Obudowa torkretowa w kopalni Pniówek

Główny Instytut Górnictwa – Państwowy Instytut Badawczy wspólnie z Jastrzębską Spółką Węglową testował w ostatnim czasie zastosowanie torkretowania w przodku nowo drążonego wyrobiska korytarzowego jeszcze przed wykonaniem stalowej obudowy odrzwiowej. Technologia ta, zaczerpnięta z budownictwa tunelowego, została zaadaptowana do warunków górniczych i zastosowana w KWK Pniówek.

Próby wykonano w trakcie drążenia chodnika W-8 w pokładzie 362/1 na odcinku testowym o długości 100 m. Celem eksperymentu było sprawdzenie skuteczności różnych wariantów obudowy mieszanej w postaci torkretu i stalowych odrzwi, zastosowanej w warunkach kopalni węgla kamiennego. Kluczowym elementem systemu jest spoiwo mineralne, oparte na najwyższej jakości komponentach wraz z rozproszonym makrozbrojeniem polimerowym spełniającym najwyższe wymagania dotyczące włókien konstrukcyjnych. W badaniach przewidziano zastosowanie torkretu o szybkim przyroście wytrzymałości początkowej, którego wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie po 1 godzinie sięgała 5 MPa. Natomiast dla poprawnej pracy całej obudowy – jednoczesnej pracy powłoki torkretowej i odrzwi przewidziano zastosowanie wykładki mechanicznej w postaci pojemników z zatłaczanym spoiwem mineralnym.

Zgodnie z przyjętą kolejnością robót, w pierwszym etapie wykonywany jest zabiór odpowiadający podziałce obudowy, następnie na odsłonięte ociosy i strop natryskiwany jest metodą „na sucho” torkret o grubości do 5 cm. Kolejnym etapem jest zabudowa odrzwi, wykonanie opinki oraz ułożenie i wypełnienie pojemników do wykładki mechanicznej. W trakcie prowadzonych badań cyklicznie sprawdzano wytrzymałość na ściskanie torkretu po 1 i 24 godzinach oraz po 28 dniach od aplikacji. Ponadto rejestrowano wskazania rozwarstwieniomierzy, prowadzono badania endoskopowe w otworach stropowych, a także skanowano gabaryty przekroju poprzecznego wyrobiska w założonych bazach pomiarowych.

Z przeprowadzonych obserwacji i badań wynika, że obudowa wstępna w postaci torkretu o podwyższonych parametrach wzmacnia i scala powierzchnię odsłoniętego górotworu, ogranicza rozprzestrzenianie się strefy spękań nad wyrobiskiem, a przez zastosowanie wykładki mechanicznej doskonale współpracuje z obudową odrzwiową już w przodku drążonego wyrobiska. Również w trakcie prowadzenia eksploatacji pokładu i występowania wpływów ciśnienia eksploatacyjnego zapewniona została stateczność wyrobiska.