203802. lajstromszámú szabadalom • Acél és alumínium-szerkezettel biztosított fejtési vágatkereszteződés
1 HU 203 802 B 2 A találmány tárgya: acél és alumínium-szerkezettel biztosított fejtési vágatkereszteződés, különösen vágatfejtési művelési technológia esetén. A technika jelenlegi állása szerint a mélyművelésű bányászatban széles körben alkalmazzák az acélszerkezettel biztosított fejtési vágatokat és fejtési vágatkereszteződéseket. A fejtési vágatok kereszteződésének biztosítása különleges feladat megoldását jelenti, hiszen a fejtési technológiától eltérő módon, általában ideiglenes biztosítás védelme alatt kell a kereszteződést kialakítani. Szigorú biztonsági követelményeket kell kielégíteni, mind a fejtési vágatoknak, mind a kereszteződésnek, hiszen az itt dolgozó emberek biztonsága, sőt élete nagymértékben függ a bányatérségek kialakításának megbízhatóságától. A biztonsági szempontok mellett természetesen műszaki és gazdasági megfontolásoknak is fontos szerepe van a kereszteződések kialakításánál. A biztonsági és gazdasági szempontok harmonikus összehangolására az acélszerkezetű biztosítóanyagok használata, különösen a harangprofilú acélszerkezet alkalmazása adta meg a műszaki lehetőséget. Vágatfejtéseknél először a fabiztosítású kereszteződések terjedtek el. Fabiztosítású kereszteződések kialakítására a lehetőségek meglehetősen kötöttek, hiszen a fagerenda, mint biztosító elem könnyen kezelhető, az elmúlt időszakban még olcsó is volt, de a kereszteződésben való alkalmazása esetén variálhatósága csak méretváltoztatásban merült ki, s így nincs lehetőség a klasszikus kialakítású kereszteződésfonmák továbbfejlesztésére. A vágatbiztosító anyagok és elemek fejlődése során először a különböző profilokban gyártott acélszerkezetű elemek, majd az egyedi hidraulikus tárnok kerültek használatba. A frontfejtéseknek a szénbányászatban történő elterjedése az önjáró hidraulikus biztosítóelemek használatát vonta maga után. A vágatbiztosító anyagok és elemek fejlődése szükségszerűen maga után vonta a vágatkereszteződések biztosításának változását is, különösen az önjáró hidraulikus biztosítóelemek alkalmazása területén. E fejlődés szabadalmazott megoldásokban is megnyilvánul. A 192 605 lajstromszámú magyar szabadalom „Gépesített bányászati biztosítóberendezés” címmel a frontfejtések és kísérővágataik kereszteződésének megoldására vonatkozik. A 185 039 lajstromszámú magyar szabadalom önjáró hidraulikus elemekből kialakított kereszteződés megoldását ismerteti. Az ércbányászatban azonban a frontfejtések és az önjáró hidraulikus biztosítóelemek gazdasági és műszaki megfontolások miatt nem kerültek széles körű alkalmazásra, ennek következtében a belőlük kialakított vágatkereszteződések sem. A vágatfejtési művelési technológiát alkalmazó mélyművelésű bányászatban a harangprofilú acél és alumínium biztosítóelemek használata terjedt el, és azokat alkalmazzák jelenleg is, de különösen a bauxitbányászatban. Rugalmas teherviselő képességük, nagy teherbírásuk, széles körű alkalmazási módjuk alkalmassá teszi őket a legnehezebb feladatok megoldására, többek között a fejtési vágatkereszteződések biztosítására is. A vágatfejtési művelési technológia alkalmazása maga után vonja, hogy nagyszámú kereszteződést kell építeni mind a bánya feltárási, mind a termelési tevékenység során. Ezért alapvető fontosságú, hogy milyen biztonsággal, milyen költséggel készülnek ezek a vágatkereszteződések. Nagyon fontos szempont az is, hogy a visszafejtés során milyen termelési veszteséggel lehet a kereszteződést felhagyni. A hagyományos biztosítóanyagokból, fa, egyedi tárnokból épített ún. klasszikus kialakítású vágatkereszteződéseknek számos hátrányuk van. Többek között az, hogy rendkívül nagy a munkaigényük, ennek következtében magas költséggel készülnek. A legnagyobb probléma azonban biztonsági követelményekből adódik. A klasszikus kialakítású kereszteződéseknél az oldalirányú vágatkezdés során az ideiglenes biztosítást csak rendkívül nehezen lehet elhelyezni, ami a biztonságos munkavégzést veszélyezteti. E megoldási módnál a kereszteződés főtebiztosítását 5-6 m-es fagerendák képezik, melyeknek beépítése rendkívül munkaigényes és részben nyitott főte melletti munkavégzést kíván, ami ugyancsak balesetveszélyes. E főte tartógerendákat a kereszteződés elején és végén beépített tartógyűrűkre kell felhelyezni oly módon, hogy felette a nyitott főiében megfelelő helyet kell számára kialakítani, hiszen a fagerendák áttűzése a főtében csak így végezhető el. A kéttámaszú tartóként történő alátámasztásból következik, hogy a kereszteződés felhagyásakor a teljes kereszteződést csak fokozatmentesen, egyszerre lehet leomlasztani, ami a termelési veszteségeket növeli. A termelési veszteségek a kereszteződések egyszerre történő omlasztása miatt azért magasabbak, mert a leomlasztott érc és az omlásba kerülő biztositóanyagok keverednek, torlaszt alkotnak, és a vágatfejtési technológiához alkalmazott termelőeszközökkel csak részben termelhetők ki. Ugyancsak hátrányt jelent a termelési veszteségek növekedése miatt az a tény is, hogy a biztonsági sarokpillérek a klasszikus kialakítású kereszteződéseknél omlasztás után hozzáférhetetlenné válnak a termelőberendezések számára. Ugyancsak hátránya a klasszikus megoldási módoknak, hogy a kereszteződés építése során a kereszteződés vetületében az eredeti vágat magassági méretét meg kell növelni olyan mértékben, hogy a főtebiztosító anyagok - leggyakrabban bányafa - elférjenek a vágat főtesíkja felett. E magasítási művelet során a vágatbiztosítás folytonossága megszakad. A szakaszos főtemagasítási tevékenység és a főtebiztosító gerendák elhelyezése térben és időben zavarják a folyamatos építési munkát, sőt ezáltal megbomlik a vágat környezetében kialakult kőzetfeszültségi egyensúly, újbóli kőzetfeszültség átrendeződés indul meg. További hátránya a klasszikus megoldásoknak, hogy különösen termelési időszakban, amikor a vágatfejtési technológia mellett nagyszámú kereszteződésre van szükség, olyan megoldással, ill. technológiával kellett építeni a kereszteződést, amely lényegesen eltér a vágatfejtés során alkalmazott technológiától nemcsak a munkamódszerben, de az alkalmazott, illetve szükséges anyagok milyensé-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
