku, obic­ no konusa ill polulopti, opremljenih zubima za kopanje. Radni organ je smesten na no­ saeu u obliku katarke, u koju je smesten i pogonski motor :ci obrtanje radnog elementa. Pomocu, najcesCe, dva hidraulicna eilindra katarka se moze pomerati u svim praveima. Masina ra'Jj na taj naCin sto se najpre radni element ("glava") zarije (60 - 80 em) u celo hodnika, a zatim se pomera horizontalno sa jedne strane na drugu, u grilllieama predvide­ nim velicinom i ,oblikom poprecnog preseka prostorije. Kada se otkopa jedan ted katarka se pomera na vise, za 60 -- 80 em, i manevar ponavi kao i kod prvog reza. Sema rada ove masine prikazana je na s1. 39 b. Otkopana sitnez pada na prihvatni uredaj, obicno jednu snainu koso postavljenu plocu, sa koje je zahvata uredaj za uklanjanje materijala i predaje transportnoj traci ill grabuljaru smestenom po sredini masine. Ova traka (grabuljar) je dovoljno duga da ispod moze da stane veci broj vagQneta ill da transpOr1uje otkopani materijal do nekog pretovarnog mesta, odakle se dalje odvozi nekim od uobicajenili sred. . stava za prcvoz materijala.

a.

~~ 'b'~ ~,

b.

Slika 39. Rotaciono-Iucna probojna masina (PK-3). a) opSti izgled. 1 - radni elemenat sa zubima, 2- pokretna katarka sa ugradenim elektromotorom za pokretanje radnog elementa., 3 hidraulicni ured.aj za pomeranje katarke. 4 - kruini grabuljasti uredaj zauklanjanje otkopanog materijala, 5 - trakas­ ti transporter, 6 - gusenice; bHema rada na kopanju, 1 do 10 - roedosled obrade cela hodnika.

77

8.2.1.2. Lucno-lancane probojne kombinovane maSine Lancano lucne probojne masine obuhvataju vise slicnih konstrukcija, koje se me­ dusobno razlikuju jedino po konstrukciji radnog organa za kopanje. Radni elemenat ovih n1lisina moze biti sastavljen od vise paralelnih ozubljenih lanaca, ozubljenih i paralelno postavljenih diskova iIi ozubljenog bubnja. Svaka od ovill konstrukcija ima svoje prednosti i konstruisana je za odredene radne uslove. Probojna maSina sa viSe par,alelno postavljenih lanaca prikazana je na slici 40. Radni organ ove masine sastoji se od 6 paralelnih ozubljenih lanaca, koji u toku rada otkida­ ju sa cela radilista komade stenskog materijala. Da bi zubi bili stalno u kontaktu sa ste­ nom radni organ, pomoeu hidraulicnih cilindara, moze se pokretati vertikalno izmedu po­ da i krova hodnika, kao i boeno po hOrizontalnoj ravni levo i desno. Ovi hidraulicni cilindri istovremeno sluze i za pomeranje radnog organa prema celu hodnika, za duZi­ nu koja je konstrukcijom utvrdena. Ispod radnog organa nalazi se kosa celicna ploca na koju pada otkopana sitnez i sa koje se sistemom za uklanjanje materijal prebao.:uje do grabuljara smestenog po sredini maSine, koji materijal prenosi do sredstva prcdvidenog za transport.-

Slika 40. Lancano-lucna probojna masina (JOY eM, SAD). 1 trup masinc 2- guscnk~, 3 glava sa beskrajnim ozubljenim lancima, 4 grabuljasti transporter, 5 - poluge za zgrtanje, 6 - hidraulicni cilindar za pomeranje glave.

Ova maSina radi na taj nacin 8tO se radni organ (glava) postavi u krajnji bocni poloZaj pri podu cela hodnika i isturanjem se zarije u ugalj, zatim se dize navise, uz istovremeno nanosenje udara, kako bi se oslabljeni komadi lakse obru8ili. Kada glava zauzme najviSi gornji poloZaj spusti se na nize i pomeri za jednu sirinu u pravcu sused­ nog boka hodnika. Posle ovog manevra rad se ponavlja kako je to vee opisano. Opisane radnje se ponavljaju sve dok se ne obavi iskop po citavoj povrsini prostorije. Po iskopu jednog pojasa, da bi se nastavio rad na iskopu sledeceg, neophodno je da se masina pome­ ri za duZinu pojasa.

78

,"-

Ovakva konstrukcija podesna je za rad u svim vrstarna uglja i izrad u hodnika i b Jago­ nagnutih prostorija pravougaonog popreenog preseka. U rudarskoj praksi poznataje pod imenom Continins Miner (neprekidni kopac),

;

Slika 41. Izgled bubnjastc-Iucnc probojnc rnasinc JEffry, SAD)

Slika 42, Serna rada bubnjasto-lancanc probojnc maSinc.

Osirn konstrukcije sa vise paralelnih lanaca proizvode se probojne rnasine sa rad­ nim organorn U obliku ozubljenog bubnja. Radni organ ovakvih rnaSina sastoji se od jed­ nog nosaca na cijern se prednjern kraju nalazi ucvrscen ozubljeni valjak, koji prilikorn obrtanja zubima otkida kornade stene. Da se ostvari kopanje po citavorn profliu hodnika uz pomoc posebnih uredaja nosac bubnja krece se odredenorn brzinorn, lueno, od poda prerna krovu hodnika. Na ovaj nacin stvara se dovoljan pritisak da zubi dovoljno prodru u stensku rnasu i obave proces kopanja. Ispod radnog organa nalazi se kosa celicna ploca na koju pada iskopani rnaterijal i sa koje uredajern za uklanjanje rnaterijaJa isti biva zgr­ nut na grabuljar srnesten po sredini rnasine. Serna rada ovakve probojne rnasine prikaza­ naje na slici42. 79

../

Ovakav tip masina nalazi primen u u rudnicima uglja, gipsa, potaile i drugim stenama ciji koeficijent cvrstoce je manji od 6. Izuzetno rade se i masine koje su sposobne za rad u stenama sa koeficijentom cvrstoce do 10. Masina je podesna za rad i u meSanom sten­ skom materijalu. MaSina je sposobna da izraduje pravougaoni oblik poprecnog preseka i uskope i niskope, bez posebnog osiguranja do ±'10°. TeZina ovih masina krece se od 17 do 75 tona, a instalisana snaga motora koji pokrece radni organ od 50 - 160 kW.

8.2.1.3. Rotacione probojne kombinovane masine Ovaj tip masina predviden je za izradu hodnika kruinog i potkovicastvog poprec­ nog preseka punim profilom. Radni organ sastoji se od jednog ili vise ozubljenih rotora koji prilikom obrtanja zubima otkidaju komade stena i na taj nacin ostvaruju proces kopanja. Iskopana sitnez pada na pod odakle je .sistem. za uklanjanje otkopanog materi-

Slika 43.

1l.~kO

rotadunc probojn.: mailin.: (PK-6. SSSR)

jala zahvata i odnosi do transportera smestenog u sredini masine. Pritisak ne celo hod­ nika, u toku rada masine, ostvaruje se ill preko pogona za kretanje masine ill pomocu teleskopskog vratila na kome je smesten rotor. Izgled jedne ovakve masine sovjetske pro­ izvodnje prikazan je na slici 43. Rotacione probojne masine za potrebe izrade jamskih

80

prostorija rede se primenjuju, i to sarno u slucajevirna kada seukaze potreba za izradom prostorija manjeg poprecnog preseka. Uobicajene dimenzije ovih masina sposobne su da izraduju hodnike od 2,7 - 8 m 2 • Instalisana snaga motora koji pokrece rotor kreee se od 50 100 kW. TeZina ovih probojnih masina krece se od 6 - 15 tona. Ova vrsta masina podesna je za rad u svim stenskim .materijalima, a problem otpo­ ra pri kopanju resava se putem izbora odgovarajucih zuba i snage pogonskog motora. Sa povecanjem tvrdoee, cvrstoce i abrazivnosti stenskog materijala umnoZavaju se i proble­ mi rada na kopanju, tako da za svaki stenski materijal neophodno je prouciti njegovo ponasanje prilikom razaranja i utvrditi najpovoljniji oblik i kvalitet elementa kojim se ste­ na razara. Prem~ sadasnjem iskustvu elementi za razaranje mogu se podeliti u tri osnovne grupe: ., a) masivna seciva za tvrd i neznatno abrazivan stenski materijal, b) visestruko ozubljeni cilindricni i konusni valjci,sa urezanim zubima za manje tvrd materijal, sa ubacenim zubima od tvrde legure za tvdi materijal i sa uba· cenim bradavicama za najtvrdi abrazivni materijal i c) visestruki konusni diskovi za rad u tvrdom i tvrdom abrazivnom materijalu. Zbog specific nih zahteva jame ova vrsta masina tako je konstruisana, da prerna potrebi moze da izraduje hodnike i blagonagnute prostorije kruznog iIi potkovicastog po· precnog preseka. I masine iz ove grupe, pri izradi prostorija do padnog ugla do ±l 0 0 ne moraju se osiguravati.

.

.

8.2.2, MASINE ZA lZRADU STRMIH I VERTIKALNIH JAMSKIH PROSTORIJA

•

'.

•

Sa razvojem proizvodnje rude jamskim putem razvila se potreba i za poveeanim obimom strmih i vertikalnih jamskih objekata. Za mehanizovanu izradu ovih prostorija u uglju i mekim stenama, razvijena je posebna mehanizacija, koja u odnosu na tehnologi • ju izrade miniranjem predstavlja znacajan korak napred. Primena ovih masina, u odnosu na primenu rada na izradi vertikalnih i strmih prostorija miniranjem, obezbeduje ucinke koji su 3 4 pilta veci. Ova mehanizacija olakSava rad na izradi vertikalnih i strmih prostorija, narocito u rudnicima uglja, gde rad zbog prisustva metana, moze biti opasan, pa cak i Propisi• rna zabranjen. U poslednjih nekoliko decenija mehanizacija za izradu ovih prostorija se veorna raz­ vila, tako da se vee proizvode i konstrukcije za rad i u najcevrscim stenskim materljali­ rna. Sve ove masine rade na principu izrade citavog profila putem rotacije radnog elemen­ ta, ciji oblik zavisi od stenskog materijala u kome se prostorija izraduje, a dimenzije od velicine poprecnog profila jamskog objekta, S obzirom na nacin rada, prostorije su krui­ nog popre~nog preseka. Najveci broj tipova ovih maSina konstruisan je da izraduje Ove prostorije najcesee sluze u pomocne svrhe: za prostorije precnika do 1 m. ventilaciju, drenaiu, spustanje jamske grade, kao sipke, za kablove, cevi i slicne svrhe. U izuzetnim slucajevima ovakve prostorije koriste se i za spasavanje zatrpanih rudara, i za degazaciju sloja i sprecavanje izboja gasa i uglja.

81

Mehanizacija za izradu vertikalnih prostorija veceg precnika, s obzirom da je veza­ na uglavnom za izradu okana, detaljnije ce biti obradena u poglavlju koje se odnosi na teh­ nologiju izrade okana busenjem. Na ovom mestu bice obradene samo masine koje se primenjuju u jamama za izradu prostorija u vee ranije navedene svrhe, a precnici im ne prelaze znatno preko I ,0 m. Prema nacinu rada ovih masina neophodno je razlikovati dva slucaja: slucaj kada se prostorije izraduju prvo manjeg precnika a zatim ovaj proSiruje na potreban precnik, i slucaj kada se prostorija izraduje punim profilom. Sve ove rnasine tako su konstruisane da izraduju prostoriju odozdo na vise. Jedan od tipicnih primer a maSina za rad u mekom stenskom materijaiu, a poseb­ no u uglju, je masina sa visestepenom busacom glavom opremljenom zubima za otkidanje komada stena, Na slid 44 sematski je prikazana ova masina i tehnologija izrade jedne strme prostorije, Ovakva masina sastoji se iz sledecih osnovnih delova: 1 -::- vodeeeg svrdla (obicno oko 50 mm), 2 - steperiaste krune za prVi stepen prosirenja (kod ovog tipa masine do 390 mm), 3 - pogonskog motora, 4 - reduktora, 5 - pritezne glave za busacu sipku, 6 vodica, 7 ucvrsCivaca, 8 bUSace sipke, 9 - stabilizatora busace postolja masine, 12 - Zljeba za hvatanje sipke, 10 - stabilizatora maSine, 11 izdrobljene sitneZi, 13 - visestepenaste kruna za drugi stepen prosirenja (,kod ovog tipa maSina obicno do 900 mm),

Slik;t 44, Visestepena probojna ma~na za izrad u vertikalnih i strmih jamskih prostorija. I -' vodeee svrdlo,2 - stel!enasta kruna za prvi stepen proSirenja, 3 - pogonski motor, 4 - reduktor, 5 - pritez­ na glava ucvrsCivac, 8 - buSaCa sipka, 9 - stabilizator bUSace Sipke, 10 stabilizator masine.U- po­ stolje masine, 12 - Zljeb za hvatanje sitneii, 13 - visestepena kruna za zavrsni stepen prosirenja.

~

Prilikom izrade kosih.i vertikalnih prostorija maSinama opisanog tipa, prvo se izra­ duje, odozdo na vise busotina manjeg precnika (oko 400 mm), sve do povrsine iIi viSeg horizonta, zatim odozgo na nize busotina definitivnog precnika. Vode6e svrdlo ima ulo­ gu odrZavanja pravca i stabilizacije busace krune u toku prve faze izrade. Ovim masinama uspesno se izraduju prostorije, ako je ugao preko 4So, do duZine do ISO m. Medutim za uglove ispod 4So duZina prostorija se skracuje i iznosi do 80 m. Kod izrade prostorija pod uglom ispod 15°, umesto glatkih busacih sipki moraju se primenjiv~tispiralne bUSace sipke (v. sL 4S)..

Stika 45. Viscstepena probojna masina sa spiralnom bUSacom sipkom za izradu prostorija pod uglom ispod 45°.

a)

b)

c)

Slika 46. lzrada vcrtikalnih i ,trmill prostorija u cYIstom matcrijalu. a) izrada vodece busotine odozgo na nize, b) izrada prostorije odozdo na vise do projektovanog precnika, c) izgled radnog elementa za izradu dcfinitivnog precnika prostorijc.

83

U cvrstom stenskom materijalu strme i vertikalne jamske prostorije izraduju se uz pomoc mas uta daleko teZih konstrukcija. ledna od ovakvih konstrukcija prikaza­ na je na slici 46. I ova masina izraduje prostorije odozdo na vise, s tim sto se predhod­ no mora izbusiti vodeca bu~otina, precnika do 400 mm. Ova buSotina ima zadatak da se u istu postavi bUSaca sipka, na cijem se donjem kraju nalazi pricvr~Cena bu~aca glava Gedan tip ovih bUSacih glava prikazan je na slici 46 c). Na vi~em horizontu ili na povrsini nalazi se pogonska ma~ina, preko koje se, posredstvom bUSacih sipki postavljenih u vo-; decu bu~otinu, ostvaruje rotacija buSaCe glave i povlacenje odozdo na vise. Na ovaj nacin ostvaruje se razaranje stenskog materijala i produbljivanje prostorije. Oblik alata na radnom elementu (buSaooj glavi) zavisi od vrste stenskog materijala u kome se prostorija izraduje, a precnik od zeljene velicine prostorije. U poslednje vreme konstruisane su veoma snazne masine za izradu strrnih prosto­ rija, koje mogu da izraduju prostorije duZine i do 600 m, precnika i do 3,6m.

8.3. KOPANJE UZ POMOt VODENOG MLAZA POD PRITISKOM

Za razliku od rucnog mehanizovanog alata i masina za kopanje, u odredenim uslo­ virna, moguCe je za razaranje stenskog materijala koristiti energiju vodenog mlaza visokog pritiska. Za ovu svrhu konstruisani su posebni uredaji poznati pod imenom hidromoni­ tori. Na slici 47 prikazan je izgled jednog hidromonitora.

Slika 47. Izgled hidromonitora sa semom rada. 1 - cev za dovod vode pod pritiskom, 2 - saonice, 3 - mlazna cev, 4 - mlazni~e.

Hidromonitor je ,hidromehanicki uredaj, sastavljen od cevi za dovod vode pod viso­ kim pritiskom i pomi~ne glave sa mlaznicom za usmeravanje vodenog mlaza. Zahvaljujuci zglobnoj vezi mlaznica hidromonitora moze se za izvestan ugao ponierati levo i desno, zatim gore i dole. Ovi manevri obezbeduju da mlaz vode pod pritiskom moze da dopre do svih tacka cela prostorije koja se izraduje hidromehanickim kopanjem.

84

iC,­

Hidromehanicko kopanje moguce je primeniti sarno u odredenim uslovima: kada su korovina i podina cvrste i ne reaguju sa vodom, kada je stenska masa raspucana ill rastresena miniranjem i kada je prostorija pod odgovarajucim nagibom, koji obezbeduje dovoljan pad za oticanje vode i otkopanog materijala. Pritisak vode kreee se u granicama od 30 50 pa i vise bara. UobiCajena potros­ nja vode iznosi od 150 180 m 3 /caf.. Prilikom hidromehanickog kopanja neophodno je imati u vidu najpovoljniju uda­ Ijenost usta mlaznice od tela radilista. Prema iskustvenim rezultatima kod primene hidro­ mehanickog kopanja u rudnicima kamenog uglja ovo rastojanje je najpodesnije kada se krece u granicama oko 200d, gde je d - precnik izlaznog dela mlazniceu cm. Osim prikazane konstrukcije hidromonitora na sl 47, potrebno je napomenuti da postoje i druge. Najnovije konstrukcije postavljene su na pokretno postolje, time se po­ stize veea pokretljivosL

85

9. RADOYI NA ZASECANJU I PODSECANJU Zasccanjc i pousecanjc su pomocni rauovi pri izraui podzemnih prostorija a izvode sc u cilj u stvaranja vcccg broja slobounih povrsina. lzraua horizontalnog reza naziva se podsccallje, za razliku ou rauova na izradi vertikalnog reza zaseclmja. Na slici 48 prika­ kazllo jc jcullo cclo u uglJu sa zasekom i pousekol11. Masine koje sluze za zasecanje i pou­ sl:canJc nazivaju se sckaCicc.

Slika 48. Prim.:ri

L;1\':Ka

i pouscku

s~ r~spor~dom

minskih busotina.

Savremcne konstrukcije sekacica zasnovane su na pfincipu rada beskonacnog ozub­ IJCllog Janca, sl11estenog u poscban zljeb nosaca lanca. lubi ugfadcni u lanae postavljeni su u vise redova. kako bi se postigla uovoljna sirina feza i sprcCilo zaglavljivanje nosaca lanea prilikolll raua. lubi ugraueni u lanac mogu biti fazlicitog oblika, sto zavisi od zila­ vosti i abrazivnosti stenskog Illatcrijala u kome sc fez izraduje. S obzirol1l ua su zubi 1J1clllcnti koji sc najbrLc trose, to Sil isti izmenjivi i lako sc mogu mcnjati. Kod ilrade zaseka i podscka, u hodnicima i blagonagnutim prostorijama, obicno se korisie Illasine osposob Ijene za izrau u sarno vertikalnog iii sarno horizontalnog reza. U PfVOlll slucaju maSine se nazivaju zasekaCice a u drugom slucaju podsekaCicc. Mcdutim na trZistu sc IHogU naCi i takvc konstrukeije sekacica koje su u mogucnosti da izraduju i verti­ . kalni i hOfizontalni fez. Ovakve masinc nazivaju se univerzalnim sekaCicama. Na slie.i 49 prikazana je jeuna univerzalna sekaciea sa ~emom rada.

86

I II

III

7

Slika 49. Izgled univerzalne sekacice sa semom rada. 1 ~ stubovi, 2 - yodice, 3 pogonski motor,

4 - nosac ozubljenog lanca, 5 gusenice,6 - regulacioni uredaj, 7 - stabilizator ffiaSine;

I - III faze zasecanja.

Univerzalna sekaCica (v. s1. 49) sastoji se od nosaca ozubljenog lanca spoje­ nog sa pogonskim motorom, tako da se zajedno mogu kretati napred i nazad, po za OVU svrhu ugradenim voGicama. Sve OVO leZi na dva stuba koji omogucavaju pomeranje voGi­ ca, pa samim tim i nosaca lanca na viSe iIi nize. Stubovi su ucvr~ceni na postolje koje je postavljeno iIi na vagonetske tockove Hi gusenice. Yodice nosaca lanca pomocu ozublje­ nog prstena i pUZnog prenosa mogu se obrtati za 180 0, 8tO omoguCava postavljanje no­ saca lanca u bilo koji poloZaj. Ovakav manevar omoguCava izradu zaseka i podseka istom masinom, 8tO joj i obezbeduje univerzalnost. Princip izrade zaseka iIi potseka sastoji se u sledecem: Nosac Janca postavi se, kod izrade zaseka u vertikalan poloZaj, i svojim vrhom upravi do krovine prostorije. Zatim se maSina pusH urad i rucrum vretenom nosac lanca zajedno sa motorom po vodicama pomera prema celu radilista, sve dok dozvoljava duZina vodica. Na ovaj nacin zubi su izglodali izvestan sektor koji ima oblik trougla i odgovara fazi I na slici 49. Posle ove I

87

faze nosae lanca rueno se pomera na nize, eime se ozubljeni lanac prisiljava da izrc· ze rez u obliku kruZnog iseeka, faza II. Povlaeenjem nosaea lanca nazad iseca se i preo· staB deo reza, sto odgovara fan III. Na ovaj naCin zavrsenaje izrada zaseka. Na istovetan naein se izraduje i podsek, s tim sto je sada nosa~ lanca postavljen u horizontalni poloZaj. Dubina reza kod ovih masina krece se od 1,5 -.2:S metra, sto sve zavisi od teZine i konstrukcije sekacice. Podsekacice se od univerzalnih sekaeica razlikuju po tome sto su konstruisane sa· mo za izradl.l. podseka. Naein rada je isti kao i u predhodnom slucaju. Krecu se na guseni. cama iIi pneumaticima. Nije uobicajeno da se krecu po sina111a. Na slid 50 prikazana jc jedna ovakva podse~aeica .

•

Stika 50. Izgied podsckacice (Anderson-Boyd, V. Britanija) sa semom rada. 1 - trup masine, 2 nosac ozubljenog lanca sa lancem, 3 - pomoeni vitao: I - III faze podsecanja.

Sekaeice su najsiru primenu nasle kod izrade dopunskih slobodnih povrsina pri izra­ di horizontalnih i blagonagnutih prostorija u rudnicima uglja i soli. U cvrscim minim sredinama ova vrsta mehanizacije so retko primenjuje. Za pogon sekaeica koristi se sabijeni vazduh iii elektriena energija.

88

10. RADOVI NA BUSENJU MINSKIH BUSOTINA Busenje rninskih busotina izvodi se rnaSinarna za busenje, koje rnogu biti:udarnog, rotacionog ili kornbinovanog dejstva. Rotaciono busenje prirnenjuje se kod izrade buso­ tina u rnekirn stenama; udarno busenje podesno je kada se buse cvrste i veoma cvrste stene, dok kornbinovani postupak podesan j~ i daje znatno bolje rezultate od udarnog po­ stupka ako se koristi za busenje u cvrstoj steni. U okviru ovog poglavlja bire obradena problematika busenja sarno busotina u vezi miniranja.

10.1. UDARNO BUSENJE Za udarno bUSenje koriste se ffi
Stika 51. Pneumatski bu~ci cekic

89

10.1.1. MEHANIZAM RAZARANJA STENE UDARIJM Udarno btisenje ostvaruje se na taj nacin, sto se na bwace dleto izraaeno u obliku klina, nanose udarci koji su sposobni da dovoljno duboko u stensku masu utis­ nu secivo dleta i izvrse razaranje u obliku zaseka (s1. 52). Posle svakog udara (izrada za­ scka) dleto se zaokrene za ugao /1, sto omogucuje da se kod narednog udara secivom dleta izradi novi zasek na neostecenom mestu cela buSotine. Neprekidnim zasecanjem i zaokre-: tanjem busaceg dleta celo busotine se razara i time ostvaruje proces bwenja.

Stika 52. Serna razaranja stena kod udarnog busenja.

Razaranje stene na celu bUSotine, kod udarnog busenja, izvodi se sa preki~lima, koji su vezani za zaokretanje dleta i vreme potrebno da se ponovo nanese udarac. Dve pauze su i razlog sto u odnosu na raotacioni, postupak ucinak udarnog postupka je niZi. Me­ dutim dobra strana udarnog busenja ogJeda se u tome sto se udarom na busace dleto steni mogu naneti .veoma snami udarci, sto omogucava busenje i u veoma tvrdim i cvrstim stenama.

10.1.2. BRZINA BUSENJA Brzina busenja udarnim postupkom moze se proracunati po predlozima razlicitih autora, meau kojima se izdvaja re&enje zasnovano na teoretskim principima koje je postavio Businesko u vezi naprezanja i deformacija u homogenoj elastlcnoj sredini pod uticajem koncentrisano nanesene sileo Prema ovom predlogu obrazac za proracun brzine busenja ima oblik

90

1,9 . z . sin

2­

2 V=-----­ a: d(tg T + fo )

gde su: a: z d -~ fo -

1,5 . T d . Rr

5 ,8 . c.2 1 . n . catg

a:

), (a)

2

ugao oStrenja sec iva dleta, J broj udaraca u minutu, precnik bilSotine, koeficijent trenja izmedu stene i seciva dleta,

T - rad utroSen na razaranje svakog pojedinog udara, Rr

otpor prema razaranju stenskog materijala,

ci

velicina zatupljenosti seciva dleta,

n -

broj seciva dleta.

Medutim ukoliko se ne raspolaze sa podacima koji se traze u obrascu (a) za pro­ racun brzine busenja, tad a se orijentaciono brzina busenja moze proracunati po obrascu 100

v = f

gde su: f k

k, mm/min,

koeficijent cvrstoce po ProtodakonoYU, koeficijenat koji zavisi od tezine upotrebljenog busaceg cekika i kre­ ce se u granicama od 0,9 - 1,4.

Za odredene radne uslove, ako se poznaju karakteristike btiSakceg cekica, precnik buso,tine i stenska masa· u kojoj ce se bUSotina busiti, moguce je koristiti statisticld . Rtikupljene podatke 0 brzini bUSenja, koji su prezentirani u obliku dijagrama, namograma ill tatSela.

10.1.3. UTICAJNI CINIOCI NA BRZINU BUSENJA Medu najznacajnije faktore koji karakterisu nacin i obim razaranja stenskog materi­ jala kod udarnog busenja spadaj u: energija udara, broj udara, ugao ostrenja seciva dleta, ugao zaokretanja dleta, sila potisldvanja, pritisak vazduha, precnik bUSotine, duZina buso­ tine, velicina zastupljenosti seciva dleta i drugo. Energija i broj udara. Kod bUSacih celdca gornja granica energije udara odredena je dozvoljenim optereeenjem materijala od kogaje nacinjeno secivo krune, koje iznosi 2 3 daNm nasvaldcmdtiZine seciva. Veca opterecenj~ na secivo izazvala bi prevremeno njegovo razaranje i trosenje. Stoga, da bi povecali produktivnost btiSacih celdea konstruktori su bili prinudeni da umesto povecanja energ{je svakog udara povecaju broj uparaca na vise hiljada u min, sto je omogucilo povecanje brzine buSenja, bez pove­ eanja energije udara, za 1,5 - 2 i vise puta. ,

.

91

Ugao ostrenja seciva dleta (a). Na obim razaranja, odnosno brzinu busenja, kod udarnog postupka ima uticaja i ugao ostrenja seciva dIet a (v. s1. 52). U praksi se pokazalo da ukoliko je ovaj ugao ostriji (manji), tada ce dleto vise prod irati u stenu (za­ sek Ce biti dublji) a kontakt izmedu stene i seciva dleta bice duZi, i obrnuto ukoliko je ugao ostrenja veci prodiranje seciva dleta je manje a kontakt seciva dleta i stene kraci, sto uslovljava da u ovom drugom slucaju ostatak energije se utroSi na beskorisno odska­ kanje dleta od stene. ; Ispitivanja koja su vrsena u ovom smislu pokazala su da na brzinu busenja, pored ugla ostrenja, ima uticaja i cvrstoCa stenske mase. Nairne kod analize utvrdivanja najpo­ desnijeg ugla ostrenja sec iva ne sme se prenebreci cinjenica da se razlicite stene razli­ cito ponasaju i da ugao ostrenja treba odrediti i na osnovu mehanickih osobina sten­ skog materijala. Ukoliko se ne raspolaze sa iskustvenim pOdacirna iIi rezultatima dobi­ venim direktnim ispitivanjem za konkretne radne uslove, orijentaciono se ugao ostrenja moze proracunati po obrascu a tg- =

vr;;-,

2

gde je:

fo

~

koeficijent trenja izmedu stene i seciva dleta.

Ugao zaokretanja seciva dleta. Pored ugla oStrenja seCiva dleta na iskoriSce­ nje energije udara (samim tim i brzinu buSenja) ima uticaja i ugao zaokretanja seciva dleta (t,), v. s1. 52. Optimalni ugao zaokretanja, koji obezbeduje potpuno razaranje dela sten­ ske mase ogranicene sa dva zaseka, za odredene uslove busenja moze se proracunati po empiriskoj formuli Bopt = 0,065 . a .

(

1000A

Rp .0 3 gUt su:

a ~ A ~ Rp

ugao ostrenja seciva dleta, energija svakog pojedinog udara, cvrstoCa na pritisak stene koja se busi i

o

precnik busaCe krune.

~

Na slid 53. prikazan je slucaj kada je ugao zaokretanja manji od optimainog, veci od optimalnog i kada je jednak optimalnom uglu zaokretanja. oj

92

~·A ..,

Uticaj site potiskivaqja. Kod busenja udarnim postupkom normalno busenje se ne moze izvoditi ukoliko se buSalica. a samim tim i buSaCe dleta, ne potiskuju u pravvcu izrade busotine, Ispitivanja koja su vrsena. sa velicinom sHe potiskivanja pokazala su da sa povecanjem ove sHe i brzina buSenja se poveeava, i to sarno do jedne odredene vrednosti, posle cega brzina naglo pada, Na dijagramu slike 54. ova pojava je veoma uocljiva. Sa ovog dijagrama se vidi da se karakteristicna kriva moze podeliti u tri dela: 1 - koji se karakteriSe nedovoljnom sHorn pot,iska i niskom brzinom btiSenja; 2 koji se odlikuje najvecom brzinom i uslovima btiSenja prilagoaenim osnom potisku; 3 - delom koji se odlikuje velikom sUom potiskivanja, koja sada negativno deluje jer je obrtanje seciva ote­ Zano pa je samim tim i bwenje sporije, c r-r-~-~'-'----'~-'

'E

-r-+-+-~~~,*--+-+~

E

III

>

PI daN Slika 54. Zavisnost izmedu sHe potiskivanja i brzine buSenja. 1 - neaovoljna, 2 - optimalna, 3 prevelika.

U cilju proracunavanja velicine'sile potiska predlozeno je vise postupaka i obrazaca, od kojih je jedan i obrazac V.F. Zenina, po kome se velicina sHe potiska moze proracunati za slucaj btiSenja horizontalnih btclotina

P ~a

= 0,5 ' p . F, -

2 . S ' M . n2

,

daN

slucaj bUSenja btiSotil'ta pod uglom 2·M·n2 ±Q.sin.'Y ,daN'

P = O,s·p·F gde su: p

pritisak sabijenog vazduha,

F

povrSina poprecnog preseka klipa btiSaceg cekiea,

S

amplituda vezana za otskakanje btiSaCeg dleta od cela busotine u toku rada (obicno 1 - 3 mm),

M-

masa bUSaCeg cekiea i delova,

n -

broj udaraca klipa,

Q­

tezina btiSaceg cekica i

'Y -

ugao bwenja btiSotine.

Tetina bUSaCeg cekiea ima znak (+) kod bUSenja btiSotina pod uglom na viSe a znak (-) kod bUSenja b wotina na nize. 93

Uticaj pritiska sabijenog vazduha. Velicina pritiska sabijenog vazduha ima bit­ nog uticaja na rad busaceg cekica, jer sa povecanjem pritiska vazduha povecavaju se energija svakog udara i broj udara, a samim tim i brzina busenja. Medutim ovo poveeanje pritiska ne sme biti neograniceno, jer usled snaZilih udaraca delovi cekica brze propadaju. Iskustveno je utvrdeno da s obzirom na kvaIitet celika koji se koristi za izradu bu§acih cekiea pritisak ne treba da bude visi od 6,5 - 7 bar. Isto tako i efekat busenja ne oprav­ dava poveeanje utroSka energije, lito se veoma lepo vidi sa slike 55. Sve je ovo i razloi' sto savremeni busaCi cekic za fad pod zemljom i konstruillu se sarno do 7 bara. GO

50 c

1'. 40 E

u

30

)'l

20

c''"i5

10 0

'­

t.

6

Pnti!£!k sabijrnog vazduna

8

10

I ba r I

Stika 55. Zavisnot izmedu brzine buknja i pritska sabijenog vazduha za razlicite tipove cekiea.l Flotman-AT 18,2 - Demag, 3 Meningof IB-20.

bu~cih

Analiticka zavisnost izmedu pritiska sabijenog vazduha i brzine busenja more se prikazati obrascem (VUGI, SSSR)

v = Vo . (0,41 . P gde su: Vo p

0,65),

brzina busenja kod pritiska vazd uha Po i pritisak vazduha kod trarene brzine v.

Uticaj precnika busotine. Sa povecanjem precnika b~otine povecava se i koli­ cina izdrobljenog materijala na jedinici duZine, 5to za sobom povlaci povecani utro§ak energije i na ovaj nacin utice na brzinu busenja. Ogledimaje utvrdeno da prilikom busenja matematicki izraz promene brzine busenja sa promenom precnika b.:u§otine moze se napi­ sati u obliku

gde su: v Vo -

94

trarena brzina bUSenja za precnik busotine d, brzina busenja kod precnika busotine do.

Prema Mindeliju eksponent (k), u zavisnosti od precnika buSotine, krece se u gra­ nicama od 1,0 - 2,5. Tako kod busenja sa rucnim bUSacim cekiCima, ako precnik buSo­ tine nije veei od 40 mm, ovaj eksponent ima vrednosst 2(k = 2), odnosno ako se buSotine buSe stubnim busaeim cekicima onda je k = 1,72. Ilustracije radi na slici 56. prikazana je zavisnost brzine busenja za razlicite prec­ nike i razlicite'stenske materijale.

1.1

I-----~--~~----.--~_+.---.--+__----__i

1.0 I--~--·----~~----·-·----,..---·---·--+~·--~··-I 0.9 "'--·--·-·-o"L.·--*~*""c-----1·----·--·---t----·---··-1

-=

0.8 _ tip 87_0-..,----"\'*--'Io:---"cl_____r--_ _-------I 0.7

I--~-.---.-.--.--I.. -.--.--_"~'ot__""":....f_

0.6 /----.--+-.--.-..-.--""""~'k__ -""'-c---r---t-.-----j

OS ...·---··~·~··-+--------·~·--~·-3~~~~----~ 0.41----·-··-··+--·-·-----+--f--~o;;:__-=...........="""I

0.3

30

40

50

60

d,mm

Slika 56. Graficki prikaz odnosa brzine bu~nja za razlicite precnike u raznim stenskirn rnaterijalirna.

Uticaj duzine buSotine. Sa povecanjem duZine buSotine povecava se duZina i te­ Zina bUSaeeg dleta, povecava se otpor prema obrtanju i oteiava ciScenje buSotine. Svi ovi otpori direktno uticu na brzinu busenja i ona sa povecanjem duZine buSotine opada. Prema rezultatima koji su dobiveni ispitivanjem u razlicitim sredinama (IGD AN SSSR), brzina busenja uzavisnosti od duZine bUSotine, moZe se proracunati po obrascu VI = (1,06 - 0,04 .2) . Vo ' gde su: Vo 2

pocetna brzina busenja, duZina busotine.

Poznavajuci pocetnu brzinu busenja (vo) i krajnju brzinu (v) prosecna brzina buSe· nja kod busenja busotina duZine Q proracunaee se kao aritmeticka sredina postignu­ tm brzina na pocetku ina kraju busotine:

2

95

Uticaj velicine zatupljenosti seciva dleta. Ispitivanja koja su izvr~ena u laboratoriji i na terenu, kao i teoretska razmatranja pokazala su da na brzinu busenja, pored svih navedenih cinilaca, utice jOs i velicina zatupljenosti seciva dleta. Na osnovu dobivenih rezultata utvrdeno je da sa velicinom zatupIjenosti seciva dleta opada i brzina busenja po zakonu datom obrascem v gde su: vo b

= vo

b . c j , em/min,

brzina btiSenja kada je kruna ostra, koeficijent pada brzine btiSenja i velicina zatupIjenosti seciva dJeta.

10.1.4. SREDSTVA ZA UDARNO BUSENJE

Za udarno busenje koriste se masine poznate pod imenom btiSaci cekici (v. sl. 51). Busaci cekiCi su bUSaee maSine udarno zaokretnog dejstva, koje se koriste za izradu bu­ ootina razlicitog precnika. Prema precniku btiSotine sve maSine grupisu se u dve osnovne grupe: maSine za busenje bUSotina malog precnika i maSine za btiSenje btiSotina velikog precnika. Ve6 prema tome za koji precnik busenja je buSalica predvidena daju joj se i konstruktivne karakteristike. lz ovih iazloga sve masine i sredstva za busenje ovde su grupisan prema precnicima koje su sposobne da izraduju. Od pogonske energije za pokretanje'motora ovih buSalica za sada se najvise koristi sabijeni vazduh, sto je i razlog da se patnja posve6uje sarno pneumatskim btiSalicama (busacem c.eki6u). Ostale vrste (ulje pod pritiskom, elektricni btiSa6i cekici), zbog za sa­ da znatno manje primene za rad pod zemIjom, bite sarno kraee opisane.

10.1.5. KONSTRUKCUA I RAD PNEUMATSKllI BUSACIH CEKlCA

Pneumatski buSaCi ceki6i mogu se podeliti u vise grupa, ali i poreo odredenih kon­ struktivnih specificnosti svake od ovih grupa, princip rada, konstrukcija i osnovni sastavni delovi za sve cekiee su isti, tako da prikazana serna konstrukcije bu§acih ceki6a odnosi se na sve grupe. Serna rada pneumatskog busaceg cekiea, bez obzira na snagu i grupu ill tip, prikaza­ na je na slid 57. Sabijeni vazduh kroz usisni ventil - 1 dolazi do razvodnika vazduha - 2, odakle kanalima (na crtezu prikazani isprekidanim strelicama) dolazi ispred ill iza klipa -3 , koji se nalazi u cilindru -4. Podpritiskom sabijenog vazduha klip se krece napred i nazad. Pri kretanju klipa prema btiSacem dletu - .5 (napred), klip udara u dleto, cime se ostvaruje nanosenje udara i usecanje seciva dleta u stenu, a pri kretanju nazad klip se posredstvom mehanizma za zaokretanje - 6 zaokreneza Qdredeni ugao (S). Ovo zao­

96

kretanje preko caure 7 prenosi se i na btiSaee dleto: Istroseni vazduh iz cilindra 4, kroz otvore 8, izlazi u atmosfe~u.

r

A

c·c

Stika 57. Serna pneurnatskog bUSaCeg cekiea. 1 - upusni venti!, 2 - razvodnik za sabijeni vazduh, 3 - klip sa klipnjacern, 4 - cilindar, 5 bUSace dleto, 6 - rnehanizarn za zaokretanje, 7 caura, 8 otovri za izlazak istrosenog vazd uha.

Slika 58. Konstrukcija i izgled pneurnatskog bUSaceg cekiea. 1 - cilindar, 2 klip, 3 - rnehanizarn za razvodenje vazd~a, 4 - rnehanizarn za zaoketanje, 5 (;aura, 6 buSaCe dleto, 7 - driac busaceg dleta.

97

Na slid 58 prikazan je jedan pnewnatski busaei cekie lakse konstrukcije u preseku, sto omogueava da se osnovni sastavni delovi cekica mogu videti, kao i nacinnjihovog funkcionisanja. Medu najvaznije sastavne delove buSaceg cekica spadaju: 1 cilindar,2 klip, 3 mehanizam za razvodenje sabijenog vazduha. 4 - mehanizam za zaokretanje kli. pa,5 - caura i 6 - buSaCe dleto., Mehanizarn za razvodenje sabijenog vazduha sluZi za automatsko uprav-. ljanje kretanjem klipa nap red i nazad. sto omogucava rad motora. Od rada mehanizma za razvodenje sabijenog vazduha umnogome zavisi kvalitet i ekonomicnost rada bUSacih cekiea. Ovaj mehanizam, da bi pravilno funkcionisao, mora da udovolji sledecim zahte. virna: da obezbedi dovoljnu hermeticnost, da pokretni delovi imaju sto manju masu, da put pokretnih delova bude sto kraci i da svi delovi razvodnog mehanizma imaju dovoljnu cvrstocu. Prema konstrukciji i nacinu rada mehanizmi za razvodenje mogu biti: sa diskom (v. s1. 59a), sa kliznim prstenom (s1. 59c), sa kuglicom(sl. 59b) i sa uredajem za automat· sko razvodenje vazduha (s1. 59d).

0

c)

Slika 59. Vrste mehanizama za razvodenje sabijengo vazduha. a) sa diskom, b) sa kuglicom, c) sa ktiznim prstenom, d) sa automatskim razvodenjem.

Razvodni mehanizam sa diskom najcesCe je u upotrebi i primenjuje se kod konstrukcija busacih cekiea sa hodom klipa do 2000 udaraca u min. Glavna odlika ovog razvodnika ogleda se u cinjenici da je isti malih dimenzija i da se moze lako smestiti u cilindar bUSaceg cekiea, cime se smahjuje teZina samog cekiea i uproscava konstrukcija. Nedostatak razvodnog mehanizma sa diskom je slaba hermeticnost i zbog toga veliki gu· bitak sabijenog vazduha (energije).

98

Razvodni mehanizam sa kliznim prstenom predstavljasavr~eniju konstrukciju, ko­ ja se odlikuje jednostavnoscu i pouzdanoscu u radu. zahvaljujuCi malom hodu pokretnih delova (0,4 - 0,6 mm), veliko] dodirnoj povrliini i sirokim kanalima za prolaz sabijenog vazduha. Sve ovo omogucilo je da razvodnik moze da napravi veliki broj promena poloZa­ ja i da ima male gubitke. Iz ovih razloga ovakav razvodni mehanizam i ugraauje se u savre­ mene brzohodne bUSace cekiee. Kod starijih konstrukcija bUSacih cekiea u upotrebi je bio kuglasti razvodnik sa jednom iii dve kuglice, ali ova konstrukcija razvodnika zbog velike teZine kuglica i velike duZine hoda sada se veoma retko primenjuje. . Mehanizam za automatsko razvo(/enje sabijenog vazduha je veoma siguran u radu, jednostavne je konstrukcije, a zahvaljujuci energiji vezanoj za ekspanziju sabije­ nog vazduha poveeava se stepen ekonomicnosti. Mehanizam za zaokretanje. Zaokretanje bUSaceg dleta u toku procesa udarnog busenja je numo, kako bi razaranje stenskog materijala na celu busotine bilo ravno­ memo, a busotina imala oblik cilindra. Zaokretanje bUSaceg dleta moze da zavisi od kretanja klipa - zavisan sistem zaokretanja, ali i ne mora - nezavistan sistem zaokreta­ nja. Zavisan sistem zaokretanja ugraduje se kod rucnih i uskopnih buSaCih cekiea, dok nezavisan sistem kod savremenih stubnih konstrukcija. Kod zavisnog sistema za zaokretanje konstruktivno se razlikuju dva tipa, i to tip sa mehanizmom za zaokretanje ispred klipa i tip za zaokretanje iza klipa (s1. 60). Oba ova tipa su u primeni.

a) ,-c I

Ls '-c

Bi CC

Slika 60. Mehilni2:am za zaoicretanje buSaceg dleta. a) ispred klipa, b) iza klipa.

Tip konsfrukcije kod koje je sistem za zaokretanje postavljen ispred klipa p~imenju­ je se kod lakih bUSacih cekiea, zatim kod bUSacih cekiea kod kojih je predvideno cisee­ nje samo izduvavanjem i btiSacih cekica sa malim brojem udaraca. Konstrukcija kod koje se sistem za zaokretanje nalazi iza klipa koristi se kod bUSacih cekiea sa vecim brojem udaraca, kao i kod onih konstrukcija kod kojih je za ciseenje btiSotine predviaeno ispiranje.

99

Caura. Deo bUSaceg cekica u koji se stavlja buSaee dleto naziva se caurorn (v. 81.57 i 58). Da bi se prilikorn rada bUSaeeg cekica rnoglo ostvariti zaokretanje buSaceg dIe­ ta zadnji deo caure (deo u koji ulazi klipnjaca) je iZljebljen a prednji ugaono obraaen, pri \cernu proftl otvora prednjeg dela caure odgovara proftlu usadnika buSaceg dleta. Busace dleto koristi se da se udarac klipa prenese na stenu i sastoji se od: krune, Sipke, usadnika i prstena. Po dunni busaceg dleta izraaen je kanal koji slun za prolaz 'sabijenog vazduha iii vode a za potrebe Ciseenja bU50tine (v. sl. 61). Konstruktivno je potrebno razlikovati dva tipa bUSacih dleta: buSaCa dleta kod kojih je kruna izradena zajedno sa sipkorn - poznata kao monoblok dleta (sl. 61a) i dleta"sa izrnenljivorn krunorn, koja se stavlja na kraj sipk~ obraden u obliku navojnice iii konusa (v. 81. 61 b i 62 c).

a}

4

I

I

!

t.

3

2

~

I

zL

5~

b}

c)

[

I

===[==::::;'

1=1

1

]J1D

=====<$r---:J

i='

Slika 61. Konstrukcija buSaCeg dleta. a) monoblokdleto, 1 - kruna, 2 §ipka,3 prsten,4 usad­ niIe;,5 - otvor kanala za ~j§cenje; b) buSace dleto sa izmenljivom krunom; c) detalj spajanja krune i buiiaceg dleta, 1 - pomocu navoja 2 - pomocu konusa.

U izuzetnirn siucajevirna, kada precnik buSotme treba iz tehnoloSkih razloga da irna veee dirnenzije (np. centralna buSotina kod paralelnih zaloma) priiuenjuje se buSaee dleto sa slozenbrn krunorn, poznato pod nazivornpilot kruna (v. s1. 62).

Stika 62. Konstrukcija pilot krurte.

100

U zavisnosti od stepena raspucalosti i cvrstoce stenskog materijala u primeni su krune za busenje sa jednim ili vise seciva. Na slici 63. prikazani su oblici kruna koji se naj­ cesCe koriste za busenje.

b)

c) ,

d)

~.".' @.

,

".'",

~-;.,,;:-,

.'... -

,.'0" .

,"

'" " -. '" "".,.

I ·

•

•••0 •

.

".

!f.

Slika 63. Najcesci oblici kruna kod udarnog buSenja. a} sa jednim secivom, b} i c} sa dva seciva una­ krsno postavljena (krstesta kruna). d) sa bradavicama od tvrdc legure.

Secivo krune za busenje obicno se ojacava tvrdom legurolll od volfram karbida. Ova mera preduzima se u cilju smanjenja habanja samog seciva. Svako secivo ima svoju geometriju, ito: ugao ostrenja, radijus ostrenja i precnik (v. sl. 64). U zavisnosti od cvrstoCe stenskog materijaia secivu krune za busenje daju se i razliciti uglovi (a) (od 70° - 120°). Kod savremenih bUSacill dleta radijus ostenja (R) krece se u granicama od 60 - 80 mm, Da bi se smanjilo krunjenje i povecano habanje same ostrice seciva, bru­ senjem ovu treba zatupiti do sirine od oko 0,5 mm (v:sl. 64).

Slika 64. Elementi i geometrija krune monoblokdleta. D - precnik seciva. R - poluprecnik ostrenja sec iva, a - ugao ostrenja sec iva, h visina plocice od tvrde legure. c - debljina plocice od tvrde le­ gure. (3 - ugao zakosenosti bokova tvrde legure, "y - ugao konusnosti krune.

101

Sipka busaciff dleta izraduje se obicnb od sestougaonog Vlsokokvalitetnog ugljenicnog celika razlicitih dulina i precnika. Za busenje busotina rucnim busaCim ceki6ima obiCno se bUSace sipke izraduju iz jednog dela ali razlicitih dulina, dok za busenje u skucenim uslovima iii stubnim bUSacim cekiCima busace sipke se izraduju istih dulina sa ll1ogucnoscu nastavljanja pomocu spojnica i navoja. Na slici 65. prikazana su oba !ipa bUSacih sipki. Busacc sipke izraouju se sa centralnim kanalom koji sluZi za pro­ laz sabijenog vazduha iii vodea za potrebeciscenja busotina. .

b)

C::.JD

d) Slika 65. Sipka bUSaceg dicta. a) iz jednog dcla, b) iz vise dleova, c) za razlicite precnikc, d) spojnica.

Usadnik busaceg dleta ima oblik. duZinu i precnik koji odgovaraju cauri bUSaceg cekica i sistemu Ciseenja busotine. Na slici 66. vide se oblici i karakteristike usadnika koji su za sada najvise u upotrebi.

\

a)

~ \

-~OL--_---=-_\_- -b1

\

3-3 S­

b)~-I--o--B;-3-3

Slika 66. Oblici usadnika bUSaceg dicta. a) sestougaoni, b) sestougaoni za ispirnu glavu, c) kruzni sa krilcima, d) sestougaoni bez prstena. 1 !lipka, 2 - usadnik, 3 prsten, 4 - kruna.

102

Busaea dIeta,koja se i<.oriste za busenje kratkih btiSotina rucnim btiSacimcekicima, opremijena su odmah iza usadnika prestenom (v. sl 66a), koji zajedno sa drZaCem dleta sIuZi kao sigurnosna mera protiv ispadanja bUSaCeg dleta iz bUSaceg cekiea. BtiSace Sipke kod stubnih i uskopnih bUSacih cekica nisu snabdevene ovim prstenom (v. sl. 66d). BtiSaca dleta za btiSenje rutnim btiSa6im c~kicima izraQ~ju se u kompletima. Broj i du­ zine dleta u kompletu, kao i precnik krune za bmenje zavisi od duzine btiSotine i cvrsto6e ste­ ne u kojoj se buSi. U narednoj tabeli (tabela27 )navedene su uobicajene dimenzije mono­ blok dleta koje se primenjuju u nasoj zemlji. TABELA 27.

Dujjna lllda

.

b~L U,JJIIII.J,

800 1600 2400 3200 4000 4800

I

Pn:':IlI!. daY\: mm

JIe tJ, Illlll

40 39 38 37 36 35

34 33 32 31 30 29

,

Prccnik, mm

22,5

k

Tci.ina

Duiina,mm

kg

I

82

i

i

25,7

108

2.9 5,4 7,9 10,5 12,9 15,4

Dimcnzij.: s..:rij..: bUSaCih Jlcta koj<.: su uobicajcnc U nasoj zCIIlIJi kod buscnja rucnim bUSacim CckiCern.

10.1.6. CISCENJE BUSOTINA Prilikom busenja potrebno je izdrobljeni stenski l)1aterijal neprekidno uklanjati sa cela btiSotine, jer u protivnom busenje ne bi bilo efikasno. CiScenje btiSotina kod prime­ ne bUSaCih cekiea mogu6e je izvesti na jedan od sledecih n.acina; produvavanjem, ispira­ njem ill usisavanjem. Ciscenje produvavanjem. U toku rada buSaceg cekiea ktoz zazore izmeQu klipa i cillndra neprekidno prolazi manja kolicina sabijenog vazduha i kroz kanal buSaCeg dleta dospeva do cela busotine. Na celo busotine sabijeni vazduh dospeva u obliku vazduSnog m.laza, koji je sposoban da sarno neposredno sa tela btiSotine otkloni kamenu sltnez, ali nije dovoljan da ovu sitnez izbaci i iz busotine. Ovo je i razlog sto se u toku buSenja uklju­ cuje sistem za izduvavanje (v. s1. 67), koji omogucava intenzivnije ciScenje .

. ~-.---.--

Slika 67. Serna u.re4aja za produvavanje bUSotina u bUSaCern cekicu. 1 - venti! za ispu§tanje vazduha, 2 otvor na cilindru ceK:iea, 3 - kanal za dovodenje vazduha ispred klipa, 4 - klip, 5 razvodnik vazduha,6 kana! kojirn se vazduh iz zadnjeg deJa cllindra dovcidi do cau.re.

103

Ovakav nacin ciSeenja bU80tina ne iziskuje neku posebnu opremu niH instaiacije (ovo nije slucaj sa ostalim postupcima), 8to muje dobra strana. Medutim, ovakvo ciseenje zagaduje jamsku atmosferu mineralnim cesticama, 5to je i razlog da ima ogranicenu upo­ trebu. Ciseenje ispiranjem. Najsire primenjivani postupak cgcenja bUSotina je postupak ispiranja cistom vodom ill vodom sa specijalnim dodacima koji imaju za zadatak da sto eflkasnije vezuju i najsitnije mineralne Cestice. Kod ovog postupka primenjuju se; dva sistema ispiranja: centralni i bocni. Kako se oni medusobno i konstrukciono razliku­ ju, to ee oba biti i opisana. Kod centralnog sistema ispiranja kroz ceo bUSaci cekic prolazi cev za vodu, cija se osa poklapa sa osom bUSaceg cekita (s. 68). lednim svojim krajem ova cev je ucvrseena u zadnji deo busaeeg cekita. odakle se vrsi i napajanje cekica vodom, dok drugi kraj ulazi u kanal usadnika bUSaceg dleta. Pritisak vode kod ovog postupka treba da je za 1,0 1,5 baz. niZi od pritiska sabijenog vazduha, cime se sprecava prodiranje vode u btiSaci cekic.

3

2

8 LLI:T>rTA

1

6

4

Slika 68. Uredaj za automatsko pu~tanje vode u cekic. 1 - klip, 2 - komora, 3 - opruga, 4 - otvor za prolaz vode, 5 - prikljucak za crevo za vodu, 6 - prednja komora za vodu, 7 - cev za vodu, 8 - usadnik bu~ceg dleta, 9 - ventil za vazduh.

Kod busacih cekita, kod kojih se za ispiranje koristi centralni sistem, veoma je vat­ no da se voda pusti posle pustanja btiSaceg cekica urad. Ovo je neophodno jer bi u prot iv­ nom voda prodrla u btiSaCi cekic. Kod novijih konstrukcija u busaci cekic ugraden je specijalni dodatni uredaj koji ima zadatak da automatski zatvori vodu cim btiSaci cekic prestane da radi, kao i da onemoguCi proticanje vode kroz cekic pre nego 8tO btiSaci cekic pocne sa radom, 8tO je prikazano na slici 68. 104

Pri koriseenju bocllog sistema ispiranja voda se pomoeu posebne ispirne giave do­ vodi ispred bUSaeeg cekiea direktno u bUSace dleto (v. sl. 69). Ispirna glava natice se na za ovo specijalno obraden usadnik btiSaceg dleta, 8to iziskuje izradu btiSacih dleta sa sped­ jalnim usadnikom (v. sl. 66b).

Slika 69. Sistem za bocno ispiranje bu8otina. 1 - ispirna glava, 2 - usadnik buSaceg dleta.

Kod bo'cnog sistema ispiranja iskljucena je mogucnost ulaska vode u btiSaCi cekie, a istovremeno uprbseena je i konstrukcija btiSaeeg t':ekiea. Nedostatak bocnog sistema ispi­ ranja IeZi u potrebi da se specijalno za ove potrebe obradi usadnik btiSecg dleta. Ciseenje bUSotina ispiranjem, bez obzira na prihvacen sistem, uslovljava postavlja­ nje, pored vee postojeceg cevovoda za sabijeni vazduh,jos ijednog posebnog cevovoda za vodu, ili u slucaju manje potroSfije vode specijalnog pokretnog rezervoara za vodu. Potrosnja vode kod ciscenja busotina ispiranjem zavisi od brZine bUSenja i konstrukcije bUSaceg cekiea a krece se u granicma od 2 - 5 lit/min. CiScenje usisavanjem. Tamo gde je ciseenje btiSotina izduvavanjem i ispiranjem nepodesno Hi nije moguee prirnehiti, k.ao na primer u uslovima visoke temperature; vee­ nog leda, zatirn u stenama sa visokim sadrZajem sillcije, primenjuje se sa uspehom sistem sa usisavanjem. Kod ovog nacina ciseenja kamena sUnez iz bUSotine se pomocu ezektora, smestenog u samom bUSacem cekicu ill van njega, gumenirn crevom odvodi do specijal­ nog taloznika izradenog U obliku mtra. Treba razlikovati nekoliko reSenja vezanih za ciseenje btiSotina usisavanjem: siste­ m preko tzv. usisne kape, koja se cvrsto prislanja uz usta btiSotine i na kojoj se nalazi otvor za prolaz buSaeeg dleta i otvor za usisavanje praSine (v. sl 70 b); sistem kod koga kamena sitnez prolazi kroz buSaee dleto i bUSaei cekic (s1. 70a) i sistem sa bocnim usisa­ vanjem kroz bUSace dleto..(sl. 70c). Kamena sitnez kod ciseenja usisavanjem, ,bez obzira na usvojeni sistem, odvodi se gumenim crevom (obicno precnika 25 mm) do usisivaca u kome se krupnije cestice tao loZe i padaju na dno, dok finije cestice se zadrzavaju na filtru smestenom pri vrhu usi· sivaca..

105

Detalj A

A

a)

b)

,

,I"

\\.

~~~\~~\~~,~~",,'~~~~~ c)

Slika 70. Sistemi ciseenja builotina usisavanjem. a) usisavanje kroz builaci cekic, b) sistem sa usisnom kapom, c) sistem bocnog usisavanja kroz builace dleto.

10.1.7. PODMAZIV ANJE BUSACIH CEKICA

U toku rada pokretni delovi bUSaceg cekiea se medusobno taru, sto izaziva nji­ hovo habanje. Da bi se ovo habanje smanjilo povrsine pokretnih delova se podmazuju, za sta sluze specijalno izradene mazalice. Ove mazalice mogu biti unutrasnje, kada su smestene u samom bUSaCem cekicu (v. sl 71a) iii spoljasnje - kada su preko creva za sabi­ jeni vazd uh vezane za b uSaci cekic (v. s1. 71 b).

106

a)

b)

Slika 71. Autornatska rnazalica. a) unutrasnja, b) spoljasnja. 1

ulje

Zapremina jedne mazalice, koja se puni maSinskim uljem, iznosi od 0,3 - 0,5 liL, sto zavisi od velicine bUSaCeg cekiea. Ove mazalice osposobljene su da rade u bilo kom polozaju. Mazalice funkcionisu na taj nacin 510 sabijeni vazduh prolazeci kroz mazalicu povla­ ci za sobom ulje u vidu uljne magie, koja se talon na povrSinama koje su izloZene habanju.

10.1.8. ODRZAVANJE PRIBORAZA BUSENJE Pod pojmom odrZavanja pribora za bUSenje podrazumeva se ostrenje kruna i do­ vodenje usadnika dleta u ispravno stanje. Ovo se postiZe brU§enjem, koje moze biti rueno ill maSinsko - uz pomoc specijalno za ovu svrhu konstruisanih brusillca. Ove brusilice mogu biti lakse ill teze konstrukcije, sto zavisi od vrste i broja operacija koje obavljaju. Kontrola elemenata krunice i seciva vrsi se pomocu Sablona koji su posebno kon­ struisani za svaku vrstu krunice i za svaki ugao ostrenja. Na slid 72. prikazani su ovakvi Sabloni.

a)

b)

Stika 72. Sabloni za kontrolu geornetrije seciva dleta. a) za rnonoblokdleto. b) za krstastu krunu.

107

/

10.1.9. VRSTE PNEUMATSKIH CEKICA ZA MALE PRECNIKE U savremenom rudarstvu u primeni su razlicite konstrukcije pneumatskih buSacih cekica, koje se mogu svrstati u tri osnovne grupe: ruene, uskopne i stubne buSace cekice, Ova podela uslovljena je teZinom, namenom i konstruktivnim razlikama. Na slici 73. prikazana su sva tri tipa pncumatskih bUSacih cckica.

bIT

c)

Slika 73. Vrste pneumatskih bUSacih cekiea za male precnike. a) IUCni, b) uskopcni, c) stubni.

1 0.1. 9.1. R ucni buSaCi cekiCi Rucni bUSaci eekici izractuju se teZine do 30 kg., pa se prema teZini dele na lake do 20 kg i teSke od 20 30 kg. Ovi bUSaci cekica primenjuju se za busenje u cvrstim stenama i stenama srednje cvrstoCe. Busenje sa ovim cekicima obicno se izvodi iii "iz ruke" iIi sa specijalnog pneumatskog oslonca. (v. s1. 74). Ova vrsta busacih cekica izractuje se sa normalnin'l (od 1500 - 2000) i povecanim brojem udaraca (od 2.000 4000), od kojih se ovi drugi uspesno primenjuju i u cvrscim stenama,jer imaju bolji ucinak. 108

Slika 74. Konstrukcija pneumatskog oslonca. 1 - cilindar, 2 - suplja klipnjaca, 3 - regulator pritoka vazduha, 4 - klip.

Stika 74-1 BuSaCe vreteno.

109

Laki rucni bUSaci cekiCi upotrebljavaju se zbog svoje male snage za pomoc­ ne poslove, a zbog male teZine za rad iz ruke. Ova vrsta buSacih cekica izraduje se sa nor­ rnalnim brojem udaraea i u najvecem broju slucajeva sa ciS6enjem buSotina izduvavanjem. Savremenije konstrukeije mogu biti opremljene i uredajem za ispiranje, kao i uredajem za pneumatski oslonae. U tab eli 8. dat je pregled lakih b uSacih cekica, domace i inostrane proizvodnje koji se najvise kod nas korite. Pored tipa i proizvoaca u tabeli 28. date su i osnovne tehnicke karakteristike ovih cekiea. TABELA 28. Tci.ina

Tip cckiea

kg

Broj udara u min.

DOl11aCi uU:>.lci cckic

VK -20

I l 20

1700

Broj okrda umin.

falJrik~

I

Potrosnja yazd uha m 3 /11lin.

Brzina bu­ scnja,

1,8

-

1,30 1,20 2,20 1,80

220 220 235 230

mill/ill 111

Rayne

240

I

UU"'';I cd,ki taurike Atl.. ,a Lupaw BBD 12 LH BBD 12 WH

RH 571 3L RII 571 3W

11,1 11 ,2 IB,6 IB,6

2650 2650 2200 2200

220 220 160 150

Pregkd bkih rucnih bUSaCih cckiea dOl11ac~ i inostranc proiLYodnjc koji ,e kod nas najyiSc koristc.

Radi lakseg razumevanja oznaka datih uz tip cekiea neophodno je naglasiti da slova oznaku tipa u trecoj koloni oznacavaju: W vodeno ispiranje bUSotine, L ciScenje buSotine vazduhom, H drSka cekiea u obliku slova T, T drska cekiea u obliku slova U i R desna rotacija. Navedene oznake odnose se na sve bUSace cekice fabrike Atlas Copeo. Brzina buSenja, prikazana u ovoj kao i drugim tabelama, a koja se odnosi na busa6e 6ekica fabrike Atlas Copeo, utvrdena je busenjem u granitu u oglednom rudniku fabrike sa pritiskom vazduha od 6 bara. TeSki rucni bUSaci cekiCi koriste se za buSenje minskih busotina pri izradi hori­ zontalnih i vertikalnih jamskih prostorija. Ukoliko se cekici koriste za izradu busotina u horizontalnim prostorijama, onda je neophodno, zbog njihove teZine i snage udaraca, koristiti pneumatski oslonac. Kod izrade vertikalnih prostorija odozgo na nize, ~uSaci cekiCi se koriste bez oslonca. Za busenje na nize pozeljno je koristiti busace cekiea vecih teZina koji se stavljaju na speeijalne drzacepozante kao buSaca vretena (v. s1. 71-1),

UZ

110

U tabeli' 29 prikazani su domaci i inostrani builaci cekici koji se u naSoj zemlji naj­ vise koriste. TABELA 29. TCDna k·'e-

Tip cckiea

Broj oRreta umin.

Broj uuara umin.

Potrosnja vazduha m 3 /min.

Brzina bu­ sonja. mm/min.

~

Dumaci buliaCi cekiCi I.wn!"..: Ravne 21-23 29

VK-23 VK-30

220 320

2000 3100

Buliaci ':;,,!"ici fabrikc RH 658 4L ttH 656 4W BBC 16 W Puma BBC 24 D Lion BBC 24 D lion BBC 34 W Leopard BBD43 WK BBD 90 Panter

24,5 22.4 26,8 29,1 31,1 31.4 23,0 27,3

Atl~,

-~

Cupeo 200 200 200 200 200

2000 2000 2300 2050 2100 2250 3050 3000

2,3-2,5 4,5

240 290

3,3 2,8 3,7 4,4 4,8 5,1 4,4 5,7

400 400 540 625 625 625 625

Pr"glcd tdkih rucnih buliacih 6"kiCli domacc i inostranc proizvodnjc koji se najviSe koriste u nasoj zemlji.

Pneumatski oslonac ima za zadatak da pridriava buSaci cekic, da vrSi njegovo potiskivanje i da prima na sebe vibracije koje ovaj proizvodi u toku rada. Izgled jednog ovakvog oslonca prikazan je na slici 74. Pneumatski oslonilc predstavlja vawu dopunu builaceg cekiea i sastoji se od cillndra sa klipom i dugackom supljom klipnjacom, koja je na gornjem kraju osposobljena za vezu sa bUSacim cekieem. Klipnjaca (2) je preko regu­ lacionog ventila (3) povezana gumenim crevom za cevovod za sabijeni vazduh. Sabijeni vazduh kroz suplju klipnjacu dospeva u cilindar ispod klipa i prisiljava ga da se kreee na vise. Zajedno sa kretanjem klipa na vise kreee se i klipnjaca a sa njom i buSaci cekic, pri cemu sila P0 (v. sl. 75) se razlaze na dye komponente: horizontalnu Ph - koja vrSi potis­ kivanje buSaeeg cekiea i silu Pv - koja pridri.ava btiSaci cekic. Promena veJicine hod­ zontalne komponente Ph u zavisnosti od ugla prikazana je na dijagramu slike 75. Sa dijagrama se vidi da pove¢anje horizontalne komponente zavisi od ugla koji zauzima pne­ wnatski osionac, tj. da se sa smanjenjem ugla vrednost ove sile poveeava, sto se vidi i iz obrasca: . cos a 'Pneumatski oslonci, koji se koriste kao pomocna oprema uz btiSaCe cekice, fabrike Ravne i fabrike Atlas Copco, navedeni su u tab eli 30, . 111

40

1---+--4-"~- ~..:t-+-+-:----1

20

Stika 75. Prikaz manevarskih sposobnosti kod

bu~enja

sa pneumatskim osloncem.

TABELA 30. Tip pncumatskog

TCDlIa, kg

Millima Ilia visina, mm

NajvcCc izizduicnjc, mm

Primcna

Pneumatski oslonci fabrikc Ravl\c RVN 53-1000 RVN 53-1300

11,5 13,5

1426 1726

2440 3040

Pncumatski uslond fabrikc Atlas Copeo BMK 55S BMK 62S BMK82S BMK82D BMT51 BMT 51-3 BMT90

18,3 21,8 22,4 18,6 15,0 13,5 17,0

900 1300 1300 1300 1300 950 1300

Pneumatski oslond tipa BMK koristc se uz cekiee sa oznakom BBD i RH, dok pneumatski oslond sa oznakom BMT koriste sc za cekiee sa oznakom BBC.

1385 1815 1780 1780 1650 1305 1665

Prcgled domaCih i inostranih pneumatskih oslonaca koji sc na~j zemlji.

najvi~

koristc u

10.1.9.2. Uskopni bUSaci cekiCi Ova vrsta bmacih cekiea konstruisana je za izradu bUSotina vertikalno na vise ill pod nekim strmim uglom. Uskopni bmaci cekici izraauju se zajedno sa pneumatskim osloncem, koji moZe biti postavljen paralelno sa cekieem (v. s1. 76b) ill u produZetku cekiea - aksijalan poloz.aj (sl. 76a). 112

0)

Stika 76. Konstrukcije uskopmh bUSaCih CCklCa. a) sa aksijalno po'tavlj~nim pncumatskim oslonccm, b) sa bocno (paralclno busaccm cckicu) postavljcnim pncumatskim osloncem.

I

Slika 77; Detalj pneumatskog oslonca kod uskopnih bUSacih cckiea. I - cilindar';'~ - klipnjaca, 3 - klip, 4 ulazni kanal za vazduh, 5 Siljak oslonca, 6 - ulazni venti! za vazduh, 7 izlazlli otvor za vazduh.

113

Konstrukcije uskopnih cekiea, kod kojih je pneumatski oslonac postavljen paralelno sa cekicem, koriste se za bUSenje buSotina u prostorijama koje imaju manje visine kao na primer za busenje buSotina u hodnicirna kada se isti podgraduju siqrirna, dok konstruk­ cije sa aksijalnirn poloZajem pneumatskog oslonca koriste se za buSenje u prostorijama koje imaju vecu visinu, zatim za busenje kod uskopnog rada na izradi okana, sipki ill kosih prostorija sa vecirn usponom. Pneumatski oslonac kod uskopnog eekica konstruktivno se razlikuje od ~ pneumatskog oslonca konstruisanog za potrebe ruenog buSaceg cekica, jer kod ovih kon­ strukcija klip miruje a cilindar je pokretni deo oslonca. Na slici 77. prikazan je izgled i presek jednog ovakvog pneumatskog oslonca. Uskopni bUSaci cekici izraduju se za rad pri kome se ciscenje buSotine moze obavljati izduvavanjem, ispiranjem iIi usisavanjem. Po svojoj teZini uskopni b usaci c~ici spadaju u teske bUSace cekicc. sa tcZinom od 35 - 60 kg, sto omoguCava da se sa OViJll cekicirna mogu busiti buSotine do 15 m. U nasoj zemlji najcesce korisecni uskopni cekic je cekic fabrike Atlas Copco BBD 46 FALCON. cije tehnicke karakteristike su date u tabeli 31 . TADELA 31.

lip cdiea

Tci.inu

k"e:-

Broj udara

Druj okretJ

Potruznja V'.lzduha,

U Ill!.

U Illir,.

III

3 /Illill.

Duina buscnja, 1ll1ll/IIlJlL

BBD 46 WR 6

31:Ul

30S0

4,4

-

BBD 46 WR 8

40.S

3050

4.4

-

Tchni':::k..: karah.tdbU>',,: \lsl-opnol,' buSaccl,' cckiea fabri>.c

Atlas Capeo, tip Falcon.

10.1.9.3. Stu6ni bUSaci cekici Ova vrsta cekiea koristi se za busenje bullotina u svirn pravcima. S obzirom na nji­ hovu znatnu tetinu (od 30 70 kg) i veliku snagu udara ovi bUSaci cekici postavljaju se na specijalno konstruisane oslonce, koji mogu biti u obliku stubova, okvira ill busacih kola (v. sl. 78). S obzirom na veliku tetinu ovih cekiea, za njihovo potiskivanje izratiuju se specijal­ ni potiskivaCi na koje se stavlja buSaCi cekic. Ovi potiskivaci mogu biti: klipni, sa nazub­ ljenim vretenom iii lancem, sto je sematski prikazano na slid 79. Za pogon ovih potiskiva­ ea koristi se kao energija sabijeni vazduh, koji pokrece klipne ili'rotacione pneumatske motore. Stubni buSaCi eekici stavljaju se i na posebne uredaje bu!1ace Krane (manipulatore (v. sl. 80) koje se pricvrscuju na utovarnu lopatu, buSace skele ill buSaca kola, koja u ovom slucaju se kOiisti kao oslonac i za pomeranje buSaceg ce,ki6a.

114

a}

c}

b}

"

~'

,/

/

I

I f

/

"

1

I

1

l

I

I I

\

\

\ \

Stika 78. Konstrukcije stubnih bUSacih cekiea, a) na stubu, b) i c) na okviru.

a)

t

r(~ b)

-t* '~~ __ ,".,,+

c} ~_----__

_

-

J

=:w~

Stika 79.Seme konstrukcije potiskivaca kod teSkih bUSacih cekiea. a) ktipni, b) sa nazubljenirn vretnom, c) sa beslaajnim laneem.

115

Jilika 80. Konstrukcija bUSace grane (manipuJatora)

SUka 81. BUSaca kola

S obzirom na veliku snagu udara i obrtnog momenta ova vrsta busaCih cekica ko­ risti se za busenje busotina i u najcvrseem stenskom materijalu. Primena busaCih skela i busacih kola narocito je podesna kod izrade horizontalnih prostorijaveceg poprecnog preseka. S obzirom na sadasnje velicine jamskih profila bUSace skele nisu u jamarna naslc primenu, 8to nije slucaj sa bUSacim kolima. U dobro mehanizovanim rudnicima i gradilis­ tima rad na busenju iskljucivo se izvodi uz pomoc busacih kola, koja za rad svojih motora • 116

koriste sabijeni vazduh ili dizel motore. Ove masine izraduju se za kretanje po sinama, na gusenicama ili pneumaticima. Busaca kola na pneumaticima i gusenicama i sa pogonom na dizel motor odlikuju se narocito velikom pokretijivoscu. Na slici 81 prikazana sujed­ na bUSaca kola. a u tabeli 32 najvazniji tehnicki podaci 0 buSacim kolima koje proizvodi francuska firma SECOMA. TAllELA 32

-

YEUCNA HODNIKA MALI­ -mm: 2mJl2m -

~~iXnasaj.a~nom

MALI - min: 2mx2m - max sa 2 9fane ~irlna tim VISiI"a 4m MAL! -min,

-visina

1.20m 1,40m

ATH12 n.

J)

ne.umaticima

visfna

I,OOm I.SOm

nill 9uunicama

~Hina

1.50m

na pneumatlcima

- visina

I,SOm

- slrIna

CTH 10

ATH15 3m 2m

max; sirtna "'ISine

,jI""""",!,,,,,,,",,,,,-~-.

-Siuna

TIP MASINE

3.8m

'/lsina

Slrlna Ylsina

DIMENZIJE MASINE

-

6m 4m

I I

I

CTH 15 na gUsenlc-ama

NISKI: -min:

,.--+---.4'--~--= ~J MI

srrina visina

I

max;

~i(ina

vis ina

4m 1,80m

§irina

2,30 m

- visina

1,30m

CMH 23 na pneumaticima

S,IUm 3,70m

SREDNJI: -min; tirina

vn.ina

max:

finna

\/1$lOa

f

i

2,20m 2,OOm

- iirina

2,40 m

- visil'l<'l

2,20 m

PEC 22 na pneumaticima

7m 5,Sm

- min: 11';"3 4,5m

,

),

tirina _visina

YELlKI:

"

I

I

4m 2m

.!I

e' ~1

PEC 24

"'Slna 3 m ~max:

na pneumatic Ima

si,'na 8,6m visina 7.5m

l

IZRAZITO YElIKI: - min:

J

visma

~i

T

EI

...ri

, ­ tirina

iuina 6m

2,40m iii 3.20m

MTH 32 na pn.umaticima

4m - .... isina

I

- ma);:

I

3,OOm iii 3.50m

~Irina

10m

vis ina

10m

Iz navedenog tabelarnog pregleda moguCe je zapaziti da vee sada masinska industri­ ja je u moguenosti da proizvodi i takve konstrukcije bu.sacih kola koje ce biti sposobne da rade na izradi busotina kako u onim najmanjimjamskim profilima (2m x 2m), tako i kod onih najveeih, cije dimenzije ne moraju biti vezane iskljucivo za jamske potrebe (10 m x 10 m). 117

Busaca kola, u zavisnosti od veli6ine prostorije i drugih potreba, izraduju se sa jed­ porn, dye i vise grana za busenje, koje omogucavaju paralelan rad na izradi vise bu!iotina. Svaka od ovih grana pokriva odredeni deo tela radilista, time se manipulacija oko pomeranja grana za busenje uproscava i vremenski gubici smanjuju. Na slici 82 prikazane su povrSine koje pokriva svaka grana za jedan od !ipova busacih kola koje proizvodi Atlas Copeo.

B

A

Slika 82. POVIsina cela otkopa koju pokrivaju bUSace grane kod primene bUSacih kola.

Isto tako, industrija proizvodi busaca kola sa viSe grana 7p busenje, od kojih je jedna namenjena postavljanju servisne platforme, koja kod visokih hodnika i tunela sIu­ n za potrebe punjenja minskih busotina i sidrenje. Na slid 83 prikazana su jedna ovak­ va busaca kola.

Slika 83. BuSaCa kola.

118

Bu~aea kola i stubne busace cekice, koji se ugraauju u ovakva kola, proizvode nmoge Finne u razlicitim zemljama, te bi trebalo dosta prostora da se obuhvate ovi pro­ izvodi svih proizvodaca. S obzirom na nemogucnost da se prikaze jedan ovakav celovit pregled u tabeli 33 prikazani su tipovi stubnih busaCih cekiea sarno Atlas Copco, s obziron! da su oni u naooj zemlji i najbrojniji.

TABELA 33. Td.ina, kg,

'lip cckiea

BBC' BBC BBE BBI

100 Yue 120 Bufalo 57 53

65,2 69 170 210

Broj udara u min,

2150 1900 1950 2200

Broj okrcta umil1.

Potrosnja vazduha, 1ll 3 /min,

210 240 40 100

7,3 9,3 12.5 15.4

Brzina buscnja, nllll/l11in. 479 590 750 700

Tclmi';k.: karaktcrislikc ,lubnih busadh cdd.::a fabrikc Atlas Copeo

10.1.9.4. Ostale vrste buS:icih cekica

I

Nizak koeficijenat iskoriseenja raspoloZive energije, slozena i skupa instalacija za sabijeni vazduh uslovili su konstruisanje bu~cih cekiea sa drugim oblicima energije za po­ kretanje motora. Medu bu~lice koje se za sada najvise koriste su b~lice sa benzinskim i elektricnim motorima, a u poslednje vreme i hidraulicni bu~ci cekiei. Za sada za rad pod zemljom, zbog veoma osetljive konstrukcije benzinski i elektricni buSaCi cekiei nisu nasli primenu, sto je i razlog da nesto detaljnije u ovim masinama na ovom mestu nece biti receno. Medutim, hidraulicni bUSaci cekie i ako je konstrukcija novijeg datuma J zbog svojih dobrih osobina veoma brzo se probija i vee zauzima vidno mesto u tehnologi­ ji busenja minskih buootina. Hidraulicni buS:iCi cekic predstavlja usavrsenu verziju klipnih udarnih masina, koje umesto na sabijeni vazduh rade na ulje pod pritiskom. Pritisak ulja kod ovih b~lica kreee se od 150-250 bara, sto omoguCava da se u bu~ci cekic ugradi klip manjih dimi:m­ zija, koji pri udaru na busacu sipku u ovoj izaziva talase sa cetvorougaonim amplitudama, koje se kroz busacu sipku bolje prenose, sto ima direktnog uticaja ina stepen iskoriS­ cenja predate energije. Zahvaljujuei veeem stepenu iskoriScenja energije udara obim ra­ zaranja stene pri svakom udaru je veci a samim tiITI i brzina busenja. Osim toga, visoki pritisak ulja, koje se koristi za pokretanje klipa, ne uslovljava dugacak put klipa, sto ima svog odraza i na broj udara. Uglavnom sada se proizvode buSaCi hidraulicni cekici sa udarima oko 5000 i 10000 udaraca/min. Prema misljenju odre.denog broja strucnjaka, busaci cekici sa niZim brojem udara imaju Siri dijapazon primene, dok oni sa vi~im brojem udara podesniji su za cvrsee stene. 119

Prednosti hidraulicnih bUSaCih cekiea nad pneumatskim ogledaju se u sle. decem: brzina busenja veea i do 50% vece iskoriScenje energije udara, vece iskoriseenje ukupne energije, ne zagaduje jamsku atmosferu uljnom maglom, povecana vidljivost pri: radu, s obzirom da busalice ne rade na sabijeni bazduh te na celu nema ni pojave magIe, smanjena buka i niZi troskovi eksploatacije. S obzirom na navedene dobre osobine ovih busalica njihov broj na radilistima naglo se povecava.

10.1.10. ZASTITNE MERE PRI RADU SA PNEllMATSKIM BUSACIM CEKICIMA Rad pnewnatskih bUSacih ckekiea izaziva veliku buku i vcliki broj vibracija, koji mogu stetno da se odraze na zdravlje zaposlenih. U cilju srnanjenja stetnosti od buke i vi· bracija preduzirnaju se razlicite zastitne mere i pronalaze razlicita konstruktivna resenja. Zastita od buke. Najjednostavniji nacin zastite zaposlenih od buke, koju stva· raju pri radu builaCi cekici, je primena nausnika. Medutim, losa strana ovih sredstava leZi u tome sto ne umanjuju buku koju stvara busaci cekic pri radu, vee sarno :loluju

a)

b)

Stika 84. BUSaci cekic sa ugradenim prigusivacem suma. a) presek, b) izg\ed.

120

~

zaposlenog od srcdinc, sto umanjujc mogucnost sporazuJllcvanja zaposlcnog osoblja Iz ovih razloga primcna nauSllika individualnih sredstava za zastitu veoma retko se prime­ njujc, Da bi se smanjila buka u novijc vreme primenjuju se posebne konstrukeije buSaCih cekica kod kojih sc ugraduj u dodaei za prigusivanje zvuka. Najccsce primenjivani nacin zastite protiv bukc jc stavljanje spccijalnog prigusivaca u obliku eilindra na busaci cekic, na kome se nalaze posebni otvori ciji je zadatak da smanji brzinu isticanja iskoriscenog sa­ bijcnog vazduha. Na ovaj nacin buka koju stvaraju u toku rada busaci cekiCi (koja se kre­ CO u granieama od 110 - 180 decibcla) smanjuje se za 18 20'10, Na slici 84. prikazan jc jcdan tip prigusivaca suma. Za,iitita od vibracija. Osnovni izvor vibracija kod rada busacih cckiCa predst;l\­ Ija udarni mehanizam. ~'ibracije koie nastaju u toku rada busaceg cckica deluju u pra\ eu ose busaeeg cekiCa i prcko drskc 5ekica prenosc sc na radnika. U slucaju kada se pri radu koristi pncumatski os\onac vibracije se delimicno amortizuju, medutim, kod brzohodnih busaCih cekiCa vibracijc su nmogobrojnc i dovoljno snazne da mogu osteti­ ti zdravljc zaposlenog radnika. Za sada najcfikasnija mera u dlju smanjenja vibraeija je vibroizolaeija samog bUSaceg cekita. aVO 5C postil.C na taj nacin sto se rucka za koju radnik pridrzava cekiC u radu, kao i pneumatski osionac, preko nekog amortizera vczuju za busaci cekic. Sema ov
a)

"

Siika 85, Uredaj za prigu~enje vibracija. a) serna resenja, 1 pneumatski oslonac, 2 bUSaci cekic, 3 amortizer, 4 - kuCiste amortizera, 5 - ddka cekiea, 6 - venti! za regulaciju pritoka vazduha u bUSaci cekic; b) konstrukcij:!, 1 - kuciSte amort izera , 2 - drSka cekiea, 3 bUSaci cekic, 4 - drzac pneumatskog osionca, 6 - amortizer.

121

10.1.11. BUSACI CEKICI ZA BUSENIE BUSOTINA VELIKOG PRECNIKA Kod busenja busotina busacim cckicima sa povecanjem d uiinc busotinc i povcca­ njem precnika busenja brzina busenja se smanjuje. Ovi problemi mogu se izbeci pri­ menOll1 tzv. JubillSkog busaceg cekica (dalje d ubinski cekic) - pneumatske klipne masi­ ne udarnog dejstva smestcne na celu busotine (sl. 86). Za razliku od pneumatskog busa­ ceg cekica dubinski cekic nije opremljen mehanizmol11 za zaokretanje busaceg dicta, vee se ovo obezbeduje posrcdstvom posebnog motora smestenog van buSotine. Ovaj motor obrce busace sipke, na kojc je pricvrseen dubinski cekic, a sa sipkama i busace dlcto. Na sliei 87. prikazan je jedan od tipova dubinskih cekica, kod koga je ugraden uredaj za auto­ matsko razvudenjc vazduha.

Slika 86. Stubna busalica sa dubinskirn cekieern . I ~ stub, 2 - uredaj za potlskivanje, 3 ~ busaea busace dleto, 6 - ventil za vazduh, 7 - 8 crcvo za vazduh. sipka, 4 - dubinski bUSaci ceki6, 5 9 crevo za vodu.

Slika 87. Serna dubinskog cckiea. I ~ cilindar. 2 - klip, 3 - rnehanizam za razvodenje vazduha, bUSaea kruna, 5 bUSaca sipka, 6 cev za vazduh. 7 osigurac bUSaeeg dleta, 8 - izlazni otovr 4 za vazduh.

122

c

Ciscenje busotina ostvaruje se pomocu vodeno-vazduSne smese koja se stvara u spc­ cijalno konstruisanom ventilu. Ova smeSa salje se kroz bullace sipke i buSaci cekic do ce­ la busotine. DuZina bUSacih sipki krece se u granicama od 1 :2 m. lspitivanja koja su vrsena u cilj u utvrdivanja odnosa vode i vazduha u vodeno-vaz­ dusnoj smesi pokazala su da dubinski cekici najbolje rade ako se jednom m 3 vazduha do­ 5 lit. vode. Isto tako ustanovljeno jC da se najbolje ciscenje busotine postize ako daje 4 se vazdusno-vodena smei;a krece brzinol11 od 8 - 10 m/sec. S obzirom na ovaj zahtev dimcnzioniSe se i potreban precnik busacih cevi. Ujednacena, i u odnosu na bUSace cekice povecana brzina busenja, kod primene du­ binskih Cekica. postize sc zahvaljujuci cinjenici sto sa povecanjem dubine buSotine te­ Zina busaceg pribora se ne poveeava, a posto se ne ugraduje mehanizam za obrtanje to je i energija udara veca. ~ Ovi cekici koriste se za busenjc bUSotina veceg precnika i veCih dubina. Precnik busotine uvek je veci za 10 - 15 111m 01.1 spoljasnjeg precnika dubinskog cekiea. Kod ovih cekica bullacc dleto sastoji sc salllo od krune i usadnika. ~a slid 88. prikazano je bulla­ tc dleto za ovakvu vrstu cckica. Najcesci precnici busacih dleta krecu se u granicama od od 80 160 111m.

a)

o co

I

° ~ 1.

1

I

I"

-.l- ¢70

I

_u .J..--

Stika 88. BuSaca dleta dubinskog cekiea, a) trokrako, b) cetvQrokrako dleto.

U praksise ovakve bUSalice koriste za busenje dugackih buSotina (izrada vodece bu­ sotine kod gradnje 'sipki i slepih okana postupkom lora, izrada busotine kod primene ~etode dugackih minskih bUSotina pri izradi okana) i busotina vecih precnika.

123

•

Ispitivanja su pokazala da jamske bu~alice sa dubinskim cekicem postizu dobre rezultate do dubina koje nisu vece od 80 In. Isto tako pokazalo se da ove busalice 1l10gu da buse u svim pravcima. Na slid 89. prikazana je jedna ovakva buSalica u polozaju pripremljenom za busenje vertikalno na nize.

8

g

/

/

i/

f

II

Stika 89. BUSalica sa dubinskim cekicem u vertikalnom poloZaju.

U tabeli 34. prikazani su domaci dubinski cekiCi sa najvamijim tehnickim poda­ cima. Dubinski buSaci cekici sa oznakom MI konstruisani su za ciScenje buSotina sa poja­ canim izduvavanjem, dok cekici koji nose oznaku MIV predvideni su i za buSenje pod vo­ ~m.

124

.

TABELA 34.

Tip

Tcl.illa, kg.

cckiea

Broi

UU.HJ

u min.

P,.tr"5I1ja v.lZuuha, IIl

RK-15 RK-15 MI i MIV RK-26 RK-26 MI i MIV

14,5

14,5 16

26

1200 1500 1000 1200

Du,cllla, llIlll

Prc'cni" krun~,

mm

J Imin. 2,0 2,1 2,5 2 ~6

720 720 760

83-85 83-85 104

760

1\J4

Tchnicke karaktcristikc uomadh dubinskih (:d..I-:a

10.2. ROTACIONO BUSENJE

Za rotaciono bu.senje koriste se masine poznate pod imenom vrtalice i alat pod nazivom svrdlo. Na slid 90. prikazana je jedna vrtalica.

Stika 90. Rotaciona elektricna vrtalica. 1 -- elektromotor, 2 reduktor,3 bUSaCeg svrdla, 4 - prekidac.

caura za usadnik

125

10 2.1. MEHANIZAM RAZARANJA STENE Proces razaranja stenskog matcrijala na celu busotine kod rotacionog bu.senja posH­ re se svrdlom kojc je oprcmljeno krunom sa secivima. Kruna sa sccivom se neprekidno obrce oko uzduZne ose, cime se obezbeauje smicanje jednog sloja stene odreaene debljine. Da bi secivo svrdla rnoglo da prodre u stenu u toku rada isto mora biti pritisnuto aksi­ jalnorn sHorn dogovarajuce jacine. Naslici 91. prlkazanaje serna razaranja kod rotacionog ~ buSenja. ZahvaljujuCi opisanom nacinu razaranja secivo krunice svrdla opisuje spiralnu putanju.

Slika 91. Serna razaranja stena kod rotacionog lfUSenja.

Kod rotacionog bUSenja 1zmeau seciva krune i stene javlja se veliko trtmje, sto do­ vodi brzo do istrosenosti seciva, cime je ovaj postupak ogranicen sarno na meke stene.

10.2.2. SNAGA VRTALICE Snaga vrtalice zavisi od otpora koji prufu stenska masa pri obrtanju svrdla i sile potrebne za utiskivanje krunice svrdla u stensku rnasu. Na osnovu teoretksih razmatranja sila utiskivanja more se izraziti obrascem. D Po=R m

(k . J.1 . h + -

2

a potrebni obrtni rnornenat ~ D2 M z -Rrn . - ( k -h+

6 126

Cl

). z,

daN

2

J.1

-c 2

y2

1 _ y2

(

+ sin a/2

) ]

sin 1/1/2

daNm

Poznavajuci momenat i broj obrtaja vrtalice snaga se moze proracunati po obrascu:

N = 1,5----­ 30 . 102

odnosno posle zamene vrednosti momenta obrazac dobija konacan oblik: 1T •

J.I. • C

n.z

Rm' D2 [k.h + -

N = 1,5

180 . 102

1 _ y2

y2

( - + - ) ] , KW

2

sin

a/2

sin

1/1/2

Oznake u ovom obrascu oznacavaju: Rm cvrstofu mrvljenja stenskog materijala, k:::: 0,5 0,7 - koeficijent koji zavisi od krutosti stene i kontakta izmeau seciva i stene pri bu~enju, J.I. koeficijent trenja izmeau seciva i stene (za krunice ojacane tvrdom legurom J.I. = 0,5 - 0,7), h debljina sloja koji se bu~enjem skida, z broj seciva, c ~irina zatupljenosti seciva na krajevirna krunice, D precnik krunice, d unutrasnji preenik seciva, n broj obrtaja krunice u minutu,

y

odnos izmedu unutrasnjeg i spoIjamjeg precnika krunice (kod dvopernm kruna d y =-) i D

a i 1/1- uglovi

zako~enosti

seciva.

Iz obrazca za snagu vidi se da ova zavisi od cvrstoCe stenskog materijala, precni. ka krunice, debljine sloja koji se razara pri busenju i oblika krunice. Isto tako. se vidi
127

Stika 92. Serna bUSace krune uz obrazac za snagu vrtalice.

Stika 93. Serna radII. seciva. kod dvokrake krunice za rotaciono bu8enje.

Vamo je istaci da izmedu brzine busenja i sile potiskivanja kod rotacionog buSe­ nja postoji direktna zavisnost, i da u zavisnosti od ve!icine ove sile treba razlikovati tri slucaja (V. sl. 94). a) buSenje struganjem kada je sUa potiskivanja nedovoljna, b) busenje rezanjem kada sila potiskivanja zadovoljava i c) oteZano busenje kada je sila potiskivanja prevelika.

128

Slika 94. Uticaj sile potiskivanja na brzinu rotacionog busenja. a) struganje. b) rezanje.

c) ometanje.

10.2.3. SREDSTVA ZA ROTACIONO BUSENJE Za rotaciono busenje pod zemljom koriste se vrtalice - busace masine razlicitih konstrukcija i teZina. Vrtalice su rotacione masine sa pogo nom na elektricni motor, pne­ umatski rotacioni motor ili hidraulicnu turbinu. Za razaranje stenskog materijala kod rotacionog busenja koriste se krunicc oprcl11­ Ijene se(:ivima ili specijalne krune opremljene dijamantima (v. 81. 95).

a)

b)

I

'

:hL 1 "t'!, ,

c)

EJ~·'

d)

"""1

e

-.' --1---­. \

stika 95. Krunc za rotaciono buscnjc. a) sa dva seciva, b) sa viSe seciva, c) cilindricna prstcnasta umetcima od tvrdc tcgure, d) cilindricna prstenasta dijamantska kruna.

~a

129

Busenje krunama sa dva ill v~e krakova Hi pera, za sada je kod busenja pod zemljom, naslo najsiru primenu. Prirnena dijamantskih kruna, ma da irna svojih prednosti. kod izrade minskih busotina se ne koristi, vee se zadriala samo za potrebe btiSenja btiSotina velikog precnika i u istrazne svrhe. Izuzetno dijamantske krune malog precnika prime­ njuju se kod rotacionog busenja u cvrstim i tvrdirn stenama. Oblast prirnene vrtalica opremljenih svrdlom za sada nije ostro odreoena,jer oblast primene zavisi od fiziCko-mehanickih osobina stene u kojoj se btiSi, kao i od tehnickih osobina same vrtalice. Meoutirn, na osnovu iskustva stecenog radom u rnnogirn rudnicima, na osnovu konstruktivnih karakteristika vrtalica bilo je moguce izraditi opste kriterije za primenu vrtalica koje rade na ovom principu, sto je i prikazano u tab eli 35.

c

TABELA 35. Kot:ll\;i.l~llt (:vrst"~~,

Til' Oblast

vrt,tlk~

Ruclle vrtalicc

Stubil~

vrtalicc

prill1~n~

I

Kud buscnJa u uglju bilo kojc markc i cvrstoec; ghncnih skriljaca; mckih krccnjuka; tufova; glinica; kamcnc soli: uljanih Skriljaca i drugih mckih i UIll"r"ll
f

<

5

Kud rada u "recnja cill1a. pcSCariJlla, glinovitim pcscarima, Skriljcima i drugim slicnim sknskim matcrijalima.

f

<

12

Pn:gkd prilllcnc razli":itih konstrukcija vrtalica u zavisnosti od vrstc stene.

10.2.3.1. Rucne vrtalice Ruene vrtalice primenjuju se kod bUSenja u uglju i drugirn mekim stenama ukoliko pri bUSenju nije potreban veei potisak od 30 daN. Ove vrtalice izraduju se, u zavisnosti od vrste energije koja se koristi za pogon motora, sa elektrienim i pneumatskirn motorom iIi turbinom. U zavisnosti od toga koja vrsta pogonske energije se primenjuje za pogon vrtalice, ruene vrtalice dobijaju i ime. Do sada u rudarskoj praksi primenjene su; ruene elektricne vrtalice, - rucne pneumatske vrtalice i rucne hidraulicne vrtalice. Princip rada ovih vrtalica je isti, ma da su kod svake od njih ucinjene odredene konstruktivne izmene vezane za vrstu energije i pogonski motor. . Rucne elektricne vrtalice (v. sl 90) izraduju se tZine od 12 - 24 kg i opremlje­ ne su elektromotorom jacine 0,8 1,7 kW. Kod ovih vrtalica (v. sl. 96) rotacija moto­ ra (1) prenosi se preko reduktora (2) do caura (3) a. preko ove do btiSaceg svrdla. Ova vr­

130

Slika 96. Kinematska ~ema elektricne vrtalice. a) i b) reduktor sa paralelnim vrtilima, c) planetarni reduktor. 1 - motor, 2 reduktor 3 - eaura za usadnik, I jednostepeni, II dvostepeni prenos.

sta vrtalica najcesee se izraduje takvih konstrukcija kod kojih je ugraden reduktor sa paralelnim vratlima. U primeni su reduktori sa jednim (v. sliku 96a) i sa dva stepena pre. nosa (v. sliku 96b). Vrtalice kod kojih je ugraden reduktor sa jednim stepenom prenosa 1200 o/min), dok vrtalice kod kojihje ugraden imaju veee brzine obrtanja svrdla (700 reduktor sa dva stepena prenosa imaju manje brojeve obrtaja (od 300 - 700), ali zato znatno veei obrtni momenat. Kod nekih vrtalica umesto reduktora sa paralelnim vrtilima ugraduje se planetar. ni reduktor (v. sl. 9Oc), cija je odlika manja teZina a samim tim i lakSa vrtaIica. U izvesnim slucajevima, kada je potrebno poveeati snagu vrtalice, poveeanje snage je moguee postiCi na taj nacin sto se poveeava broj obrtaja elektromotora a bez poveeanja teZine samog motora. Za QVP se koriste tzv. visokofrekventni motori, koji umesto da rade sa frekvencom od 50 Hz koriste visoko.frekventnu struju, sa brojem frekvencija od 150 i vise Hz. Ovakve vrtalice pozante su pod imenom visokofrekventne vrtalice i osnovna im je prednost sto se bez poveeanja teZine poveeava broj obrtaja motora, a samim tim i ucinak na busenju. Tehnicke karakteristike elektricnih rucnih vrtalica koje se u nasoj zemlji najvise ko- . riste prikazane su u tab eli 36. TABELA 36. TeZina, kg.

Tip vrtalicc

Broj Broj obrtaja u frekven­ minuti

Napon, V

Snaga dektro moto­ ra,KW

d,Hz

motora

svrdla

Domaea vrtali..:a fabrike Varnosl VST -11

I

1-

1,1

I

110

I

150

1 9000 I 630

Vrtalicc fabrik.: Victor Viclor-525 Vidor-525

EWRO-500

I

I

Vrtalicc iz NR Poljsk.e 15

125 110

1,1 1,5

20 15

I

0,9

,

125

J

50 150

3000 9000

50

[2860

700 680

1

700

T.:hnickc karakteristikc clcktricnih rucnih vrtaliea.

l31

Rucne pneumatske vrtalice, za razliku od elektrienih, opremljene su pneumat. skim rotacionim motorom poznatim pod imenom lamelarni motor. Izgled i sastavlli delovi ruene pneumatske vrtalice prikazani su na slici 97. U normalnim uslovima broj obrtaja svrdla kod ovih vrtalica, kod pritiska sabijenog vazduha od oko 4 bara, krece se od 200 - 500 u minuti. Sa poveeanjem pritiska vazduha snaga motora i broj obrtaja se pove. eavaju.

Stika 97. Rucna pneumatska vrtalica. 1 - kuciSte, 2 - drske, 3 - caura za usadnik svrdla, 4 - ulaz za sabijeni vazduh, 5 - pustac vazduha, 6 lamelarni pneumatski motor, 7 - reduktor.

Qsnovne odlike ove vrtalice su mala teZina i povoljan radni uCinak.

Tehnicke karakteristike pneumatskih rucnih vrtalica prikazane su u tabeli 37.

132

TABELA 37. Zcmlja proizvodac

Jugoslavija SSSR Engleska: Poljska Poljska

Tip

-

SP-ll 3.27 WPR-8 WPR-8

Tcilna, kg.

8,5 12,3 10,9 8,5 8,5

Snaga motora, KS 2 2 1,75 1,5

l.5

Broj obrtaja, o/min

Potrosnja vazduha, m 3/min.

800 290-515 325 ;450; 700;850 800

1,7 5,0 -

2.5

Tehnickc karaktcristikc nekih od pncumatskill vrtali.:a.

Ruene hidrauliene vrtaUce. U odredenim uslovima primenJuJu se vrtalice koje umesto elektricnog i pneurnatskog motora imaju ugradenu turbinu (v. s1. 98). Prinle­ na ovih vrtalica ogranicena je samo na one rudnike kod kojih iz zaStitnih iIi nekih drugih razloga vrtalicu sa elektricnim ill pneumatskim motorom nije moguCe koristiti.

3 Slika 98. Rucna hidraulicna vrtalica. 1 hidraulicna turbina, 2 caura za usadnik svrdla, 3 vor za ulaz vode pod pritiskom, 4 - otvor za izbacivanje vode, 5 - 6 drSke, 7 reduktor.

ot­

Kod ruenih hidraulicnih vrtalica treba razlikovati dva tipa: tip sa otvorenim siste­ mom i tip sa zatvorenim sistemom. Kod tipa vrtalica sa zatvorenim sistemom vodena turbina dobija vodu od pumpe smestne u rezervoar na samom radiliStu i u koji se vraea istrosena voda iz vrtalice. Kod otvorenog sistema voda se dovodi do radiliSta cevirna i odavde gumenim crevnima razvodi do vrtalice. IstroSena voda se ne vraea u sistem. Prednost zatvorenog sistema ogled a se u tome sto se vodena emulzija ponovo vraca i radillste npotrebno ne kvasi, kao i sto nisu potrebne posebne vodovodne instalacije, sto je i jedan od osnovnih nedostataka kod otvorenog sistema. 133

10.2.3.2. Stubne vrtalice Stubne vrtalice pri:nenjuju se kod izrade buSotina u horizontalnim i kosim prosto­ rijama, ako se ove izraduju u stenskom materijalu sa koeficijentom cvrstoee po Proto­ dakonovu do 12 (najcesCe od 5-12). Ove vrtalice predvidene su za buSenje builotina precnika do 60 mm, mada mogu da buSe i vece precnike. Da bi busenje u nave denim uslovima moglo biti uspesno neophodno je da potisak, u zavisnosti od vrste stene koja se busi, se krece od 200 - 1500 daN. Ovako velik i stalan potisak u rad u moguce je jedino obezbediti mehanickim uredajima za potiskivanje. Iz ovih razloga stubne vrstalice su opremljene ovakvim uredajima. Za savladivanje otpora stenske mase pri buSenju, kod ova­ ko velikih osnih potisaka. u stubne vrtalice ugraduju se motori snage od 2 - 4,5 kW. Broj 'obrtaja svrdla kod ovih vrtalica kreee se u veoma sirokim granicama (od 60-100 o/min), sto zavisi od vrste stene u kojoj se builL S obzirom na veliku sopstvenu teZinu vrtalice se postavljaju na posebne stubove. Po­ tiskivanje vrtalice u toku rada ostvaruje se najcesee pomocu vretena sa navojima. Na slid 99 prikazana je jedna vrtalica na stubu sa postoljem u obliku vretena, koje treba da posluZi za potiskivanje vrtalice i njeno pridrzavanje u toku rada.

Slika 99. Stubna elektricna vrtalica.

134

Da se produktivnost busenja 8to vise poveca i skrati ukupno vreme btiSenja. teti tipovi stubnih vrtalica (50 i vise kg) stavljaju se na posebne ureoaje - btiSace grane kojima su opremljena za ovu svrhu specijalno konstruisana btiSaea kola (v. sl. 100).

Stika 100. BUMca kola opremljena vrtalicama.

BUSaca kola opremljena su najmanje sa dye vrtalice, koje zahvaljujuci btiSacim grana­ ma imaju veoma veliku pokretljivost i mogu da buse btiSotine u svim pravcima. BUSaca kola izraduju se za kretanje po sinama, na gumama iii gusenicama. U sluacjevima kada se vrtalice iskljucivo koriste za izradu btiSotina vertikalno na vise (na primer za potrebe sidrenja iIi izradu uskopa odozdo na vise) koriste se kon­ strukcije koje podsecaju po svom izgledu na uskopne btiSaee cekiee. Jedna ovakva konstrukcija na stubu prikazana je na sliei 10l. Osim vrtalica koje za pogon koriste elektricnu energiju u poslednje vreme na trti­ stu su se pojavile i vrtalice koje se za pogon motora koriste uljem pod visokim pritiskom, tz. hidraulicne rotacione vrtalice. Izgled jedne ovakve vrtalice prikazan je na slici 102. Ovakve vrtalice imaju snagu od 20 -50 kW, 8to zavisi od tipa i uslova primene. Inace, hidraulicne rotacione vrtalice predvidene su za ugradnju u buSaca kola, mada se mogu ugradivati i u druge konstrukcije predvidene za btiSenje. 135

2

Slika 101. Uskopna vrtalica. 1

elektrornotor sa rcduktorom, 2 - stub, 3 - buSaee svrdlo, 4 - kapa za hvatanje sitneZi.

Slika 102. Izgled hidraulicne rotacione vrtalice.

136

10.2.3.3. Pribor za bll;senje Za rotaciono busenje koristi se pribor poznat pod imenom btiSaee svrdlo. BtiSaee svrdlo predstavlja celicna Sipka. koja moze biti izradena u obliku spirale ali i ne mora, 8to sve zavisi od nacina ciseenja buSotine. Na prednjem kraju busaee sipke nalazi se btiSa­ at kruna, koja moze biti izrnenljiva iii neizrnenijiva, dok sa zadnje strane se nalazi usad­ nik (v. sl 103). Usadnik svrdla za busenje sluZi za spajanje Sipke sa vrtalicpm i isH se izra­ duje u obliku cilindra iii konusa.

SJika 103. BUSace SVTdlo. I usadnik, 2 - sipka. 3 kruna, a) sv:t;dlo sa izmenljivom krunom, b) sa neizmenljivom krnom.

Izrnenive krone za bUSenje ,sastoje se iz: 1. - tela krune, 2. - pera (krakova) koja se zavrSavaju secivom, obiCno ojacanim tvrdom legurom i 3. - usadnika, koji slun za pricvr8civanje krune za sipku busaeeg svrdla(v. sl.l04d). Prema nameni krune za buSenje se dele na: krune za busenje u uglju (s1. 104b), krune za busenje u steni (sl. l04a, c i d) i krune za busenje kod ciScenja buSotina ispira­ njem (s1. 104e i 0. Krune za ugalj imaju manju dunnu seciva u odnosu na krune za cvrs­ ee stenske materijale, jer im je raseceni deo izrnedu pera znatno yeti. Kod kruna za buSe­

137

0)

b)

e)

f}

c)

Slika 104. lzmenljive krune za rotaciono busenje. a) sa bajonetskim usadnilcom, b), c) i d) - sa cilin­ dricnim usadnikom, c) sa konusnim otvcrom, f) sa cilindricnim otvorom sa navojima. 1 - telo krune, 2 - krak (pero), 3 - usadnik.

a)

b)

c)

d)

Slilca 105. Razni oblici ilipki buliaceg svrdla koje se primenjuju kod mehanickog ciSeenja buSotina.

138

nje sa ciscenjem bUSotina vodenim ispiranjem usadni deo izraden je u obliku supljeg cill­ ndra sa navojirna ill konusom za priCvrscivanje sa Sipkom busaceg svrdla. Krune za rotaci­ ono bUSenje imaju najmanje dva pera (v. s1. 104). Sipka za bUSenje kod rucnih vrtalica izraduje se od celicnog stapa, obicno pravougaonog ill romboidnog poprecnog preseka, mada oblik moZe biti i drukciji. Ovakvi stapovi uvijaju se u zagrejanom stanju, cime se sipki za busenje daje oblik spirale (s1. 105). Korak spirale krece se u granicama od 70-160 mm. DuZina sipki za busenje kreee se u granicama od 1,2-3,0 m. Nacin spajanja sipke sa vrtalicom i busacom krunom prikazan je na slici 106.

a)

b)

Stika 106. Serna spajanja sipke svrdla sa krunorn i vrtalicorn. 1 - osigurac.

U slucaju kada se vrsi ciseenje busotina ispiranjem sipke za bUSenje su glatke (nemaju spiralu) i izraduju se sa kanalom izbusenim kroz sredinu Sipke, koji sluZi za pro­ laz vode. Kod ovakvih Sipki usaanik mora biti prilagoden ispirnoj glavi, isto kao i kod busaceg dleta. Na slici 107 prikazano je nekoliko oblika bUSacih Sipki koje se primenju­ ju kod rotacionog buSenja sa ispiranjem.

a)

{1jjjj~@,

-3,---~

b)~'c='::::::::l'$'-'--~N~~'

c)

~. -_·_·_·_··IF- -'-'-'-'-' _._. -~-

Stika 107. Razni oblici Sipki svrdla koje se primenjuju kod

ci~Cenja

busotina ispirarljern.

139

c

10.2.3.4. Ciscenje bUSotine Prilikom rotacionog busenja izdrobljeni stenski materijal uklanja se: mehanicki, usisavanjem ill ispiranjem. Mehanicki se stenska sitnez uklanja na taj nacin sto spiralno izvedena sipka buSa­ reg svrdla zahvata izdrobljeni materijal na celu busotine i transportuje ga duz sipke svrdla. sve do usta busotine. Kod ovakvog nacina ciscenja - uklanjanja izdrobljenog stenskog materijala iz bUSotine, neophodno je koristiti sipke buSaeeg svrdla koje su opremljene spiralom . Ciseenje busotina ispiranjem izvodi se na isti nacin kao i ciscenje ispiranjem kod bocnog sistema kod udarnog busenja. Nairne u ovom siucaju sipke busaeeg svrdla i kru­ na imaju po sredini izraoen kanal za prolaz vode, a usadnikje nesto produzen i osposob­ ljen da moze da se postavi ispirna glava. U ovom slucaju sipke buSaeeg svrdla mogu biti glatke Cbez spirale). Na slid 108 prikazana je vrtalica opremljena sistemom za ispiranje. 0

2

Slika 108. Vrtalica opremljena svrdlom sa ispirnom glavom.

Ciseenje gravitadjom, narocito kod busenja za sidra kada mokro busenje nije po des­ no, nameee se kao jedno od resenja. Konstrukcija jednog ovakvog nacina prikazana je na slid 99.

10.2.3.5. Odriavanje bUSaceg svrdla Kod odrzavanja busaceg svrdla posebna nega se mora posvetiti busacim krunama, pri cemu se u cilju odrzavanja vrSi ostrenje seciva i odrZavanje odreoene geometrije. Za ostrenje seciva krune postoje posebne brusilice a za kontrolu oblika i geometrije seciva odgovarajuci Sablon.

10.3. UDARNO-ROTACIONO BU8ENJE

Udarno-rotacioni postupak obezbeouje poveeanu brzinu busenja u stenama razlici-. te cvrstoee, jer u sebi sadrZi preimucstva udarnog i rotacionog postupka. Kod ovog pos­

140

tupka karakteristicIlo je da secivo dleta prodire u stenu pod manjim pritiskom nego kod rotacionog i slabijim udarima nego kod udarnog postupka, uz stalno obrtanje bu.sa6eg dleta. U veri S ovakvim radom, buSalice udarno-rotacionog tipa snabdevene su sa dva motora, jednim za nanosenje udara i drugim za obrtanje, koji su smesteni u istom ku6iS-. tu. Velika tcZina ovm maSina iziskuje mehanicki nacin potiskivanja, kao i potpunu automatizaciJu. Ovo je i razlog sto se ovakve busalice stavljaju na bu.sa6a kola sa automatskim upravljanjem. Na slid 109 dat je izgled jedne ovakve buSalice i kinematska Sema. Sa slike l09b se vidi da rotacija rotacionog motora (2) preko reduktorskog sistema (4) prenosi se na cauru (3) a prcko ove i na bu.saCe dleto. Nanosenje udara ostvaruje se preko udarnog motora (1). ParaicIninl radom jednog i drugog motora ostvaruje se proces razaranja udarom i rotacijom.

a)

b)

3

2

Stika 109. Udarno-toraciono btiSalica. a) izgled, b) kinematska serna. 1 - bUSaci cekic, 2 motor, 3 - Caura, 4 - reduktor sa sistemom za prenos rotacije.

rotacioni

141

Industrija sada proizvodi ovakvu vrstu buSalica na pogon na sabijeni vazduh i ulje pod pritiskom.

Slika 110. BuSaCe dleto za bu.salicu udarno-rotacionog tipa. 1 - usadnik, 2 - bu.sa61 sipka, 3 ­ kruna.

A'A

I

a

00

~

j Slika Ill. BuSaca kruna za udarno-toradono buSenje.

Prilikom busenja buSalicama udarno-rotacionog (rotaciono-udarnog) tipa staticka i dinamicka opterecenja i rotacija prenose se na krunu preko usadnika i buSace sipke ciji je izgled prikazan na slici 110. S obzirom na slozena naprezanja kojima je izlozena kruna buseeeg dleta, njen oblik mora biU prilagoaen ovim optereeenjima i stoga secivo ima oblik kombinacije seciva krune kod udarnog i rotacionog postupka (v. s1. 111). CiSeenje busotina kod ovakvih bUSalica je iIi izduvavanjem ili ispiranjem.

142

11. RADOVI NA MINIRANJU

11.1. OPSTE POST AVKE 0 EKPSLOZIJI I EKSPWZIVU

Razaranje stenskih masa pri iZIadi rudnickih prostorija iIi pri otkopavanju mineral­ nih sirovina, u najvecem broju slucajeva obavlja se miniranjem. Pod miniranjem poda-­ zumeva se primena razomog dejstva eksplozije. Za smestaj .eksploziva u steni se izratluju specijalne supljine minske busotine, obicno cilindricnog oblika, po utvraenom raspore­ du i dimenzijama. Ovakvo smestena i pripremljena kolicina eksploziva naziva se minom. Minske busotine su vestacki izratlene cilindricne supljine razlicitog precnika i duZi­ na. Ukoliko precnik minskih bliSotina ne prelazi velicinu od 69 mm i duZinu od 5 m, tad a se ovakve supljine nazivaju kratkim minskim bUSotinama, a ukoliko su im precnici i duZine vece, tada se nazivaju dugackim minskim buSotinama. Podzemne prostorije koje sluze za smestaj veee kolicine eksploziva (vise hiljada kilograma) nazivaju se rninskim komorama. Miniranje izvodi najcesee sa vise mina koje su rasporeaene po jednoj odreaenoj semi, koja zavisi od uslova miniranja i obima stenske mase koja se zeli razarati. Raspored minskih bliSotina, koji obuhvata sve minske bUSotine pri jednom miniranju naziva se Semom rasporeda buSotina.

sc

11.1.1. EKSPLOZIJA Pod eksplozijom se podrazumeva veoma brzo oslobatianje energije koja je sposob­ na da izvrsi rad. Eksplozija moze biti izazvana fizickim, hernijskim iIi nuklearnim proce­ sima, pri cemu procesi koji tom prilikom nastaju vezani su sa velikim brzinama oslobatla­ nja energije. Kao posledica velike brzine oslobaaanja energije proces eksplozije traje kratko, poSto se zaliha materije, koja je nosilac eksplozije, veoma brzo utroSi. Prema tome, materija koja ucestvuje u ekpsloziji naziva se eksplozivom. Od najvamijih osobina koje mora da poseduje materija, da bi bila eksplozivna, mogu se nabrojati sledece: - velika koncentracija energije, - velika brzina oslobaaanja energije, egzotermicnost procesa i - obrazovanje velike kolicine gasova. 143

Na osnovu procesa koji nastaju pri eksploziji, ekpslozija moze biti: - Fizickfl. kod koje u toku eksplozije dolazi sarno do fizickog prevodenja materi­ je iz jednog stanja u drugo. - Heimska, kod koje dolazi veoma brzo do promene hemijskog sastava materije koja ucestvuje u eksploziji, sto je sve jos praeeno i velikom kolicinom gasova ipovecanjem temperature. - Nukleama, kod koje dolazi do nuklearne reakcije praeene deobom jedra atoma i obrazovanjem novih elemenata, ~to je sve praeeno oslobadenjem velike kolicine toplot­ ne energije. N uklearne eksplozije su za sada i najjace eksplozije, a nuklearne eksplozivne materije i najjaci eksplozivi. U procesu miniranja od svih ovih procesa razlaganja najviSese koriste eksplozivi kod kojih dolazi do oslobadanjaenergije hemijskom reakcijom, ~to je i razlog da su ovi i najbolje prouceni. Medutim,za poslednjih nekoliko decenija. narocito kod rulniranja velikih stenskih masa, cine se pokusaji da se za miniranje koriste nuklearni eksplozivi alije ovo, baz za sada,jos'u fazi istraZivanja. Pri hemijskom razlaganju materije treba razlikovati sledece forme: Detonaciju proces kod koga se razlaganje materije odvija brzinom vecom od brzine zvuka, Gorenje proces kod koga- se brzina sagorevanja krece od nekoliko santimeta­ ra do vise stotina metara u sekundi, i koji se odvija pri visokoj temperaturi. Cesto je ovakav proces pracen i plamenom. - Termicko razlaganje predstavlja laganu reakciju koja se odvija u masi pri zagre­ vanju eksploziva ispod temperature na kojoj dolazi do eksplozije. Najefikasnija forma razlaganja eksplozivne materije kod razaranja stena je deto­ nacija. Detonacija je takav oblik eksplozije kod koje se hemijska reakcija odvija izrazito velikom brzinom, uz veoma veliki pritisak u visoku temperaturu, i to u jednoj uskoj zoni eksplozivne materije, pri cemu se detonacioni talas kroz eksplozivnu materiju, bez obzi­ ra na agregatno stanje, Rreee jednom konstantnom brzinom. Ovo je moguee s obzirom na rezerve energije koju sadrZi eksplozivna matrija, a koja se aktivira prilikom detonacije, tako da detonacioni talas ne gubi u svojoj snazi. I pored toga Ato su eksplozivne materije u hemijskom pogledu nestabilna jedinje­ nja, do njihovog samozapaljenja nece doci bez spoljasnjeg podstreka. Energija potrebna za ovu svrhu moze se preneti putem: toplotnog impulsa, - mehanickog impulsa ill - talasnog (eksplozivnog) impulsa. Toplotni impuls izaziva sagorevanje ekpslozivne materije plamenom. Mehanickim impulsom se dovodi eksploziv do sagorevanja putem udara iIi trenja, prit emu se mehanicki rad pretvara l;i toplotu dovoljnu za izazivanje eksplozije. Talasni (eksplozivni) impuls se primenjuje u slucajevima kada se teli da eksploziv­ no punjenje dovede do neposredne' detonacije, a sto se postite pomocu inicijalnih eksploziva, pri cemu se inicijalni eksplozivi prethodno dovedu do detonacije putem plamemi ill udara. 144

11.2.

HEMIJSKl EKSPWZNI

Hemijski eksplozivi su proste iii slozene materije koje imaju osobinu da se pod uticajem spoljanjeg podstreka naglo razlazu, pri cemu se razvijaju velike kolieine gasova i visoka temperatura. Po svom fiziekom sastavu eksplozivne materije mogu biti smese: evrstih komponenata, cvrstih i tecnih komponenata, gasovitih komponenata, i teenih komponenata. Privredni ekspolozivi, u koje spadaju i rudarski ekpslozivi, su obieno sloZene smese koje po svom fiziekom stanju su najeesce praskaste ill plastiene. Ove materije sadrZe sva ona hemiska jedinjenja koja u sebi sadrze neophodne elemente za odvijanje normal­ nog procesa razlaganja. Da bi eksplozivne materije imale odredene osobine ekpslozivnim smeSama se do­ daju i razlieiti dodaei. kao: oksidacione materije - cvrste Hi tecne materij e koje sadrze dovoljno Jdseonika, koji se pri1!k0m razlaganja izdvaja i poboljsava proces sagorevanja (amonijeva, kalijeva i natrijeva salitra, perhlorat kalija, teeni kiseonik i dr .); - sagor/jive materije - cvrste iIi tecne materije koje se dodaju eksplozivnim smesama radi povecanja kolicine energije u toku eksplozije (retortni drveni uglja, alumi­ nijum); , - materije radi povecanja osetljivosti trotil, nitroglikol, mesavina zeliranog ni­ troglicerina. Ovi sastojci sluze kao dodaci za poboljsanje osetljivosti i radne sposobnosti eksplozivne materije; - stabilizatori materije koje se dodaju eksplozivnim smeSama radi povecanja nji­ hove hemiske stabilnosti (drveno brasno kod amoniumnitratskih eksploziva); - materije za jlegmatizovaQje - materije koje smanjuju osetljivost eksploziva pri prenosu i rukovanju (razna ulja i vostane materije); materije za sniienje temperature eksplozije sluze da snize temperaturu eksplo. zije i time umanje mogucnost paljenja eksplozivno zapaljive smese u jamskom vazduhu. (natrium hlorid, kalium hlorid i druge intertne soli). Eksplozivi koji se sada primenjuju za privredna miniranja, prema bruni razlaganja, mogu se podeliti u sledece osnovne grupe: deflagrantne i brizantne eksplozive. Deflagrantni eksplozivi. ciji je karakteristicni predstavnik erni barut, poseduju rela­ tivno malu brzinu razlaganja (par stotina metara u sekundi) koja se rasprostire na osnovu sprovodljivosti toplote, i to u pocetku povrSinski a zatim prema unutrasnjosti. Brizantni eksplozivi poseduju veoma veliku brzinu razlaganja (do oko 8.000 m/see), pri eemu razlaganjem zahvaceni deo eksplozivne materije naglo prelazi u gasovi­ to stanje izazivajuci visoki pritisak i visoku temperaturu. U savremenom rudarstu brizantni eksplozivi daleko se vise koriste od deflagrantnih Prirnena deflagrantnih eksploziva u rudarstvu, i to sarno praiikastog ernog baruta, vezana je za izradu sporogoreceg stapina. 145

Brizantni privredni eksplozivi, koji su sada u primeni, dele se na proste i slozene. Prosti brizantni eksplozivi . U ove eksplozive spadaju amoniumnitrat, esteri azotne kiselille (nitroglicerin i nitroglikol), nitro tela (trotil; tetril) i inicijalni eksplozh'i kao posebna grupa nitrotela (fuhninat Dve, azid olova, pentrit). Od prostih brizan­ tnih eksploziva, kao samostalni, koriste se sa1110 inicijalni eksplozivi, dok svi ostali u zajed­ l1ici sa drugim eksplozivima. Slozeni brizantni eksplozivi predstavljaju smese prostih eksploziva i drugih dodataka, cime se postize njihovo poboljSanje kao: veca postojanost, veca osetijivost, pozitivan kiseonicki bilans, i dr. U zavisnosti od primenjenog prostog eksploziva, kao os­ novnog sastojka eksplozivne materije, danas se u privredi pa i u rudarstvu uglavnol1l primenjuju Ilitroglicerinski i amonillm-Ilitratski slozeni eksplozivi. Prema agregatllom stat/jll slozeni privredni eksplozivi proizvode se u cvrstom, plastinolll, praskastom i u poslednje vreme kasastom stanju. Prema nameni privredni slozeni brizantni eksplozivi dele se u dye grupe: eksplozive opste namene i - sigurnosne (metanske) eksplozive. '"

11.2.1. EKSPLOZIVI OPSTE NAMENE

11'.2.1.1. Amonijumnitratski praSka'Sti eksplozivi Amonijumnitratski praSkasti eksplozivi spadaju u privredne eksplozive ciji je osnovni sastojak amonijum-nitrat. Pored amonijum nitrata ovi eksplozivi sadrze kao dodatak i druge eksplozive (trotU, nitroglicerin, nitroglikol) ciji je zadatak da povecaju osetljivost i radnu sposobnost ovih eksploziva. U zavisnosti od eksploziva koji se dodaje amonijum nitratu u nasoj zemlji se proizvode dye vrste eksploziva: kamniktiti - kojima se dodaje trofil (do 17%) i viteziti kojima se dodaje zelatin izirani nitroglicerin ill nitroglikol (do 5%). U J ugoslaviji kamniktit se proizvodi u vise gradacija, od kojih svaka ima svoje poseb­ ne karakteristike i namenu. Za sada amonijumnitratski praskasti eksplozivi iz ove grupe proizvode se pod nazivom: Kamniktit I, Kamniktit II i Kamniktit I-u. Eksplozivi iz ove grupe narocito su pogodni za miniranje u uglju i umereno cvrstim stenama. Za miniranje u cvrstim i Zilavim stenama kamniktitu se u cUjupovecanja temperatu­ re eksplozije dodaje aluminijum u prahu, sto ima uticaja na poboljsanje minersko-tehnickih karakteristika eksplozije. Za razliku od obicnih kamnikita, kamni­ ktiti sa dodatkom aluminijuma nazivaju se amonali. Za sada amonal se proizvodi u dye gradacije: amona! pojacani i amana! obicni, U tabeli 38. prikazani su domaci amonij umnitratski praSkasti eksplozivi sa dodatkom trotila i aluminijuma (kamniktit i amonal), sa najvaznijim minersko-tehnickim karakteristikama. Medu najznacajnije nase amonijumnitratske eksplozive sa dodatkom zelatiniziranog nitroglicerina spada eksploziv poznat pod imenom vitezit 5. Ova vrsta eksploziva odli­

146

kuje se malom gustinom a relativno visokim specificnim pritiscima. Vitezit 5. se proizvodi u 6 gradacija, sa oznakama: 5, Sa, Sb, Sc, Sd i 5u. Zadnje tri gradacije imaju izrazito poti­ skujuce dejstvo i podesne su za miniranje u uglju i slabijim stenama. U tabeli 39. prikazane su najvaznije minersko-tehnicke karakteristike svih grada­ cija viteza 5 koje se kod nas proizvode. Amonijum nitratski praskasti eksplozivi su eksplozivi koji se, za sada, u podzemnom radu najvise primenjuju. Opsta karakteristika ovih ekspJoziva je neotpornost prema vodi Ger je amonijumni­ trat lako rastvorljiv u vodi), sto iskljucuje njegovu primenu u vlawim uslovima i pod vo­ dom. Isto tako, posto je osnovni sastojak amonijumnitrat, neosetljivi su na mehanicke uticaje, sto ih cini sigurnim pri rukovanju. Pale se detonatorskom kapicom bI. 8. TABELA 38. Karakkrislike

Gustina, kg/lit Brzina detonac. m/see Prenos detonae. em Trauelova proba, em 3 Osot. na udar, kgm Bilans kis. % tei Gasna zap., lit/kg Toplota eksp., kJ/kg Temperatura eksp., °c Radni faktor x 10 3 , kgm/kg Pritisak dcto., daN / em

Amona! pOJJcalli

Amonal obicni

Kamniktit

1,1O~1,15

4400-4500 4-9 380-390 4 +0.24 . 963 4.253 2.564

1,05~1 ,00 4200-4300 4 8 360-370 4 +0,59 978 4.122 2483

433 56.619

420 50237

Kamniktit

n

Kamniktit ll-u

3700-3800 4-7 350­ 360 4 +0,706 986 3.934 2379

0,98-1,00 3400-3500 4-6 320-330 4 +0,825 1004 3.926 2357

0,98-1,00 3300-3400 4 7 360-370 4 +0,343 985 4.102 2457

401 37450

340 30257

418 26360

I 1,00~105

Mincrsko-tt.:hnicke karaktcristikc amonijumnitratskih prdkastih eksploziva pojacanih trotilom i aluminijumskim prahom. TABELA 39. Karakt.:ristike Gustina. kg/lit Brzina det., m/sec Prenos del., em Trauc. proba, em 3 Gasna zap., lit/kg. Top. ekspl., kJ /kg Temp. eksp., C Radni faktor d0 3 , kgm/kg. Spccif. prit .•daN / em

Vitczit

Vitczit 5a

1,05 1,13 4600-4800 4100-4300 6-10 6-10 370-380 360-370 921 901 4.140 3.784 2507 2324 415 9480

385 9050

Vitczit 5b

Vitczit 5d

Vitczit 5c

Vitczit Sd

0,98 0,94 0,94 0,90 3600-3800 3100-3000 3000-3100 oko 3000 4-7 4-9 4-7 4-7 320-330 360-360 330-340 350-360 • 932 943 940 923 3.612 3548 3.700 3.771 2196 2257 2321 2237 368 8856

362 8810

Mincrsko-tdmicke karaHcristikc praskastih domatih cksp!oziva

377 9007 Ii:

384 9058

grupe Vitezita.

147

Amonijumnitratski praSkasti eksplozivi pakuju se u patrone razlicitih precnika (od 28 do 50 mm) i teZine (obicno po 100 i 200 gr). Omot ovih patrona izradenje od pa­ rafmisane Mrtije.

11.2. J.2. Amonijumnitratski uljni eksplozivi Ova vrsta eksploziva, i ako se izdvaja kao posebna grupa, spada u praskaste amonijum-nitratske eksplozive. Kod ovih eksploziva amonijumnitratu se ne dodaju ni­ kakvi "jaci" eksplozivi za pojacanje, kao 5to je to u slucaju kamniktita i vitezita, vee su iskljucivo sastavljeni od amonijumnitrata, zatim organskih cvrstih i tecnih (dizel ulja) goriva. Iz ovih razloga ova vrsta eksploziva ubraja se u tzv. nitrokarbonatne eksplozive, koji su na zapadu poznati pod irnenom AN - FO a na istoku kao IGDANIT. Uljni (AN - FO) eksplozivi zbog svog prostog sastava (sadrze samo amonijum-ni­ trat) od svih praSkastih eksploziva su najsigurniji za rukovanje, imaju najmanju osetljivo­ st na udarce, otporni su protiv paljenja, trenja itd. Nepostojani su u vodi, te se u vlamim sredinama ne mogu koristiti. Ovaj nedostatak moguce je otkloniti ako se eksploziv pa­ kuje u plasticna creva, koja stite eksploziv od stetnog uticaja vode i atmosferske vlage. Kod nas ova vrste ekpsloziva nasia je najsiru primenu kod miniranja na povrSini, dokje primena pod zemljomjos ogranicena. AN-FO eksploziv pakuje se u patrone razlicitog precnika iIi u vrece, iz kojih se direktno sipa u buSotinu. Nasa zemlja proizvodi vise vrsta ovih eksploziva, od kojih su oni koji su najcesCe u primeni prikazani u tabeli 40. TABELA40. Kalak kr i>t ikl)

:-litrol-I

Nitrol 2

Alll~J\.

1

2

3

4

5

Gustina, kg/lit Brzina detonacije, m/scc Prenos detonacije, em Trauclova proba, cm 3 Bilans kisconika, % tez. Gasna zaprcmina, lit/kg Toplota ekspl. kJ /kg T.:mpcratura ckspl. °c RaJni faktor x103. kgm/kg. Pritisak detonacijc .daN /':11 :

0,98-1,02 3000-3300 2-6 320-330 +0,407 1019 3.855 2310 393 26898

0,95-1,00 3200-3500 kontakt

0,80 1.600 kontakt 310

0,85 2000 kontakt 380

-

+0,186 1034 3.784 2264 385 30257

Anlcks

~1-4

3.771

4.274

-

-

Mincrko-Iehnickc karaktcristikc domacih uljnih (AN-FO) cksploziva.

Eksploziv Nitrol--l moze se irticirati rudarskom kapicom br. 8, dok ostali eksplo­ zivi iz ove grupe (Nitrol-2, Anfex M-4) mogu se inicirati samo pomocu bustera iIi pat. rone od 100 gr amonala. 148

] 1.2.].3. Am onijunmitra tski vodoplasticni eksplozivi Vodoplasticni eksplozivi su meSavina amonijllmnitrata, dizelskog ulja, cvrstog sprasenog goriva, vode (oko 10%), visokomolekularnih plastifikatora i pre rna potrebi metalnog praha. Zahvaljujuci vodi i pogodnim plastifikatorima zguSnjivacima vodo­ plasticni amonijum-nitratski eksplozivi imaju kaSasto-plasticnu konsistenciju iodlikuju . se visokom gustinom i odlicnom vodootpornoscu. ZahvaljujuCi prisustvu vode otpornost na udar i trenje su izrazito smanjeni, 8tO povecava sigurnost primene ovih eksploziva. Sa druge strane smanjena Osetljivost na me­ hanicke uticaje uslovila je i smanjenje sposobnosti za prijem detonadonog impulsa na detonator br. 8 i detonirajuci stapin. Stoga se kod iniciranja ovih eksploziva mora kori­ stitijaci inicijator (buster iii odgovarajuCa kolicina amonala). Vodoplasticni eksploziv zbog kasasto-plasticne konsistencije i sadrzaja vode paku­ ju se upolietilenska creva dobro zatvorena na oba kraja. Medutim, ova vrsta eksploziva moze se isporucivati i u tecnom stanju, kada se pakuje u plasticne poswle. Ova vrsta eksploziva naSla je za sada primenu sarno kod miniranja na povrsini, gde su dobiveni veoma dobri efekti, narocito u pogledu granulometriskog sastava mini­ ranog materijala. Optimalni rezuitati dobijaju se sa ovirn eksplozivima u slucajevima ka­ da je precnik b usotine veti od 75, mm. Osnovne minerko-tehnicke karakteristike domacih vodoplasticnih eksploziva pri­ kazane su u tabelama, 41,42 i 43. 0

TABELA 41. KJL1"tdl

tl"~

GusfillJ ~kspluLiva ­ kg/In Brzina dctonacij~- m/scc I'n:nos dctonadJc .. elll Gas na za pre m ina - lit / kg kcal/kg Toplota ckpslozijc kJ /kg Radni faktor x10 3 .kgm/kg I'ritisak detonac,- daN/em" :-lin. prcenik u upotrcbc mm OsctlJivost na iniclJadju X )

Built 5.5

BIlIil 60

UU

1.55

5000-5250

5500-5700

1,55 6000-6200

kontak!

kontakt

kontak!

865

880

720

955 6.000 407 102119 60 200

1032 6.536 440 124388 60 200

1088 .7,064 464 147167 60

O['ilh 2

BUilt 5Ll

I All 5500-5700 kontak!

1016 904 5.305 . 386 112350 60 200

:!UU

:-,.) gr, amonala. Mincrko-tchmcke karaktcristikc domacih vodoplasticnih cksploziva bez dodatka metalnog praha.

149

TABELA 42. Karaktcrist ike

Guslinu ckpsL, kg/lit. Brzina dctonacijc, m/sec Prcnos dctonacijc, em Gasna zap., -lit/kg. Toplota cksplozijc kJ/kg Radni faktor xI0 3 -kgm/kg Pritisak dctonacijc -daN/em" Min. prcenik upotrcbc -mm OsdJjivost na inicijaciju:-')

Buril 10MB

BUilt

BOIll

10MIrr

Boril 20:1.1 B

BOllI

10:1.\

20:1.1

13", It 20MBT

l.55 5000­ -525U konta!,.1

1,55 5250­ -5500 kontak! 687 5.351 545 1158J2 70 400

1,60 5500­ -575u kontakt 678 5.43-1 554 130663 70 400

1,6U 4800­ 5000 kontat t 775 5.':125 603 98800 70 -IUO

l.55 5000­ -5250 kontaU 612 6AJ 656 105523 70 400

1,65 550U-. -5750 konta!:t 584 6.503 662 134746 70 -IUO

891 4.':144 503 105523 70

x) gr. amonala Mincrko·tehniekc karaktcristikc domacih vodopiaslicilih cksploziva sa dodatkom IlIctalnog praha. TABI"LA 43 Karaktcrist ike

Kamcx -A

Kamex

C

Sdnilokallllli· "Ill

Gustina, kg/lit Brzina dctonacijc, m/see Prcnos detonacije, em Gasna zaprcmina, lit/kg Ked/kg Tuplota ekspl. k]/lit Rad. faktor x 103, kgm/kg Pritisak dctonac., daN/cm 2 Min. prce. upotrcbc, mm Osctljivosl na inicijadju:-')

1.50 5.500 kontakt 770 830 5.217 354 111.000 40 10

1,50 6.000 konlak I 755 904 5.950 386 132000 28 10

1,50 5.500 kontakt 765 760 4.777 324

IILOOO 28 10

x) gr. pcntolita 50/50 Mincrko·tehniekc karakteristike domacih vodoplasllcmh cksploziva jz grupe Kamcx.

11.2.104. Amonijumnitratski pojacani eksplozivi Ovi ekslpozivi u svom sastavu pored amonijum nitrata sadrte jos i 20-40% zeli· rane smese nltroglicerina i nitroglikola, sto ih cini manje osetljivim prema vodi od pras· kastih amonium nitratskih eksploziva. Ova vrsta eksploziva odlikuje se velikom gustinom, brzinatnoscu i specificnim pritiskom, tako da se mogu veoma uspesno koristiti kod mini· ranja i u veoma cvrstim stenama i rudama. Ova vrsta eksploziva naslaje najsiru primenu u rudnicima metala, tunelogradnji i kamenolomirna. Pale se detonarskom kapicom br. 8. Eksploziv se pakuje u patrone razliCitog precnika i teZine. Omot patrona izraaenje od parafinisane hartije.

ISO

U tabeli 44. prikazan je pregled ovih domacih eksploziva sa najvaZnijim minersko tehnickim karakteristikama. TAHELA44. Karak tcristikc

Vit\.'lil40

Vitait 35

Vitezit 30

Vitezil 25

ViI, !It

2U Gustina, kg/lit Brzina detonaeije, m/see Prcnos dctoncijc, em Tra uclova proba, ,ern 3 ( ;;lsna zaprcmina, lit/kg. Toplota ckspJ. kJ /k~ Tcmp.:ratura ckspL C Rae! ni faktor x 10 3 • kgm/kg Spedfi':ni prilisakdaN/cm\ 10 3

1,48 6250 8 460 905 4.986 2980 508 10\1,03

1,48 6200 8 440 914 4.860 2930 495 108,3

1,50 6150 8 410 897 4.525 2780 461 101,4

1,53 6150 8 395 850 4295 2720 437 94,4

1,54 6000 8 385 832 4.253 2580 433 117,8

Minersko-tchnickc karaktcristikc dOlllU':ih amoniJumnitratskih poja":unih ckspiullva.

11.2.1.5. Nitroglicerinski eksplozivi Nitroglicerinski eksplozivi predstavljaju smese nitroglicerina i nitroglikola sa nitro­ celulozom u zelatiniziranom stanju. Kod ove vrste 'eksploziva procenat nitrgqlicerina i nitroglikola je veoma visok i krere se od 80 93%. Ova vrsta eksploziva spada u grupu najjacih privrednih eksploziva i upotrebljava se u najteZim uslovima. Zbog visokog sadrta­ ja nitrgolicerina ovaj eksploziv je otporan prema vodi i moze se koristiti kod podvodnih miniranja. S obzirorn na visok sadrtaj nitrgolicerina veoma je osetljiv na udar. Pale se de­ tonatorom br. 6 i 8. Najvamiji domacii eksplozivi, sa osnovnirn rninersko-tehnickim ka­ rakteristikama,.prikazani su u tabeli 45. TABELA45. Karakteristike

Gustina, kg/lit Brzina dctonacijc, m / see Prcnos detonacije, em Trauclova proba, em 3 Gasna zaprcmina, lit/kg. Toplota eksplozij\!, ~J /kg Temperatura ekspl. C Radni faktor x 10 3, kgm/kg Spedficni pritisak. daN / cm 2

VikLit 100

Vite.lit IIO-ll

Vitelit 110

Vitelit 60

Vitctit 50

1,50 7300 6-8 520-560 709 6.482 4187 990 11979

1.50 6800 6-8 500-520 670 5.975 3!l37 914 10673

1,50 6800 6-8 480-500 639 5.573 3644 .850 9477

1,48 6500 6-10 500-520 788 5.50b 3390 561 10923

1.48 6300 6-10 460-48{ 829 4.\182 3030 508 lu366

Mincrsko-lchni":kc karakterbtikc domaCih nitrogliccrinskih eksploziva.

Nitroglicerinski eksplozivi, zbog visokog sadrtaja zelatine, imaju plasticnu konsi­ stellciju. ' Pakuju se u patrone razlicitog precnika i teZine. Ornot je izgraden od parafinisane hartije. 151

11.2.2. SIGURNOSNI (METANSKI) EKSPLOZIVI Ova vrsta eksploziva razvila se od amonijum-nitratskih i nitroglicerinskih eksplo­ ziva opste namene, od kojih se razlikuje sarno po dodatku intertnih soli- narocito natri­ umhlorida (10 - 50%).Ovim dodatkom. koji ne ucestvuje u eksploziji, temperatura ek­ splozije se sniiava a sa o'6m i velicina i duZina plamena eksplozije. Odlika ovih eksploziva je sigurnost kod miniranja u metanskim uslovima. U tabeli 46. prikazane su minerko-tehnicke karakteristike domacih sigurnosnih eksploziva. TABELA 46. ~'dallkallllli~tit

Kara~ ter ist ike

I

Md~lI\'itC/it

Gustina. kg/lit Brzina detonacije, m/see Pre nos detonaeije, em

1,10 3200 4

1,13 3200 6-10

Trauc10va proba, em 3 Gasna zapremina. lit/kg Toplotq eksploZl.lc. U/kg Temperatura ck'l'loLljC. 0(, Radni faktor x IU 3 , h.~lll/kg Spccificlll prltls~k. lbN/cll1 2 Sigurno,t 0<.1 paljeIlJ,l:

210 650 2.346 1670 ~ 39 5450

180-190 650 2.514 1660

600 600

500 500

.

IlIetan;.), gr.

ul'ljclla pra'lIla.

~r

5

-

4480

Pored navedneih eksploziva, koji pripadaju praskastilll alllonijulllnitratskim eksplo­ zivima, proizvode se i eksplozivi koji u sebi sadrze veci procenat nitroglicerina (21-31 %), za koje je odolllacen naziv plasticl/i metal/ski eksplozivi. Ova vrsta eksploziva, zbog pove­ eanog sadrzaja nitroglicerina, otpornija je prellla vlazi i illla vecu radnu sposobnost u ondosu na praskaste sigurnosne eksplozive. Posebnu vrstu sigurnosnih eksploziva predstavljaju tzv. oklopljel/i sigurnosni eks­ plozivi, kod kojih su patrone od plasticnog Illetanskog eksploziva, radi vece sigurnosti, ob­ lozene slojem izradenim od meSavine slabog eksploziva i kao dodatka natrijum-bikarbo­ nata i natrijum hlorida. Pri eksploziji manje vreli gasovi nastali razlaganjem obloge pat­ rone deluju kao zastitni plast izmedu vrelih gasova i metana, odnosno zapaljive ugljene prasine. Sigurnosni eksplozivi pakuju se u patrone oblozene u parafinisanu hartiju. Primena sigurnosnih eksploziva ogranicena je na jame sa metanskim reZimom.

11.2.3, PAKOVANJE RUDARSKIH EKSPLOZIVA Za prakticnu upotrebu rudarski eksplozivi pakuju se u patrone cilindricnog obli­ ka, odredenih dimenhija i teZina. U zavisnosti od vrste eksploziva i njegove primene (da 152

;"

li se koriste u vlaznoj ili suvoj busotini) patrone se pakuju u parafinisanu hartiju ill polietilensko crevo. Dimenzije i teZine rudarskih eksploziva su standardizovane i proizvoaac, u zavisnos­ ti od vrste eksploziva i njegove namene, obavezanje da se pridrzava usvojenog standarda. U tabeli 47. i 48. prikazane su standardne dimenzije patrona, njihova teiina i nacin pako. vanja, i to psoebno za praSkaste amonijumnitratske, a posebno za vodoplasticne ekpslo- . zive.

.

TABELA 47.

PATRONA Prccni" mm

25 25 28 28 32 32 32 38 38 42 45 50 60 60 70 80 90 100 125 180 230

±I ±1 ±1 ± 1 ± 1 ± 1 ± 1 ± I ± 1 ± 1 ± 1 ± 2 ± 2 ± 2 ± 3 ± 3 ±3 ± 3 ± 3 ±3 ± 3

T~.tJlld

100 200 100 100 100 200 300 200 500 500 500 500 750 1000 1000 2000 2000 2000 10000 20000 25000

gr

DUZIna

± 2'10

18 - 21 38 -41 14 - 16 29 32 11-13 23 25 34 - 36 16 - 18 40 4.1 35 - 38 34 36 30 ­ 33 26 29 31 - 34 28 31 36 -40 28 31 23 - 26 78 - 84 76 82 55 - 60

± 2% ± 2% ± 2% ± 2% ± 2% ± 2% ± 2% ± 2% ± 2% ±2% ± 3% ± 3% ± 3% ± 3% ± 3% ± 3% ± 3% ± 1% ± 1% ± 1%

I,,1n

pi.lJllIdllO u parafinisani papir parafinisani papi! parafinisani papi! parafinisani papir parafinisani papi! parafinisani papi! parafinisani papi! parafinisani papir parafinisani papir parafinisani papir parafinisani papir parafinisani papir polietilen. crevo polietilen. crcvo polictilcn. crevo polidilcn. crevo polictilen. crevo po Iietilen. crevo polietilen. crevo polietilen. crevo polietilen. crevo

Standardne dirnenzijc patrona amonijumnitratskih praSkastih eksploziva TABELA48. PATRONA Pn:cnik mm +

60 .i 3

± ± ± ± ± ± ± 260 ±

70 80 90 100 125 180 230

3 3 3 3 3 3 3 3

Tdina kg

DUZIna cm

1,5 2,0 2;> 3,0 4,0 10 20 25 30

33 33 33 22 33 51 49 37 36

3% -3% 2% 2% - 2% ± 2% ± 1% ±1% ±1%

- 35 35 - 35 - 35 - 35 - 55 53 - 41 40

P'.ltronirano U Po liet. crevo po liet. crevo poliet. crevo poliet. crevo poliet. crevo poliet. crevo poliet. crevo poliet. crevo poliet. crevo

Standardne dimenzijc patrona vodoplasticnih domacih eksploziva.

153

11.3. SREDSfV A ZA ZAMENU EKSPLOZIV A U uslovima m etanskog reZima, miniranje uz pomoc herniskih eksploziva, skopcano je sa citavim nizom preventivnih mera koje se moraju udovoljiti pa da ne dode do neze­ ljenih posledica vezanih za eksploziju iIi pozar. Sve ovo jos viese je potencirano cinjeni­ com da savremena sredstva za miniranje i mere zastite, kod primene herniskih eksplozi- . va, nisu jos dovoljno usavrsena i ne garantuju apsolutnu bezbednost. Stoga se u izuzetno opasnim sredinama za razaranje stenskog materijala, uglavnom uglja, koiste postupci bez­ plamenog miniranja. Sustina kod ovih postupaka je u tome sto potencijalna energija pre­ lazi u koristan rad bez pojave plamena. U ovom slucaju za obavljanje korisnog rada ko­ riste se inertni gasovi, razne hemijske meSavine i sabijeni vazduh. U zavisnosti od sred­ stva, koje je odredeno za nosioca potencijalne energije, postupci miniranja su dobiIi i svo­ je ime. Tako su poznati postupci: kardoks - postupak uz koriscenje tecnog ugljen-diok­ sida; hajdroks - postupak kod koga se koriste razne hemijske smese; erdoks - postupak kod koga se koristi sabijeni vazduh. 0

11.3.1. KARADOKS POSTUPAK Ovaj postupak zasniva se na koriscenju tecnog ugljendioksida, koji se nalazi u speci­ jalnim caurama (v. s1. 112). Prilikom propustanja elektricne struje kroz specijalni grejac koji se nalazi u cauri, isti se usijava, zagreva tecni ugljen dioksid, pri cemu dolazi do ve­ oma burnog prelaska ugljendioksida iz tecnog u gasovito stanje. Prilikom isparavanja ugljen dioksida, u cauri, pritisak moze da naraste do 4.000-5.000 bara. Velicina pritiska u cauri regulise se pomocu celicne plocice koja igra ulogu osiguraca (v. s1. 112). Obicno se cvrstoCa ove plocice proracunava tako da ista moze da izdrZi pritisak do 1500 bara. DuZina ovih caura kreee se u granicama od 1,2-1 ,6m, precnik od 45 -64 mm, a teZina od 6-12 kg. Celicne caure mogu se koristiti 200 i vise puta. Ovaj postupak veoma se uspesno koristi kod razaranja ugljeva ciji koeficijent cvrstoee ne prelazi 2 (f < 2), dok kod cvrscih i Zilavijih ugljeva ovaj postupak se smatra nepodesnim.

- a)

1211

b)

10

9

8

7 . I j.'.: . . . 11 ..

~~UL~~~~~_ _~~·~I~i~'2-~~=t~ Stika 112. Kardoks caura. a) presek, b) aktivni elemenat. 1 - cilliJdar caure, 2 - ativni elemenat, 3 - prostor za tecni ugljendioksid, 4 i 5 - prednji i zadnji zatvarac, 6 - celicna ploci<:a (osigurac), 7 - hemiska aktivna smesa, 8 - inicijalna smesa, 9 - lakozapaljiva glavica, 10 - drveni cep, 11 - kon­ takt za uzemljenje, 12 - centralni el. kontakt.'

154

11.3.2. HAJDROKS POSTUPAK (KEMEKOL POSTUPAK) Ovaj postupak od kardoks postupka razlikuje se sarno utoliko sto se umesto tecnog ugljendioksida koriste cvrste hemiske smese, koje pri zagrevanju razvijaju velike koli­ cine ugljendioksida, cija je funkcija ista kao i u predhodnom postupku. 11.3.3. ERDOKS POSTUPAK Jedan od najsigurnijih i najefektnijih postupaka za besplameno miniranje u jamama u kojima postoji opasnost od eksplozije metana ili ugJjene prasine je erdoks postupak. Ovaj postupak zasriiva se na korisrenju energije sabijenog vazduha. Sustina kod ovog postupka sastoji se u tome sto prilikom oslobadanja sabijenog vazduha iz ceicne caure ovaj svojim velikim pritiskom vrsi opterecenja na zidove buSotine i izaziva razaranje dela ugJja izmeau patrone i slobodne povrSine. Ovom prilikom Citav ovaj proces odvija se bez promene hemiskog sastava radne materije (vazduha), tako da se ovaj postupak moze svesti na postupak miniranja kod koga su promene u radnoj materiji cisto fizicke prirode. Akumulator energije kod ovog postupka je celicna caura za visoki pritisak, koja ustvari predstavlja celicni cilindar sa otvorom za dovod sabijenog vazduha i otvorom za pramjenje. Na slid 113. prikazana je jedna ovakva c~ura sa svim pripadajucim delovima.

a)

b)

Slika 113. Erdoks caura. a) ~ema rada i konstrukcija, b) !,Jacm postavljanja. 1 cilindar caure, 2 klip,3 - povratna opruga, 4 - otvori na cilindru, 5 sedRte celicne plocice (osiguraea). 6 - celicna plocica (osigurac).

155

Kod ovog postupka vazduh se na povrSini, uz pomoc visestepenog kompresora, sa­ bije do pritiska od 700 - 800 bara, zatim se specijalnim cevovodom za visoki pritisak vaz­ duh kroz jamu vodi do radillsta, gde se preko posebnog ventila i creva za visoki pritisak • napajaju pnewnatske caure. (v. s1. 114). Caure stupaju u dejstvo kada pritisak vazduha u caurama dovoljno naraste, pri cemu popuSta osigurac, koji moze biti u obliku plocice ill klipa. Tom prilikom dolazi do naglog praznjenja came zahvaljujuci otovrima za praz­ njenje.

Stika 114. TehnoloSka serna primene erdoks postupka. I - kompresor visokog pritiska, 2 magistral­ ni cevovodi, 3 - magistralni ventiti, 4 - ventiti na radilistu, 5 - ventili za punjenje caura, 6 savitljive creVO,7 - erdoks caura, 8 - razoren ugalj.

Kod primene ovog postupka granulometriski sastav razorenog uglja je daleko po­ voljniji od granulometriskog sastava kod primene hemiskih eksploziva, sto je pored sigur­ nosti takotle jos jedna prednost miniranja sabijenim vazduhom. Nedostatkom ovog postupka moze se smatrati visoka investicija neophodna za proizvodnju i razvotlenje vazduha po jami. Isto tako ovim postupkom ne mogu se ra­ zaraH Zilave i veoma cvrste stene, te je isti ogranicen sarno na krte i klivaZom osteeene ugljeve. Na slici 113b sematski je prikazan poloZaj ovih caura na radnom celu.

156

IIA. OSNOVI TEORIJE DETONACIJE Ranije je vee istaknuto da se proces razlaganja eksplozivne materije detonacijom odvija prenosenjem sa jcdne cestice na drugu i da se prema dubini cksplozivnog punje­ nja odvija veoma velikom brzinol11. Prenosenje dctonacije kroz eksplozivnu masu odvija se putem detonacionog talasa. Zona obuhvaeena detonacionim talasom predstavlja zonu ~ u kojoj dolazi do reakcije izazvane detonacijom, te predstavlja granicu ispred koje eksplo­ zivna materija nije zavhacena razlaganjem. Iza ove zone pritisak i temperatura se naglo poveeavaju, a sto je praeeno i velikom koliCinom gasova. Bas ovom pojavom i objasnjava se sto reakcija eksplozije veoma brzo se odvija i iza cela detonacionog talasa i zbog cega gasovi, koji su nastali kao proizvod razlaganja eksplozivne materije, teze da se rasire i ostvare mehanicko dejstvo eksplozije. Na slici 115. proces detonacije je sematski prika-. zan i na istoj se moZe pratiti promena pritiska i kretanje gasovitih produkata detonacije u funkciji od vremena.

~,

~ _~~+I_- [Ilj _ ..E I

I

J U l l l l i i 1 i i E L L ._ _

eksplo-z;ivno pun~nje

I

zona re

kci jt

- -

_ _ _ _ _ ~ __ ._~

__. ___• __...•n_.__·_ .--~_n_.._ - n·nn._nn_·n.

ctlo eksplozijt"

gasoviti prodlkti detonacije

Slika 115. Sematski prikaz procesa dctonacijc.

Na osnovu hidrodinamicke teorije pritisak detonacionog talasa moze se proracunati po obrascu p= 4

a brzina kretanja cestica nastalnih kao proizvod detonacije (u ovom nasem slucaju gasovi) iza cela detonacionog talasa po formuli

W

= 1/4' D,

gde su: Po gustina eksploziva D - detonaciona brzina

157

Iz ovih obrazaca se vidi da detonacioni pritisak zavisi od gustine eksploziva i deto­ nacione brzine, a brzina kretanja produkata detonacije samo od detonacione brzine. Pre­ 111a tome, ukoliko je detonaciona brzina veca, odnosno gustina eksploziva veca, utoliko su detonacioni pritisak i brzina kretanja produkata visi.

11.4.1. (INIOCI KOJI UTI(U NA BRZINU DETONACIJE Ispitivanja koja su vrsena u vezi brzine detonacije pokazala su da za jednu istu vrstu eksploziva, kod istog precnika punjenja, brzina detonacije je konstantna. Medutim sa promenom vrste eksploziva, granulometriskog sastava cestica eksplozivne materije, prec­ nika punjenja, vrste zastitnog omota i gustine eksplozivne materije brzina i stabilnost kre­ tanja detonacionog talasa se mogu menjati. Svaki od navedenih cinilaca je od znacaja za uspesno i bezopasno izvodenje radova na miniranju. Uticaj vrste eksploziva. Kao po pravilu s povecanjem toplote eksplozije pove­ Cava se i brzina detonacije, sto proizilazi i iz formule:

D =

v' 2 (k 2

1) . Q e '

~ toplota eksplozije k koeficijent koji zavisi od toplote eksplozije i gustine eksploziva. Isto tako eksplozivi sa vecom toplotom ekpslozije, pri detonaciji su se pokazali sta­ bilniji kod manjih precnika od ekpsloziva sa nizom toplotom eksplozije. 0 svemu ovome mora se voditi racuna kada se vrsi izbor eksploziva. Uticaj precnika eksplozivnog punjenja. Ispitivanja koja su vrsena u vezi brzine kretanjacela detonacionog talasa pokazala su da se ova brzina menja u zavisnosti od precnika cilindricnog punjenja. Ukoliko je precnik cilindricnog eksplozivnog pu­ njenja manji od nekog kritcnog precnika (dkr), tada do prenosenja detonacionog talasa kroz eksplozivnu masu nece doCi. Medutim, pri povecanju precnika iznad dkr brzina deto­ nacije se povecava sve dok se precnik ne poveca do neke granicne vrednosti dgr • kada br­ zina detonacije ostaje postojana. Na slici 116. prikazana je zavisnost izmedu brzine deto­ nacije i velicine precnika eksplozivnog cilindricnog punjenja.

gde su:

Qe

fi

I I

Stika 116. Zavisnost izmedu brzine detonacije j precnika patrone

IS8

Uticaj preenika cilindrienog eksplozivnog punjenja na stabilnost procesa detona­ cije moze se objasniti kao posledica pojave razreoenja eksploziva pod uticajem poveca­ nog pritiska i mogucnoscu bocnog sirenja patrone. Sve ovo dovodi do smanjenja pritiska u zoni razlaganja, Cime je uslovljeno i smanjenje brzine detonacije. Uticaj gustine eksploziva. Na stabilnost I brzinu detonacije, kod jednog odre­ denog precnika eksplozivnog punjenja, Ima uticaja i gustina eksploziva. Kod prostih ek­ sploziva, koji imaju relativno male precnike cilindricnih eksplozivnih punjenja, brzina detonacije poveeava se sa povecanjem gustine (v. sl. 117a), dok kod slozenih amonijum-ni­ tratskih eksploziva sa povecanjem gustine povecava se i detonaciona brzina, ali do neke kriticne gustille, kada nastupa prigusivanje procesa detonacije. (v. sl. 1l7b). Prema tome, kod ovih drugih eksploziva mora se vodlti racuna 0 kriticnoj gustini.

b)

a)

o

o

m/stc

8000

'\,

\

-

".,I' 1

1

, , , , , \

i

\

,

\

\ \ \

\

\

\

, I

125

1.60 ~ gJcm'

Stika 117. Zavisnost brzine detonacijc od gustine eksplozva. a) kod prostih eksploziva, b) kod sloienih amonijumnitratskih smesa.

Uticaj zastitnog omotaca. Zastitni omotac onemogucava boeno sirenje eksplo­ zivnog punjenja (patrone) pod uticajem detonacionog talasa, sto se direktno odrazava na kriticni pre¢nik i brzinu detonacije.

11.5. DEJSTVO EKSPLOZIJE NA RADNU SREDINU Ogromni pritisci izazvani detonacijom prenose se sa eksplozivnog punjenja na oko­ linu. Kako se ovaj pritisak na okolnu sredinu prenosi u obliku irnpulsa, to nanosenje pritiska na sredinu koja okruzuje eksplozivno punjenje je talasne prirode. S obzirom na brzinu sa kojom prolazi ovako izazvan talas kroz okolnu sredinu, a koja je daleko veca od

159

brzine prolazenja zvuka, povecanJe pritiska desava se naglo i sa udaljenjem od centra eksplozije opada. Ovo naglo poveeanje pritska u sredini koja okruzuje eksplozivno punje. nje, a javlja se kao posledica detonacije, u zavisnosti od karaktera sredine kroz koju se kreee, moze biti razlicito. Uglavnom mogu se razlikovati dva slucaja, slucaj kada se udar­ ni talas kreee kroz homogenu i cVrstu stensku masu i slucaj kada se udarni talas kreee kroz meku i plasticnu sredinu. U prvom slucaju, kada udarni talas pro de kroz neku tacku pritisak u ovoj se naglQ, poveea od Po (pritisak koji vlada u normalnim uslovima) do PI . Odmah po prolasku udar­ nog talasa kroz posmatranu tacku pritisak u ovoj ee vrlo brzo opasti, a posle nekog vremena t +, racunato od momenta dolaska udarnog talasa, vrednost ce pasti i ispod veli· cine Po. Na slici 118a jprikazana je jedna tipiena kriva promene pritiska sa koje se moze videti kako se faza pritiska smenjuje sa fazom zatezanja.

b)

0)

~~~~~t

t

Stika 118. Karakter pramene pritiska u stcni pasle cksplazij .... a ) u hamagcnoj, b) hetcrogenaj (plasticnoj) sredini.

Medutim, ako se eksplozija izvodi u mekom i plastic nom stenskom materijalu, tada dijagram promene pritiska nije onako jednostavan kako je to prikazano na slici II8a. Kod miniranja u ovakvim stenskim materijalima, kod kojih su kohezione veze ve· oma slabe ili otsustvuju, dejstvu eksplozije (udarnom talasu) suprotstavljaju se matno slabiji unutrasnji otpori nego u prvom slucaju, tako da se sa veoma malim pritiscima pos· tizu matno veee deformacije. Zbog ovakvog ponallanja stenskog materijala, u ovakvim slucajevima, pritisak u posmatranoj tacci se ne poveeava naglo, kao sto je to slucaj na , slici 1I8a, vee postepeno, kako je to l'rikazano na slici 118b. Prema savremenom saznanju razaranje u cvrstoj i homogenoj stenskoj masi moze se prikazati na sledeei nacin: Prilikom eksplozije udarni talas na okolnu sredinu vrsi pri­ tisak brzinom veeom od brzine zvuka, pei cemu u jednoj zoni oko zarista eksplozije od (5 -:-8) ro (ro poluprecrrlk eksplozivnog punjenja) dola~i do mrvljenja materijala i nje· govog zbijanja u stenski masiv. U ovoj zoni utrosi se i najveea kolicina raspoloZive ener· gije. Ova zona zbog karaktera razaranja stenskog materijala naziva se zona mrvljenja. Na rastojanju koje je vece od (5 --'-8) ro udarni talas znatno oslabljen kreee se brzinom zvu· ka C i u okolnom stenskom materijalu izaziva naprezanja posle kojih dolazi do obrazova· nja pukotina. Ova zona naziva se zonom razaranja. Kada udarni talas toliko oslabi da je sarno u stanju da izvrsi pomeranje cestica stenskog materijala u domenu elasticnih defor· macija, do razaranja nece doei vee ce se oseeati sarno potres. Ova zona naziva se zonom • potresanja. Prema tome kod miniranja u neogranicenim uslovima, u homogenom cvrstom stenskom materijalu, neophodno je razlikovati sledeee zone: zonu mrvljenja, zonu raza· ranja i zonu potresanja (v. sl. 119a).

160

U rnekorn i plasticnorn stenskorn rnaterijalu, kao 8tO su gline i slicne stene, obim razaranja pod uticajern naprezanja izazvanih udarnirn talasorn je neznatan. U ovakvim

b)

m

111

I-~~~e::-+I

\ \

\

",

---",,­

Stika 119 . .zone deformacija kao posledica eksplozije u neogranicenoj sredini. a) uhomogenom cvrstom, b) plastic nom i nevezanom stenskom materijalu;.I zona mrvljenja (istiskivanja), II - zona razaranja, III zona potresanja.

stenarna, zbog njihovih plasticnih osobina, do plasticnih deforrnacija dolazi uglavnorn kao posledica delovanja produkata eksplozije. Iz ovih razloga kod rniniranja u neogranice­ noj sredini treba razlikovati sledece zone: zonaistiskivanja, zona plasticnih defonnacija i zona potresanja. Na slid 119b sernatski je prikazan i ovaj slucaj. Sa prakticnog stanovista vezanog za razaranje stena eksplozivorn interesantne su 'zona mrvljenja (istiskivanja) i zona razaranja, dok treea zona, u kojoj se vrsi sarno pome­ ranje cestica u oblasti e'lasticnih deformacija, poznata kao seizmicka zona, koja ne utice na efekte razaranja, ali rn6ze biti stetna. Prema efektu koji se na povrsini ispolji poste eksplozije, miniranje moze da se vrsi u neogranicenim i uogranicenim uslovima. Pod neogranicenim uslovima smatraju se takvi uslovi,kod kojih je eksploziv srnesten toliko d uboko ispod povrsine da se na ovoj ne ose­ eaju nikakve prornene (sl. 120a), dok pod ogranicenim uslovima dejstvo eksp!ozije je na povrSini vidljivo, obicno u vidu levka (s1. 120b i 120c1.

a) i"""

"'I'",","""'!"I!'''''''''',.,..41'''!'''''''4"";""',,,,","".",. I

I

I

\ \

R<.W

'--_/ /

I

R=W

Slika 120. Serna dejstva eksplozije u zavisnosti od odnosa linije najmanjeg otpora (W) i poluprecnika zone razaranja (R). a) kamufletno dejstvo, b) rastresanje, c) odbacivanje.

1'p 1

11.5.1. MEHANIZAM RAZARANJA STENA EKSPLOZIVOM

Proces razaranja stena eksplozivom predstavlja veoma slozen proces, i razmatran je u specijalnoj literaturi koja je posvecena ovom problemu. Ne ulazeCi dublje u sustinu ovog procesa, na ovom mestu, mehanizam razaranja stena eksplozivom bice prikazanjed­ nom uproscenom semom. Pre svega, proucavanja koja su vrSena u cilju pronalazenja uzroka razaranju stenskog. materijala posle eksplozije mine, pokazala su da postoji direktna veza izmeou naprezanja izazvanih prolaskom udarnog talasa i obima razaranja. Stoga je opravdano stvaranje pukotina u stenskom materijalu, izazavnih dejstovom eksplozije, razmatrati kroz promenu naponskog stanj3.;.:izazvanu prolaskom udarnog talasa. Predpostavimo da u ogranicenoj sredini dooe do eksplozije jedne mine i da tom prilikom udarni talas se oko centra eksplozije rasprostire u obliku koncentricnih krugova, pri cemu u stenskoj masi izaziva veoma snama pritisna naprezanja. Izdvojimo Ii dovoljno ,blisko od centra eksplozije L =(5 -8) ro elementarn'u zapreminu b. tada se slika na­ pona moze prikazati na nacin kako je to prikazano na slici 121 a. Sa slike se vidi da udarni talas svojirn kretanjem, u izdvojenom delicu stenske rnase, u radijalnom pravcu izaziva pritisna, a u trangencijalnom pravcu zatezna naprezanja. Kako stenska masa se veoma lako razara pod uticajem zat,eznih naprezanja, to kao posledica ovih naprezanja u steni Ce se pojaviti radijalne pukotine (v. s1. 122), koje se sire od centra eksplozije prema du­ bini masiva, odnosno slobodnoj povrsini (pukotine 5). Onog momenta kada udarni talas dospe do slobodne povrSine (v. s1. 121 b), pritis­ na naprezanja "slabe" i pod uticajem zateznih naprezanja pojavljuju se radijalne pukoti­ ne upravne na slobodnu povrsinu, cija je tendencija razvijanje prema centru eksplozije. Na slici 122. ove pukotine oznacene us ozankom 3 .

V,

.

C)

I

11

I

/ /! I I

,

Slika 121. Seme stvaranja pukotina nastatih posle eksplozije.

Odbijajuci se od slobodne povrSine udar.ni talas se krece nazad ka centru eksplozi­ je, izazivajuCi razvlacenje materijaia u posmatranoj elementarnoj cestici, pri cemu se u njoj javljaju zatezna naprezanja (s1. 121 c). Ova naprezanja uslovljavaju razaranje stenskog materijala i pojavu koncentricnih pukotina cije se srediste nalazi u nekom imagionarnom centru. Sistem ovih pukotina prikazan je na slici 122. i oznacen brojem 4. U momentu kada pritisak gasovitih produkata detonacije se snizi (njihov pravac kre­ tanja pratio je kretanje eksplozivnog talasa), tada zbog naglog smanjenja unutrasnjeg pritiska na stenski masiv cestice stene pocinju da se krecu ka centru eksplozije (s1. 121 d),

162

sto oko centra eksplozije prouzroku je pukotine koncentricnog pravca, koje su na slici 122. oznacene brojem 6.

o Slika 122. Serna sistema pukotina nastalih posle ekpslozije.

Pored pukotina koje su opisane, oko centra ekspiozije dolazi do stvaranja, zbog nehomogenog sastava stenskog materijala, citavog niza pukotina haoticno rasporeaenih, koje su na slici 122. oznacene sa 1. Citav ovaj proces razaranja moze se podeliti u tri faze, od kojih prve dye (pojava radijalnih i koncentricnih pukotina) su vezane za delovanje eksplozivnog talasa, dok treea faza, koja se u odnosu na prve dye odvija lagano i vezana je za pritisak)l:gasovitih produ­ kata detonacije, koji svojim delovanjem sire ranije nastale pukotine i pomeraju izdrob­ ljenu masu ka slobodnoj povrsini, stvarajuei na ovaj nacin ispupcenje iIi levak. Ovu treeu fazu mozemo smatratikao kvazistaticku, s obzirom da delovanje gasovitih produkata detonacije na pukotine i pomeranje izdrobljenog dela stenskog masiva moze u izvesnom smislu da se smatra statiCkirn. Velicina zone u kojoj dolazi do stvaranja pukotina zavisi od energije eksplozivnog talasa i ogranicena je radijusom R, koji definiSe onaj deo stenskog masiva koji je zahvaeen eksplozivnim talasom takvog intenziteta koji je u stanju da izazove plasticne deformacije. Van ove zone nema razaranja vee sarno kretanja materijalnih cestica u domenu elastic­ nih osobina stene u kojoj se minira. Prema nekim autorirna poluprecnik zone razaranja moguee je proracunati na osno­ vu obrasca:

R:7:if Q Rr . gde su: Q - kolicina upotrebljenog eksploziva, Rr - cvrstoCa materijala. 163

Iz predhodnog iziaganja vidi se mehanizam razaranja kada je u pitanju detonacija pojedinacnih mina. Medutim, kako u praksi miniranje se voma retko izvodi pojedinacno, vee se istovremeno pali vise mina, koje su rasporedene po odredenom rasporedu, to na razaranje stenskog materijala izmedu dve susedne mine irnaiu uticaja udarni talasi iz oba centra eksplozije. Serna medusobnog uticaja udarnih talasa susednih mina na deo stenskog masiva izmedu dve posmatrane bwotine sematskije prikazan~na slici 123. U momentu eksplozije udarni talasi iz centra 1 i iz c~ntra 2 sire se u koncentrfc­ nim krugovima na sve strane jednakom brzinom (s1. 123a). U preseku 1- 1 istovremeno se susreeu udarni talas iz cef!tra eksplozije 1 i udarni talas iz centra eksplozije 2, sto u tac­ ci njihovog susreta izaziva veoma visoka pritisna naprezanja. Kao posledica ovih napre­ zanja u materijalnoj tacci mesta sudara dolazi do zateznih naprezanja koja izazivaju po­ javu radijalnih pukotina (v. sliku 123a). Udarni talas iz centra 1 prelazi na polovinu polja centra 2 (sl. 123b) gde se sureee sa vee ranije formiranim pukotinama, koje za ovaj talas predstavljaju slobodne povrSine; od kojih se odbija, izazivajuei na vee opisani nacin veoma slozenu sliku napona. Isto se deSava i sa udarnim talasom iz centra 2. ZahvaljujuCi zajed­ nickom delovanju ova dva talasa, u stenskom masivu se stvara naponsko polje u kome dolazi do stvaranja pukotina razlicite orijentacije. (sl. 123c). Gasoviti produkti detona­ cije sire nastale pukotine, razaraju stensku masu i odbacuju.

a)

d)

; t

~ =0

--2o

++

c) I I I

1

I

1 /£!~l

~~I~ ~1 brz 12r-­

r~/?r I

I

I

I 6~ ~. (52

Stika 123. Serna stvaranja pukotina kod miniranja sa dve i viSe mina.

164

Na slici 123d vidi se da po liniji koja spaja dva centra eksplozije sudar sused­ nih udarnih talasa u cesticama "stenskog masiva izaziva znatno visa zatezna naprezanje nego u s)ucaju kada se mine pale pojedinacno. Ova pojava moze se pratiti i sa dijagrama zateznih naprezanja prikazanih za svaku minu posebno i kumulativno. Kao posJedica pojave v~sokih zateznih naprezanja u stenskoj masi dolazi do stvaranja pukotina. 11.5.2. DEJSTVO MINE I NJENI ELEMENTI KOD MINIRANJA U STENI Po SVOI1l obliku eksplozivno punjenje moze biti ve01l1a razlicito, meautim, najcesCi obE" "oji sc primenjuju u rudarstvu su: koncentricno punjellje, izduzeno punjenje i kU1l1ulativno punjenje (v. poglavlje Konstrukcija mine). Za rad pod zemljom najcesci oblici eksplozivnog punjenja su koncentricno i izd uzeno punjenjc, sto je i razlog da ce dej­ stvu ovakvih plUljenja biti i posveCella paznja. Bez obzira na oblik eksplozivnog punjenja ovo moze biti postavljeno duboko pod zemljom (neograniceni uslovi miniranja) iii bJizu povrsine (ograniceni uslovi miniranja). Za rudatstvo je daleko inlcrcsantniji slucaj kaua se eksploziv st~vlja blizu povrsine, kada dolazi do spoljasnjeg vidljivog uejstva cksplozije. Kod miniranja sa kOl1centricnim punjenjem koje jc postavljeno blizu povrsine, kao rczultat razornog dejstva cksplozije napovrsini sc javlja Krater uobliku konusa" U zavisnosti od kolicine eksploziva i rastojanja centra mine od slobodnc povrsine (linije naj­ manjet otpora - W) mogu sc razlikovati dye pojave: pojava rasfresallja i pojava odbaciva­ Ilja. U proVOl1l s)ucaju sva izurobljena stcnska masa ostaje u krateru, dok u drugol11 slucaju stcnska masa nc samo sto je izdrobljena nego je jos i izbacena iz kratera. (sl. 124).

Stika 124. Miniranje U ograniCcnim uslovima sa clcmcntima levka razaIanja. a) rastrcsanjc, b) odba­ civanjc. W -- linija Ilajmalljeg otpora, r - poluprccllik kratcfa (Icvka).

Bez obzira na postignute efekte kod miniranja sa koncentricnim punjenjem u ogranicenim usiovima, za svaki Krater neophodno je po znavati njegove geometriske elemente. Na slici 125. prikazani su najccsCi obllei kratera koji mogu da nastanu kod miniranja u ogranicenoj sredini, kao i geometriski elementi kratera. Najkraee rastojanje centra eksplozivnog punjenja od povrSine oznaceno je sa W i prcdstavija liniju najmanjeg . otpora .Ovo je jedan od veoma vaznih parametara miniranja koji ulazi u sastav nmogih inzenjerskih obrazaca koji se odnose na miniranje. Veoma cesto ovaj parametar naziva se i dubinom eksplozivnog punjenja. Rastojanje od iviee osnove kratera do njegove ose (r) na7iva se poluprecnik kratera. Izvodniea konusa kratera (R) naziva se radijusom zone razaranja.

165

Sa slike 125. se vidi da do pojave odbacivanja ce doci same onda ako je radijus zone razaranja veei od linije. najmanjeg otpora (R > W). U slucaj u da je R < W, tada imamo po­ javu rastresanja.

'--- r -----'

Slika 125. Elcmenti kratcra razaranja u zavisnosti od dubine eksplozije i efekta na povrsini.

U minerskim radovima, kao pokazatelj efekta odbacivanja, uvedenje odnos izmedu poh.iprenika kratera i linije najmanjeg otpora) koji se naziva pokazatelj dejstva eksplozije i oznacava se sa: r n

W ~U

zavisnosti ~d odno~a r i W moze da nastane jedan od sledecih slucajeva (v. sliku 125): da je n = 1 (r = W), tada se ovakav krater naziva normalnim kraterom a eksplo. zivno punjenje normalnilm punjenjem (na s1. 125. punjenje oznaceno sa 2); - da je n> rr (R > W), tada se ovakav krater naziva pojacanim kraterom a eksplo. zivno punjenje pojacanim punjenjem (na sl. 125 punjenje oznaceno sa 1) i - da je n < 1 (r < W), tada se ovakav krater naziva oslabljeni krater a eksplozivno punjenje oslabljeno punjenje (na s1. 125 punjenje oznaceno sa 3). Ukoliko je punjenje postavljeno toliko duboko pod zemljom da se na pvorsini ne pokazuju nikakve manifestacije, tada se ovakvo miniranje naziva kamufletnim a eksplo­ zivno punjenje kamufletnim punjenjem (kamufletna mina). Na slici 125. ovakvo punjenje oznateno je sa 4. VisegodiSnje prakticno iskustvo pokazalo je da najveea vrednost pokazatelja dejstva eksplozije ne moze da bude veca od 3 (n ~3), jer u protivnom slucaju eksplozivno pu­ njenje se prakticno nalazi na povrSini; a najmanja od 0,5 - jer za manje vrednosti efekat je slitan kamufletnom.

166

Dejstvo izduzenog punjenja slicno je dejstvu koncentrinog punjenja, s tim sto izduzeno punjenje predstavlja rezultat delovanja nekoliko koncentricnih punjenja postav, Ijenih po pravoj liniji. U neogranicenoj sredini zona dejstva izduzenog punjenja ima oblik cilindra ciji se krajevi zavrsavaju poluelipsoidnim oblicima. U ograniCenoj sredini, kod miniranja izduZenim punjenjem koje je smesteno para­ leIno slobodnoj povrsini, na rastojanju manjem od rad ij usa zone razaranja, na povrSini do­ lazi do stvaranja kratera izduzenog oblika, cija forma podseca na trostranu prizmu sa bocnim zavrsecima u obliku polukonusa (s1. 126).

Slika 126. Serna dejstva izduzenog punjenja u ogranicenim uslovirna

11.5.3. UTICAJ BROJA SLOBODNIH POVRSINA NA EFEKAT RAZARANJA Potrebno je posebno naglasiti da na efekat miniranja, pod kojim se podrazumeva obim miniranjem razorenog materijala, pored linije najmanjeg otpora (dubine eksploziv­ nog punjenja) ima znacajnog uticaja i broj slobodnih povrsina. Efekat miniranja je naslabiji ako se minira sarno u prisustvu jedne slobodne povrsi­ ne (81. 127a). Medutim ako se minira u stenskoj masi istih osobina i sa istom kolici­ nom ek8ploziva ali u prisustvu dye slobodne povrsine (s1. 127b), tada se oipor dejstvu mine smanjuje za oko dva puta, a u prisustvu tri slobodne povrsine (s1. 127c) za oko ceti­ ri puta. 0)

b)

d)

Stika 127. Sematski prikaz slobOGnih povrsina. a) jedna, b) dye, c) tri, d) zalorn.

167

Kod miniranja u prisustvu jedne slobodne povrsine (hodnik, okno) od uticaja je na otpor prema miniranju i velicina povrsine. Ukoliko je ova povrsina veca, tada je i "Sfl!­ slljenost" mine manja, te otpor prema miniranju opada, i obrnuto. U ovakvim slucajevi­ ma otpor prema miniralUlI smanjuje se predhodnim stvaranjem pomocnih slobodnih povrsina izradom tzv. zalOlifll (s1. 127d)­ ,\.,-.

11.5.4. PRA VAC DELOV ANJA EKSPLOZlJE

lspitivanja kOja su vrsena u cilju utvrdivanja pravca delovanja eksplozije pokazal su da najjace dejstvo eksplozija ima u suprotnom pravcu od pravca iniciranja. Od kakvog znacaja je mesto iniciranja na efekat razaranja vidi se sa slike 1~8, na kojoj je semat· ski prikazan uticaj i znacaj mesta inieiranja za razlicite slucajeve.

Stika 128. Serna uticaja rnesta rniniranja na efekat razaranja.

Mogucnost usmeravanja energije detonacije iskoriscena je kod tZ\. kumulativnih pu­ njenja, kod kojih se detonacioni talas od specijalno izradenog udubljenja (konus, kalo­ ta) odbija ka osi patrone i koncentrise u obliku snopa, kako je to prikazano na sHei 129 b.

Stika 129. Serna pravaca kretanja detonacionih talasa, a) kod cilindricnog, b) kod kurnulativnog punjenja.

168

11.55. SEIZMICKO DEJSTVO EKSPLOZIJE Matematicki izraz rasprostiranja udarnog talasa u zoni sprasivanja i zorn razaranja veorna je teSko prikazati i isto je vezan 0 sa matematickirn teSkoeama, sto nije slucaj sa rasprostiranjem ovog talasa kada izaziva elasticna pomeranja. Na osnovu izvrSenih ispiti­ vanja uoceno je da udarni talas, kada toliko oslabi da izaziva sarno elasticne deformaci­ je cestica, irna sve odlike elasticnog talasnog kretanja, te se i zakom za ovakvu vrstu kre­ tanja mogu na njega prirneniti. U ovom slucaju moraju se razlikovati dYe vrste elastiCmh talasa: prostomi j pornin­ ski. Prostorni talasi prostiru se po celom masivu i mogu biti podutni i poprecni. Povrsin­ ski talasi prostiru se po samoj povrsini i mogu se pojavljivati u razlicitim vidovima, sto za­ visi od pravca kretanja cestica u odnosu na njihovo prostiranje. Jedan menu najznacaj­ mjim povrSinskirn talasima je talas poznat pod nazivom talas Relija. Sematski prikaz kretanja seizmickog talasa i deformacije stenskog masiva pod uticajem kretanja prostor­ nih i povrsinskih talasa prikazano je na slid 130.

\XlvrSinski tolos

I

T"4j4"i''fo;4;*,~'LI-~-..,+oJ?''''' qq, ; , j

Stika 130. Serna rasprostiranja seizrnickog talasa.

Brzina prostiranja ovih talasa zavisna je od osobina sredine kroz koju se talas krece i moze se prikazati poznatirn jednacinama za talasno kretanje u elasticnoj sredini. Prilikom kretanja poduznog talasa kroz neku realnu sredinu cestice materijala prvo prate kretanje talasa a zatim se krjecu u obrnutom pravcu. Pri ovome materijal se sabija i rasteze. Zbog ove pojave podum talas cesto se naziva pritisnim odnosno zatez­ nim talasom. Brzina rasprostiranja poduZnog talasa zavisi od modula elasticnosti sten­ skog materijala (E), zapreminske teZi,ne (1) i ubrzanja zemljine teze (g), sto se da pred­ staviti obrascem

-v

vi -

E 1

' g

,

km/sec

169

U tabeli 49. prikazane su brzine rasprostiranja podumih talasa za neke realne sre­ dine. TABELA49. Stcnski makrijal

v p ' km/scc

Granit . . . . . . . . . . . . . . . . . Krecnjak, pcscar . . . . . . . . . . . . . . . . . Gips, laporac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sljunak . . . . . . . . . " . . . . . . . . . . . . Peskovi to tlo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Glinovito tio . . . . . . . . . . . . . . . . . .. Rastrcsito tlo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . Voda . . . . . . , . . • . . . . . . . . . . . . . Vazduh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5,0 2,5

5,7 4,5

1,7 0,9 0,6 0,5 0,2

1,3 2,1 1,6 1,5 0,5 1,43 0,34

PrcglctJ l:rzina poduznih cJasticnih talasa za nckc rcalne sredine.

Brzina rasprostiranja poprecnih ta13sa moze se proracunati po obrascu:

,I

E· 9

V-2-.-)-(1-+-p.-)

, km/sec,

gde je: p. - koeficijenat Poasona, koji se kod stena najce8Ce krece u granicama od 0,2 0,35. Brzina rasprostiranja poprecnih talasa je manja od brziqe rasprostiranja podumih, !ito se vidi i iz obrazaca za njihovo proracunavanje. Na osnovu izvrsenih eksperirnenata, u mnogirn slucajevima odnos izmedu ove dve brzine veoma je blizak sledeooj relaciji:

Vi

= 1,73 v2

,

km/sec.

Prilikom prostiranja poprecnih talasa cestice stenskog materijala krecu se u pravcu koji je upravan na pravac kretanj'a talasa, 8tO je i dalo osnova da se ovi talasi nazivaju jOg i talasi smicanja. . Karakteristicno je za podume talase da se mogu rasprostirati u svim sredinama, At'o sa poprecnim talasima nije slucaj. Ovi drugi mogu se rasprostirati sarno u cvrstirn sredi

nama.

170

PovrSinski talasi vida Relija rasprostiru se kroz realnu sredinu na taj nacin ~to se materijaine cestice krecu po elipticnoj putanji, s tim ~o je glavna osa obicno vertikal­ na. U gornjem delu elipse cestice se krecu ka izvoru a u nizem delu elipse od izvora tala­ sa. Promena poloZaja ovih tacaka odvija se po sinusnom zakonu, sa amplitudom A i uces­ tanoscu w. Prema tome, zakon promene poloZaja ovih tacaka, za slucaj Relijevih talasa, moze se prikazati obllkom s =Asin wt.

Slabljenje seizmickih talasa ,sa udaljenjemod centra eksplozije, prouzrokovano je njihovim sirenjem i gubitkom energije, a izraZava se opadanjem amplitude u odnosu na pocetnu (v. s1. 131). Smanjenje amplitude u realnim sredinama menja se sa udalje­ njem po sledecem zakonu

gde je:

Q koeficijent absorbcije, razlicit'za razlicite sredine (v. tabelu 50), r rastojanje tacke od tarista eksplozije Ao - pocetna amplituda.

Slika 131. Promena amplitude seizmii:kog talasa.

TABELA50. VrstJ stene Cvrstc stene Zbijen pesak, glina u cvrstom stanju Vlaian pesak, piastii:na glina Nanos, mocvarno t 10

Q

0 0,025 - 0,050 0,050 0,D75 0,Q75 0,100

Prcgled kocficijenta absorbcijc za neke stcnske matcrijaic.

171

S obzirom da je' kod vezanih stena (cvrstih) modul elasticnosti veoma visok, to i brzina prostiranja je daleko veca nego kod nevezanih stena, kod kojih dolazi do znatnih energetskih gubitaka kao posledica trenja izmedu cestica, sto uslovljava daleko brre prigu. Sivanje talasa. Na suprot ovome amplituda seizmickih talasa je kod nevezanih materijala veea nego kod vezanih, sto se izraZava tzv. seizmickom provodljivoscu (yp), (v. tao belu51). TABELA 51.

V rlsta stellc

Scizmicka provotlijivosl Yp

0,03 0,10 1,00 2,3

C:vfslc sl';nc La pm, glina, zbijeni pesak Peskovita glina Humus, mocvarno zemljistc

-

Prcgled seizmicke provotlljivosti za neke stcnskc matcrijalc,

Na bzrinu oscilovanja materijalnih cestica, pored fizicko-mehanickih osobina reo alne sredine, uticaja imaju ikolicina eksploziva koja je izazvala potres,kao i rastojanje posmatrane,tacke od izvora eksplozije. Na osnovu zakona slicnosti moguCe je doCi do za­ visnosti izmedu navedenih parametara, cijije matematicki izraz dat u obliku:

v = kv' l\~n ,em/sec. gde su: kv RPf ~

koeficijent koji se dobija eksperimentalnim putem zavisi od uslova mii1iranja i vrste eksploziva, prividno rastojanje posmatrane tacke od centra eksplozije koje se proraeunava po obrascu r

n

~

koeficijent koji se odreduje eksperimentalnim putem.

PoznavajuCi brzinu oscilovanja materijainih cestica u mogucnosti smo da pomocu seizrnicke skale utvrdirno stepen seizmicnosti posrnatranog mesta. U tabeli 52. prikazana je jedna od seizmickih skala koje se sada primenjuju usvetu kod procene stepena seizmic­ nosti. '172

TAnrl \

Slcpcn

BrLina osdl<>V;lllja

em !'I.. L'

2

do 0,2 0,2 - 0,4

3

0,4 ­ 0,8

4 5 6

0,8 1,5 1,5 - 1,3 3 , 6

1

7

6

,

9

12

24 - 48 preko 48

10- 12

OPhlll d..:o poskdi.:a lIa ,(;,(,ilne llrackvi' s"'c objckt~ (I,!,rack) Osciladjc' za zapataju ,amo /lomoeu iflstrulllcl1~I" O,c:i1ucija se mogu osetlti samo u slucaju apsolulnc tisine Oscilaqjc oscl" sarno neb liea 110 ona koja su upoznata sa miniranjcm Pojava zvcckanja prozorskog stakla Osipa se malter i ostccuju st:!r.: zgradc 1'0javljujl1 so: wee pukotinc na zgradalllJ SIl uocljivilll Jcformacijama Pojavljuju 5e znatnij:l ostcecnja stabilnih i bolje gradcnih zgrada PojavJjuju sc znacajna osteecnja zgrada u vidu veclh pukotma, rtlscnj..: dimnjaka I otpadanju maltera Dolazi do rllsenj;; zgrada i vdikih pukotina D,)lazi do weill ruscnja zgrada

12 - 24

8

,~

Na osnovu mnogobrojnih zapazanja utvrdeno je da potresi od 1 .- 5 stepena ne ostavljaju ozbiljnija oste6enja, te potresi do ovog stepena se ne smatraju opasnim. Osim brzine oscilovanja materijalnih eestica pod uticajem seizmiekog talasa iza­ I.vanog miniranjem veoma je vazno i vreme trajanfa pomeranja. Ovo vreme zavisi od ras­ tojanja posmatrane taeke od centra ekspJozije i od osobina stenskog materijala, dok ko­ Heina eksploziva ima znatno manjeg uticaja. Ovo vreme mogu6e je proracunati po obras­ cu: t

= kt

. log r ,

gde su: k t - koeficijent koji zavisi od osobina stenskog materijala r - rastojanje od centra ekspJozije do posmatrane tacke.

Na osnovu mnogobrojnih opaZanja bezopasno rastojanje (r b ), u p~gledu seizmickog delovnaja nastalog kao posledica eksplozije, moze se proracunati po obrascu:

gde su: kc

koeficijent koji zavisi od vrste stene (v. tab. 53), 0: koeficijenat koji zavisi od uslova miniranja Q - kolicina eksploziva.

173

TABELA53. Kocficijcnt kc

Vrsta stem: Stcnovito, kompaktno Stenovito, ispucano

3 5

Sljunkovito Pcscano Glinovito Nasu to i zirat no

7

,

8 9 15 20

Vodom zasiecno

Prcglcd vrcdnosti kocfidjcnta kc za nckc vrstc stena.

Vrednost koeficijenta odnosima:

Ct

zavisi od pokazatelja dejstva eksplozije, i krece se u lsedecim

0< n <; 0,5 0,5 < n <; 1,0 1,0 < n <; 2,0 2,0 < n<; 3,0

Ct

= 1,2

Ct

= 1,0

Ct

= 0,8

Ct

= 0,7

Vamo je napomenuti da ukoliko se minira pod vodom koeficijent kc potrebno je povecati za 1,5 -7- 2,0 puta. Osim navedenog kriterijuma za odrelivanje bezopasnog rastojanja objekta od mesta eksplozije (sa aspekta dejstva seizmickih talasa) postoji jos predloga, koji svakako pobuauju odreaen interes.

11.6. ODREDIVANJE OPTIMALNE VRSTE EKSPLOZIVA 8talna praeenja procesa razaranja i nova saznanja iz mehanike razaranja stenskog materijala dinamickim optereeenjima omoguCila su da se, na osnovu mehanickih i flZic­ kih osobina stene u kojoj se minira, odrede osobineekpsloziva cija primena treba da obezbedi optimalne uslove i sa tehnickog i ekonomskog stano viSta da da najpovoljnije rezultate. Postupci koji se za sada primenjuju mogu se gurupisati u dye grupe: analiticke i eksperimentalne postupke Jedan od analitickih postupaka koji se koristi za odrelivanje optimalne vrste eksplo­ ziva poznat je kao postupak akusticke impredanse. Prema uslovu na kome je zasnovan ovaj postupak najvece iskoriseenje energije eksplozije postiee se kada su akusticka im­

174

,'..J

pedansa eksploziva i akusticka impedansa stene u kojoj se minira jednake. Ovako postav­ Ijen zakon moguce je napisati u obliku: 'Ye . D = 'Ys . Vu . k, gde su:

'Ye i 'Ys zapreminske tezine eksploziva i stene (gustine), D detonaciona brzina cksploziva, Vu - brzina poduinih elastic nih talasa kroz sredinu u kojoj se minira i k 0,65 0.80 korekdoni faktor.

S obzirom da su 'Yc' 'Ys i V 1I parametri koji se mogu odrediti, to ako se prednja jedna­ kost resi po D dobire se obrazac:

D=

'Ys .Vu ·k

, m/sec

'Ye na osnovu koga se moZe odrediti za datu radnu sredinu eksploziv sa najpovoljnijom brzi­ 110m detonacije. Eksperimentalni postupak, koji se za sada veoma rado koristi kada je u pitanju odredivanje optimalne vrste eksploziva, poznat je podimenom kraterski api!. Odrediva­ nje najpodesnije vrste eksploziva po ovom postupku zasnovano je na utvrdivanju koji od eksploziva ima najmanji utroSak energije po jedinici minirane mase. Sam postupak pred­ stavlja iskljucivo terensko ispitivanje, koje se sastoji u sledecem: Na poravnatoj povrsi­ ni izbusi se serija busotina Ciji precnik treba da bude manji od 100 mm. DuZina ovm bu­ sotina je razlicita i mora da zadovolji sledeci kriterijum (v. sl. 132):

Q

Q

Slika 132. Raspored buSotina kod kraterskog opita.

Razlika izmedu dye susedne busotine treba da iznosi od 0,2 - 0,5 m. Precnik b~otine treba da se krere u granicama od 60 - 100 mm. Busotine se buse vertikalno na nize. Sve busotine, bez obzira na dubinu, pune se sa istom teZinom eksploziva. Rastojanje izmedu busotina treba tako podesiti da se iskljuci medusobni uticaj jedne mine na dru­ guo PosIe'izvrsenog miniranja vrsi se merenje elemenata kratera, cija se zapremina prora­ cunava po obrascu:

175

1[

V max = - Hd(a.b+al· b 1)+0,35 al .b I (HL 2

Hd)

Stika 133. Elementi kratera kod kraterskog opita.

Osim proracunavanja maksimalne zapremine kratera po ovom po stupku, neop­ hodno je odrediti i zapreminu negabaritnih komada. Kao negabaritni komadi smatra­ ju se komadi cije su dimenzije veee od one koja je,proracunat apo obrascu: ,

d neg = 0,2

3,....-­ max'

'-Iv

gde je: Vmax - najveca zapremina kratera dobivena ovim ogledima. I

Zapremina negabiritnih komada odreduje se na taj nacin sto se svi oni komadi koji imaju dimenzije veee od dneg' izdvoje, zatim i zaprernine im se proracunavaju po obrascu 1 n V neg = !: df

6

1

Na osnovu maskimalne zapremine kratera i zaprernine negabaritaodreduje se ko· nsna zapremina po obrascu .... , V neg . . Vk = Vmax Za svaku vrstu ispitivanog eksploziva, na opisani nacin. odrettuju se maksimaine ko­ risne zapremine, na osnovU kojih se po obrascu:

E·Q W=

• J/m 3

odre4uje kriterijum koji ukazuje koji od ispitivanih eksploziva je najpovoljniji. Najpovolj­ nijim od ispitivanih eksploziva smatra se onaj kod koga je vrednost W najniZa. U predhod. nom obrascu oznaceni su sa: E

Q Vk -

176

specificna energija eksploziva, J/kg,

kolicina eksploziva upotrebljena za opit. kg i

korisna zaprernina odre4ena kraterskim opitima.

11.7. ODREDlVANJE OPTIMALNOG INTERVALA USPORENJA Radi obezbedenja $to boljeg efekta miniranja, dobijanja ilto ravnomernijeg proiz­ voda drobljenja stenskog materijala i snizavanja seizmickog efekta, moguee je kod grup­ nog miniranja (miniranja sa vecim brojem mina) primeniti tzv. vremensko miniranje. Kod ovakvognacina miniranja sve mine ne paise se istovremeno vee jedna za drugom sa odredenim vremenskim zakasnjenjem. Ovo vremensko zakasnjenje moZe biti u sekundama iii delovima sekunde. Ukoliko su ovi vremenski intervali zastoja toliko kratki, da se mogu izraziti u hiljaditirn diiltovima sekunde, tada se miniranje sa ovakvim vremenskim zakas­ njenjima naziva milisekulldl1im. ~tedutj.m, ukoliko se ovaj vremenski interval usporenja meri sekundama (I p,5 ;0,25 sec.) tada se ovaj interval naziva sekundnim. Za odredivanje najpovoljnijeg milisekundnog intervala zastoja postoji vise predlo­ ga, od kojih ee biti prikazan postupak A.N. Hanukaevu, po kome zakasnjenje u paljenju izmedu dye susedne mine treba da bude:

gde su: vreme potrebno da udarni talas stigne od centra eksplozije do centra slobodne povrsine i nazad, msec, t2 =

vreme potrebno da se formira pukotina od slobodne povrsine do cen­ tra eksplozije, msec m

vreme potrebno da se obrazuje pukotina ilirine 8

10 mm, msec

V pr ,

W

linija najmanjeg otpora, m

vp

brzina prostiranja poduznih talasa kroz stenu, m/sec

vpk = 0,05 . vp

brzina sirenja pukotina, m/sec,

m = 8 - 10 mm

sir ina pukotine,

vpr = 3 - 10

- brzina obrazovanja pukotina, m/sec.

S obzirom da je vreme t 1 veoma kratko (2 + 3 msec), narocito kod malih velicina linije najmanjeg otpora, ilto je slucaj kod miniranja pod zemljom, ovo vreme moguce je izostaviti tako da se dobija obrazac u obliku:

177

Osim ovih teoretskih razmatranja interval zastoja moguce je proracunati i po em­ piriskom obrascu: 31,5 W

topt =

gde su: vp . 'Y

W

\Ivp

. "I

- 6 ~p • "I+ 9 ,6,msec

brzina prostiranja podufnih talasa kroz stenu, m/sec gustina (zapreminska tezina) kg/rn 3 linija najmanjeg otpora, m.

Na osnovu korelacione veze izmeau koeficijenta cvrstoCe po Protoaakonovu (f) i proizvoda (Vp . "I) akusticne impedanse, empiriski obrazac za proracun milisekun­ dnog intervala zastoja moze se napisati u obliku: 31,5W

6 \!I,3f+9,6,msec.

topt = ~,3 f

11.8. OeENA STEPENA RAZARANJA STENA EKSPLOZNOM Posle miniranja deo stenske mase se izdrobi u komade razlicitih oblika i dimenzija. U zavisnosti od velicine komada stena i zastupljenosti pojedinih frakcija umnogome zavi­ si produktivnost na utovaru i transportu. Tako, sa povecanjem dimenzija kornada stena iznad neke optimalne velicine (d opt ) za 2,5 - 5.0% kapacitet utovarne mehanizacije se smanjuje za 20 - 30%. Meautim, poveca li se uce~ce negabaritnih komada na 20 i vise %, tada se kapacitet utovarne mehanizacije umanjuje, u odnosu na norrnalne us- . . love)za 2 - 3 puta. Iz ovog prirnera se moze zapaziti od kolikog je znacaja granulometriski sastav mi· niranog materijala sarno na kapacitet utovara, a sa ovim u vezi i na duZinu radnog ciklu­ sa. Samo ovaj elemenat je dovoljan razlog da se pristupi analizi granulometriskog sastava proizvoda pliniranja. U okviru proucavanja granulometriskog sastava proizvoda miniranja, s obzirom na izvesne tesko~e koje stoje na putu pri ovakvim istraZivanjima, najcesCe se kao ocena stepena razaranja stenskog materijala eksplozivom koristi postupak kod koga se odreau­ je procentualno uce~Ce komada stena cije su dirnenzije vece od onih koje se smatraju najvece dozvoljenim. Dobiveni podaci obicno se iskazuju u % ill brojem komada na 1 m 3 minirane stene. Zapremina negabarita u %, u odnosu na zapreminu stene koja se minira, odreauje se po obarscu ~

V~eg

V neg

=-----

100, %.

V /

Broj negabarita u stenskoj masi koja se minira odreduje se po formuli: ~ V neg - - - - - , kom.,

a broj komada negabarita u jednom m 3 stene koja se minira po obrascu:

, kom/m 3 ,

v gde su: V neg Vsr V

ukupna zapremina negabarita u miniranoj masi, srednja zapremina negabarita, ukupna zapremina miniranje mase.

Da se odredi srednja zapremina negabarita (V sr) neophodno je proracunati srednju velicinu ovih komada , 5to je mogu~ uCiniti .po obrascu:

~n

gde su: d j n

i ~n

srednje dinlenzije merenih komada, broj komada istih srednjih dimenzija, ukupna broj komada.

] 1.9. KONSTRUKCIJA I IZRADA MINE Istaknuto je vee da opstj naziv za odredenu kolicinu eksploziva smestenu i zacep­

Ijenu u nekoj vestackoj Hi prirodnoj supljini i pripremljenu zapaljenje nazivamo minom.

Odredena kolicina eksploziva smeiitena u prirodnoj ill vestackoj supljini i priprem­

Ijena za paljenje naziva se eksplozivnim punjenjem. Kod miniranja pod zemljom, u pogledu oblika eksplozivnog punjenja, potrebno je razlikovati: izduieno i koncen tric no eksplozivno punjenje (v. sl 134a i 134b. Izduzenim punjenjem naziva se takvo punjenje kod koga je duZa strana najmanje 6 puta veta od najkraee. Kod miniranja pod zemljom gotovo iskljucivo se primenjuje iz­ duzeno punjenje. Na slici 134. prikazana je razlika izmedu izdutenog i koncentricnog punjenja. Kod izduzenog punjenja potrebno je razlikovati sledece elemente (s1. 134d): duZinu minske busotine (L), precnik bU50tine (d), duZinu eksplozivnog punjenja (lp), duZinu . cepa (1c), udarnu patronu i sredstva za paljenje. 179

U zavisnosti od metode miniranja, duZine bUSotine i kolicine eksploziva konstuk­ cija mine moze da bude sa: normalnim (s1. 134a) i razdvojenim (s1. 134c) eksplozivnim punjenjem. Kod konstrukcije sa normalnim eksplozivnim punjenjem sve patrone eksplozi­ va su u neposrednom dodiru jedna sa drugom i cine jedan neprekinut stub eksploziva. Me­ dutim, kod konstrukcije sa razdvojenim eksplozivnim punjenjem, ukupna kolicina eksplo- ' ziva koja se stavlja u bUSotinu podeljena je u dva ill vise manjih punjenja, koja su medusobno razdvojena meducepom. Meducep, kod razdvojenih konstrukcija, izradu-~ je se od nekog inertnog materijala koji ne ucestvuje u detonaciji (pesak, glina, vazdusni ili vodeni cilindri).

a}

b}

c}

d)

Slika 134. Konstrukcija mine. a) izduzeno, b) koncentricno, e) razdvojeno punjenje, d) elementi izduienog punjenja,

Svako eksplozivno punjenje sastoji se od: glavnog i inicijalnog punjenja (udarne pa­ trone). Glavno punjenje ima zadatak da izvrsi rad u vidu razaranja predvidenog dela sten­ skog materijala, dok inicijalno punjenje ima zadatak da u glavnom punjenju izazove deto­ nacioni impuls. Kod miniranja pod zemljom kao inicijalno punjenje koristi se detonator smesten u jednu od pat rona. Ovako pripremljena patrona naziva se udamom patronom. S obzirom na znacaj koji ima udarna patrona na efekte miniranja, sigurnost i konstruktivne osobenosti vezane za primenu sredstava za paljenje ista Ce se detaljnije opisati.

11.9.1. UDARNA PATRONA

Udarna patrona predstavlja patronu eksploziva ili izvesnu kolicinu eskploziva pri­ premljenu za paljenje glavnog punjenja. U zavisnosti od nacina paljenja potrebno je razlikovati udarnu patrnu opremljenu sporogoreCim stapinom, detonuajutim Uapinom i elektricnim upaljacem. S obzirom da svaki od navedenih nacina paljenja iziskuje i poseb­ ne radnje vezane za izradu udarne patrone, to Ce priprema udarne patrone za svaki nacin paljenja biti posebno obradena. Udarna patrona izraduje se na samom radilistu, na rastojanju 50 m od cela radilis­ ta, ukoliko propisima nije drugacije regulisano.

180

Udarna patrona opremljena za paljnje sporogorecim Stapinom izraduje se na sledeci nacin: Ostrim nozem isece se sporogoreCi Stapin potrebne d uZine, i to tako da se onaj kraj stapina koji se spaja sa rudarskom kapicom zasece upravno na osu stapina, a kraj koji je predviden za paljenje zasece pod uglom, kako bi se za paljnje dobila sto veta povrSina barutne srZi i time olakSalo paljenje. Posle ovoga iz kutije se vadi rudarska kapica iz koje se laganim potresima istresa strugotina. Ovako pripremljeni stapin i rudarska kapica se medusobno spajaju i pritezu minerskim klestina. Pripremljena rudarska kapica se stav­ lja u patronu eksploziva, posto se predhodno ria jednom kraju otvori omot patrone da bi se minerskim sUom izradio otvor za kapicu. Po stavljanju kapice u pripremljeni otvor orn­ ot patrone se priveze vrpcom zit stapin, kako bi se sprecilo izvlacenje kapice iz patrone (s1. USa).

a)

-A

~ 11

I"

: ::; ::1

III

II

IV

b)

11

III

IV

V

Stika 135. Izrada udarne patrone, a) kod primene sporogore6eg litapina, b) kod el, upaljaea.

Opisani postupak odgovara izradi udarne patrone kod primene praSkastih eks­ ploziva, dok u slucaju kada se primenjuju liveni eksplozivi kapica se stavlja u specijalno za ovu svrhu livenjem izradeni otvor. Udarna patrona za elektricno paljenje izraduje se na nacin prikazan na slici 135 b. Kao Sto se sa navedene slike vidi priprema patrone eksploziva je ista kao i kod pripreme patrone kod upotrebe sporogoreceg stapina (izuzev poloZaja otvora za elektricni deton,a­ tor), s tim sto zavrsna faza koja treba da onemoguci izvlacenje detonatora iz patrone os­ tvaruje se pomocu zamke (omce) od elektricnog provodnika vezanog za upaljac. Stav­ ljanje elektricnog detonatora i izrada omce prikazani su na slici 135 b.

181

Udarna patrona opremljena detonirajucim stapinom izraduje se na jedan od slede6ih naCina: obmotavanjem detoniraju6eg stapina oko sredine patrone (s1. 136a), provlaee­ njem stapina kroz, patronu i vezivanjem evora (s1. 136b) ill privezivanjem stapina duz patrone (sl. 136c). Ako se koristi detoniraju6i stapin tada kao sredstvo za iniciranje deto­ nator br. 8 nije neophodan.

a)

b) 2

c) 2

5 L

)

Slika 136. Izrada udarne patrone pornocu detonirajuceg stapina. 1 det. ~tapin, 2 kanap ill lep­ ljiva traka, 3 patrona ekspl., 4 - navoji det. stap., 5 - evor od det. stapina.

Detoniraju6i stapin, kao sredstvo za iniciranje, pod zernljom se koristi jedino po specijalnom odobrenju nadleznog rudarskog organa.

11.9.2. UTICAJ POLOZAJA UDARNE PATRONE NA REZULTAT MINlRANJA Kod miniranja u rudarstvu gotovo iskljuCivo se prirnenjuje konstrukcija mine sa izduZnim punjenjem, kod koga udarna patrona more biti postavljena na eelu bisotine, u sredini iIi pri vrhu. U zavisnosti od poloZaja udarne patrone zavise i efekti miniranja.

a}

~::;:;:;;;:;~;;:;:~~*W~if~W~~:~j~~

b)

~:;2X;;YJr~~q}~fifrff~

cJ

:;;;;;;;;;::;;;J~*~.§j~~~

d)

;;;;;;;;;;;:;;hff~%~}%~j~~

e)

:;;;;;;;;:dJ%f§W¢_~1

Slika 137. Serna rnogucih polofaja udarne patrone kod izdufenih punjenja.

182

Najcesee udama patrona se stavlja prva iii poslednja. Nije redak slucaj da udarna patrona ne bude prva yee naredna, kao i da ne bude poslednja vee predposlednja (sl. 137). Ove mere izvode se izsigurnosnih razloga, kako prilikom stavljanja cepa i nabijanja ne bi udama patrona bila oSteeena. Sa stanovista sigumosti, narocito gde postoji opasnost od eksplozije metana i uglje­ ne praSine, smatra se da udamu patronu treba stavljati poslednju. Ovo miSljenje zasniva se na dejstvu eksplozije, jer u slucaju paljenja kod koga je udarna patrona posled­ nja dejstvo eksplozije je upravljeno ka stenskoj masi, sto nije slucaj kada je udarna patro­ na smestena na celu busotine. U ovom drugom slucaju poveeava se dejstvo eksplozije ka slobodnoj povrsini, tako da gasovi koji imaju visoku temperaturu mogu izazvati paljenje metana ill ugljene praSine. Nedostatkom iniciranja eksplozivnog punjenja sa cela btiSotine smatra se oteza­ no likvidiranje neekpslodiranih mina, sto u odreaenim slucajevima moze izazvati ne­ zeljene posledice. • Meautim, sa stanovi§ta procesa razaranja povoljniji jeslucaj kada se udarna patro­ na nalazi na celu bilSotine,jer obim razaranja stenskog materijala zavisi od duiine vremen­ skog period a u kome je stena izlozena veoma visokim naprezanjima. Ukoliko je stena duze izlozena visokim naprezanjima, tada dejstvo eksplozije po obimu razaranja je vece. Zavisnot izmeau pritiska produkata eksplozije i vremena trajanaj optereeenja na pritisak, za slucaj kada je udarna patrona smeStena na celu busotine ina kraju, prikazan je na slici 138. Kako se to sa ovog dijagra~ vidi, u slucaju kada se mina nalazi na kraju (kod usta busotine ) - s1. 138a, visoka naprezanja traju veoma kratko; sto nije slucaj ako se udarna patrona nalazi na celu bUSotine s1. 138b.

a)

b)

Slika 138. Sema razvoja zone naprezanja u zavisnosti od mesta iniciranja.

Prema F.A.Baumu, ako se udarna patrona nalazi kod usta buSotine (poslednja), tada udarni impuIs izazvan detonacijom iznosi: I = 0,678 ·H2 . 'Y ·D .d, N.sec,

gde su: H 'Y D d

duiina busotine, m, gustina eksploziva, daN/m 3 , detonaciona brzina, m/sek i precnik eksplozivnog punjenja, m. 183

Meautim, ako se udama patrona nalazi na celu busotine (prva) tada udarni irnupls je za oko 8% veci. Prema tome, od polozaja udarne patrone, detonacione brzine i elasticnog ponaSa· nja stene zavisi 6e pravac kretanja udarnog talasa i opterecenja na stensku masu. Kod miniranja u prisustvu jedne iii viSe slobodnih povrsina 0 ovome je potrebno voditi raCuna. Prema soyjetskim izvorirna odnos izmedu linije najmanjeg otpora (W) i brzine prostiranja elasticnih talasa (C) moze da ukaZe na optirnalan polozaj udarne patrone. Ta­ ko ako je odnos WIC <; 1,6, tada je poZeljno da udarna patrona bude smestena kod usta buSotine (poslednja); odnosno ukoliko je WIC > 1,6 tada je pOZeljno da udarna patrona bude smestena na celu bUSotine (prva). Kod racunanja ovog odnosa W se uzima u(m)aC u(km/sec). Izvrsene analize u pogledu mesta i broja iniciranja pokazalae su da sa povecanjem mesta, na tri - cetiri, narocito kod dugackih busotina, pritisak u steni izazvan udarnirn talasom se poveeava za 20 40%, sto omoguCava da se utrosak eksploziva smanji za 10 - 12% i dobije ravnomernija granulacija. Optirnalan broj mesta iniciranja mogu6e je proracWlati po obrascu:

L . 'Y • C n

gde su:

L "I.C d

=

6,5 . d . 107

1,

duZina eksplozivnog pWljenja, m, akusticna irnpedansa stene u kojoj se minira, precnik eksplozivnog punjenja, m.

11.9.3. CEP I ZACEPLJENJE MINSKIH BUSOTINA Prilikom pWljenja busotina eksplozivom vodi se raCWla da se citava duZina bmo­ tine ne iSPWli, vee se izvesna duZina ostavlja praznom. U eksplozivom neispunjeni deo bu­ sotine stavlja se cep od nekog intertnog rnaterijala. Osnovna uloga cepa je da omoguci 8tO duze delovanje produkata eksplozije na stensku masu i obezbeaenje sto boljeg iskoris­ eenja energije eksplozije. Stepen iskoriS6enja energije eksplozije zavisi od toga koliko cep moze da se odu­ pire dejstvu produkata eksplozije i stvori uslove ve6e stesnjenosti. Kvalitet zacepljenja mine umnogome zavisi od materijala od koga je sacinjen cep. Za izradu cepa mogu se koristiti razlicite inertne materije ito: plasticne (glina i pe­ sak sa glinom) zrnaste (granulirani pesak, sljaka, kamena sitnez dobivena u toku procesa busenja i dr.), tecne (voda i vodene ampule) i izuzetno cvrste (drveni iii betonski cepo­

vi). Cepovi od plasticnih materija. Kao najbolji materijal iz ove' grupe srnatra se glineno-pescana smesa, koja se sastoji od jednog d~la masne gline i tri dela krupnozrnog 184

peska. Cista glina, koja se veoma testo koristi kod' izrade tepa u rudnicima, ima slabije karakteristike od pescano-glinene smese te je treba izbegavati. Cepove od plasticnog materijala veoma cesto izraduju sami mineri na celu radilis­ ta, 5to u slucaju velikog broja mina iziskuje dosta vremena i truda. Ovakvo izraaeni ce­ povi, osim 8to iziskuju dosta vremena, nemaju ni posebno visok kvalitet. Stoga da bi se otklonili navedeni nedostaci konstruisane su razlicite prenosne i stabilne prese za izradu cepova. Cepovi od zmastog materijala. Za izradu cepova od zrnastog materijala: kori­ ste se najcesce pesak, vlaZni pesak, sljaka i izdrobljena kamena sitnez dobivena u toku procesa izrade busotine. Na osnovu iskustva sa cepovima izraaenim od zrnastih materi­ jala ffiOfe se reci da su oni znatno podesniji od cepova izradenih od gline iIi peskovito-gli­ novite smese, jer je efekat zacepljenja u ovom slucaju znatno bolji. Ovo se objasnjava znatno vecim otporom koji pruzaju zrnasti materijali proizvodima detonacije. Za zacepljenje i izradu cepa od zrnastih materijala koriste se razliciti ureaaji (s1.

139).

1

t Slika 139. Pneumatski punjac za zacepljenje minskih buSotina. I - rezervoar vlai:nog peska, 2 - cev za punjenje, 3 ventil za sabijeni vazduh.

Vodeni cepovi. 0 tome da voda predstavlja najbolji cep poznato je jos od ranije, a sto je uoceno kod miniranja prilikom izrade okana. Medutim, sira primena vodenih ce­ pova bila je moguea tek pronalaskom plasticnih vrecica ispunjenih vodom - ampula. Na slici 140. prikazane su razlicite varijante zacepljenja kod primene ampula sa vodom. U slucajevirna a) i c) ampule su napunjene van busotine, dok u slucaju b) ampula je napu­ njena. u samoj buwtini. Ovaj drugi slucaj smatra se povoljnijim, jer se ampula prilikom utiskivanja vode prilagoaava obliku i dimenziji buwtine, cime se postize bolje zaptivanje, sto kod prvih nije slucaj. Dobre strane ovakvog nacina zacepljenja ogledaju se, izmeau ostalog, i u tome 5tO se prilikom eksplozije voda rasprSi po radiliStu, cime se smanjuje zaprasenost

185

atmosfere i smanjuje koncentracija stetnih gaosva. Osim toga smanjuje se i duZina plame· na eksplozije i sniZava temperatura, cime se sprecava paljenje lakozapaljieve i eksploziv­ ne gasne i ugljene smese.

a) : @ - ::

-=x- - - ~1><=I>
b)

SLika 140. Sema zacepljenja minskih bu§otina ampulema sa vodom. 1 - ampula sa vodom, 2 - eksploziv, 3 - glineno·pe~Cani cep.

Kao nedostatak ovakvog nacina zacepljenja moZe se smatrati poheba za paZlji. vim rukovanjem prilikom stavljanja ampula u bUSotinu i potreba, za dopunskim zaceplje· njem glinenim cepom. No bez obzira na ove nedostatke ovakav nacin zacepljenja sve vise nalazi svoje mesto kod izrade cepova, narocito kod miniranja pod zemljorn u jamama sa metanskim reZimorn. Cepovi od cvrstih materijala. Ova vrsta cepova koristi se sarno izuzetno. Kao rnaterijal najviSe se koriste drveni i betonski cepovi, dok probe sa brzostvtd­ njavajuCim plasticnim masama, i pored svojih dobrih osobina, nisujos na&le fuu primenu. Meducep, u zavisnosti od namene, izraduju se od glineno'pescane srnese, zrnas­ tih rnaterijala iIi ostavljanjem vazdusnog rnettuprostora (arnpula ispunjenib vazduhom, drveni cepovi). U poslednje vreme meducepovi se izraduju od specijalnib matt:rijala ko­ ji ne ucestvuju u detonaciji ali je vrlo dobro prenose.

11.9.40 PUNJENJE MINSKIH BUSOTINA EKSPLOZlVOM U vecini slucajeva kod miniranja izduZenim punjenjima koristi se normalno izdu­ 'zeno punjenje kod koga su patrone u busotini postavljene jedna za drugom, a udarna patrona poslednja po reduo Eksplozivno punjenje obicno zauzima 0,65 - 0,75% duZine minske busotine, dok ostatak ispunjava cep. Punjenje rninske bUSotine eksplozivnirn patronama moZe biti TUcno iIi pornocu specijalnih pneumatskih uredaja. Kod rucnog punjenja u minsku busotinu stavljaju se patrone eksploziva jedna za drugorn i utiskuju pomocu minerskog stapa (vo sl. 141a)oMinerskim stapom patrone se dobro nabiju u bosotini, kako bi se postigl0 8tO bolje zbijanje patrona i time veca gusti­

186

na eksplozivnog punjenja. S obzirorn da ornot patrona ima znatnu cvrstocu, to da bi se do­ bilo 8to bolje zapunjavanje btiSotine, a sarnim tim i veea gustina eksploziva, (koja se rneri

a)

b)

:~87 "

. II

3

4

Stika 141. Punjenje rninskih burotina patroniranim·eksplozivorn. a) rucno, b) maSinski.l - buSotina, 2 rninerski Slap, 3 - patrona ekpsloziva, 4 udarna patrona, S - prijernnik patrona eksploziva, 6 - rev za punjenje rninske buSotine, 7 secivo za razrezivanje ornota patrone, 8 - ventil za sabijeni vazduh.

kg/rnl ispunjene bu~otine) proizvode se patrone sa perforiranim ornotorn, koji se prill­ kom nabijanja raspada, tako da eksploziv rnoZe da ispuni ceo presek buSotine. Primena ovakvih patrona kod rucnog punjenja dala je zadovoljavajuee rezultate, narocito u slucajevima kada ·se btiSotine btiSe uz pornoc bUSaeeg cekiea, pa precnik patrone mora, zbog nepravilnog preseka btiSotine, da bude manji od precnika btiSotine za 5 ­ 6 mm. Prerna iskustvu kod rucnog punjenja punjenje jedne kratke minske btiSotine traje od 2;; - 5 rninuta, 510 zavisi od obucenosti osoblja i duZine punjenja. Punjenje bUSotina patroniranim eksplozivorn pornocu pneumatskih uretlaja (punja­ cal izvodi se na taj nacin ~to se kroz specijalnu cev od rnetala ill plasticne mase sabijenim vazduhorn potiskliju patrone eksploziva do cela btiSotine. Ranije konstrukcije ovakvih punjaca koristile su se principorn da patroni treba dati odredenu brzinu mo bi se u su­ daru sa celom btiSotine ornot rnogao da raspadne ina' taj nacin eksploziv ispuni potpuno btiSotinu. Medutim, kod novijih konstrukeija u punjac su ugradeni speeijalni noZevi za razrezivanje ornota patrone, cime se postiZe znatno bolja gustina punjenja. Na sliei 141b vidi se jedan ovakav punjac u radu. ... Prednost punjenja rnina eksplozivom uz pornoc pneumatskih punjaca, pored veee gusitne punjenja, ogleda se jo~ i u tome 8tO se vrerne punjenja, u odnosu na rucni postupak, skracuje za 50 ­ 70%.

187

Za punjenje buSoina nepatroniranim eksplozivorn (obieno su to granulirani eksplo­ zivi) koriste se razlieite konstrukcije punjaea od kojih je jedna prikazana na slici 142.

Slika 142. Uie4aj za punjenje bu~tina nepatroniranim eksplozivorn.

11.10. PALJENJE MINA

Za dobro izvodenje minerskih radova nij8 dovoljno sarno pravilno staviti eksploziv u huSotinu i izvrgti propisno zacepljenje, vee isto tako i pravilno odabrati naein paljenja i ispravno izvr~iti proracun prihvaeenog sistema paljenja. U praksi se razlikuju tri osnov­ na naeina paljenja, ito: paljenje pomoCu piamena (sporogoreeim ~tapinorn), elektricne struje i detonirajuceg stapina.

188

11.lO.l. PALJENJE ELEKTRICNIM UPAUACIMA Paljenje mina pomoeu elektricnih upaljaca moze se primenjivati u svim uslovima. U odnosu na stapinsko paljenje elektricno paljenje odlikuje se sledeeim prednostinla: omogueava istovremeno paljenje velikog broja mina, omoguCava vremensko paljenje, pri cemu interval zastoja moze da se kreee od nekoliko milisekundi do pola sekunde i viSe,

0)

b)

c)

d)~

Slika 143. Nacini spajanja elektricnih provodnika.

provera ispravnosti mreze za paljenje je veoma jednostavna. paljenje sa velikih rastojanja, jedini nacin koji je dozvoljen za paljenje micra u jamama sa metanskim reZimom i - moze se primeniti u svim vremenskim uslovima. omogu~va

U nedostatke elektricnog paljenja mina spadaju: slozenost mreZa za paljenje po­ gotovo kod veeeg broja mina, veei izdaci i opasnost od prevremenog paljenja mina kao po­ sledice "lutajueih struja". S obzirom na citav niz preimuestava koje poseduje elektricno paljenje mina, ovaj poStupak sve vi~e nalazi svoje mesto i istikuje cak i jeftiniji nacin paljenja kakav je postupak sa sporogoreeim stapinom.

d)

c)

A

Slika 144. Izolacija krajeva el. provodnika.

189

Prilikom izrade mreZe za elektricno paljenje mina potrebno je posebnu pawju posvetiti izolaciji spojeva provodnika, da ovi spojevi ne dodu u dodir sa zernljom, vodom i s1., usled cega moze nastati otkaz paljenja. Neki od nacina spajanja i izolacije provod­ nika prikazani su na slici 143 i 144. U novije vie me za izolaciju krajeva provodnika koriste se i specijalne plasticne spojnice, od kojih je jedan tip prikazan na slici 144.

11.10.1.1. Sredstva za elektricno paljenje mina U sredstva za elektricno paljenje mina spadaju: elektricni detonator, masina za paljenje, elektricni provodnici i sredstva za kontrolu..

11.10.1.1.1. Elektricni detonator

Elektricni detonator sastoji se iz dva osnovna dela: elektricnog upaljaca i detonatorske kapice. Oba ova dela smestena su u istu cauru i predstavljaju jedinstvenu celinu(sl.145).

a) 3

2

b

c)

d)

1

II

III

Slika 145. Elektricru detonator. a) trenutni, b) vremenski, c) milisekundni, d) konstrukcija glave el. upa1jaca. I sa mosti6em, II sa rascepkom, III - sa strujnoprovodljivom glavicom.

190

Elektricni upaljac (EU) ima zadatak da stvori plameni impuls, koji je sposoban da izazove detonaciju eksploziva smestenog u deton:atorsku kapicu. Ovo se postiie tako 8to se uz pomoc elektricne struje pall lakozapaljiva glavica, Ciji plamen izaziva detonaciju inicijalnog punjenja u detonatorskoj kapcn. U zavisnosti od toga kako se ostvaruje pripaljivanje lakozapaljiev glavice postoje tri tipa elektricnih upaljaca (s1. I45d): EU sa metalnim mosticem,

- EU sa strujno-provodljivom zapaljivom glavicom i

- EU sa rascepkom (varnicom).

EU sa metalnim mosticem sastoji se od: zapaljive glavice, mostica i provodnika. Pripaljivanje glavice ostvaruje se uz pomoc toplote, koja nastaje zagrevanjem mostica pri prolasku elektricne struje. Zicica mostica se za veoma kratko vreme usija i zagreje do temperature koja je potrebna za paljenje lakozapaljive glavice. U zavisnosti od otpora mo­ stiea EU izraduju se: rnalog otpora (do 0,5 oma), srednjeg otpora (od 0,5 - 5 oma) i ve­ likogotpora (od 5,0+ I500ma). EU sa stmjno-provodljivom glavicom sastoje se od lakozapaljie glavice kOja provodi elektricnu struju i provodnika. Paljenje glavice ostvaruje se prolaskom elektricne struje kroz smesu od koje je izradena glavica. Elektricna provodljivost kod ovakvih glavica po­ stize se ugradivanjem metalnog praha ili grafita u smesu od koje se lakozapaljiva glavica izraduje. EU sa rascepkom sastoje se od glavice izradene od lakozapaljive smese i provod­ nika, ciji su krajevi ugradeni u glavicu medusobno udaljeni. Prilikom prolaska elektricne struje izmedu krajeva provodnika dolazi do varnice, Cija temperatura je dovoljna da zapa­ II lakozapaljivu smesu. Otpor ovih upaljaca od 2000 - 3000 oma, 5to ih cini veoma si­ gurnim u radu kada se minira u sredinama gde postoje "lutajuce" struje. Danas se za miniranje najvise koriste upaljaci sa mosticem srednjeg otpora. Ovi upa­ IjaCi nisu sigurni sarno u slucajevima kada se u sredini u kojoj se minira pojavljuju "luta­ uCe" struje, kada je potrebno koristiti upaljac sa strujno-provodljivom glavicom ili sa rascepkom (varnicar). . Detonatoska kapica slun za iniciranje eksplozije i sastoji se iz: cilindricne caure od bakra iii aluminijuma ispunjenc do 2/3 eksplozivom. Preostala 1/3 slun za umetanje i ucvr5Cenje sporogoreceg stapina iii elektricnog upaljaca (s1. 146). Detonatorske kapice proizvode se sa dvojnim punjenjem. Donje punjenje (glavno) sastoji se od trotila, tetrila ill njihove mesavine, dok gornje (inicijalno) punjenje sastoji se od fulminata Zive ill azida olova. Iz sigurnosnih razloga inicijalno punjenje-smesteno je u posebnu zdelicu (v. sl. 146, koja u STedini prema slobodnom oelu caure, ima 'otvor za prolaz iskre pri paljenju. U zavisnosti od upotrebljenog inicijalnog eksploziva zavisi i vrsta materijala od ko­ jeg se caura izraduje. Tako pri upotrebi fulminata nve caura se izraduje od bakra ill tom­ baka, a pri upotrebi olovnog azida od aluminijuma. Kapice od alurninijuma ne smejuse koristiti kod rniniranja u jamama sa metanskim renmom, jer usijani aluminijumski delici mogu da izazovu u ovakvoj sredini eksploziju.

191'

Prema jugoslovenskim propisima detonatorska kapica proizvoid se u dve jacine, oznacene brojevima 8 i 6. Detonatorska kapica br.8 koristi se za iniciranje amonijum-ni­ tratskih a kapica br. 6. za iniciranje nitroglicerinskih eksploziva.

!fJ6.4

-'

...

~,-""-

L

DK br.8

DK br. 6

Slika 146. Detonatorksa kapica. 1 - metalna caura, 2 zdelica,3 inicijaino punjenje. 4 brizantno punjenje I, 5 - brizantno punjenje II. .

11.10.1.1.2. Parametri elektricnih upaljaca Veti broj parametara karakterisu osobine i ponaSanje elektricnih detonatora. Od najznacajnijih navesee Se sarno: otpor, bezopasna struja, traj~ struja paljenja, stomili­ sekundna struja paljenja, impuls paljenja, impuls topljenja mostiea, vreme prenosa i vre­ me prekida. Otpor ED (ru) predstavlja otpor mostita i otpor provodnika u hladnom stanju. Ovaj parametar omogutava da se utvrde nedostaci ED, i isti je neophodan kod proracuna elek· tricne mreze za paljenje. BeZOpaS1U1"struja (Ib) je minimalna vrednost jednosmerne struje, koja pri prolazu kroz mostic u neogranicenom trajanju, ne moze izazvati paljenje ED. Prerna tome ako kroz upaljac proIazi struja iste ill manje jacine od bezopasne struje upaljac neee upaliti, bez obzira koliko dugo proticala struja kroz upaljac. Traj1U1 struja paljenja (Itr) je minimalna vrednost jednosmerne struje, koja jproticu­ ti neograniceno vreme kroz ED izaziva njegovo paljenje. Pri struji koja je jednaka ill ve­ ta od trajne struje paljenja ED kroz neko vreme ee opaliti, dok pri struji manjoj od ove ED neee opallti bez obzira na vreme proticanja. Stomilisekund1U1 struja paljenja (Ism) je vrednost istosmerne struje, koja prolaze­ ti kroz mostic ED za vreme od 100 millsekundi. izaziva njegovo paljenje. Ovaj parametar daje najmanju vrednost struje koja obezbeduje sigurno paljenje elektricnog upaljaca

192

Impuls paljenja (Kp) je najmanja vrednost impulsa istosmerne struje pri kome do­ ,Iazi do paljenja EU. Kako je impuls struje proizvod kvadrata struje (1) i vremena paljenja (t p), to se impuls paljenja moze proracunati po obrascu: Kp ::: 12 . t p ' mA 2 sec. Ako se zna velicina impulsa paljenja, na osnovu vremena paljenja, mogu6e je prora. cunati velicinu struje paljenja po obrascu: I ::::

J

Kp ,

A.

t

Impuis topijenja mostir'a (K t ) je najmanja vrednost impulsa struje pri kome dolazi do top\jenja mostiea. Na osnovu vrednosti implusa top\jenja mogu6e je oceniti da Ii 6e doCi do pregorevanja mostiCa bez paljenja zapa\jive smese u glavici. Vreme prenosa (t pr ) je vreme koje protekne od momenta paljenja EU do momen· ta stvaranja plamenog impulsa sposobnog da upali inicija\no putnjeje. Ovo vreme igra veo­ l11a vainu ulogu kod grupnog paljenja EU, jer samo zahvaljujuCi njemu postoji moguc· nost paljenja naizmenicno vezanih EU razne osetljivostL Vreme prekida (T pd je vreme koje protekne od momenta ukljucenja struje do momenta eksplozije ED (elektricni detonator). Garantnfl struja paljenja (I~). Kod pojedinacnog paljenja EU za paljenje je dovoljna i 100 milisekundna jacina struje. Medutim, kod istovremenog paljenja veceg broja EU. milisekundna jacina struje nije dovoljna, zbog razlicitog imp usia paljenja EU koji su ve· zani u mren. Prvo ce upaliti onaj EU koji ima najmanje vreme prekida pa\jenja, a ako on prekine mreau za pa\jenje, tada svi oni upaljaci koji se nalaze iza njega (kod naizmenicno vezanih upa\jaca) ce otkazati. Oa do otkaza u pa\jenju, kod paljenja veceg broja upaljaca, ne dode, neophodno je , da kroz sve upaljace protice struja odgovarajuce jacinc. \1inimalna jacina ove struje, koja ce izazvati paljenje svih EU naziva se garan tnom (bezotkazllom) strujom paljellja. Obrazac koji omogucava proracun garantne struje za najnepovoljnije slucajeve, tj. kada se u mreZi za pa\jenje istovremeno naau najosetljiviji i najneosetljiviji EU moze se napisati u obliku: za jednosmernu struju Kmin

za naizmenicnu struju

i

gc

Km ,,-, - Kmlll T.)

r:::: - - - - - - - - - - ­ tpr

2

tpr S1l1 • - . '"":)

193

0

gde su: Kmax i K min

impulsi paljenja najosetljivijeg i najneosetljivijeg EU,

tpr

vreme prenosa najosetljivijeg EU,

T

vreme trajanja jedne periode kod naizmenicne struje (za 50 Hz T:;; 20)i

Ism

stomilisekundna struja paljenja.

Vrednosti za navedene parametre EU ispitane su i utvrdene od strane proizvodaca. JJ tabeli 54. dati su najvaZniji parametri za EU domaee proizvodnje, sa izuzetkom upalja­ ca EK-40/63, na koga se ovi parametri ne odnose. TABELA 54. Naziv parametra

Vrednost paramctra

Otpor EU sa bakarnim provodnicima (2m), r u ' oma

1,4 - 1,8

Otpor EU sa celicnim provodnicima (2m), r u' oma

3,2 ­ 3,6

Bezopasna struja, A Trajna struja paljenja, A Minimani impuls topljenja, rnA 2sec

0,18 0,32

iv paramctra

Vrcdnost paramctra

Stomilisekundna struja, A (tsm )

Nominalni impuls paljenja (K)

0,4

0,8

3,0

Minimalno vreme prenosa, msek (t pr )

1,8

Vreme prekida, msec

2,25 - 4,65

6

-

Osnovni parametri EU sa mostJccm. (domaee proizvodnjc)

11.10.1.2. Masine za paljenje Elektricni upaljaci pale se elektricnom strujom, ciji izvori mogu biti razliciti. Najcesee koriseeni izvori su: maSine za paljenje, rasvetna i enrgetska elektircna mreZa, prenosne elektricne stanice (agregati), baterije i akumulatori. Najpodesniji izvoriza paljenje su maSine za paljenje i one se u najveeem broju sluca· jeva kod miniranja pod zemljom i koriste. Kod izrade podzenmih prostorija, kao i kod miniranja u otkopima, najcesCe se koriste dinamo-elektricne i kondenzatorske masi· ne. Dinamo-elektricne maSine za paljenje mina koriste kao izvor struje elektricni generator jednosmerne struje sa samopobudivanjem. Ove maSine moraju imati uredaj za automatsko ukljucenje generatora na mrezu za paljenje tada, kada njegov napon dostig· ne najvecu vrednost. Medutim, maSine koje su namenjene za miniranje u jarnarna sa me·

194

tanskim reZimom moraju da imaju uredaj koji automatski iskljucuje generator iz mreze za paljenje najdalje za 4 msek od momenta uspostavljanja prvog kontakta. Za vreme izmedu ukljucenja i iskluucenja generatora u mrezu, masina mora poslati za paljenje impuls stru­ je koji nije manji od impulsa paljenja najneosetljivijeg EU. 153 (Masina Dinamo-elektricna masina domaee prozvodnje nosi naziv MZP za elektricno paljenje mina) i sastoji se iz sledecih delova: dinamo-masine (generatora), kontakta, uredaja za pogon kljucem i kucista sa poklopcem u kojije smestena cela maSina (v. sl. 147). Ova maSina izradena je za nominalni napon od 300 V i nominalne struje od 1 A, pri otporu spoljne mreze od 300 oma.

2

3

Slika 147. EL masina za paljenje mina. 1 - kuciste, 2 - kljuc za paJjenje, 3 za el. provodnike.

prikljucci

Kondenzatorske masine za paljenje mina, sastoje se od izvora elektricne stru­ je i kondenzatora, koji su smesteni u zajed~icku kutiju. Kod ovih masina izvor elektric­ ne struje sluZi za punjenje kondenzatora, a napunjeni kondenzator sluZi kao izvoz struje za paljenje EU u mren za paljenje. Kao izvorom elektricne struje ove masine koriste se: malim generatorom (indukto­ rom), akumulatorom iii suvom elektricnom baterijom. U zavisnosti od vrste izvora elektricne struje kondenzatorske masine za paljenje dele se na induktorske, akumulator­ ske i bateriske. Struja koja se dobija iz kondeznatorskih masina za paljenje, u odnosu na struju ko­ ja se dobija iz dinamo-masina, prikladnija je z!! paljenje EU jer odmah u momentu paljenja salju u mredu maksimalnu jacinu struje, k~,le dovoljna za paljenje i najneoset­ \

195

0

.ljivijeg EU, sto nije slucaj sa dinamo masinama. Nacin pramjenja struje za konden­ zatorsku i dinamo-masinu prikazanje na sIici 148.

a)

b)

I(A)

I(A) --+-----+-­ I

t(msek)

2

-

3

~ t(ms~k)

Slika 148. Dijagrami praznjenja struje, a - za kondenzatorsku, b - za dinamo masinu.

Osnovne tehnicke osobine domaee kondenzatorske maSine tip TKU-750 V su: napon 750 V, prikljucni otpor 500 oma, kapacitet kondenzatora 16 rnikrofarada, struja pramjenja pri otporu od 500 oma 1,35 A.

] ].10. ] .3. Sredstva za kontrolu Za kontrolu EU, elektricnih maSina za paljenje mina i mreze za paljenje koriste se razIiciti merni instrumenti. Galvanoskop je naijednostavniji instrument za ispitivanje ispravnosti elektricnih upaljaca i elektricne mreze za paljenje. Ovaj instrumenat sastoji se od galvanometra i ve­ oma malog izvora elektricne struje, koji daje struju takve jacine koja nije u stanju da upa­ Ii EU vee sarno da omoguCi rad galvanoskopa bez opasnosti od paljenja EU. Ovaj instrument koristi se sarno za ispitivanje da Ii je strl.ljno kolo u upaljacu ill elektricnoj mredi zatvoreno, sto se utvrduje na galvanoskopu da Ii struja prolazi kroz mre2:u ill postoji prekid. , Om-metar. Potpuniji podaci 0 otporu upaljaca ill mreze za paljenje mogu se do­ biti sarno pomoeu om-metra, kojim se ne sarno utvrduje da Ii struja prolazi kroz strujno kolo, vee i koliki otpor ovo kolo pruZa prolasku elektricnoj struji. Tinjalica. Za kentrolu ispranvosti maSina za paljenje koriste se instrumenti koji su snabdeveni otpornicima i tinjaIicom. Pri ukljucenju tinjaIice na masinu koja se is­ pituje, tinjaIica se uzari sarno u slucaju kada maSina postigne odredenu jacinu elektricne struje (obicno 1 A). Preciznije ispitivanje maSina za paljenje moguCe je izvrSiti sarno pomoeu oscilografa.

196

J 1.10.1.4. Proracun mreie za elektricno paljenje mina Prilikom elektricnog paljenja mina elektricni upaljaci, koji su smestcni u udarnim patronama, pomocu provodnika, povezuju se u mrezu za paljenje, ciji su krajevi spoje­ ni sa izvorom elektricne energije. Prema nacinu vezivanja elektricnih upaljaca razlikuju se sledece mrede ~a paljenje: sedjska, paralelna i meso vita . Kod serijske mreie za paljenje susedni provodnici se povezu medusobno jedan za drugi a krajevi prvog i poslednjeg sa izvorom elektricne struje (sl. 149).

0---~

Slika 149. Serna serijske el. mreze.

Kod para/elne rnreie za paljenje detonatori su paralelno vezani za glav­ ne vodove (s!. ISO). Kod ovog nacina vezivanja neophodno je razlikovati dva slucaja: lepezasto (s1. 150a) i stepenasto (s1. 150b)J(vezivanje.

0)

b)

Slika 150. Serna paralelne el...mreZe. a) lepezasta. b) stepenasta.

Kao treci nacin vezivanja izdvcija se rnesovita serna, koja moze biti paraleno-seriska iIi serisko-paralelna. Kod prve (v. sl 151) upaljaci se u istoj grupi medusobno vezuju po paralelnoj semi a grupe po naizmenicnoj; dok kod druge, upaljaci se po grupama vezuju po seriskoj semi a grupe po paralelnoj (s1. 152). e>-----~--------,

0----

Stika 151. Serna me§ovite (paraleno-seriske) veze.

197

a}

0--------------.

b}

:-~Th

Stika 152. Serna rne§ovite el. rnreze. a) lepez~sta, b) stepenasta.

Veorna cesto kod izrade okana kruwog poprecnog preseka, primenjuje se paralel­ no-stepenasta mreia za paljenje koja ima oblik zatvorenih (s1. 153a) iii otvorenih (sl. 153b i 153c) krugova. Na ove krugove, izraoene od glavnih provodnika (antene), ne­ posredno se vezuju provodnici ED. Serna prikazana na s1. 153c je sigurnija jer omogucava ravnomerniji raspored struje po ED. Osnovni nedostatak kruwih rnreia za paljenje je u tome sto je nemoguCa sigurna provera njihove ispranvosti merenjem otpora rnreze.

c) b)

Stika 153. Serna paralelno-serijske veze kod rniniranja U oknirna. a) uobtiku zatvorenih, b) i c) otvorenih krugova.

Da se obezbedi sto veca sigurnost i bezotkazno paljenje svih upaljaca u rnreZi za pa­ ljenje, bez obzira na oSlltljivost ED, neophodno je izvrsiti proracun rnreze. Kod proracu­ na vrSi se provera da Ii u rnrelZi odreoene Seme, sa odreoenim brojem elektricnih upa­ ljaca i date d uZine i preseka provodnika, kroz svaki mostic upaljaca prooe struja takve ja­ cine koja garantuje bezotkazno paljenje. 198

Pored otpora upaljaca i otpora svih provodnika u mreZi, kod proracuna mreze za elektricno paljenje mina neophodno je voditi racuna i 0 Semi vezivanja, jer sarno u tom slucaju proracun Ce biti pravilan. Pri upotrebi senske Seme vezivanja (sl. 149) otpor mreie (tzv. spoljni otpor) prora. cunava se po obrascu: R = n . ru + Rp + r, gdeje:

n ru Rp­ r

broj el. upaljaca u mIeZi, otpor jednog upaljaca, oma otpor glavnih vodova, oma otpor provodnika koji vezuju pojedine mine.

Otpor provodnika, bez obzira kojoj grupi pripada (glavni ill pomocni), odreuuje se na osnovu specificnog otpora materijala od koga je provodnik izra!ien, popreenog prese· ka i ukupne duZine, ~to se sve moze izraziti obrascem:

,oma, gde su:

p S

duZina provodnika, m specifieni otpor provodnika, koji za bakarne provodnike iznosi 0,0175 oma, dok za aluminijumske iznosi 0,030ma. pc;vrsina poprecnog preseka provodnik~ mm 3 .

Struja koja proue kroz mostic upaljaea, shodno omovom zakonu, proracunava se po obrascu:

u

=-------------gde je:

U

,A

napon izvora struje.

Kod ovakvog nlleina vezivanja, da bi doslo do bezotkaznog paljenja, jacina struje mora biti,'kod paljenJa jednosmernom strujom I ~ 2ig , dok kod paljenja naizmerucQom ~ strujom I ~ igef.

Paralelna Serna vezivanja. Dinamo-elektricne matine obicno se ne koriste za paljenje paralelnih serna vezivanja, jer ne mogu da obezbede i pOSalju u mreuu struju odgovarajuCe jacine za,sigurno i bezotkazno paljenje. Kod paralelnih Serna vezivanja obic· w se koriste jaci izvori el. struje. Izuzetno elektricne dinamo-matine mogu se upotrebi. ti za paljenje mina koje su povezane po lepezastoj Semi, i to sarno u stucaju kada u mreZi ima manji broj p~elno vezanih grana (st. 150a).

199

Za slucaj paraleno - lepezaste seme vezivanja, koja moze biti jednostepena iIi viSe­ stepena, mreza se moze proracunati po za ovaj slucaj izvedenim obrascima. Kod jednostepene seme vezivanja (s1. lSOa) otpor se proracunava po obrascu: ru R = Rp + r + ­ n

a struja koja prode kroz mrezu

u , A.

Jacina struje kOja prode kroz mastic svakog upaljaca proracunava se iz odnosa:

=

)' A. n

Da dode do bezotkaznog paljenja svih upaljaca ova struja mora biti veca od 'garan­ tne struje, koja se proracunava po napred datim obrascima. U slucaju da je potrebno povezati u mrezu za paljenje veci broj elektircnih deto­ natora, ito na vecoj duZini, tada se najcesCe primenjuje visestepena paralelno-Iepezasta se­ rna vezivanja (sl. 154). Kod ovakve seme vezivanja nekol.iKo bliZih mina povezuje se u jednu grupu. IZvodi ovih grupa ponovo se zatim grupiSu u drugu grupu, ciji se krajevi dalje vezuju za glavne provodnike.

a)

b)

---,,---

2

Slika 154. Serna paralelno-lepezaste el. rnreZe. a) jednostepena, b) dvostepena.

U slucaju da se primenjuje trostepena serna vezivanja otpor mreze proracunava se po obrascu: _ [( ru + R 1): nl + R 2 )] R = _...;.;.n_ _ _ _ _ _ _ __ ,oma

200

lacina struje u mren proracunava se po obrascu: U

=

,A

r

[( .-! + n

R1 )

+ R2 ]

nl

111

gde je:

n nl n2 Rl R2

broj upaljaca u grupi, broj grupa I reda, broj grupa II reda, otpor provodnika I grupe, otpor provodnika II grupe.

laCina struje koja prolazi kroz mostic svakog upaljaca proracunava se iz odnosa:

=------,

A.

I u ovom slucaju jacina struje koja pro de kroz mostic svakog upaljaca (i) mora bi· ti veta od garantne struje paljenja. MeSovita Serna vezivanja. Proracun elektricnih mreza za paljenje mina sa me· sovitom sernom vezivanja je nesto slozeniji. Kod ovakvih serna moraju se razlikovati dva nacina: serijsko·paralelni i paralelno.serijski, koji iroaju svaki svoj postuapk proracuna. Serijsko-paralelna serna vezivanja koristi se u slucajevima kada je potrebno izvrSi· ti paljenje ve6eg broja mina, i to kada serisko vezivanje ne obezbeduje dovoljnu jacinu struje za sve EU. Na slid 152. prikazanje ovakav nacin vezivanja. Ako je broj EU i njihov otpor u pojedinim grupama isti, tada se spoljasnji otpor mreze za zapaljenje proracunava po obrascu: r + ru . n R = R

gde je:

m n

P

+

,oma m

broj grupa koje su paralelno vezane sa glavnim vodovima i broj serijski vezanih upaljaca ujednoj grupi.

Struja koja prode kroz mrezu proracunace se po obrascu U

=-------r + ru . n

,A

Rp + - - - ­ m

201

a intenzitet struje koja prooe kroz mostic svakog EU nalazi se pomocu obrasca: I i

A,

=--,

m

pri cernu ovako dobivena struja mora biti veca ilijednaka garantnoj struji paljenja. Maksimalan broj EU koji se moze paliti pri koriseenju serijsko-paralelne seme vezi-o vanja, kao i broj paralelno vezanih grupa i broj EU serijski vezanih u svakoj, proracuna­ va se po obrascima: - za broj upaljaca u svakoj grupi U

n

=----­

- za broj grupa

U

m

Ovi obrasci rnogu se primenjivati sarno u slucaju kada je broj EU jednak u svirn gru­ pama, i kada je otpor kod svih EU isti. U praksi se najcesee proracunava preko datog ob­ rasca sarno broj grupa (m) a zatim uz pornoc obrasca: N

n =

rn

odredi broj upaljaca u svakoj grupi (N = ukupan broj EU u mreZi).

Paralelno-serijska serna vezivanja obicno se primenjuje umesto paralelne viseste­ peno-Iepezaste serne. Serna ovakvog nacina vezivanja data je na slid 151. Otpor rnreze kod ovakve Serne proracunava se po obrascu: R

= Rp+r+(r'

ru + --;-) . m, oma. n

Struja koja prooe kroz ovakvu mrezu za paljenje odreduje se po obrascu: U =--------~---ru

Rp + r + (r

2Q2

I

+ n'

) . m'

,

A.

Jacina struje koja pro de kroz mostic svakog upaljaca iznosi:

gde su: n' m , r

~

broj paralelno vezanih upaljaea ujednoj grupi, broj seriski vezanih grupa, otpor veznih provodnika oma.

11.10.2. PAUENJE SPOROGORECIM STAPINOM Paljenje mina sporogorecim ~tapinom primenjuje se kod paljenja manjeg broja mina na povrsini i pod zemljom, za slucaj kada podzemni radovi nisu kategorisani kao opasni od eksplozije metana iii ugljene praSine, iii nekih drugih razloga propisanih praviinicima. Kod paljenja mina sporogorecim stapinom duZine pojedinih stapina moraju biti ta­ ko odredene da palilac mina (lice koje je po zakonu ovlaseeno da rukuje eksplozivom i ek· splozivnim sredstvima) i njegov pomoenik, kada zapale mine, inlaju dovoljno vremena da se sklone na mesto koje im obezbeduje sigurnost. Pri pojedinacnom paljenju vise mina svaki stapin koji se ranije pali mora biti duZi od sledeeeg najmanje 10 cm. NajkraCi stapin mora biti dugacak najmanje 1 metar. Krajevi stapina koji vire iz busotine ne smeju se savijati niti lomiti, vec ih treba ostaviti da slobodno vise. Ovi krajevi ne smeju biti kraci od 20 cm. U sluacju da se pojedinancno pali veci broj mina, jedno lice sme da pali najvise 5 stapina. Na jednom radilistu nije dozvoljeno da mine pale vise od 2 lica. Ukoliko se ukaze potreba za paljenjem vise od 10 mina (stapina) paljenje se sme vrSiti sarno pomocu miner· skih caura iii minerskog sata. Ukoliko se istovremeno pali vise mina tada treba prvo zapaliti minu sa najduZim sta· pinom. Prednost paljenja mina sPQrogorecim stapinom,nad ostalirn postupcima ogleda se u njegovoj jednostavnosti i malim troSkovima. U nedostatke paljenja mina sporogorecim stapinom spadaju: povecana opasnost za zaposlene, nemogucnost reguiisanja intervala zastoja menu minama, nemogucnost kontrole ispravnosti sredstava za paljenje i pojave velike kolicine stetnih gasova koji nas­ taju sagorevanjem sporogoreeeg Stapina.

11.10.3. PAUENJE DETONIRAJUCIM STAPINOM Detonirajuci stapin se primenjuje za jednovremeno i vremensko paljenje veceg bro­ ja mina. Upotreba detonirajueeg stapina zajednovremeno paljenje veceg broja mina omo­ gueena je velikom detonacionom brzinom (oko 6.500 m/sec). Primena detonirajueeg sta­ pina za vremensko paljenje mina moguCa je uz koriscenje vremenskog usporivaca. 203

Prema vazecim propisima, ukoliko to nije drugacije regulisano, detonirajuci stapin se moze primeniti kod rniniranja na povrSini, i to pod sledecim okolnostima: daje minska bUSotina duZa od 3.0 metara, da se miniranje vrsi u blizini voda visokog napona koji se ne moze isklkjuciti za vreme miniranja i u slucajevima kada postoji opasnost od "lutajucih struja". DetonirajuCi stapin pod zemljom moze se koristiti sarno po odobrenju nadleznog ~ rudarskog organa. Paljenje detonirajueeg stapina ostvaruje se udarom uz pomoc rudarske kapice, ukoli­ ko nema potrebe da se pali viSe od 5 grana, ill posredstvom udarne patrone ako je broj gra­ na veCi od 5 a manji od 12. Na slici 155. sematski su prikazana oba slucaja paljenja deto­ nirajuCim stapinom.

Stika 155. Paljenje detonirajuceg stapina. a) do 5 grana, b) vise od 5 grana.

: f..-,-;~5m ",

pravilno

_ ~~105~ ~ F$E~

A

b)

DetaljA_ _ _

=P90'

d) &...

~

..

Stika 156. Serna naeina spajanja detonirajueeg Stapina.

204

Kod izrade mreze za paijenje detonirajucim stapinom postoji potreba da se na odre· denim mestima vrlli nastavljanje sto se postize na jedan od nacina prikazanih na slici

156. Najsigurniji nacin nastavijanjna detonirajueeg stapina je na preklop sa primenom ru· darske kapice. Prednosti paijenja mina detonirajucim stapinom su sledeee: jednostavna rnreza i si· , gurno rukovanje kod postavijanja. Medu nedostatke spadaju: nemogucnost kontroIe ispravnosti mreze i visoka cena stapina. Prema nacinu vezivanja mina mreza izradena od detonacionog stapina moze biti: serijska, paralelna i mesovita. Serijska mreia primenjuje se kad je potrebno izvrsiti paljenje u redovima, ako su ovi uglavnom postavijeni u pravim linijama. Od toga kako su pojedine mine povezane mogu se razlikovati kod ove mreie tri slucaja: prosta, uproscena i sigurnosna (sl. 157).

~1

c)

~4

Slika 157. Serna naizrnenicne rnrde paljnja kod pirrnena det. stapina a) prosta, b) uprosCena, c) sigurnosna. 1 glavni vod, 2 - ogranak, 3 - rnina, 4 udarna kapica (patrona). 0)'

b)

Slika 158. Serna paraleine veze paljenja kod prirnene det. stapina. a ) jednostepena, b} viSestepena. 1 - gl. vod. 2 - rnina, 3 udarna kapica (patrona). 4 - ogranak.

205

Paralelna mreza primenjuje se kod paJjenja mina koje su nesimetricno ras­ poredene. pa bi zbog ovakvog njihovog poJoZaja moralo dolaziti, ukoliko bi se primeni­ , la serijska serna vezivanja, do "lorna" glavnog voda, st bi imalo za puSh:dicu prekid eksplo­ zivnog talasa u pojedinim prikljucnim granama. Ove mreze izraduju se kao jednoste­ pene(sI.158aikaodvostepene(sl.158b). 2

2

3

3

Stika 159. Serna rnesovite rnrcie od dctonirajuecg stapina. 1 - gl. vod, 2

ogranak,3

rnina,

iVtesovita mreza primenjuje se kod rniniranja kada su minske btiSotine postavlje­ ne u vise redova. i to u pribliZno pravoj liniji. Kod ove mreze mine u istom redu pove­ zuju se jednim od nacina prikazanim za serisku semu, a ove kao grane u jednostepenu paralelnu mreau. Nacin ovakvog vezivanja mina prikazan je na slid 159.

206

,',",

12. RADOVI NA UTOVARU U citavom tehnoloskom procesu izrade podzemnih prostorija utovar predstavlja jednu od najteZih i najduZih radnih operacija. U zavisnosti od stepena mehanizovanosti i organizacije ova radna operacija moze da traje od 30 + 70% od ukupne duZine radnog ciklusa. Utovar je, kod izrade jamskih i drugih podzemnih prostorija u slabijim stenskim materijalirna, od posebnog zanacja, jer u ovakvim materijalima vreme potrebno za izrad u minskih busotina i miniranje je veoma kratko, pa izvrsenje (d uZina) radnog ciklusa zavisi od vremena utovara i odstranjivanja minira njem , iIi na neki drugi nacin razorenog, sten­ skog rnaterijala. Sam proces utovara, moze biti organizovan na jedan od sledecih nacina: rueno, - polumehanizovano i mehanizovano. Mezutim, u zavisnosti od poloiaja prostorije u prostoru potrebno je razllko­ vati opremu i metode rada kada se utovar obavlja prilikom izrade: horizontalnih, kosih i vertikalnih prostorija. Na izbor naeina utovara i vrstu mehanizacije, pored vrste podzemne prostorije koja se izraduje, od bitnog uticaja su jos i sledeci einioci: predvideni obim radova, me­ hanieka evrstoca stenskog materijala, granulometriski sastav rniniranog (razorenog) materijala, rokovi izrade i stepen opremljenosti izvodaca radova. Osim nacina~lanjanja stenskog materijala i primenjene mehanizacije, na duZinu trajanja operacije utovara irnaju bitnog uticaja: organizacija rada i sistem odvoza. S obzirom na transportna sredstva, koja se primenjuju za odvoz, utovar moze biti: - diskontinualan iIi - kontinualan. Obicno, kod diskontinualnog utovara, kao transport no sredstvo koristi se vagonet i karnion, dok kod kontinualnog utovara u primeni su gumeni iligrabuljasti transporteri. 207

U slucajevima kada je kapacitet tzv. "bunker vagona" uskladen sa kolicinom stenskog materijala koju treba ukloniti u tokujednog radnog ciklusa, tada i kod primene ovog tran­ sportnog sredstva utovar se moze obavljati kontinualno. Poseban slucaj predstavlja utovarno-transportna mehanizacija kojaje tako konstrui­ sana da ista masina moze da vrSi i samoutovar i prevoz utovan!nog materijala.

12.1. TRANSPORTNA SREDSTVA Kao transportno sredstvo za prevoz otkopanog stenskog mateijala od cela radilis­ ta koristi se razlicita oprema, medu kojom su najvainiji: vagonet, bunker vagonet, traka, grabuljar i kamion. Zljebovi i cevi koriste se sarno izuzetno za transport stenskog materi­ jala, i to sarno u posebnim uslovima, te ova vrsrta transport nih sredstava ne6e biti na ovom mestu ni obradena. Vagonet predstavlja transportno sredstvo za diskontinuelan transport, a sastoji se od jednog sanduka koji moze biti razliCite zapreimne, postavljenog na vagonetske slogove (tockove) za kretanje po sinama. Prema svojoj konstrukciji vagoneti mogu biti sa stabilnim i prevrtljivim sandukom, zatim sa pokretnim dnom ill pokretnim stranama. Koji tip konstrukcije 6e biti u upotrebi to zavisi od namene, obima i znacaja transporta, velicine prostorije i duZine transporta. Na slici 160 prikazan je jedan jamski vagonet. Pre­ rna velicini sanduka vagoneti se izraduju sa zaprerninom sanduka od: 0,5; 0,7; 0,9; 1,1; 1,3; 1,5; 2 i 3 m 3 . U zavisnosti od velicine vagoneta isti se izraduju za sirine koloseka od 600 i 900 mm.

Slika 160. Izgled jamskog vagoneta.

208

Bunker vagon (sl. 161) ima izgled dugackoga uzanogi niskog sanduka postavlje­ nog na najmanje dva vagonetska sloga, sa po dva para tockova. Umesto nepokretnog dna u ovaj vagon ugradenje dvolancani grabuljar Hi pokretno dno, koje omoguCava pomeranje

Slika 161. Bunker vagon.

utovarenog materijala od jednog do drugog kraja vagona. Za pokretanje dna vagona, u sam vagonet ugraden je motor, obicno pneumatski. U zavisnosti od velicine .vagona, koja se odreduje bUo zapreminom sanduka (m 3 ) iIi nosivoscu izrazenoj u tonama, i snage loko­ motive, kompozicije sastavljene od ovakvih vozova mogu biti sarno od jednog iIi vise va­ gona. Broj vagona i njihove dimenzije utvrduju se na osnovu kolicine materijala koji tre­ ba prevesti posle svakog miniranja (ukoliko se za razaranje primenjuje metoda miniranja). U tabeli 55 dati su podaci 0 nekim bunker vagonima evropske proizvoqlJje. TABELA55. DimenLiJ~

Tip vagona

Nosivost vagona, t

Za prcJI1 ina s;mduka, 111 3

DuZina

vagona,

Visina

Sirina

na,

Poluprccnik krivinc,

t

m

·42,9 9.8 12.0

15 20 20

Tcii·

Sovjc·tsldSavcz PBE-l VPK-7 VPK-I0

22 7 10

,

17,5 25,0

38,9 8,3 10,1

1,60 2,85 2,85

1,36 1,35 1,50

1,68 1,68 1,88 1,85 2,05

1,64 1,64 1,64 1,60 1,60

Svcdska (Atlas Copell) 75-B 90-B 115-B 90-C 115-C

7,5 9,0 11,5 9,0 11 ,5

22 22 22 22 22

10,0 11,2 11,2 11,2 11,2

10,5 11 ,3 11,7 11,3 11,7

12 20 12 - 15 20 30 30

Osnovni t.:hnicki podaei 0 bunker vagonima nckih cvropskih.proizvodaca •

209

Transporteri sa trakom predstavljaju trasnportno seedstvo za kontinualni transport, a sastoje se od celicne konstrukcije odgovaraju6e duZine, sirine i visine na koju su smesteni valjci po kojima se krece, po pravilu, gumena traka. Na slici 162 vi­ di se izgled jednog transporetera sa trakolll. Transporeteri sa trakom najcesce se upo­ trebljavaju kod transporta stenskog materijala koji pokazuje niske vrednosti mehanicke cvrstoce (ugalj, so, laporac, boksit i sl.), dok za cvrsce stene ova vrsta ransportnog seed­ stva koristi se izuzetno (kod sitnije granulacije), s obzirom na znatnu osetljivost tra­ ke.

Slika 162. Gumeni transporter.

$irina trake menja se u veoma sirokim granicama, sto zavisi od kapaciteta tran­ sporta, i obicno iznosi od 300-2000 mm. Transport trakom najefikasniji je kada je traka u horizontalnom poloZaju, rna da glatke trake (bez poprecnih rebara) mogu da savladaju uspemo uspone do 20° a pad do 15°. Ukoliko je traka opremljena rebrima tada nagibi koje traka moze da savlada iznose nesto viSe, 25° do 35°. Pored toga stu je trakom mogu6e savladati relativno male nagibe, jedan od nedostataka transporta trakom len i u tome sto se ne mogu primenlti kod savladavanja horizontalnih krivina, rna da se u poslednje vreme cine pokusaji da se konstruise traka bez ovih nedostataka.

210

Grabuljasti transporeteri (grabuljari) takode predstavljaju transport no sred­ stvo za kontinualni transport, a sastoje se od jednog Hi dva vucna lanca, metalnih plo­ \Sica i zljebova. Unutar metalnih Z\jebova krecu se land Gedan iIi dva) na kojima su na jednakom odstojanju pricVIseenemetalne plocice, koje sluze za. zahvatanje stenskog materijala i njegovo pomeranje duZi Z\jeba. U zavisnosti da Ii je konstrukcija grabulja­ stog transportera opremljena sa jednim iii dva lanea, grabuljar dobija naziv jednolan­ cani iii dvolancani. Na slid 163 vidi se jedan grabuljasti transporter.

Stika 163. Grabuljasti transporter.

Transport grabuljastim trahsporterima moguce je obavljati po horizontali, uz­ brdo do 35° i nizbrdo do 25°. Kapacitet grabuljastog transportera odreduje se na osnovu kolicine materija­ la koju moze da preveze u tonama za jedan sat (t/ cas), a to isljucivo zavisi od: brzine kretanja grabulja, sirine Z\jeba i visne materijala (visine Zljeba). S obzuom da je grabuljasti transporter izraden od celicnih limova i lanaca, to mu je prednost: velika neosetljivost na mehanicke udare, sto ga cini primenljivim i u abrazivnijim stenskim materijalima. Jedan od najvecih nedostataka ovih transport nih uredaja leZi u njihovoj velikoj teZini, sto su sastavljeni od ,Hanaka, pa ovo iziskuje ve­ oma cesto nastavljanje i prekide u radu. Kamioni - jamski kamioni predstavljaju transportno sredstvo za diskontinu­ alni transport i po pravilu primenjuju se kod izrade prostorija veceg poprecnog prese­ ka. Za sada su u primeni razliCite konstrukcije ovih karniona, kako po VIsti pogona tako isto i prema nacinu istovara stenskog materijala. . Prema VIsti pogona jamski kamioni se izraduju sa pogo nom na: dizel motor, elek· tro-motor i elektriCnu akurnulatorsku bateriju. Prema nacinu istovara stenskog materijala ova transportna sredstva mogu biti sa pramjenjem sanduka karniona putem istresanja iii putem u dno sanduka ugradenog transportera. Kod transport a stenskog materijala koji pokazuje vece mehanicke CVIstOC.e, kao sto je to siucaj kod rada u CVIstOj steni, i kada je potrebno prevesti komade vecih di­

211

menzija, obicno se primenjuju jamski kamoni sa istresanjem. Na slid 164 prikazan je jedan ovakav jamski kamion. Ova vrsta transportnih sredstava opremljena je dizel mo­ torima. Kada su u pitanju stene sa niZim vrednostiina mehanicke cvrstoce, iIi kada je u pitanju materijal veee mehanicke cvrstoce ali sitnijeg iravnomernijeg granulometriskog sastava, veoma uspesno se koriste jamski kamioni kod kojih je dno korpe pokretno i izradeno u obliku jednog plocastog transportera. Ova vozila mogu biti izgradena za pagon sa elektro motorom ill dizel motorom. Koja vrsta pogona ee biti u primeni to is­ kljucivo zavisi od zeIjenih manevarskih sposobnosti vozila i sigurnosnih uslova.

Slika 164. lamski kamion sa istresanjem.

2

Slika 165. Jamski bmion sa pokretnim dnom. 1 sanduk,2 grabuljasti transporter, 3 elektricnog kabla, 4 eL kabl, 5 - elektricni motor bubnja, 6 motor transportera, 7 vozila.

212

bubanj motora

Na slid 165 prikazan je jedan jamski kamion sa pogonom na elektro·motor, kod nas poznat pod nazivom satl kar (Shutle car), koji se primenjuje za prevoz na kracim rastojanjima; od 100 ..;. 300 m. Kapadtet ovakvih jamskih kamiona krece se u granicama od 300 do 1000 t/smenu, 8to sve zavisi od zapremine sanduka i duZine prevoza. _. Jamski kamion sa pokretnim dnom i pogonom na dizel motor prikazanje nas li· ci 166, sa koje se vidi i serna utovara i istovara stenskog materijala u sanduk karniona. Punjenje i pramjenje sanduka kamiona vrSi se pomocu teleskopskog uredaja pokreta· nog hidraulikom, koji je tako podesen da svojim kretanjem pomera unutraSnji deo san­ duka i na taj nacin vrsi operadju utovara, odnosno istovara. Nosivost ovih kamiona krece se od 15 do 20 t, a brzina kretanja od 10 ..;. 20 km/cas.

Slika 166. lamski kamion sa semom utovara i istovara.

213

.'r

12.2. urOVAR U HORIZONTALNIM PROSTORIJAMA 12.2.1. RUCNI UTOVAR U savremenim uslovima, kada se ten postizanju sto vecih brzina izrade podzem­ nih prostorija i humanizaciji ovih poslova, rueno odstranjivanje materijala sve se manje primenjuje i zamenjuje za ovu svrhu specijalno konstruisanim masinama. Meoutim i pored oeiglednih nedostataka koje u sebi sadrZi rueni utovar (mali kapacitet, naporan rad) isti se i danas primenjuje kod radova manjeg obima i u nedostatku odgovarajuCe utovarne mehanizacije. . Kod rucnog utovara neophodno je razlikovati dye faze rada: pripremu materi­ jala za utovar i sam proces utovara.

b)

a)

2

Stika 167. Rucna lopata. a) pravougaona, b) srcasta: I

list,2

drZaja lopate.

Pod pripremom materijala podrazumeva se: razbijanje velikih komada, obaranje labavih komada sa krova i bokova prostorije i rastresanje materijala pre utovara. Ovi pos­ lovi obieno se obavljaju uz pomoc klina i cuskije, otkopnim eekicem. Utrosak vremena za pripremu 1 m 3 stenskg materijala za utovar je razlieit i zavisi od cvrstoCe i strukture stene, velieine komada, velieine prostora i drugog, i krece se i do 30 min. Sam proces utovara obavlja se ruenim alatom za utovar lopatom, cije dimenzi­ je su tako odreoene da se istom moze zahvatiti 8-9 kg materijala. Qblik lopate moze biti pravougaoni ill sr..:ast (v. sl. 167). Lopata srcastog oblika obicno se koristi u slucaje­ virna kada je materijal :lejednake granulacije i kada se utovar obavlja sa neravne povrSi. ne. Lopata pravougaonog oblika koristi se u slucajevima kada se utovar obavlja sa raYne povrsine.

214

Da se poveca ucinak i olaksa fad na ruenom utovaru, obieno se uz samo ce­ 10 prostorije postavlja celiena ploea debljine 5 mm, na koju posle miniranja padne sten­ ski materijal i sa koje se vrsi utovar. U ovakvim slueajevima lopata veorna lako klizi po celicnoj ploei, rad na utovaru je lakSi, a ucinak se povecava za 20.;- 30%, u odnosu na utovar bez ploce. Kao transportno sredstvo kod ruenog utovara najeesce se koristi vagonet, rna da nisu retki slucajevi i primene trake i grabuljastog transportera. Kapacitet kod ruenog utovara zavisi od veceg broja einilaca, medu kojima je potrebno istaCi: zapreminsku teZinu materijala, velieinu komada, podlogu sa koje se vrsi utovar, visinu utovara i vreme manevara (vreme zamene vagoneta). Na osnovu iskustva u razlieitim rudnicima izvrSeno je norrniranje ove vrste posla, sto je prikazano u tabeli 56., u kojoj su dati podaci 0 ueincima kod ruenog utovara, za slueaj kada se isti obavlja sa i bez prirepme mateirjala, sa utovarom u vagonet ill transpor­ tnu traku (grabuljar). TABELA 56. Vrsl., skn. sloe Ill.ltc­ riJ.. l..

Ut"var bez prcdhodnog razhijanja komaela, m 3 ,

L ("var uz pred hod no, razbijanjc komaela, m 3 Sa odvozom do Bez od­

150 m

50 m

3,0-3,4

8,0

13,3

100 m

50 m

Sa ouvozom do Bez od­ voza

VOla

l.V

4-4,4

a) Stena

3,6-4,0

-

b) Ugalj

J.

g 0

II .:

3,3-3,7

100 m

150 m

7,0

5,6

5,6

Ii ,6

10,4

8,9

(

-

-

2. Grabuljar iii t r a k. a

a) Stena

6,7

-

-

-

b) Ugalj

HI,S

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

U;;inak radnik.a na 1I(0varau u m 3 za 8 casova raela (prema i.r;vorima iz SSSR-a).

Vreme potrebno za rueno odstranjivanje materijala, na osnovu utvraenih norOO, moze se proracunati po obrascu: 8xV t=---

x k, easova

mxA

gdeje:

V m

A k

zapremina miniranog materijala u rastresitom stanju, broj radnika koji istovremeno rade na utovaru, ucinak jednog radnika, koeficijent koji zavisi od organizacije jamskih transporta i kreee se u gra­ nicama od 1 ,0 .;- 1,5. 215

Potreban broj radnika za rueni utovar moze se proracunati po obrascu: m gde je:

B b

=~

b '

radnika

sirina prostorije, m minimalno potrebna Sirina za jednog radnika (0,8 -;.- 1 ;2 m).

12.2.2. POLUMEHANIZOVANI UTOVAR

Uvodenjem pretovaraca kod rucnog utovara proces utovara se dellmieno mehani­ zuje ina ovaj naein postaje po1umehanizovan. Pretvarac predstav1ja koso postav1jen kraCi ill duii trakasti ill grabu1jasti transporter, obicno mont iran na vagonetske slogove za kretanje po sinama. Prednji, niii deo, preto­ varaca na1azi se voma blizu poda prostorije, dok zadnji deo je podignut na visinu nes­ to vecu od visine vagoneta kako bi stenski materijal mogao neposredno da pada u sanduk vagoneta. Izgled jednog ovakvog pretovaraea prikazan je na slid 168.

Slika 168. Pretovarac.

Kod prirnene pretovaraca,rucno, uz pomoc lopate ill motike, sa gomile se materijal zgree i ubacuje u donji (najniii) deo transportera, koji zahvata materijal, dize ga na

216

potrebnu visinu i ubacuje u sanduk vagoneta. Na ovaj nacin materijal se ne dize pri uto­ varu na visinu vagoneta, vee sarno do najnize visine pretovaraca, koja obiCno se kreee od 200 7- 300 mm. Na ovaj nacin rad na utovarau je olaksan, vreme trajanja jednog zahvata pri utovaru skraceno, a kapacitet utovara povecan. Kod primene ovakvih pretovaraca u horizontalnini prostorijama, koje se rade u uglju, ucinak radnika u smeni moZe da se krece i do 20 t. U srednje teSkim uslovima uci­ flak, u odnosu na rucin utovar, se pomocu pretovaraca povecava u granicama od 1,2-1,5 puta. Primena pretovaraca omoguCava da istovremeno na utovaru mogu da rade 2 7- 3 radnika, sto uglavnom zavisi od velicine podzemne prostorije. Granica primene pretovaraca je veoma siroka. Tako ovaj ureuaj moze se koristiti, kako kod izrade horizontalnih tako isto i kosih prostorija, kao i kod rada u stenskim materijalima sa visim i niZim mehanickim vrednostima. Kod primene pretovaraca za rad u cvrseem stenskom mateirjalu, obicno je pokretni deo izraden na principu dvolancanog po granulometriskom grabuljastog transportera, dok kod rada u meksem i cvrscem sastavu homogenijem materijalu, pokretni deo izrauen je na principu transportera sa tra­ kom.

12.2.3. MEHANIZOVANJ UTOVAR Spor i neekonomican rucni i polurnehanizovani utovar u savremenim uslovima sve vise istiskuje ekonomicniji i brZi masinski rad. Za ovu svrhu konstruisane su razlicite uto varne maSine, koje se prema nacinu rada mogu podeliti u dye osnovne grupe: - maSine za utovar sa kontinuelnim radom i - maSine za utovarsa diskontinuelnim radom. Prema izgledu organa za zahvatanje utovarne maSine dele se na: skrepere, - sa kosem i sa zgrtalima. SVaka od ovih grupa masina ima svoje konstruktivne i tehnoloSke karakteristike, sto iziskuje da se posebno prouce i prikazu. Bez obzira kojoj grupi ili tipu utovarna maSina pripada, za sve je zajednic\co da su konstruisane za obavljanje radne operacije uklanjanja razorenog stenskog materijala sa cela radilista i utovara u odgovarajuee transportno sredstvo. Prema nacinu na koji pojedini tipovi maSina vrile uklanjanje stenskog materijala sa cela radilista potrebno je ukazati da maSine za skreperski utovar i masine koje su oprem­ ljene kosem kao radnim organom, koji slUZi za utovar, rade sa prekidima i da prema tome. mogu se svrstati u grupu masina za diskontinuelan utovar. Nasuprot ovim konstruk­ cijama maSine koje su opremljene zgrtalima, kao elementima za utovar, rade bez prekida te Cine grupu maSina za kontinnualan utovar. Prema nacinu na koji utovarni elementi vrse zahvatanje stenskog materijaia potreb­ no je razlikovati masine kod kojih se zahvatanje materijala obavlja: odozdo, sa strane iii odozgo.

217

'1..,;­ 0

Prema naCinu na koji se punjenje transportnog sredstva ostvaruje, utovarne masine mogu biti konstruisane da punjenje obavljaju direktno ill indirektno. Kod direktnog pu­ njenja, sto je najcesce slucaj kod utovarnih masina sa diskontinualnim radom, stenski materijal se direktno iz utovarnog organa masine prebacuje u transport no sredstvo, naj­ cesCe vagonet iIi jamski kamion; dok kod indirektnog prebacivanja utovarnim organima (kao na primer kod utovarnih maSina sa zgrtalima) stenski materijal se navlaci na traka­ sti iIi grabuljasti transporter, koji ga odvozi do transportnog sredstva. Prema nacinu kretanja same utovarne mehanizacije sadasnje konstrukcije uglav­ nom se koriste kolosekom. gusenicma Hi pneumaticima. lzuzetak moze da bude skreper­ ski uredaj koji se veoma testo postavlja na saonice a pokretanje se obavlja povlacenjem uz pomoc vitIa. Na lsici 169. sematski su prikazane sve navedene specificniosti utovarne mehaniza­ cije sa stanovista: oblika utovarnog organa, nacina zahvatanja mate rijala , principa uto­ vara i pokretanja.

IIOS

ZGRTALO ZA NAVlACENJE

BUBANJ SA lOPATICAMA

INDIREIITNO (PREIIO GRABUlJARA •TRAKE I Sl.)

#~~ KOlOSEIl

GUSENICE

PNEUMATICI

Slika 169. Sema konstrukcije i sistem rada utovarnih masina.

218

12.2.3.1. Utovarne masine diskontinualnog delovanja 12.2.3.1.1. Skreper Za utovar skreperom koristi se posebno konstruisanamasina, koja po pravilu za tran­ sport koristi vagonet. Jedan ovakav uredaj (v. s1. 170) sastoji se od sledecih glaNnfu delo­ va: skrepera (1), platforme (2), vagoneta (3), vitia (4), uzeta za povlacenje punog skre. pera (5), uzeta za povlacenje praznog skrepera (6), koturace (7) i valjka (8). 7 4

e

2

3

Stika 170. Skreperksi uredaj. 1 sanduk skrepera, 2 - platforma,3 vagonet,4 - vitao, 5 - uie za povlaeenje punog skrepera, 6 - uie za povlacenje praznog skrepera, 7 - koturaca, 8 - valjak.

. U praksi se kQriste razlicite konstrukCije skrepera, koje uglavnom mogu biti u 'obliku motike, sanduka iii njihovih kombinacija. Skreper koji ima oblik motike prime­ nuje se kod utovara krupnijeg i tezeg stenskog materijala; skreper oblika sanduka veoma efikasan je kod utovara sitnijeg i lakseg materijala; dok kombinovani skreper veoma us­ pesno se koristi kod stenskog materija1a razlicitog granulometriskog sastava. Na slici 171. prikazan je skreper u obliku mot ike i sanduka. S obzirom da se kod skrepera najviSe troSi i ostecuje prednja ivica, odnosno zubi kojima skreper zahvata stenski materijal, to se prednja iviea posebno ojacava protiv habanja. Da bi se skreper mogao sa upsehom da zarije u stenski materijal, i na taj nacin ostvari punjenje, on mora raspolagati odgovara­ juoom teZinom, koja se kod savremenih skrepera krece od 100.;. 1000 i viSekg. Zapremi­ ne ksrepera takode mogu biti veoma razlicite i krecu se od 0,1 do 0,7 m 3 . Brzina kre­ tanja skrepera kreee se u granicama od 0,4';' 1,7 m/sec. Pri kretanju skrepera vecim brzi­ nama dolazi do njegovog poskakivanja preko vecih komada stena, cime se punjenje sma­ njuje, a samim tim i kapacitet utovara. Kod utovara sitnijeg materijala brzine kretanja skrezera mogu biti veee, ali ne preko oznacene granice, dok kod utovara krupnijeg materi­ jala treba koristiti niie brzine. 219

a}

b)

A-A 1200

•

0

•

0

0

A

L o o

01

Slika 171. Skreperska kaSika. a) grabuljasti, b) sanducasti oblik.

Platforma kod skreperskog uredaja sastoji se iz dva dela: piednjeg - izvedenog u obliku kose ravni sa odgovarajucim stranicama i zadnjeg dela postavljenog na konstruk­ ciju cija visina odgovara visini transportnog sredstva. Na prednjoj strani zadnjeg dela plat­ forme nalazi se otvor kroz koji prevuceni stenski mterijal iz skrepera propada u vagonet, koji je sme~ten ispod ovog otovora. Na zadnjem delu platforme nalazi se smesten vitao, koji moze birti opremljen sa dva ili tri bubnja na nezavisnim osovinama. Ovaj vitao ima za zadatak da povlaci napred i nazad skreper, cime se ostvaruje proces utovara. Pri radnom hodu (kretanju skrepera napred) skreper se zariva u izdrobljenu sten· sku masu, puni se, i krecuci se po podu prostorije prevlaci zahvaceni materijal od cela radilista do otvora na platformi, cime se ostvaruje punjenje vagoneta ill neke druge tran· sportne mehanizacije. Vraeanje skrepera prema celu radilista predstavlja prazan hod i iza· ziva prekide u radu. Kapacitet utovara kod primene skrepera zavisi uglavnom od: velicme skrepera, br­ zine kretanja i duZine skreperovanja. U tabeli 57. dati su podaci 0 kapacitetu skrepera u zavisnosti od duZine skreperovanja i velicine skrepera (m 3/h). TABELA 57. Duiina skIcpc­ rovanja, m

10 20 30 40 60 80

220

Zapr~llliJ1J

0,15 18,3 14,8 12,3 10,3 8,1 6,4

,I.n:pcnka

0,20 20,9 17,1 15,1 12,7 9,7 8,3

kasik~

0,30

,

25,3 21,6 18,6 16,8 13,2 10,9

m3

0,50 30,6 27,2 11'4,4 22,4 18,4 15,0

Kapacitct utovara u zavisnosti od wlieinc skrcpera ill uiinc skrcpcTOvanja m 3 leas I prema sovjetskim izvorima).

U uporedenju sa ostalim utovarnim maSinarna kapacitet utovara kod skrepera je znatno nin, sto je i razlog da ovu vrstu utovarne rnehanizacije sve viSe istiskuju drugi si­ sterni, koji se odlikuju vecim kapacitetom utovara i vecorn pokretljivoscu. U nedostatke skreperskog utovara moguCe je ubrojati: znatno ostecenje poda pro­ storije, naroeito kod rada u slabim stenama, i sto rad na utovaru uz pornoc skrepera izis­ kuje u izvesnoj rneri rueni rad (zgrtanje materijala iz mrtvih uglova i ciscenje radilista). I pored ovih nedostataka utovar skreperomjos uvek se primenjuje u onirn slueajevirna ka­ da se rad na utovaru zeli rnehanizovati a prostorije koje se izraduju ne raspolazu sa dovolj­ nom visinom i Sirinom za prirnenu neke produktivnije mehanizacije.

0

12.2.3.1.1.]. Vreme trajanja utovara i ucinak Vreme trajanja utovara sastoji se od vremena utovara (Tl) i vremena potrebnog za rnanevre i eekanje kod zarnene punog vagoneta praznim (T2)' sto se moze prikazati obrascem: T

=

Tl + T2 ' .easova.

Vreme utovara (T1) je funkcija koliCine materijala koji se utovaruje i ucinka uto­ varne masine, sto je dato obrascem:

Q A

gde je:

A Q

casova.

Casovni kapacitet skrepera u datim uslovima i kolicina materijala koja se mora utovariti.

Casovni kapacitet skreperskog utovaraea, pri neprekidnom radu, rnoguCe je proracunati po obrascu:

A=

gde je: kp q t kr

, rn 3leas,

koeficijent punjenja skrepera (0,6 -;- 0,9), zapremina skrepera, rn 3, vrerne trajanja jedriog ciklusa skreperovanja, min koeficijent rastresito stL

Vrerne trajanja jednog ciklusa skreperovanja (pun i prazan hod skrepera) zavisi od

brzine kretanja skrepera pri punorn i praznorn hodu i dunne puta. Ovo vrerne rnoguce je

pr9racunati pornocu obrasca:

=-----

min.,

221

gde je:

L km

duZina skreperovanja, m koeficijent vezan za zastoje u vezi manivrisanja i menjanja pravca hoda skrepera i krece se u granicama od 1,2 -7- 1 ,5, brzina kretanja skrepera pri punom hodu, m/sec.

Vi

brzina kretanja skrepera pri praznom hodu, m/sec.

Brzine kretnja skrepera pri punom i praznom hodu, za neke od skrepera sovjetsktf kOnStrukcije, date su u tabeli 58. TABELA 58. Tip skrcpcrskog vitia (skrcpcra)

Brzina krclanja punog skrcpcra, (vI)' m/scc

Brzina krclanja praznog skrcpcra, (v.2) t 111 / ~Iw·t:.

1,:!5 1,58 1,16

LS-2

1,0 1,0 I,D 1,0

LS~30

1.3

1,80

LS- 16 LDM LA~lO

lAS

Srzina kretanja sl..n:pcra pri punom i praLllom hoJu zu m:k<: od st'vj.:lsl..ih sl..rcpcrsl..ih vil/
Prilikom koriseenja skrepera, kao utovarne mehanizacije, mogu da nastanu dva slucaja: prvi kada se za transport koristi dovoljan broj vagoneta a gubici su vezani sarno za zamenu punih vagoneta praznim; i drugi kada osim zamene punog vagoneta praznim neophodno je jos na mimoiliaznici iii nekom drugom mestu izvrsiti manevar zamene pune kompozicije praznom. Ovi manevri, u zavisnosti od s1ucaja, imaju uticaja na dulinu vremena utovara (Td. U prvom slucaju vreme utovara (TI) moguce je proracunati po obrascu koji ima oblik:

T" _ 60 .Q LJ - ----.,;- +

tv (nv

1), min

A

dok u drugom slucaju ovo vreme iznosi:

60 . Q 1:" I ­­ gde su: tv tm

nv nm

222

A

vreme zamene jednog punog vagoneta praznim, obicno 1,6 -7- 3,0 min, vreme zamene pune kompozicije praznom, obicno kod dobre organi. zacije i pravilnog rasporeda mimoilaznica ovo vreme se kreee u gram· nicama od 10 -7- 15 min, broj vagoneta ujednoj kompoziciji, potreban broj manevara sa nv vagoneta (kompozicija) neophodnih za utovar celokupne kolicine miniranog materijala.

12.2.3.1.2. MaSine za utovar sa kOSem Kod izrade, kako kapitalnih tako isto i pripremnih hodnika u leZistu ivan njega, narocito u rudnicima metaia i nemetala, zatim kod rada u cvrstom stenskom materijalu (tunelogradnji, izradi hidro-tehnickih tunela, podzemnih hala i sl.) veoma Siroko se koris­ te za utovar maSine sa koSem. Konstrukcije utovarnih maSina kod kojih se pramjenje koSa obavlja iza masine proizvode se u dye varijante. Varijanta kod koje se odmahiza utovame maSine nalazi vagonet u koji se direktno iz koSa vrti utovar stenskog materijala prikazana je na slici 172a. Varijanta kod koje se posredno, preko jednog grabuljara iIi trake, ugraaene u kon. strukciju maSine, vrSi utovar vagoneta prikazana je na slici 172b. Opisane konstrukcije utovarnih masina, obicno se koriste za utovar miniranog materijala u vagonet, pri cemu je vagonet vezan uz utovarnu maSinu. Ovakve maSine veoma su podesne kod izrade hod. nika manje Sirine.

a)

b)

~ Slika 172. Utovarna lopata sa istovarom pozadi. a) sa velikim hodom, b) sa malim hodom.

Utovarne maSine sa kOSem, koje se karakteriSu istovarom materijala sa strane, od predhodnih se razlikuju samo toliko 810 je konstrukcija koSa ne810 izrnenjena i omogu· Cava istovar materijala, ne pozadi, vee sa strane. Na slici 173. vidi se izgled jedne ovakve maSine. Kod ovakvih maSina nije potrebno da e veze vagonet uz utovarivac, vee se 010· varivac slobodno kreee pored kompozicije voza, trake iIi grabuljastog transportera, ci· me se izbegavaju slot.eni manevri oko zamene punih vagoneta praznim, 8to je karakte. rlstika ranije opisane konstrukcije. Prednost ovog utovaraca ogleda se u veeoj elastic­ nosti i pokretIjivosti, dok su nedostaci gubici u vremenu zbog potrebe kretanja utova­ raca dut kompozicije radi utovara i nemoguCnost primene u hodnicima i drugim podzem. Dim prostorijama manjih Sirina. 223

SliIffi 173. Utovarna lopata za istovar sa

stIam~.

Princip rada utovaraca sa kosem, kod koga se istovar obavlja iza masine (masine sa velikim hodom koSa) ogleda se u sledeeem: MaSina se odmakne od gomile sa koje se vrSi utovar na neko manje rastojanje, i izvrSi spajanje utovaraca i vagoneta u koji se vrsi utovar. Kos se nalazi u spustenom polotaju, iznad samog poda prostorije. Iz ovog polo­ taja maSina, uz pomoc posebno ugraaenog motora za kretanje, kreee se napred, zariva u gomilu materijala i dizanjem kosa, prvo se obavlja punjenje (zahvatanje materijala sa gomile), a zatim pri dostizanju najveee visine dizanja kosa i istovar materijala u vagonet (v. sl I77a). Po istresanju koSa, maSina zajedno sa vagonom vraea se ponovo na pocetnu po­ ziciju i manevar ponavlja sve dok se vagonet ne napuni. Kada se jeHan vagonet napuni, isti se otkacinje a na njegovo mesto prikacinje drugi, prazan. Kod punjenja kosa potrebno je naglasiti da prodiranje kosa u materijal ne treba da bude potpuno, vee je dovoljno i delimicno, posto pri dizanju koSa dolazi do zahvatanja materijala i dopunskog punjenja. Ovakve utovarne masine obavezno se krecu na vagonetskim slogovima, zasta im za kretanje sluze Sire. Pri izradi prostorija manjih Sirina ova vrsta utovarnih masina je za sada najvise u upotrebi. U narednoj tabeli (tabela 59) date su osnovne tehnicke karak­ teristike utovarnih maSina sa kosem, nekih svetskih proizvoaaca. Visina data u tabeli predstavlja visinu maSine u podignutom polotaju koSa. 224

TABELA 59 I

:-'Iarka ill tip

Kapacit"t, A, m 3 ;cas

Zaprcmilla koSa, m 3

DimenliJ"

l1la~ine,

mm

Duijna

5i]ina

Vi,ina

:1000 2340

1310 1345

2010 2240

3120

1740

3000

1820 2290 2490 2745

929 1070 1120 11 15

2028 2510 2515

-

-

SWdS\..a (Atlas Copen) LM LM LM LM

36 56 70 250

0,14 0,26 0,40 0,60

35 60 85 120

-

SjcdiIticnc Amcri0ke dri.avc (Emi,-, ,) 12 B 21 22 25

0,17 0,21 0,25 0,25

20 30-60. 65-100 80 120

2S45

So'
PPM-2 PL-2

0,14 0,17 0,20 0,25 0,30

18 30 42 48 48

-

-

-

-

-

Savczna Rcpublika NClllacka (Salldl,r) HL-IOO HL-200 HL-220 lIL 300

20 25 30 40

0,10 0,20 0,22 0,30

2630 2850

1200 1130

2340 1800

-

-

1200 1130

2340 1800

-

Narodna Rcpublika p, ,Ijska UK-Ip LZK-3p

18(60) 12(30)

0,20 0,12

2630 2850

Tabdarni prikaz karakt"ristika ulOvarnih maSina sa vclikim hotlom kosa nekill svctskih prozvodaca (za kretanjc po Sinama).

TABELA 60. Tip utovaraca Cavo 320 Cavo 520

DilllenLij.: masine, mm

Kupa..:ltd. A, fl1 3 i ~d.S

Zaprcmina koS
DuZiuu

Sirinu

Vbina

S5

0,30 0,60

2630 3210

2090 2270

2670 3350

85

Tabdarni prikaz osnovnih karakteristika ulovarnih masina sa velikim hodom koSa za kretanje na gumenim tockovima

225

Osim utovaraca koji se krecu po sinama, u posIednje vreme porizvode se utovara­ ci sa velikim hodom koSa, sa kretanjem na gumenim tockovima (s1. 174). Ovakav naCin kretanja omoguCav'a utovaracu veeu mobilnost i ne uslovljava da utovar bude iskIjucivo u vagonet. S obzirom na njihove dobre radne karakteristike ova vrsta utovaraca narocito je pogodna za rad u otkopima i na onim radiliStima gde se za transport iskopine ne ko­ risti vagonet. Od najpoznatijih evropskih proizvodaca besinskih utovaraca sa velikim hodom kosa je Atlas Copeo, ciji tipovi su prikazani u tabeli 60.

Slika 174. Samohodna utovarna lopata.

Kod varijante utovarivaca sa Iopatom kod koje je u maSinu ugraden i pretovarni transporter (masina sa malim hodom koSa) (v. s1.172 b), princip radaje isti kao i opisani, s jednom razlikom sto materijal iz lopate ne pada direktno u vagonet, vec prvo na tran­ sporter (traku ill Iancani grabuljar) a ovaj ga prevozi do transportnog sredstva, koje mo­ ze biti: vagonet, traka, Iancani grabuijar, jamski kamion i druga prevozna sredstva. Ova varijanta utovaraca radi sa manjim prekidima u radu ( nita visina dizanja kaSike, kraci manevri oko zamene vagoneta, dun period punjenja zbog prisustva pretovarnog mosta i dr.), te se uz odgovarajucu opremu i organizaeiju postitu yeti ucinei nego u prvbm sIu­ caju. Tehnicki podaci 0 masmama ovog tipa nekih svetskih proizvodaca prikazane su u tabeli 61.

226

TABELA 61. Kapadtl't, A, m 3 /cas

:-Iarka iii tip

Dimen.::ijc maSine, mm

Zaprcmina koSi!, m 3

DuZina

Sirina

Visina

Sovj, tski Savez

UMP-I PPM)2 PPM-3 PPM-4 PPM-6 Protocnik

30-40

0,15

6820

1650

2150

30-42

0,23

7435

1650

2150

30-42 39751 45

0,25 0,25-0,30 0,25

7435 8100 7'.120

1700 1650 1550

2150 2150 1750

Sjl'tlilucnc Amcricke Drtlve (firma Gudman) Konvej Konvej Konvej Konvez

20 50 75 125

0,13 0,26 0,39 0,21

30 75 120 75-120

8180 8500 9140 7300

1480 1600 1990 1475

2430 3880 3780 2350

1670 1100

2950 4220

V -'Iika Britanija (firma Dhtill[rto "I)

0,37 0,47 iO,65

130 140

Model 50-B Model 75

9800 1.3310

Zapadna Nemacka (V<:st'",llia)

I

24-36

J

0, 12

1

3500

1

1.370

1

1900

Tabc1arni prikaz tehnickill karaktcrhtika utoy.unih masina sa malim hodom koSa nekih svetskih proizvodaca (za kretanje po sinama).

U slucajevima kada se izraduju prostorije, kada duz jednog boka je moguce 4posta. viti traku, grabuljar ill kolosek a duz drugog boka ostaje dovoljno slobodnog prostora za kretanje i manevrisanje)primenjuje se utovarivac sa istovarom sa strane. Izgled jednog ovakvog utovarivaca vidi se sa slike 173. I kod ove konstrukcije utovar materijala u lopa­ tu obavlja se na taj nacin sto se lopata u spusenom polomju, pri kretanju utovaraca napred, zarije u gomilumaterijala i dizanjem do odredene visine napuni. Utovarac sa ova~ ko napunjenom kaSikom, kreeuei se unazad, dolazi do transportnog sredstva, zaustavlja se i podeSava visina kaSike za istovar. Po obavljanju ovih pripremnih radnji ostvareni su uslovi za praznjenje kaSike, §to se postize uz pomoe te1eskopskog hidraulicnog ureda­ ja, kojim se podiZe bok kasike sa strane suprotne od one na kojoj se nalazi vagonet ill traka u koji se materijal utovaruje (v. 81. 175). Na ovaj nacin dolazi do bocnog pra:znjenja kaSike. Po obavljanju svih ovih radnji utovarac zauzima ponovo pocetnu poziciju (kaSi­ ka je spu§ena i u horizontalnom polomju) i spreman je za ponovno zahvatanje materi­ jala. Opisani manevri ponavljaju se sve dotle dok se vozilo ne napuni ill ne utovari say stenski materijal sa cela radill§1a.

227

Stika 175. Serna rada utovarne lopate sa istovarorn lopate sa strane.

ZajeJnicko je za sve navedene konstrukcije da su svi tipovi veoma pokretni i imaju znatne manevarske sposobnosti (izuzev varijante kod koje se masina krete pO sinama), a sto im omoguCava pogon za kretanje koji moze biti za kretanje na pneumticima ill gusenicama.

12.2.3.1.2.1. Vreme trajanja utovarq. i ucinak

Vreme trajanja utovara, uCinak utovarne maSine i vreme manevara moguCe je pro­ racWlati po razlicitim obrascima, kako teoretskog tako isto i empirskog porekla, koji su svi sa manje ill vise tacnosti primenjljivi u praksi. Kao i u predhodnom slucaju opsti obrazac za proracun ukupnog vremena utovara moguce je predstaviti u obliku:

gde je: Tl T2

vreme utovara, gubici u vremenu oko pripremanja masine za rad i njenog uklanjanja.

Vreme utovara (T 1) proracunaee se po obrascu ciji matematicki izraz se da prika­ zati u obliku:

Q A gde su: Q A

ukupna kolicina miniranog materijala koju treba ukloniti, m 3 ucinak maSine, m 3 1cas.

Za proracWl ucinka utovarnih maSina sa kosem, za slucaj da se punjenje vrsi u va­ gonete, dovoljno pouzdane podatke daje obrazac po predlogu Benuni-ja: 3600 . Vv

, m3 /cas.

A =

+ t'

228

gde je: Vv V k Vn kp tc l: va

t'

v .k

-'

- korisna zapremma zapremma vagoneta, m 3 koeficijent punjenja vagoneta (0,870.95), zapremina kosa, m 3 koeficijent punjenja ko~ koji zavisi od krupnoee materijala i krece se od 0,5 70,8, trajanje radnog ciklusa (utovar-istovar), u granicama od 10 7 25 sec. rastojanje mesta utovara do mesta zamene vagoneta, prosecna brzina otpreme vagoneta. Pri rucnom transportu ista iznosi od 0,8 7 1,0 m/sec, dok kod lokomotivskog transporta krere se od 1,572,0 m/sec. vreme manevrisanja, obicno 30 sec.

Nije nemteresantan ni predlog obrasca za proracun ucinka sovjetskih autora, pre­ rna kome stvarni ucinak se moze proacunati po formuli: 3600 . q A = - - - - . k n . k t . kf . kv ,m 3 /cas tc gde su

.~

q1 tc t1 t2 t3 t4

zapremina kosa, m 3 t1 +t2 +t3 +t4 +t5 + t6 -vremetrajanjajednogzahvata,sec, vreme utiskivanja ko~"';t (2 7 3 sec), vreme punjenja ko~ (3 + 6 sec), vreme podizanja ko~ (I 7 1,5 sec), vreme praZnjenja ko~ sa pomeranjem rnasme nazad za 1,5 + 2,0 m (2 7 4,5 sec), vreme potrebno za sptiStanje ko~ u radni poloZaj i kretanje rnaSine napred (2,5 + 5 sec), vreme manevrisanja sa maSinom pri svakom zahvatu (1,5 72,0 sec), koeficijent punjenja ko~ koji zavisi od teZine masine i velicme

komada koji se utovaruju (v. tab. 62)

koeficijent teZine utovara, koji zavisi od velicine kornada koji se uto­

varuju i zapreminske teZine stene (v. tab. 63),

koeficijent oblika (forme) koSa, koji zavisi od konstruktivnih osobina

dna i bokova ko~ i ugla zakosenosti prema podu prostorije (v. tao

belu 64),

koeficijent iskoriseenja raspoloZivog vremena za rad rnaSine, koji zavi·

si od organizaciono·tehnickih cinilaca i dat je obrascem

ts . Vv q . k n • k t • kf t

=

kv

___ts__ ' _V..;.v__ (1 + q .kn .kt .kf

_i

t

..!.L ) + (.l..:..!... + 30) + ..£.. 100

Vsr

nv 229

,.

vreme potrebno za obsluZivanje masine, poveeanje puta i drugi zastoji. Ovaj podatak: iskazuje se u %, rastojanje ma§ine od mesta zamene vagoneta, m srednja brzina prevoza vagoneta, m/sec, vreme zakacinjanja vagona za mamnu, sec, vreme zamene kompozicije sec, broj vagoneta u kompoziciji.

te Q Vsr

30

TABELA 62. Koefi..:ijl!nt k n u zavisnusti od vdidne komada, mm

Tetina maSine, tona 1,5 .z. 2,0 3 .z. 4 5 .z. ~ prcko 7

100

200

30U

4UO

0,4 0,65 0,85 1,0

0,3 0,45 0,65 0,75

0,25 0,35 0,45 0,55

0,5 0,25 0,35 0,40 TABELA 63.

Zaprcminska teiina, stene,

Ko.:ll,YI!Ill k n u zaVlsnusl1 ud vdkHlI! kOIliada, mm

t/m 3 1,5 2,0 2,5 ~,O

IUU

200

300

400

1,0 0,9 0,75 0,6

0,8 0,7 0,6 0,45

0,6 0,5 0,4 0,35

0,3 0,35 0,2 0,15

TABELA 64. Oblik kOSQ

Q 0,7

C1

~ ~

Koeficijent obliko koso Kf 0,8 0,9

10

Potrebno je naglasiti da se podaci za pojedine vrednosti koje ulaze u date obras­ ce odnose sarno za rad utovame maSine sa kosem sa pramjenjem iza sebe, te sarno za ovu vrstu utovarne mehanizacije mogu kristiti. Podaci neophodni za proracun vreme· na utovara kod primene maSine sa istovarom sa strane utvrauju se optinim putem ill se koriste podaci dobiveni Od strane proizvouaca opreme.

230

12.2.3.2. Utovarne maSine kontinualnog delovanja Utovarne maSine kontlm,l.elnog delovanja odlikuju se neprekidnoscu u radu, &to im omogucava postizanje matno veCih ucinaka u uproreaenju sa masinama koje ra· de nekontinualno. Prema nacinu zahvatanja materijala kod ove grupe utovarnih maSi· na moguCe je razlikovati sledeee varijante: sa radnim elementom koji zahvata mate· rijal odozdo (v. sl. 176a), sa radnim elementom koji zahvata materijal sa strane (s1. 176 c, d, e), sa radnim elementom koji zahvata materijal odozgo (sl. 176 b).

0)

c)

Slika 176. Serna rada utovarnih rnaSina kontinualnog delovanja. a) zahvatanje rnaterijala odozdo (pacji kljun) , b) odozgo, c),d) i e) sa ruane.

12.2.3.2.1. Utovame maSine sa zahvatom odozdo

U naSoj literaturi ovakve maSine pomate su pod imenom pacji kljun (v. sl 176a). Utovaracica ovakve konstrukcije uglavnom se sastoje od Siroke lopate, korita za transport materijala i motora za pokretanje lopate napred i nazad. Utovar mated·

231

jala ostvaruje se na taj nacin sto se lopata koja je izradena u obliku ploce uitiskuje u gomilu materijala, pri cemu materijal puni plocu i pri kretanju ploce unazad biva od­ bacen prema koritu, koje je obicno snabdeveno lancanim grabuljarom. Grabulje gra­ buljara,. zahvataju materijal i odvoze ga do mesta utovara u vagonet ill neko drugo tran­ sportno sredstvo. Ova vrsta utovarne mehanizacije ranije je bila sire u upotrebi, a narocito se koris­ tila pri utovaru u rudnicima uglja i soli.

12.2.3.2.2. Utovame maSine sa zahvatom odozgo Princip rada kod ovih maSina prikazan je na slid 176b, sa koje se vidi da uto­ varna maSina zahvata materijal na taj nacin 5to svojim zahvatnim organirna u obliku sapa odozgo se zariva u gomilu materijala, ovaj navlaci na utovarnu kosu plocu iza ko­ koje se nalazi lancani grabilljar, koji zahvata privuceni stenski materijal i odvozi ga do transportnog sredstva. Na slid 177. prikazana je jedna ovakva maSina u radu.

Slika 177. Utovarna maiina sa zahvatanjem materijala odozgo.

Odlika ove maSine ogleda se u robusnosti same konstrukcije, znatnim manevar­ skim sposobnostirna - jer je postavljena na gusenice a svi radni elementi su zglobno

232

vezani i pokreee ih hidra-ulika, i ~to je u moguenosti da vrSi utovar bez obzira na gra· nulometrisld sastav stenskog materijala (one najsitnije isto tako eftkasno kao i one naj· krupnije). Meuu nedostatke moze se ubrojati glomaznost masine, sto uslovljava primenu sa· mo u prostorijama veeeg popreenog preseka. Ova konstrukcija, s obzirom da je novijeg datwna i da se nalazi jos u fazi prouea· vanja, nije nasla siru primenu u rudnicima (bas zbog svojih dimenzija) vee se koristi ugl­ avnom kod utovara pri izradi tWleia i drugih prostorija velikog profJ.la. 12.2.3.2.3. Utovame maSine sa zahvatom sa strane Ovakva konstrukcija odlikuje se time, 810 se uz pomoe zahvatnih organa, koji mogu biti razlicite konstrukcije, sa gomile stensld materijal zahvata sa strane, upravo kako je to prikazano na slici 176..:. J i c. Zahvaeeni materijal zahvatnim organima nay· laci se na prihvatnu plocu sa koje ga prihvata lancani grabuljar i odvozi do transportnog sredstva.

6

4

2

3

(

-.. .

\

~

I X

\ \

Slika 178. Utovarna maSina sa polugama za zgrtanje. 1 poluge,2 ceona kosa ploca. 3 grabuljas· ti transporter, 4 - cilindri za bocno pomeranje transportera, 5 - gusenice i pogon. 6 - cilindri za pomeranje ceone ploce Dole - kinematska ~erna rada poluga pri zgrtanju materijaia.

233 .

Prema obliku i nacinu rada zahvatnog organa ovaj tip utovarnih rnaSina najcesce se izraduje ujednoj od sledeCih varijanti: sa radnim organom u vidu poluga za zagrtanje, sa beskonacnim lancem i konzolarna za zahvatanje i sa radnim organom za zahvatanje u obliku izbrazdanih diskova. Od svih ovih maSina u nasim rudnicima najviSe su u primeni maSine sa poluga-. rna za zgrtanje sto je i razlog da ee iste biti detaljnije obradene. Utovarne maSine sa polugama. Ova vrsta masina najsire je rasprostranjena kod utovara stenskog materijala sa niZim vrednostima mehanicke cvrstoce, sto je raz­ log veliki kapacitet masine i moguCnost primene i kod hodnika malih dimenzija. Ovaj tip utovarivaca, za zagrtanje materijala poseduje dye poluge (sape) zglobno vezane i ekscentrino postavljene na disku za njihovo pokretanje (v. s1. 178). Pomocu ovih poluga zahvaeeni stenski materijal navlaci se na grab uljasti transporter, koji ga odvozi do sredstva za utovar. Utovarac radi tako sto se svojim kosim prednjim delom, zahvaljujuCi samostal­ nom sistemu za kretanje na gusenicama ill gumenim tockovima, utiskuje u gornilu rna­ terijala, koji poluge, naizmenicno jedna pa druga, navlace na grabuljar, pomocu koga se materijal tovari u transportno sredstvo.

0

TABELA 65. Sirina zahvata masine sajednog mesta, m

Ucinak, t/min.

Marka ili tip 1

Dimenzijc rna;ine, mm Duiina

Sirina

Vbina

Sjt!uinjene Arnericke Driave (Dfuj)

1-2,5 5-10 1-1,8 11,6 11,6 20,0

8-BU

ll-BU 12-BU 14-HR 18-HR 19-HR

1,4 2,5 1,5 2

7,3 7,6 6,8 8,5 7,8 9,1

1,4 2). 1,5 2,4 2,4 3,0

0,9 1,3 0,7 1,3 1,7 1,7

7). 7). 8,3 6,4 7). 5). 4,5

1,8 1,8 2,2 1,7 1,3 1,0 1,0

1,7

1,7 1,8 1,1 - 2,4 I,D - 2). 1,4 - 1,9 0,7

I,D

Sovjctski 5!i vez

PMU-l

PMU-2

UP-2 UP-3 MPL-l MGL-l MGL-3

1,0 1,0 1,5 1,3 0,8 0,4 0,5

LZV-30

1,5-2,0

1,8 - 4). 2,0 4,2 2). 1,7 1,4 1,0 1,0

- 2,0 - 2,0 2,0 1,5 I,D - D,S - 0,6

Narodna republika Poljsl-..a

f

I

1,6

I

6,4

I

1,5

I

O/J

Tabelarni prikaz tehnickih karaktcristika utovarnih maSina sa Sapama nekih svctskih proizvodaca.

234

1,8

Pogon ovih maSina je elektricni, dok su komande hidraulicne. ZahvaljujuCi hidra­ ulicnim komandama omogueeno je maSini da se horizontalno zaokreee na obe strane za oko 45°, cime je maSina osposobljena da zahvata materijal po citavoj sirini prosto­ rije. Utovarne maSine, koje su za kretanje opremljene gusenicama, sposobne su da vrSe utovar i pri izradi kosih prostorija, ukoliko uspon ill pad ovih prostorija nije veci od 10°. U dobre strane ove masine mogu se nabrojati: veoma visoke manevarske sposob­ nosti, mogucnost radnog organa da razbija veee komade, veliki ucinci i mogucnsot da nesmetano radi u zajednici sa vagonetom ill transportnom trakom i grabuljarem. Metlu nedostatke spadaju: slozenost konstrukije, narocito sistema za pokretanje poluga, loSe obezbetlenje kanala grabuljara od zaglavljivanja lanca i znatno opterecenje poda, sto izaziva posebne teSkoee kod slabih podina. Tehnicke karakteristike ovih masina razlicitih svetskih proizvotlaca prikazane su u tabeli 65.

12.2.3.2.3.1. Vreme trajanja utovara i uCinak I u ovom slucaju vreme trajanja utovara sastavljeno je od vremena iskoriS6enog za utovar (T 1) i vremena potrebnog za manevre i premestanje mehanizacije (T 2 ), 810 se da prikazati obrascem: T

= Tl

+ T2 , casova.

Vreme utovara funkcionalno je vezano sa kolicinom rnaterijala koja se mora utova­ riti (Q) i kapaciteta primenjene utovarne maSine (A). OD konstrukcije rnaSine i njenih dimenzija zavisi kapacitet i isti se kod primene utovamih maSina sa polugama moZe pro­ racunati po obrascu: A = 60 . q . n . N . kv' m 3 / cas gde je:

q

. kolicina materijala koju mogu da zahvate sapre (zgrtala), a koja se moZe

odrediti po obrascu

q = Q • k . a, m 3

Q

h a N n kv -

radna duZina zgrtala (0,4';- 0,55 m), visina zgrtala (0,1 .;- 0,125 m), srednja Sirina sloja materijala ispred zgrtala (0,1';- 0,12 m), broj pokreta zgrtala u minutu,(za ugalj: 35+45; za stenu: 30) broj zgrtala (u ovom slucaju 2), koeficijent iskoriscenja masine, zavisi od nacina otpreme materijala, 0,3.;- 1,0. 235

12.2.3.3. Utovarno-transportna mehanizacija Pri izradi podzemnih prostorija, posebno u otkopnom polju rudnika metala i neme­ tala, veoma efikasne su se pokazale utovarno-transportne maSine. To su masine koje su sposobne da izvr~e samoutovar i prenos zahvaeenog ill utovarenog materijala do mesta istovara (obiCno je to sipka ill neko vece transportno sredstvo). Savrmene masine ovakvog tipa najcesee su za kretanje opremljene gumenim tockovima a pokreee ih: pneumatsk1 motor ill dizel-motor. Zahvaljujuci njihovoj velikoj pokretljivosti, kod uklanjanja materi­ jala na kraCa odstojanja, ovakve masine su se pokazale veoma eftkasne. Prema nacinu ra­ da utovarno-transportne maSine izraduju se u dye varijante. ledna od varijanti izraduje se u obliku samohodne masine opremljene utovarnom kasikom manje zapremine i prevrtljivim sandukom veee zapremine (v. s1179). Uz pomoc utovarne kaSike, koja zahvata materijal sa gomile i preko sebe ubacuje u sanduk semsten pozadi, vrSi se ut?var sadnuka sve dok se ovaj ne napuni. Kada se sanduk napuni odvozi se do mesta predvidenog za pramjenje. Pogon ovih masina obiCno je na sabijeni vazduh, rna da kod vecih masina pogon moze biti i na dizel motor. Kapacitet masina zavisi od vell­ cine sanduka, brzine kretanja maSine i duZine transporta. Na dijagramu s1180. prikazana je zavisnost kapacitetaa ovakve mehanizacije od duZine prevoza za utovarno-transportnu rnasinu T2GH .proizvodnje Atlas copco. Ova varijanta utovamo-transportnih rnaSina

Stika 179. -Utovarno-transportna ma.sina sa sandukom (T2GH)_

236

rril/h

40 35

.. 0

30

~

-­.. 'u 0

25

::J

~

0

Q.

0 ::;::

200

150 125 100 RastoJanje u m.

175

75

50

25

Slika 180. Dijgram uticaja dutine prevoza na kapacitet utovarno-transportne mehanizacije sa sandukom. (T2GH Atlos Copco).

obicno se izraduje manjih dimenzija (do 3 m 3 zapremine sanduka), ito je cini podes­ nom kod izrade horizontalnih prostorija manjih poprecnih proflla. Na slici 181. prikaza­ na je jedna ovakva mamna u radu i faze rada: utovar-transport-istovar. Ovu vrstu maiina proizvode proizvoaaci rudarskih mamna u razlicitim zemIjama, od kojih Ce u tabeli 66. biti prikazani proizvodi sarno nekih proizvoaaca. TABELA66. Marka ill tip

Zapremina koSa, m 3

Zapreimna sanduka, m3

Pogon

Brzina kretanja, km/cas

Dimenzije maiine, m DuZi-

na

Suina

2/) 3,6 8,3 3,0 4,5

1,8 2,2 2). 1,4 1,9

Visi­ na

Svedska (Atlas Copco)

Expascoop

I

Vazd.

Vazd.

Dizcl

Vazd.

Vaztl.

1,0 2,2 5,0 0,75 1,8

0,13 0,50 1,00 0,12 O,lO

Cavo 310 Cavo 510 Cavo D710 T2GH T4G

Sjedinjene Americke Driave (Dioj) 1,0

I

8,7

I

Dizel

I

Vazd.

I

Sovjetski Savez 1 PDN

I

5,0 5,0 10 - 20 5,4 3,6

0,3

I

1,8

I

2,3 2,7 2,9 2,3 2,4

30

I I I

2,6

5,0

I I

I

1,9

9,9

4).

3,0

2,4

Tabelarni prikaz tehnickih karakteristika utovarno.uansportne mehanizacije sa sandukom nekih proizvodaca

237

....,......

Slika 181. Serna fada sa utovarno-transportnorn mehanizacijom sa sandukom.

Druga varijanta utovarno-transportnih maSina odlikuje se utovarnom kasikom veli­ ke zapremine (do 8 i vise m 3), sa kojom se vrsi zahvatanje materijala i u kojoj se materijal nalazi za citavo vreme prevoza. Na mestu istovara pramjenje kasike obavlja se njenim prevrtanjem. Odlika ove masine u odnosu na pr~dhodnu ogleda se u tome sto se punjenje kaSke obavlja jednim zahvatom, cime je vreme punjenja svedeno na minimum. Na slid 182. vidi se jedna ovakva maSina u radu. I u ovom slucaju kapacitet masine zavisi od veli­ Cine kasike, duZine puta i brzine kretanja. Pogon ovih masina je na dizel-motor a kretanje se ostvaruje uz pomoc gumenih tockova (pneumatika). Ovakve utovarne maSine obicno sluze za utovar i prevoz u hodnicima vecih poprecnih preseka, i to najcesce pri izradi tunela iii komora veCih dimenzija.

Slika 182. Utovarno-transportna masina sa kasikom velike zapremine.

238

Odlika svih ovih maSina je velika pokredjivost, visok kapacitet. znatne manevarske sposobnosti i potreba za minimalnom radnom snagom (1.3 rukovanje je potreban sarno 1 radnik). S obzirom na navedene dobre osobine ova mehanizacija sve vi~e se primenjuje u podzemnom radu, narocito u onim slucajevima kada se prevoz obavlja na laa Cim rastojanjima. Najpoznatiji proizvoaaci ovih maSina su americke flIme Dzoj (Joy), Wagner, Katerpilar, po cijim llcencama proizvode mnoge evropske fabrike. Od evropskih proizvo­
Zaprcmina ko~, m 3

Nosivost ko~,

k/!

G-ST-I G-ST-I 1/2 G-ST-l I/2A G-ST-2 G-ST-2B G-ST-3 G-ST-4 A G-ST-4 B G-ST-5 A G-ST-5 B G-ST-5 SL G-ST-8 V G-ST-8 A G-ST-ll

0,76

Snaga motora, KS

1300

Dimcnzijc matinc, m DuZina

70

Sir ina

Visina

1,9

1,1 1,3

1,15

2000

70

-

2,5

1,15

2000

70

-

1,9

1,1

1,50 1,50 2,30 3,00 3,00 3,80 3,80 4,50 5,60 5,60 8,50

2700 2700 3700 5450 5450 6800 6800 6750 7650 12000 12000

70 70 130 130 130 174 174 174 174/225 225 225

1,9 1,5 2,1 2,5 2,1 2,5 2,1 3,3 3,3 2,6 3,3

1,6 1,4 1,8 1,5 1,8 1,5 1,8

-

-

-

1,3 1,6 2,0 1,9

Prikaz tehnickih karaktcristika utovarno-transpodnih mdina sa ko~em velike zapremine (GRR, SR Nemackll).

1.2.2.3.3.1. Vreme trajanja utovara i uCinak

Utovamo-transportna mehani1.3cija po nacinu rada razlikuje se od utovame mehani­ 1.3cije, jer osim operacije vezane 1.3 utovar obavlja i operaciju transporta, za vreme koje proces ufovara se ne obavlja, te sa stanovista utovara postoje prekidi u radu. Od dunne prevo1.3 i vremena potrebnog za istovar materijala 1.3visi i duZina ovih prekida. S obzirom da se kod utovarno-transportnih maSina sa sandukom punjenje sanduka obavlja na na~in opisan k;od rada utovarne maSine sa kOSem, a koji se razlikuje od nacina utovara i rada utovarno-transportne maSine sa kaSikom velike 1.3premine, to Ce vreme i ucinak ovih grupa utovarno-transportnih maSina biU proracunat po razlicitim obrascima.

239

a) Kod primene masina sa sandukom Vreme trajanja uklanjanja materijala moguCe je proracunati po vee poznatom ob­ rascu: T gde su: T 1 T2

T] + T2 ' casova

vreme utovara, vreme transporta, istovara i manevara.

Vreme utovara (T 1) moguCe je proracunati na nacin kako je to pokazano u poglav­ lju (12.2.3.1.2.1.), po jednom od prikazanih obrazaca. Medutim kako vreme trajanja tran­ sporta, istovara i manevara zavisi od: vrste i tipa utovarno-transportne masine, manevar­ skih sposobnsoti i duZine puta, to ovo vreme zavisi od svih ovih velicina i moze se prika­ zati obrascem: '

gde su: tl

vreme vomje punog vozila, vreme istovara, vreme vomje praznog vozila i vreme potrebno za manevre oko pripreme masine za punjenje i pramjenje sanduka.

b) Kod primene masina sa kaSikom velike zapreruine Kapacitet (uCinak) na utovaru i transportu kod ove vrste utovarno-transportnih rna­ Sina moguCe je proracunati po obrascu: !

A=

gde su: q kn Tc -

zaprernina kasike, m3 koeficijent punjenja kaSike i vreme trajanja jednog ciklusa, sec.

Koeficijent punjenja kaSike kre6e se u granicama od 0,6 do 1,2, pri cemu nize vred· nosH odgovaraju cvrstim izdrobljenim stenarna, a viSe vrednosti slabim i sitnijim stenskim rnaterijalirna. Vreme trajanja jednog ciklusa moguceje proracunati po o?rascu:

gde su: tl t2 t3 t4

t5 240

vreme punjenja kaSike (8 -::- 15), sec. vreme vomje punr 5 vozila, sec. vreme istovara ( 3 -::- 5), sec. vreme vomje praznog vozila do cela radilista sa spustanjem kasike,sec. vreme potrebno za pripremu za utovar (10 -::­ 15) sec.

Kod rada ovih masina, na njihov ucinak posebnog uticaja ima granulometriski sas­ tav. Uticaj granulometriskog sastava na kapacitet utovara za razlicita rastojanja prevoza prikazaQ je na slici 183. Krive prikazane na navedenoj slici izrailene su za razlicite % negabaritnih komada (1-0%, 2 - 10%, 3 - 20%,4 - 30%), pri cemu su negabaritni komadi smatrani svi oni komadi cija je prosecna velicina veea od (0,2 + 0,4) Qk, pri cemu je sa Qk oznacena sirina kaSike.

o

20

40

60

80 L ,m

Stika 183. Uticaj granulometriskog sastava i duZine prevoza na kapacitet utovarno-transportne mehanizacije. % negabarita: 1 - 0%,2 - 10%,3 20%.4 30%.

12.3. UTOVAR U KOSIM PROSTORIJAMA Utovar rniniranog materijala pri izradi kosih podzenmih prostorija daleko je sloze­ niji nego u horizontalnim prosotrijama, Sto je razlog da se mora sa posebnom paZiljom prouciti. U zavisnosti od toga dali se prostorija izraduje uskopno iIi niskopno potrebno je razlikovati ova dva slucaja i razmatrati ih posebno. 18to tako i u zavisnosti od nagiba prostorije koja se izraduje zavisiee nacin utovara i mehanizacije koja se mote jprimeni­ tt Iz ovih razloga posebno ce se razrnatrati utovar i otprema materijala sa cela radiliSta za siucaj da se prostorija radi uskopno a posebno kad se prostorija radi niskopno. 241

,J...[""

12.3.1. UTOVAR I OTPREMA MATERIJALA KOD USKOPNE IZRADE Ugao nagiba pri uskopnoj izradi kosih prostorija, kada je u pitanju ne sarno tehno­ logija rada vee i kada je u pitanju i uklanjanje stenskog materijala, ima posebnog znaeaja i utiee na izbor naeina odstranjivanja stenskog materijala sa eela radilista. Prema ovom uglu sve prostorije u toku izrade mogu se podeliti u tri osnovne grupe sa blagim usponom, do 10° sa velikim usponom, od 10° 7 45° - strme, preko 45°.

12.3.1.1. Utovar i uklanjanje materijala kod izrade uskopa sa blagim usVonom. U ovakvim slucajevima, kada uspon ne prelazi 10°, moguCe je organizovati utovar rueno iii uz pomoe utovarne mehanizaije. Kao transportno sredstvo, i u jednom i u dru­ gom slucaju, najcesCe se koristi grabuljar ill traka. Pri izradi uskopa, kao transportno sred­ stvo vagonet se primenjuje sarno izuzetno, s obzirom da njegova primena iziskuje veoma dobro osiguranje. Ukoliko se vagonet i primenjuje tada se najcesee koristi za njegovo pokretanje sistem Zicare sa prednjim i zadnjim ui.etom iii vitao. Iedna ovakva serna prika­ zana je na slici 184. ~----===---'------

o

0

do 10°

~

Slika 184. Koris6enjc vagoncta kao sredstva za prevoz materijala k()d uskopne izrade kosih prostorija.

Rucni utovar primenjuje se sarno u slueajevima kada se uskopi izgraduju malog profila, te nije moguCe zbog skucenih radnih uslova koristiti mehanizaciju, ill u slucajevi­ rna kada su duZine uskopa male, a vreme izrade nije ograniceno. Nacin utovara je isH kao i kod izrade horizontalnih prostorija ..Radi lakseg utovara moguCe je koristiti ram­ Cite konstrukcije pretovaraca, s tim sto ovaj mora biti dobro osiguran. Kod mehanizovanog utovarao obicno se koristi za utovar mehanizacija sa kon­ tinualnim delovanjem, i to utovarac sa polugama. Ova utovarna mehanizacija obicno radi u zajednici sa grabuljarem, s obzirom da njegovo nastavljanje iziskuje manje vremen­ ske gubitke. Na slid 11::>4 prikazallaje tehnologija utovara i otpreme materijala u ovakvim slucajevima. U izvesnim slucajevima nije iskljucena ni primena skrepera, ali u savremenim uslovima kod izrade uskopa sa blagim usponom ova vrsta mehanizacije se izbegava, sob­ zirom da iziskuje posebne poloZaje i medusobne odnose izmedu prostorije iz koje se izrada zapocinje i samog uskopa. Osim toga suvise velike duZine skreperovanja mogu se negativno odraziti i na diinenzije prostorije, i to narocito ako je podina slaba.

242

12.3.1.2. Utovar i uklanjanje materijala kod izrade uskopa sa velikim usponom. Prilikom izrade uskopa izmedu 10" i 45° minirani materijal obicno ostaje na mes­ tu zbog nedovoljnog nagiba da se na niZe kreee gravitacijom. U ovakvim slucajevima ukla­ njanje stenskog materijala sa cela radillsta i njegov transport d uz uskopa do mesta uto­ vara, u odabrano transportno sredstvo, izvodi se uz pomoc skrepera. Pri ovome na raspola­ ganju nam stoji nekoliko organizacionih serna, od kojih su tri prikazane na slici 185.

b)

Slika 185. Seme koriseenja skrepera kad uskopne izrade kasih prostorija.

U slucaju pod a) odvozni hodnik nalazi se ispod uskopa i sa istimje vezan sipkom. Kod ovakve seme skreperom se materijal prevlaci od cela otkopa do usta sipke, iz koje se pune vagoni ill transport organizuje na neki drugi nacin. Dobra strana ovakve seme og­ leda se u cinjenici da bunker omogueava neprekidan rad skrepera i smanjuje zadrtavanje kompozicije prilikom punjenja. U slucajevima pod b) i c) odvozni hodnik preseca uskopnu prostoriju. 8tO omogueava da se direktno skreperom materijal sa cela radillSta prevlaci do hodnika. U ovakvim slucajevima materijal se moze direktno tovariti u transport no sredstvo ill odlaga­ ti na pod prostorije, odakle se materijal tovari u transportno sredstvo na jedan od opisanih nacina utovara u horizontalnim prostorijarna.

243

:\.["'

12.3.1.3. Utovar i uklanjanje materijal kod izrade strmih uskopa. U ovakvim slueajevima materijal se duz vee izradene prostorije kreee gravitaci. jom, cime je vee prirodnim uslovima obezbedeno uklanjanje materijala sa cela radilista i njegov transport duz prostorije. Kod izrade ovakvih prostorija, pri dnu uskopa, formira se gornila koja se uklanja na jedan od naeina opisanih kod horizontalnih prostorija. Na sli ci 186. sematski je prikazan naCin uklanjanja materijala u ovakvim slueajevima, kada se~ za transport koristi sipka.

Stika 186. Serna uklanjanja rnaterijala kod made strrnih uskopa.

12.3.2. UTOVAR I OTPREMA MATERIJALA KOD NISKOPNE IZRADE

Utovar materijala kod niskopne izrade kosih prostorija, zahvaljujuei na nize nagnu­ tom poloiaju prostorije, slozenijije od radova kod utovara pri izradi horizontalnih prosto­ rija. I u ovom slucaju izbor mehanizacije i tehnologije utovara zavisi od pada. Prema ugiu nagiba prostorije sredstva utovara se mogu grupisati prema sledeeem : . za blago nagnute prostorije, do 10° za srednje nagnute prostorije od 10° do 25° za jako nagnute prostorije, od 25° do 45° i za strme prostorije, preko 45°. 244

12.3.2.1. Rucni utovar Ru15ni utovar se moze koristiti u svim slucajevima bez obzi.ra na nagib prostorije, s tim sto je neophodno da nagibu prostorije bude prilagoueno sredstvo transporta. 1 u ovom slucaju, nacin utovara i sredstava utovara su isti kao i oni koji su opisani kod utovara u horizonalnim prostorijama. Meuutim, s obzirom na nepovoljnije radne uslove (skucen prostor i rad pod nagib0I!l) ucinak utovara je u ovakvim slucajevima nin, 0 cemu je neophodno voditi racuna.

12.3.2.2. Polumehanizovani utovar Polumehanizovan utovar cesto se susreee kod niskopne izrade podzemnih prostori­ ja ciji pad nije veei od 18 0. Primena pretovarivaca kod utovara u ovakvim slueajevima, u odnosu na rueni utovar, obezbeauje ucinke koji su za 1,2 do 1.3 puta Vl'Ci. Prema nekim autorima u ovoj kombinaciji pretovarae daje najbolje pokazatelje kada pad prostorije nije veei od 10°

12.3.2.3. Mehanizovani utovar. Mehanizovani utovar iskljucivo zavisi od pada prostorije, te od ovog elementa zavi­ si i koja mehanizacija se moze koristiti.

12.3.2.3.1. Btago nagnute prostorije Za blago nagnute prostorije (do 10° a izuzetno do 12°) mogu se koristiti utovar­ ne masine sa polugama ukoliko se kreeu na gusenicama. TehnoloSka sema u kombinaciji sa grabuljarem prikazan je na slici 187. Isto tako veoma uspesno se moze koristiti i utovar­ A-A

Stika 187. Serna uklanjanja rnaterijala kod niskopne izrade blagonagnutih kosih prostorija. 1 utovarac sa polugarna, 2 grabuljasti transporter.

245

na lopata ukoliko se na zadnje tockove postave dva bubnja i nanjih pricvrste celicna uzad, ciji su drugi krajevi ucvrsceni u pod prostorije iznad masine, na 25 do 30 m. (v. s1. 188). Skreper se kod ovakvih prostorija veoma retko primenjuje zbog malog ucinka u odnosu na druge maSine.

Slika 188. Serna uklanjanja rnaterijala kod niskopne made blagonagnutih kosih prostorija uz pornoc utovarne lopate.

Slika 189. Serna [ada skrepera kod izrade jako nagnutih prostorija. 1

246

skip.

12.3.2.3.2. Srednje nagnute prostorije Kod utovara u siednje nagnutim prostorijama, zbog velikog pada, utovaraci za horizontalne prostorije se ne mogu koristiti bez predhodnih prilagodavanja konstrukcije novim uslovima. Izuzetak predstavlja skreper, koji i pored svog osnovnog nedostatka, u uporedenju sa ostalom utovarnom mehanizacijom (znatno manjim kapacitetom), u ne· dostatku specijalno konstruisanog utovaraca (grabilice za kose pro$torije) predstavlja jedino utovarno sredstvo. TehnoloSka serna rada skrepera u zajednici sa skipom predstav­ ljena je na slid 189. 12.3.2.~.3.

Jako nagnute i stnne prostorije

Prilikoin'izrade jako nagnutih i strmih prostorija (iznad 35°) sa uspehom se koristi teleskopska grabilica za kose prostorije, ciji izgled se vidi na slici 190. Kao transportno sredstvo koristi se 1,lZ om masinu skip, sto je i vidljivo sa navedene slike. I utovarna rna­ sina i skp krec u se po paralelnim kolosecima, sto im omogueava izvesnu slobodu kreta· nja i poveeava stabilnost. Zahvaljujuci hidraulicnom sistemu komandovanja grabilici je omogueeno da zahvata materijal po citayoj pOVIsini cela radilista. Princip rada ove gra­ biIice je istovetan principu rada grabiIice za utovar pri izradi vertikalnih prostorija.

Stika 190. -Serna fada grabilice za kose prostorije. 1 - grabilica, 2 teleskopski nosac, 3 - 5 cilindri za rnanevrisanje, 6 izvozni skip.

247

Od posebnog znaeja potrebno je da se nagIasi da kod transporta materijala, do pada do 18° moguce je koristiti traku, do 25° grabljar i vagonet, a preko 25° neophodno je za prevoz materijala koristiti skip. Na slici 191 prikazan je jedan skip u radu u kombinaciji sa menim utovarom.

Stika 191. Serna prirnene skipa kod transporta rnaterijaia pri izradi strrnih prostorija.

12.4. UTOVAR UOKNIMA Utovar kod izrade okana predstavlja jednu od najd uZih radnih operacija u tehno­ loSkom procesu i obuhvata od 50 .;. 70% od ukupnog radnog vremena ciklusa. Utovar mo­ ze biti rucni ill uz pomoc masina.

12.4.1. RUCNI UTOVAR Rucni utQvar sada su gotovo potpuno zamenile, za ovu svrhu specijalno konstrui­ sane rnasine, ali isti se jos zadrZao sarno u slucajevirna kada se izraduju okna rnalih pop­ recnih preseka, male dubine i u specijalnim uslovima. Kod rucnog utovara za zahvatanje rnaterijaIa sa gornile koristi se lopata za sitniji materijal ill specijalna klesta, kada su u pitanju veci komadi stene (v. sl. 192). Utovar se vrsi u za ovu svrhu specijalno izradene sudove poznate pod imenom vedra (v. s1. 200). Ucinak kod rucnog utovara u oknirna je znatno niZi od ucinka na izradi hodnika, a zavisi od: velicine vedra, granulometrijskog sastava materijaIa, broja zaposlenih radnika, velicine okna, uslova rada,dubine okna i dru­ gih uticajnih cinilaca (temperatura, voda i s1.). Srednja vrednost ucinka radnika u smeni krejee se od 4 .;. 6 m 3 , rna da u posebno povoljnim uslovima ucinak zaposlenih na utovaru moze da iznosi i oko 7 m 3 • 248

Od svih nave denih uticajnih einilaca, ne sarno kod ruenog utovara ve~ i kod utovara sa utovarnim maSinama, najznaeajniji einilac je granulometrijski sastav materijala i njegov raspored. Prema izvdenim ispitivanjim a stepen izdrobljenosti stenskog materijala po du­ bini je razlieit i mogure ga je podeliti u tri zone. Prva zona (najvisa) izdvaja se najbolje usitnjenim materijaiom sa ujednaeenim granulometrijskim sastavom. U ovoj zoni obieno nije potrebno naknadno usitnjavanje komada stna. U odnosu na ukupnu masu obim mate­ rijala u ovoj zoni krere se od 40 -;- 50%. U ovoj zoni ueinak na utovaru, u odnosu na srednji ueinak (koji se moZe oznaeiti indeksom 1 ,0) moze se iskazati indeksom 1,15. Oruga zona (srednja) sadrZi oko 40% materijala od ukupne kolieine koju treba utovariti i u ovoj zoni uslovi za utovar su nesto nepovoljniji, jer komadi stena nisu nvise onako ujednaee­ tU i zbog pove~nog broja komada ve~ih\dimenzija neophodno je naknadno drobljene. U ovoj zoni ucinak na utovaru je nesto niZi. i moZe se prikazati indeksom 0,95. Tre~ zona (najniZa) sadrzi do 20% materijala, od ukupne kolicine koju treba utovariti, procenat ko­ mada koje treba usitnjavati je najveci i zbog toga i ueinak na utovaru je najniZi.. Uei­ nak u ovoj zoni m9ze se iskazati indeksom 0,75.

a)

b)

-,--' / /

/~ ,

'

c)

Slika 192. Sema utovara u oknu. a) rucni, b) po!umehanizovani, c) k!este.Za tovar vecih komada.

TehnoloSka serna rucnog utovara prikazana je na slid 192a. Materijal utovaren u vedro, pomocu celicnog uleta i vitla, izvlaei se na povrsinu gde se vrm istovar. Prazno ve­ dro pomo~u istog vitia sptiSta se na dno okna, gde se proces punjenja ponavlja. Radi ubrzanja procesa utovara obieno se za izvlaeenje materijala koriste 2 do 3 vedra, tako dok . se jedno vedro puni drugo se izvlaci na povrsinu. Da bi se radnici zastitili od pada komada iznad dna okna postavlja se za§titna platforma.

249

'

Zapremina izvoznih vedara kod ruenog utovara obieno se kreee od 0,1 do 0,5 m 3. Veee zapremine nisu preporueljive s obzirom na povecanu visinu dizanja materijala pri utovaru, sto nepovoljno utiee na ueinak. Izuzetno kod rucnog utovara zapremina vedra moZe da iznosi do 1 m3 . Pricvrscivanje vedra za celie no uZe ostvaruje se uz pomoc specijalno za ovu svrhu konstruisane kuke, eiji se izgled vidi na slici 201.

12.4.2. POLUMEHANIZOVANI UTOVAR Polumehanizovani utovar kod uklanjanja materijala u oknima gotovo je istovetan sa rucnim utovarom, jedino sto se umesto ruene lopate za zahvatanje materijala koristi mehanicka lopata. Mehanicka lopata sastoji se od jednog sanduka otvorenog sa prednje strane, koji se povlaei posredstvom uzeta koje se namotava i odmotava na vitao. Povlace­ njem mehanieke loapte po gomili materijala dolazi do punjenja sanduka kame, slicno pu­ njenju sanduka skrepera, posle cega se posredstvom istog vitIa kasika sa materijalom dize iznad vedra i prevrtanjem vrsi utovar. Svim manevrima rukuje radnik kome na raspolaganju stoje elektricne komande vezane za vitao. Na sliei 193 prikazanaje mehanie­ ka lopata, dok na slid 192 b vidi se tehnologija utovara.

Slika 193. Serna rada kod koriSeenjarnehanicke lopate (polurnehanizovanog utovara).

250

Kod primene mehanicke lopate rad na utovaru, u odnosu na rueni utovar,je znat­ no lak~i a ucinci veci. No i pored toga ~to se kod koriSeenja mehanicke lopate postize veCi ucinak i bolja humanizacija rada, ista se veoma retko koristi, zbog skucenosti prostora.

12.4.3. MEHANIZOVANI UTOVAR Mehanizovan rad na utovaru, kod izgradnje okana, postiZe se primenom utovar­ ne mehanizacije, koja se prema elementu kojim se zahvata materijal deli u dye osnovne grupe: sa grabilicom i utovarnom lopatom. Za sada najvecu primenu ima utovarna mehanizacija sa elementom za zahvatanje materijala u obliku grabilice, dok mehanizacija sa elementom za zahvatanje materijala u obliku utovarne lopate ogranicena je samo naokna velikog proflla. S obzirom da su u praksi u upotrebi oba ova tipa utovarne mehanizacije isti ce biti odvojeni i obrat1eni.

12.4.3.1. Utovarne rna sine sa grabilicorn Ova VIsta utovarnih masina sastoji se od utovarnog elementa poznatog pod imenom grabilica, uret1aja za sp~tanje i dizanje grabilice (najcesee vitla) i pokretne skele. Grabilica se sastoji od vise pokretnih elemenata zglobno vezanih tako da se mogu lako pokretati pri otvaranju i zatvaranju. Na slici 194. vidi se konstrukcija i izgled grabi­ lice i segrnenata. Da bi se ostvarilo pokretanje segmenata grabilice ista je opremljena 5

Stika 194. Grabilice za utovar u oknu. a) sa tri, b) sa 6 segmenata.

251

sistemom za pokretanje; koji obicno radi na klipnom principu. Prema broju segmenata grabiIice mogu biti sa dva iIi viSe segmenata. Prema vrsti energije koja se koristi za pokre­ tanje segmenata grabiIice, grabiIice mogu bit konstruisane za rad na: sabijeni vazduh, hi­ drauliku ili pom06u uzeta. Savremene konstrukcije gotovo iskljucivo koriste se ill hidraulikom ill sabijenim vazduhom, ima nesumnjivih prednosti u odnosu na grabillce sa uzetom (jednostavnija i sugurnija regulacija i rukovanje, laklle konstrukcija i s1.). Prema zapremini grabiIice ova vrsta utovarne mehanizacije proizvodi se: do 0,2 m 3 • - male zapremine, od 0,2 + 0,5 m 3 - srednje zapremine i preko 0,5 m 3 - velike zapre­ mine. Tehnicke karakteristike grabillca so\jetske proizvodnje prikazane su u tabeli

68. TABELA68. Marka iii tip

-

Zaprcmina grabilicc, m3

Prceni!\' grabilicc pri ccljustima, mm

Otvorenim

Visina grabilice, mm

Zatvore­ nim

Minimal­ na

Mahi­ mama

Grabilicc male zaprcminc BC-lu BC-3 KS-3 BC-5m

0,11 0,05 0,14 0,20

1305 980 1670 1800

1050 820 1140 1240

4180 3395 4360 -

6680 6295 6860 9905

Gr.tbilit:e srcdnjc i vclikt! zaprcmine PG PGA-2 Velika gr Krivbas

0,50 0,70 1,50

-

-

-

-

Tchnicke karaktcmtike grabilica sovjctsh proizvounje.

Prema nacinu rukovanja grabillce mogu biti: sa rucnim upravljanjem (to je slucaj sa grabilicama male zapremine) i mehanickim upravljanjem (svi ostali slucajevi). Nacin zahvatanja materijala grabillcom uglavnom se moZe podeliti u dye faze. U prvoj fazi segmenti grabillce prodiru u materijal do dubine koja odgovara teZini grabillce ill energiji pada. U ovoj fazi segmenti grabilice su otvoreni. U drogoj fazi, pod uticajem mehanizma za zastvaranje celjusti, grabilice se zatvaraju, pri cemu iz mase zahvataju izvesnu kolicinu materijala ogranicenu segmentima. Ovako zahva6en mateijal se pomocu sistema za pokretanje grabilice dovodi do iznad vedra i otvaranjem celjusti istovaruje. TehnoloSka Serna utovara u oknirn uz pomoc grabiIice prikazanaje na slici 195. Pokretna skela, na kojoj je pricvrseena grabiIica, moze biti konstruktivno re­ ~ena na dva nacina, i to: ~to 6e biti ugradena u radnu platformuokna(v. sI.195a),ilikao posebna konst-rukcija P9stavljena uz bok okna, kao ~o je to prikazano na slici 195b. U

252

prvom slucaju na radnoj platformi ugraden je vitao i preko sistema koturova prebaceno uze za ciji donji kraj je privezana grabilica. Odmotavanjem i namotavanjem uzeta na vitao, regulise se dizanje i spustanje grabilice. Rucnim ..f,0meranjem grabilice po poprecnom profilu okna ostvaruje se zeljeni poloiaj za zahvatanje iii istovar materijala. Za slucaj da u oknu treba postaviti veci broj grabilica tada svaka od grabilica mora biti opremljena sopstveim vitlom.

ol

b)

Slika 195. Serna rada grabilice. a) sa centralnorn, b) bocnorn platforrnorn.

U drugom slucaju pokretna skela postavlja se uz jedan od bokova okna i ista je opremljena katarkom preko koje je prebaceno uze za ciji kraj je pricvrs6ena grabilica. Katarka je zglobno vezana za skeIu, 5tO joj omoguCava da veoma Iako menja poloiaj i dozvoljava postavljanje grabilice u bilo koji poloiaj u oknu.'Na ovaj nacin omogureno je da grabilica zahvata materijal po citavoj povrsini okna. Za rukovanje grabilicom potreban je najmanje jedan radnik.

253

U slucajevima kada se okno izraduje sa vecim stepenom mehanizovanosti, tada se za utovar primenjuju grabillce sa mehanickim rukovanjem. Na slid 196 prikazan je jedan ovakav sistem sa vise grabilica. Kod ovog sistema pomeranje grabilice u zeljeni poloZaj ostvaruje se pomocu pokretne platforme koja se krece po specijalnim sinama, cime joj je omogueeno menjanje polozaja i poveeana pokretijivost. U ovom slucaju svaka grabill. ca, u zavisnosti od slobode kretanja, ima svoj sektor. U zavisnosti od velicine okna i ve­ licine sektora svake grabilice zavisiee i potreban broj grabillca. Na slid 197. prikazani su sektori radijusi zahvatanja, kada je utovar organizovan sa tri grabillce. I u ovom slucaju za izvoz materijala koristi se vedro odgovarajuCe zapremine.

Stika 196. Serna utovara sa vccirn brojcrn grabilica.

Slika 197 Podda okna na scktor\,! pn:JI1
254

U poslednje vreme vrseni su eksperimenti sa grabilicama velike zapremine, koje imaju zadatak da zahvaeeni materijal direktno iznose na povrSinu. U ovakvim slueaje­ virna preenik zahvata grabilice nesto je manji od precnika okna. Jedna ovakva konstruk­ cija prikazana je na slid 198. Prema dosadasnjem iskustvu ove grabilice bile su u mogulS­ nosti da zahvate i izvezu materijal od oko 96% od ukupne kolieine, dok je ostatak morao biti rueno utovaren u vedro. Kod primene ovog tipa grabilica zbog velikih vremenskih gubitaka Ger isH uredaj vrSi i izvoz) vreme utovara je kod velSih dubina usporeno, te se~ ovakvi sistemi ne preporueuju za dubine okana preko 300 m.

Slika 198. Izgled grabilice konstruisane za zahvat materijala u punom profilu okna.

255

12.4.3.2. Utovarne masine sa lopatom Prilikom utovara materijala kod izgradnje okana velikog precnika u praksi se pri­ menjuje samohodna oprema sa radnim organima u obliku lopate,koja po svojoj konstruk­ ciji i nacinu rada potpuno odgovara ranije opisanoj oprerni za utovar u horizontaInim pro­ storijama. Ovakva maSina za kretanje opremljena je gusenicama, a istovar materijala obav­ lja se sa prednjim iIi bocnim podizanjem kaSike.

12.4.4. PRORACUN VREMENA I KAPACITETA UTOVARA

Isto kao i kod proracuna vremena potrebnog za utovar u horizontalnim prostorija­ ma, i u ovom slucaju opste vreme utovara dato je obrascem:

gde je:

T1 T2

vreme koje se upotrebi za utovar materijala, vreme potrebno za manevre pre i posle utovara.

Vreme utovara (T 1) definisano je vee poznatim obrascem: TI -_Q A '

gde su: Q A

kolicina matergala koju treba ukloniti, m 3 casovni kapacitet primenjenog utovaraca.

Prema sovjetksim izvorima (N.M. Pokrovski) casovni kapacitet moguCe je proracunati po obrascu:

60 A=

a .x .k .y ( w

gde su: a

x

v

256

t

_l_'_v_ +

v

t a t 'y

2. ) + v

. m·

3'

, m 3 / cas .c

n

broj grabilica koje istovremeno rade na utovaru, koeficijenat vezan za kolicinu materijala koju nije potrebno predhodno pripremiti za utovar, sto zavisi od tipa grabiIice, koeficijent rastresitosti materijala, koeficijent kojim se reguliSu gubici'gezani za grabilicu, koeficijent punjenja grabilice (0,85 -;. 0,95), vreme potrebno da se utovari izvozno vedro zapremine 1 m 3 , vremenski gubici pri utovaru u jedno vedro i kod manevara prilikom podizanja, zapremina vedra,

m t3 n -

koeficijent vezan za koliCinu materijala koju je potrebno predhodno pripremiti za utovar (zavisi od tipa grabilice). vreme potrebno za razbijanje, eventualni rueni utovar i rueno rastresanje materijala za 1 m 3 , broj neposredno zaposlenih radnika, koji se odreduje po obrascu: S n=­ s1

S

iskopna povrSina okna,

81

povrSina pO jed nom radniku (2 -7- 3 m 2 ), koeficijent vezan za poprecni presek okna i tip utovarene mehanizacije, krere se u granicama od 0,7 -7- 0,9.

c -

Vreme T 2 odreauje se na osnovuiskustva iii preporuke proizvoaaca. U tabeli 69. za neke sovjetske grabillce dati su podaci za porracWl casovnog kapa­ citeta po obrascu predloZenom od strane N M. Pokrovskog. TABELA 69. Tip

grabilke

BC-lu BC-3 BC-5m KS-3 PGA-3

Zaprcmina grabilice, m3

y

t1

0,11 0,05 0,20 0,14 0,85

1,1 1,1 1,1 1,1 1,15

3,5 - 4,0 4,5 5,0 2,0-3,0 3,0 3,5 2,0-3,0

m

x

0,80-0,ts5 0,75-0,80 0,80-0,90 0,80-0,85 0,80-0,90

0,15-0,20' 0,20-0,25 0,10-0,20 0,15-0,20 0,10-0,20

Podaci za proracun kapaciteta grabilica po formuli N.N. Pokrovskog.

12.4.5. IZVOZ ISKOPINE Za potrebe izvlacenja i spuStanja Ijudi i materijala pei izradi okna neophodno je or­ ganizovati izvoz. Za ove potrebe koriste se: privremeni iii stalni izvozni tornjevi, izvozni sudovi, izvozne maSine ill vitIa, vuena UZad, yodice, zatezni okvir ill platforma i klizni okvir - jarmic. Na slid 199. prikazan je nacin izvoza iskopine pri izgradnjijednog okna. Prilikom izgradnje okna za izvoz se koriste jedan ill dva izvozna sistema. Kod pei­ mene jednog izvoznog sistema, obicno se za izvoz koriste dva vedra, pri cemu dok se jed­ no vedro izvozi drugo je na pWljenju. Kod primene dva izvozna sistema izvoz se obicno organizuJ~ sa tri vedra, pri cemu su dva vedra u vofuji a trere na punjenju.

257

Organizacija izvoza sa jednim izvoznim sistemom primenjuje se kod izrade okana malih dubina i malih poprecnih preseka, kao i u slucajevima kada se raspolaze sa izvoznim vitlom iii maSinom kod koje nije moguCe nezavisno regulisati obrtanje bubnja.

4

5

6

Stika 199. Serna tehnoloSkog plocesa izvoza rnatelijala kod dubljenja okna. 1 - izvozni tOlanj, 2 iz­ vozno vedIo, 3 i 4 izvozna uiad, 5 - yodice, 6 zatezni okviI, 7 - klizni okviI (jarrnic), 8 vitao za zatezanje vodica.

Za prevoz materijala i ljudi upotrebljavaju se specijalno za OVU svrhu konstnlisane poseude, poznate pod nazivom vedra, koja prema svom obliku mogu biti: bacvasta, cilin­ dricna iii konusna (v. sl. 200). Za prevoz materijala osim vedra koriste se i skipovi, ali znatno relle. Zapremina izvoznih vedara krece seodO,05 do 2,0 m 3 i ista zavisi od vi§e cinilaca: velicine poprecnog preseka okna, dubine okna, naeina utovara materijala, kapa­ citeta prevoza' tipa isnage izvozne maSine i sl. Kod rucnog utovara, zapremina vedra nije veea od 1,0 m 3 , dok kod mehanizovanog utovara zapremina vedra iznosi 1,5 do 2, pa i vise m 3 • 258

U tabeli 70. prikazane su dimenzije izvoznih vedara prema

so~etksim

normama.

TABELA 70.

Tip i zapr.:­ mina m 3

DiIncni:ij0 vema, mm (prcma slid 200) H

pfL'cnik

h

al

Tci.ina kg

Za izradu pomocnih i istraznih radova

0,05 0,15 0,25

570 800 980

350 500 650

200 278 355

-

40 110 160

Za izrauu okana u rudnicima mctala i nemdaiJ

0,35 0,50 1,00

1100 1100 1200

750 900 1200

-

500 600 700

170 240 460

525 680 730 805

260 470 544 537

Za iuadu okana u ruunh:i11la uglja

0,5 1,0 1,5 1,0

1I00 1150 1250 1150

850 1150 1300 1036

758 1036 1164

1356

Dimcnzijc izvoznih vcdara prema sovjetskim normama.

c}

Slika 200. Izvozno vedro. a) bacvasto. b) cilindricno, c) konusno.

Izvozno vedro sa izvoznjm uZetom spojeno je pomoeu kuke koja ima specijalno izraaen osigurac. Izgled jedne ovakve kuke prikazan je na slici 201. Za vreme praZrljenja vedro se ne skida sa kuke, vee se pomoeu specijalnog uzeta, koje se prikacinje za alku na dnu vedra, vrsi prevrtanje vedra, time se ostvaruje praZrljenje. Na slici 202 prikazan je sistem praZrljenja vedra. Kod nekih konstrukcija vedra se izraauju sa dnom za otvaranje.

259

Slika 201. Kuka za spajanje vedra sa ufetom.

a)

b)

Slika 202. Serna sistema za prafnjenje vedra.

260

Usim vedara, cija konstrukcija i izgled su napred opisani, za prevoz se koriste i su­ davi poznati pod imenom skip, ali znatno rede. Ova vrsta izvoznih sudova primenjuje se uglavnom kod izgradnje dubokih okana i pravougaonih poprecnih preseka. Da u toku vomje izvozni sud (vedro iii skip), zbog velike duZine izvoznog uzeta, ne bi nekontrolisano se kretao po oknu, za svaki izvozni sistem, u okno se ugraduju pri­ vremene yodice od celicnih uiadi. Ove yodice imaju zadatak da obezbede pravac kretanja vedra i onemoguCe nezeljene oscilacije. Da bi se ovo ostvarilo neophodno je da yodice budu zategnute, sto se postize pomocu zateznog okvira koji se postavlja u oknu, na oko 20 m od cela radilista. Zatezni okvir se sastoji od dva celicna proflia medusobno spoje­ na na naCin koji obezbeduje da izmedu njih moZe slobodno da se krece vedro. Razmak izmedu ovih proflia mora biti nesto veei od precnika vedra. Konstrukcija zateznog okvira i nacin postavljanja prikazani su na slici 203. Celicna uiad odredena za yodice jednim svo­ jim krajem pricvrseena su za zatezni okvir (v. s1. 203), dok drugi kraj namotanje na vitao koji se naIazi na povrsini. (v. sl 199). Odmotavanjem i namotavanjem uzeta uz pomoe vitia omogucava se spustanje ill dizanje zateznog okvira, vee prema potrebi. Obicno svako uze ima svoj vitao. Zahvaljujuei vitlu, koji moZe biti rucni ill elektricni, uze yodice je uvek dobro zategnuto. Da bi se zateznom okviru obezbedila stabilnost isH se uz pomoc krat­ kih ce!icnih nosaca ugraduje u oblogu okna (v. s1. 203).

Presek

A-A

m Stika 203. Zatezni okvir. 1

vodice,2 - zatezni okvir, 3 - otovori za prolaz vedra.

U slucajevima kada se primenjuje paralelna Sema izrade okana (u donjoj sekciji' se obavljaju radovi na dubljenju a u gornjoj radovi na podgradivanju), tada zatezni okvir ima dvostruku ulogu, ito: da obezbedi zatezanje vodica i da zaStiti radni¥:e koji rade na dubljenju okna od pada mateijala i drugih predmeta iz sekcije u kojoj se izvode radovi na podgradivanju. U ovakvim slucajevima zatezni okvir se sastoji od celicnog nosaca, prec­

261

nika nesto manjeg od precnika okna, preko koga je postavljen zastitni pod od celicnog lima. U ovom podu moraju biti ostavljeni otvori za prolaz vedara, osoblja i druge potrebe. ledna ovakva zaStitno-zatezna platfonna prikazana je na slid 204.

S!Jka 204. Zatczno-zastitl1a platforma.

Za obezbeoenje mirnog kretanja vedra duz vodica koristi se klizni okvir, koji je u u nasoj strunoj praksi poznat pod nazivom "jarrruc". Izgled jednog ovakvog kliznog okvira prikazan j e na slid 205.

Slika 205. Klizni okvir Garmic). 1 - zastitno zvono, 2.- otvori za vucno ule, 3 - otovri za yodice.

262

t 2.4.5 .1. Kapacitet izvoza Kapacitet izvoza odreduje se na osnovu broja ciklusa kretanja vedra na sat ill sme­ nu i velicine izvoznog suda. Broj ciklusa izvoza zavisi od brzine kretanja izvoznog suda, dubine okna i vremena neophodnog za zakacinjeanje, pramjenje i otkacinjanje vedra od izvoznog uzeta. Brzina kretanja izvoznog suda, kod izvoza materijala regulisana je Pra­ vilnikom zastite na radu i ne bi smelada prede 2 m/sec, odnosno kod dubokih okana 7-10 m/sec. Inace ova brzina moze se proracunati i u funkciji od dubine okna po ob· rascu: Vmax == _2_ x 0,8 3 gde je: H

r;; m/sec,

visina dizanja.

Kod prevoza Ijudi vedrom, iz sigurnosnih razloga, brzina vomje ne sme da pre· de 1 m/sec. Casovni kapacitet izvoza moZe biti proracunat, ako se poznaju osnovni pokazatelji, po obrascu:

Q ==

3600xqxrn k(T + t)

,m 3 /eas

gde su: q zapremina vedra, m 3 m koeficijent punjenja vedra, k koeficijent vezan za neujednacenost rada izvoza (1,2 7 1,85), T vreme potrebno za kretanje vedra po oknu (u oba pravca, sec, vreme potrebno za manevre, otkacinjanje, zakaeinjanje (kod izvoza sa jednim vedrom ovo vreme iznosi od 100 do 160 sec, a kod izvoza sa dva vedra 130 do 190 sec). Vreme kretanja vedra po oknu moguCe je proraeunati po formuli G M. Elancika (u oba pravca) za izvoz sa dva vedra

2h

T == 4 .J1f +

, sec

VI

za izvoz sa jednim vedrom

T

=2

h

(4.J1f + -

) , sec

VI

gde su: H h VI

visina izvoza sa vodicom, m

visina izvoza vez vodka, od 207 30 m

brzina kretanja vedra bez vodka, m/ sec. 263

DODATAK OSNOVNE OZNAKE PREMA JUS-u

ZA JAMSKE PROSTORJJE, UREDAJE IINSTALACIJE

premo JUS-u JAMSKE NAZIV

B. A3.013

PROSTORIJE

OZNAKE

OZNAKA

e

IZVOZNO OKNO KRUZNOG PRESEKA

VENTILACIONO OKNO KRUZNOG PRESEKA

i

e

IIZy. OKNO

51

+1~,32

-121,20 >

!yEN T. OKNO

91

+64,95 -1~,17

IZVOZNO OKNO

PRAVOUGAONOG

PRESEKA

IIZV.OKNO

Ip~li

I1J

+ 7~, 21 -30,45 i

VENTILACIONO OKNO PRAVOUGAONOG

iVENT. OKNa

~

PRESEKA

+59,62 +10,50

I 'H~

21

+15,32

!

I

I

VERTIKALNI

PRESEK OKNA

-- I

-50,12

=-I~ ---, 11~

125 ,20

267

premo JUS-u JAMSKE NAZIY

OZNAKE

OZNAKA

NAPUSTENO IZVOZNO OKNO KRUiNOG

B. A3.013

PROSTORIJE

PRESEKA

NAPUSTENO VENTILACIONO OKNO

~

Irzy. OKNO 6 I ....D,IO

""50,00

0

tlEN!. O.NO 101

,

KRU~NOG PRESEKA

+1". + I2,S

NAPUSTE NO IZVOZNO OKNO IIzv/OI
~

NAPU5TENO VENTILACIONO OKNO PRAVOUGAONOG

PRESEKA

PRIVREMENO NAPUSTENO IZVOZNO

'21

+ 240,20 .120.00

IVENT. OKNC5 31

~

+210,00 +1)0,00

~IIZV.

OKNO KRUiNOG PRESEKA

OKNO 5 I

+11,_ -125,10

PRIVREMENO NAPU5TENO VENTILACIONO OKNO KRUiNOG

&GENt. ORNO

-II,'"

PRIVREMENO NAPUSTENO IZVOZNO OKNO

PRAVOUGAONOG

PRESEKA

IIZV ORRO

~

PRIVRMENO NAPUSTENO VENTILACIONO OKNO

PRAVOUGAONOG PRESEKA

RUOARSKI SIMBOL

268

91

+.",.

PRESEKA

ftl

+7!i,n. -111,41

IVENT. CRRO 21

1~1~ ~

+n,I2 +10,10

premQ JUS-u JAMSKE NAZIY

OZNAKE

OZNAKA

IZYOZNO OKNO KRUiNOG

SlEPO

I----.~-.-~.--.

SLEPO VENnlACIONO OKNO KRUiNOG

SLEPO VENTllACIONO OKNO KRUiNOG

IZVOZNO OKNO

SlEPO NOG

@

NEPROlAZNO

__

ISVO-2 I - 625,00 - &19,60

----_.

~.-.--

'--_.

+25,00 5,50

~.

I

PRESEKA • PROLAZNO

~

0

PRESEKA, NEPROlAZNO

I

+30,20 -25,00

~.~.--.~.

IZVOZNu OKNO KRUiNOG

PRESEKA

~

(%)

PRESEKA, PROlAZNO

SlEPO

B. A3:013

PROSTORIJE

__

.­

ISVO-41 + 78,30 -12,03

.

..

PRAVOUGAO-

l%l

PRESEKA, PROlAZNO

­

1510-71 -146,00 -432,00

~

SlEPO NOG

IZVOZNO OKNO

PRAVOUGAO­

IZI

PRESEKA. NEPROlAZNO .--.

SlEPO GAONOG

VENTllACIONO OKNO

GAONOG

PRAVOU­

~

~

I

til PRESEK

Isvo-sl -705,30 -830.50

jsvo-sl

PRAVOU ­

PRESEKA • NEPRQlAZNO

VERTIKAlNI

+3020 -~oo



PRESEKA • PROlAZNO

SLEPO VENTILACIONO OKNO

~

I

SLEPOG

-102,10 -146,05

Ihor. +30,20

OKNA

I

I

I Uhot

I -25,00

-

269

premo JUS-u JAMSKE

B. A3.013

PROSTORIJE OlNAKA

NAliV OlNAKE SIPKE KRulNOG PRESEKA , VElA SA

5-12 -10,00 -35,00

E9

VISIM SPRATOM

SIPKE KRuiNOG PRESEKA. VEZA SA NI~IM

5-10 -25,30 @ -62.00

SPRATOM

SIPKE KRUZNOG PRESEKA, VEZA SA VISIM I NIZIM SPRATOM

SIPKE PRAVOUGAONOG

E9

5-20 -300,12 -350,15

Ei3

5-21 -400,00 -430,00

PRESEKA,

VEZA SA VISIM SPRATOM

SIPKE

EB

5-14 -72,56 -lOS/<2

PRAVOUGAONOG PRESEKA,

VEZA SA NIZIM

SPRATOM

SIPKE PRIWUGAONOG PRESEKA. VEZA SA VISIM I NIZIM SPRATOM

EE

5-22

-37qOO -395,00

=w: -10,00

VERTIKAlNI PRESEK SIPKI

I

I

-I~ -35,00

270

"­

premQ JUS-u JAMSKE· NAZIV OZNAKE

B. A3.013

PROS lORUE OZNAKA

IK.OKNO 31 +5'7,'JO

KOSO OKNO, OSNOVA

1.,­

K.OKNO 3

VERllKALNI

PRESEK KOSOG

OKNA

271

pr.ma JUS-u JAMSKE NAZ IV

OZNAKE

B. A3.013

PROSTORIJE OZNAKA

IIZ'l NlsKOP 11 +

NISKOP

SA

",1'

POVRSINE

Co.nova)

".1 VERTIKALNI SA

PRESEK

NISKOPA

POVRSINt:

N-3 NISKOP U JAMI

Co.nova)

~

I

-so,o

.1

I

JO­

I -IGO,O

VERTIKALNI

PRESEK

NISKOPA U JANI

~

~ -'... N-2

USKOP U SLOJU

272

JAMSKE NAZIV OZNAKE

I

VERTIKALNI

PROSTORIJ!

premo. JUS-u B. A3.013 OZNAKA

PRESEK

USKOPA U SLOJU

[IZ\l EOTKOP POTKOP, OSNOVA

11

",21,01

lilY. POTKOP 11 POTKOP, OSNOVA

VERTIKALNI

+...00

PRESEK

POTKOPA

!Y.@l,POTKOP 4\ NAPU!TENI

POTKOP

\VENT. POTKOP 3\ PRIVREMENO

NAPUSTENI

POTKOP +%15,25

premo JUS-u JAMSKE NAZIV

OZNAKE

B.A3.013

PROSTORIJE OZNAKA

OSNOVNI HODNIK, TRANSPORTNI III

VENTIlACIONI

ITRAN. HOD. 1\ ?

-201,'

I sprat SMERNI

-I".,

HODNICI,OSNOVA

J

2'1­

115prat -110,1

POPRECNI

HODNICI,OSNOVA

J~l

ir:' PRESEK OSNOVNOG

HODNIKA

PRESEK SMERNOG HODNIKA

~

- JOI,4

~.., -160,1

PRESEK

POPRECNIH

HODNIKA

Z'\

Z'\

-'IS.'

Z'\

ISTRAiNE NAZIV

BU~OTINA

BUSOTINE

OZNAKE

NA

premo JUS-u B. A3.015 OZNAKA

POVRSINI

o

-B-1S(1957) +75,' -nl.4

JAMSKE

BU~OTlNE

~'".4.1

I b uiotina u pod)

- ".2 '-120,1

i

JAMSKE

BUSOTINE

I buiotina u krov)

~'"•••1 -JIO,4

JAMSKE

BUSOTINE

( buiotina u boku)

~~):: ~1S,Om. _)~1\'"

120.0 c-8.llll2tl

~<,..~ '<",I "'­

116.011'.

!O;OO

Y,}",........

....'~17.om.

275

prema JUS-u B.Al.016

OPASNE ZONE NAZIV

OZNAKE

IZNENAONA

POJAVA

MESTO

OZNAKA

EKSPLOZIJE

GORSKI

CH,

S

GASA

UGLJENE

EKSPLOZIJA

""0

GASA

S'2.V.1960

PRASINE


UDAR

AKTIVAN

PRODOR

Q9

POlAR

TEKUCEG

PESKA

TEKUCEG

~ 14.V.1960

i

PESKA

I

( likvidiran I

PUKOTINE

NA

PODZEMNIM

25.1L1950 15.V.1951

U

RADOVE I a..ktivan I

PRODOR

22 .V.1960

025.11.1950

POiAR

LIKVIDIRAN

25.111.1951

POVR~INI

RADOVIMA

IZAZVANE

~'4.V:1960

·.7; 2.VIII.1960

6.1V. 1952

~ 0,0

276

8i

~

premo JUS-u B. A3.0tS

PROVE TRAVANJ E NAZIV

OZNAKE

STRUJU

OKNO ZA

VENTILACIONO VAZOUSNU

--e

OKNO ZA ULAZNU

VENTILACIONO

VAZOU~NU

OZNAKA

UGRAOJENIM

I

OKNO

VENTILACIONO

·e

IZLAZNU

STRUJU

SA

..

AKSIJA LNIM

VENTILATOROM

~-~---~.-

SVEZA

--­

-------------~----

VAZOUSNA STRUJA

II

STRUJA

ISTROSENA

VAZOUSNA

OSVEZENA

VAZOUSNA S TRUJA

!

I

I VENTILACIONA BEZ

VRATA

0

e

Q.,\OOOJ/mln h.,80mmVS

eB

IVENT. OK NO + 64,!l5 -10,20

51

-

-­

ORVENA

'OTVORA

~

f-­

VENTILACIONA SA

VRATA

ORVENA

OTVOROM

I

:0: "0"

I

VENTILACIONA BEZ

VRATA

t..

OTVORA

VENTILACIONA

CELICNA

ZAVESA

~ 277

.

premo JUS-u B.A3.01S

PROVETRAVANJE NAZIV

OZNAKE

OZNAKA

00. OASAKA

PREGRAOA

I 00 OPEKE

PREGRAOA

Ill!

I boroia)

I i

ORVENA

PREGRAOA

rSPUNJENA

I

GLINOM

I 00 GLINE I ORVENIH

PREGRAOA

~

OBLICA

00 IZOLACIONOG

PREGRAOA

[j.

MATERIJALA I gips, loteks i dr.)

.'

PREGRAOA ILl

00

KAMENE

OZAKOVA

PESKA

~

PRASINE ..

PREGRAOA

00 BETONA

PREGRAOA SA

__

..

I

.,

ORVENIM

~

VRATIMA

, PREGRAOA

SA

CELICNIM

VRATIMA

ORVENA ZA

I

~

1

,

PREGRAOA UZOUZNA,

SVE:ZU

VAZOUSNU

STRUJU

~

I~

~

~

278

I

.

pr.mo JUS-u B. A3.018

PROVETRAVANJE OZNAKA

NAlIV OZNAKE SEPARATNO

PROVETRAVANJE

CEVOVODOM

BEZ

VENTILAtlONI


VENTILATORA

J;~

===!~

MOST, DRVENI

--.--~---~~~

BUSOTINA

VENTILACIONA

-----.:0

.---.--~~.-----

NJIHALJKA

SA

KAMENOM

[EJ' \:,J(;

PRASINOM .._----.­

VENTILACIONA MERENJE

STANICA

VAZDU~NE

ZA

--(!D

STRWE

I

POJAVA

GASOVA

PRSKALICA

C~VI

ZA

ZA VODU

""() CH,

'*

•

POllVANJE

SPREM~TE

KAMENE

t!If

PRASINE

SPREMISTE

GlINE

IiSiJ

279

prema JUS-u JAMSKE VODE NAZIV

B. A3.019

I ODVODNJAVANJE

OZNAKE

OZNAKA K m'/min

IZVOR U

KROVU

IZVOR U

BOKU

IZVOR U

PODU

0­

m'lmln

PRODOR

NAGLI

131

P m'/min C¥

VODE

IZ

K

o

KROVA , AKTIVAN

PRODOR VODE IZ

NAGLI

at.

P rd/min.

o

I

PODA. AKTIVAN

m'/min 10YlII.I§49

2.111.1950

i

PRODOR

NAGLI

nt/mln.

1&. 3.IV.1950

VODE

LlKVIDIRAN

10.VI.1950·

VODE U VIDU

POJAVA

VODENA

KISE

BRANA

SA VRATIMA

BRANA

BEZ VRATA

:: ~.. ~.; :t:'i .:~;~,:::~~/~·~:i ::.r.~ ;;:}:.'i~ ~':i

zc:;

I baraz ,

VODENA

PUMPA ZA VODE

-

IZ

II

rJ

IZBACIVANJE VODOSABIRNIKA

CP

0.0,'..1.., H=200m

. r------.---­

..

CEVOVOD

ZA ODVODNJAVANJE

d::150

...

MEHANIZACIJA ELEKTRICNE MASINE. NAZIV

NAIZMENICNE

B. A3.023

UREDJAJI

OZNAKE

OZNAKA

MOTOR JEDNOSMERNE

MOTOR

I

premo JUS-u

U RUDNICIMA

STRUJE

STRUJE

®

110V 7,5kW

®

380V 40kW

$"~m

TRANSFORMATOR

315 kVA

MOTOR-GENERATOR (

jene

®=®

ma!ine I ~--.--.--

SUVI

._­

t

ISPRAVLJAC

i

RAZVODNA

I I I I I I II

BATERIJA

b

NISKONAPONSKA SKLOPKA

VISOKONAPONSKA

I

Y

©

SKLOPKA

I

l

PREKIDAC

II

SIJALtCA (svetiljko)

~

I !

JEDNOSMERNA STRUJA

NAIZMENI<':NA

STRUJA

"""'-"

281

prema JUS-u B. A3.021

ELEKTRICNE MASINE I UREOJAJI

NAZIV . OZNAKE

OZNAKA

ELEKTRICNI VOO:

alNA ORVENIM STUBOVlMA

a)

El1

b) NA CELICNIM (r.setkastiml STUBOVIMA

b)

• "

c) ARMJRANOBE TONSKI

c)

STUBOVI

LJ

ELEKTRICNI VOO. OVOZICNI

If

Iff

ELEKTRICNI VOO • TROZICNI PRIMER ZA ELEKTRICNI

VOO

If -110 V

1'2xl25mm2Al

JEONOSMERNE STRUJE

PRIMER ZA ELEKTRICNI VOO NAIZMENICNE

,3-S0H'Z GOOOV

IIr 3,,50mm2Cu

STRUJE

ELEKTRrCNI KABLOVSKI

VOO

I

U JAMI

PRIMER ZA .KABLOVSKI VOO

GN64-3x35mn? 6 kV

------

V1S0KOG NAPONA U JAMI

PRIMER ZA KABLOVSKI VOO

GN50-3~?0+16mrJ ~kV

NISKOG NAPONA U JAMI

1~ll5

KABLOVSKI VOO ZA

__l!2x9.!. _ _

KABLOVSKI VOO ZA TELEFON -

~.

TlPKALO ZA OALJINSKO

II

©;

UP RAVLJANJE

TIJ:'KALO ZA SIGNAL NO ZVONO

282

0

prema JUS-u B. A3.023

ELEKTRICNE MASINE I UREOJAJI

NAZIV

SIGNAL NO

OZNAKE

OZNAKA

~

ZVONO

~-~.-~.-~.--.-.-~

~

SIGNALNA TRUBA (sirena) ~.

..­

~

TELEFON

OSIGURAt

I

-L

UZEMUENJE

AKUMULATORSKA

m

i

BATERIJA

--11'11~

KOMPRESORI

1 I

KLIPNI

KOMPRESOR

I

I

1

CENTRIFUGALNI

~ ~.

KOMPRESOR

!i

i: VIJAtNI

KOMPRESOR

--'-'-'---~-'-'-'--.~--'~

PRIMER: CENTRIFUGALNI NA

ELEKTROMOTORNI

KOMPRESOR

p

I

II

POGON

j!

~

283

premo JUS-u B. A3.023

IZVOZNE MASlNE I SREDSTVA ZA IZVOZ OZNAKE

NAZIV IZVOZNA

OZNAKA

@

MASINA

186 kw

PRIMER: IZVOZNA MASINA NA ELEKTRICNI

0

®@

POGON

.~

I

IZVOZMI KO!'

~

IZVOZNI SKIP

.

MASINE ZA PROVE TRAVANJE I ODVODNJAVANJE

b

Q,I000..llml,

I

RADIJALNI VENTILATOR

!

AKSIJALNI

0

~ Q::1200n//min

VENTILATOR

PRIMER: VENTILATOR

h:80mmVS

h:60mmVS

NA 16kw

ELEKTRICNI

KLiPNA

~

POGON

rJ

PUMPA

CENTRIFUGALNA

PRIMER: PUMPA ELEKTRICNI

Q, •..IIml,

H=JOm

~~o_. CP H=150m

PUMPA

NA

POGON

Q=600 m~min h=50mmVS

I

~Q ••m\m. CP H=170m

.

MASINE ZA IZRADU JAMSKIH

PROSTORIJA

OTKOPAVANJA I ZAPUNJAVANJA OTKOPANIH NAZIV

---~------.-

-- I---

B. A3.023

t!i

-­

~

BU~ILICA .­

l­

PROSTORA OZNAKA

OZNAKE

BUSACI CEKIC

ROTACIONA

premQ JUS.u

~

OTKOPNI CEKIC

I

PODSEKACICA

CLb

ZASEKACICA

(' ~

KOMBAJN

RENDISAUKA ( plug)

~

KOPACICA

PODSEKACICA

~

NA ELEKTRICNI

POGON

MA~INA ZA ZAPUNJAVANJE

hlb CK>::::

. 285

premo JUS-u B. A3.023

TRANSPORTNE MASINE I UREOJAJI NAZIV

OZNAKE

OZNAKA

¢d

lOKOMOTIVA. ElEKTRltNA

(trolej

lokomotivo I

~

lOKOMOTIVA. PARNA

lOKOMOTIVA. AKUMUlATORSKA

~

(okulokomotivo)

~

lOKOMOTlVA, OIZEl

iltARA

----<>---D­

iICARA. POGONSKA STANICA

c)iiP

i

~AZS

iICARA, ANKERNOZATEZNA STANICA

VITAO SA JEONIM

VITAO

286

-t=l-

BUBNJEM

SA OVA BUBNJA

-1

I ~

pretna JUS-u

B. A3023

TRANSPORTNE MA~INE I UREDJAJI NAZIV

OZ NAKE

OZNAKA --o--o-G L -0---0­

GORNJI LANAC -"--~

DONJI

-

--~---

--

-----._-_._----­

­

-0---0- DL-0--<)­

LANAC

,

.. CJ

VAGONET. PRAZAN

----------------------------_._._­ VAGONET. PUN ISTRESAC VAGONETA

0

KRUZNI

(viper l

r------------------.------.-------­

ISTRESAC VAGONETA

CEON!

CS

I

1----------.

UGURIVAC VAGONETA, PNEUMATICKI

-­

--.-­ ._­

~

I

--

~

UGURIVAC VAGONETA, ELEKTRICNI' -~.-~~.--~

--1.0­

UREDJAJ ZA KOCENJE

._._-----------­ I

POKRETNI MOST

--

---

--

-V

-G>

UTOVARAC ICA

-.----~~.----

TRANSPORTNA

---

---

TRAKA, GUMENA

------------CELl~NI CLANKASTl

-'--' --

TRANSPORTER

----GRABULJAS TI TRANSPORTER, JEDNOLANCANI

II

Ii

_\--:-1­

I! 287

,

premQ JUS-u TRANSPORTNE MA~INE I UREOJAJI NAlIV

OZNAKE

GRABULJASTI

OZNAKA

TRANSPORTER

-~-

OVOhANI

GRABULJASTI

B. A3.023

TRANSPORTER

TROLANCANI

-~-

KOCIONI

_'C:::Y._

TRANSPORTER

. STRESALJKA

~\ Sk

SKREPER

SKLIZNICA

SPIRAL NA

BUNKER

288

~-

SKLlZNICA

~ .~

~

PRUGE I

PRUZNA

premo JUS·u B. A3.023

P~S TROJE NJA

NAZIV OZNAKE

1 !

i I

OZNAKA

KOLOSEK

600mm

600

KOLOSEK

760mm

760

KOLOSEK 900 mm

900

KOLOSEK

1435

,

1435mm

T=

-.z::­ R= L=

KRIVINA

~



247,20 0 \

PAD

ILl

USPON

PRUGE

~o

i

+ 1

~

SKRETNICA - DESNA

2

~

TRIPLA SKRETNICA

3

,:,~

DUPLA SKRETNICA

4r:

SKRETNICA - LEVA

I!

POLUGA SKRETNICE

POMERAC

KOLOSEKA

~

1""-1 289

LITERATURA 1. M. Ant. Koblgka, OPSTI RUDARSKI RADOVI, Gradevinska knjiga 1973 g. Beograd. 2. M. Ant. Koblgka i M. Zekovic, TEHNOLOGUA MATERIJALA U RUDARSTVU, Rudarsko-geoloSki fakultet, 1979, Beograd. 3. Vasilije Pavlovic, TRANSPORT I IZVOZ U RUDNICIMA, Zavod za izdavanje udzbe­ nika SR Srbije, 1963, Beograd. 4. Branko GluScevic, OTVARANJE I METODE PODZEMNOG OTKOPAVANJA RUDNIH LEZISTA, Minerva, 1974, Subotica-Beograd. 5. Branko GluScevic, PODZEMNE OTKOPNE METODE NESLOJEVITIH RUDISTA, Ministarstvo rudarstva FNRJ, 1948, Beograd. 6. Branko GluSceviC, ISTRAZNI RADOVI, Rudarsko-geoloski fakultet, 1976, Beograd . . 7. Branislav Gencic, TEHNOLOSKI PROCESI PODZEMNE EKSPLOATACIJE SLOJE­ VITIH LEZISTA - Parametri proizvodnih jedinica, Zavod za udzbenike i nastavna sredstva Srbije, 1972, Beograd. 7. Dratutin Damjanovic, GRADEVINARSTVO U RUDARSTVU, Zavod za izdavanje udzbenika SR Srbije, 1965, Beograd. 8. Milorad Petrovic, OTV ARANJE, RAZREDA I METODE OTKOPAVANJA, Grade­ vinska knjiga, 1959, Beograd. 9. Budimir Filipovic i Rodoljub Valjarevic, HIDROGEOLOGIJA LEZISTA MINERAL­ LNIH SIROVINA, Univerzitet u Sarajevu, 1974, Sarajevo. to. Vladimir Gifing, PRIBOR ZA UDARNO BUSENJE' Univerzal, 1969, Beograd. 11. Petar Jovanovic, IZRADA JAMSKIH PROSTORIJA - Ideo, Interno izdanje au­ tora, 1977, Beograd. 12. Petar Jovanovic, IZRADA PODZEMNIH PROSTORIJA VELIKOG PROFlLA, Gradevinska knjiga, 1978, Beograd. 13. Petar Jovanovic, OSNOVI MEHANIKE STENA U RUDARSTVU, Privatno izda­ nje, 1969, Beograd. 14. Petar Jovanovic, RAZARANJE STENA I RUDA EKSPLOZNOM - Teorija pozna­ vanja procesa detonacije i eksplozije, Rudarsko.geolosko.metaluriki fakultet, 1970 g. Beograd. 15. Petar Jovanovic, ZADACI SA TUMACENJIMA I RESENJIMA IZ RUDARSKIH RA· DOVA I IZRADE RUDNICKIH PROSTORIJA, Rudarsko.geolo~ko.metaluriki fakultet, 1979, Beograd. 16. Petar Jovanovic, PRIRUCNIK ZA IZVODENJE RUDARSKIH RADOVA I IZRADU PODZEMNIH PROSTORIJA, Rudarsko.geoloSki fakultet, 1977, Beograd.

291

17. Petar iovaf\6vic, MEHANICKI POSTUPCI RAZARANJA STAN PRI IZVODENJU RUDARSKliH RADOVA, Rudarsko-geoloski fakultet, 1980, Beograd. 18. Petar Jova~ovic, PODELA RADNE SREDINE SA STANOVISTIMA TEZINE IZRADE JAMSKllI PROSTORIJA, II jugoslovenski simpozijum 0 podzemnoj ek­ sploataciji mineralnih sirovina, Struga, 20 - 24 novembar 1979. 19. Milorad Dimitrijevic, GEOLOSKO KARTlRANJE, Izdavacko-informativni centar studenata, 1978, Beograd. 20. L.D. Sevjakov, PROJEKTOVANJE JAMA, prevod sa ruskog, Novinsko-izdavacka ustanova "Zaiitita" Skoplje, 1971, Skoplje. 21. S.A.Brylov,GORNOE DELO, Nedra, 1975,Moskva. 22. A.F. Suhanov, B.N. Kutuzov, RAZRUSENIE GORNYH POROD, Nedra, 1976, Moskva. 23. A.S. Burcakov i dr. TEHNOLOGIJA PODZEMNOJ RAZRABOTKI PLASTOVNlli MESTOROZDENIJ POLEZNYH ISKOPAEMYH, Nedra, 1969, Moskva. 24. Sobornih naucnyh trudov, RAZRABOTKA MESTOROZDENIJ POLEZNYH ISKO­ PAMEYH NA BOLSlli GLUBINAH, Naukova durnka, 1979 ,Kiev. 25. N.G. Kapustin, S.S. Kvon, OSNOVI PROEKTIROV ANIJA SAHT, Nedra, 1964, Moskva. 26. K.N. Tkacuk, P.1. Fedorenko, VZRIVNIE RABOTI V GORNORUDNOJ PROMI­ SLENOSTI, ViSa skola, 1978, Kiev. 27. Sbornik naucnih trudov, PRIMENENIE VZRIVA V GORNOM I STROITELNOM DELE, Akademia nauk Kirgizskoj SSR, 1976, Frunze. 28. G.1. Pokrovskij, VZRYV, Nedra, 1980, Moskva. 29. A.A. Vovk i dr. ZRYVNYE RABOTY V SLOZENYH GORNO-GEOLOGICESKIH USLOVIJAH, Naukova durnka, 1980, Kiev. 30. b.N. Kutuzov, VZRIVNIE RABOTI, Nedra, 1980, Moskva. 31. M.A. Magojcenkov i dr. MASTER-VZERYVNIK, Nedra, 1975, Moskva. 32. V.N. Zajakin, ISLEDOVANIJA SEJSMICESKOGO DEJSTVIJA KOROTKOZA­ MEDLENYH VZRYVOV, Izdatelstvo AN Armjanskoj SSR, 1981, Erevan. 33. N.D. Krasnikov, SEJSMOSTOJKOST GIDROTEHNICESKllI SOORUZENIJ IZ GRUNTOVYH MATERIJALOV, Energeizdat, 1981, Moskva. . 34. I.I. Gurvic, G.N. Boganik, SEJSMICESKAJA RAZVEDKA, Nedra, 1980, Moskva; 35. V.F. Bogackij, V.H.Pergament,SEJSMICESKAJA BEZOPASNOSTPRI VZRIVNIH RABOTAH, Nedra, 1978, Moskva. 36. EDINIE PRAVILA BEZOPASNOSTI VZRYVNYH RABOTAH, Nedra, 1968, Mo· skva. ­ 37. P.V. Koval, GORNOPROHODCESKIE I STROITELNYE MASINY, Gosudarstvenoe naucno-tehniceskoe izdatelstvo literatury po gornomu delu, 1960, Moskva. 38. P.S. Malyj i dr. MEHANIZACIJA PROVEDENIJA VIRABOTOK V KREPKllI PORODAH, Nedra, Moskva, 1977. 39. MEHANIZACIJA PROVEDENIJA VYRABOTOK MALOGO SECENIJA, Ilim, 1978, Frunze. 40. Ja.1. Aliiic i dr. GORNIE MASINI, Gosgortehizdat, 1961, Moskva. 41. PROBLEMI MEHANIZACII GORNYH RAOBT, Ak/ldemia nauk SSSR, 1963, Moskva. 42. N.V. Tihonov, A.M. Limitovskij, GORNAJA MEHANIKA, Nedra, 1978, Moskva.

292

43. G.G. Muhlarov i dr. SOVERSENSTVOVANIE KREPLENIJA GORIZONTALNIH VIRABOTOK PRI RAZRABOTKE ZILNIH MESTORIZDENIJ, Nedra, 1976, Moskva. 44. N.S. Bulicev, RASCET KREPI ICj\PITALNYH GORNYH VYRABOTOK, Nedra, 1974, Moskva. 45. GORNOE DELO - Enciklopediceskij spravocnik, Tom 4, Tom 5 Tom 7, Ugletehniz­ dat, Moskva, 1957,1958,1959. 46. A.V. Topciev, MASINY DUA OCISTNYH I PODGOTOVITELNYH RABOT, Gosgortehizdat, 1962, Moskva. 47. V.S. Evseev i dr. PRIMENENIE PROHODCESKlH KOMBAJNOV NA SAHTAH, Nedra, 1981, Moskva. 48. A. Ja. Kondencov i dr. PROVEDENIE GORNYH VYRABOTOK SPOSOBOM GIDROMEHANIZACII, Nedra, 1971, Moskva. 49. GESTEINSBOHREN, Vulkan-Verlag Dr. W. Classen, 1952; Essen. 50. C. Hoffman, LEHRBUH DER BERGWERKSMASHINEN, Springer-Verlag, 1962, Berlin (Gotingen) Heidelberg. 51. F. Mohr, SCHACHTBAUTECHNIK, Hubner Verlag, Goslar, 1964. 52. C.H. Fritzsche, BERBAUKUNDE I - II, Springer, 1958, Berlin. 53. G. Lathan, BOHR UND SCHIESSARBEIT 1M BERGBAU, Fachbuchverlag Leip­ zig,1960. 54. R. Gustafsson, SWEDISH BLASTING TEHCNIQUE, SPI, Gethenburg, Sweden. 55. LARGE PERMANENT UNDERGROUND OPENING, Proceedings of the Interna­ tional simposimu, Oslo 23-23 September 1969, Universitetsforlaget, 1970, Oslo-Bergen-Tromso. 56. D. Onika, EXCAVATION FO MINE OPENINGS,Mir, 1972, Moscow, SSSR. 57. Artur Beben i dr. MASZYNY DO KOMPLEKSOWEJ MECHANIZACIJI PROZOT­ KOW W KOPALNIACH PODZIEMNYCH, Panstwowe widawnicstwo naukowe, 1973, Warszawa-Krakow. ' 58. Prospekti i instrukcioni materijali proizvoaaca rudarskih m~ina, eksploziva i materi­ jala.

293