iAŁY POLITECHNICZNE KRAKÓW

IBLIGTEKA GŁÓWNA

II

w.

m'

kL

ft

'S

Ifi

■BS

u'3i i *

ÉPI

»3

,*»•

Ptl

Fvà'

Sb

r.v.

>21.

-«U

vfc

REP

.«•

£ (Ék.

äpf

3SS

as

Ki

«sis

SA

ft

-Ą

.r

T;r|

Eî

|P2

if

£3?

il

M"

1%

?!

ii

pjt*

i?    -S W    ^

5$i ß *à$è

■ •.

ÉÉ

s#tó#

li*

4!

<0- H

«i

£35

:«j

Al

• .5

(»r

êSm

imss&M

Biblioteka Politechniki Krakowskiej

ä*

ms

sr\ \ Js,

fâ

Ssd

m.

§Ü

æ -a

SM

•jfeS:

il

S*

*:>P

>4Àl

Yâfife

Mi

9J

VL

SB

PI

sSP&

Tf-ÄH

iJÆl

lytóiit&ś

il

Æ,

'/

si

sSi

u,

IÄT'

MM

A*

ca

yi

..

**«

ÉB

st^-

* '•

AS*.

«SI

I ?miśm Hi ■

r§

si

'

if

•;

ISSir

r>

«K I

g?#

gag

üiGaffig

r«

s:

ËÂi

jfV;

łi

HM

r-ĘN&f.

' >• dS*

«a

fe

- ■

R¹

GÓRNICTWO

UŁOŻYŁ

Hieronim Kondratowicz

Magister Nauk Przyrodniczych

INŻENIER —GÓRNICZY

T O M T.

\ S -’

WYDANIE KASY POMOCY DLA OSÓB, PRACUJĄCYCH NA POLU NAUKO WEM, IMIENIA Dr. JÓZEFA MIANOWSKIEGO.

WARSZAWA

SKŁAD GŁÓWNY W KSIĘGARNI E. WENDE i S-ka

&

3C

v i

ĆHB1©

&

!

;

i- ^bSoS^

^osBOJieno II,en3ypoio. BapniaBa, 5 JÇeKaôpa 1902 ro,n,a.

Kk

.

.ś

* ów

*■ ï»

'* v

- â H U

7

DRUK .

RUBlESZEWSK+4 WR0TN0WSKI NO WY-ŚWIAT Ni a* .

Qßi 1

/' Ä ^

0

Àkc. £•«?.

PRZEDMOWA.

Historya górnictwa polskiego. Rozwój górnictwa u nas datuje się od bardzo dawnych czasów. Już Kadłubek wspomina, że za Mieczysława Starego (1175 — 1200), winowajców przekonanych o kradzież, a szczególnie też o kradzież bydła, odsyłano za karę do kopalń.

Najstarsze, jak się zdaje, są kopalnie soli w Wieliczce i Bochni, o"których znajdują się wzmianki na początkach XII wieku. Konrad książę Łęczycki, stryj i opiekun Bolesława Wstydliwego, zapisał w r. 1242 klasztorowi Tynieckiemu korzec soli z kopalń AVie-liekrch, na świece do mszy żałobnej za zmarłych z rodu Piastów. Kazimierz Wielki wydał w r. 1335 przywilej dla góromistrza (magister montium) Jana z Zakliczyna, aby on, według swego uznania, przyjmował i uwalniał robotników z kopalni soli.

Roboty w kopalniach soli w Wieliczce i Bochni prowadzono zawsze komorami. Szyby pogłębiano do 1-ej warstwy soli, czyli, jak mówiono, do 1-go piętra, od nich prowadzono chodniki poziome we wszystkie strony, a natrafiwszy na sól, wyrabiano ją komorami. Większe komory nazywały się Szerzynami, mniejsze działkami, a chodniki piecami.

W r. 1567, nà mocy traktatu zawartego w Wiedniu, z Leopoldem 1, dnia 27 maja, Jan Kazimierz ustąpił dworowi Austryac-kiemu saliny Wieliczki i Bochni za 16000 wojska przysłanego przeciwko szwedom, ale już w r. 1661 saliny wróciły do Polski.

Do czasów Stefana Batorego wnętrza ziemi stanowiły wyłączną własność króla i nikt nie miał prawa kopania soli bez jego pozwolenia. Dopiero Batory, na sejmie koronacyjnym 30 maja 1576 r., przyznał własność wnętrza szlachcie i wtedy około kopalń królewskich, powstały w Wieliczce szyby prywatne, które następnie przyłączono do kopalń Wielickich. W początkach XVII wieku w kopalniach w Wieliczce pracowały jnż konie i były urządzo-stajnie podziemne. W takiej stajni 10 grudnia 1644 r., przez nieostrożność, od płomienia świecy, zapaliło się siano i powstał pożar, przy którym Indzie i konie się podusili. Pożar ten trwał w kopalni przez cały rok następny.

ne

Najdawniejsze plany kopalni Wielickich, które się zachowały do naszych czasów, były robione w r. 1645 za AVładysława IV.

W latach 1810

1812 saliny w Wieliczce należały w połowie do Austryi, a w połowie do Księztwa Warszawskiego i wspólnie przez urzędników Cesarstwa i Księztwa były administrowane. Z nich skarb Księztwa otrzymywał rocznie 9 000 000 złp. dochodu.

Saliny w Wieliczce i Bochni są jedynemi kopalniami, w których odbudowa trwa bez przerwy od najdawniejszych czasów aż do dnia dzisiejszego.

Kopalnie srebrnodajnego błyszczu ołowianego pod Olkuszem istniały już w wieku XIV, jak o tern przekonywa przywilej, wydany w Krakowie przez Elżbietę Łokietkównę, siostrę Kazimierza Wielkiego, w r. 1374, którym dozwala się każdemu trudnić się szukaniem, dobywaniem i topieniem kruszców w okręgu jednej mili od miasta Olkusza, pod obowiązkiem opłacania olborij.

W XV wieku te kopalnie musiały dojść do bardzo znacznego rozwoju, bo Długosz wspomina, że w r. 1455, podczas wojny z prusakami, niejacy Irzyk Stoscli i Jan Swieborowski, którzy z powodu urazy prywatnej do Mikołaja Gunia, ławnika Sławkowa, wyszli z kraju, napadli ze zbrojnymi ludźmi Królestwo i, rabując i siejąc pożogę, zabrali S00 koni, które pod Olkuszem wodę z kopalń wyciągały.

W ciągu wieku XVI w kopalniach olkuskich przeprowadzono 5 sztolń: Czartoryska zaczęta w r. 1548, Starczynowska w 1549, Ponikowska i Czajkowska 1564 i Ostbwicka w 1569 r. Ogólna długość sztolń przeprowadzonych pod Olkuszem przenosiła 30 wiorst. Ale już w drugiej połowie XVII wieku, mianowicie w ostatnich latach panowauia Jana Kazimierza, zapewne wskutek wyczerpania się kruszcu, a prawdopodobnie i z przyczyny nadzwyczajnie trudnych na owe czasy warnnków technicznych, roboty szły gorzej, gwarkowie w uiszczaniu składek na utrzymanie sztolni coraz bardziej zalegali i kopalnie zaczęły się chylić do upadku. AV 1712 r.

dwie główne sztolnie w wielu miejscach były już pozawalane i od tego czasu prawie nic w kopalniach olkuskich nie robiono.

Dr. S. E. Radzikowski, w broszurze „ Góry srebrne w Tatrach“, wydanej wr. b. w Krakowie, wspomina o kopalniach srebra w Tatrach, utrzymując, że tam w r. 1502, za króla Aleksandra, były odkryte żyły srebrne i że w XVI wieku kopalnie te doszły nawet do znacznego rozkwitu. Zapewne były to tylko obszerniejsze roboty poszukiwawcze, które nie doprowadziły do pożądanych rezultatów, bo inaczej zostałyby się po tych kopalniach bardziej przekonywające ślady.

Kopalnie rud miedzi i ołowiu mieliśmy w XV wieku w Miedzianej Górze pod Kielcami, a także i pod Chęcinami, ale jedne i drugie upadły już około połowy XVII wieku.

Z kojjalni Miedzianogórskich musiano nawet wydobywać stosunkowo dosyć znaczne ilości miedzi, skoro po pożarze zamku królewskiego, jaki miał miejsce 9 czerwca 1595 r., na pokrycie dachu odbudowanej części zamku, miedź z tych kopalń dostarczoną była.

Za panowania Stanisława Augusta roboty w kopalniach Miedzianogórskich znowu były wznowione i prowadzone na większą skalę. Łabęcki utrzymuje, że w tym czasie wydobyto z nich wielo bardzo pięknego malachitu. W roku zaś 1817 dzięki Staszicowi, zaczęto w nich prowadzić na głębokości od 20 do 27 sążni nową sztolnię „Stanisława“, od Niecliwałowa, przez Kolejówkę, ku Miedzianej Górze. Sztolnia ta miała 352 sążnie długości, a jej kanał odpływowy 260, lecz już w r. 1827 ona nie wystarczała, bo kopano o 20 sążni poniżej jej poziomu i koszty produkcyi się nie zwracały, wtedy więc wydobywania miedzi zaprzestano.

Miedź wytapiano w hucie zbudowanej w Niechwałowie, a w Białogonie z tej miedzi oddzielano srebro, ale obydwie te huty zatrzymano w r. 1826 i wtedy hutę Białogońską przerobiono na warsztaty mechaniczne.

Kopalnie siarki w Swoszowicach istniały już za Zygmunta III-go, a w Czarkowoj otwarte zostały w początkach wieku XVIII.

Marmury pod Chęcinami zaczęto wydobywać w połowie XVII wieku po zatrzymaniu kopalni rud, jakie tu wprzódy były czynne. Z tych marmurów wyciosano, z rozkazu Władysława IV-go, kolumnę na której stoi posąg Zygmunta III w Warszawie.

Król Stanisław August, który zwiedził marmurołomy Chęcińskie w r. 1788, sprowadził do nich rzemieślników z Włoch, a w r. 1817 były założone warsztaty do obrabiania tych marmurów.

Wytapianie żelaza musiało się odbywać w naszym kraju już w bardzo dawnych czasach, przynajmiej o nim są wzmianki sięgające XI wieku. Ponieważ jednak kopanie i przerabianie rud żelaznych nigdy nie było u nas zaliczane do regalij i nie ulegało żadnym olborom, bo przemysł żelazny był zawsze w rękach prywatnych, więc i wzmianki o niem w historyi rzadziej się spotykają. Długosz robi wzmiankę o rudach żelaznych pod r. 1025. Według Czackiego pierwsze piece do wytapiania żelaza powstały u nas w wieku XIII. W wieku XIV i następnym rudę żelazną przetapiano w dymarkach, to jest piecach około 3 stóp w kwadrat szerokich i 2 stopy głębokich, w których rudę układano warstwami z węglem i wpuszczano powietrze do pieca miechami drewnianymi, lub skórzanymi poruszanymi wodą. Robota trwała 5 do 6 godzin, przy ciągłein dosypywaniu rudy i węgla, poczem, odgarnąwszy żużel, wyjmowano masę żelaza nieczystego, nazwaną oplaivek, którą zbijano młotem w tak zwaną lupkę, a łupkę rozkroiwszy na 4 części, przetapiano po kawałku w kuźnicy i wyciągano z niej szyny. Huta więc żelazna składała się z dymarki, kuźnicy i młotów, które razem wzięte nazywano rudnicą. Takich rudnic za Zygmunta III było już w kraju bardzo dużo.

Pierwszy piec wielki był postawiony za Jana Iii-go w dobrach biskupów krakowskich; w r. 1700 przerobiono w Bzinie dymarkę na półwielki piec, w r. 1725 był wystawiony wielki piec w Ząbkowicach, w 1748 w Parszowie; 1759 wielki piec w Mostkach i blachownia w Suchedniowie, Między r. 1738 i 1762 kanclerz Jan Małachowski wystawił w swoich dobrach pod Końskiemi 4 wielkie piece i założył fabrykę broni. Jego też kosztem były wydane pierwsze 2 dzieła o hutnictwie Żelaznem, jedno napisane oryginalnie przez ks. Osińskiego, a drugie przetłomaczone przez niego z francuskiego.

Łabęcki przytacza tablicę z dzieła ks. Osińskiego, wydanego w r. 1782, „Opisanie polskich żelaznych fabryk“, z której widać, że wtedy w Polsce było 33 wielkich pieców, 41 dymarek i 83 frysze-rek, surowizny zaś otrzymywano 78600 cet. (starych po 160 f. cet-nar). Z pomiędzy tych hut, w granicach późniejszego Królestwa kongresowego, znajdowało się 28 wielkich pieców, 76 fryszerek i 28 dymarek. W końcu wieku XVII dymarki ostatecznie znikły i zastąpione zostały przez wielkie piece idące na węglu drzewnym. Pierwsze wielkie piece, które pracowały na koksie, były zbudowane w Dąbrowie, w zakładach Huty Bankowej, założonych w r. 1834 i puszczonych w bieg w r. 1840.

O węglu kamiennym w Polsce najdawniejszy ślad według Łabęckiego znajduje się w opisie Polski Cellarego (Descriptio Po-loniae) wydanym w r. 1659, w którym jest wspomniane, że pod Tęczy nem niedaleko Krakowa znajdują się węgle kopalne.

W Dąbrowie węgiel kamienny był odkryty przypadkiem przez pastuchów w r. 1785, mniej więcej w tym samym czasie odkryto go i pod Strzyżowicami, które wtedy należały do księztwa Siewierskiego. W Dąbrowie początkowo wybierali go w niewielkich ilościach mieszczanie będzińscy, używając go na opał, a po zajęciu tej części kraju przez Prusaków, otworzoną tu została w r. 1796 kopalnia Reden, nazwana tak na cześć hr. Redena, ówczesnego dyrektora górnictwa w Prusach. Kopalnia ta przeszła później na rzecz skarbu Królestwa Kongresowego, dla jej osuszenia założono w r. 1817 sztolnię Ulman, a w r. 1824 ustawiono nad szybem parową maszynę wyciągową.

Prawie jednocześnie z kopalnią Reden, bo w r. 1797, otworzono we wsi Psary, pod Strzyżowicami, kopalnię węgla, którą nazwano kopalnią Hoyma, od nazwiska pruskiego ministra. Kopalnię tę po przejściu jej na rzecz skarbu Królestwa Kongresowego, nazwano Tadeusz, na cześć b. ministra spraw wewnętrznych Królestwa hr. Tadeusza Mostowskiego, pod którego zarządem było górnictwo. Nieco później powstały kopalnie węgla: „Nadzieja Ludwika“ w Siel-cach w r. 1806; Feliks w Niemcach w 1814, w Pogoni 1815, w Mi-lowicach w 1822, w Grodźcu w 1823, kopalnia Ksawery pod Będzinem w r. 1825.

O wydobywaniu galmanu w Królestwie pierwsze ślady znajdują się w przywileju udzielonym Pawłowi Kaufmanowi w Krakowie w r. 1524, na mocy którego on założył fabrykę drutów i blach mosiężnych w Starczynowie około Olkusza. Łukasz Opaliński, w dziele wydanem w r. 1648, wspomina, że galman wydobywano do fabrykacyi mosiądzu, na który to cel zakupywano go w Gdańsku.

W Królestwie Kongresowem skarb rozpoczął wydobywanie galmanu około r. 1816, w kopalniach Józef pod Olkuszem i Ulises pod Bukownem. Następnie w r. 1818 w kopalni Barbara w Żychcicach i w r. 1820 w kopalni Anna pod Strzemieszycami, a w parę lat potem powstały kopalnie prywatne w⁷ Rogoźniku i pod Sławkowem.

Vil I

Huty cynkowe powstały jednocześnie z kopalniami galmanu. W r. 1816 była założona łiuta Konstantyna w Dąbrowie w kolonii Reden, w r. 1822 buta Joanna w Niemcach, w 1826 huty cynkowe pod Będzinem i walcownia blachy cynkowej pod Sławkowem. Prócz tego były jeszcze i huty prywatne w Dandówce i Bobrku hr. Mieroszewskiego, w Sielcu księcia Pies (Pszczyna) i huta Leonidas w Milowicach, wszystkie założone w r. 1822. W roku 1825 zapasy cynku w hutach tak urosły, że produkcya hut musiała być ograniczoną z wielką stratą dla producentów. Skarb Królestwa posiadał wtedy tyle cynku, że był zmuszony wysłać ładunek 90000 cent. do Indyj Wschodnich, gdzie został wyprzedanym w ciągu lat 6-u za 1 700 000 złp.

Za czasów Księztwa Warszawskiego i Królestwa Kongresowego górnictwo polskie miało dwóch niestrudzonych opiekunów, a mianowicie księdza Staszica Dyrektora Wydziału Przemysłu i kunsztów w Komisyi Spraw Wewnętrznych i hr. Henryka Łubieńskiego, Prezesa Banku Polskiego, pod zarządem którego były zakłady rządowe górnicze. Za staraniem Staszica były otwarte w Dąbrowie kopalnie węgla kamiennego i huty cynkowe, a także kopalnie galmanu około Olkusza. On również zrobił wszystko co było można dla podniesienia kopalń w Miedzianej Górze i doprowadził do porządku huty żelazne, pozostałe po biskupach krakowskich. Nareszcie jemu należy zawdzięczyć założenie szkoły górniczej w Kielcach. Hrabiemu Łubieńskiemu górnictwo zawdzięcza założenie zakładów żelaznych, prowadzonych na węglu drzewnym w Rejowie, Starachowicach, Michałowie, Brodach i Sielpi. Założenie w Dąbrowie Huty Bankowej, pierwszego zakładu, w którym zaczęto wyrabiać żelazo na węglu kamiennym i założenie zakładu solnego w Ciechocinku.

Pomimo jednak tak świetnej przeszłości naszego górnictwa, literatura górnicza zawsze leżała u nas odłogiem i dotąd w języku polskim mamy tylko następujące dzieła:

„Pamiętnik Górnictwa i Hutnictivau wydawany przez Jerzego Bogumiła Puscłra i Łukasza Florentyna Reklewskiego, Referenta oddziału kopalń. Warszawa 1830 r. Pamiętnika tego wyszedł tylko jeden zeszyt. Zapewne wypadki 1831 r. przeszkodziły dalszemu wydawnictwu.

Hieronim Łabęcki „Górnicki co iv Polsceu. Opis kopalnictwa pod względem technicznym, historyczno-statystycznym i prawnym, Warszawa 1841 r., tomów 2. Jest to dzieło nieocenione jako materyał do liistoryi górnictwa w Polsce. Dziś stanowi rzadkość bibliograficzną.

„Początki Nauki Kopalnictwa“ wydane przez Wydział Górnictwa. Warszawa 1843 r., tom 1, stronic 76. Książeczka nie mająca dziś żadnej wartości, która nawet i w chwili wydania nie wiele była wartą.

A. Gurlt „ Górnictwo i Hutnictwo“, krótki wykład historycznego rozwoju górnictwa, przełożył z niemieckiego Wincenty Kosiński, Warszawa 1883 r. Dziełko to o 218 stronicach jest odbitką z bardzo obszernego popularnego dzieła pod tytułem „Die gesamm-ten Naturwissenschaften“. Jest to krótki i bardzo popularny ale treściwy wykład górnictwa i hutnictwa.

A. Jabłoński „Kopalnictwo Nafty“, Kraków 1884 r., stronic 124 z 13-ma tablicami. Jest to podręcznik do wiertnictwa.

J. Maślanka „Zarys kopalnictwa Naftowego“ Podręcznik dla urzędników kopalń naftowych, z 223 rysunkami. Stanisławów 1885 r. W dziele tem o 247 stronicach, Maślanka bardzo dobrze opisał starsze sposoby wiercenia i pogłębianie niewielkich szybów. Jako podręcznik do wiertnictwa ma ono i dziś wartość.

To jest wszystko, co polska literatura górnicza posiada, a przynajmniej piszącemu te słowa nie udało się znaleźć nic więcej. Tak dotkliwy brak podręcznika szczególniej dał się odczuć po otwarciu szkoły górniczej w Dąbrowie. Wykładając w niej górnictwo, zmuszony byłem początkowo cały kurs uczniom dyktować. Dla zapobieżenia więc temu, napisałem w języku rossyjskini krótki podręcznik „Popnoe Hcnyccmeo“ (Warszawa, część 1-a 1898, część 2-ga 1900 r.), który był wydany w ograniczonej liczbie egzemplarzy, wyłącznie dla użytku szkoły i w handlu księgarskim wcale go niema. Obecnie kurs ten znacznie rozszerzyłem, starając się o to, aby on mógł służyć jako podręcznik dla studentów Wydziału Górniczego w Politechnice.

Wydanie górnictwa w języku polskim, zważywszy na znaczną ilość kosztownych rysunków i bardzo ograniczoną liczbę egzemplarzy, w jakich książka może się rozejść, byłoby rzeczą bardzo trudną, gdyby nic pomoc Rady Zjazdu Przemysłowców Górniczych Królestwa Polskiego, która ofiarowała na zrobienie drzeworytów rubli 1000, za co należy się Jej serdeczne podziękowanie.

Drzeworyty do niniejszego dzieła wykonał bardzo starannie p. Jan Styfi.

Hieronim Kondratowicz.

W grudniu 1902 r.

SPIS PRZEDMIOTÓW.

ROZDZIAŁ I.

Złoża minerałów użytecznych.

Złoża, fore mi ne.

Pokłady. Ogólne pojęcie o pokładach Rozciągłość i upad pokładu

Oznaczenie położenia pokładu.......

Ciągłość pokładów, ich grubość i ilość .    .    .

Ścisk i wyklinianie się pokładu......

Złożenie pokładów...........

Łupliwość pokładów..........

Wydajność pokładów..........

Nieprawidłowości w zaleganiu pokładów .

Pofałdowanie pokładów. Siodło. Łęk.....

Kotliny. Kopuły .    .    . '.........

Szezełiny i uskoki............

! Uskoki podłużne, poprzeczne i ukośne. .    .    .

Uskoki z upadem zgodnym i niezgodnym .    .

Uskoki właściwe i przerzucenia......

Odszukanie odrzuconej uskokiem części pokładu

Teorya uskoków Heym’a.........

^Powtarzanie się uskoków........

Żyły. Pojęcie o żyłach.........

Żyły rudonośne i kamieniste. Łupiny. Smugi .

Grubość żył. Żyły proste i złożone.....

Żyły zetknięcia. Zawartość żył......

^Krzyżowanie się żył. Uskoki.......

UOCOOOO*lffi®C(K^M

li c c œ o-. w œ tc

Złoża nieforemne.

Składy i gniazda. .    .    .

Złoża napływowe. Usypy

co co

Ol Ol

»S'Uv.

ROZDZIAŁ II.

Poszukiwania górnicze.

Wiadomości ogólne....................

Wiercenie.

Wiadomości ogólne....................

/ Systemy wiercenia ........ ...........

Wiercenie obrotowe w skalach miękich. Instrumenty.......

Główka........................

Wiercenie udarowe Dłuto ...    .............

Przewód wiertniczy. Przewód żelazny.............

Przewód drewniany....................

Przyrządy nożycowe. Nożyce ogniwowe......... ...

Obciążnik. Nożyce Kinda.................

Przyrząd wolnospadający Pabiana.........

Przyrząd wolnospadający Degousće-Paucka........-.    .    .

Górna część przyrządu wiertniczego. Śruba regulująca......

Winda łańcuchowa ....................

Dźwignia........................

Wyciąganie przyrządu wiertniczego. Żuraw wiertniczy......

Hak wyciągowy. Widełki.................

Dukla wiertnicza.....................

Rura kierownicza....................

Koszyk. Klucze.....................

Czyszczenie otworu. Czerpak................

Dłuto próbnik. Odrywacz.................

Przyrządy do sprawdzania głębokości, na której dany pokład zalega. 57 Przyrządy do brania roztworów słonych z dna otworu ....

Prowadzenie roboty wiercenia..............

Dziennik wiertniczy..................

Rurowanie otworów wiertniczych............

Rurowanie całkowite i częściowe, pojedyncze i wielokrotne .    .

Wciskanie rur. . .    ................

Rurowanie stracone..................

Gładzenie i prostowanie rur............. .

Przyrządy do opuszczania i wbijania rur.........

Wyciąganie rur...................

Rozszerzanie otworów..................

Wypadki przy wierceniu................

Przyrządy ratunkowe. Hak...............

Chwytacz cylindryczny. Chwytacz zębaty.........

Dzwon śrubowy...................

Chwytacz wężownicowy Chw3'tacz do czerpaków......

Rżycie przyrządów ratunkowych.............

Wiercenie kanadyjskie.............. .    .

Urządzenie wieży i maszyny..............

Urządzenie przewodu i czerpaka

24

26

27

28

29

30

31

33

34

35

37

40

42

43

44

48

51

52

53

54

55

56

57

58

6L

61

62

65

66

67

68

69

70

71

73

74

75

76

76

78

78

XITI

Str.

Szybkość roboty wiercenia.................

Wiercenie linowe.....................

Urządzenie wieży i windy.................

Przymocowanie liny do śruby regulującej...........

Umocowanie dłuta ...................

Wiercenie z przepłukiwaniem otworu. Wiadomości ogólne.....

Sposób Fauvelle’a. Metoda Duńska. Sposób Przibilla.......

Wiercenie dymieniami. Koronka z dyamentami..........

Grórna część przewodu...................

Urządzenia maszynowe..................

Maszyna amerykańska. ....    .............

Sposób odrywania i wydobywania rdzenia.........

Sposób wiercenia Baky.................

Urządzenie wahacza.................

Sposób wprowadzania w ruch wahacza..........

Przyrząd do przedłużania przewodu. .A..........

80

81

82

83

84

85

80

87

89

90

92

93

95

90

97

97

98

. 100

‘V

ROZDZIAŁ III

Sposoby urabiania minerałów.

Podział skał według ich twardości i zwięzłości ....

Łopata. Rydel. Kilof, jego różne odmiany......

Osadzenie kilofa na stylisko...........

Żelazko i perlik................

Robota klinem....... .........

Łamulec Klin iglicowy.............

^Jrabianie skał działaniem wody. Rozkruszanie skały

Rozpuszczające działanie wody.........

Rozszerzanie wody przy zamarzaniu........

Sposób urabiania skał ogniem...........

Sposób urabiania skał materyałami wybuchowymi. Własności i podział materyałów wybuchowych .... Użycie materyałów działających raptownie i powoli .    .

Proch ziarnisty i prasowany...... ....

Nitrogliceiwna................

Dynamit...................

Żelatyna wybuchowa..............

Dynamit żelatynowy. Lonty...........

Wiercenie wydrążeń do naboi. Świder.......

Perlik...... .............

(Iracka .    .................

Wiercenie świdrem i perlikiem i samym świdrem .    .    .

Nabijanie wydrążeń prochem...........

.    . 105

106

107

108

109

110

111

. 112

114

. . 11

‘V

115

1 IG

117

118

119

120

121

122

123

124

124

Przybitka. Stempor....................

Nabijanie wydrążeń dynamitem.............. .

Przygotowanie naboju wybuchowego.............

Nabijanie mokrych wydrążeń................

Nabijanie zamarzłym dynamitem..............

//napalanie naboi elektrycznością...............

Maszynka elektryczua Bornhardt’a..............

Przewodniki elektryczności. Lont elektryczny..........

Ogólne uwagi o urabianiu skał materyałami wybuchowymi .    .    .    .

Materyały wybuchowe używane w kopalniach, w których się wydzielają gazy wybuchające....................

Różnica pomiędzy paleniem się prochu i dynamitu.......

Grizutyna.......................

Grizunit...... .    •...............

Lonty.........................

Nieszczęśliwe wypadki zdarzające się przy urabianiu skał materyała-

/ mi wybuch o W3⁷mi..................

Urabianie skał za pomocą maszyn..............

Perforatory obrotowe...................

Perforatory udarowe...................

Zalety i niedostatki powieti’za zgęszczonego jako motoru.....

Robota perforatorami ...................

Zalety i wady sposobu pędzenia wyrobisk perforatorami......

Maszyny wrębowe (Wcinacze)...............

Weinacze dla przodków bardzo szerokich.........•

Wcinacze dla przodków mniejszej szerokości..........

Wcinacz amerykański Ingersoll-Sergeant............

Wcinacz Münzner’a...................

Wcinacze łańcuchowe...................

Wcinacz Morgan Gardner..................

Ogólne uwagi o wcinaczach j................

126

127

128

129

130

130

131

133

134

136

137

138

139

139

140

142

112

143

143

145

147

150

151

153

153

155

156

157

159

ROZDZIAŁ IV.

Roboty przygotowawcze.

/Wyrobiska górnicze.......

jChodniki. Sztolnie........

Prowadzenie sztolń. Kanał odpływowy Oznaczenie kierunku sztolni .    .    .    .

Świetlniki...........

Przecznice...........

W ym i ary p rzecz nic........

.Chodniki podłużne.........

Pochylnie...........

r Obudowa chodników.......

Ogólne pojęcie o obudowie.....

162

163

164

165

166

167

168

169

170

170

/Obudowa drzewna....................

Trwałość obudowy....................

Obudowa całodrzewna i połowiczna..............

Kapa i sposób jej umocowania...............

Odrzwia .    .......................

Połączenie nóg z kapą..................

Obudowa chodników szerokich...............

Obudowa przy słabym spodku...............

Felowanie.......................

/ Obudowa wbijana. Ogólne pojęcie...............

Obudowa wbijana w skałach sy^pkich.............

Obudowa wbijana w kurzawkach..............

Zabezpieczenie przodka za pomocą wbijania cienkich okrąglaków .    .

Naprawa obudowy drzewnej w chodnikach...........

Obudowa chodników murowa.................

Kamienie ródzime....................

Kamienie sztuczne cegły.................

Wymiary cegieł.....................

Materyaly wiążące. (Zaprawy). Wapno .    .    ..........

Piasek. Jego ilość w zaprawie...............

Zaprawy wodotrwałe...................

Wapno wodotrwałe. Cement rzymski.............

Cement portlandzki....................

Zaprawa wapienno-cementowa...............

Omurowanie chodników ...    ..............

Krążyny........................

Sklepienia i ich murowanie.................

Osuszenie spodku chodnika.................

Sklepienia wklęsłe........... ........

Omurowanie chodników w pokładach stromych.........

Wyjmowanie obudowy tymczasowej .    ............

Obudowa z murów złożonych na sucho............

Obudowa żelazna. Forma żelaza................

Ustawienie nóg i połączenie ich z kopą............

Obudowa w kopalniach Maries i Serraiug...........

Uwagi ogólne o obudowie żelaznej..............

Obudowa mięszana......... ..........

Obudowa żelazna wbijana.................

. Szyby. Ogólne pojęcie o szybach..............

Wybór miéjsca dla założenia szybu............. .

Pogłębianie szybów w skałach twardych i zwięzłych przy nieznacznym przypływie wody....................

Ostrożności jakie należy przedsiębrać przy pogłębiania szybów .    .    .

Pogłębianie szybów poniżej poziomu, na lclórem prowadzi się odbudowa pokładów ......................

Sposób pogłębiania pod calizną: za pomocą pionów........

Za pomocą otworów świdrowych...............

172

M    Tł    lO    lO    O

i-    r—    i>    r-    o

▼H    tH    t-H    t-H    t-H    t-H

00

[>

179

179

180

181

184

187

190

191

191

0«

r—i t-H

195

196

198

199

200

202

203

204

206

207

208

209

210

211

211

212

213

214

215

216

218

219J

220

222

223

225

Sir.

227

Pędzenie szybów z dołu do góry..............

228

/ Obudowa szybów. Obudowa drzewna..............

229

Wieńce. Wieniec wchodowy................

230

Pryki i rozpory.....................

231

Obudowa całodrzewna........... .......

231

Obudowa drzewna tymczasowa...............

233

Obudowa szybów murowa. Grubość murów............

234

Obudowa prowadzona bez przerwy..............

235

Obudowa częściami. Wieńce podstawowe...........

23G

Obudowa szybu w Karwinie................

237

Pomosty wiszące....................

239

Jednoczesne pogłębianie i omurowywanie szybu.........

240

Obudowa szybów żelazna..................

241

Forma żelaza, połączenie segmentów............

243

Obudowa żelazna tymczasowa................

243

Obudowa szybów wodonieprzeuikliwa.............

245

Obudowa wodonieprzeuikliwa w skalach zwięzłych przy umiarkowanym przypływie wody....................

246

Obudowa drzewna. Wiadomości ogólne.............

246

250

251

253

254

255

256

259

Odprowadzanie wody...................

260

Porównanie różnych rodzai obudowy wodonieprzenikliwej.....

Obudowa wodonieprzenikliwa w skalach zwięzłych przy bardzo znacznym przy-

260

' pływie wody. Wiercenie szybów.............

264

Oprawa wodonieprzenikliwa Chaudron’a............

265

Skrzynia z mchem....................

266

Opuszczanie obudowy...................

268

Pogłębianie i obudowa szybów w kurzawkacli............

268

Obudowa wbijana....................

270

Obudowa opuszczana...................

271

Obudowa opuszczana murowa. Urządzenie trzewika.......

273

Opuszczanie obudowy z odlewem wody............

274

Opuszczanie obudowy bez odlewu wody............

276

Obudowa opuszczana z lanego żelaza.............

277

Zamknięcie oprawy od dołu i umocowanie trzewika .    .....

278

279

. . 281

Pogłębianie szybów za pomocą zamrażania

Słr.

ROZDZIAŁ V.

Odbudowa złóż minerałów użytecznych.

289

Ilość szybów......................

Podział na piętra.....................

Wysokość pięter................. ...

Głębokość szybów. Rozwój robót przygotowawczych.......

Systemy odbudowy i ich podział..............

Systemy odbudowy z podsadzką...............

Odbudowa cienkich pokładów węgla.............

Urabianie węgla................. ...

Skuteczność pracy górnika.................

Dostawa węgla od przodka do chodnika przewozowego......

Naładowywanie wózków..................

Obudowa wyrobiska .    -.................

Podsadzka wyrobiska........-..........

Podbieranie stropu i spągu dla chodników przewozowych.....

Ogólne pojęcie o systemach odbudowy cienkich pokładów węgla z podsadzką ......................

Odbudowa szerokimi przodkami posuwającymi się w kierunku wzniesienia

pokładu......................

Szerokość przodków. .    .    .......... .....

Rozłożenie przodków w kierunku przekątnich.........

Podsadzanie. Ilość materyału dla podsadzki...........

Odbudawa szerokimi przodkami posuwającymi się to kierunku rozciągłości pokładu ....    ..................

Szerokość przodków....................

Wypadki kiedy ten system może być stosowanym .......

Odbudowa schodowa w stropie...............

Sposób układania podsadzki w postaci schodów.........

Układanie podsadzki na jedną pochyłą skarpę.........

Kominy........................

Odbudowa grubycli pokładów węgla.............

Ogólne pojęcie o odbudowie grubych pokładów węgla......

Materyał dla podsadzki..................

Odbudowa, warstwami pociiylemi................

Wysokość podpięter...................

Prowadzenie robót w pokładach łatwo samozapalających się ....

Zalety i wady tego systemu............

Odbudowa warstwami poziomemi............

Podział na podpiętra...............

Urabianie węgla w oddzielnycłi warstwach.......

Przygotowanie do odbudowy wyżej leżącej warstwy .    .    .

Odbudowa ostatniej warstwy............

Odbudowa w pokładach łatwo zapalających się.....

Porównanie systemów odbudowy warstwami poziomemi i pochyłemi. 337 Odbudowa żył rudonośnych

290

291

292

293

294

295

296

297

299

300

300

301

302

305

306

308

309

311

314

315

316

316

318

319

319

321

322

323

324

325 327

328

329

329

330

.    . ». 331

333

. . 334

Odbudowa schodowa w stropie......

Wysokość przodków........

Odbudowa przy znacznej grubości żyły .

Kominy i ich obudowa......

Odbudowa schodowa to spągu.....

Odbudowa poprzeczna.........

Systemy odbudowy bez podsadzki .    .

Odbudowa filarowa........

Chodniki przygotowawcze......

Pochylnie...... .....

Wybieranie filarów........

Wymiary pól roboczych......

Odbudowa filarowa przekątnia .    .    .

Odbudowa filarowa w zagłębiu Dąbrowskiem

Wielkość pól roboczych......

Chodniki graniczne .    ......

Izolowanie odbudowanego pola ... Wdzierka...........

342

343

344

. 345

34G

. 348 . 350 . 351 . 353 . 354 . 355 . 356 . 357 . 358 . 359

Wybieranie nogi. Organy.................

Zawarcie. .    ......................

Rabunek........................

ISposób odbudowy grubych pokładów węgla, z podsadzaniem wyrobisk płynną

podsadzką ............

Przygotowanie pola...........

Wybieranie filarów...........

Podsadzanie wyrobisk..........

Odbudowa filarowa pokładów węgla w Anglii Odbudowa pokładów węgli brunatnych .    .

Odbudowa komorowa........

Odbudowa komorowa z dołu do góry .    .

Odbudowa składów soli w Wieliczce.i.

Odbudowa brył soli zielonej.....

Odbudowa soli pokładowej......

Odbudowa duklami.........

Odbudowa za pomocą rozpuszczania . .

Podział na piętra.........

Wymiary komór..........

Odbudowa odkrywkowa.......

Odbudowa torfowisk........

363

364

366

367

368

369

370

372

373

376

377

378

378

380

382

. . 384

384

385

386

WSTĘP.

1/

Wypadki zdarzające się przy wierceniu i sposoby zapobieżenia takowym.

Cf) ii CC*

Urabianie skał za pomocą maszyn.

JpW'

Obudowa żelazna.

Hi

Obudowa opuszczana murowa.

mmm i

ó^lpS

Odbudowa schodowa w spągu.

Odbudowa komorowa.

WSTĘP.

Wiadomości ogólne. Górnictwo ma na celn zbadanie sposobów wydobywania, z łona ziemi, minerałów przedstawiających pewną wartość w przemyśle. Do takich minerałów należą metale w stanie rodzimym i w postaci rud, wszystkie gatunki węgli kopalnych, siarka, sól kamienna, kamienie szlachetne, kamienie naturalne używane do budowy, jak granity, gnejsy, wapienie, piaskowce, łupek dachowy i t. p.

Minerały użyteczne zalegają, pośród skał, jako ich części podrzędne, tworząc tak zwane złoża. Złoża minerałów użytecznych znajdują się tylko w niektórych formacyach gieologicznych i to zwykle rozmieszczone w ten sposób, że pewne minerały występują tylko w pewnych formacyach; przedewszystkiem więc należy poznać złoża minerałów pożytecznych, a następnie umieć odszukać miejsce ich zalegania.

Gdy miejsce zalegania złoża danego minerału zostało odkryte, a samo złoże już tak zbadane, że z dostateczną pewnością, można sądzić o jego wartości przemysłowej, przystępują do urabiania zawierającego się w niem minerału, które się odbywa za pomocą spe-cyalnych robót górniczych. Aby jednak można było urabiać dany minerał, potrzeba koniecznie otworzyć dostęp do zawierającego ten minerał złoża, to jest przebić wyrobiska, za pomocą których dane złoże byłoby połączone z powierzchnią ziemi. Wyrobiska te mogą być pionowe, pochyłe i poziome, a prowadzenie ich stanowi to, co górnicy nazywają robotami przygotowaivczemi.

Dany minerał, stosownie do kształtu i wymiarów złoża, które go zawiera, a także stosownie do jego własności i jego wartości,

Górnictwo.

może być urabiany w ten lub inny sposób, a łączność wszystkich robót górniczych, mających na celu urabianie danego minerału sposobem najdokładniejszym, przedstawiającym najwięcej bezpieczeństwa dla robotników i nareszcie najtańszym i najprędszym, nazywa się systemem odbiidoiuy danego złoża.

Urobiony minerał musi być dostawiony na powierzchnię ziemi. Dostawcę drogami poziomemi lub z małem nachyleniem nazywamy przewożeniem, a dostawę z wnętrza kopalni w kierunku pionowym, z dołu do góry, nazywamy wyciąganiem.

Ludzie pracujący pod ziemią muszą być do kopalń opuszczani, a po ukończeniu roboty, z kopalni wyciągani. Sposoby opuszczania i wyciągania ludzi opiszemy w rozdziale zatytułowanym Urządzenia zjazdowe.

Wszystkie roboty podziemne mogą być prowadzone tylko w takim razie, jeżeli powietrze niezbędne dla oddychania będzie ciągle odświeżane w tych wyrobiskach, w których ludzie pracują. Sposoby, za pomocą których odświeżamy powietrze w kopalniach, nazywamy przewietrzaniem albo wentylacyą kopalń.

Prowadząc wyrobiska podziemne, zawsze natrafiają na skały zawierające wodę, którą trzeba z kopalń wydalić; sposoby używane dla jej wydalenia nazywają osuszaniem albo odwadnianiem kopalń.

Pewne czynności i urządzenia, które nie mogą być pomieszczone w żadnym z powyżej wymienionych rozdziałów, a mianowicie oświetlenie kopalń, pożary w kopalniach, obwały i t. p., opiszemy w rozdziale zatytułowanym Urządzenia i czynności dodatkowe.

\Tym sposobem cały wykład górnictwa podzielimy na 11 następujących rozdziałów:

1. Złoża minerałów użytecznych.

II. Poszukiwania górnicze.

III.    Sposoby urabiania minerałów, czyli roboty górnicze.

IV.    Roboty przygotowawcze.

V. Systemy odbudowy.

VI. Przewożenie.

„ VII. Wyciąganie.

VIII. Urządzenia zjazdowe.

IX. Odwadnianie.

X.

Przewietrzanie.

XI. Urządzenia i czynności dodatkowe.

ROZDZIAŁ I.

Złoża minerałów użytecznych.

ma-

Ogólne pojęcie O złożach. Złożami nazywamy zbiorniki minerałów użytecznych, zalegające w pewnych miejscach, pośród skał płonnych, stanowiących skorupę ziemską. Zbiorniki te mają najrozmaitszy kształt, położenie i wymiary; wogóle jednak można je rozdzielić na dwa typy, a mianowicie na złoża foremne, mające kształt mniej lub więcej prawidłowy i złoża nieforemne, nie jące żadnego określonego kształtu.

Złoża foremne tern się odznaczają, że dwa ich wymiary, w porównaniu z trzecim, są do pewnego stopnia nieskończenie wielkie. Ten trzeci najmniejszy wymiar, to jest najkrótsza odległość między dwoma powierzchniami ograniczającemi złoże, nazywa się*grubością złoża.

Do typu złóż foremnych należą: pokłady, inaczej zwane ławicami i żyły. Do typu złóż nieforemnych należą: składy, gniazda i usypy.

Złoża foremne.

■«*

Pokłady.

Ogólne pojęcie O pokładach. .Pokładem nazywamy masę skały uwarstwionej, ograniczoną płaszczyznami mniej więcej rów-noległemi i ciągnącą się, bez przerwy, na znaczną odległość.

Skałę leżącą bezpośrednio pod danym pokładem, tę na której dany pokład się tworzył, nazywamy spągiem, albo podkładem, ska-

łę zaś leżącą nad danym pokładem stropem, albo nadkładem. Najkrótsza odległość między spągiem i stropem przedstawia miąższość czyli grubość danego pokładu. Każdy pokład jest zawsze młodszym od swego spągu i starszym od stropu.

Należy przypuszczać, że pierwotnie wszystkie skały uwarstwione zalegały poziomo, lecz później, wskutek zmian zaszłych w budowie skorupy ziemskiej, były ze swych miejsc poruszone, a czasami zupełnie przewrócone, tak, że położenie ich bywa jak-najrozmaitsze, od zupełnie poziomego, aż do prawie pionowego.

Kąt pod jakim pokład jest nachylony do poziomu, nazywa się upadem pokładu, kąt ten mierzy się za pomocą półkola wiszącego (fig. 1).

Jeżeli upad jest mniejszym od 10°, pokład nazywają poziomym, przy upadzie od 10° do 40° pokłady nazywają lekko

spadzistemi, przy upadzie od 40° do 70°, stromemi, a wyżej 70° pokładami stojącemi.

Fig. 1.

Przecięcie się pokładu z powierzchnią ziemi nazywają wychodnią pokładu. Linja zaś przecięcia się pokładu z płaszczyzną poziomą przedstawia rozciągłość, czyli kierunek pokładu. Rozciągłość pokładu oznacza się kątem, jaki tworzy linja południkowa z linją przecięcia się pokładu z płaszczyzną poziomą, kąt ten mierzy się za pomocą busoli. Jeżeli pokład jest zupełnie poziomy, kąt jego rozciągłości równa się zeru. Jeżeli kąt rozciągłości pozostaje jednakowym na znacznej przestrzeni, rozciągłość pokładu przedstawia linję prostą. Jeżeli kąt rozciągłości ciągle się zmienia, rozciągłość opisuje linją krzywą.

Oznaczenie położenia pokładu. Dlatego, aby dokładnie oznaczyć położenie pokładu w przestrzeni, należy przedstawić go sobie zupełnie prawidłowym, nie zważając na małe zboczenia, jakie się czasem mogą zdarzać i przytem przedstawić sobie tylko jedną górną płaszczyznę ograniczającą pokład. Ponieważ położenie płaszczyzny w przestrzeni oznacza się za pomocą dwóch linij do siebie prostopadłych, więc poprowadziwszy w pokładzie dwie linje, jedną poziomą a drugą do niej prostopadłą, będziemy mieli położenie pokładu dokładnie oznaczone Linja pozioma a h (fig. 2) przedstawia rozciągłość pokładli, a linja c, d, do niej prostopadła, linją chylenia pokładu. Gdy te dwie linje są oznaczone, położenie pokładu jest już wiadome.

na-

Ciągłość pokładów. Ciągłość pokładów bywa bardzo rozmaitą i czasami bardzo znaczną.

Fig. 2.

Szczególnie znaczną ciągłością wyróżniają się pokłady formacyi węglowej, pokłady te czasami ciągną się na przestrzeni kilku i nawet kilkunastu wiorst.

W Niemczech odróżniają pod tym względem dwa rodzaje pokładów, a mianowicie; pokłady stosunkowo cienkie, ciągnące się, bez przerwy, na bardzo znacznych przestrzeniach i zajmujące ogromne powierzchnie, są to pokłady zwane po niemiecku Flötze i na pokłady zajmujące przestrzenie daleko mniejsze, ale mające znacznie większą grubość, zwane Lager. Przykład pierwszego rodzaju pokładów przedstawiają pokłady węgli kamiennych, przykładem zaś drugiego rodzaju pokładów mogą służyć pokłady węgli brunatnych, jak również złoża pokładowe rud, chociaż i rudy mogą tworzyć prawdziwe pokłady, ciągnące się na znacznych przestrzeniach, jak np. pokład łupku miedzianego w Mansfeldzie w Prusach, który zajmuje powierzchnię około 4-ch kwadratowych mil jeograficznych.

Ilość pokładów. Ilość pokładów minerału użytecznego, zalegających jeden nad drugim, w różnych miejscowościach, bywa bardzo rozmaitą. Pokładów rud, zwykle bywa tylko jeden, bardzo rzadko więcej, pokładów zaś węgla kamiennego prawie zawsze jest kilka a czasami bardzo wiele. Tak w zagłębiu Saarbrücken zalega 210 pokładów węgla, w których 82 zdatnych do odbudowy. W Belgii, około Mons, zalega 120 pokładów. Na górnym Szląsku 104. U nas w zagłębiu Dąbrowskiem znanych jest przeszło 20 pokładów węgla.

Grubość pokładów. Grubość pokładów bywa nader rozmaitą, zaczynając nieomal od grubości arkusza papieru, aż do wielu metrów. Te tylko jednak pokłady mogą być przedmiotem odbudowy, po wyjęciu minerału z których, pozostaje się pusta przestrzeń, co

najmniej tak wysoka, że człowiek może w niej pracować leżący, a więc pokłady co najmniej 35 cm grube.

Ponieważ pokłady tworzyły się na dnie mórz i jezior, masa tworzącego się pokładu musiała wypełniać wszystkie nierówności

r~T.r:

dna i stąd mogą pochodzić różnice w grubości jednego i tego samego pokładu (fig. 3).

Fig. 3.

Czasami nierówności spągu, na którym pokład się tworzył, były większe aniżeli grubość tworzącego się pokładu i w takim razie pokład zupełnie się przerywa (fig. 4).

Zdarza się, że w pewnych miejscach grubość pokładów stopniowo się zmniejsza, podobne zjawisko nazywają ściskiem pokładu (fig. 5).

W innych wypadkach pokład, zmniejszając stopniowo swoją grubość, zupełnie znika, tak że strop łączy się ze spągiem i wtedy powiadają, że pokład

kie ściski i zgrubienia po-ÓÓ kładu czasami następują -    p₀ sobie kolejno, na bar-

il;

Fig. 4.

IH] dzo niewielkich odległoś-|!!!!!!iSlM!l ciach, tak, że pokład jest ograniczony płaszczyznami falistemi. Zjawisko podobne spotykamy w pokładach węgla w północnej Francyi i w Belgii.

Złożenie pokładów. Masa tworząca pokład danego użytecznego minerału nie zawsze bywa jednakową. Szczególnie często daje się

mg

Fig. 5.

Fig. 6C

to zauważyć w pokładach węgli kamiennych, które po największej części składają się z oddzielnych mniej lub więcej grubych warstw, mających bardzo różne własności. Przykład taki przedstawia nasz

gruby pokład Reden w Dąbrowie, złożony z oddzielnych ławic, mających różne własności.

Często w masie węgla znajdują się cienkie ławice skał płonnych, tworzące tak zwańg przerosty. Te przerosty najczęściej tworzy łupek gliniasty, rzadziej piaskowiec, idą one zupełnie równolegle do płaszczyzn uwarstwienia pokładu, ale grubość ich bardzo często się zmienia. Czasami grubość przerostu wzrasta do kilku, lub kilkunastu metrów; wtedy pokład węgla rozdziela się na dwa oddzielne pokłady. Przykłady takie znane są na Szląsku i u nas w Dąbrowie, gdzie pokład Reden, idąc ku zachodowi, wskutek zgrubienia znajdujących się w nim przerostów, rozpada się z początku na dwa, dalej na 3, a następnie około Zabrza na Szląsku na 4 odzielne pokłady mniejszej grubości.

Zdarza się także, że własności węgla bardzo się zmieniają w kierunku rozciągłości danego pokładu, a mianowicie węgle tłuste przechodzą w chude i tracą własność koksowania się. W innych wypadkach ilość części mineralnych zawartych w węglu stopniowo się zwiększa, węgiel robi się podobnym do sadzy zmieszanej z ogromną ilością ziemi lub piasku, staje się niezdatnym na opał i powoli przechodzi w łupek węglowy.

W Westfalii pokłady węgla czasami przechodzą w pokłady rudy żelaznej. Podobne zjawisko można objaśnić tern, że w czasie tworzenia się pokładu węgla, w pewnych miejscach zagłębia, mogły być źródła mineralne, z których się osadzała znaczna ilość tlenniku żelaza. Rozpuszczone sole żelaza przeszkadzały rozwojowi roślin, a prócz tego osadzający się tlennik żelaza, w zetknięciu z materyami organicznemi, przechodził w tlenek, który znowu z dwutlenkiem węgla tworzył węglan żelaza. Tym więc sposobem pokład węgla mógł przejść w pokład rudy żelaznej.

Łupliwość pokładów. Powiedzieliśmy wyżej, że pokłady najczęściej są złożone z oddzielnych mniej lub więcej cienkich warstw, ograniczonych płaszczyznami równoległemi do płaszczyzn uwarstwienia. Oprócz jednak tych płaszczyzn, w budowie niektórych pokładów, mianowicie pokładów węgla kamiennego, można jeszcze zauważyć inne płaszczyzny, w kierunku których węgiel łupie się daleko łatwiej, aniżeli w jakimkolwiek innym kierunku. Płaszczyzny te, zwane płaszczyznami łupliwości, są albo prostopadłe do płaszczyzn uwarstwienia, albo też nachylone do nich pod pewnym kątem, przyczem mogą iść równolegle do linii rozciągłości pokładu, lub równolegle do liuii upadu, a czasami tworzą z temi linjami kąt. Odszukanie kierunku płaszczyzn łupliwości stanowi jedno z ważniejszych zadań górnika, bo ponieważ węgiel najłatwiej się łupie w kierunku tych płaszczyzn, a więc przodki powinny być wyznaczone w ten sposób, aby płaszczyzna przodka była równoległą do płaszczyzny łupliwości, inaczej urabianie węgla byłoby bardzo uciążliwem, a prócz tego górnik otrzymywałby tylko węgiel drobny, który się ceni daleko mniej od węgla grubego.

Wydajność pokładów. Wydajnością pokładów nazywamy objętość skały, jaką otrzymujemy po wyrobieniu jednostki powierzchni danego pokładu. Tak np. jeżeli w pokładzie węgla wyjmiemy jeden metr kwadratowy powierzchni, przez całą grubość pokładu, to ilość węgla, jaką przy tern otrzymamy, da nam wydajność tego pokładu

Każda skała, po jej wydobyciu, zwiększa swoją objętość, to jest jeżeli np. w pokładzie węgla zrobimy wyrobisko równe jednemu metrowi sześciennemu, to otrzymamy z niego nie jeden metr sześcienny węgla, a więcej. Podobny przyrost objętości pochodzi wskutek pustych przestrzeni pomiędzy kawałkami wydobytego węgla, jakich nie było w samym pokładzie. Zależy on od wielkości kawałków i od ilości miału dostarczanego przez pokład, w każdym jednak razie dla jednej i tej samej skały jest on mniej więcej stałym. Dla węgla kamiennego równa się 50$, tak, że z każdego metra sześciennego pokładu otrzymuje się około 1¹/₂ metra sześciennego węgla. Metr sześcienny naszych Dąbrowskich pokładów dostarcza 10 korcy węgla, korzec zaś węgla waży od 6 do 6,1 puda.

Nieprawidłowości w zaleganiu pokładów.

Ogólne pojęcie. Nieprawidłowością w zaleganiu pokładów nazywamy wszelką zmianę zaszłą w położeniu pokładów, powstałą po ich utworzeniu, a że, jak wyżej wspomnieliśmy, pierwotnie wszystkie pokłady osadzały się poziomo, a więc położenie każdego pokładu, który nie jest poziomym, będzie już mniej więcej niepra-widłowem.

Nieprawidłowości w zaleganiu pokładów wyrażają się: 1) nachyleniem pokładów; 2) pofałdowaniem pokładów; 3) spękaniem i rozkruszeniem pokładów i 4) uskokami.

Głównemi przyczynami tych nieprawidłowości były: 1) Zjawiska wulkaniczne, w następstwie których pokłady zostały podniesione. 2) Ciśnienie z boków, pochodzące wskutek podniesienia sąsiednich warstw skał, a także wskutek kurczenia się skorupy ziemskiej, będącego następstwem jej stygnięcia. 3) Niszczące działanie wody, która rozkruszała warstwy, całkowicie rozpuszczając niektóre z ich części składowych, jak np. składy gipsu lub soli kuchennej i 4) Zwiększenie się objętości niektórych skał, pochodzące wskutek łączenia się ich z wodą, np. przy przejściu anhidrytu w gips.

Przy prostem podniesieniu, pokłady zostały tylko mniej lub więcej nachylone, czasami przyjęły położenie pionowe, a w rzadszych wypadkach zostały zupełnie odwrócone. W tym ostatnim wypadku, pokład leżący na miejscu stropu będzie właściwie spągiem, a leżący na miejscu spągu—stropem. Dlateko to spągiem nazwaliśmy nietylko skałę leżącą pod danym pokładem, ale mianowicie tę, na której dany pokład się tworzył.

Wiii

Pofałdowanie pokładów. Pofałdowanie pokładów pochodzi głównie wskutek miejscowego opuszczania się mas skalistych, wywołanego stygnięciem skorupy ziemskiej. Skorupa ziemska, stygnąc, zmniejszała swoją objętość, wskutek czego wyżej leżące warstwy skał osadowych, pod działaniem siły ciężkości, musiały się opuszczać. Opuszczająca się część pokładów działała na sąsiednie warstwy jak klin, wywierając nadzwyczaj silne ciśnienie z boków, w następstwie którego części pokładów nie przyjmujące udziału w opuszczaniu zostały pofałdowane, podobnie jak się fałduje obrus rozłożony na stole, gdy zostanie pociągniętym za jeden koniec. Przy takiem opuszczaniu zupełnie stwardniałe masy skał, zalegające na samej powierzchni ziemi, albo też blizko powierzchni, pękały i kruszyły się. Skały zaś zalegające na pewnej głębokości, które jeszcze były wilgotne i miękkie, zostały pofałdowane.

(f

Fig. 7.

Fałda zwrócona wypukłością do góry nazywa się siodłem, zwrócona zaś wypukłością n a dół, łękiem. Na fig. 7 -ab przedstawia siodło, o d—łęk. Siodła i łęki następują po sobie kolejno.

Czasami zdarza się, że pokład na miejscu zgięcia jest zupełnie rozerwanym, przyczem jedna jego część zalega stromo, prawie pionowo, gdy tymczasem druga ma stosunkowo niewielki upad.

W innych wypadkach, mianowicie w pokładach węgla, pokład, w miejscu zgięcia, bywa znacznie zgrubiały, jak gdyby węgiel był wyciśniętym w stronę siodła, jak to wskazuje figura 8,

gdzie a przedstawia zgrubienie pokładu węgla na fałdzie.

Fig. 8.

y.W Gdy rozciągłość pokła-dów opisuje linją krzywą, »I wtedy powstają szczególne-g° rodzaju formy zalegania pokładów, znane pod nazwą " — kotlin i kopuł. W kotlinach (fig. 9) oddzielne pokłady, tworzące kotlinę, mają formę mniej lub więcej głębokich kotłów, zbliżonych do wydrążonych półkul, lub wydrążonych półsferoidów, włożonych jeden w drugi, tak, że linie nachylenia pokładu tworzącego kotlinę schodzą się w jednym najniższym punkcie kotliny. Kopuły (fig. 10) przedsta-

Fig. 9.

Fig. 10

wiają też same kotliny, tylko od wrócone dnem do góry, tak, że pokłady tworzące kotlinę mają formę płaskich dzwonów, lub stożków, przyczem linie nachylenia pokładu rozchodzą się we wszystkie strony od jednego punktu znajdującego się na samym wierzchu kopuły.

W poprzecznem przecięciu pokłady tworzące kotliny i kopuły przedstawiają szereg współśrodkowych kół lub elips. Czasami kotliny i kopuły bywają wyciągnięte, przyjmując formę łodzi lub łodzi przewróconej do góry dnem.

Jeżeli kotlina lub kopuła nie jest całkowicie zamknięty, to jest jeżeli rozciągłość kotliny przedstawia krzywą, końce które,] nie schodzą się z sobą, wtedy podobne uwarstwienie nazywają nie-zamkniętemi kotlinami, lub niezamkniętemi kopułami.

Często wierzchołki kopuł i siodeł są zmyte i wtedy skrzydła siodła, które kiedyś tworzyły jeden i ten sarn pokład, tworzą oddzielne seryć pokładów.

Szczeliny i uskoki. Tam gdzie miało miejsce podniesienie pokładów, z konieczności musiało nastąpić spękanie skał, przy któ-rem utworzyły się szczeliny. Spękane masy straciły równowagę, wskutek czego pewna ich część mogła być podniesioną lub opuszczoną. Zjawisko przy którem pewna część pokładów, będąc oddzielona szczeliną, osunęła się na dół, lub podniosła się do góry, nazywamy nslioliiem. Na figurze 11 przedstawiony jest pokład węgla «, który, wskutek szczeliny <; d, osunął się do ar.

Odległość, w kierunku pionowym, na którą część pokładów się opuściła lub podniosła, nazywamy wysokością uskoku. Wysokość ta bywa bardzo rozmaitą, czasami nie przechodzi grubości pokładu, w innych zaś wypadkach dochodzi do wielu metrów. Również i szerokość szczelin, które dały początek uskokom, bywa nader rozmaitą, od kilku tymetrów do wielu dziesiątków metrów.

Szczeliny te zwykle są ograniczone płaszczyznami równole-głemi, przecinają pokład w najrozmaitszych kierunkach i w największej liczbie wypadków mają bardzo stromy upad. Po większej części są one wypełniono skałami płonnemi, zaniesionemi z powierzchni ziemi, czasem jednak są to prawdziwe żyły, zawierające minerały użyteczne.

Demanet wspomina*), że we Francyi w Liévin (depert. du Nord), szczelina mająca wiele metrów szerokości była wypełniona węglem, który był przedmiotem poważnego wydobycia. Podobnież i w niektórych miejscach w Anglii trafiano na węgiel w szczelinach,

z-ŁC

7/

if.

(T

Fig. 11.

cen-

*) Ch. Demanet. Traité d’exploitation des mines de houille 2e édition Bruxelles 1898, t. 1, str. 58.

lecz tam znaleziono go w postaci kawałków dowodzących, że to były okruchy pokładów zaniesione wypadkiem do szczeliny.

Szczelina uskokowa, w kotlinie węglowej około Akwizgranu, tworzy w dalszym ciągu prawdziwą żyłę, z której w kopalni Breini-ger Berg wydobywają rudy ołowiu i cynku.

Jeżeli szczelina jest wypełnioną okruchami skał naniesionemi z powierzchni, w takim razie tworzy bezpośrednią komunikacyę między wyrobiskami podziemnemi i powierzchnią ziemi i wtedy często bywa przyczyną bardzo znacznego przypływu wody do kopalni.

Szczeliny i uskoki bywają przyczyną nadzwyczaj poważnych trudności, jakie górnicy napotykają przy robotach podziemnych, jeżeli bowiem roboty, górnicze prowadzone w danym pokładzie, natrafią na uskok, całe wydobycie odrazu się przerywa i może być wznowionem nie wcześniej, aż dopiero po odszukaniu odrzuconej części pokładu. To też dokładne zbadanie uskoków jest jednem z ważniejszych zadań górnika.

Uskoki podłużne, poprzeczne i ukośne. Dla łatwiejszego zrozumienia uskoków, które często bywają bardzo złożone, weźmy najprostszy przykład i przedstawmy sobie, że szczelina, tworząca uskok jest, podobnie jak i pokład, który ona przecina, ograniczoną płaszczyznami równoległemi, że ma swoją rozciągłość i swój upad i że linie pochodzące z przecięcia się płaszczyzn ograniczających

szczelinę z płaszczyznami ograniczającemi pokład, są do siebie równoległe. To przyj ąwszy, możemy rozdzielić uskoki na podłużne, poprzeczne i u-kośne.

Podłużnemi uskokami

Eig. 12.

będziemy nazywać takie, w których rozciągłość szczeliny uskokowej jest równoległą do rozciągłości przeciętego i odrzuconego pokładu (fig. 12 i 13).

W uskokach ukośnych rozciągłość szczeliny uskokowej tworzy kąt ostry lub rozwarty z rozciągłością pokładu odrzuconego (fig. 15).

W uskokach poprzecznych rozciągłość szczeliny uskokowej jest prostopadłą do rozciągłości przeciętego i odrzuconego pokładu (fig. 14).

Uskoki z upadem zgodnym i niezgodnym. Uskoki podłużne mogą być jeszcze z upadem zgodnym i z upadem niezgodnym. Uskok z upadem zgodnym będzie wtedy, jeżeli upad szczeliny tworzącej uskok jest skierowany w tę samą stronę co i upad rozerwanego pokładu (fig. 12).

jpy

Fig. 13.

Uskok zaś z upadem niezgodnym będzie taki, przy którym upad szczeliny j est skierowany w stronę przeciwną aniżeli upad pokładu rozerwanego (fig. 13).

Fig. 14.

IV

S^igLj|

Bi

Fig. 15.

Uskoki właściwe i przerzucenia. Przyj ąwszy dla płaszczyzn ograniczający cli uskoki też same nazwy jak i dla płaszczyzn ograniczających p o-kład, a mianowicie stropu i spągu, w każdym z wyżej wymienionych uskoków bę dziemy mogli rozróż nić jeszcze dwojakiego rodzaj u uskoki. W pierwszych, część rozerwanego pokładu, znajdująca się w stropie szczeliny uskokowej, leży niżej, aniżeli część pokładu, która się pozostała w spągu szczeliny uskokowej (fig. IG). Można więc przypuszczać, że po rozerwaniu się pokładu, część jego, znajdująca się w stropie szczeliny, zsunęła się na dół, po linii upadu szczeliny uskokowej. To są uskoki lula-ściwe, przedstawiające zjawisko zwykłe, bardzo często zdarzające się w naturze, które daje się łatwo wytłomaczyć na zasadzie praw ciężkości.

AV drugiego rodzaju uskokach część pokładu rozerwanego, znajdująca się w stropie szczeliny, leży wyżej aniżeli część pokładu znajdująca się w spągu szczeliny uskokowej. AV tym więc wypadku należałoby przypuszczać, że część pokładu zsunęła się na dół po spągu szczeliny uskokowej, albo też, że część pokładu leżąca wyżej została podniesioną po stropie szczeliny uskokowej (fig. 17). Tego rodzaju uskoki zdarzają się daleko rzadziej, niemieccy uczeni nazywają ich przerzuceniami. Oczywiście, że uskoki właściwe i przerzucenia tak dobrze mogą się zdarzać przy uskokach podłużnych, jak przy uskokach poprzecznych i uskokach ukośnych.

CL

Fig. 16.

Jeżeli szczelina tworząca uskok jest zupełnie pionową, to jest jeżeli jej kąt upadu jest równy 90°, w takim razie uskok nazywa się pionowym, wtedy niema różnicy między płaszczyznami ograniczaj ącemi szczelinę, a więc niema różnicy między uskokiem właściwym i przerzuceniem.

Fig. 17.

Pochyła wysokość uskoku. Odległość pomiędzy dwiema odpowiedniemi liniami przecięcia się płaszczyzn pokładu z płaszczyznami szczeliny, wzięta po linii upadu szczeliny uskokowej, nazywa się pochyłą wysokością uskoku. Na figurze 16-ej długość linii a b przedstawia pochyłą wysokość uskoku. Jeżeli przyjąć, że pokład zsuwał się po linii upadu szczeliny, to pochyła wysokość przedstawi nam prawdziwą odległość, na jaką pokład się obsunął.

Odszukanie odrzuconej uskokiem części pokładu. Jeżeli górnik w swoich robotach natrafi na uskok, naj ważniej szern^ jego zadaniem jest wtedy odszukanie odrzuconej części pokładu. AV tym celu należy przejść szczelinę uskokową w poprzek i prowadzić dalej chodnik w kierunku rozciągłości lub w kierunku upadu szczeliny, a jeden z tych dwóch prostopadłych do siebie kierunków, w granicach rozciągłości lub upadu szczeliny, doprowadzi nas do stropu lub spągu pokładu.

Przypuśćmy, że górnik, pędząc chodnik od strony A (fig. 18), doszedłszy do spągu szczeliny uskokowej, znalazł pokład ZT, znany

mu z robót poprzednich, o którym on wie, że pokład ten należy do grupy warstw zalegających w stropie pokładu A. W podobnym wypadku widocznem jest, że odrzucona część pokładu leży niżej.

Br

Fig. 18.

Odwrotnie jeżeli górnik, pędząc chodnik od strony Af, doszedł do stropu szczeliny uskokowej, a następnie przebiwszy takową spotkał skałę dobrze mu znaną, która należy do grupy warstw stanowiących spąg pokładu A, w takim razie widocznem jest, że odrzucona

sam

ciwymi, to jest przy których część pokładu, znajdująca się w stropie szczeliny, leży niżej, aniżeli część pokładu znajdująca się w spą

część pokładu, której on poszukuje, leży wyżej. W obu tych wypadkach będzie to jeden i ten uskok należący do uskoków, któreśmy nazwali uskokami właś-

gu szczeliny.

W razie podobnych uskoków, dla odszukania pokładu, można dać następujące prawidło: Jeżeli chodnik natrafi na strop szczeliny uskokowej, to, przebiwszy szczelinę, należy pędzić wyrobisko w stropie i odwrotnie, jeżeli chodnik natrafił na spąg szczeliny, to, przebiwszy ją, należy pędzić wyrobisko w spągu.

Eig. 19.

Dla uskoków, przy których część pokładu, znajdująca się w stropie szczeliny uskokowej, leży wyżej, aniżeli część pokładu znajdująca się w spągu szczeliny uskokowej, prawidło to należy stosować odwrotnie. Tak, j eżeli chodnik pro wa-dzony wkierunku od strony A (fig. 19) doszedł do stropu szczeliny uskokowej, to przebiwszy szczelinę uskoko- A wą, napotka pokład B', zalegający * w grupie skał tworzących strop pokładu A, a więc, dla odszukania odrzuconej części pokładu, należy pędzić wyrobisko dalej w spągu pokładu, odwrotnie, jeżeli chodnik, prowadzony od strony A', doszedł do spągu szczeliny uskokowej, to dla odszukania pokładu, należy pójść chodnikiem w stropie.

Jak widzimy, odszukanie pokładu odrzuconego uskokiem byłoby bardzo prostem i łatwem, gdyby były pewne dane, po któ-rycli można byłoby dokładnie odróżnić uskoki właściwe od prze-rzuceń. Niestety takich danych nie mamy i prawidło wyżej przytoczone nie miałoby żadnego znaczenia, gdyby nie ta okoliczność, że, jak praktyka wskazuje, wszystkie uskoki podłużne przedstawiają przerzucenia, a wszystkie uskoki poprzeczne i ukośne należą do uskoków właściwych.

Teorya uskoków Heim’a. Geolog Szwajcarski Heim wszystkie uskoki dzieli na dwie kategorye, na uskoki pochodzące wskutek

,v’j

Fig. 21.

Fig. 20.

pofałdowania pokładów i na uskoki pochodzące wskutek szczelin. On przypuszcza, że przy tworzeniu się fałd, skrzydło łączące siodło z łękiem było coraz więcej ściskane, wskutek czego tworzył się uskok i naturalnie uskok w kierunku rozciągłości pokładu, to jest przerzucenie. Stopniowe przejście fałdy a w uskok przedstawiają figury ‘20, 21, 22 i 23.

jjj

Fig. 23.

Fig. 22.

W uskokach, które powstają wskutek pofałdowania, brzegi pokładu, który został rozerwanym, są wygięte w ten sposób, że samo wygięcie wskazuje kierunek, w którym należy szukać odrzuconej części pokładu (fig. 24).

Różnica pomiędzy uskokami pochodzącymi wskutek pofałdowania pokładów i uskokami zwykłymi polega na tern, że w pierwszych szczelina uskokowa tworzyła się jednocześnie z samym uskokiem, to jest ona tworzyła się podczas tworzenia się samego uskoku, gdy tymczasem w uskokach zwykłych najprzód musiała się utworzyć szczelina, a dopiero, dzięki tej szczelinie, powstawał uskok.

Uskoki pochodzące wskutek pofałdowania pokładu są zawsze podłużne i zawsze przedstawiają przerzucenie, gdy tymczasem spostrzeżenia robione w różnych zagłębiach węglowych wskazały, ze między uskokami zwykłymi, uskoki podłużne zdarzają się bardzo rzadko, szczególnie zaś rzadko trafiają

się przerzucenia. Jeżeli więc, prowadząc ----

Fig. 24.

roboty górnicze, natrafimy na uskok podłużny, to należy go zawsze przyjmować jako przerzucenie i tylko wtedy od tego prawidła odstępować, jeżeli jakieś szczególnie charakterystyczne cechy dowodzą czego innego. Jeżeli zaś natrafimy na uskok poprzeczny lub ukośny, to należy prowadzić roboty poszukiwawcze według wyżej wskazanego prawidła, to jest doszedłszy do stropu szczeliny uskokowej przejść ją i prowadzić chodnik poszukiwawczy w stropie wyrobiska, a doszedłszy do spągu szczeliny przejść ją i prowadzić chodnik poszukiwawczy w spągu wyrobiska.

Fig. 26.

Fig. 25.

•SJ

Zdwojenie pokładu. Przy pewnem położeniu szczeliny uskokowej, odnośnie do położenia pokładu, następuj e, przy uskokach, zdwojenie pokładu, pochodzące wskutek tego, że jedna część pokładu zachodzi na drugą i pokrywa ją na pewnej przestrzeni. Podobne wypadki tak dobrze mogą się zdarzać przy uskokach właściwych (fig. 25 i 2G) jak i przy przerzuceni ach (fig. 27).

Powtarzanie się uskoków. Szczeliny i uskoki zwykle mają stały kierunek i odrzucają zupełnie jednakowo wszystkie pokłady,

Górnictwo.

leżące jeden nad drugim, tak, że jeżeli roboty górnicze, prowadzo-wierzchnmi pokładzie, natrafiły na uskok, to można być pewnym, że ten sam uskok, w odpowiedniem miejscu, które może b}⁷ć

ne w

.x\

JifiX

AvS^-Wv % \\-

\v

-<

Xi X/Wa>

X.^sS

N_

\W

«SS

Fig. 27.

zupełnie dokładnie oznaczone, będzie napotkany i we wszystkich niżej leżących pokładach.

Zmiana własności pokładu przy uskokach. Pokłady w blizkości szczelin uskokowych zwykle znacznie się zmieniają. Po największej części pokład staje się o wiele cieńszym, często wygina się w stronę szczeliny i mniej lub więcej zmienia swoje własności. Szczególnie daje się to zauważyć w pokładach węgli kamiennych. W miarę zbliżania się do szczeliny uskokowej, węgiel staje się kruchym, ilość zawartych w nim części nieorganicznych znacznie się zwiększa, a przy samej szczelinie węgiel zwykle przechodzi w czarną ziemię, niezdatną na opał.

Około szczelin uskokowych prawie zawsze silnie przesącza się woda, tak, że w miarę zbliżenia się do uskoku, przypływ wody do kopalni często znacznie się zwiększa.

Żyły.

{ Pojęcie o żyłach. Żyły przedstawiają szczeliny wypełnione w części lub w całości masą mineralną inną aniżeli ta, która tworzy skałę, jaką żyła przecina. Są one ograniczone płaszczyznami mniej więcej równoległemi i przecinają skały, w których zalegają w najrozmaitszych kierunkach.

Masy mineralne, stanowiące zawartość żył, powstały albo z roztworów, jakie się tworzyły wskutek działania wody, która przesączając się przez rozmaite skały, wymywała w nich części rozpuszczalne i zapełniała szczeliny, albo też ze źródeł mineralnych, które wychodząc z głębin ziemi, podnosiły się w górę po szczelinach i osadzały na ich bokach części mineralne.

Roztwory mineralne, wypełniając szczelinę, działały na siebie chemicznie, wskutek czego tworzyły się nowe związki, które się osadzały na ścianach szczeliny. Tern się objaśnia, dlaczego, w wielu żyłach, masa wypełniająca szczelinę ułożoną jest warstwami, tworzącemi jakby wstęgi równoległe do ścian szczeliny i następujące po sobie kolejno, w jednym i tym samym porządku, po obu stronach szczeliny (fig. 28). Oczywiście, że warstwy leżące bliżej skały, jaką żyła przecina, osadzały się wcześniej, leżące zaś bliżej środka szczeliny, później.

O TM

Bardzo często oddzielne warstwy w jednej i tej samej żyle, osadzały się w epokach nader od siebie odległych, to też ich skład jest wtedy całkowicie różny.

w§m

Fig. 28.

Często w środkowej warstwie żyły pozostają się puste przestrzenie, które nie zostały wypełnione masą mineralną. W podobnym wypadku wewnętrzne ich ściany są zwykle pokryte kryształami, tworząc tak zwane geody (fig. 28).

Żyły rudonośne i kamieniste. Stosownie do zawartości żyły, to jest stosownie do natury masy mineralnej, wypełniającej szczelinę, która dała początek żyle, rozdzielamy żyły na rudonośne i kamieniste. Pierwsze są wypełnione minerałami użytecznymi, drugie zaś skałami płonnemi, jak np. granitem, bazaltem, porfirem i t. p.

Płaszczyzny ograniczające żyły i oddzielające je od skał, jakie żyły przęcinają, nazywają się łupinami (salband). Między temi płaszczyznami, podobnie jak i w pokładach, odróżniamy strop i spąg. Jeżeli łupina jest ściśle połączoną z masą żyły, mówimy że żyła jest przyrosłą; w innych wypadkach masa żyły odstaje od łupiny, tak, że między łupiną a żyłą pozostaje się szpara, która zwykle jest wypełnioną iłem lub gliną i wtedy nazywa się smugą.

Czasami łupiny mają zupełnie gładką, jakby oszlifowaną powierzchnię, pochodzi to zapewne wskutek tarcia, jakiego doznawały boki szczeliny przy obsuwaniu się jednej części spękanych skał po drugiej.

W żyłach, podobnie jak i w pokładach, odróżniają rozciągłość żyły i upad. Długość żył w kierunku rozciągłości bywa nader rozmaitą i czasami bardzo znaczną, wogóle jednak nié przedstawiają one tej ciągłości co pokłady. Ciągłość żył w głąb zwykle bywa bardzo znaczną. Znane są przykłady odbudowy żył na głębokości 1200 metrów, zauważono jednak, że z głębokością zmienia się bardzo często i zawartość żyły. Tak np. często, na pewnej głębokości, zamiast błyszczu ołowianego występuje blenda cynkowa, piryty zaś miedziane bywają zastąpione przez związki cyny. Bliz-kość powierzchni ziemi także wpływa na zmianę składu chemicznego minerałów tworzących żyłę, ponieważ, po największej części, na wychodniach żył minerały tworzące żyłę są utlenione.

Grubość żył. Grubość żył bywa bardzo rozmaitą, od paru milimetrów do wielu metrów; nawet grubość jednej i tej samej żyły nie bywa nigdy jednostajną, przeciwnie, ciągle się zmienia, to żyła robi się grubszą, to cieńszą, czasami nawet zupełnie znika, a następnie znowu się ukazuje. Wogóle jednak grubość żył jest mniejszą od grubości pokładów i średnio nie przewyższa 2 metrów.

Upad żył jest zwykle bardzo stromy, żyły, kąt upadu których jest mniejszym od 45° spotykają się bardzo rzadko.

Żyły proste i złożone. Żyły rozdzielają się jeszcze na proste

1    złożone. Żyłami prostemi nazywamy takie, które są przeważnie wypełnione rudami i minerałami tworzącymi skałę żylną, okruchy zaś skały otaczającej żyłę, to jest tej, którą żyła przecina, stanowią w niej tylko nieznaczną przymieszkę (fig. 28). Do minerałów tworzących skałę żylną należą: kwarc i jego różne odmiany, jak kryształ górny, ametyst, jaspis, agat; dalej spät wapienny, spät ciężki, spät brunatny, fluspat, ceolity, feldspat, chloryt i t. p. Glina, jeżeli się spotyka w masie żyły, przedstawia zawsze produkt rozkładu skały, którą żyła przecina.

Charakterystyczną cechą żył prostych są dwie łupiny nader widocznie oddzielające masę żyły od skały ją otaczającej. Takie żyły zwykle bywają cienkie, grubość ich nie przewyższa nigdy

2    metrów.

Żyły złożone są takie, główną masę których stanowią skały płonne, przedstawiające okruchy skał, które żyła przecina. W masie zaś tych skał płonnych są rozrzucone nieprawidłowo oddzielne żyły proste i ich rozgałęzienia wypełnione minerałami użytecznymi. Żyłę złożoną wyobraża figura 29, na której a oznacza skałę ota-

czającą, b łupinę, c rudy, d okruchy skały otaczającej. Okruchy te często są w stanie całkowicie niezmienionym, w innych zaś wypadkach, wskutek procesów chemicznych i mechanicznych, jakie zaszły przy tworzeniu się żyły, są one mniej lub więcej zmienione.

W żyłach złożonych łupina bywa zwykle bardzo mało widoczną, a czasami wcale jej niema i wtedy trudno oznaczyć granicę między żyłą a skałą ją otaczającą. Żyły złożone mają zwykle znaczną grubość, dochodzącą do 40 i więcej metrów, którą jednak, dla braku ścisłej granicy między masą żyły i skałą ją otaczającą, często bardzo trudno oznaczyć.

Odróżniają jeszcze tak zwane żyły zetknięcia, to jest takie żyły, które zalegają na granicy między dwoma różnorodnemi skałami, mianowicie zaś na granicy między skałami uwarstwionemi i masywnemi (fig. 30).

Zawartość żył. Rudy

aS\\

i

c,

dm

TT-I

\    * "W

\ ?-■

⁷ fi l§

r-

i*

n\»:

Fig. 29.

są rozsiane w żyle w postaci gniazd, sznurków, ziarn, łusek i kryształów, w każdym jednak razie występują one tylko jako części podrzędne,    -

w masie skały

rozsiane

żylnej.

w!

»O

hi.

Jeżeli żyła jest złożoną l-:gr z warstw współśrodkowycli, w takim razie i ruda występuj e w postaci warstewki lub sznurka, tworząc jakby żyłę w żyle, chociaż czasami bywa rozsianą nieprawidłowo w masie skały. Kryształy znajdują się zwykle tylko w geodach. W rzadkich wypadkacłi ruda tworzy w żyle jednolitą masę większych rozmiarów, nigdy zaś nie wypełnia całej szerokości żyły.

Jeżeli żyła przecina różne skały, to przechodząc z jednej do drugiej, bardzo często zmienia kierunek, grubość, a nawet i zawartość. Zdarza się np., że żyła bogata gruba i ciągnąca się prawidłowo w jednej skale, przechodząc do drugiej, zwęża się, rozgałęzia

Fig. 30.

i staje się kamienistą. W skałach zbitych, mających równy odłam, ja np. w gnejsach, piaskowcach i t. p., żyły mają zwykle formę prawidłową, w skałach zaś złożonych z cienkich warstewek, jak

wM

np. łupki, żyły mają formę nieprawidłową i bardzo się rozgałęziają, jak wskazuje fig. 31.

im

SB

WSlmź:

<fßl

Tfi

Krzyżowanie się żył, uskoki. Bardzo rzadko się zdarza, aby w danej miejscowości była tylko jedna żyła, zwykle jest ich kilka i w takim razie są one równoległe, albo też przecinają się pod pewnym kątem.

Fig. 31.

N-I

N-3

N?2

Mmmmm 1

■i»

Jeżeli dwie żyły zupełnie jednakowe przecinają się z sobą, mówimy, że żyły się krzyżują. Taki wypadek może być wtedy, jeżeli obie żyły są współczesne. Jeżeli zaś żyła, będąc przeciętą przez inną, nie przedłuża się dalej w tym samym kierunku, w jakim się ciągnęła do miejsca, w którern została przeciętą, w takim razie powiadamy, że żyła została odrzuconą, czyli że będzie to uskok żyły. W tym razie należy odróżnić żyłę przecinającą od przeciętej. Oczywiście, że żyła przecinająca będzie młodszą od przeciętej. Na figurze 32-ej żyła 1 jest przeciętą przez żyłę 2 i 3, a żyła 2 przez żyłę 3.

St

N93

Fig. 32.

Żyłę przeciętą możemy porównać do pokładu przeciętego szczeliną, a żyłę przemy cinającą do szczeliny uskokowej i w takim razie wszystko cośmy powiedzieli o uskokach pokładów, będzie się stosowało do uskoków żył. Zauważono, że w danej miejscowości żyły do siebie równoległe są zwykle mniej lub więcej jednakowe, tak pod względem

‘23

składu jak i budowy; gdy tymczasem żyły, które się krzyżują, są zwykle zupełnie od siebie różne. Wypadałoby z tego, że skały były spękane szczelinami równoległemi i że te szczeliny zostały w jednym i tym samym czasie napełnione jednakowymi roztworami. Następnie zaś utworzyły się nowe szczeliny, w inny cli kierunkach, które zostały wypełnione inną materyą.

Złoża nieforemne.

Składy i gniazda. Składy i gniazda przedstawiają pieczary lub rozpadliny w skałach, wypełnione masą mineralną inną aniżeli ta, w której dany skład, lub dane gniazdo zalega. Składy odróżniają się od gniazd tylko większymi wymiarami. Jedne i drugie mają kształt nieprawidłowy, mogą być sferoidalne, eliptyczne lub kanciaste, a czasami bywają spłaszczone i wtedy zbliżają się do pokładów, przedstawiając pewną rozciągłość i pewien upad. Prawie zawsze jednak mają największą grubość ku środkowi.

Stosownie do ich położenia, odróżniają składy stojące i leżące. Wymiary składów bywają bardzo rozmaite, ale zwykle bardzo znaczne. Jako przykład ogromu wymiarów można przytoczyć skład soli w Halein około Salzburga, który ma 2400 metr. długości i 1500 metr. szerokości.

W postaci składów i gniazd występują: sól kuchenna, siarka, piryty żelazny i miedziany, magnetyt, spät żelazny, błyszcz ołowiu, galman i inne.

Złoża napływowe. Usypy. Usypy są to okruchy, składające się ze żwiru, piasku, gliny i różnych części mineralnych, powstałych wskutek zwietrzenia i rozkruszenia się skał, które kiedyś egzystowały.

Potoki górskie, działając na skały zwietrzałe, rozkruszały je, przyczem minerały cięższe osadzały się na miejscu, a minerały lżejsze woda unosiła na mniej lub więcej znaczną odległość. W złożach napływowych przeważnie znajdujemy minerały o znacznym ciężarze właściwym, jak złoto, platyna, kamienie szlachetne, miedź, stannit, magnetyt, oligist i inne. Czasami złoża napływowe bywają pokryte torfem, gliną, piaskiem lub żwirem. Takie usypy prze^ ważnie znajdują się w dolinach i na wielkich równinach,

ROZDZIAŁ IL

Poszukiwania górnicze.

Wiadomości Ogólne. Poszukiwania górnicze mają na celu odnalezienie złoża minerału użytecznego, albo też zbadanie warunków zalegania już odnalezionego złoża.

Przystępując do poszukiwań, należy przedewszystkiem dobrze zbadać miejscowość pod względem gieologicznym, bo tylko dokładna znajomość budowy gieologicznej jest w stanie dostarczyć danych, na zasadzie których można, z pewnem prawdopodobieństwem, sądzić o tern, gdzie i pośród jakidj^kał mogą zalegać złoża minerału użytecznego. Należy także pamiętać, że żyły zawierające rudy częściej zalegają w formacyąch starszych, aniżeli w nowszych; częściej w okolicach górzystych, aniżeli w równinach; nareszcie częściej w blizkości skał wybuchowych, aniżeli w pewnem od nich oddaleniu.

Przy poszukiwaniach niezbędną jest dobra mapa gieologiczna, kompas górniczy i młotek, a przy poszukiwaniach rud jeszcze mały przyrząd do przemywania skał i mały aparat z dmuchawką.

Poszukując złoża minerału użytecznego, należy zwracać bardzo pilną uwagę na wychodnie skał. W tym celu należy jak najstaranniej zbadać te wszystkie miejsca, gdzie skały mogą występować, to jest wszystkie naturalne i sztuczne obnażenia, a więc brzegi rzek i ich łożyska, doliny, wszelkiego rodzaju urwiska, studnie, przekopy, łomy kamieni i t. p. Wszędzie w tych miejscach można znaleźć wychodnie skał, a więc i wychodnie złóż minerałów użytecznych.

Znajdywane odłamy skał należy badać uważnie tak pod względem ich składu mineralogicznego, jak i pod względem ich zewnętrznej formy. Jeżeli znalezione odłamy mają kształt zaokrąglony, dowodzić to będzie, że zostały przyniesione przez wody z mniej lub więcej odległych okolic, kanciasta zaś forma wskazywać będzie, że skała, z której pochodzą, znajduje się w blizkości.

Wskazówkami mogącemi doprowadzić do odnalezienia złoża minerału użytecznego mogą jeszcze służyć: źródła mineralne, zabarwienie gruntu, wydzielanie się z łona ziemi gazów, a nawet flora danej miejscowości.

Woda źródlana, przesączając się przez różne skały, wymywa z nich części rozpuszczalne, tym sposobem źródła słone (solanki) mogą doprowadzić do odnalezienia soli kuchennej; źródła siarczane dowodzą obecności siarki; żelazne—rud żelaznych; źródła mające w roztworze sole miedzi—obecności rud miedzianych i t. p.

Wydzielanie się gazów z łona ziemi, stosownie do ich składu chemicznego, może dowodzić obecności nafty, asfaltu, a także siarki i węgla.

Niektóre minerały użyteczne mają charakterystyczny kolor, którym zabarwiają grunt na wychodniach, tak np. wychodnie rud żelaznych zabarwiają grunt na kolor brudno-żółty, lub ciemnoczerwony, pokłady węgli kamiennych przechodzą na wychodniach w czarną ziemię, nazywaną sadzą; węgle brunatne zabarwiają grunt na kolor brunatny, rudy miedziane na kolor zielony i t. p.

Flora miejscowa czasem także może dać cenne wskazówki; tak np. jiołeli galmanowy (viola calaminaria) rośnie tylko w miejscowościach, gdzie znajdują się złoża galmanu; na glinach słonych rośnie roślina barwy czerwonawej, zwana solirodem (solicornia her-bacea).

Robiąc poszukiwania w miejscowości gdzie kiedyś były prowadzone roboty górnicze, należy zwracać baczną uwagę na wszystkie pozostałości od tych robót, szczególnie zaś na stare zwały skał płonnych, zwały starych żużli i wszelkie pozostałości po starych sortowniach. Prócz tego należy zbadać boki lei, jakie się utworzyły wskutek zawalenia się starych dukli i szybów, ściany starych odkrywek, wyloty zawalonych sztolni, nareszcie stare kanały odpływowe, rowy, stawy i t. p.

Gdy wychodnie złoża minerału użytecznego zostały odnalezione, albo przynajmniej gdy jest prawdopodobieństwo, że w danem miejscu, złoże znajdować się może, wtedy przystępują do właści-

wych poszukiwań, które prowadzą dwojakim sposobem: za pomocą rowów i dukli, lub za pomocą wiercenia.

Pogłębiając rów, na wychodniach, można złoże obnażyć na znacznej przestrzeni i zbadać mniej lub więcej dokładnie jego własności. Toż samo daje się uskutecznić za pomocą tak zwanych dukli, czyli szybików, pogłębiając które, w kierunku przypuszczalnej rozciągłości i upadu, możemy dokładnie zbadać warunki zalegania danego złoża. Tym jednak sposobem złoże minerału użytecznego może być zbadane tylko w blizkości jego wychodni, a więc na bardzo nieznacznej głębokości. Chociaż sposób ten ma tę wyższość nad wierceniem, że pozwala dokładnie oznaczyć nietylko rozciągłość i upad, ale jeszcze grubość danego złoża i własności skał otaczających. Wogóle jednak sposób poszukiwania duklami jest bardzo kosztowny, dlatego też może być stosowanym tylko w wyjątkowych razach, a mianowicie gdy złoże znajduje się blizko powierzchni ziemi, gdy jest pokryte skałami wytrzymałemi, nie potrzebuj ącemi silnej obudowy, a jednocześnie nie zbyt twardemi i nakoniec gdy przypływ wody w skałach, pośród których złoże zalega, jest bardzo nieznaczny.

Wiercenie.

Wiadomości Og:Ólne. Wiercenie zastosowywa się dla poszukiwań wtedy, gdy złoże minerału użytecznego znajduje się głęboko pod powierzchnią ziemi, albo jeżeli skały, które je pokrywają, zawierają dużo wody. Przeważnie wiercenie zastosowywa się przy poszukiwaniach minerałów użytecznych, występujących w postaci skał uwarstwionych, jak np. węgla kamiennego; również przy poszukiwaniach soli kuchennej, poszukiwaniach nafty, a także i dla otrzymania wody za pomocą tak zwanych studni artezyjskich. Czasami wiercenie zastosowywa się dla odwadniania szybów, jeżeli za pomocą otworu wiertniczego można spuścić wodę z szybu do głębszych poziomów.

Poszukiwania głębokimi otworami wiertniczymi złóż minerałów użytecznych, zalegających w postaci gniazd i żył, nie byłyby racyonalne, ponieważ otwór wiertniczy może bardzo łatwo gniazdo ominąć, budowa zaś żył, ich grubość i zawartość w nich rud tak często się zmienia, że dane otrzymane z otworu, jakim żyła została przeciętą, mogłyby bardzo często doprowadzić do zupełnie fałszywych rezultatów.

Średnica otworów wiertniczych i ich głębokość bywa bardzo rozmaitą. Zwykle średnica otworów wynosi od 10 do 30 ctm, czasami do 50, a nawet 70 ctm, a przy wierceniu szybów dają im średnicę od 2 do 4, a wyjątkowo nawet i do 5-ciu metr.

Głębokość otworów, przy udoskonalonych sposobach wiercenia, jakie dziś weszły w powszechne użycie, może być bardzo znaczną. Otwór wiertniczy w Sperenberg, niedaleko Berlina, zrobiony w celu zbadania złoża soli kuchennej, ma 1272 metr. głębokości, a otwór na Śląsku w Paruszowicach, pogłębiony dla zbadania for-macyi węglowej, ma 2003,34 metr. głębokości. Jest to największa głębokość do jakiej dojść zdołano. Wiercenie było zaczęte 22 marca 1892 r. i przerwane wskutek zerwania się przyrządu 17 maja 1893 roku.

Systemy wiercenia. Zależnie od sposobu w jaki działa siła, wprawiająca w ruch przyrząd wiertniczy, rozróżniamy wiercenie obrotoive i iviercenie itdaroiue¹).

Przy wierceniu obrotowem przyrząd wiertniczy wprawia się w ruch obrotowy, przy którym świder wkręca się w skałę, przy wierceniu zaś udarowem dłuto, spadając z pewnej wysokości, roz-krusza skałę i stopniowo ją wydrąża.

Wiercenie obrotowe może być dwojakiego rodzaju, a mianowicie, wiercenie obrotowe w skałach miękkich i plastycznych i wiercenie obrotowa w skałach twardych, z przepłukiwaniem otworu. Wiercenie w skałach miękkich odbywa się za pomocą świdra, podobnego do tego, jaki się używa do wiercenia drzewa, w skałach zaś twardych prowadzi się za pomocą rury żelaznej zakończonej u dołu koroną stalową zazębioną, lub koroną z dyamentami, która się wprawia w bardzo szybki ruch obrotowy. Zęby rury albo dja-menty, trąc o dno otworu, zamieniają skałę w proszek, który woda unosi na powierzchnię ziemi.

Wiercenie udarowe może być także dwojakiego rodzaju: wiercenie na sztywnym przewodzie i wiercenie chińskie czyli wiercenie linowe. Przy wierceniu na sztywnym przewodzie odróżniają wiercenie zwykłym sposobem i wiercenie z przepłukiwaniem otworu.

Wiercenie na sztywnym przewodzie może być zastosowano we wszystkich wypadkach i dla wszelkiego rodzaju skał. Wiercenie obrotowe bez przepłukiwania może być zastosowane tylko w skałach miękkich i na nieznacznej głębokości.

Wiercenie dyamentami, w skałach z upadem stromym, przedstawia poważne trudności, a w skałach miękich gliniastych, a także w gruboziarnistych konglomeratach z miękim zlepem, wcale nie może być stosowane.

Wiercenie linowe w skałach z upadem stromym i niejednakowej twardości, nie powinno być stosowano, a przynajmniej przedstawia bardzo poważne trudności.

Wiercenie obrotowe w skałach miękich.

Instrumenty. ])la wiercenia w skałach miękich i niepla-stycznych, jak miękie łupki i miękie piaskowce, używa się stalowy świder (fig. 33), podobny do tego jaki używają przy wierceniu drzewa tylko większych wymiarów, mający od 1-go do 1,50 metr. długości. W skałach plastycznych jak ił i glina używają świder łyżko-

i,

1/

tvy, przedstawiający rodzaj cylindra z blachy żelaznej od 2 do 3-cli ctm. grubej, przeciętego wzdłuż, a u dołu zakończonego ostrzem (fig. 34, 35 i 36). Im skała, którą się wierci, jest więcej plastyczną, tern szpara w cylindrze powinna być szerszą. W skałach zaś sypkich świder musi być zaopatrzony u dołu w odsadkę poziomą (fig. 34). Takie świdry używają się do wiercenia w gipsie, pruchnicy, glinie łupkowej i t. p. Długość cylindra około 1 metr., średnica około 20 ctm., krawędzie szpary powinny być nastalone i naostrzone.

Fig. 33. Fig. 34. Fig. 35. Fig. 36.

W skałach niespójnych i nawpół płynnych (kurzaw-kach) używa się czerpak (fig. 37 i 38), to jest cylinder z grubej blachy żelaznej, nie przecięty wzdłuż, zamykany od dołu klapą ruchomą w postaci kuli.

29 —

f]

Pod klapą, u dołu cylindra, osadzony jest trzewik z grubej blachy stalowej, dolna krawędź którego zaostrza się jak dłuto (fig. 37), albo też pod cylindrem umieszcza się stalowy świder (fig. 38). Przy opuszczaniu czerpaka, na wpół płynna masa skały podnosi klapę i wchodzi do cylindra, a przy podnoszeniu czerpaka, taż sama masa, ciężarem swoim, ciśnie na klapę i zamyka ją.

Dlatego aby klapa nie mogła się podnosić zanadto wysoko, po nad nią jest przytwierdzona płaska sztaba żelazna, zgięta w półkole, która zatrzymuje kulę na pewnej wysokości.

T_

Główka. Wyżej opisane przyrządy wpro- / wadzają się w ruch obrotowy ręcznie, albo też za pomocą maszyn. Przy wierceniu ręcznem do instrumentu przykręca się główka (fig. 39) z drążkiem tt, na ramiona którego działają robotnicy. Jeżeli siła dwóch robotników jest niedostateczną, wstawiają drugi drążek b pod kątem prostym i w takim razie wiercenie odbywa się siłą czterech robotników.

kaśil

Przy większej głębokości otworu, między świder i główkę wkręcają drążki z żelaza kwadratowego od 2 do 27₂ ctm. grubości.

Jeżeli przyrząd, wskutek znaczniejszej głębokości, jest zbyt ciężki, wtedy ciężar jego mu- Fig. 37. Fig. 38. si być, do pewnego stopnia, zrównoważonym.

W tym celu nad otworem ustawiają trójnóg z krążkiem, osadzonym na osi poziomej; przez krążek przekładają linę, do jednego końca której przyczepia się przyrząd, a na drugim zawiesza się ciężar służący jako przeciwwaga.

Ściany otworów wywierconych w skałach niespójnych muszą być odpowiednio a i obudowane. W tym celu używają się rury żelazne, o czem będzie powiedziane dalej przy opisaniu rurowania otworów.

Fig. 39.

Wiercenie obrotowe świdrami kręconymi i łyżkowymi może być zastosowane tylko w skałach miękich, jak np. w pokładach aluwialnych i tylko dla otworów o małej średnicy i niewielkiej głębokości.

Przy średnicy 30 ctm i głębokości powyżej 50 metr. sposób ten jest już nieodpowiedni, ponieważ wymiary przewodu, dla zapobieżenia jego skręcenia, muszą być bardzo znaczne, cały więc przyrząd jest zanadto ciężki, a prócz tego trudno jest bardzo zachować prostopadłość otworu.

Wiercenie udarowe.

Instrumenty. Przyrząd do wiercenia udarowego składa się z 3-cli głównych części: górnej czyli główki, średniej zwanej przewodem dolnej czyli dłuta.

Dłuto (fig. 40 i 41). Dłuto jest u dołu rozszerzone, środkowa część stopniowo się zwęża, a górna jest zakończona szyjką, na której zwykle nacina się gwint. Taka forma dłuta jest najdogodniejszą.

;:=f

Ostrze dłuta może być albo zupełnie płaskie (fig. 40), albo też wygięte (fig. 41), płaskie jest dogodniejsze, ponieważ dno. otworu nim wywierconego przedstawia płaszczyznę poziomą, łatwiejsze więc jest do wyczyszczenia, aniżeli wtedy gdy jego powierzchnia jest wklęsłą.

Fig. 41.

Fig. 40.

Dłuto musi być zupełnie symetryczne, oś jego pionowa powinna go rozdzielać na dwie równe połowy, a ostrze powinno być prostopadłe do osi. Jeżeli dłuto nie jest symetryczne względem swej osi, średnica otworu takim dłutem wywierconego będzie większą od szerokości ostrza dłuta.

Im skały, w których otwor się wierci, są twardsze, tern ostrze dłuta powinno być bardziej tępe, kąt jednak ostrości dłuta nie powinien być nigdy większym od 70° i mniejszym od 40°.

Przy wierceniu w skałach twardych, dłuto bardzo często się psuje, wskutek czego wymaga ciągłej naprawy, a ponieważ, po

każdej naprawie, wymiary dłuta mogą się zmienić, potrzeba więc bardzo staranniej e sprawdzać. Dla sprawdzenia szerokości dłuta używają żelaznego pierścienia, średnica którego jest równą średnicy otworu, albo też prawidło (fig. 42), które powinno szczelnie obejmować ostrze. Jeżeli zaś pod tym względem zachodzi jakakolwiek, chociażby najmniejsza niedokładność, należy dłuto poprawić.

Fig. 42.

Dłuto z bocznemi ostrzami (fig. 43). Otwór wywiercony z wyczaj nem dłutem, nawet przy naj-„ staranniejszej robocie, nie będzie nigdy zupełnie okrągłym, w tych więc razach gdy jest wymaganą większa prawidłowość otworu, używają dłuta z bocznemi ostrzami.

Przy wierceniu tern dłutem, ostrze środkowe wydrąża otwór, boczne zaś ostrza wyrównywają jego ściany.

Takiem dłutem wierci się wolniej, ale potem nie traci się czasu na wyrównywanie ścian, które czasami jest niezbędne, szczególnie jeżeli wiercenie odbywa się w skałach twardych.

Dłuta wyrabiają z najlepszej stali. Stal nie powinna być krucha i musi być zahartowana nie w bardzo wysokiej temperaturze.

Fig. 43.

!■

i«

•i

-1

Dłuto łączy się z pozostałą częścią przyrządu za pomocą śruby, albo za pomocą czopa i klina (fig. 44). Połączenie śrubowe używa się przy dłutach lżej szych i przy wierceniu otworów o średnicy mniejszej aniżeli 25 ctm. Połączenie czopowe jest silniejsze niż śrubowe, ono się używa przy wierceniu otworów o średnicy powyżej 25 ctm., ponieważ wtedy wstrząśnienia, z przyczyny znacznego ciężaru, są silniejsze i śrubyłatwo sięłamią. Prócz tego połączenie czopowe daleko prędzej daje się rozebrać i złożyć.

Ul

Fig. 44.

Przewód wiertniczy. Środkową część przyrządu tworzy przewód. Przewód musi wytrzymywać ciężar całego przyrządu, a prócz tego, przy obracaniu dłuta, jest jeszcze wystawiony naskręcenie, powinien więc mieć dostateczną wytrzymałość, aby się opierać nietylko działaniu siły rozciągającej, ale także i sile skręcającej. Przewody robią żelazne i drewniane.

Przewód żelazny. Przewód żelazny składa się z oddzielnych drążków, połączonych z sobą śrubami. Drążki mogą być pełne lub też wewnątrz puste. Drążki pełne mogą być okrągłe lub kwadratowe, te ostatnie są dogodniejsze. Najmniejsza grubość przewodu wynosi 20 mm.; grubość ta wystarcza przy wierceniu do 100 metr. głębokości, przy głębszych wierceniach drążki przewodu mają od 25 do 50 mm. grubości. Długość drążków składających przewód wynosi od 5 do 10 metr.

Najwięcej czasu przy wierceniu zajmuje ześrubowywanie i odśrubowywanie drążków przewodu, dlatego też im drążki są dłuższe, tern są dogodniejsze, Z drugiej jednak strony długie drążki wymagają bardzo wysokiej wieży. Górna część każdego drążka zakończona jest śrubą, a dolna mufką (fig. 45). Robią je w ten sposób dlatego, aby mufka była zwrócona otworem na dół, inaczej do mufki mógłby wpadać piasek i drobne okruchy skał.

Płaszczyzna przekroju śruby nie powinna być mniejszą od płaszczyzny przekroju drążka w jego naj-słabszem miejscu, a płaszczyzna poprzecznego przekroju mufki, powinna być cokolwiek większą od dwa razy wziętej płaszczyzny poprzecznego przekroju drążka. Trzpień śruby może być cylindryczny, albo stożkowy, Fig. 45. cylindryczny jest łatwiejszy do zrobienia, ale przy stożkowych drążki szybciej można z sobą łączyć, bo trzpień łatwo wchodzi w mufkę.

Wysokość trzpienia powinna być mniej więcej półtora raza większą od jego średnicy, a cokolwiek mniejszą od głębokości mufki. Gdyby trzpień dotykał się dna mufki łatwo mogłoby nastąpić jej złamanie.

Wszystkie śruby i wszystkie mufki, powinny mieć zupełnie jednakowe wymiary, aby oddzielne drążki mogły być ześrubowy-wane w jakimkolwiek porządku. Prócz tego przewód powinien być tak zrobiony, aby wszystkie drążki, po ich ześrubowaniu, tworzyły jedną linię prostą.

W każdym drążku bezpośrednio pod śrubą robi się nasadka, to jest niewielkie zgrubienie, niezbędne dla podtrzymania przewodu podczas ześrubowywania, a także i dla zawieszania drążków po ich wyjęciu z otworu. Tuż pod nasadką trzpienia śrubowego a także i ponad mufką, przewód robią często o parę milimetrów grubszy, ponieważ to miejsce cierpi bardzo z powodu nakładania

klucza przy składaniu i rozbieraniu przewodu. W tym razie jednak dają jeszcze drugą nasadkę, jak przedstawia figura 45.

Oprócz drążków od 5-ciu do 10 metr. długości, należy jeszcze mieć kilka krótkich drążków, ¹/₂ metra i 1 metr długich, niezbędnych dla stopniowego przedłużania przewodu, w miarę pogłębiania otworu.

m

as#

/\

Czasami oddzielne drążki łączą z sobą za pomocą widełek (fig. 46). Połączenie to jest dogodniejsze pod tym względem, że przewód można obracać podczas wiercenia w obie strony, gdy tymczasem obracając w obie strony przewód połączony śrubami, możnaby go rozkręcić. Z drugiej jednak strony przy połączeniu widełkowem niezbędne są małe sworznie, które przy rozbieraniu przewodu łatwo mogą wpaść do otworu i przyczynić bardzo poważne trudności.

Oprócz przewodów pełnych, używają się jeszcze przewody wewnątrz puste. Te ostatnie przygotowują "z rur żelaznych, na końcu których nacina się gwint, a oddzielne rury łączą mufkami. Tego rodzaju przewody mają zastosowanie przy szlamowaniu za pomocą prze-przepłukiwania otworu.

n.

Przewód drewniany. Przewód drewniany (fig. 47) składa się z oddzielnych drążków sosnowych lub jodłowych, najczęściej okrągłych od 6 do 8 i nawet do 10 ctm. grubości. Drążki te łączą z sobą za pomocą żelaznego okucia, w postaci widełek, zakończonych na górnym końcu drążka śrubą, a na dolnym—mufką. .Długość oddzielnych drążków dochodzi do 10 i 14 metr. Drążki, przed okuciem ich widełkami, muszą być dobrze wysuszone

wo-

Pig 46.

on na-

Przewód drewniany tern jest dogodniejszy od żelaznego, że jest lżejszym; dla podnoszenia więc przyrządu z otworu potrzebną jest daleko mniejsza siła. Jak wiadomo, ciężar właściwy drzewa jest mniejszy od dy, a ponieważ w otworach wiertniczych jest zawsze woda, teoretycznie więc, dla podniesienia przyrządu z przewodem drewnianym, nietylko nie potrzeba żadnej siły, ale przeciwnie, on powinien sam na wierzch wypływać. W praktyce jednak tego nigdy nie bywa, ponieważ ciężar przewodu bardzo się zwiększa wagą wody, którą siąka, a także wagą okucia i wagą dłuta do niego przytwierdzonego.

Górnictwo.

Przyrządy drewniane mają tę wielką wadę, że w zimie pod-mrozów, po wyjęciu ich z otworów, pękają wzdłuż i takie pęknięcia stopniowo się powiększają. Prócz tego okucie z czasem obluzowywa się. Nareszcie drewniany przewód nie może być skręcany, a więc nie daje się zastosować przy użyciu wolno spadającego przyrządu Fabiana.

czas

Przyrządy nożycowe. W starych przyrządach wiertniczych dłuto było bezpośrednio przytwierdzone do przewodu, takie jednak urządzenie przedstawiało wielkie niedogodności. Wstrząśnienia, jakie następują przy każ-dem uderzeniu dłuta, udzielały się przewodowi, wskutek czego śruby, jakiemi oddzielne drążki przewodu są z sobą połączone, ciągle się osłabiały i psuły, przewód się zginał, żelazo, z którego był zrobiony, zmieniało swoją strukturę i traciło wiele na swej wytrzymałości. Prócz tego siła, z jaką dłuto uderzało o dno otworu, ciągle się zmieniała, bo w miarę powiększania się głębokości otwo-* ru, przewód stawał się dłuższym, a więc i cięższym, wskutek czego przy głębszych otworach uderzenia były tak silne, że dłuto i przewód często się łamały, zagważ-dżając otwory.

Dla zapobieżenia tym niedogodnościom, wprowadzone zostały przyrządy nożycowe, przy użyciu których wstrząśnienia, wywołane uderzeniami dłuta, nie udzielają się przewodowi.

Nożyce ogniwowe (fig. 48 i 49). Nożyce ogniwowe należą do najdawniejszych tego rodzaju przyrządów, które były zastosowaue przez swego wynalazcę Fig. 47. Oeynliausena jeszcze w r. 1834. Nożyce te składają się z dwóch części: wierzchniej A (przedstawionej oddzielnie na figurze 49) i dolnej B. Wierzchnia część składa się z dwóch drążków a a, połączonych u dołu poprzeczką b, a na górze schodzących się w jeden drążek, zakończony nasadką i śrubą. W szparę między drążkami a a wchodzi poprzeczka dolnej części, która jest zupełnie podobną do górnej, tak, że obie te części są połączone z sobą w ten sposób, jak się łączą ogniwa łańcucha.

Działanie nożyc jest następujące: przy podnoszeniu przyrządu do góry dolna część B będąc zawieszoną na poprzeczce b górnej

części, podnosi się razem z przewodem, a przy opuszczaniu przewodu dłuto uderza o dno otworu, ale wstrząśnienie, wywołane tern uderzeniem, udziela się tylko dolnej części B nożyc, górna zaś część A, jak również i przewód wiertniczy wstrząśnienia tego wcale nie odczuwa, albo też odczuwa go w bardzo nieznacznym stopniu. Długość szpary w ogniwach nożyc wynosi do 80 ctm.

f"~yl

tir

Fig. 49.

Obciążnik. Przy wierceniu z nożycami siła uderzenia zależy od ciężaru dłuta, a więc, aby uderzenie było dostatecznie silne, dłuto musi być odpowiednio ciężkie, że zaś dłuto zbyt ciężkie byłoby bardzo niedogodne, więc dla zwiększenia ciężaru tej części przyrządu, która uderza w dno otworu, między nożyce i dłuto wstawiają tak zwany obciążnik (fig. 50), to jest kloc żelazny odpowiedniej . wagi. Długość obciążnika nie powinna być mniejszą jak 2 do 4 m., ciężar zaś jego wraz z dłutem powinien wynosić około 1 kg. na każdy mm szerokości dłuta. Jeżeli przez C oznaczymy ciężar dłuta wraz z obciążnikiem, to waga dłuta nie powinna być większą jak ¹/.i O, a waga obciążnika ²/₃ C.

Nożyce Kinda (fig. 51 i 52). Nożyce Kinda składają się z dwóch głównych części: górnej z kleszczami k i dolnej, przedstawiającej obciążnik z przymocowaiiem do niego dłutem.

Fig. 48.

Obciążnik przedstawia ciężki kloc żelazny a, zakończony u góry główką takiego kształtu, aby ją łatwo mogły chwytać kleszcze.

Wzdłuż obciążnika zrobiona jest szpara, a w dolną rozszerzoną część wstawia się dłuto.

Fig. 50.

Górną część tworzą dwie deski żelazne b b, między któremi umieszcza się cały mechanizm przyrządu. Deski te u dołu są połączone za pomocy poprzecznego rygla r, przechodzącego przez szparę obciążnika i nie dającego temu ostatniemu opuścić się niżej, aniżeli na to pozwala długość

szpary.

W górnej części między deski wchodzi przewód wiertniczy c, koniec którego, między deskami, jest rozszerzony i połączony ż deskami za pomocą czterech klinów lub śrub S.

-P

\o

i’¹

I lc

Po obn stronach rozszerzonej części przewodu, jak również i w samych deskach b, są zrobione rowki, w które wchodzą pręty p, zakończone u góry podstawkami, na których jest umocowany krążek d. Krążek ten składa się z paru krążków skórzanych, ułożonych jeden na drugim i zawartych między dwoma krążkami z cienkiej blachy żelaznej. Krążek d gra w otworze wiertniczym rolę tłoka, przez który przechodzi przewód c. Średnica krążka powinna być cokolwiek mniejszą od średnicy otworu, aby się brzegi jego przez tarcie o ściany otworu zbytecznie uie zużywały, a otwór, przez który przechodzi przewód, powinien być dostatecznie wielki, aby krążek mógł się swobodnie podnosić do góry i opuszczać na dół.

Pręty p, idące od krążka d, łączą się u dołu z pierścieniem o i kleszczami k, służącemi do chwytania główki obciążnika.

Fig. 52.

Fig. 51.

Dlatego, aby przyrząd Kind a mógł działać, otwór musi być napełniony wodą, działanie zaś przyrządu jest następujące: przy opuszczaniu nożyc woda ciśnie na krążek d z dołu do góry, wskutek czego krążek się podnosi, kleszcze k otwierają się, obciążnik z dłutem wypada i uderza o dno otworu. Przy podnoszeniu przyrządu, woda ciśnie na krążek z góry na dół, krążek opuszcza się, kleszcze się zamykają i chwytają obciążnik za

główkę. Tym sposobem, przy każdem opuszczaniu przyrządu dłuto wypada i uderza o dno otworu, a przy każdem podnoszeniu kleszcze chwytają dłuto i unoszą je w górę.

Przy podnoszeniu przyrządu na powierzchnię ziemi, jak również i przy opuszczaniu go z powierzchni ziemi, należy zwracać uwagę na to, aby główka obciążnika nie była schwycona kleszczami, to jest, aby obciążnik wisiał swobodnie na ryglu r, w przeciwnym razie, gdyby się wypadkiem kleszcze otworzyły, obciążnik z dłutem, uderzając w rygiel, mógłby go złamać i wpaść na dno otworu.

Obciążnik z dłutem muszą być dostatecznie długie, aby krążek cl zawsze znajdował się powyżej tej części otworu, w której zbiera się muł, inaczej masa sproszkowanej skały przeszkadzałaby prawidłowemu działaniu krążka.

Tam gdzie ściany otworu się obsypują i przez to średnica otworu się zwiększa, krążek źle działa. W podobnych wypadkach krążek umieszczają w rurze z blachy żelaznej, średnica której jest cokolwiek większa od średnicy krążka. Rurę pokrywają wtedy siatką, aby opadające okruchy skał nie zanieczyszczały krążka.

Przyrząd Kinda wogóle działa dobrze, nie może być jednak zastosowanym do otworów o bardzo małych średnicach, prócz tego jest on bardzo złożony i dosyć często się psuje. Z drugiej jednak strony ma tę wielką zaletę, że gdy kleszcze się popsują i nie chwytają główki dłuta, można nim dalej prowadzić robotę, działając nim w ten sam sposób, jak się działa nożycami Oeynhausena.

Przyrząd wolno spadający Fabiana (fig. 53, 54 i 55). Przyrząd Fabiana składa się z dwóch głównych części: górnej, tworzącej pochwę i dolnej—zwanej suwakiem. Pochwa przedstawia rurę, u dołu otwartą, a u góry zamkniętą i zakończoną śrubą, za pomocą której przyrząd przykręca się do przewodu. W pochwie wycięte są, na przestrzał, dwie podłużne szpary. Szpary te nie dochodzą do dołu pochwy, w górnej części są one rozszerzone, a następnie znowu zwężone, jak przedstawia figura 55.

Do tej pochwy wchodzi suwak (fig. 54), to jest walec żelazny, zakończony u dołu mufką, w którą się wstawia obciążnik z dłutem. U góry suwak jest opatrzony poprzecznym klinem w, który wchodzi w podłużne szpary wycięte w pochwie. Średnica suwaka jest o 3 mm. mniejszą od średnicy pochwy, tak, że suwak z łatwością wchodzi do pochwy i może być w niej przesuwany.

Przy opuszczaniu przyrządu Fabiana do otworu wiertniczego, gdy dłuto oprze się o dno otworu, suwak się zatrzyma, a pochwa

będzie się dalej opuszczać, tak, że klin n suwaka trafi na ukośną krawędź b b pochwy (fig. 55) i ślizgając się po niej, wyjdzie zupełnie z wycięcia c i przejdzie do wycięcia a. Jeżeli teraz zaczniemy podnosić przyrząd do góry, suwak wraz z obciążnikiem i dłutem, będąc opartym o dno otworu, początkowo pozostanie na miejscu i będzie się podnosiła tylko pochwa, lecz następnie klin w, przy dalszem podnosze-się pochwy, oprze się o poziomą krawędź s, pochwy i suwak wraz z pochwą zacznie się podnosić do góry.

Gdy dłuto będzie już na pewnej wysokości od dna otworu, która wszakże musi być mniejszą aniżeli długość szpary c w pochwie, wiertnik skręca raptownie przewód w prawo, wskutek czego klin n ześlizguje się, suwak spada na dół i dłuto uderza całym swoim ciężarem o dno otworu. Opuszczając teraz przewód, klin n ślizgając się w szparze e, wejdzie znowu do wycięcia« i przy podnoszeniu przewodu suwak z dłutem także się podniesie. Poczem wiertnik zno-

Wm

i r;

!»

I*

(«1

F-

Fig. 53.

Fig. 54.

Fig. 55.

wu skręca przewód i powtarza całą operacyę jak wyżej.

Przy opuszczaniu przyrządu wiertniczego do otworu, klin u dolnej krawędzi, ograniczającej szparę c pochwy.

opiera się na

Jeżeli więc wypadkiem dłuto zaczepi się o nierówność ścian otwo-i zatrzyma się w ruchu, co jest zawsze możebnem, przewód z pochwą będzie się dalej opuszczał, a gdy przeszkoda, o którą się dłuto zaczepiło, nagle się usunie, dłuto upadnie i całym ciężarem uderzy w dolną część pochwy, co łatwo może spowodować jej

ru i

pęknięcie. Dla zapobieżenia temu, suwak, podczas opuszczania przyrządu do otworu, musi być unieruchomiony i silnie z pochwą złączony. W tym celu w pochwie, w dolnym końcu szpary c, robią wycięcie o (fig. 53) i w to wycięcie wykładają klin n, przed opuszczeniem przyrządu do otworu; jak tylko zaś dłuto dojdzie do dna otworu, wiertnik skręca przewód w ten sposób, aby klin n wysunął się z wycięcia o i wszedł do szpary c.

W przyrządzie Fabiana najwięcej pracuje klin 11, na którym spoczywa cały ciężar dłuta i obciążnika, a także i krawędzie szpary c, między którymi on się ślizga, części więc te powinny być zrobione z najlepszej stali. Jeżeli zaś pochwa zrobiona jest z żelaza, w takim razie, wzdłuż szpary c, przy śrubo wuj ą pasy stalowe, albo też przyszwejsowują grubą blachę stalową, w której wycinają szparę.

Przyrząd Fabiana, z przyczyny swej prostoty i taniości, należy do najbardziej rozpowszechnionych i używa się tak dobrze przy wierceniu otworów o bardzo małych, jak i o bardzo wielkich średnicach. Jedyna zaś jego wada polega na tern, że zrzucanie klina z poziomej krawędzi, które się odbywa za pomocą raptownego skręcania przewodu, potrzebuje wielkiej wprawy i znacznej siły ze strony wiertnika, jest więc dla niego nader uciążliwem. Przy znaczniejszej głębokości otworu, nawet najwprawniejszy wiertnik nie zawsze jest w stanie zrzucić dłuto wtedy, kiedy go zrzucić potrzeba, zdarza się więc, że zrzuca go zawcześnie, albo zapóźuo, lub też wcale go nie zrzuca, albo nareszcie wcale go nie chwyta, co powoduje znaczną stratę czasu. To też przyrząd ten może być używanym tylko do głębokości nie przewyższającej 500 metr. Przy użyciu tego przyrządu drewniauy przewód wcale się nie nadaje.

Przyrząd wolno spadający Degousée-Fauck’a (fig. 56 ¹ 57). Przyrząd Degousée Fauck’a przedstawia ulepszony przyrząd Fabiana. W tym przyrządzie pochwa a także suwak z obciążnikiem i dłutem, są zupełnie podobne do tych, jakie widzieliśmy w przyrządzie Fabiana, z tą tylko różnicą, że suwak jest zaopatrzony nie w jeden, lecz w dwa poprzeczne kliny, z których górny ruchomy, tak że może przesuwać się w płaszczyźnie poziomej w prawo i w lewo, a drugi dolny umocowany stale. Dłuto jest zrzucane automatycznie, przy najwyższem jego wzniesieniu, bez udziału wiertniczego, a cały przyrząd jest umieszczony w ramie stojącej na dwóch nogach, na dnie otworu.

Rama, w której przyrząd jest umieszczony, składa się z krążka J, z wycięciem kwadratowem w środku, przez które przechodzi przewód F. Otwór w środku krążka jest tak duży, że przewód może przechodzić zupełnie swobodnie.

Do krążka A są przymocowane dwie sztaby B B z żelaza płaskiego 40 mm. szerokie i 10mm. grube, tworzące nogi, ńa których

ml

in

ni

przyrząd stoi na dnie otworu. Aby zaś nogi nie gięły się, są wzmocnione pierścieniem C. Oprócz tych nóg do krążka A są jeszcze przymocowane, naprzeciwko podłużnych szpar w pochwie, dwie krótkie ukośnie ścięte sztaby D D, odgrywające w tej ramie główną rolę, bo one to właśnie służą do automatycznego zrzucania dłuta.

lEil

u iiiiiiüii nu

Pochwa E, podobnie jak iw przyrządzie Fabiana, przedstawia rurę, u dołu otwartą, a u góry połączoną z przewodem F, przechodzącym przez krążek A. W pochwie zrobione są, naprzestrzał, dwie podłużne szpary, zupełnie takiego samego kształtu jak i szpary w pochwie przyrządu Fabiana.

Fig. 57.

Fig. 56.

Do pochwy wchodzi suwak G, połączony na czopy i kliny z obciążnikiem 11 i dłutem I. Suwak opatrzony jest w górnej części dwoma poprzecznymi klinami m n, wystającymi z pochwy, z których górny jest ruchomy w ten sposób, że może się przesuwać w prawo i w lewo w płaszczyźnie poziomej i on służy do zrzucania i chwytania dłuta. Dolny klin n jest cokolwiek krótszy i stale przymocowany, on służy tylko dla nadania suwakowi prostopadłego kierunku, w czasie spadania dłuta. Klin górny rn jest umocowany w ten sposób, że przesuwając go, z łatwością można spowodować spadnięcie dłuta, jak również

— 41

można go napowrót schwycić. Przesuwanie klina m odbywa się automatycznie, za pomocą ukośnie ściętych sztabek D D.

Przedstawmy sobie teraz, że przyrząd opuszcza się do otworu, że suwak G jest wysuniętym z pochwy i dolny klin n spoczywa na dolnej poziomej krawędzi szpary pochwy. Dłuto, doszedłszy do dna otworu, zatrzyma się, lecz pochwa wraz z ramą dalej opuszczać się będzie, aż póki nogi B B nie staną na dnie otworu. Jednocześnie górny ruchomy klin m, przesuwając się, w górę wzdłuż szpary, dojdzie do ograniczającej szparę, w górnej części, skośnej krawędzi, która przesunie go w ten sposób, że on wejdzie w górne wycięcie. Jeżeli teraz zaczniemy przyrząd podnosić do góry, to ponieważ, w krążku A zrobiony jest otwór, przez który przewód przechodzi swobodnie, krążek ten, a także i nogi B B pozostaną na miejscu, pochwa zaś wraz z suwakiem, obciążnikiem i dłutem, będzie się podnosić i gdy klin m dojdzie do skośnie ściętych sztab D D, te zatamują mu drogę i zmuszą go przesuwać się w lewo, tak że klin m ześlizgnie się i dłuto spadnie na dno otworu. Tym sposobem zrzucanie dłuta, które w przyrządzie Fabiana odbywa się ręcznie, przez raptowne skręcanie przewodu, tu ma miejsce automatycznie, bez żadnego udziału wiertniczego. Drugi dolny i stale umocowany klin n, końce którego także wystają z pochwy na 3 do 5 mm., służy jako kierownik dla dłuta, a prócz tego jest on jeszcze niezbędnym do obracania dłuta podczas wiercenia otworu. Gdyby bowiem był tylko jeden ruchomy klin m, to przy skręcaniu przewodu obracałaby się tylko pochwa i przesuwałby się górny klin m, dłuto zaś pozostawałoby na miejscu. Dlatego zaś aby przy obracaniu przewodu mogło się obracać i dłuto, suwak musi być opatrzony drugim klinem ??, osadzonym nieruchomo i przechodzącym przez szparę. Klin powoduje jeszcze i to, że przy skręcaniu przewodu obraca się i krążek A z nogami B J?, bo przewód jest kwadratowy i wycięcie w krążku także jest kwadratowe. Tym więc sposobem, przy ruchu obrotowym przewodu obróci się i cały przyrząd z ramą.

Jeżeli porównamy sposób wiercenia przyrządem wolnospada-jącyrn Fabiana, lub Degousée Fauck’a, ze sposobem wiercenia nożycami ogniwowemi, to nie możemy nie zauważyć, że skuteczność działania każdego pojedynczego uderzenia przyrządu wolnospada-jące jest daleko większa, od skuteczności uderzenia dłuta, nego na nożycach ogniwowych. Ponieważ jednak nożycami można zrobić, w jednym i tym samym czasie, prawie dwa razy większą

zawieszo-

liczbę uderzeń i ponieważ ciężar uderzający przy nożycach może być znacznie większy, to w ostatecznym rezultacie, dla otworów o średnich i małych średnicach, skuteczność działania nożyc jest zawsze większą od skuteczności działania przyrządów wolnospadających.

CL

Ü!

Fig. 58.

Górna część przyrządu. Przy wierceniu obrotowem przyrząd wiertniczy, o ile jego ciężar nie jest zrównoważony, stoi swobodnie na dnie otworu. Przy wierceniu zaś udaro-wem, aby dłuto mogło uderzać o dno otworu, przyrząd musi być przywieszony do dźwigni, za pomocą której podnosi się go do góry i opuszcza na dół. Górna część przyrządu, za którą przywiesza się go do dźwigni, powinna zadosyć czynić dwom następującym warunkom, a mianowicie: aby w miarę jak dłuto wydrąża skałę i otwór się pogłębia, przewód mógł być stopniowo przedłużanym i aby mógł się swobodnie obracać, tak aby dłuto uderzało po całej powierzchni otworu. W tym celu przyrząd przyczepiają do dźwigni za po-Fig. 59. mocą łańcucha, albo też za pomocą śruby regulującej.

Śruba regulująca (fig. 58 i 59). Śruba regulująca składa się z ramy żelaznej od 70 do 75 cm. długiej i śruby, która się w nią wkręca. Rama składa się z dwóch podłużnych pasów a a z grubego żelaza płaskiego, połączonych z sobą poprzeczkami b b z żelaza kwadratowego. Końce poprzeczek b są, na pewnej długości, obtoczone i zaopatrzone w gwinty, na które nakręca się mutry. W środku górnej poprzeczki b zrobiony jest otwór z gwin-

tem, przez który przechodzi śruba c. Śruba zakończona jest uchem, które cały przyrząd zawiesza się na haku dźwigni. W dolnej

za

poprzeczce b jest taki sam chodzi drążek d. Drążek d wyrabiają z żelaza kwadratowego lub

otwór ale bez gwinta, przez który prze-

la

Fig. 60.

okrągłego; górny jego koniec obtacza się, aby mógł swobodnie obracać się w otworze poprzeczki i zakończa się płaską główką, za pomocą której umocowywa się w ramie. U dołu drążek d zakończony jest mutrą, w którą się wkręca przewód wiertniczy; po środku zaś drążka jest zgrubienie i w niem otwór, przez który przechodzi poprzeczny drążek r. Za pomocą tego drążka wiertniczy obraca przewód, zmuszając dłuto uderzać po całej powierzchni dna otworu.

Drążek d, pomimo całego ciężaru na nim wiszącego, powinien się zupełnie lekko obracać w poprzeczce b. W tym celu otwór w poprzeczce wykładają stalą, a pod główkę podkładają krążek stalowy.

W miarę jak głębokość otworu wzrasta, śrubę c odśrubowują i tym sposobem przewód wiertniczy przedłużają. Gdy zaś śruba zostanie wykręconą do końca, przewód odejmują i przykręcają do niego krótki drążek 50 ctm. długości.

Dlatego aby śruba, przy ciągłych wstrząśnieniach, nie mogła się sama przez się odkręcać, służy zatyczka o. Zamiast zatyczki można wkładać, między śrubę i bok ramy, kawałek drzewa.

Przy wierceniu głębszych otworów, drążek d w śrubie wyrabiają z żelaza kwadratowego i wtedy dla obracania dłuta, zamiast pręta r, używają przyrząd przedstawiony na figurze 00, który się nakłada na drążek d.

Winda łańcuchowa (fig. 61 i 62). Dla stopniowego przedłużania przewodu służy także winda łańcuchowa, wprowadzona w użycie przez inżeniera Fauck’a. Przewód przy śrubo wuj emy do główki a, przytwierdzonej do krążka, zawieszonego na łuńcuchu.

Jeden koniec tego łańcucha jest stale przytwierdzony do haka 5, umocowanego na końcu wahacza w, a drugi przechodzi przez krążki c i cl do wału f\ na który łańcuch może się nawijać. Na wale f osadzone jest koło g z ośmioma ramionami ń, umożliwiającerni jego

wililSB

1MI

ms

¹

Wyraz udarowy nie jest dobry, należało go jednak przyjąć, ponieważ jest już bardzo utarty w Galicyi.

1/

Fig. 62.

Fig. 61.

obracanie. Obracając koło g w jedną lub drugą stronę, łańcuch będzie się nawijać albo odwijać, wskutek czego główka a, wraz z przewodem będzie się podnosić albo opuszczać. W tarczy koła g porobione są otwory, w które wkładając sztyft k (fig. 62) można obrót dowolnie hamować.

Dźwignia. Dlatego aby dłuto mogło uderzać w dno otworu, cały przyrząd wiertniczy musi być ciągle, na pewną wysokość, podnoszony i opuszczany. Do tego celu służy dźwignia czyli wahacz. Jest to belka drewniana od 5-ciu do 8-miu metr. długa, o przekroju prostokątnym, mająca w grubym końcu 30 X 20 ctm. a w cienkim 20 X 15 lub 16 ctm. Do grubszego końca przytwierdza się hak, na którym się zawiesza przyrząd wiertniczy, a na drugi koniec działa siła, która go ma podnosić i opuszczać.

Stosownie do głębokości otworu i sposobu wiercenia dźwignię urządzają rozmaicie. Przy nieznacznej głębokości otworów, wierconych sposobem ręcznym, dźwignia s (fig. 66) umieszcza się między dwoma pionowo ustawionymi słupami a r, połączonymi sworzniem o (fig 67), służącym jako punkt podpory dźwigni, a zarazem jako oś, około której ona się wprowadza w ruch wahadłowy. Do jednego końca belki s przytwierdza się hak z łańcuchem, na którym się zawiesza przyrząd wiertniczy, a przez drugi przechodzi poprzeczny drążek, na który działają robotnicy, wprawiający w ruch dźwignię. Oba końce belki s, dla ich wzmocnienia, okuwają pasami żelaznemi.

Ramię dźwigni, na którem zawieszają przyrząd wiertniczy, jest krótsze od drugiego, na które działają robotnicy. Stosunek długości ramion dźwigni zależy głównie od ciężaru przyrządu. Oczywiście, że przy danej sile poruszającej, to jest przy danej liczbie robotników pracujących przy dźwigni, ramię, na które oni działają, musi być tern dłuższe, im ciężar podnoszony, to jest waga przyrządu wiertniczego, jest większa. Z czego wypada, że im otwór jest głębszy, tern ramię siły musi być dłuższem. Z drugiej znowu strony stosunek długości ramienia oporu, do długości ramienia siły, zależy także i od wysokości, na którą dłuto musi być podnoszone, a ta ostatnia zależy jeszcze od twardości skał w jakich wiercenie się odbywa, nie można więc dowolnie powiększać długości ramienia siły, w miarę powiększania się głębokości otworu. Tak np. jeżeli przy wysokości wzniesienia dłuta 50 ctm., ramię siły byłoby 5 razy dłuższe od ramienia oporu, w takim razie koniec ramienia siły musiałby być podnoszony, ponad najniższe swe położenie, na 5 X 50ctm. — 2,50m., co już byłoby nie możebnem dla robotnika który najwyżej i to z wielkim wysiłkiem, mógłby go podnosić na 2 m. Wypada więc stąd, że stosunek ramion 1 : 5 jest w tym razie nie-możebnym. Robotnik wtedy tylko może swobodnie i z największym skutkiem pracować, gdy wysokość wzniesienia końca ramienia siły, licząc od jego najniższego położenia, nie przenosi 1,70 metr., w danym więc wypadku należy przyjąć stosunek 50 : 70, to jest r,/i7j czyli między l/s a ¹Ji. Wogóle stosunek ten może się zmieniać od ¹/z do ¹/₈, najczęściej jednak wynosi l/₃ lub V₄.

Oś na której dźwignia się waha powinna być w ten sposób osadzona aby dźwignia była do niej prostopadłą. Oś wpuszczają do połowy jej grubości w drzewo, a dlatego, aby stosunek długości ramion wahacza można było prędko i łatwo zmieniać, oś nie jest stale przytwierdzoną do dźwigni, tylko w dźwigni robią kilka półokrągłych wyżłobień, w które sworzeń można wstawiać.

Przy wierceniu otworów bardziej głębokich całe urządzenie dźwigni jest bardziej złożone. Dźwignię umieszczają wtedy na kozłach (fig. 68 i 64), umocowanych na legarach w ten sposób, aby wstrząśnienia jakich dźwigni a doznaje nie udzielały się wieży i innym budynkom, wzniesionym nact otworem. Dlatego aby stosunek długości ramion dźwigni łatwo można było zmieniać, jak również aby w razie potrzeby można było dźwignię prędko i łatwo nsnnąć, co się zdarza za każdym razem gdy się przystępuje do czyszczenia otworu,

Fig. 63.

mi

*:l

Fig. 64.

oś dźwigni robią ruchomą. W tym celu na belkach, na których spoczywa oś, a także i na bokach dźwigni, przytwierdzają płyty żelazne z półokrągłemi wydrążeniami dla osi (fig. 63). Oś jest ruchoma i może być wstawiona w każde z tych wydrążeń. Poprzeczny drążek «, na który działają robotnicy, może być żelazny lub drewmiany, żelazny jest cieńszy, a więc dogodniejszy do uchwycenia, ma jednak tę wielką wadę, że robotnicy łatwo odparzają sobie ręce. Drewnianego drążka, który musi być znacznie grubszym od żelaznego, nie należy przesuwać przez środek dźwigni, bo to ją bardzo osłabia, tylko przytwierdzać nad lub pod dźwignią. Drążek ten musi być przymocowany zupełnie prostopadle do wahacza.

Ruch dźwigni powinien się ciągle odbywać w jednej i tej samej płaszczyźnie pionowej, inaczej mogłoby nastąpić skrzywienie otworu. W tym celu dźwignia jest urządzona w ten sposób, że porusza się między dwoma pionowymi słupami, ustawionymi w odległości cokolwiek większej aniżeli grubość dźwigni. Słupy te odgrywają rolę kierowników. Przy urządzeniu dźwigni, przedstawionem na figurach 63 i 64, belki bb kozłów’ służą jako kierowniki dla wahacza.

Nad i pod wahaczem przytwierdzają tak zwane oclrzutnie, to jest bale drewniane c, o które ogon wahacza uderza przy swem naj-wyższem i najniższem położeniu. Na miejscach uderzenia na wahaczu i na balach c* robią często poduszki z grubej skóry, wypchane sierścią, włosieniem lub innym materyałem sprężystym. Do tego samego celu używTają się resory żelazne lub resory z desek.

na-

Dobre urządzenie odrzutni jest rzeczą bardzo ważną, ponieważ uderzenie wahacza o dolną odrzutnię przy użyciu nożyc Oeyn-hausen’a i Kinda daje pewność, że dłuto zostało podniesione do leży tej wysokości, a przy wierceniu przyrządem Fabiana jeszcze wskazuje moment, kiedy dłuto zrzucać należy. Prócz tego wstrząś-nienie, wywołane uderzeniem wahacza, pomaga do zrzucenia dłuta. Nareszcie odrzutnię wskazują granicę wysokości, do jakiej ogon dźwigni ma być podnoszony i opuszczany.

Dla kontroli ogon wahacza łączą czasami z aparatem, który wskazuje liczbę podniesień wahacza.

Ciężar całego przyrządu wiertniczego, szczególnie przy głębokich otworach, bywa bardzo znaczny i może dochodzić do kilku tysięcy kilogr. Z tego zaś tylko ciężar udarowy, to jest obciążnik i dłuto przedstawiają ciężar pożyteczny, pozostałe części stanowią ciężar martwy, pochłaniający pracę robotnika lub maszyny bez żadnego pożytku. Z tej przyczyny ciężar ten powinien być zrównoważonym, co się uskutecznia przez odpowiednie obciążenie ramienia siły u wahacza. W tym celu na ogonie wahacza umieszcza się skrzynkę, którą napełniają odpowiednią ilością surówki lub starego żelaztwa. Zwykle przeciwwaga jest cokolwiek mniejsza od ciężaru przewodu.

Dźwignie dla wierceń maszynowych w zasadzie są zupełnie podobne do tej jaka była wyżej opisana, różnią się tylko w szczegółach. Stosunek między ramieniem ciężaru i ramieniem siły jest tu daleko większy, niż przy wierceniach ręcznych, często jak 1 : 1. Ogon wahacza zwykle łączy się bezpośrednio z tłokiem cylindra parowego, ustawionego pionowo. Cylinder parowy może być o działaniu pojedynczem lub podwój nem, to jest, że para może działać na tłok cylindra albo tylko z góry, albo też z góry i z dołu. W pierwszym wypadku ciężar przewodu wiertniczego równoważy się w ten sam sposób jak i przy wierceniu ręcznem, to jest przeciwwaga jest mniejszą od ciężaru przewodu tak, że po uderzeniu dłuta o dno otworu, przewód sam podnosi dłuższe ramię wahacza. Jeżeli zaś cylinder jest o działaniu podwój nem, wtedy, naodwrót, ciężar przeciwwagi jest większy od ciężaru przewodu i mianowicie większy o połowę ciężaru udarowego. W tym wypadku maszyna parowa, tak przy podnoszeniu się dłuta jak i opadaniu, pokonywa tylko opór równy połowie ciężaru udarowego, to jest różnicę pomiędzy ciężarem przeciwwagi i ciężarem przewodu wiertniczego.

Wyciąganie przyrządu wiertniczego.

Gdy na dnie otworu zebrała się już taka ilość rozkruszonej skały, że dłuto tylko z trudnością można obracać, wtedy cały aparat wiertniczy należy wyciągnąć na powierzchnię ziemi i otwór wyczyścić.

Przyrząd do wyciągania i opuszczania aparatu wiertniczego składa się z następujących części: 1) windy z wałem i hamulcem; 2) liny z hakiem, do którego się przyczepia przewód i 3) żórawia wiertniczego z kołem linowem. Zależnie od głębokości otworu winda może być ręczna lub parowa. Liny używają druciane, aloesowe i konopne. Jeden koniec liny przyczepia się do wału lub bębna windy, następnie lina przechodzi przez koło linowe, zawieszone w najwyższym punkcie żórawia, a do drugiego jej końca przyczepia się hak wyciągowy.

ŻÓraw wiertniczy. Najprostszy żóraw wiertniczy, używany przy wierceniu ręcznem, przedstawiony jest wraz z przyrządami wyciągowymi na figurach 65 i 66. Składa się on z dwóch słupów a a, od 8-miu do 10-ciu metr. wysokich, postawionych na legaracli r, w odległości około 3 metr. jeden od od drugiego i połączonych ugory belką b. Każdy ze słupów aa jest jeszcze umocowany ukośnemi podporami d /“, wpuszczonemi w legary c, c i podporami ijh, wkopanemi w ziemię.

Na podporach d d umocowana jest winda, służąca do wyciągania przyrządu wiertniczego, a na podporach /'/“druga winda do wyciągania miału, tworzącego się przy wierceniu otworu. Podpory d i /“połączone są poprzeczną belką i, do której także jest przytwierdzony słup a i krótki słup r (fig. 65). Przez słupy a r przechodzi sworzeń o, służący jako oś obrotowa dla wahacza s.

Windna do wyciągania przyrządu wiertniczego składa się z wała k dla liny, na którym jest osadzone koło l ze szczeblami i z hamulca m. Wał li zwykle wyrabiają z jednej sztuki drzewa obrobionego na okrągło, o średnicy 300 mm., jeżeli zaś do wyciągania używa się liny drucianej, wtedy średnica wała powinna mieć co najmniej 600 mm., w przeciwnym razie lina bardzo się prędko zużywa. Wał o tak znacznej średnicy otrzymuje się nabijając wzdłuż, na zwyczajny kloc, gładko heblowane klepki z drzewa bukowego. W końcach wała osadzają czopy żelazne, służące jako oś. Czopy te wyrabiają z żelaza 30 mm. w kwadrat grubego i 750 mm. długie, obtacza się zaś tylko ta część czopa, która wchodzi w panewkę.

\V

;|

mm

Ii

''i

_]

/\

w.

rn

Fig. 65.

Dla osadzenia czopa wyżłabiają w końcu wała głębokie wycięcie, dochodzące do środka wała i 40 mm. długie, koniec czopa zagina się pod kątem prostym, a po wstawieniu go w wał, w pozostałą część wycięcia wbijają klin z twardego drzewa i wał okuwają dwoma grubemi żelaznemi obręczami, wpędzonemi na gorąco (fig. 67). Łożyska, w których się wał obraca, są nakryte i razem z nakrywami silnie przyśrubowane do podpór d.

Koło ze szczeblami ma od 3 do 4,5 metr. średnicy, ono się składa z 3-cli lub 4-ch kół złożonych z oddzielnych kawałków de-

Górnictwo.

sek, wyciętych w kształcie odcinków koła i połączonych w ten sposób, aby połączenia w jednem kole wypadały w przerwach między połączeniami drugiego koła. Koło osadza się na wale za pomocą

//

li

'b-N

Fig. 66.

krzyżów, utrzymujących go w płaszczyźnie pionowej, prostopadłej do osi wała. Wał, w tern miejscu gdzie jest osadzone koło, pozostawia się kwadratowym i nie obrabia na okrągło. Wzdłuż obwodu koła powstawia-ne są, w odstępach od 30 do 40 ctm., szczeble, na które działają robotnicy wprawiający w ruch windę.

Fig. 67.

Pod kołem umieszcza się hamulec przedstawiający belkę m (fig. 65) z wycięciem, dobrze dopasowanem do obwodu koła I. Belka m jest połączona z drągiem w, umocowanym na osi poziomej, około której on może się obracać. Naciskając koniec drąga w, belka m szczelnie przystaje do obwodu koła i hamuje jego ruch. Za pomocą tego hamulca przyrząd wiertniczy opuszcza się do otworu.

Winda, jakąś my opisali, służy tylko do wyciągania przyrządu wiertniczego i do spuszczania go do otworu, dla wyciągania zaś miału, tworzącego się przy wierceniu, służy oddzielna, winda umocowana na podporach f f. Winda ta tern się tylkcr różni od poprzedzającej, że wał zamiast koła ze szczeblami opatrzony jest dwiema korbami przytwierdzonemi na jego końcach, za pomocą których robotnicy wprawiają go w ruch.

Lina idąca od wała windy przekłada się przez koła linowe, przytwierdzone do belki b. Dla każdej windy jest oddzielne koło, koła te umieszczają jedno obok drugiego, jak wskazuje figura G6, albo też osadzają we wspólnem chomoncio jedno nad drugiem. Oś koła linowego dla wyciągania przyrządu musi być bardzo silna, a średnica kół nie powinna być mniejszą od średnicy wała lub bębna, na który się lina nawija. Wogóle, im średnica koła jest większą, tern lina mniej się zużywa. Koło linowe powinno być tak umieszczone, aby oś otworu wiertniczego była styczną do jego obwodu.

irensftgfi

a

ł 'i ita;

Hak wyciągowy. Do dolnego końca liny przytwierdza się specyalny hak, służący do podchwytywania przewodu wiertniczego przy jego wyciąganiu. Hak ten (fig. 68) przedstawia drążek żelazny 40 mm. w kwadrat gruby i 400 mm. długi, w połowie długości cokolwiek wygięty, górny koniec którego przechodzi przez strzemię i jest zakończony szeroką główką, a dolny jest zagięty pod kątem prostym i rozcięty w ten sposób, że tworzy widły, w które się wkłada przewód. W ramionach wideł, na ich końcu, wstawione są sztyfty dla haczyka. Jeden z tych sztyftów tworzy oś haczyka, a za drugi haczyk się zakłada.

Fig. 68.

Hakiem wyciągowym podchwytuje się przewód wiertniczy pod zgrubienie (nasadkę), jakiem jest opatrzony każdy drążek przewodu w górnej części pod gwintem. Dlatego aby przy rozkręcaniu przewodu lina, na której on wisi, nie cierpiała, dolna część haka musi się zupełnie swobodnie obracać w strzemieniu, przez które przechodzi.

Wyciągnięte z otworu oddzielne drążki przewodu wiertniczego, aby uniknąć ich zgięcia, nigdy nie powinny być stawiane na ziemi a tylko zawsze zawieszane. Do zawieszania ich służą widełki (fig. 69).

Przy głębokich wierceniach, za pomocą maszyn parowych,

nad otworem budują wysoką wieżę z mocny cli belek, całkowicie oszalowaną deskami, po bokach której stawiają dwie przybudówki, jedną dla maszyny wyciągowej a drugą dla wahacza. Czasami stawiają jeszcze trzecią komorę, w której umieszczają kuźnię i skład materyałów. Z jednej strony wieży powinny być wązkie i wysokie drzwi, niezbędne dla wnoszenia i wynoszenia części przewodu i innych przyrządów, mających znaczną długość.

Fig. 69.

Wieża dla oszczędzenia czasu potrzebnego na rozkręcanie przewodu, przy jego wyciąganiu z otworu, powinna być o ile można jak najwyższą i w każdym razie przynajmniej o 2 do 3-ch metrów wyższą od długości tej części przewodu, jaka się odrazu z otworu wyciąga.

Urządzenie wieży dla głębokiego wiercenia przedstawiają figury 70 i 71. Nad otworem stoi wieża, z mocnych belek,, całkowicie na zewnątrz oszalowana. Z jednej strony wieży znajduje się komora, w której mieści się kocioł K i maszyna wyciągowa M, a z drugiej taka sama komora dla wahacza ił. Maszyna parował/jest o dwóch poziomych cylindrach, ona wprawia w ruch, za pomocą kół zębatych f g i k, bęben linowy l dla podnoszenia przewodu z dłutem i bęben linowy h dla wyciągania łyżki z okruchami skał, jakie się otrzymują przy wierceniu. Bęben h osadzony jest luźno tak, aby wał mógł się obracać nie poruszając go, gdy zaś potrzeba wyczyścić otwór, między wał i bęben h wbijają klin, a koło zębate i odsuwają. Wahacz B wprawia się w ruch za pomocą pasa (który się nakłada na koła a b) i za pomocą kół zębatych cdi drążka korbowego e. Przy wahaczu jest urządzona winda łańcuchowa m t s r, dla stopniowego opuszczania dłuta, w miarę pogłębiania otworu.

Dukla wiertnicza. Dla powiększenia wysokości, na której jest umocowane koło linowe, często pogłębiają duklę, to jest mały szybik i dopiero na dnie tego szybika zaczynają wiercić otwór. Szybik powinien mieć około 8 metr. głębokości, wymiary zaś jego poprzecznego przekroju muszą być tak wielkie, aby na dnie dukli można było swobodnie pracować kluczami na jeden metr długimi, a więc 2 metry w kwadrat. Dukla służy jeszcze jako bardzo wygodne miejsce do zawieszania części przewodu. Do tego więc celu wzdłuż jednego boku umieszcza się wieszadło. Dukla powinna być doprowadzona do skał twardych, w których możnaby jak się należy umocować rurę kierowniczą.

Sä

Rura kierownicza. Otwór musi być wiercony zupełnie pionowo, inaczej mogłoby nastąpić zgięcie a nawet i złamanie przewodu. Aby nadać otworowi kierunek pionowy, prze- -clewszystkiem, na miejscu gdzie on ma być wierconym, osadza się rurę kierowniczą. Rura kierownicza może być drewniana, żelazna, albo też odlana z surowca. Średnica jej powinna być przynajmniej o 0,10 metr. większą od średnicy otworu, a długość rury od 1-go do 4-cli, a nawet J| i 5-ciu metr.

Drewniane rury używają tylko dla otworów o małych średnicach. Takie rury przy- || gotowują, rozpiłowując pień drzewa wzdłuż |j na 2 połowy, a następnie wydrążając każdą z nich. Przygotowane w ten sposób 2 poło- |jjj wy rury, łączą z sobą i okuwają żelaznemi || m obręczami na gorąco. Szparę na połączeniu i ||j

II

il

dwóch połówek rury utykają pakułami, a na â * dolny koniec rury, w razie potrzeby, nakłada ^ się trzewik żelazny, dolna krawędź którego | jest zaostrzoną.

Fig. 72.

na

ii

l|,B ’

za-

Fig. 78.

Rurę kierowniczą osadzają następującym ^ sposobem. Gdy studnia, na dnie której ma być wiercony otwór, jest dostatecznie pogłębioną i dno jej przedstawia skałę twardą, wtedy w samym środku studni robią wgłębienie, w które wstawiają dolny koniec rury w ten sposób, aby pion opuszczony z wierzchu rury przechodził przez jej oś. Następnie dolny koniec rury zaklinowują we wgłębieniu dla niego zrobionem (fig. 72), a samo wgłębienie zasypują ziemią lub gruzem, który mocno ubijają. Górny koniec rury, mniej więcej w odległości 1 metra od jej wierzchołka, osadza się w ramie, zrobionej z czterech na krzyż złączonych z sobą belek, końce których puszcza się w ściany dukli. Na tej ramie układają pomost z desek, na którym stoją robotnicy pracujący przy wierceniu (fig. 72 i 73). W pomoście robią otwór, w który opuszczają drabinę, aby mieć dostęp do dolnej części rury.

. *

Fï

N

(S

&

I

!

'■

■

\

K

1

|fe

3E

^ i

— — 3;i' §

S011

=:

/

rtrr-xit:---B.....\r

______-

s.

r;

CÖ

:j

;

«

\v

a

•^Vr'-⁴

il

JL-

ĘJ

*

°/J

n

■[...

: j

\

d

(c

O

fi

I

%

( ’

m%ę&

m

\yw\w: •

i

Fig. 70.

°Fr

r-vN

\—ft '

i

V

€N

^-4=1

-717

:

F/TT

ILZQ

a

i

3HE3

1/

i

X

+2

d

ö

Ôfa?

h

T=f

Fig. 71.

Jeżeli przy pogłębianiu dukli napotkaną zostanie kurzawka, w której pędzenie dukli byłoby zbyt kosztowne i przedstawiałoby zbyt wiele trudności, wtedy dolny koniec rury zaopatrują w stalowy trzewik z zaostrzoną dolną krawędzią i rurę kierowniczą wbijają w kurzawkę, póki trzewik nie dojdzie do skał twardych.

Koszyk. Jeżeli średnica otworu jest znaczną, skrzywienie jego, pomimo rury kierowniczej, łatwo może nastąpić. Dla zapobieżenia temu na obciążnik nakłada się koszyk, który go zmusza

poruszać się tylko w kierunku osi otworu. Koszyk (fig. 74) przedstawia dwa pierścienie żelazne, połączone czterema pasami żelaznymi wygiętymi, w ten spo-V sób, źe szerokość koszyka jest cokolwiek mniejszą od średnicy otworu.

Fig. 74.

Kleszcze. Otwory wiertnicze, szcze-I golnie też otwory o znaczniejszej śred-J' nicy, powinny być zawsze zamknięte. Do tego celu służą kleszcze (fig. 75). Składają się one z dwóch belek a a, w których jest zrobione wycięcie kwadratowe dla przewodu. Obydwie belki są ruchome około pionowego sworznia b w ten sposób, że je można zsunąć i rozsunąć. Dla zamknięcia kleszcy służy płaska sztaba żelazna c ze skoblem cl.

Widełki (fig. 76) służą do podtrzymania przewodu przy jego rozkręcaniu i przykręcaniu. Widełki robią z żelaza kwadrato-

wy

iziT a

Fig. 76.

Fig. 75.

wego dostatecznie grubego, aby utrzymać ciężar przyrządu, a dla zabezpieczenia ich od wpadnięcia do otworu, końce odginają w ten sposób, aby szerokość widełek była większą od średnicy otworu. Trzonek zaokrągla się i często zagina do góry.

Klucze (fig. 77 i 78) różnej wielkości są niezbędne dla rozkręcania i przykręcania przewodu i dłuta.

Czyszczenie otworu. Dłuto uderzając o skałę rozkrusza ją, wskutek czego tworzy się miał, który się zbiera na dnie otworu. Gdy się już tyle miału nagromadziło, że wiercenie zaczyna być utrudnione, co wprawny wiertniczy z łatwością może zauważyć, należy otwór wyczyścić. Czyszczenie otworu odbywa się za pomocą czerpaka.

*tii

|i

Czerpak (fig. 79 i 80) przedstawia cylinder z grubej blachy żelaznej od 2 do 3,5 metr. długi, średnica którego powinna być o 20 do 60 mm. mniejszą od średnicy otworu.

Fig. 78.

Fig. 77.

U dołu cylindra przytwierdza się mocny pierścień żelazny, dolna krawędź którego jest zaostrzoną, aby czerpak z łatwością przebijał muł. Na górnej zaś powierzchni cylindra osadzoną jest klapa na zawiasie, otwierająca się wewnątrz cylindra. Klapa powinna szczelnie przystawać do pierścienia, w tym celu dolna jej powierzchnia wykłada się skórą. Krążek skórzany przytwierdza się do klajry za pomocą śruby, na którą nakręca się z wierzchu klapy mutrę.

Trzpień śruby, nad mutrą, powinien być dostatecznie długim i cokolwiek zagiętym w stronę zawiasy, aby klapa nie mogła się otwierać więcej aniżeli potrzeba, dla napełnienia cylindra mułem.

Do górnej krawędzi cylindra przytwierdza się widełki zakończone trzpieniem śrubowym, na który wkręca się ucho, służące do zawieszania czerpaka na linie.

Przy opuszczaniu czerpaka na dno otworu, klapa, pod ciśnieniem mułu, jaki trzewik przebija, otwiera się do góry i muł wchodzi do cylindra. Przy

podnoszeniu zaś czerpaka, muł nagro- —---

r-ii

Fig. 80.

Fig. 79.

uradzony w cylindrze, ciężarem swoim, zamyka klapę. Jeżeli muł nagromadzony na dnie otworu jest bardzo gęsty, czerpak nie jest w stanie go przebić swoim ciężarem, w takim razie do widełek czerpaka przykręcają parę drążków przewodu, przez co zwiększają jego wagę, a dopiero do ostatniego drążka przykręcają ucho. Aby czerpak dobrze się mułem na-

pełnił, należy go, po opuszczeniu na dno otworu, kilkanaście razy szybko podnieść do góry i opuścić. Napełniony mułem czerpak wyciągają za pomocą windy i wypróżniają na powierzchni. Czyszczenie otworu należy wykonywać dotąd, póki czerpak nie zacznie wychodzić zupełnie próżny.

_>'l(

il

ara

Fig. 81.

Dłuto próbnik. Gdy wiercenie odbywa się dłutem zwykłem, przy wierceniu otrzymujemy tylko miał, z którego nie zawsze można rozpoznać własności mineralogiczne i uwarstwienie skał, w jakich odbywa się wiercenie. Starano się więc zastosować taki instrument, za pomocą którego możnaby było dostać większy kawałek nierozkruszonej skały. Do tego celu służy dłuto próbnik (fig. 81), przedstawiające kilka mniejszych dłut przytwierdzonych na około walca w ten sposób, że tym instrumentem wydrąża się tylko otwór w kształcie pierścienia, wewnątrz którego pozostaje nietknięty słupek skały, w jakiej się wiercenie odbywa. Dla oderwania i wydobycia tego słupka służy odryivacz (fig. 82), przedstawiający cylinder z grubej blachy żelaznej o średnicy cokolwiek mniejszej od średnicy otworu. U dołu, cylinder jest zakończony pierścieniem, dolna krawędź którego jest zaostrzona, a do górnej powierzchni są przytwierdzone na krzyż 4 mocne stalowe zęby, mogące się obracać na zawiasie około osi poziomej. Z tyłu każdego zęba jest umieszczona sprężyna, która go odpycha ku dołowi.

Odrywacz przykręca się do przewodu i opuszcza do otworu w ten sposób, aby nakrył słupek. Pod ciężarem przewodu zęby się otwierają i obchwytują słupek, przy podnoszeniu zaś przewodu zęby, pod działaniem sprężyn, tak silnie go ściskają, że słupek się łamie i podtrzymywany zębami może być wydobyty na powierzchnię ziemi.

<!

Fig. 82.

Aby z otrzymanego słupka można było oznaczyć rozciągłość pokładu, przedewszyst-kiem należy wiedzieć jakie on zajmował położenie w otworze. W tym celu wytykają na powierzchni linię południkową, któraby przechodziła przez oś otworu. Następnie biorą dłuto ekscentryczne, nie wiele co szersze od połowy średnicy otworu i ustawiają go w ten sposób, aby płaszczyzna południkowa

przechodziła przez ostrze, a koniec ostrza aby wskazywał północ. W tem położeniu dłuto ostrożnie opuszczają na dno otworu, bacząc na to, aby się nie skręciło, a gdy dojdzie do dna, uderzają nim kilka razy w jedno i toż samo miejsce. Tym sposobem na górnej powierzchni słupka, w jednej połowie, będzie zrobiona głęboka rysa w kierunku linii południkowej, koniec zaś rysy będzie wskazywał północ. Oczywiście, że po wydobyciu słupka taż sama rysa na nim zostanie, a więc i położenie słupka we wnętrzu ziemi będzie dokładnie oznaczone.

■■■■

fi

Czasami wypada sprawdzić głębokość, na jakiej dany pokład został przewiercony, do tego celu służy przyrząd przedstawiony na figurze 83. On składa się z dwóch części, z rozszerzacza i miseczki. Rozszerzacz, który jest umieszczony w górnej części, przedstawia d wa mocne noże stalowe a, na końcach zazębione, wstawione we wgłę-bienia walca, średnica którego jest cokolwiek mniejsza od średnicy otworu. Noże są rucho- b. Cp; me na zawiasach w ten sposób, że obracając szybko przewodem wiertniczym w jedną stro- gfUBl nę, noże wychodzą na zewnątrz, a następnie BHpl przy ruchu obrotowym przyrządu w stronę przeciwną, one skrobią ściany otworu. Pod nożami umieszczona jest miseczka ć, w którą

wpadają okruchy naskrobanej skały. Jeżeli więc przykręciwszy przyrząd do przewodu opuścimy go na tę głębokość, na jakiej dany pokład przypuszczalnie zalegać powinien, a następnie wprawimy przewód w ruch obro- |g0||| towy, to z wydobytych okruchów możemy g|g$|§ sądzić, czy rzeczywiście na tej głębokości dana skała zalega.

¹ i:¹

IB

gUi

Fig. 83.

Przyrządy do brania prób roztworów pg|g słonych, z dna otworu. Przy wierceniach ^ prowadzonych w celu poszukiwania soli, niezbędnem jest mieć możność wzięcia próby roztworu soli z dna otworu. Przyrządy służące do tego celu powinny być tak zbudowane, aby się otwierały tylko w pewnem oznaczonem miejscu i aby próba wzięta z tego miejsca nie mogła być, przy jej podnoszeniu, zmieszana z wodą słodką, lub też z roztworem innej gęstości, znajdującym się wyżej.

Dla wzięcia próby z dna otworu może być użytym przyrząd przedstawiony na figurach 84 i 85. Jest to cylinder a z blachy miedzianej, u dołu szczelnie zamknięty, a n góry połączony

z wi-

fOf]

dełkami kończącemi się trzpieniem śrubowym, za pomocą którego przyrząd przykręca się do przewodu. W górnej nakrywie cylindra zrobiony jest otwór zamykający się wentylem s, który jest przymocowany do poprzeczki f, od poprzeczki zaś idą dwa długie pręty b ó, łączące się u dołu w ciężką sztabę mającą kształt gruszki.

Fig. 84.

Fig. 85.

Gdy przyrząd opuścimy do otworu, gruszka, doszedłszy do dna, wesprze się na niem, przewód zaś, wraz z przymocowanym do niego cylindrem a, będzie się dalej opuszczać. Wentyl więc s otworzy się i roztwór znajdujący się na na dnie otworu wypełni cylinder. Następnie przy podnoszeniu przyrządu wentyl s, pod ciężarem gruszki c opuści się na dół i szczelnie zatka cylinder.

Przed opuszczeniem przyrządu, dno otworu musi być jak najdokładniej oczyszczone z mułu, a następnie roztwór znajdujący się na dnie powinien być pozostawiony przez pewien czas w spokoju, aby resztki mułu osiadły, inaczej muł osiadłby w łożysku wentyla i cylinder nie byłby szczelnie zamkniętym.

Prowadzenie roboty wiercenia. Przystępując do wiercenia, przedewszystkiem należy wybrać miejsce dla otworu. Gieo-logiczne dane mogą tylko wskazać miejscowość, gdzie go założyć wypada, ale nigdy dokładnie oznaczyć punktu, w którym go założyć należy. Pod tym względem trudno jest dać jakieś ogólniejsze prawidło, można tylko powiedzieć, że należy o ile możności unikać takich punktów, w których można spotkać grube i obfitujące w wodę pokłady aluwialne. Nareszcie punkt powinien być tak wybranym, aby dostęp do niego był łatwym i dogodnym, a jeżeli wiercenie ma się odbywać przy pomocy maszyny parowej, to aby w bliz-kości była woda niezbędna dla zasilania kotła.

Robotę wiercenia zaczynają od wykopania szybika, mającego około 2-ch metr. w kwadracie. 8zybik, jeżeli to jest możebnem, pogłębiają do skał twardych i cembrują albo omurowują. Na dnie szybilca ustawiają kierownicę, a u góry, o jeden metr niżej pod wylotem kierownicy, urządzają pomost, na którym stoją robotnicy podczas wiercenia.

Wiercenia można przedsiębrać i bez szybików, w takim jednak razie żóraw nad otworem musi być znacznie wyższym. Również można wiercić i bez kierownicy wtedy jednak, dla zachowania prostopadłości otworu, kładą na ziemi obok siebie, 2 belki 40 ctm. grube, w których wycinają otwór tak wielki jak średnica przyszłego wiercenia, przyczem na każdą z belek przypada połowa wycięcia. Ponad belkami zaś ustawiają kleszcze, które wspierają na słupach. Gdy otwór ma już kilkanaście metrów głębokości, całe to prowizoryczne urządzenie może być odrzuconein, bo otwór sam już nie dopuszcza skrzywienia.

Nad szybikiem stawiają żóraw z windami i wahaczem, a gdy całe urządzenie jest gotowe, przystępują do wiercenia.

Do obciążnika przykręcają dłuto, a jeżeli otwór ma być większej średnic}⁷', to na obciążnik nakładają koszyk, a następnie przykręcają go do przewodu. Na przewód nakłada się jeszcze śruba regulująca i cały przyrząd przywiesza do wahacza.

Podnoszenie dłuta odbywa się za pomocą siły ludzkiej lub maszyny. Przy ręcznej robocie wiertniczy spuszcza dłuto wtedy, gdy koniec wahacza uderza o ziemię. To uderzenie wywołuje drgnięcie i dłuto łatwiej spada. Szybkość, z jaką następują po sobie podnoszenia i opuszczenia dłuta, a więc i uderzenia dłuta, zależy od motoru. Jeżeli wahacz wprawia w ruch siła ludzka, uderzenia następują rzadziej, przy wierceniu maszynowem liczba uderzeń dochodzi do kilkudziesięciu na minutę. Przy ręcznem wierceniu od czasu do czasu musi być zrobiona pauza, aby dać odpoczynek robotnikom. Zwykle po każdych 300, a przy robotach pospiesznych do 600 uderzeniach daje się robotnikom 5 minut pauzy. Podczas przerwy miał osadza się na dnie otworu, wskutek czego, po wznowieniu roboty, pierwsze uderzenia dłuta działają słabo, póki cała ilość miału nie będzie na nowo poruszoną. Z tej przyczyny robota maszynowa daje 16 do 254 oszczędności na czasie.

Długość czasu, w ciągu którego można wiercić jednem i tern samem dłutem, bez ostrzenia go, zależy od własności skał. AV każdym jednak razie, gdy się już wierci jednem dłutem w twardej skale przez cały dzień, należy dłuto wyjąć i otwór wyczyścić.

Dłuto, po jego wyjęciu, powinno być zaraz starannie zrewidowane, czy nie zostało wyszczerbione, lub czy nie ma rysy, po której mogłoby pęknąć przy dalszem wierceniu.

Jeżeli dłuto zostało oddane do naostrzenia, to, po odebraniu go z kuźni, należy dokładnie sprawdzić, czy nie straciło miary. Opuszczając do otworu świeżo naostrzone dłuto, należy go obracać w jedną i drugą stronę, aby się przekonać czy otwór jest okrągły, a gdy dłuto dochodzi do dna, należy go postawić wolno i ostrożnie. Ostrożność ta jest niezbędna, ponieważ dłuto, przed naostrzeniem go, mogło być cokolwiek ścięte, wskutek czego dolna część otworu może mieć średnicę trochę mniejszą, a więc gdyby nowe dłuto, mające pełną miarę, było raptownie opuszczone, mogłoby się zaciąć. Tylko po dokładnem sprawdzeniu, że dłuto dochodzi do dna otworu i że się swobodnie na dnie obraca, można wiercenie wznowić. Wiele otworów zostało zagwożdżonych tylko wskutek niezachowania tej ostrożności.

Ciężar samego dłuta, w porównaniu z wagą całego ciężaru uderzającego, powinien być dosyć znacznym, gdyby dłuto było za lekkie, łatwo mogłoby się złamać na miejscu połączenia z obciążnikiem. Z tej przyczyny ciężar dłuta nie powinien być mniejszym od 0,1 całego ciężaru udarowego, a czasami waga dłuta dochodzi do 0,25, a nawet i do 0,8 całego ciężaru udarowego.

Przerywając na czas dłuższy wiercenie, nie należy nigdy zostawiać dłuta na dnie otworu, lecz zawsze podnieść go na parę metrów do góry. Inaczej miał zawieszony w wodzie, osiadając na dnie, tak oblepi dłuto, że podniesienie go później do góry może być połączone z bardzo znacznemi trudnościami.

Czyszczenie otworu należy przedsiębrać wtedy, gdy miału zebrało się już tyle, że dłuto zaczyna się z trudnością obracać. Prócz tego należy otwór czyścić zawsze, gdy dłuto przechodzi z jednej skały do drugiej.

Opuściwszy czerpak do otworu, należy go kilkanaście razy szybko podnieść na wysokość około 1 metra i opuścić, wtedy miał, znajdujący się na dnie otworu, utworzy z wodą gęste błoto, które z łatwością wchodzi do czerpaka przez dolną klapę.

Wydobyty miał powinien być starannie zbadany, aby można było zrobić dokładny przekrój danego otworu. Ponieważ zaś w czerpaku może być mieszanina okruchów kilku skał, więc dla ich rozdzielenia, część wydobytego miału należy wi’zuciç do wody

i silnie rozbełtać, wtedy skały osadzą się według ich ciężaru właściwego i łatwo mogą być rozdzielone.

Z każdej skały należy wziąć próbkę, a następnie próbki tych skał najlepiej umieścić w szklanej rurze w tym samym porządku, w jakim były wydobyte z otworu, przyezem grubość warstwy danej skały powinna być proporcyonalna do grubości warstwy tejże skały w wierconym otworze. Postępując w ten sposób, otrzymamy dokładne przecięcie danego miejsca.

Oprócz tego należy prowadzić dziennik robót, w którym zapisują miesiąc i datę, robotę dzienną i nocną, na ile otwór pogłębiono, w jakiej skale i na jakiej głębokości od powierzchni ziemi.

U nas, według obowiązujących przepisów, każdy prowadzący poszukiwania za pomocą otworów wiertniczych, jeżeli pragnie otrzymać, na zasadzie zrobionego odkrycia nadanie górnicze, obowiązanym jest prowadzić dzienik otworu według następującego wzoru.

Rok

Miesiąc

Dzień

Dzienna lub nocna zmiana

Nazwa skał przewierconych

Średnica otworu

Grubość

skał przewierconych na dniówkę

stopy i cale angielskie

każdej

oddziel

nej

skały

Głębokość otworu do każdej skały

saże-

nie

stopy

cale

UWAGI

Podpisy osoby prowadzącej roboty i robotników

Rurowanie otworów wiertniczych. Gdy otwór jest wiercony w skałach nie spójnych, lub usypnych, jak np. w piasku, glinie, ile i t. p., ściany jego należy obudować. W tym celu otwór wykłada się rurami żelaznemi dostatecznie grubemi, aby wytrzymały ciśnienie skał otaczających. Rurowanie może mieć jeszcze na celu niedopuszczenie do wnętrza otworu wody ze skał wodonośnych, jakie przy wierceniu przecięte być mogą. Rury przygotowują z blachy żelaznej, którą zwijają, a krawędzie nitują. Grubość blachy, zależnie od średnicy otworu, wynosi od ‘2-cli do 6-ciu i więcej milim. Co do kształtu rury, mogą być stożkowe i cylindryczne.

Stożkowe rury łączą z sobą w ten sposób, że węższy koniec jednej rury wsuwa się w szerszy koniec drugiej rury, tak aby wszedł przynajmniej na 15 ctm., a następnie obie rury nitują (fig. 86). Ten j ednak sposób połączenia rur nie j est dogodny, ponieważ na miejscach spojenia tworzą się nierówności, o które dłuto zaczepia przy dal-szem wierceniu otworu. Prócz tego nierówności, zaczepiając, przy opuszczaniu rur, o ściany otworu, przyczyniają czasami usypy.

Cylindryczne rury łączą z sobą za pomocą mufek (fig. 87), które się przynitowują do każdej z dwóch rur z sobą połączonych. Obecnie wchodzą w użycie rury stalowe Ma-nesmann’a. Są to rury walcowane, zaopatrzone na końcach gwintami, tak, że je można ześrubowywać. Rury te mogą być także połączone za pomocą mufek gwintowanych.

Fig. 86.

Rurowanie może być całkowite, gdy otwór jest wyłożony rurami całkowicie, od dołu do samej powierzchni ziemi i częściowe, gdy są Fig 87. zarurowane tylko słabsze części otworu. Ten ostatni sposób rurowania nazywają jeszcze rurowaniem straconem, ponieważ założone w ten sposób rury nie zawsze mogą być wyjęte z otworu (fig. 88).

Rurowanie całkowite może być pojedyncze i wielokrotne. Pojedyncze rurowanie będzie wtedy, jeżeli po zarurowaniu górnej części otworu, w miarę jak pogłębiamy go dalej, opuszczamy tę samą rurę niżej, nastawiając ją z wierzchu nad wylotem otworu.

Przy rurowaniu wielokrotnem, po opuszczeniu rury na dno otworu, dalsze wiercenie prowadzą o zmniejszonej średnicy, a gdy dojdą do skał mało zwięzłych, opuszczają drugą kolumnę rur, która wchodzi wewnątrz pierwszej (fig. 89). Oczywiście, że po każdem zarurowaniu średnica otworu znacznie się zmniejsza i dalsze wiercenie może być prowadzone tylko dłutem daleko węższem. Przy wielokrotnem więc rurowaniu, które przy głębszych otworach jest nieuniknionem, średnica otworu może się tak zmniejszyć, że dalsze wiercenie stanie się niemożebnem. To nam objaśnia dlaczego głębsze otwory muszą być zaczynane o większych średnicach.

Opuszczanie rur przy całkowitem rurowaniu otworu, odbywa się następującym sposobem: przygotowane rury przyczepiają za pomocą pierścienia a (fig. 90) do haka windy i podnoszą do góry nad wylot otworu. Na- | stępnie, sprawdziwszy za pomocą pionu pro- | stopadłość podniesionej kolumny rur, opuszcza się ja do otworu tak głęboko, aby wysta- J wała z kierownicy nie więcej jak na 50 ctm. J i tę wystającą część zaciskają w drewniane J kleszcze (fig. 91), a następnie opuszczają póki j kleszcze nie zatrzymają się na kierownicy. \

I-

i.

<y

::

ii

Fig. 89.

Gdy w ten sposób kolumna rur zostanie opuszczona do otworu i zawieszona na kierownicy, zdejmuje się pierścień a, podnosi | następną kolumnę rur i nakłada ją na wysta- | jący z kierownicy koniec pierwszej kolumny, | a sprawdziwszy za pomocą pionu lub linijki, | że obie kolumny tworzą jedną linię prostą, § łączą je z sobą. Jeżeli rury są walcowane i łączą się gwintami, robota idzie bardzo łatwo, przy połączeniu na nity, robota Fig. 88. jest o wiele trudniejsza i zabiera bardzo

Fig. 90.

dużo czasu. Wtedy nałożywszy jedną rurę na drugą, zaciska się górną rurę w kleszcze (fig. 92) i obraca ją dopóty, aż otwory dla nitów, w obu rurach, będą naprzeciwko siebie. Następnie, za pomocą przyrządu przedstawionego na figurze 93, wkłada się nity ze środka. Pręt (fig. 93) ma 2,25 metr. długości i jest u gury zagięty, aby nie mógł wpaść do rury, a dolny koniec jego jest opatrzony sprężyną do przyciskania nitów, aby nie wypadały w czasie zakładania. Jeden robotnik stoi na rusztowaniu i wkłada za pomocą pręta nity, a drugi, będący na dole, chwyta pokazujące się w otworach nity i, przyciągnąwszy je silnie, obwiązuje sznurkiem. Gdy w ten sposób nity zostaną włożone we wszystkie otwory, wprowadza się do rury instrument do ich przyciskania (fig. 94). Składa się on z pierścienia żelaznego a, mającego wycięcie i przymocowanego

do pręta b. Pręt b powinien być tak długi, aby po włożeniu przyrządu do rury, środek pierścienia przypadał naprzeciwko nitów, koniec pręta jest zagięty, aby przyrząd nie mógł wpaść do otworu. W wycięcie pierścienia wbija się klin c (fig. 94), wskutek czego j pierścień się rozszerza i wypycha nity PCI zewnątrz. Dla zabezpieczenia klina od wpadnięcia do otworu, ma on w górnej części zgrubienie, pod które przywiązuje się sznur, drugi zaś koniec tego sznura przywiązuje się do trójnoga. Zgrubienie to służy jeszcze do wbijania i wybijania klina, uderzając po nim młotem. Przycisnąwszy nity, zaklepują

na

Fig. 91.

■é/

Fig. 92.

ich główki, sprawdzając ciągle prostopadłość rury. ® W ten sposób nasztukowują opuszczoną kolumnę rur, aż póki nie otrzymają żądanej wysokości.

Jeżeli, po zarurowaniu, średnica otworu ma być zmniejszona, w takim razie rury opuszczają do dna otworu. Jeżeli zaś średnica otworu poniżej rur, ma być

W>

zachowana taż sama, w takim razie ostatnie 2 metry otworu powinny pozostać niezarurowane, inaczej roz-szerzacz, którego potrzeba będzie użyć dla przybrania ścian otworu, nie mógłby działać skutecznie.

Fig. 91.

Fig. 93.

Jeżeli są dane przypuszczać, że poniżej zarurowanej części otworu, wkrótce napotkane zostaną skały usy-pne, w których ściany otworu znowu potrzeba będzie zabezpieczyć, w takim razie średnicy otworu zmniejszać nie należy. Gdy zaś wiercąc dłutem węższem dojdą do skał usypnych, wtedy rozszerzają otwór, nastawiają znajdującą się w otworze kolumnę rur i opuszczają aż

do przejścia miejsca niebezpiecznego. Dlatego aby opuszczanie ułatwić, dolny koniec rur zaopatrują w trzewik (fig. 95), ostrze którego ścina nierówności ścian. Takie jednak przedłużanie i opuszczanie jednej i tej samej rury jest możebne tylko „ w pewnych granicach, po przejściu których dalsze !j    !j

opuszczanie jednej i tej samej kolumny rur staje się niemożebnem i wtedy konieczność zmusza użyć drugiego sposobu, a mianowicie rurowania wielokrotnego.

Fig. 05.

Opuszczona kolumna rur podtrzymuje się zawsze u góry za pomocą łap żelaznych, przytwierdzonych do pierścienia przynitowanego do końca rury. Łapy te wspierają się na przykrywie, w jaką kierownica jest opatrzona i są do niej przytwierdzone gwoździami (fig. 72).

Średnica rury powinna być zawsze cokolwiek mniejszą od średnicy otworu, aby rura z łatwością mogła być opuszczona. Odstęp, jaki się pozostawia między ścianami otworu i ścianami rury, zależy od rodzaju skał. W skałach zwięzłych może być tylko 15 mm., w skałach usypnych musi być większym i wtedy dochodzi do 30 mm. Wogóle przy każdem powtórzonem rurowaniu, średnica otworu zmniejsza się o 15 do 30 mm. Szerokość dłuta musi być także o 15 mm. mniejszą od wewnętrznej średnicy rury.

W skałach zwięzłych opuszczanie rury idzie łatwo, w skałach zaś usypnych i mało spójnych, jak w piasku, glinie i niektórych gatunkach łupków, odstęp między rurą i ścianami otworu natychmiast się wypełnia, rura zostaje ściśnięta i aby ją głębiej opuścić, należy ją wbijać. Takie jednak wbijanie jest tylko wtedy możebne, jeżeli ściany rur są odpowiednio grube. Najlepiej nadają się do wbijania rury walcowane, rury cylindryczne, złożone z oddzielnych arkuszy grubej blachy, także mogą być jeszcze z dobrym skutkiem pobijane, ale rury stożkowe zupełnie się do pobijania nie nadają, bo przy silniejszemuderzeniu psują się spojenia oddzielnych rur i jedna rura wchodzi w drugą.

O sposobie pobijania powiemy dalej przy opisaniu rurowania straconego.

Jeżeli rury są zrobione z cienkiej blachy, wbijanie ich staje się niemożebnem i wtedy należy je wciskać. Wciskanie rur odbywa się za pomocą dźwigni (fig. 96), lub za pomocą śrub (fig. 97). Przy pierwszym sposobie rurę obejmują kleszczami, na które nakłada się trójkątną nakładkę a. Naciskając ramie dźwigni l). w kierunku

O o    o    i*    U o    o    O    7

Górnictwo.

wskazanym strzałką, zmuszamy rurę do opuszczania się. Dźwignia powinna mieć bardzo małe nachylenie, inaczej rura może wyjść

z pionu i przyjąć położenie ukośne.

Przy opuszczaniu drugim sposobem, przez kleszcze,’ w których jest uchwycona rura, przepuszczają mocne śruby, końce których przechodzą przez nieruchomo umocowane belki. Na-

śrubowując mutry, zmuszamy kleszcze opuszczać się, a z niemi opuszczają się i rury. Jeżeli żaden z tych sposobów nie pomaga, co zdarza się często

fl

Fig. 96.

w pokładach mało zwięzłych, jak glina, lub ił, w takim razie wewnątrz wpędzonej rury zakładają drugą, która, jeżeli ma być rurowanie całkowite, dochodzi podobnie jak i pierwsza do wierzchu

WMm

i przytwierdza się za pomocą łap do na-krywy kierownicy. Pomiędzy jedną rurą a drugą robią taki sam odstęp, jak pomiędzy pierwszą rurą a ścianą otworu.

Rurowanie stracone. Rurowanie

ms

rg!

TS

Fig. 97.

stracone, jak powiedzieliśmy wyżej, tern się odróżnia od całkowitego, że zarurowują tylko słabe miejsca otworu, żadna więc rura nie dochodzi do wierzchu. Ten sposób obudowy otworów jest daleko tańszym, bo wymaga daleko mniej rur, przedstawia jednak wielkie niedogodności. Przy opuszczaniu przyrządu wiertniczego, dłuto często zaczepia za wystające krawędzie rur. Przy czyszczeniu otworu, czasami razem z czerpakiem można wyciągnąć i rurę, a w razie złamania przewodu, rury często przeszkadzają wyciąganiu instrumentu Nareszcie, jeżeli niebezpieczne miejsca, które należy zaru-rować, następują często jedne po drugich, średnica otworu tak prędko i tak znacznie się zmniejsza, że dalsze wiercenie staje się niemożebnem.

Do rurowania straconego używają przeważnie rury stożkowe, które łączą z sobą na śruby, ponieważ takie połączenie jest łatwiejsze aniżeli na nity. Dolny koniec rury, podobnie jak przy rurowaniu całkowitem, zaopatruje się w trzewik, a górny odgina się na zewnątrz, aby tworzył lej. Odgięcie to jest koniecznem, inaczej dłuto, przy jego opuszczaniu do otworu, zaczepia o krawędź rury i silnie ją kaleczy.

li

Przed opuszczeniem rury trzeba koniecznie otwór zrewido-dować, aby się upewnić, że rura dojdzie do swego miejsca. Opuszczenie pierwszej rury, jeżeli otwór był prowadzony prawidłowo, nie przedstawia żadnych trudności, jeżeli jednak otwór już był parę razy rurowany, dokładne zrewidowanie go jest niezbędnem. Brzegi poprzednio opuszczonych rur, szczególnie zaś ostatniej, prawie zawsze są uszkodzone, aby więc nowa rura mogła przejść, należy je wprzódy wygładzić. Takie wygładzenie odbywa się za pomocą gruszki. Stosownie do średnicy rury, jaką się ma wygładzić, gruszkę robią żelazną (fig. 98) lub też drewnianą.

ii

■■

Jeżeli gruszka ma służyć tylko do wyprostowania górnej części rury, w takim razie średnica jej powinna być równa średnicy rury, jeżeli zaś za pomocą gruszki trzeba prostować całą rurę zgniecioną parciem ziemi, gruszka powinna być mniejszą od rury o 10 mm.

Fig. 98.

Gruszkę przytwierdzają do obciążnika, a następnie, opuściwszy cały przyrząd do otworu, wygładza się uszkodzone miejsce. Jeżeli chodzi o wyprostowanie tylko wierzchniej części rury, gruszka powinna się w nią zagłębić nie więcej jak na parę decymetrów, z chwilą zaś jak się zacznie zacinać, należy przestać uderzać, bo wierzch rury będzie już wygładzony. Jeżeli zaś gruszka ma wyprostować całą rurę, należy wiedzieć całą jej długość, a gdy gruszka na tę długość zostanie opuszczoną i zacznie się zacinać, będzie to dowodem, że doszła do rury następnej, albo też do miejsca gdzie otwór nie jest zarurowany.

Opuszczanie rur odbywa się za pomocą przyrządu przedstawionego na figurze 99. Są to widły, mające ramiona elastyczne, opatrzono na końcach hakami a a, na które zawiesza się rurę, mającą być opuszczoną. Jedno z ramion jest podwójnie zagięte i za

G8

kończone pionową sztabką b, a do drogiego ramienia jest przytwierdzona, na zawiasie, pozioma płaska sztaba c, z wyciętym na jej końcu pódl użnym otworem, przez który przechodzi pionowa sztaba h. Do końca sztabki r jest przymocowany drut mi, który dochodzi do samej powierzchni ziemi. Rurę mającą się opuścić zawieszają na hakach a a, za otwory umyślnie do tego celu zrobione w jej ścianach, a gdy dojdzie do przeznaczonego miejsca, pociągają za drut wi, wtedy sztab-ka a podnosi się na zawiasie do góry, wskutek czego ramiona wideł się zbliżają, haki a u wychodzą z otworów i opuszczona rura zostaje na miejscu, a przyrząd może być podniesiony.

Fig. 99.

Do tego samego celu służy przyrząd fig. 100. Palce a a wstawiają w odpowiednie wycięcia zrobione w rurze mającej być opuszczoną (fig. 101), a gdy rura stanęła na miejscu, przewód wiertniczy, do którego przyrząd jest przytwierdzony, obracają w ten sposób, aby palce a a

wyszły z wycięcia i przyrząd mógł być podniesiony.

Fig. 100.

Fig. 101.

Rura, przy opuszczaniu, rzadko kiedy dojdzie do miejsca swego przeznaczenia, zwykle zaś potrzeba ją pobij ać. Do tego celu służy przyrząd nazwany wbija-kiem (fig. 102). Jest to kloc a, z twardego drzewa, około jednego metra długi i w ten sposób obrobiony, że dolna jego część wchodzi w rurę jaką mają pobijać, a górna, szersza, wspiera się na krawędzi rury. Dla zabezpieczenia kloca od rozłupywania się, okuwają go żelaznemi obręczami, wpędzonemi na gorąco. Przez kloc przechodzi sztaba b z żelaza kwadratowego, dwa razy dłuższa aniżeli sam kloc, oba końce której są zaopatrzone w trzpienie śrubowe. Na dolny koniec sztaby naśrubowywa się mutra, szersza aniżeli otwór w klocu, przez który przechodzi sztaba ć, tak, że przy podnoszeniu do góry, kloc nie może się zsunąć. Na górny zaś koniec naśrubowywują płytę c, a nad nią obciążnik. Opuściwszy przyrząd do otworu, tak aby dolna część kloca weszła do rury, podnoszą co-

kolwiek przewód, wtedy kloc a pozostaje na miejscu, a płyta r, wraz z obciążnikiem, podnosi się do góry; uderzając następnie płytą c w kloc «, zmuszamy rurę opuszczać się na dół.

Wyciągnie rur. Rury, jakiemi otwór jest obudowany, przedstawiają pewną, czasami dosyć znaczną wartość, gdy więc otwór przestaje być potrzebnym, rury należy z niego wyciągnąć. Czasami znowu rurę potrzeba wyciągnąć dlatego, że jest uszkodzona.

Fig. 102.

Jeżeli rurowanie jest całkowite, to jest jeżeli rury dochodzą do wierzchu, w takim razie do górnego pierścienia, jakim rura jest zakończona, przyśrubowują 3 mocne śruby, z kółkami na końcach. Przez te kółka przekładają haki od łańcucha, drugi koniec którego przyczepiają do wahacza i za pomocą wahacza starają się poruszyć rurę, a następnie podnoszą ją stopniowo do góry za pomocą windy.

i!

ïhl

Jeżeli rury nie dochodzą do powierzchni ziemi, jak to ma miejsce przy rurowaniu straconem, używają przyrządu przedstawionego na figurze 103. Jest to pręt żelazny, zakończony u góry trzpieniem śrubowym, aby mógł być przykręcony do przewodu, u dołu zaś pręta przymocowany ^ jest kloc drewniany, obrobiony w kształcie dużego jaja, średnica którego jest cokolwiek mniejsza od średnicy rury, jaką potrzeba wyciągnąć. Na jaje nakłada się rura około jednego metra długa i z obu końców otwarta, średnica której jest cokolwiek mniejszą od średnicy jaja. Przykręciwszy przyrząd do przewodu, napełniają rurę, nasadzoną na jaje, piaskiem, do ucha a przywiązują sznurek i cały przyrząd opuszczają do otworu, a gdy on dojdzie do swego miejsca, pociągnąwszy za sznurek, podnoszą rurę z piaskiem. Wtedy piasek się wysypuje i tak szczelnie wypełnia przestrzeń między jajem i ścianami rury, którą otwór jest obudowany, że przy wyciąganiu przyrządu wyciągnie się i rurę.

W skałach sypkich, a także i w glinach plastycznych, rury są tak silnie ściśnięte, że wyjęcie odrazu Fi°\ 103.

całej kolumny rur jest niemożebnem. Wtedy rozcinają rurę na części i wyjmują każdą część oddzielnie. Do przecinania rur służy przyrząd przedstawiony na figurze 104. Jest on urządzony w ten sposób, że przy obracaniu przyrządu w jedną stronę, noże wysuwają się i krają rurę, przy obracaniu zaś w drugą stronę, noże się wsuwają i przyrząd może być wyciągniętym. Czasami jednak i rozcięcie rury nie pomaga i wtedy całą kolumnę rur, albo tylko jej część trzeba w otworze zostawić.

Najtrudniejszem jest poruszenie z miejsca kolumny rur; jak tylko pierwsze poruszenie nastąpiło, dalsza robota już jest łatwiejszą. Należy jednak pamiętać, aby nigdy nie używać zbyt wielkiej siły, bo wtedy łatwo może nastąpić urwanie przyrządu. To też wyciąganie rur zawsze należy odbywać siłą ludzi, a nigdy siłą pary.

Rozszerzanie otworów. Przy głębokiem wierceniu częste rurowanie otworów jest nieuniknione, że zaś po każdem rurowaniu średnica otworu się zmniejsza, od dawna więc zwracano uwagę na sposoby rozszerzania otworów pod rurą w ten sposób, aby jedna i taż sama rura mogła być jak najgłębiej wpędzaną.

Rozszerzacze dotychczas używane mają noże ru-Fig. 104. chôme, które gdy przyrząd opuszcza się w rurach, są schowane w odpowiednie wgłębienia, a dopiero poniżej rury się wysuwają. Noże działają za pomocą klinów, lub sprężyn rozpychających, które je przyciskają do ścian otworu.

J!Ł-

C    l\C

,»1

i lir

Fig. 105.

Jeden z takich rozszerzaczy przedstawia figura 105. Składa się on z trzona żelaznego, w górnej i dolnej części obrobionego na okrągło, a pośrodku, mianowicie w części a, mającego przekrój kwadratowy. Dolna część jest zakończona mutrą* służącą dla wkręcania dłuta, a górna trzpieniem śrubowym, za pomocą którego przyrząd przykręca się do obciążnika. W części kwadratowej a zrobione jest na przestrzał wycięcie, w którem są umieszczone dwa noże b b ruchome około poziomego sworznia i w ten sposób urządzone, że przy opuszczaniu przyrządu mogą być całkowicie w wycięcie schowane.

Noże b b są połączone za pomocą drążków cc z ruchomym

pierścieniem d, a między tym pierścieniem i stale umocowanym pierścieniem s umieszczona jest sprężyna, koniec której przytwierdza się się do pierścienia s.

Przed opuszczeniem rozszerzacza do otworu, naciska się pierścień d, wskutek czego sprężyna się zwija i noże chowają się do wycięcia. Następnie część a obwiązują słabym drutem, aby noże nie mogły się wysunąć, przykręcają rozszerzacz do obciążnika, a do niego dłuto i cały przyrząd opuszczają do otworu. Gdy rozszerzacz będzie opuszczony poniżej rury, drut rozrywają, trąc przyrządem o ścianę, wtedy noże pod działaniem sprężyny wyskakują i wiercenie może być rozpoczęte.

Rura, jak wyżej powiedzieliśmy, nie powinna dochodzić przynajmniej na 2 metry do miejsca, z którego otwór zaczyna się zwężać, jeżeli więc jest opuszczona niżej, należy ją podnieść.

Rozszerzacz ten, jak wogóle wszystkie inne dotąd znane, jest wadliwy, wiercenie nim zabiera zbyt wiele czasu i często nie doprowadza do pożądanego rezultatu. W skałach miękich działa on jeszcze dosyć dobrze, tak, że można jednocześnie otwór dalej wiercić i rozszerzać go, ale w skałach twardych noże często się łamią, a jeżeli się i nie łamią, to w każdym razie bardzo prędko się zużywają, tak, że otwór rozszerzany otrzymuje kształt lejka.

Oczywiście, że jednocześnie wiercić dalej i rozszerzać otwór można tylko wtedy, jeżeli dłuto przyrządu wiertniczego i noże rozszerzacza pracują w jednej i tej samej skale, a przynajmniej w skałach jednakowej twardości. Gdyby bowiem dłuto weszło w skałę mniej twardą, noże rozszerzacza, pracując w skale twardszej, nie byłyby w stanie wcinać się tak głęboko jak dłuto, wskutek czego mogłoby nastąpić ich złamanie. Z tej przyczyny starają się rozszerza-czy sprężynowych unikać, zastępując je dłutami ekscentrycznemi.

Wypadki zdarzające się przy wierceniu i sposoby zapobieżenia takowym.

znaczne

ta. Częściowe zasypania dłuta zwykle nie są szkodliwe, działając ostrożnie dźwignią, przyrząd prawie zawsze łatwo daje się wy-

Wypadki zdarzające się przy wierceniu mogą być spowodowane własnościami petrograficznemi skał, w których się wiercenie odbywa, albo też nieostrożnością lub nieumiejętnością wiertnika. W skałach niespójnych łatwo mogą się zdarzyć mniej lub więcej nsypy, powodujące częściowe lub całkowite zasypanie dłu-

ciągnąć. Przy raptownych jednak i całkowitych zasypaniach dłuta, trudności mogą być bardzo wielkie.

W skałach z upadem stromym, szczególnie też jeżeli twardość skał często i w znacznym stopniu się zmienia, powstają nierówności ścian i skrzywienia otworu. Wiercenie wtedy tylko może się odbywać prawidłowo, jeżeli przy uderzaniu dłuta każda część ostrza wcina się w skałę na jednakową głębokość, to jednak może mieć miejsce tylko wtedy, jeżeli dno otworu, na całej jego powierzchni, tworzy skała zupełnie jednorodna. Jeżeli zaś skały wiercone mają stromy upad i wiercenie odbywa się na płaszczyźnie zetknięcia się dwóch warstw różnej twardości, lub jeżeli w otwór wiertniczy wchodzi jednym końcem okrąglak kwarcu, sferosyderytu, lub innej bardzo twardej skały, wtedy dłuto uderza jedną stroną w skałę twardszą, a drugą w miększą. Naturalnie, że w podobnym wypadku dno otworu przestaje być poziome i otwór się skrzywia, albo też na ścianie jego powstaje nierówność, przedstawiająca mniej lub więcej znaczną wypukłość. Jeżeli podobne skrzywienie lub nierówność na ścianie otworu nie zostały odrazu zauważone i otwór był pogłębiony nieprawidłowo, to dla jego wyrównania najlepiej jest wypełnić go powyżej skrzywienia, lub powyżej nierówności, zaprawą wodotrwałą i po jej stwardnieniu wiercić go na nowo dobrze nastało nem i dobrze naostrzonem dłutem. Jeżeli skrzywienie nastąpiło na nieznacznej głębokości, lepiej jest dla wyrównania go cały otwór rozszerzyć.

Skrzywienie otworu, jak również i nierówności na jego ścianach mogą spowodować zaciśnięcie dłuta, wskutek którego wywiercony otwór czasami zupełnie trzeba porzucić. Zaciśnięcie może się jeszcze zdarzyć, jeżeli dłuto natrafi w otworze na szczelinę, lub jeżeli, wskutek nieuwagi wiertnika, średnica otworu została cokolwiek zmniejszoną.

Jak wiadomo, ostrze dłuta, szczególnie jego końce, bardzo prędko się zużywają, wskutek czego dłuto robi się węższein. Jeżeli więc otwór był wiercony przez czas dłuższy jednem i tern samem dłutem, to średnica otworu stopniowo musiała się zmniejszać. Przy pierwszem więc uderzeniu nowozałożonem dłutem normalnej szerokości, takowe łatwo się może zacisnąć. Zaciśnięte dłuto bardzo często daje się uwolnić, poruszając szybko dźwignią raz po raz; jeżeli zaś ten sposób nie pomógł, próbują go poruszyć za pomocą windy. W każdym jednak razie należy działać bardzo ostrożnie i nie używać zbyt wielkiej siły, aby nie rozerwać przewodu i przez to nie pogorszyć położenia. Jeżeli i winda zawiodła, należy jeszcze

próbować rozszerzyć otwór w miejscu zaciśnięcia za pomocą dłuta, ostrze którego ma kształt części obwodu koła, o średnicy równej średnicy otworu. Takie dłuto opuszczają na oddzielnym przewodzie ratunkowym, a jeżeli średnica otworu jest mała, w takim razie zaciśnięte dłuto należy najprzód wykręcić i przewód wiertniczy wyciągnąć.

Przyrządy ratunkowe. Jak przy wszystkich robotach tak i przy wierceniu mogą się zdarzać nieprzewidziane wypadki, to też przy największej umiejętności wiertnika i najostrożniejszej robocie, może nastąpić złamanie się lub urwanie części przyrządu, przy-czem urwana część pozostanie na dnie otworu. I)o wydobycia tej odłamanej i pozostałej na dnie otworu części służą przyrządy ratunkowe.

Przyrządów tych jest bardzo dużo, bo prawie dla każdego wypadku potrzebny jest oddzielny przyrząd, wogóle jednak można je podzielić na przyrządy ratunkowe służące do chwytania przewodu złamanego powyżej zgrubienia, czyli powyżej tak zwanej nasadki; 2) do chwytania przewodu złamanego poniżej nasadki; 3) przyrządy do wyciągania urwanego czerpaka i 4) przyrządy do chwytania urwanej liny.

ii'»

mi¹

Hak zwany jeszcze sierpnikiem (fig. 10G i 107) używa się wtedy, gdy przewód złamał się powyżej nasadki.

Fig. 106.

Fig. 107.

Sierpnikiem starają śię złamany przewód podchwycić pod nasadkę, jaka się znajduje na każdem połączeniu dwóch drążków, z których przewód wiertniczy się składa. Przewód wchodzi wtedy do środka sierpnika, a nasadka opiera się na jego górnej krawędzi. Przy użyciu sierpnika chodzi głównie o to, aby koniec jego zaszedł poza przewód. Jeżeli przewód stoi prosto w otworze, wtedy niema żadnej trudności pochwycić go. Jeżeli jednak część złamana pochyliła się i przylega do ściany otworu, wtedy już tylko od czucia i zręczności wiertnika zależy, czy przewód będzie uchwycony prędzej lub później. Sierpnik opuszczają do otworu na oddzielnym przewodzie ratunkowym, który tein się różni od zwykłego przewodu wiertniczego, że jest daleko grubszy, a prócz tego na każdem połączeniu dwóch drążków jest otwór po-jirzeczny, przez który przewleka się zatyczkę w ten sposób, aby

przechodziła przez mutrę i trzpień śrubowy. Zatyczki te są niezbędne dlatego, aby przewód ratunkowy można było obracać w obydwie strony, bez obawy rozkręcenia drążków. Ks ztałt i wymiary sierpnika zależą od średnicy otworu i wymiarów złamanego przyrządu, jaki potrzeba wyciągnąć.

Pochwycony sierpnikiem przewód należy bardzo pomału i ostrożnie wyciągać, aby przez wstrząśnięcie nie upuścić go i nie wywołać nowych trudności. Za pomocą sierpnika zaciśnięte dłuto można odśrubować od przewodu i cały przyrząd wyjąć z otworu.

ii

'ii i

Chwytacz cylindryczny (fig 108) służy do tego samego celu co i sierpnik. Jest to cylinder żelazny, wewnątrz którego są przytwierdzone 2 mocne zęby stalowe. Taki cylinder przykręcają do przewodu ratunkowego i opuszczają do otworu, starając się nim pokryć złamany koniec przewodu w ten sposób,

Fig. 108. aby zęby podchwyciły pod nasadkę.

Chwytacz zębaty, czyli wilk (fig. 109 i 110)

używa się wtedy, jeżeli przewód lub inna część przyrządu wiertniczego złamała się poniżej nasadki, tak, że sierpnikiem uchwycić

jej niepodobna. Składa się on z drążka a, zakończonego u góry trzpieniem śrubowym, a ku dołowi rozwidlającego się w dwa ramiona b b, spojone z cylindrem c. Na drążek a nasadzony jest pierścień d, na którym są zawieszone, od strony wewnętrznej, dwie sztaby m m w ten sposób, że wypaść nie mogą. Sztaby m m są wygięte w pałąk, a dolne ich końce są zaopatrzone w mocne zęby stalowe, zwrócone ostrzeni do góry, końce te wchodzą do cylindra c. Pierścień d i zawieszo-

\a

11L

iPHi ci

111

JP iii

Fig. 109.

Fig 110.

ne w nim ramiona są ruchome i mogą się przesuwać, po drążku u, w kierunku podłużnym, przy-czem ruch ten jest ograniczony ku górze klinem r, a ku dołowi rozwidleniem ramion.

Opuściwszy przyrząd do otworu, starają się nakryć nim złamaną część w ten sposób, aby koniec złamanego przewodu wszedł do cylindra e, między ramiona zazębione m m. Aby zaś to umożliwić, przed opuszczeniem przyrządu, wkładają między ramiona m rn drewnianą rozpórkę, którą koniec złamanego przewodu, wszedłszy między ramiona in m, sam wybija. Jak tylko rozporka została wybita, zęby zaczynają mocno ściskać odłamany koniec przewodu, a przy podnoszeniu przyrządu do góry cylinder c nasuwa się na ramiona m m i zmusza je wgryzać się w złamany przewód tak, że przy podnoszeniu przyrządu, wyciąga się i złamaną część.

Aby cliwytacz zębaty działał skutecznie, muszą być pewne warunki, a mianowicie przedewszystkiem złam musi się dać pochwycić i wprowadzić między zęby, co następuje nie tak łatwo, jeżeli złamana część przewodu jest pochylona ku ścianie. Aby uchwycenie ułatwić, przytwierdza się wtedy u dołu tego przyrządu sierpnik. Przyrząd ten jest bardzo dobry, daje się jednak korzystnie zastosować tylko w otworach o większej średnicy, ponieważ sam przez się jest dosyć znacznych wymiarów i dla otworów o małych średnicach nie można go zbudować dosyć silnym.

Dzwon śrubowy (fig. 111) służy również do wyciągania przewodu, złamanego poniżej nasadki.

Fig. 111.

Dzwon śrubowy ma kształt lejka, zakończonego trzpieniem śrubowym, wewnątrz którego wycięte są ostre gwinty. Nakrywszy takim dzwonem koniec złamanego przewodu, obracamy nim w ten sposób, aby dzwon naciął na złamanym końcu gwint. Tym sposobem złamany przewód wkręci się w dzwon i razem z nim może być wyciągnięty. Aby ułatwić wprowadzenie złamanego końca do wnętrza dzwonu, brzegi dzwonu zaostrzają. Przed opuszczeniem dzwonu należy go wypełnić sadłem, lub innym jakim gęstym tłuszczem.

Naturalnie, że koniec złamany nie powinien się obracać w otworze i musi stać prawie że prostopadle, bo tylko wtedy zaśru-bowanie dzwonu jest możliwe.

Dzwon może być także użyty do wyciągania małych przedmiotów, które wpadły do otworu i leżą na dnie. Potrzeba wtedy narzucać do otworu iłu lepkiego, pogniecionego z szerścią, przedmiot leżący na dnie przylepia się do tej masy, która wchodzi do dzwonu i z nim razem może być wyciągnięta.

Chwytacz wężownicowy może być pojedynczy (fig. 112) lub podwójny (fig. 113). Skręty wężownicy na zewnątrz są gładkie, a od wewnątrz tworzą ostry gwint, który przy obracaniu wgryza się w koniec złamanego przewodu. Chwytacz używa się do tego samego celu co i dzwon śrubowy, ale częściej jest używany przy zerwaniu się liny od czerpaka, bo gwinty przy obracaniu go wcinają się w linę i umożliwiają jej wyciągnięcie. W tym jednak razie gwinty nie powinny być zbyt ostre.

S¹

i!

ni

ki

Eig. 112. Eig. 113.

Chwytacz do czerpaków (fig. 114) używa się wtedy, jeżeli czerpak wpadł do otworu, wskutek oberwania się ucha. On składa się z trzonu, górny koniec którego, powyżej nasadki, jest zakończony gwintem, a do dolnego przytwierdza się 4 mocne sprężyny. Przy naciskaniu przyrządu, chwytacz wejdzie wewnątrz czerpaka, a przy podnoszeniu, wskutek parcia sprężyn, razem z przyrządem będzie podniesiony i czerpak.

Użycie przyrządów ratunkowych. Przed użyciem przyrządu ratunkowego przedewszystkiem należy dobrze zbadać, która część przyrządu i w jakiem miejscu się złamała, lub urwała i jakie położenie zajmuje złamana część w otworze. Do pewnego stopnia może nas pod tym względem objaśnić górna część przyrządu, powyżej złamania, którą najpierw wyciągniemy. Dla dokładniejszego jednak zoryentowania się, należy zrobić odcisk górnego zakończenia złamanej części. W tym celu biorą puszkę blaszaną, średnicy cokolwiek mniejszej aniżeli średnica otworu i napełniwszy ją woskiem, przykręcają do przewodu ratunkowego i opuszczają do otworu, aż do miejsca gdzie się złam znajduje. Na wosku otrzymuje się Eig. 114. wtedy dokładny odcisk złamanego końca, z którego można wnioskować o rodzaju złamu i położeniu, jakie złamana część zajmuje na dnie otworu. Takiż sam odcisk można otrzymać i za pomocą dzwonu śrubowego, który wypełnia się woskiem lub iłem przemieszanym z szerścią.

77 —

Dopiero, posiadając odcisk końca złamanej części przyrządu, można zarządzić środki potrzebne do jej wyciągnięcia. Jeżeli złamana część nie jest zaciśnięta i stoi w otworze prostopadle, w takim razie wyciągnięcie jej zwykle nie przedstawia wielkich trudności. Jeżeli zaś koniec złamanej części jest oparty o ścianę otworu, a szczególnie jeżeli złamana część jest zaciśnięta, trudności mogą się okazać nie do pokonania.

Wogóle, przy chwytaniu złamanych części przyrządu, należy postępować z wielką uwagą, bo najmniejsza nieostrożność może znacznie pogorszyć położenie. Jeżeli koniec złamanej części został już uchwycony, należy go wyciągać spokojnie i powoli, unikając wszelkich wstrząśnień, aby się nie wysunął, lub nie ześlizgnął. Wreszcie część złamanego przewodu może być jeszcze w innych miejscach uszkodzona, przez wstrząśnienie więc mogłoby nastąpić nowe pęknięcie.

Złamaną część należy zawsze chwytać u górnego końca. Jeżeli więc drążek przewodu złamał się mniej więcej w środku swej długości, wtedy, dla uchwycenia go, nie należy używać sierpnika, którymby go można uchwycić tylko pod nasadkę dolną, bo, przy wyciąganiu, sterczący koniec złamanego drążka mógłby się łatwo zaczepić o nierówności ściany otworu i uniemożliwić dalsze wyciąganie. Należy więc użyć chwytacza zębatego. Dla tej samej przyczyny, przy urwaniach lin czerpakowych, należy się starać pochwycić koniec urwanej liny, w przeciwnym razie, zwięszający się koniec może utworzyć zwoje i sploty, które zatkają cały otwór i które w takim razie muszą być rozcinane wprzódy zanim czerpak zostanie wyjęty.

Złamania przyrządów wiertniczych zwykle następują na połączeniach śrubowych, najczęściej zaś ulega złamaniu część udarowa, mianowicie połączenie dłuta z obciążnikiem. Zdarza się jednak, że łamie się szyjka dłuta lub sam obciążnik. Najgorszem jest złamanie dłuta w szyjce, szczególnie w dolnej połowie szyjki, bo wtedy dłuto kładzie się na płask, dlatego lepiej jest robić dłuto z długą szyjką. Złamanie dłuta jest jeszcze tern niebezpieczniejsze, że wiertnik nie łatwo go zauważy, bo ciężar dłuta, w stosunku do całego ciężaru udarowego, jest nieznaczny.

Drobne przedmioty, które wpadły do otworu, jak śruby, kawałki żelaza, blachy i t. p. dają się często wydobyć razem ze szlamem za pomocą czerpaka, często zaś można je wydobyć za pomo-' cą dzwonu śrubowego. Istnieją także oddzielne przyrządy do

chwytania drobnych przedmiotów, użycie ich jednak wymaga tyle czasu, że się nie opłaca i jeżeli tylko to jest możebnem, lepiej roz-wiorcić drobny przedmiot ostrem dłutem, albo usunąć go za pomocą naboju dynamitu. W tym ostatnim wypadku otwór wskutek wybuchu zostaje rozszerzony, a przedmiot znajdujący się na dnie przerzucony na bok otworu.

Wiercenie kanadyjskie.

Wiercenie kanadyjskie przedstawia ulepszony sposób wiercenia udarowego, przy którem zastosowano wszystko co prędkość i skuteczność pracy zwiększyć może. Ten sposób powszechnie stosują przy wierceniach otworów w terenach naftowych w Galicy i, gdzie otrzymano świetne rezultaty.

Całe urządzenie wraz z wieżą przedstawia figura 115. Wiercenie odbywa się za pomocą maszyny parowej poziomej, albo za pomocą lokomobili. Przyrząd wiertniczy zawieszają na końcu wahacza, na łańcuchu k, który owija się 3 razy około śruby i, przytwierdzonej do końca wahacza, a następnie na wał, z kołem zęba-tem e, służącem do przedłużania łańcucha, w miarę pogłębiania otworu. Między zęby koła e wchodzi języczek l, do którego jest przyczepiona linka v, przechodząca przez krążek. Jeżeli przewód wiertniczy należy przedłużyć, wiertnik pociąga za linkę języczek l podnosi się wtedy do góry i łańcuch, pod ciężarem całego przyrządu wiertniczego, zaczyna się odwijać. Sprężyna znajdująca się przy języczku l zmusza go, po uwolnieniu linki v₇ wejść napowrót między zęby koła e.

Drugi koniec wahacza jest połączony za pomocą korby i trzonu korbowego c, z głównym wałem o, na którym jest osadzone koło pasowe h, otrzymujące ruch od lokomobili.

Nad wałem o, na tych samych kozłach drewnianych, leży drugi wał z kołem pasowem cl i bębnem linowym g. AVał ten otrzymuje ruch od dolnego koła pasowego h, za pomocą pasa a. Ponieważ jedna i ta sama maszyna wprawia w ruch wahacz i windę, a podczas wiercenia, gdy wahacz jest w ruchu, bęben linowy obracać się nie powinien, całe urządzenie musi być tego rodzaju, aby pas a można było dowolnie naprężać i folgować i tym sposobem, w miarę potrzeby, przenosić ruch na bęben linowy, albo go zatrzymywać. Do tego celu służy krążek ć, który za pomocą systemu drążków, mających oś obrotu w punkcie f, można przyciskać do pasa a, lub też odsuwać od pasa. Jeżeli wiertnik naciśnie drążek m w kierunku wskazanym strzałką, krążek b zostanie przyciśnięty do pasa, pas się wypręży i przeniesie ruch na wał bębna linowego.

Pas a służy jednocześnie jako taśma hamulcowa przy opuszczaniu przyrządu lub czerpaka, gdy lokomobila jest zatrzymana.

Sposób kanadyjski używa się do wiercenia otworów, średnica których nie przenosi 20 ctm. Dłuto nie ma nożów bocznych; połączenie jego z obciążnikiem jest śrubowe. Obciążnik ma 10 m. długości a czasami i więcej i około 10 ctm. grubości, ciężar więc udarowy jest bardzo znaczny, dochodzi do 700 a nawet i do 800 kg.

Nożyce są ogniwowe (fig. 48 str. 35) i bardzo wielkie, długość ogniwa dochodzi do 1,3 m., przewód drewniany o średnicy 7 do 8 ctm. Długość oddzielnych drążków przewodu 15 m. Dla otrzymania takiej długości drążki są po środku swej długości spojone (fig. 116), końce drążków są okute według figury 117. Okucie obejmuje koniec drzewca na kształt pochwy na długość 50 ctm. Część okucia pod gwintem jest kwadratowa w przekroju, ma grubość 2 ctm. i podczas łączenia lub rozbierania przewodu, chwyta się kluczem.

Połączenie drążków śrubowe, gwinty są stożkowe. Przy wierceniu, wiertnik siada na stołku, około otworu i trzymając rękę na przewodzie, obraca dłuto, nie używając rączki.

li

Co jakiś czas, stosownie do szybkości pogłębiania, zwykle co kilka minut, pociąga za linkę v i popuszcza łańcuch o jedno ogniwo.

Przy wyciąganiu zaś i opuszczaniu przyrządu, posługuje się drążkiem m.

Fig. 117

Czyszczenie otworu odbywa się za pomocą czerpaka, który tern się rożni od czerpaków używanych przy zwykłem wierceniu udaro-wem, że się składa z dwóch części, a raczej Fig- 116. dwóch cylindrów, górnego—mającego od 10 do 14 m. długości i dolnego 15 ctm. długiego, w którym się znajduje klapa i który się naśrubowywa na cylinder górny. Po wyjęciu czerpaka z otworu, przenoszą go w położeniu pionowem nad zlew i odśrubowują dolny cylinder z klapą. Czerpak opuszcza się zawsze na przewodzie a nie na linie.

Przy sprzyjających warunkach pogłębiano w Galicy i otwory z prędkością po 1,25 metr. na godzinę Naturalnie, że takie re-ultaty należą do wyjątkowych, w każdym jednak razie nawet i w trudnych warunkach wiercą sposobem kanadyjskim od 2 do 3-ch metr. na 24 godziny.

Szybkość pracy przy tym sposobie wiercenia objaśnia się tern, że średnice otworów są zawsze małe, nie większe nad 20 ctm. i mniej. Przewód jest lekki, bo drewniany, a połączenie na śruby stożkowe dozwala bardzo szybko przykręcać i rozkręcać drążki. Wogóle przykręcanie i rozkręcanie drążków odbywa się tu conaj-mniej 3 razy prędzej aniżeli przewodu żelaznego. Drążki żelazne muszą być odkręcane wyłącznie kluczami, przy drewnianych zaś drążkach wystarcza jednorazowe przyłożenie klucza, aby połączenie wzruszyć, dalej zaś drążek odkręca się rękami. Przykręcanie znowu drążków drewnianych, przy wierceniu kanadyjskiem, nie potrzebuje być tak silne, jak przy wierceniu przewodem żelaznym z przyrządem Fabiana. Tu bowiem wiertnik nie wykonywuj e tego niebezpiecznego ruchu obrotowego w lewo, przy którym przewód może być rozkręcony; dokładne więc przyciąganie śrub kluczami, wymagające dużo czasu i niezbędne przy wierceniu przyrządem Fabiana, jest tu zbyteczne.

Wyciąganie i opuszczanie przewodu odbywa się z prędkością 3 m. na sekundę. Otwór obudowują rurami połączonemi na śruby, co pozwala opuszczać przyrząd z bardzo wielką szybkością, bo niema obawy aby dłuto zaczepiło się o części wystające.

W skałach miękkich liczba uderzeń dochodzi do 150 na minutę, wznios wogóle bardzo nieznaczny, bo tylko od 5 do 50 ctm. W skałach twardych wznios jest większy, a ilość uderzeń mniejsza, w każdym jednak razie zwykle nie mniejsza nad 60.

Czyszczenie otworu odbywa się na przewodzie, a nie na linie, strata jednak na czasie, jaka z tego powodu powstaje, nie jest znaczna, ponieważ łączenie i rozłączanie drążków odbywa się bardzo szybko. W zamian zaś za to czerpak lepiej się napełnia, bo go można do pewnego stopnia wciskać w muł, zbierający się na dnie otworu; przy znacznej zaś pojemności czerpaka, odrazu bardzo dużo mułu wyciągać można.

Przy zwyczajnem wierceniu czerpak się przechyla i zawartość z niego wylewa się; przy wierceniu kanadyjskiem, z przyczyny znacznej długości czerpaka, ten sposób wypróżnianiaj est niemożliwy, trzeba więc muł dołem wylewać, odkręcając cylinder z klapą, co jednak ze względu na czas jest tylko korzystnem.

Wogóle trzeba przyznać, że wiercenie kanadyjskie ma wielkie zalety, można go jednak zastosowywać tylko tam, gdzie miejscowe warunki pozwalają zaczynać głębokie otwory małą średnicą.

Wiercenie linowe.

Wiercenie linowe znane było chińczykom od najdawniejszych czasów, którzy tym sposobem pogłębiają otwory aż do 560 metr. Sposób ten polega na zjawisku, że lina obciążona rozkręca się, a zwolniona od ciężaru napowrót się skręca. Jeżeli więc do końca liny przytwierdzimy dłuto, to przy podnoszeniu liny wraz z dłutem, dłuto, wskutek rozkręcania się liny, będzie się obracać, po opuszczeniu zaś dłuta, gdy ono wykona uderzenie, lina znowu sie skręca. Tym więc sposobem można wiercić okrągłe wydrążenie.

Największą trudność przy tym najstarszym sposobie wiercenia przedstawiało otrzymanie otworu zupełnie okrągłego, ponieważ, wskutek wydłużania i następnego skracania się liny, niepodobna jest umiarkować wysokości wzniosu, dlatego też przy wierceniach linowych, w Europie, używano dłuta w kształcie koronki. Prócz tego przy tym sposobie jest bardzo trudno wiercić w skałach usy-pnych i nadzwyczajnie trudno oryentować się o stanie wiercenia na dnie otworu. Pomimo jednak tych wad i pomimo tego, że wynaleziono inne sposoby wiercenia, znacznie przewyższające metodę linową, zawsze jednak obok nowych sposobów używano i metodę linową, ulepszając ją o ile się dało. Główną przyczyną, dla której metoda linowa ciągle była używaną, jest szybkość wiercenia, dozwalająca osiągnąć takie rezultaty, jakich przy innych sposobach osiągnąć było niepodobna. Oczywiście, że wyciąganie i opuszczanie dłuta, które przy wierceniu często następować musi, przy sposobie wiercenia na linie, odbywa się bez porównania prędzej aniżeli przy wierceniu na sztywnym przewodzie. Tej wielkiej zalecie należy przypisać usiłowania ulepszenia tego sposobu, które pod wielu względami doprowadziły do pomyślnych rezultatów. Do takich ulepszeń należy zaliczyć wprowadzenie nożyc i przyrządów wolno-spadających, dzięki którym strata na sile uderzenia dłuta, pochodząca wskutek tarcia pomiędzy liną a wodą zwykle wypełniającą otwór, znacznie się zmniejszyła. Również zaprowadzono urządzenia, które obrót dłuta, nie dający się wykonać dokładnie za pomocą

Górnictwo.

*■;

I ;

l

i

Ky

:•)

1

I jiïP*

" W*

4

z\

~T0~    _

0b\ ; ;'

’Z'

; amd

l

LOfea

m

■jiMmß

LL. : -‘MiLIL

XV^jMvV

1

s

m\

ih

If il

s

p

S

t i

f

ff§

:.

i

Oj

f

iiêglf

F53

»

T®

'

Ma

■1

?SS!81P®f§

PHPL»

WÊÊÈjmSSÊSIm

TÜ

P®

i

1*

■S

>.

S®

Fig. 115.

liny, regulują automatycznie. Nareszcie zastosowano parę jako motor, wskutek czego można wykonywać do 40 uderzeń na minutę.

Dzięki tym ulepszeniom, dzisiejsze sposoby wiercenia na linie, chociaż nie są doskonałe, to jednak w wielu razach z korzyścią mogą być zastosowane. Do najlepszych należy sposób amerykański, powszechnie używany w terenach naftowych w Pensylwanii.

Całe urządzenie przedstawione jest na figurach 118 i 119. Wieża wiertnicza jest kwadratowa i ma od 20 do 22 metrów wysokości. Winda A dla wyciągania przyrządu wiertniczego, składa

i-"

'V

il

SSL

ïür

rr. ~ -r-‘-

1.

1«

WSI

W I

il

Fig. 118.

się z wała, przedstawiającego kloc dębowy, obrobiony na okrągło, 33 ctm. średnicy i około 380 ctm. długi, na końcach którego są osadzone 2 koła drewniane, z których jedno hamulcowe, a drugie pasowe. Przy pierwszem z tych kół jest ręczny hamulec, a na obwodzie drugiego zrobiony jest żłobek dla liny. To drugie koło otrzymuje ruch za pomocą liny bez końca od koła b (fig. 119), osadzonego na głównym wale w. Koło pasowe jest w ten sposób urządzone, aby linę z łatwością można było nakładać i zdejmować. Dlatego, aby lina była dostatecznie naprężoną, należy ją przed nałożeniem na koło pasowe skręcić.

B wahacz, do jednego końca którego przywieszony jest przyrząd wiertniczy, a drugi koniec jest połączony z drążkiem korbo-

i/i

i@i

■ L_"1

Tb

Fig. 119.

wym p, przytwierdzonym do korby, osadzonej na głównym wale w. Na głównym wale, oprócz korby i koła pasowego ó, osadzone jest jeszcze koło pasoweotrzymujące ruch, za pomocą liny bez końca, od koła pasowego cą, osadzonego bezpośrednio na wale maszyny.

Winda l dla czerpaka składa się z drewnianego wała, około 2,5 m. długiego i 20 ctm. grubego, na którym jest osadzone stożkowe koło tarcia z, z lanego żelaza, które za pomocą systemu drążków, może być, przez wiertnika (znajdującego się wewnątrz wieży, około otworu) przesuwane do koła pasowego e, osadzonego na wale lub też w przeciwnym kierunku, do stale przytwierdzonego kloca hamulcowego.

Do główki wahacza jest przytwierdzony hak, na którym się zawiesza śruba regulująca i klamra, podtrzymująca linę podczas wiercenia (fig. 120 i 121).

lii

■lb. J*j

Fig. 120.

Fig. 121.

Fig. 122.

Dolny koniec liny jest umocowany w klamrze (fig. 122), pod którą przytwierdzają się nożyce, a do nich obciążnik i dłuto. Całkowity ciężar dłuta z obciążnikiem i nożycami wynosi od 800 do 1000 kg.

Nierówności, jakie się tworzą, wskutek nierównomiernego obracania się dłuta, wyrównywają się za pomocą oddzielnych dłut mających specyalny kształt (fig. 123, 124, 125 i 126).

i..

Fig. 123. Fig. 124. Fig. 125.

Fig. 126. Fig. 127.

na

Przyrządy ratunkowe do chwytania dłuta i obciążnika uży-wają się mniej więcej takie same, jak i przy wierceniu na sztywnym przewodzie, a dla chwytania liny używają przyrząd przedstawiony fig* 12i. Czyszczenie otworu odbywa się za pomocą zwykłego czerpaka, który zawieszają na osobnej linie, znacznie cieńszej od tej. na której jest zawieszone dłuto.

— 85

Wiercenie linowe, które w Ameryce daje tak świetne rezultaty, nie zawsze i nie wszędzie może być z podobnym skutkiem stosowane, ponieważ przy "tym sposobie wiercenia nie zawsze można przezwyciężyć trudności, wynikające z własności petrograficznych skał i ich warunków zalegania.

Jeżeli skały są uwarstwione mniej więcej poziomo i jeżeli zmiana twardości pojedynczych warstw nie następuje raptownie, wiercenie postępuje szybko, w skałach zaś ze stromym upadem i raptownie zmieniających twardość bardzo łatwo następuje zaciśnięcie dłuta i skrzywienie otworu.

Skały sypkie, jak również i skały plastyczne, jak np. wilgotna glina, także się nie nadają do tego sposobu wiercenia, bo w nich również łatwo następuje zaciśnięcie dłuta. W skałach znacznej twardości robota idzie bardzo powoli.

Przy wierceniu lino wem koniecznym jest jeszcze i przyrząd na sztywnym przewodzie, który zawsze trzeba mieć w pogotowiu, na wypadek zerwania się liny, zaciśnięcia dłuta i t. p., co także jest wielką wadą tego systemu, bo koszty inwentarza znacznie wzrastają.

W Ameryce otwory wiercone metodą linową zaczynają tylko o średnicy 15 ctm., zmnieszając je stopniowo do 10 ctm., niożna jednak tym sposobem wiercić otwory aż do 60 ctm. średnicy.

Wiercenie z przepłukiwaniem otworu.

Wiercenie udarowe na sztywnym przewodzie ma wielki niedostatek, polegający na tern, że czyszczenie otworu jest połączone z bardzo znaczną stratą czasu. Dlatego też od dawna próbowano oczyszczać otwory bez wyjmowania dłuta, posiłkując się siłą strumienia wody, płynącej z dołu do góry.

Według doświadczeń robionych przez Catelineau, strumień wody płynącej z dołu do góry może unosić: przy prędkości 0,1 metr. drobny piasek,

0,2

„ gruby piasek,

0,5

„ gruby żwir,

1,0    „ wszelkiego rodzaju okruchy skał,

2 0

»    n    »

Wogóle można powiedzieć, że dlatego aby woda wypływająca z otworu, unosiła okruchy skał, o średnicy D i ciężaru właściwego c, potrzeba, aby prędkość wypływającego strumienia była większą od 2,44 V D (c —1).

nawet kawałki metali.

Wiercenie z przepłukiwaniem otworu było po raz pierwszy zastosowane przez Fauvelle’a, w r. 1846, przy pogłębianiu otworu w Perignan, który w ciągu 23-cli dni był doprowadzony do głębokości 170 metr.

Fauvelle przy wierceniu tego otworu posługiwał się przewodem wewnątrz pustym, w który wodę wtłaczał za pomocą silnej pompy. Woda doszedłszy do dna otworu omywała je, a następnie podnosiła się do góry i wychodziła na zewnątrz, pomiędzy przewodem i ścianami otworu, unosząc z sobą okruchy skał. Motorem przy wierceniu była siła ludzka.

Sposób Fauvelle’a okazał się bardzo praktycznym przy głębokościach do 200 m. i średnicach nie większyah jak 20 ctm.

System Fauvelle’a uległ od czasu swego wynalezienia rozmaitym odmianom, które dziś znane są jako osobne metody wiercenia. Do nich należą:

Metoda Duńska, zupełnie analogiczna z metodą Fauvelle’a, zastosowywa się w skałach miękich, dla otworów prowadzonych ręcznie, o średnicy nie większej nad 12 ctm. Przy tym sposobie, wiercenie w skałach miękich można prowadzić bez użycia dłuta w ten sposób, że sama woda, swoim prądem, pogłębia otwór. Świder zaś zapuszcza się tylko od czasu do czasu, dla wzruszenia skały.

Sposób Przibilla. Jest to wiercenie udarowe z wahaczem, przy którem używa się instrument Schumacher’a, przedstawiający przjnząd wolnospadający Fabiana, zastosowany do wiercenia z przepłukiwaniem otworu. Ten sposób wiercenia daje się zastosować we wszelkiego rodzaj u skałach, dla pogłębiania otworów do200metr. W piaskach wiercono sposobem Przibilla’y do 47 metr. dziennie.

Pierwsza rura, tworząca przewód, ma średnicę równą średnicy otworu, a gdy ta rura dojdzie do takiej głębokości, że niżej już opuszczoną być nie może, pozostawia się ją na miejscu, jako rurę dla obudowy ścian otworu. Drugą rurę biorą węższą, którą także opuszczają o ile się da jak najniżej, następuie 3-cią, 4-tą i t. d. Do dolnego końca pustego przewodu przytwierdzone jest dłuto, osadzone w ten sposób, że woda wytryskuje z boku.

Jeżeli wiertnik zauważy, że skała na dnie otworu się zmienia, wtedy wstrzymuje wiercenie na kilka minut, ale wodę pompuje dalej, póki męty wychodzą, a dopiero gdy zacznie wypływać woda czysta, zaczyna wiercić dalej i bierze próbkę nowej skały.

Wiercenie dyamentami.

Wiercenie dyamentami uskutecznia się za pomocą przewodu, wewnątrz pustego, przedstawiającego rurę stalową, na dolnym końcu której osadzoną jest koronka z dyamentami. Przewód wprowadza się w szybki rucli wirowy i przyciska się, z pewną siłą, do dna otworu, wskutek czego dyamenty, ścierając skałę, stopniowo ją wydrążają. Ponieważ zaś dyjamenty osadzone są tylko na obwodzie rury, wydrążają więc pierścień, wewnątrz którego pozostaje nietknięty rdzeń.

Do przewodu wtłacza się strumień wody, który dochodzi do dna otworu, omywa je, a następnie podnosi się do góry, między przewodem i ścianami otworu, unosząc miał, jaki się tworzy przy wierceniu.

Przy tym więc sposobie wiercenia otrzymuje się słupek przewierconej skały, czyli tak zwany rdzeń, z którego można poznać nietylko własności skały, ale i warunki jej zalegania. Dla oznaczenia rozciągłości pokładu, rdzeń należy odrywać i wyciągać w ten sposób, aby przewodu nie obracać, ponieważ zaś nigdy nie można być zupełnie pewnym, że przewód swobodnie zawieszony, nie został przy wyciąganiu skręconym, dla dopięcia więc tego celu zastosowano liczne przyrządy.

Wiercenie dyamentami przedstawia jeden z najdoskonalszych sposo-

—":rrvZL.

=s=

!•

?

r.

i?

TT)

Will

nr»

,.27

k.

«a

m

Jjl

^Ép

rn

Fig. 128.

Fig. 129.

bów, za pomocą którego można wiercić otwoiy powyżej 2000 metrów. Tym właśnie sposobem otwór w Paruszowicach na Grórnym Szląsku został doprowadzonym do głębokości 2003,34 m.

Najgłówniejszą część przyrządu wiertniczego stanowi koronka z dyamentami (fig. 128 i 129). Przedstawia ona krótką rurę stalową A B, na dolnym obwodzie której osadzoną jest potrzebna ilość dyjamentów s s. Dyamenty używają się czarne, nie przezroczyste, tak zwane karbonaty, wielkości grocliu, chociaż używają także i dyamentów przezroczystych, ale wysortowanych, nieprzydatnych dla robót jubilerskich.

Ilość potrzebnych dyamentów zależy od średnicy otworu. Dla otworów o średnicy 50 mm. wystarcza 8 dyamentów, przy średnicy 130 mm. potrzeba ich 24.

W podstawie korony, między dyamentami, są porobione żłobki m (fig. 129), przez które przepływa woda, unosząca miał. Do koronki z dyamentami przykręca się rura rdzeniowa od 10 do 15 m. długa, a nad nią przewód. W miarę jak koronka wydrąża skałę, obwiercony walcowy rdzeń wchodzi w rurę rdzeniową, aż póki jej nie wypełni.

Dla odłamania rdzenia cały przyrząd podnoszą cokolwiek do góry i przestają na chwilę wtłaczać wodę. Miał się wtedy osadza i tak szczelnie wypełnia przestrzeń między ścianami rury i rdzeniem, że gdy przyrząd powtórnie będzie puszczony w ruch wirowy, rdzeń się łamie. Opuszczając następnie przyrząd na dno otworu, kawałek rdzenia, jaki się tam pozostał, wypchnie złamaną część, która, przyjmując położenie ukośne, wesprze się na występie c ko-^ ronki (fig. 128) i przy podniesieniu przyrządu zostanie wydobytą na powierzchnię ziemi.

Długość wyjętych części rdzenia rzadko przenosi 1 metr. Przy tym sposobie wiercenia, aby wyjąć rdzeń, potrzeba wyciągnąć z otworu cały przyrząd, co jest połączone z bardzo znaczną stratą czasu, aby temu zapobiedz, można urządzić koronkę w ten sposób, że ona wydrąża skałę na całej powierzchni otworu. W tym razie rdzenia już nie otrzymuje się, jeżeli jednak zachodzi potrzeba wzięcia próby skał, można w każdej chwili założyć koronkę z rurą rdzeniową.

Przewód składa się z oddzielnych rur stalowych od 3-ch do 5-iu metrów długości, które się łączą mufkami na gwintach. Zewnętrzna średnica rur wynosi od 40 do 60 mm., a grubość ścian od 12 do 16 mm., co zależy głównie od głębokości otworu. Rury o mniejszej średnicy byłyby za słabe, a prócz tego nie mogłyby dostarczyć potrzebnej ilości wody. Rury wyrabiają z najlepszej stali,

a dla zabezpieczenia ich od ścierania się o ściany otworu, na mufki nakładają wypukłe pierścienie.

i!i!

1!S !i!|

Przewód u góry, na powierzchni ziemi, jest zakończony podwójną rurą B (fig. 130), połączoną z pompą tłoczącą. Woda z pompy wchodzi przez rurę A i przez podłużne szpary S dostaje się do przewodu. Ilość wody potrzebna do prawidłowego działania przyrządu zależy od średnicy otworu. Przy średnicy 60 mm. potrzeba jest około 9-ciu do 10-ciu metrów sześciennych na godzinę.

Dlatego aby dyamenty mogły dobrze ścierać skałę, przewód musi być przyciskany do dna otworu z dostateczną siłą. Jeżeli więc głębokość otworu jest nieznaczna, ciężar przewodu będzie za mały i wtedy należy go powiększyć przez obciążenie. Przeciwnie, przy znacznych głębokościach przyrząd jest za ciężki, tak, że pozostawiony samemu sobie, mógłby zgnieść dyamenty, ciężar więc jego należy do pewnego stopnia zrównoważyć za pomocą przeciwwagi.

Fig. 130.

Jeżeli wiercenie odbywa się w skałach mało wytrzymałych, otwór należy rurować i w takim razie po zarurowaniu dalsze wiercenie uskutecznia się koronką o mniejszej średnicy. W Ameryce zwykle wiercą tylko otwory o małych średnicach, nie zwężając ich aż do samego końca i tylko w bardzo rzadkich wypadkach rurują.

Urządzenia maszynowe przy wierceniu dyamentami są wo-góle bardzo złożone. Figury 131 i 132 przedstawiają tego rodzaju przyrząd, którym można wiercić otwory do głębokości 900 m. Pomiędzy ramami AA z fasonowego żelaza porusza się część B: przez którą przechodzi mufa (7, otaczająca przewód wiertniczy. Ten ostatni jest połączony z nią śrubami w ten sposób, że przy ruchu wirowym mufy i on się obraca. Ponad częścią I?, na mufie C, jest osadzone stożkowe koło zębate «, które obracając, wprawiamy w ruch mufę C i połączony z nią przewód.

Pomiędzy ramami D (fig. 132), również z fasonowego żelaza umieszczony jest wał żelazny b (górna część tego wała jest na rysunku niewidoczną). Na tym wale są osadzone dwa koła zębate c d, z których pierwsze umieszczone jest w górnej części wału w ten sposób, że zęby jego wchodzą w zęby koła «, osadzonego na mufie (7, a drugie w dolnej części wała i zęby jego wchodzą między zęby koła e. Koło e ma wspólny wał poziomy z kółkiem f\ którego zęby wchodzą między zęby koła g, osadzonego na tym samym wale nij na którym jest osadzone koło pasowe /i, otrzymujące ruch od lokomobili, za pomocą pasa E E.

Bili

lnui

V.

Jl

Fig. 131.

Jeżeli koło pasowe zostanie wprawione w ruch, w takim ramę będzie się obracać i koło g, osadzone na tym samym wale, a następnie koła ff e, d, c i nareszcie koło a.

Dlatego, aby w miarę pogłębiania otworu, przewód mógł się stopniowo opuszczać, wewnętrzny obwód koła zębatego a opatrzony jest wystającem żeberkiem, idącem wzdłuż osi koła, które wchodzi we wgłębienie zrobione wzdłuż mufy C. Pod kołem zaś a jest stale przytwierdzona do ramy A A poprzeczna belka, przez którą przechodzi mufa C. Przy takiem urządzeniu, gdy koło a obraca się, poprzeczna belka zatrzymuje go na miejscu, a mufa C wraz z przewodem stopniowo się opuszcza, ponieważ żeberko zrobione na wewnętrznym obwodzie koła a ślizga się wre wgłębieniu, idącem wzdłuż mufy. Poprzeczna belka, umieszczona pod kołem zębatem a, służy jeszcze jako kierownica dla przewodu, drugą zaś kierownicę stanowi część J?, która się opuszcza wraz z przewodem, ale opuszcza się między ramami A A, nadającemi jej należyty kierunek.

Mi

ii

{    I ! i

l    I    £1

-E

ÉÊÆ

-e

Fig. 132.

Ponieważ dyamenty wtedy tylko mogą dobrze ścierać skałę, jeżeli koronka jest przyciskaną do dna otworu z dostateczną siłą, więc na początku roboty, gdy głębokość otworu jest nieznaczną i wskutek tego ciężar przewodu jest niedostateczny, powiększają go za pomocą osobnego ciężaru q₁, zawieszonego na łańcuchach, przechodzących przez krążki r, r₂. Przy znacznej zaś głębokości otworu, gdy przewód jest za ciężki, zrównoważają go za pomocą ciężaru <?₂, zawieszonego na łańcuchu, przechodirrr ym przez krążek r;r Ruch ciężarów qx i q₂ następuje od wału w, który znowu otrzymuje ruch za pomocątrybówkonicznychprzesuwanych, idących od wału »o

Figura 133 przedsta-ä M    wia maszynę amerykańską,

t.

\m

\o\

CL

p"

Hi ni

Si Sa Mii ß

Ul

i*

glaili

mm

Fig. 133.

za

za pomocą której można wiercić otwory o średnicy od 228 do 381 mm. i do głębokości 700 m. Przyrząd wiertniczy wprawia się w ruch za pomocą trybów stożkowych, otrzymujących ruch od wahającego się cylindra parowego a. Tryb y, nadający przewodowi ruch wirowy, jest osadzony na mufie hj otaczającej przewód i poruszającej się w kierownicach i, k. Wewmętrz-na powierzchnia trybu g opatrzoną jest wystającem żeberkiem, wchodzącem w podłużny rowek, zrobiony na zewnętrznej powierz-jjl|||pt chni mufy ń, w którym że-fff'"Ty berko może się ślizgać. U do-ipF łu mufy h jest łącznik tar-ciowy l, a w górnej części poprzecznica n n, mogąca się poruszać na kierownikach m m między pierścieniami lx lx. Do tej poprzecznicy są przytwierdzone tłoki o o, poruszające się w cylindrachpp, napełnionych wodą, która swojem ciśnieniem podnosi je lub opuszcza w ten sposób, że przewód wiertniczy, połączony z tymi tłokami jest stale przyciskany do dna otworu z taką siłą, jaka jest potrzebną dlatego, aby koronka z dyamentami jak najlepiej ścierała skałę. W tej więc maszynie ciśnienie przewodu na dno otworu reguluje się nie pomocą przeciwwagi, lecz za pomocą ciśnienia wody, wielkość którego ciągle wskazuje manometr q, umieszczony nad cylindrami p p.

Dla wyciągania przewodu służy bęben linowy S, otrzymujący ruch od maszyny parowej, za pomocą kół trybowych &, c, d.

Woda do cylindrów p p przypływa rurami r i kranem s, który wiertnik prowadzący robotę ma ciągle pod ręką, aby regulować ciśnienie przewodu na dno otworu, stosownie do twardości skały, w jakiej wiercenie się uskutecznia. Przewód połączony jest z pompą tłoczącą za pomocą rury gutaperkowej t. Cała maszyna jest ustawioną na ramie e, przymocowanej do pomostu z belek y.

Główną zaletą sposobu wiercenia dyamentami jest szybkość, z jaką postępuje robota, a ponieważ średnice otworów są bardzo niewielkie, więc przy szybkości, z jaką wiercenie się uskutecznia, ściany otworu trzymają się dobrze, do czego zresztą przyczynia się jeszcze i ta okoliczność, że wogólności przy ruchu wirowym przewód znacznie mniej uszkadza ściany, aniżeli przy wierceniu uda-rowem.

Wypadki złamania się przyrządu są wogóle daleko rzadsze, aniżeli przy wierceniu udarowem, jeżeli zaś nastąpi złamanie lub ukręcenie, to można bardzo łatwo obwiercić kawałek, który pozostał w otworze, rozszerzając w tym celu średnicę i wydostać odłamy.

Nareszcie męty, wypływające z otworu, natychmiast dają znać wiertnikowi o zmianie skały, w której wiercenie się uskutecznia.

Sposób ten jednak ma także i swoje niedostatki. Przede-wszystkiem koszta wiercenia otworów są daleko większe aniżeli przy wierceniu udarowem. Otwory można wiercić tylko o małych średnicach. Do wiercenia jest potrzebną bardzo znaczna ilość wody. Nareszcie sposób ten może być zastosowany nie we wszystkich skałach. Skały gliniaste, zmielone na mąkę, dają z wodą plastyczną masę, która oblepia przewód i przy wierceniu dyamentami łatwe? może spowodować zaciśnięcie koronki. Zaciśnięcie przewodu może także łatwo nastąpić i w skałach mało spójnych, które pod działaniem silnego strumienia wody, łatwo się rozmywają, przyczem opadające na dno otworu okruchy mogą zupełnie zasypać koronkę. Przy wierceniu w gruboziarnistych konglomeratach kwarcowych, o miękim zlepie, okruchy kwarcu wprzódy się wykruszają aniżeli zostaną roztarte na miał, a ponieważ prąd wody porwać ich nie może, opadają na dno, gdzie wskutek ciągłego tarcia o koronkę, ścierają stal i powodują wypadanie dyamentów.

Przy wierceniu, w skaîacli z silnym upadem, szczególnie jeżeli następuje znaczna różnica w twardości następujących po sobie warstw skał, koronka z dyamentami ściera daleko łatwiej skałę mięką, a prąd wody wypłukuje ją daleko prędzej, wskutek czego przewód okazuje dążność skrzywienia się w stronę skały miększej, co może spowodować jego złamanie.

Wreszcie sposób ten nie może być użyty do wiercenia w skałach spękanych, mających szczeliny, w których woda przepłukująca otwór ginie.

Wyżej było powiedzianem, że przy wierceniu w konglomeratach gruboziarnistych często dyamenty wypadają z koronki; dla wyciągania dyamentów pozostałych na dnie otworu służy przyrząd przedstawiający lejek, przymocowany do przewodu ratunkowego i napełniony kitem. Przy opuszczaniu lejka na dno otworu, dyamenty wgniatają się w kit i mogą być razem z lejkiem podniesione do góry.

Dla wydostania ukręconego przewodu służy dzwon podobny do tego, jaki się używa przy wierceniu udarowem, z ostrym gwintem naciętym na wewnętrznej powierzchni dzwonu.

Sposób wiercenia Fauck’a. Jest to wiercenie udarowe, z przepłukiwaniem otworu, które się uskutecznia dłutem, przy-twierdzonem wprost do przewodu. Same zaś dłuto wprawia się w ruch, bez wahacza, za pomocą przyrządu działającego bardzo szybko i z bardzo małą wysokością wzniosu.

Wprzódy przypuszczano, że przy wierceniu głębszych otworów dłuto przytwierdzone bezpośrednio do przewodu doznaje, przy każdem uderzeniu o dno otworu, bardzo silnych wstrząśnień, powodujących liczne uszkodzenia przyrządu. Dziś przekonano się, że pojęcie to było błędne, bo jeżeli tylko uderzenia następują po sobie szybko, a wznios dłuta jest nieznaczny, to przewód żadnych wstrząśnień nie doznaje, ponieważ jest do pewnego stopnia odrzucany do góry. Na tej zasadzie Fauck zbudował swój przyrząd wiertniczy. On się różni od innych tern, że zamiana ruchu wirowego wału na ruch prostolinijny do góry i na dół odbywa się nie za pomocą wahacza, lecz za pomocą liny lub łańcucha, że wznios dłuta jest bardzo mały, nie więcej jak 60 do 80 mm. i że uderzenia dłuta następują po sobie bardzo szybko.

Przyrząd Faucka przedstawia fig. 134. Łańcuch u, na którym jest zawieszony przewmd, biegnie przez krążki kierunkowe l> c, pod tarczą inimośrodowTą <1, następnie, ponad kołem kierunkowem e, do-

bębna /, na który się nawija. Tarcza mimośrodowa d jest osadzoną ekscentrycznie na wale głównym g, który wprowadza w ruch lokomotywa, za pomcą pasa p p. Ponieważ jeden koniec łańcucha a, na którym jest zawieszony przewód, przyczepia się stale do bębna f] to, przy obracaniu się wała głównego y, tarcza mimośrodowa d wydłuża i skraca, przy każdym pełnym obrocie, tylko tę część liny, która przechodzi przez koła kierunkowe b c.

SI

f li 7

II

Fig. 134.

Ponieważ zaś części łańcucha a₁ ax są styczne do tarczy mimośro-dowej d, więc koniec liny a, na którym wisi przyrząd wiertniczy, otrzymuje p o d wój ną prędkość ruchu do góry i na dół, dzięki czemu wznios dłuta jest dwa razy większy od promienia mimośrodu.

Dla przedłużania łańcucha «, w miarę pogłębiania otworu, służy ślimak, umieszczony przy bębnie linowym f: który wiertnik, obracając koło h, wprawia w ruch obrotowy i tym sposobem rozwija linę.

Za pomocą tego prostego urządzenia można również podnieść do góry dłuto z całym przyrządem wiertniczym, w razie więc chwilowego wstrzymania roboty, przyrząd ten pozwala, przez podniesienie dłuta, uniknąć jego zaciśnięcia, jakie może spowodować osiadanie mułu na dnie otworu.

Długość przewodu powinna być regulowaną w ten sposób, aby uderzenia dłuta były krótkie i elastyczne, co wprawny wiertnik, który doskonale czuje wszystko, co się dzieje na dnie otworu, łatwo może zrobić, poruszając kołem h. Dłuto, przy tego rodzaju uderzeniach, bardzo mało zagłębia się w skałę, a więc nawet i przy dłuższem wierceniu zużywa się bardzo niewiele.

Przyrząd Faucka jest jeszcze opatrzony w odpowiednio ciężkie koło zamachowe, osadzone na wale głównym, które reguluje uderzenia dłuta.

Dla ułatwienia wyciągania przewodu krążek kierunkowy b jest osadzony w ten sposób, że może się przesuwać po osi i łańcuch a może być zdjęty z tarczy korbowej, na co wystarcza kilka sekund czasu.

Bęben i, służący do nawijania liny, na której przewód wyciąga się z otworu, wprawia się w ruch, naprężając pas 8 S za pomocą drążka n, przesuwając który przyciskamy do pasa 8 krążek r. Bęben i opatrzony jest hamulcem.

Sposobem Faucka można także wiercić otwory na sucho, bez przepłukiwania i wtedy miał wyciągają za pomocą czerpaka, lina od którego nawija się na bęben k, l i m są koła tarcia.

Przy wierceniu sposobem Fauck’a z przepłukiwaniem otworu, używa się dłuto, wzdłuż osi którego idzie kanał, przez który przechodzi woda, spłukująca dno otworu (fig. 135). Jeżeli zaś zachodzi potrzeba otrzymać rdzeń, w takim razie używają dłuta, przęd

li!

Fig. 136.

z*

.........-

- --

IBP

III III

Fig. 135.

Fig. 137.

Fig. 138.

-stawionego na figurach 136, 137 i 138. Jest to dłuto, którem się wierci tylko dwie przeciwległe strony otworu, pośrodku zaś dłuta jest otwór. Figury 136 i 137 przedstawiają dłuto z boku i w planie, a figura 138 przedstawia z jednej strony przekrój podłużny pionowy, a z drugiej przekrój pionowy poprzeczny.

Rdzeń odrywa się przez wstrząsanie dłuta, a wypycha się na powierzchnię ziemi strumieniem wody, zmieniając kierunek przypływającego strumienia w ten sposób, że woda wtłacza się w przestrzeń pomiędzy przewodem i ścianami otworu, a wypływa unosząc z sobą odłamany rdzeń, przez rurę tworzącą przewód.

Stosownie do własności skały, w której uskutecznia się wiercenie, rdzeń odłamuje się w dłuższych lub krótszych kawałkach, a czasami tylko w postaci cienkich krążków. Wogóle przy tym sposobie wiercenia rdzeń otrzymuje się w kawałkach mniejszej długości, aniżeli przy wierceniu dyamentami.

Fig. 139.

W skałach bardzo twardych rdzeń nie odłamuje się sam przez się, ponieważ jednak przy dłuższem wierceniu w podobnych skałach zęby dłuta stopniowo się stępiają, wskutek czego średnica pierścienia, jaki dłuto wywierca coraz się zmniejsza, a jednocześnie średnica rdzenia, w miarę stępiania się dłuta, coraz się powiększa, więc jak tylko zostanie założone nowe dłuto normalnych wymiarów, ono obejmując rdzeń zacina się i przy wstrząsaniu przewodem rdzeń się odłamuje, a przy dalszem wierceniu, pozostała na dnie otworu część nieodłamanego rdzenia wypycha odłamaną część do góry, woda zaś, wypływająca przez przewód, podnosi ją do powierzchni ziemi. Tym sposobem odłamanie rdzenia następuje automatycznie, bez żadnych przyrządów. Unoszone przez wodę kawałki rdzenia wpadają do zbiornika jakim jest zakończony przewód (fig. 139), z którego wyjmują się przez otwór a. Główna zaleta przyrządu Pauck’a polega na tern, że wskutek usunięcia wahacza, strata na sile jest daleko mniejsza i że siłę uderzeń dłuta i ilość uderzeń można dowolnie zmieniać. Prócz tego przewód można dowolnie przedłużać nawet o jeden milimetr, jak również można go podnieść do góry. Jeżeli zaś, wskutek szczelin w skałach, nie można zastosować przepłukiwania otworu, w takim razie tym samym przyrządem można wiercić bez przepłukiwania, z nożycami lub bez nożyc.

Sposób wiercenia Raky. W przyrządzie wiertniczym Raky dłuto wraz z obciążnikiem jest wprost przytwierdzone do przewodu^ bez żadnego pośredniego ogniwa. Obciążnik, jeżeli wiercenie

Górnictwo.

odbywa się z przepłukiwaniem otworu, jest wewnątrz pusty, a pozostałą część przewodu tworzy rura, przez którą przepływa woda i wytrzymałość której jest w ten sposób obliczana, aby się nie zerwała pod ciężarem, jaki ma podnosić.

Przewód wprowadza się w ruch za pomocą wahacza, dlatego zaś aby nie doznawał wstrząśnień, przy uderzeniach dłuta o dno otworu, wahacz osadzony jest w łożyskach elastycznych, na resorach.

Sposób Eaky najbardziej nadaje się do wiercenia z przepłukiwaniem otworu, można nim jednak wiercić i na sucho, lecz wtedy »‘między przewodem a dłutem wstawiają nożyce, lub przyrząd wolnospadający.

Zc

Pp

IT/

ii

lir

L.

Fig. 140.

Urządzenie wahacza przedstawiają figury 140 i 141.

Wahacz a zawiesza się na drążkach c d, pomiędzy pionowo postawionemi belkami b b. Drążki c, d przechodzą przez poprzeczne belki e, na ich końcach nacięte są gwinty g, ń, i osadzone kółka zębate i, Tc, także wewnątrz z gwintami, a między kółkami i, li jest umieszczona śruba bez końca 7, z korbą, kręcąc którą w jedną lub drugą stronę, możemy kółka i, li naśrubowywać na gwinty y, li lub odśrubowywać i tym sposobem wahacz podnosić lub opuszczać. Łożyska, w których są osadzone czopy wahacza wchodzą we wgłębienia m n.

7i

9% l

Pomiędzy belkami e f, przez które przechodzą drążki c d, podtrzymujące wahacz, są umieszczone 2 rzędy sprężyn w ten sposób, że drążki c cl przechodzą w przestrzeni pomiędzy jednym a drugim rzędem.

IBM

Sprężyny umieszczają w ramce <?, równomiernie po obu stronach wahacza. Ilość sprężyn zależy od wagi przewodu, w miarę więc pogłębiania otworu, gdy przewód przedłużają, wstawiają dodatkowe sprężyny. Nowe sprężyny powinny być wstawione wprzódy aniżeli przewód zostanie przedłużony, ich wstawiają albo odśrubo-wując śruby r s, albo też ściskają sprężynę kleszczami i wstawiają w szparę między belkami e f.

Fig. 141.

Wahacz wprawia się w ruch za pomocą korby i drążka korbowego, który się przytwierdza w punkcie t.

Z początku, po wprowadzeniu w ruch wahacza, gdy resory jeszcze nie działają, głowa wahacza kołysze się tylko pomiędzy punktami i« y i wtedy dłuto nie dostaje do dna otworu. Dopiero po pewnym czasie, gdy sprężyny zaczną działać, głowa wahacza opuszcza się do punktu iv i wtedy dłuto zaczyna uderzać o dno otworu. Po każdem uderzeniu dłuta przewód, pod działaniem sprężyn, odskakuje do góry, działanie jednak sprężyn musi regulować wiertnik, aż póki uderzenia dłuta nie będą zupełnie prawidłowe. Po zatrzymaniu motoru wprowadzającego w ruch wahacz, dłuto zatrzyma się na pewnej wysokości od dna otworu.

Wysokość wzniosu przy tym sposobie wiercenia jest bardzo nieznaczna, 8 do 10 ctm., ale liczba uderzeń dłuta bardzo duża, od 80 cło 120 na minutę.

Przy wierceniu wahacz zwykle wprawia się w ruch za pomocą korby i drążka korbowego. Ten jednak sposób nie daje do-biych rezultatów, bo ruch wahacza jest nierównomierny i właśnie wtedy gdy, po uderzeniu dłuta, wahacz powinien mieć największą prędkość, jaką mu nadaje korba, on ją ma najmniejszą. Wahacz więc do pewnego stopnia wstrzymuje uderzenia, on nie uderza dłutem, ale tylko stawia dłuto na dnie otworu. Dla zapobieżenia temu przyrządy wiertnicze budują w ten sposób, że uderzenie dłuta następuje w połowie wysokości wzniosu korby, co odpowiada największej prędkości jej biegu. Lecz w takim razie dalsza droga korby i wa-

SJ

W-

Fig. 142.

hacza staje się drogą martwą, co powoduje stratę siły m i wreszcie podobne urządzenie może być zastosowane % tylko do małych otworów, głębokość których nie przenosi 200 metr.

■Ą

Raky w swoim przyrządzie otrzymuje toż samo następującym sposobem (fig. 142 i 143).

,v

Dłuto a jest stale połączone z obciążnikiem b i przewodem c. Obciążnik i przewód mogą być wewnątrz puste lub też pełne. Do jednego końca wahacza d, oś którego spoczywa na resorach, jest przyczepiony przewód, do drugiego drążek korbowy f. Połączona z drążkiem f korba g obraca się w kierunku strzałki wraz z kołem korbo-wem ń, które otrzymuje ruch od koła Zr, za pomocą pasa i. Dolna część pasa owija, w punkcie Z, krążek e, umocowany na drążku,

mającym oś obrotu w m. Do drugiego końca tego drążka jest przytwierdzona przeciwwaga n, która ciężarem swoim przyciska krążek e do pasa.

Do koła korbowego h jest przymocowany segment o, który przy każdym obrocie korby g, raz jeden zaczepia o drążek wi, odsuwa krążek e i oswobadza na chwilę pas. Zaczepienie zaś se-

IV

M\

li

M-e

*?■

b:

r>

Fig. 143.

gmenta o za krążek e następuje zawsze wtedy, gdy na dół idący wahacz ma największą prędkość. Jak tylko krążek e zostanie odsunięty i pas pofolgowany, ciężar dłuta i przewodu pociąga kor-

f-

mmm

mm

■Ü

fZ

Fig 144.

oswo-

hę g i bieg jej się przyspiesza. Tym więc sposobem dłuto, które idąc za biegiem korby, podnosi się ze zmniejszającą prędkością, gdy dojdzie do swego najwyższego położenia, odrazu zostaje bodzone i spada z coraz zwiększającą się prędkością, aż póki nie uderzy o dno otworu.

Raky zbudował jeszcze nowy przyrząd do przedłużania przewodu, który ma tę zaletę, że w miarę pogłębiania otworu, zamiast nadsztukowywania przewodu krótkiemi kawałkami, można odrazu przyśrubować rurę 5 metr. długą. Przyrząd ten przedstawiają figury 144 i 145, przewód c schwycony jest dwoma kleszczami a b. Dolne kleszcze a opierają się na wahaczu, a kleszcze b są nad niemi. Kleszcze składają się z dwóch belek obchwytujących przewód, które za pomocą śrub cl (w dolnych kleszczach) i śrub e (w górnych kleszczach) mogą być ściśnięte lub poluzowane. Fig. 144 przedstawia widok z boku, a fig. 145 przecięcie w kierunku prosto-

Cf) ii CC*

i -k

.*'b V-.

Fig. 145.

padłym do osi wahacza. Obie śruby e i obie śruby d (fig. 145) są połączone drążkami#/" w ten sposób, że przesuwając drążek i lub drążek h, możemy jednocześnie odkręcić obie śruby e, lub obie śruby d i tym sposobem kleszcze otworzyć lub zamknąć. Górne kleszcze b (fig. 145) oprócz śrub e są jeszcze opatrzone kołami mimośrodowemi Je, służącemi do przesuwania kleszczy wzdłuż przewodu. Przedłużanie przewodu odbywa się następującym sposobem. Gdy górne kleszcze leżą na dolnych, wiertnik przesuwając drążek i odkręca śruby e i tym sposobem otwiera górne kleszcze. Następnie, gdy kleszcze są już otwarte, on przesuwa drążek l w ten sposób, aby koła mimośrodowe 1c wysunęły się z belek, wskutek czego kleszcze posuną się do góry na wysokość mimośrodu. Potem wiertnik przesuwa drążek i i zamyka górne kleszcze, a otwiera dolne, przesuwając drążek h. Po otwarciu dolnych kleszczy wiertnik przesuwa drążek l w kierunku strzałki, wtedy koła mimo-

środowe k chowają się wewnątrz belki, a przewód razem z górnemi kleszczami b opuszcza się na wysokość mimośrodn.

Figura 146 przedstawia także przyrząd do przedłużania przewodu, tylko innego typu. W tym przyrządzie górne kleszcze b

Y~P

Æl

7-

/n

(C

IW

Su

Fig. 146.

przesuwają się wzdłuż przewodu nie za pomocą mimośrodów, lecz za pomocą sprężyn m m, owiniętych na ruchomych drążkach n n. Dolne końce drążków n przechodzą przez otwory zrobione w belkach kleszczy b i wspierają się na dolnych kleszczach a, górne zaś końce tych samych drążków n wchodzą w otwory zrobione w płytkach p, służących jako kierownice, które są przymocowane do ko-lumenek q. Do dolnej części drążków n są stale przytwierdzone płytki o, powyżej których nałożone są sprężyny. Opuszczanie przewodu odbywa się następującym sposobem. Przedstawmy sobie, że górne i dolne kleszcze są zamknięte i znajdują się w położeniu wskazanem na figurze. Wiertnik otwiera dolne kleszcze a, wskutek czego przewód z przytwierdzonemi do niego górnemi kleszczami b zacznie się opuszczać, aż póki górne kleszcze nie siądą na dolnych. Drążki zaś n n pozostaną na miejscu, tylko sprężyny m m będą ściśnięte opuszczającemi się płytkami pp. Gdy górne kleszcze b opuszczą się do dolnych, wiertnik zaśrubowywa dolne kleszcze a i otwiera górne kleszcze, wtedy sprężyny rozsuwając się przesuną górne kleszcze do góry, które znowu przyjmą położenie przedstawione na figurze 146.

Wiercenie sposobem Raky, chociaż daje dobre rezultaty, jest jednak bardzo trudne, bo wymaga nadzwyczajnej uwagi i doświadczenia ze strony majstra prowadzącego roboty. Najmniejsza nieuwaga lub opieszałość może przyczynić poważne uszkodzenia. Dosyć jest tylko cokolwiek zanadto przedłużyć przewód, aby nastąpiło jego złamanie.

ROZDZIAŁ III.

Sposoby urabiania minerałów.

Sposoby urabiania minerałów użytecznych, to jest sposoby, pomocą których ciała kopalne oddzielają się od masy skalistej, tworzącej skorupę ziemską, mogą być bardzo rozmaite, zależnie od własności urabianej skały. Wogóle wszystkie skały, stosownie do ich zwięzłości i twardości, mogą być podzielone na pięć następujących klas: 1) skały sypkie, 2) skały miękie, 3) skały zwięzłe, 4) skały twarde i zwięzłe i 5) skały bardzo twarde i bardzo zwięzłe. Dla urabiania każdego z tych gatunków skał zastosowują oddzielne sposoby i oddzielne narzędzia. Z pomiędzy . narzędzi najważniejsze są: łopata, rydel, kilof, oskard, żelazko, klin, młot i łom.

Łopata używa się tylko do urabiania skał sypkich, lub też do ładowania w naczynia skał już dostatecznie rozdrobnionych.

Łopaty wyrabiają z grubej blachy stalowej, forma ich prostokątna, lub też u dołu zaokrąglona (fig. 147, 148, 149 i 150). Długość łopaty 250 do 300 mm., szerokość 200 do 250 mm. Długość styliska 1,30 m. Stylisko powinno tworzyć z łopatą kąt około 140ù, aby robotnik ńie potrzebował się zbytecznie nachylać. Jeżeli jednak robota odbywa się pod ziemią, w chodnikach nizkich, w któ-

za

Fig. 149.

Fig. 147.

11

Eig. 148.

Fig. 150.

rych człowiek nie może trzymać się prosto, łopata i stylisko powinny być na jednej linii prostej, a prócz tego i samo stylisko mnsi być krótsze.

Rydel ma taką samą formę jak i łopata i tern się tylko od niej różni, że ma dolną krawędź zaostrzoną i że stylisko nie jest umocowane pod kątem, lecz znajduje się w jednej z łopatą płaszczyźnie. Rydel służy do kopania, a łopata tylko do naładowy-wania.

Do naładowywania używa się także graca, za pomocą której zgarnia się rozkrnszoną skałę do niecek, lub jakiegoś innego odpowiednio urządzonego naczynia. Do tegoż samego celu używają się jeszcze żelazne grabie, osadzone na krótkim drążku.

Kilof należy do najdawniejszych narzędzi górniczych, on służy do odrębywania i rozkruszania skały, aby umożliwić jej ładowanie za pomocą łopaty. Kilofy mogą być pojedyncze, to jest o jednem ostrzu (fig. 151, 152) i podwójne o dwóch ostrzach, zwane inaczej oskardami (fig. 153). W oskardach obydwa ostrza powinny się równoważyć, tak aby środek ciężkości kilofa znajdował się w stylisku. Ostrze kilofa może być zakończone spiczasto jak pika (fig. 151), jeżeli kilof przeznacza się dla robót w skałach twardych lub też może być szerokie i płaskie (fig. 154), jeżeli kilo-

(r

isr

Fig. 153.

Fig. 151.

Fig. 152.

Fig. 154.

fern mają być urabiane skały bardziej miękkie i wtedy kilof zbliża się do motyki. Spiczaste ostrze nie powinno być nigdy zanadto wyciągnięte, bo wtedy bardzo łatwo się łamie. Kilof jest zwykle zlekka wygięty w kierunku krzywej, środek której powinien się znajdować w ramieniu robotnika, jeżeli instrument jest przeznaczony do roboty na powierzchni, lub w chodnikach obszernych, w których robotnik może mieć duży rozmach i w łokciu robotnika, jeżeli on ma pracować pod ziemią, w chodnikach ciasnych.

Ucho, za pomocą którego kilof nasadza się na stylisko, bywa okrągłe, owalne, trójkątne lub czworograniaste, ta ostatnia forma jest najlepszą, bo kilof się najmocniej trzyma. Otwór ucha u góry jest cokolwiek szerszy i dłuższy aniżeli u dołu, robi się to dlatego, aby kilof można było lepiej umocować na stylisku. Wbijając w stylisko po osadzeniu na nim kilofa, klin, włókna drzewa się rozszerzają i szczelnie wypełniają całą przestrzeń ucha.

Styliska wyrabiają z drzewa twardego i suchego, jak jesion, grab, olcha; dębiny nigdy się nie użvwa, bo bardzo piecze w ręce. Długość styliska około lm., w chodnikach ciasnych mniejsza. Forma poprzecznego przecięcia owalna 4 i 5 ctm. Ku górze około ucha stylisko, dla jego wzmocnienia, otrzymuje zgrabienie.

Czasami kilof otrzymuje zgrubienie (ze strony przeciwnej aniżeli ostrze (fig. 155), nazwane obuchem, takie kilofy nazywają jeszcze młotami górniczymi.

Fig. 155.

Wymiary i waga kilofów zależą od tego, do jakiej roboty są one przeznaczone.

Długość kilofa może być od 150 do 400 mm., w poprzecznem przecięciu kilof bywa kwadratowy lub prostokątny, grubość jego od 15 do 25 i 30 mm., waga kilofa od 0,8 do 4 kg.

Wogóle kilofy mają dwojakiego rodzaju przeznaczenie, jedne służą do bezpośredniego wydobywania skał średniej twardości i zwięzłości, za pomocą ich rozkruszania i te kilofy są większe i cięższe, drugie zaś tylko do robienia wrębu w skale, aby następnie podrąbaną część można było odbić za pomocą klina, lub innym sposobem. Kilofy służące do tego celu są mniejsze, lżejsze i nie wygięte.

Fig. 156.

U nas w zagłębiu Dąbrowskiem używają kilofów z wstawionym ostrzem (fig. 156). Ostrze ma około 15 cm. długości, tylny jego koniec jest stożkowy i wkłada się w odpowiednio zrobione wgłębienie. Podobne kilofy przedstawiają tę dogodność, że robotnik może wziąć z sobą tylko jeden kilof i kilka zapasowych ostrzy.

Użycie kilofa tej lub innej formy zależy ocl miejscowych runko w, a także i od przyzwyczajenia robotników do danego instrumentu. Wogóle jednak należy przyjąć za prawidło, aby kilofy wydawane robotnikom były z dobrego materyału i dobrze odrobione. Na to u nas zwraca się jeszcze zbyt mało uwagi, a tymczasem od dobroci instrumentu zależy skuteczność pracy robotnika, i jeżeli skuteczność pracy robotnika angielskiego jest o wiele wyższą od naszego, to w znacznej części należy to przypisać wyborowym instrumentom, jakimi się robotnik w Anglii posiłkuje.

wa-

m

i. .

Fig. 158.

Fig. 157.

— Żelazko. Żelazko podobnie jak i kilof przedstawia jeden z najdawniejszych instrumentów górniczych. Jest to sztabka stalowa, w poprzecznem przecięciu kwadratowa, od 120 do 300 mm. długa i od 15 do 40 mm. gruba. Jeden jej koniec jest zaostrzony spiczasto, a drugi, po którym uderza się młotkiem, ma główkę kwadratową, cokolwiek wypukłą (fig. 157 i 158). Im skała jest twardszą, tern kąt ostrości żelazka powinien być większy, to jest żelazko powinno być bardziej tępe. Krawędzie żelazka są przytępione, aby go dogodniej było trzymać w ręku. Robotnik, pracując, trzyma żelazko w lewym ręku, a prawą uderza w nie młotkiem.

Każde uderzenie młotka wywołuje wstrząśnienie, które się odbija na ręce robotnika, aby tego uniknąć, najczęściej trzyma się

<    . :-i'. i j

•O,

żelazko za drewnianą rączkę, którą się wsta-wda w podłóżne oczko, umyślnie w tym celu zrobione po środku długości żelazka (fig. 157, 158). Oczko ułatwia jeszcze i przenoszenie żelazek (fig. 159).

Fig. 159.

Fig. 160.

Młot czyli perlik (fig.< 160) używany przy robocie żelazkiem, waży 1, 2 a czasami i 3 kilogramy, jest on wygięty w kierunku łuku, o promieniu 0,75 m.; płaszczyzny, któremi młotek uderza, powinny iść w kierunku promienia i mieć pewną wypukłość. Długość młotka od 15 do 20 ctm. a długość rączki 0,35 m.,

Pracując żelazkiem, robotnik przedewszystkiem robi w skale pierwsze nacięcie, to jest bruzdkę (fig. 161, 162), głębokość której zależy od twardości skały, a następnie stopniowo ją rozszerza, od-łupując kawałeczki skały po obudwu stronach bruzdki. Kiedy

krawędzie tak podłużne jak i poprzeczne powinny być przytępione.

"""ee::: :

i-

Fig. 162.

Fig. 161.

w ten sposób przejdzie żelazkiem po całej powierzchni przodka, chodnik, w którym pracuje, posunie się o taką długość, jaką była głębokość pierwszej bruzdki.

Robota żelazkiem, która w dawnych czasach przedstawiała jedyny sposób prowadzenia chodników w skałach twardych, od chwili zastosowania do robót górniczych materyałów wybuchowych, prawie zupełnie wyszła z użycia. Dziś zastosowywa się i to rzadko, tylko jako robota pomocnicza, dla wyrównania ścian, dla wykucia gniazd i wogóle wtedy, gdy jest potrzebnem bardzo staranne wykończenie, lub też gdy dla jakichkolwiek przyczyn materyały wybuchowe użyte być nie mogą. Używa się także i przy urabianiu bardzo bogatych rud, rozsadzanie których prochem mogłoby spowodować znaczną ich stratę.

Fig. 164.

Fig. 163.

Klin. Kliny wyrabiają z żelaza, ostrze jednak i główka zawsze powinny być nastalone. Forma klinów bywa bardzo rozmaitą (fig. 163, 164). Szerokość prostokątnych klinów 40 do 80 mm., grubość od 25 do 40 mm., a długość od 250 do 400 mm. Kwadratowe kliny robią od 25 do 30 mm. grubości.

Robota klinem tern się odróżnia od roboty żelazkiem, że klinem odbija się daleko większe kawały skały. Kliny zastosowywa-

ją w tych wypadkach, gdy mająca się urabiać skała jest podrąba-ną, czyli, jak górnicy mówią, podszramowaną. Młoty przy robocie klinem nżywają się większe i cięższe aniżeli przy robocie żelazkiem.

Łamulec albo łom (fig. 165, 166 i 167) jest to sztaba żelazna, okrągła lub też czworograniasta, z przytępionemi krawędziami,

Fig. 165.

Fig. 166.

jeden koniec której jest rozszerzony i zaostrzony, a drugi ma wypukłą główkę lub też zaostrzony spiczasto. Czasami zaostrzony koniec jest rozdwojony (fig. 166) i wtedy cieśle go używają do wyrywania gwoździ i ha- / ków. Łom, właściwie mówiąc, przedstawia drąg dwu-ramieniowy z punktem podpory w «, dlatego też nie należy go zaostrzać w ten sposób jak na fig. 165, lecz tak jak na fig. 167. Długość łomu od 0,80 m. do 1,50 m. i więcej.

Kliny i łomy używają się do urabiania skał, mających wyraźne i prawidłowo idące płaszczyzny uwarstwienia jak łupki; ich także używają i przy odbudowie cienkich pokładów węgla. W tym

Fig. 167.

ostatnim razie przedewszystkiem robią wrąb około spągu pokładu, a następnie odrywają podrąbany węgiel, zabijając kliny pod stropem pokładu.

Klin iglicowy. W kopalniach węgla, gdzie z przyczyny gazów wybuchających użycie materyałów wybuchowych jest wzbronione, dla urabiania skał używają klinów nazywanych tam iglicowymi (aiguilles-coins), klin ten składa się z trzech części, dwóch klinów półokrągłych (fig. 168) i wchodzącego między nich klina płaskiego. Gdy te 3 części są złożone, tworzą walec. Robota klinem iglicowym polega na tern, że w skale wierci się otwór, średnica którego jest cokolwiek mniejszą aniżeli średnica walca tworzącego

klin iglicowy. Następnie w wywiercony otwór wkłada się dwa półokrągłe kliny, a między nie wbija się klin płaski. Im skała jest twardszą, tern różnica między średnicą otworu a średnicą walca, tworzącego klin, a także i długość samego klina powinna być mniejszą. Długość klina od 30 do 60 ctm. Przystające do siebie powierzchnie klina muszą być dostatecznie gładkie. Tym samym klinem można się posługiwać postępując odwrotnie, a mianowicie

Ma

Fig. 168.

najprzód wkładają do otworu środkowy płaski klin, a następnie półokrągłe kliny, o ile te mogą wejść i dopiero za pomocą mocnej śruby, z którą jest złączony klin środkowy i która się opiera o ujście otworu, wyciągają na zewnątrz środkowy klin płaski, a jednocześnie wpychają kliny półokrągłe. Klin taki urządził francuski inżynier Levet. Tenże inżynier urządził klin hydrauliczny, w którym środkowy klin płaski wyciąga się z otworu ciśnieniem wody.

Urabianie skał działaniem wody.

Działanie wody na skały może być trojakie. Spadając z pewnej wysokości, woda może skałę rozkruszać, działając na nią może ją rozpuszczać, nareszcie rozszerzając się przy zamarzaniu, może ją rozsadzać. Pierwszy z tych sposobów zastosowywa się do urabiania skał napływowych, w których znajdują się metale szlachetne, lub rudy metali ciężkich; drugi do skał rozpuszczalnych, jak sól kuchenna; trzeci do rozsadzania skał twardych, w celu otrzymania wielkich monolitów na obeliski.

Na półwyspie Malaka sposób urabiania skał działaniem wody zastosowany jest do wydobywania rud cyny. Tam, pośród skał napływowych, w których się znajdują rudy cyny, kopią rów, przez który przepuszczają wodę. Strumień płynącej wody powoli rozmywa brzegi rowu, które stopniowo robotnicy rozkopują, przyczem glina i piasek, jako lżejsze, unoszą się z wodą, a dwutlenek cyny i bardziej ciężkie minerały pozostają na miejscu.

feïîLV!'-»'

Fig. 169.

Ten sam sposób zastosowany jest na bardzo szeroką skalę w Kaliforn!, do rozmywania złóż napływowych złotonośnych. Woda sprowadzona z sąsiednich rzek i jezior puszcza się, pod silnem ciśnieniem, za pomocą szprycy o średnicy 15 ctm. na obnażoną powierzchnię skał napływowych, składających się ze żwiru, piasku, gliny i t. p. (fig. 169). Strumień wody, uderzając o skałę, robi w niej wgłębienie, które woda coraz bardziej rozmywa, unosząc z sobą piasek i glinę. Cfdy już jest kilka takich zagłębień, jedno około drugiego, wyżej leżąca masa skały zawala się i pod działaniem strumienia wody, zupełnie się rozkru-sza i rozmywa. Roz kruszone części skały unoszone są potokiem wody do umyślnie w tym celu urządzonych kanałów, w których złoto i inne ciężkie metale się osadzają, a skały płonne woda dalej unosi.

Rozpuszczające działanie wody zastosowanem zostało do odbudowy złóż soli kuchennej i solonośnych glin, a mianowicie dla prowadzenia ważkich chodników w glinach zawierających sól, dla robienia poziomych i pionowych wcięć, ułatwiających prowadzenie chodników i samo wydobycie soli, dla pogłębiania wewnętrznych szybików i wreszcie dla wydobywania soli z solonośnych glin.

Omywanie przodka odbywa się za pomocą szprycy, forma której zależy od celu do jakiego szpryca jest przeznaczoną. Szpryca łączy się z rurą, prowadzącą wodę, za pomocą mufki, w której może się swobodnie obracać. Rura jest opatrzona kranem niezbędnym dla regulowania przypływu wody.

Dla prowadzenia poziomych wcięć używa się szprycy przedstawiającej rurę poziomą, opatrzoną szeregiem otworów od 1 do 2 mm. w średnicy i takiej długości, jaką jest szerokość przodka. Szprycę przystawiają do samego przodka (fig. 170 i 171), wyciekające, pod pewnem ciśnieniem, cienkie strumienie wody rozpuszczają sól, a glina pozostaje się na spodku chodnika, jako nierozpuszczalny muł.

Dla pionowych wcięć używa się taka sama szpryca, tylko ustawiona pionowo.

Prowadzenie szybików przedstawione jest na figurach 172 i 173. Jeżeli szybik pogłębia się z górnego poziomu na dolny

Fig. 170.

m

2-

II

ISà

|il m

f'

Fig. 171.

wtedy, na miejscu gdzie ma być przeprowadzony, wiercą otwór, a następnie wpuszczają do niego, za pomocą odpowiednio urządzonej szprycy (fig. 172), wodę, która rozpuszczając sól w ścianach

Militas;

lu

Mi

/M

VF

MV

ml.

Ifl hflf' v_ i

tl

hm

HE

% III -

Fig. 173.

Fig. 172.

otworu, rozszerza takowy. Jeżeli szybik prowadzą z dolnego poziomu na górny, wtedy otwór wiertniczy jest niepotrzebny, tylko puszcza się do góry (fig. 173) silny strumień wody pod znacznem ciśnieniem. Ściany chodników i szybików przeprowadzonych dzia-

Górnictwo.

laniem rozpuszczaj ącem wody muszą być potem wyrównane robotą ręczną.

Zastosowanie rozpuszczającego działania wody do robót górniczych daje znaczne oszczędności na sile roboczej, sposób ten jednak ma tę wielką niedogodność, że użyta do tego celu woda, spływając po chodnikach, działa bardzo niszcząco. Ta okoliczność nabiera wielkiej wagi tam, gdzie spodek chodnika tworzą gliny, które w zetknięciu z wodą pęcznieją i przez to bardzo utrudniają przewóz.

Rozszerzanie wody przy zamarzaniu, jak wyżej powiedzieliśmy, zastosowywa się do robót górniczych przy wyłamywaniu wielkich monolitów na kolumny, obeliski i t. p. W tym celu wybrawszy odpowiednie miejsce, z którego monolit ma być wyłamany, wiercą na około niego szereg otworów takiej głębokości, jaką ma być wysokość monolitu, następnie te otwory napełniają wodą i szczelnie zatykają drewnianemi korkami. Woda, zamarzając, rozszerza się z tak wielką siłą, że skała pęka po linii zrobionych otworów i tym sposobem ułatwia wyłamanie monolitu.

Oczywiście, że sposób ten może być tylko zastosowanym w krajach leżących na dalekiej północy, gdzie zima jest bardzo surowa.

W krajach gdzie niema tak surowej zimy, przy wyłamywaniu monolitów, korzystają z własnościjaką mają suche włókna drzewne, które pęcznieją w wodzie. W tym celu w otwory zrobione na około mającego się wyłamać monolitu wbijają dobrze dopasowane kliny z miękkiego i zupełnie suchego drzewa, a następnie te kliny nasycają wodą. Drzewo pęcznieje i powiększając swoją objętość, powoduje pęknięcie skały.

Sposób urabiania skał ogniem znany był w starożytności, bo jak świadczą pomniki historyczne, posiłkowali się nim jeszcze Rzymianie, a zdaje się i Egipcyanie. Polega on na tern, że skały są zawsze złożone z minerałów, mających różne współczynniki rozszerzalności. Jeżeli więc taką skałę nagrzewać do wysokiej temperatury, jej części składowe rozszerzają się niejednakowo i przez to tracą spójność, wskutek czego skała się rozkrusza. Jako ma-teryał opałowy używano suchego drzewa, które układano w stosy, około mającej się urabiać skały i zapalano. Dziś jednak, gdy cena drzewa jest bardzo wysoką, sposób ten wyszedł całkowicie z użycia.

Sposób urabiania skał materyałami wybuchowymi.

Sposób urabiania skał materyałami wybuchowymi, polega na zastosowaniu do wyłamywania skał siły prężności gazów, wytwarzających się przy spalaniu materyałów wybuchowych.

Materyały wybuchowe, jak wiadomo, mają tę własność, że się nader łatwo zapalają i, płonąc, wytwarzają ogromną masę gazów, wywierających nadzwyczaj silne ciśnienie. Ciśnienie to zależy: 1) od objętości gazów jaką wytwarza jednostka wagi danego ma-teryału wybuchowego; 2) od temperatury tworzących się gazów; to jest od temperatury przy jakiej następuje reakcya chemiczna, powodująca wydzielenie się gazów i 3) od szybkości, z jaką postępuje reakcya, to jest od długości czasu, w ciągu którego gazy się wytwarzają.

Od objętości i temperatury wytwarzanych gazów zależy siła materyału wybuchowego i pod tym względem rozróżniamy materyały wybuchowe silne i słabe. Stosownie zaś do szybkości z jaką postępuje reakcya chemiczna, materyały wybuchowe mogą być rozdzielone na działające raptownie i działające powoli.

Jeżeli reakcya chemiczna, to jest wydzielanie się gazów, następuje w jednej chwili, materyał wybuchowy działa raptownie, jak uderzenie młotem, miażdżąc skałę, na którą działa; lecz jak tylko część skały zostanie rozkruszoną i gazy się rozszerzą, ciśnienie, jakie wywierają raptownie się zmniejsza i to tern raptowniej, im było gwałtowniejsze z początku, dlatego też rozkruszone części skały nie będą daleko odrzucone. Przeciwnie, jeżeli reakcya idzie powoli, pierwsza wytworzona część gazów już wywrze swój skutek? wprzódy nim nastąpi wydzielenie drugiej, a następnie i trzeciej części, a więc ciśnienie będzie wzrastać stopniowo i nie rozmiażdży przedmiotu, na który działa, ale go może daleko odrzucić.

Do naj raptowni ej działających materyałów należą te, które wybuchając, odrazu dają ostateczne produkty rozkładu, nie mogące łączyć się z sobą i tworzyć nowe związki chemiczne, jak np. chlorek azotu, który wybuchając, rozkłada się na dwa ciała proste: chlor i azot. Do ciał raptownie działających należy także i nitrogliceryna, do wybuchających powolnie należy zwykły proch górniczy.

116 —

Jeżeli walec zwyczajnego procłru czarnego zostanie zapalonym z jednego końca, ziarka prochu będą się zapalały stopniowo jedne od drugich, przyczem ogień przechodzi z jednych cząsteczek na drugie sąsiednie tak powoli, że prędkość palenia się nie przenosi kilku metrów na sekundę. Reakcya więc chemiczna przy wybuchu prochu postępuje tak powoli, że nie jest jeszcze skończoną nawet i po rozsadzeniu skały, czego najlepszym dowodem jest dym, jaki się wydziela przy rozsadzaniu skał prochem, który oczywiście nie jest ostatecznym produktem rozkładu.

Co się tyczy kwestyi, jaki materyał wybuchowy należy używać do robót górniczych, odpowiedzieć na to pytanie jest dosyć trudno: Gdyby chodziło tylko o wybór między materyałem wybuchowym silnym i słabym, zadanie byłoby łatwe, bo materyałowi silnemu zawsze należy oddać pierwszeństwo. Jeżeli jednak chodzi o wybór między materyałem działającym raptownie i materyałem działającym powoli, kwesty a staje się bardziej zawiłą, bo zależną od zastosowania własności materyału wybuchowego do własności skały.

Wogóle w kwestyi użycia materyałów wybuchowych można powiedzieć co następuje: Im materyał wybuchowy jest silniejszym, tern nabój potrzebny do rozsadzenia danej skały może być mniejszym, a więc i wydrążenie w skale, jakie musi być zrobione dla pomieszczenia tego naboju może być mniejsze. Czyli że, używając silniejszych materyałów wybuchowych, można wiercić otwory niezbędne dla ich pomieszczenia o mniejszej średnicy, co naturalnie jest połączone z pewną oszczędnością pracy robotnika.

Jeżeli nabój wybucha powoli, gazy wytwarzają się stopniowo, a więc aby t worzące się gazy nie mogły ujść nazewnątrz, wydrążenie w skale, w którem nabój jest umieszczony, musi być szczelnie zatkane. Dlatego też przy użyciu materyałów wybuchowych, działających powoli, cała górna część wydrążenia, powyżej naboju, musi być szczelnie zapełniona dobrze ubitą gliną. Przeciwnie, jeżeli nabój wybucha raptownie, cała ilość gazów wytwarza się w jednej chwili, ciśnienie więc przez nie wywierane jest tak gwałtowne, że skała zostanie rozsadzoną wprzódy, aniżeli gazy zdążą ujść nazewnątrz przez zrobiony otwór. To też przy użyciu materyałów wybuchowych, działających raptownie, szczelne zatykanie wydrążenia, w którem nabój jest umieszczony, staje się zbytecznem, co znowu daje pewną oszczędność czasu i siły roboczej. Tym sposobem, gdyby tylko chodziło o zmniejszenie kosztów przy urabianiu danej skały, a mianowicie zmniejszenie wydatku na siłę roboczą,

należałoby zawsze używać materyałów silnych i działających raptownie. Z drugiej jednak strony należy jeszcze zwracać uwagę na własności urabianej skały i na cel dla którego się takowa urabia. I tak, przy odbudowie pokładów węgla, pokładów łupku dachowego, wyłamywaniu kamieni ciosowych, bogatych rud bardziej cennych metali i wogóle w tych wypadkach, gdzie należy unikać zbytecznego rozkruszania skały, użycie raptownie działającego ma-teryału wybuchowego, dostarczającego bardzo dużo miału, byłoby nieodpowiedniem, należy więc oddać pierwszeństwo materyałowi działającemu powoli.

Przeciwnie, przy pogłębianiu szybów, prowadzeniu chodników poprzecznych, łamaniu wapienia dla fabrykacyi wapna, urabianiu biednych rud rozsianych w masie skały płonnej i wogóle tam, gdzie chodzi o szybkie wykonanie roboty, bez względu na ilość miału, jaka się przytem otrzyma, materyały wybuchowe, działające raptownie, powinny mieć bezwarunkowo pierwszeństwo. Również należy oddać pierwszeństwo materyałowi wybuchowemu działającemu raptownie tam, gdzie urabiana skała jest poprzecinana szczelinami, w których gazy wytwarzające się przy powolnem spalaniu się materyału wybuchowego mogłyby się rozchodzić i przez to działanie jego osłabiać.

Obecnie wyrabiają bardzo dużo materyałów wybuchowych, z pomiędzy nich jednak u nas w zagłębiu Dobrowskiem do robót górniczych używają tylko dwóch: prochu i dynamitu. Pierwszy z nich należy do materyałów wybuchowych działających powolnie, drugi do działających raptownie.

Proch. Proch przedstawia mieszaninę saletry, siarki i węgla drzewnego. Stosownie do ilości saletry i węgla, jaką dany proch zawiera, przy jego spaleniu się może się tworzyć tlenek lub dwutlenek węgla, co można wyrazić następuj ącemi formułami:

2KN0₃ + 60 + S = 6C0 + 2N -f KaS 2KN0₃ -f 3C + S = 3C0, + 2N + K₂S.

Naturalnie, że im proch zawiera więcej saletry, tern jest mocniejszym. Proch używany do robót górniczych jest wogóle słabszy od prochu myśliwskiego. Najczęściej używany proch górniczy w 100 częściach zawiera:

Saletry . . . 65 ( Siarki . . .    20 -

Węgla ...    15 ,

Taki proch należy do słabych i działających powolnie.—Według Nobla i Abla ciśnienie gazów wytwarzających się przy spaleniu jednego kilograma prochu w naczyniu zamkniętem, mającem jeden litr objętości, równa się 6400 atmosferom. Proch u nas używany jest gruboziarnisty, ziarna jego powinny być mniej więcej jednakowej wielkości i nie zawierać w sobie kurzu. Jeżeli proch jest wilgotny, siła jego bardzo się zmniejsza, po wysuszeniu jednak odzyskuje swoje własności. Dobry proch nie powinien zawierać więcej nad 2% wilgoci.

si;

fi

ijj

We Francyi, Belgii i na Szląsku górnicy daleko chętniej używają prochu prasowanego, w kawałkach zaokrąglouych o średnicy od 25 do 35 mm. i 40 mm. długich. W każdym kawałku zrobiony jest po środku otwór, przez który przechodzi lont (fig. 174). Proch ten jest cokolwiek droższy, ale w użyciu daleko dogodniejszy i bezpieczniejszy. Nie zważając na wyższą jego cenę, górnicy utrzymują, że robota tym prochem wypada im taniej. Ten gatunek prochu w naszych kopalniach jest wcale nieznany.

Nitrogliceryna. Nitrogliceryna jest jednein z ciał najbardziej wybuchających. Otrzymuje się z gliceryny, działając na nią mieszaniną stężonych kwasów—azotnego i siarczanego. Jest to gęsty płyn, koloru żółtawego, ciężaru właściwego 1,6, w wodzie nierozpuszczalny, roz-Fig 174. puszczalny w eterze i benzynie, a po części i w alkoholu.

Na organizm działa, jak się zdaje, trująco. Pod działaniem potażu kaustycznego rozkłada się w ten sjmsób, że wydziela się gliceryna i tworzy się azotan potażu. Przy powolnem nagrzewaniu, w naczyniach odkrytych, do 100° C. nie zmienia się, przy dalszem podnoszeniu temperatury zaczyna się rozkładać i przy 193:l traci własności wybuchowe. Przy raptownem podwyższeniu temperatury do 180° wybucha. W zetknięciu z ciałem płonącem zapala się, przyczem pali się spokojnie, bez wybuchu. Oziębiany do -f-7° zamarza i w tym stanie jest według jednych bardziej, według innych mniej niebezpiecznym.

Grazy wydzielające przy spaleniu się (w naczyniu szczelnie zamkniętem) jednego litra (1,6 kg.) nitrogliceryny teoretycznie powinny wywierać ciśnienie 470000 atmosfer ¹), to jest 8 razy więk

t. I, str. 74.

sze aniżeli w tych samych warunkach wytwarza proch, przyczem wydziela się 38000000 jednostek cieplikowych. Odpowiednia tej ilości ciepła praca mechaniczna wynosi 16 miliardów kilogramo-metrów.

Pod działaniem wody nitrogliceryna nie zmienia się, dlatego też może wybuchać pod wodą.

Gazy, jakie nitrogliceryna wytwarza, działają bardzo szkodliwie na zdrowie robotników, powodując migrenę i silny ból w skroniach.

Zastosowanie nitrogliceryny w przemyśle, z przyczyny jej stanu płynnego, jest nader utrudnione. Użyta do rozsadzania skał, była przyczyną bardzo wielu nieszczęśliwych wypadków, ponieważ część jej przenikała w szczeliny i przy wybuchu naboju nie spalała się, a następnie przy wierceniu otworów w skale niespodziewanie wybuchała. To było przyczyną, dla której zastosowanie nitrogliceryny w przemyśle górniczym było w wielu krajach wzbronione.

Dynamit był wynaleziony w roku 1867 przez Nobel’a, który go otrzymał, nasycając nitrogliceryną pewną odmianę krzemionkowej ziemi (zwanej kizelgurem), jaka się znajduje w Unterlas (w Hanowerze). Odkrycie swoje Nobel zrobił wypadkiem. Używając do opakowania naczyń z nitrogliceryną ziemi krzemionkowej, którą wykopywali niedaleko od fabryki, zauważył, że ziemia ta chciwie pochłaniała nitroglicerynę i że napojona nią przedstawia bardzo silny materyał wybuchowy, który jednakże w obchodzeniu się z nim nie przedstawia takiego niebezpieczeństwa jak nitrogliceryna. Ziemia krzemionkowa używana do fabrykacyi dynamitu naprzód się wypala, potem dokładnie się proszkuje i przesiewa, a następnie nasyca nitrogliceryną. Dynamitu przygotowują 3 gatunki: dynamit Jil° 1 zawierający 75$ nitrogliceryny i 241 ziemi krzemionkowej, dynamit JV12 mający 50$ nitrogliceryny i 494$ ziemi krzemionkowej i dynamit .V§ 3 zawierający 35$ nitrogliceryny i 641$ ziemi krzemionkowej. Dynamit przedstawia masę mięką, dosyć plastyczną, bladożółtawego lub cokolwiek oranżowego koloru. Pozostawiony przez czas dłuższy na powietrzu, szczególnie pod działaniem promieni słonecznych, rozkłada się i traci zdolność wybuchania. Wilgoć słabo działa na dynamit, chociaż po pewnym czasie nitrogliceryna zaczyna się wydzielać, tworząc tłuste plamy na papierze, w który jest owinięty.

Jeżeli dynamit pogrążymy w wodę, nitrogliceryna wydziela się z niego i spływa na dno naczynia. Dlatego też, jeżeli chcemy, aby dynamit wybuchał pod wodą, należy go owinąć w pergamin i zakleić nieprzemakalnym klejem.

Dynamit może przenosić, bez wybuchu, dosyć silne wstrzą-śnienia. Przy uderzeniu młotkiem małego kawałeczka dynamitu, leżącego na kamieniu lub żelazie, następuje wybuch, jeżeli jednak dynamit leży na drzewie, wybuchu nie będzie. Wybuch również nie następuje, jeżeli zrzucimy na ziemię paczkę dynamitu nawet z wysokości 30 metrów. Przy zetknięciu się z ciałem płonącem, na otwartem powietrzu, dynamit zapala się bez wybuchu. Wybuch zaś jego można sprowadzić, zapalając go za pomocą kapiszona. Dynamit sprzedają w postaci gotowych nabojów, mających kształt cienkich walców, o średnicy 25 mm. i od 90 do 100 mm. długich, zawiniętych w papier pergaminowy.

Przy temperaturze + 7° C. albo -f- 8" C. dynamit zamarza i traci swoją plastyczność. Zamarznięty dynamit jest daleko niebezpieczniejszym i dlatego też należy go przed użyciem odtajać. Ódtajanie dynamitu odbywa się następującym sposobem. Zamarznięte naboje dynamitu układają w blaszane naczynie, które wstawiają w drugie blaszane naczynie napełnione ciepłą wodą ogrzaną nie więcej jale do 50(> C. Ostrożność ta jest niezbędną, ponieważ już przy temperaturze 22° nitrogliceryna zaczyna wydzielać się z dynamitu i, przesączając się przez pergamin, w który jest zawinięty, zbiera się na dnie naczynia. Temperatura więc w naczyniu, w którem są umieszczone naboje dynamitu, nigdy nie powinna być wyższą nad 22°, a dno i boki naczynia powinny być wyłożone czystą bibułą i jeżeli tylko na bibule pozostaną tłuste plamy, będzie to dowodem, że nitrogliceryna z dynamitu wyciekła. W ra-; zie gdy na bibule pozostały plamy, z naczyniem, w którem miało ; miejsce ódtajanie dynamitu, należy obchodzić się bardzo ostrożnie, jak również i z samymi nabojami dynamitu. Największe niebezpieczeństwo przedstawia wtedy pergamin, w którym są zawinięte naboje. Przy wkładaniu bowiem naboju w wydrążenie zrobione w skale, wskutek tarcia pergaminu o ściany wydrąeżnia, nitrogliceryna, którą jest on przesiąknięty, może wybuchnąć, a wybuch jej może spowodować i wybuch całego naboju.

Żelatyna wybuchowa przedstawia najsilniejsze ze znanych ciał wybuchowych. Ona się składa z 86$ i do 90$ nitrogliceryny, 10$ bawełny strzelniczej i 4% kamfory. Kamfora dodaje się tylko dlatego, aby zrobić żelatynę wybuchową mniej wrażliwą na wstrząś-nienia, to też ilość jej bywa zmienną. Żelatyna wybuchowa przedstawia masę plastyczną, koloru bursztynowego. Ma ona tę wyższość przed dynamitem «Ni» 1, że nitrogliceryna nie wydziela się z niej tak łatwo, że zamarza dopiero przy temperaturze niżej 0° i że wilgoć na nią wcale nie działa. Używa się do rozsadzania skał najtwardszych i do strzelania pod wodą. Potrzebuje jednak oddzielnych naboi wybuchowych, o czem będzie wspomniane dalej.

Dynamit żelatynowy. Przedstawia mieszaninę żelatyny wybuchowej jaka się otrzymuje dodając do nitrogliceryny mniej aniżeli 7% bawełny strzelniczej, z pewną ilością materyi sproszkowanej, zawierającej saletrę. Dynamitu żelatynowego wyrabiają dwa gatunki: JS1» 1 zawierający od 60 — 80% żelatyny wybuchowej i od 40—30$ proszku zawierającego saletrę i JN6 2 zawierający od 40— 50$ żelatyny wybuchowej i od 60 - 50$ domieszek z saletrą. Przedstawia on dosyć sprężystą masę koloru ciemno-żółtego, podobną do zastygłego kleju, woda działa na niego bardzo mało. Jeżeli dynamit żelatynowy leży długi czas pod wodą, bieleje i robi się nieprzezroczystym, po wysuszeniu jednak wraca do pierwotnego stanu. chociaż po czternastodniowem leżeniu w wodzie traci trochę na na sile. Dynamit żelatynowy J\° 1 pod względem siły i ceny jest jednakowy z dynamitem JV° 1 Nobel’a. Przy użyciu, oddzielnych naboi wybuchowych nie potrzebuje, przeciwnie sam może być użyty jako nabój wybuchowy dla żelatyny wybuchowej. Zamarza podobnie jaki żelatyna wybuchowa powoli, przy temperaturze niżej 0°, a taje łatwiej i prędzej aniżeli dynamit Nobel’a; przy odtajaniu nitrogliceryna z niego się nie wydziela. Na otwartem powietrzu jak żelatyna wybuchowa tak i dynamit żelatynowy spalają się bez wybuchu, wybuchając zaś nie dają dymu, a tworzące się przytem gazy są mniej szkodliwe aniżeli gazy tworzące się przy wybuchu dynamitu Nobel’a. Według Nobel'a żelatyna wybuchowa jest o 50—60$ silniejszą od jego dynamitu JSIe 1.

Lonty. Dla zapalania naboi służą lonty. Lont składa się z tak zwanego rdzenia, to jest nitki napojonej miałem prochowym i pokrytej podwójną, lub potrójną, a czasami i poczwórną pochewką ze sznureczka zwiniętego, na około tej nitki, w kształcie wężownicy. W ten sposób przygotowany lont pokrywają jeszcze warstwą kleju zmieszanego ze sproszkowanym talkiem i wtedy otrzymują lonty białe, używane do zapalania naboi w skałach zupełnie suchych. Dla robót zaś prowadzonych w skałach wilgotnych, lonty pokrywają warstwą smoły i nareszcie dla robót pod wodą, lont okleja się pochewką gutaperkową.

Prędkość palenia się lontów wynosi od 80 ctm. do 1,20 m. na minutę. Jeżeli jednak lont nie jest dobrze zrobiony, jeżeli np. jest zamało ściśnięty, prędkość palenia się może być znacznie większą i wtedy nabój może wystrzelić zawcześnie. Czasami znowu, jeżeli dusząjest przerwaną, prędkość palenia się lontu znacznie się zmniejsza i wybucli naboju bardzo się opóźnia. Takie zaś opóźnienie bywa bardzo często przyczyną nieszczęśliwych wypadków, bo wystrzał następuje wtedy, gdy robotnicy, przeczekawszy chwilę, wracają do przodka, przypuszczając, że on już wcale nie nastąpi. Z tej przyczyny lonty powinny być wyrabiane bardzo starannie i na to należy zwracać szczególną uwagę, zamawiając lonty tylko w fabrykach znanych z dobroci swoich wyrobów.

Wiercenie wydrążeń dla naboi. Chcąc rozsadzić skałę za pomocą materyału wybuchowego, potrzeba najprzód wydrążyć w niej otwór odpowiedniej średnicy i głębokości, następnie go nabić, to jest założyć minę, a wreszcie wywołać wybuch.

Wiercenie wydrążeń może być ręczne albo maszynowe. Wiercenie ręczne uskutecznia się zwykle za pomocą dwóch instrumentów: świdra i młotka, czyli tak zwanego perlika, czasami zaś za pomocą tylko samego świdra.

li'

Świder (fig. 175). Świder przedstawia sztabę żelazną lub stalową, z jednego końca zaostrzoną jak dłuto, a z drugiego zakończoną zaokrągloną główką Forma trzonu może być okrągła lub wielokątna, najporęczniejszy trzon jest kwadratowy, z przytę-pionemi krawędziami.

\1

Fig. 175.

czasu

Jeżeli trzon jest żelazny, końce jego, a mianowicie: ostrze i główka, muszą być na-stalone. Stalowe trzony są bez porównania lepsze od żelaznych, ponieważ te ostatnie, przy uderzeniach młota rozpłaszczają się i pochłaniają część siły uderzenia. Prócz tego żelazne trzony daleko częściej się psują i wymagają nierównie więcej na ich naprawę. Średnica trzonu jest zawsze mniejszą od szerokości ostrza, zwykle ma ona tylko ³/₅ i najwyżej ³/₄ szerokości ostrza. Przy takiej formie świder jest lżejszy, łatwiej wyjmuje się z wydrążenia i miał łatwiej wychodzi. Nareszcie masa instrumentu jest mniejszą, wskutek czego mniej pochłania siły uderzenia.

Ostrze świdra, jak o tern wspominaliśmy opisując wiercenie (str. 30 fig. 40) może być prostolinijne lub wygięte (łukowe), ta ostatnia forma jest bardziej odpowiednią, ponieważ ostrza prosto -

123 —

Unijne po dłuższem użyciu tępią się po rogach i z prostolinijnych przemieniają się w łukowe. Wypukłość łuku zależy od twardości, skały, dla skał twardych łuk robi się więcej płaski, dla skał miękkich bardziej wypukły. Również i kąt ostrości ostrza zależy od twardości skały i zmienia się od 70l! dla skał twardych i do 40" dla skał miękich. Szerokość ostrza nie powinna być nigdy mniejszą nad 20 mm., ponieważ czyszczenie wązkich otworów z miału jest bardzo trudnem.

Długość całego świdra powinna być taką, aby trzon wystawał z otworu przynajmniej na 15 ctm., bo tylko wtedy można go dobrze ręką ująć. Zwykle robotnik zaczyna wiercić wydrążenie krótkim świdrem, mającym 25 do 30 ctm. długości i ostrze którego jest 30 mm. szerokie, następnie bierze średni świder od 50 do 60 ctm. długi, ostrze którego ma28mm. szerokości i nareszcie świder 80 ctm. długi z ostrzem 25 mm. szerokiem.

Wiercenie wydrążeń odbywa się w ten sposób, że robotnik trzyma w lewej ręce świder, a prawą uderza w niego młotkiem. Czasami jeden robotnik trzyma obydwoma rękami świder, a drugi uderza w niego oburącz młotem.

<f^

Ega

Fig. 176.

Fig. 177.

Perlik przy wierceniu wydrążeń używa się taki sam jak i przy robocie żelazkiem. Jest on wygięty w kierunku łuku o promieniu około 50 ctm. (fig. 176), płaszczyzny któremi młot uderza są cokolwiek wypukłe i zrobione w kierunku promienia tego łuku, a krawędzie ich przytępione. Waga młotka od lx/₂ do 3 a nawet i 5 klg. Perlik może być stalowy albo żelazny, w tym ostatnim razie płaszczyzny któremi uderza powinny być nastalone. Niektórzy utrzymują, że przy wierceniu w skałach twardych lepiej uży-Avać lżejszych perlików, bo więcej można zrobić uderzeniami słabsze-mi lecz częstszemi, aniżeli mocne-mi ale rzadszemi. Inni są przeciwnego zdania. Uderzać należy zawsze w sam środek trzona, inaczej świder się odchyla i uderzenie działa już nie tak dobrze.

Jeżeli przy wierceniu wydrążenia pracuje dwóch robotników, z których jeden uderza oburącz perlikiem, w takim razie młot uży-

Gracka (fig. 178), służy do czyszczenia wydrążenia z miału, zbierającego się w niem podczas wiercenia. Jest to pręt żelazny od 6 do 8 mm. gruby, dolny koniec którego zagina się pod kątem prostym i rozpłaszcza, tak, że tworzy łyżkę, a górny od wij a się haczykowato, aby tworzył uszko. Przez uszko przekłada się gałgan, albo pakuły, któremi wyciera się wydrążenie w razie jeżeli zajdzie tego potrzeba.

wa się cięższy od 5 do 10 kg. Młot taki jest prosty nie wygięty (fig. 177).

Wiercenie świdrem i perlikiem. Wybrawszy miejsce dla wydrążenia i oznaczywszy kierunek w jakim ma być zrobione, ściosują trochę skałę tak, aby na pewnej nieznacznej przestrzeni powierzchnia skały była prostopadła do osi mającego się zrobić wydrążenia. Następnie robi się w tern miejscu nie wielkie wgłębienie, w które wstawiają krótki świder. Robotnik trzyma w lewej ręce świder, a prawą uderza perlikiem, albo też jeden z robotników trzyma obydwoma rękami świder, Fig. 178. a drugi oburącz uderza młotem. Po każdem uderzeniu świder należy obrócić około osi, wielkość tego obrotu zależy od twardości skały, im skała jest twardszą, tern wielkość obrotu musi być mniejszą. Ponieważ przy wierceniu na sucho tworzy się bardzo dużo kurzu, działającego szkodliwie na zdrowie robotników, zwykle więc nalewają do otworu trochę wody, dla tego zaś, aby woda się nie rozbryzgiwała, zakrywają go krążkiem z tektury lub wojłoku, w środku którego jest otwór na świder. Woda potrzebna jest jeszcze i dlatego, ponieważ ochładza świder, a prócz tego, z tworzącym się przy wierceniu miałem, daje gęste błoto, które łatwiej się wyjmuje z wydrążenia aniżeli miał suchy. Jeżeli jednak wydrążenie ma być nabite prochem, to dolna jego część wierci się bez wody, aby potem nabój nie odwilgł. Również lepiej jest wiercić bez wody w takich skałach, których miał daje z wodą plastyczne ciasto, bardzo przeszkadzające przy wierceniu.

Jak tylko się zbierze dostateczna ilość miału, co można poznać po tern, że świder zaczyna się z trudnością obracać, należy wydrążenie oczyścić za pomocą gracki.

Wiercenie samym świdrem. Dla wiercenia samym tylko świdrem używają ciężkie świdry, ważące od 8 do 10 klg. Są to okrągłe sztaby żelaza od 1,5 do 2,5 mtr. długie i 35 mm. w średnicy,

końce których są nastalone i zaostrzone. Ostrze jest na jednym końcu albo też na obu końcach.

Dla wiercenia w skałach mniej twardych i zwięzłych, używają się świdry, składające się z żelaznej laski, na dolnym końcu której znajduje się wydrążenie, w które się wkłada stalowy świder. Figura 179 przedstawia taki świder, używany u nas w Dąbrowie do wiercenia wydrążeń w węglu kamiennym.

Laska żelazna 1,50 do 1,80 mtr. długa, w górnym końcu grubsza (35 do 40 mm. w średnicy), w dolnym końcu wydrążenie, zwykle kwadratowe, w które się wkłada świder stalowy od 15 do 35 ctm. długi. Ostrze jego ma formę trójkątną.

Przy wierceniu samym świdrem robotnik trzyma obydwoma rękami świder i podniósłszy go do góry całą siłą uderza o skałę. Przy tym sposobie ostrze otrzymuje całą siłę uderzenia, to też skuteczność pracy robotnika przy wierceniu samym świdrem jest o 25 i nawet do 30$ większą aniżeli przy wierceniu świdrem i młotkiem.

Jeżeli wywiercone wydrążenie ma być nabite prochem i jeżeli w to wydrążenie przez szczeliny przesącza się woda, to dla zapobieżenia, aby nabój prochu nie od-wilgł, należy wydrążenie osuszyć, zatykając szczeliny Fig- 179. suchą gliną. Do tego celu służy zacieracz, przedstawiający pręt żelazny, na dolnym końcu którego jest zaokrąglone zgrubienie (fig. 180) o średnicy cokolwiek mniejszej, aniżeli średnica wydrążenia, a około górnego końca jest oczko, przez które posuwa się sztaba żelazna, najczęściej świder, który w tym razie służy jako rękojeść. W wydrążenie wrzuca się kawałki suchej gliny, a następnie tę glinę przyciska do ścian wydrążenia zaciraczem, uderzając w niego silnie młotem, tak aby glina weszła w szczeliny i zatkała takowe. Jeżeli wydrążenie ma być nabite dynamitem nacieranie ścian gliną jest zbyteczne.    J

Nabijanie wydrążeń prochem. Proch mający być użytym do rozsadzenia skały nie może być wprost U nasypany w wydrążenie Przedewszystkiem należy przy- j^io. rządzić nabój, a dopiero gotowy nabój opuścić do otworu. Naboje przygotowują nasypując proch w papierowa tutkę. Jeżeli wydrążenie jest mokre, papier musi być wysmarowany smołą,

lub jakim innym tłuszczem. Na wielu kopalniach zarząd daje robotnikom gotowe tutki.

wa-

Ilość prochu jaka się używa dla jednego naboju bywa bardzo rozmaitą, co zależy od twardości skały i innych miejscowych runków, wogóle jednak można powiedzieć, że waga prochu w naboju zmienia się od 50 do 500 gramów, a czasami i więcej. W proch wstawia się lont.

Lont powinien wchodzić prawie do połowy długości naboju, a dlatego aby się lepiej trzymał, na końcu jego robią węzełek. Wierzchnia część pochwy przywiązuje się nitką do lontu i tak przyrządzony nabój opuszcza się ostrożnie na dno wydrążenia.

Przybitka. Powyżej naboju robi się tak zwana przybitka. Na przybitkę należy używać miału ze skał miękkich nie zawierających kwarcu, które, przy uderzeniu żelaznym instrumentem, nie dają iskry. Najlepszą jest glina, lub wysuszony ił, używają także ziemię, miał węglowy i t. p. Aby złagodzić uderzenia przy ubijaniu, na nabój kładą trochę pakuł, mchu lub siana, a następnie dopiero sypią przybitkę. Przybitkę nasypują trzymając lont w ręku w małych ilościach i zpoczątku bardzo ostrożnie ubijają, a następnie gdy ilość jej zwiększy się, ubija się coraz silniej, aby szczelnie wypełnić wydrążenie aż do samego wierzchu.

s:

Stempor (fig. 181). Stempor służy do ubijania przybitki. Jest to sztaba żelazna okrągła, u dołu grubsza i mająca w dolnej części żłobek, w który wchodzi lont. U nas w zagłębiu Dąbrowskiem używają stemporów na przeciwległym końcu których zrobiona jest gracka.

Ir-

Fig. 181. Fig. 182.

Na przybitkę nie należy nigdy używać okruchów ostrokańczastych, aby nie przeciąć lontu, bo wtedy ogień nie dostałby się do prochu i nabój byłby stracony. Długość przybitki powinna się równać conajmniej podwójnej długości naboju. Lont musi wystawać po nad przybitkę, a długość jego powinna być tak obliczoną, aby robotnik zapala-jący go zdążył się ukryć w bezpieczne miejsce wprzódy, aniżeli nabój wystrzeli. Koniec lontu, przed zapaleniem go, rozcina się na 2 ctm. tak, aby rozcięcie sięgało do rdzenia prochowego i wsypuje się wnie trochę miałkiego prochu.

Figura 182 przedstawia wydrążenie nabite prochem, wraz z lontem i przybitką. Jeżeli nabój był dobrze założony, skała po wystrzale powinna być oderwaną aż do samego dna wydrążenia.

Czasami się zdarza, że nabój nie wystrzeli, co może pochodzić tylko od uszkodzenia lontu. Jeżeli w loncie był przerwany tylko rdzeń prochowy, w takim razie ogień może się przedostać do prochu po nitce bawełnianej, co wywoła znaczne opóźnienie wystrzału. Dlatego też w razie jeżeli nabój zaraz nie wystrzeli, nie należy podchodzić do przodka wcześniej jak po upływie jednej godziny. Jeżeli zaś nabój nie wystrzelił i po upływie godziny, w takim razie należy obok wywiercić nowe wydrążenie w takim kierunku, aby przy wybuchu naboju w tern wydrążeniu nabój z poprzednio zrobionego wydrążenia wyleciał. Wykręcanie niewystrzelonych naboi jest bezwarunkowo wzbronionem, a jeżeli konieczność wymaga wyjęcia niewystrzelonego naboju, w takim razie wprzód aniżeli wyjmować przybitkę należy zalać nabój wodą.

//

Nabijanie wydrążenia dynamitem. Przy nabijaniu dynamitem należy odróżniać nabijanie wydrążeń suchych i wydrążeń mokrych. Suche wydrążenia nabijają się nastąpującym sposobem. Na dno wydrążenia starannie oczyszczone od miału opuszcza się ostrożnie nabój dynamitu, a następnie przyciska się go silnie stem-porem drewnianym (nie żelaznym) tak długo, aby papier pergaminowy, w który dynamit jest zawinięty pękł, a nabój dynamitu rozpłaszczył się i szczelnie wypełnił wydrążenie. Następnie, jeżeli tego zachodzi potrzeba, opuszcza się drugi nabój, z którym postępuje się zupełnie tak samo jak z pierwszym, a potem i trzeci, aż dopóki nabój nie otrzyma potrzebnej długości. Należy jednak pamiętać, że całkowity nabój w żadnym razie nie powinien zajmować więcej miejsca, jak x/₃ głębości wydrążenia. Na wierzch wkłada się nabój wybuchowy, który przyrządza się w sposób następujący. Ucina się prostopadle do osi kawałek lontu odpowiedniej długości i wstawia się go w kapiszon tak, aby rdzeń prochowy dotykał się masy wybuchowej w kapiszonie; a następnie zaciska się za pomocą szczyp-czyków (fig. 188) ścianki kapiszona, powyżej masy wybuchowej, w ten sposób, aby lont nie mógł się wyślizgnąć (fig. 184). Tak przygotowany lont z kapiszonem wstawia się w mały nabój dyna-• mitu (fig. 185). W tym celu odkrywa się z jednego końca pochewkę pergaminową, w którą dynamit jest zawinięty, robi się za pomocą drewnianego wałeczka wgłębienie w dynamicie takiej średnicy jak średnica kapiszona i wstawia się w to wgłębienie kapiszon

z lontem. Kapiszon powinien być wstawiony tylko tak głęboko, aby górna jego część wystawała z masy dynamitu. Ostrożność ta jest niezbędną, ponieważ gdyby lont dotykał się masy dynamitu,

ó>

jf

mm

Fig. 188.

Fig. 184.

'y irai > t

_A    * '

lllfe

Fig. 185.

ten ostatni mógłby się zapalić wprzódy aniżeli ogień dostałby się do masy wybuchowej w kapiszonie, to jest wprzódy aniżeliby nastąpił wybuch masy w kapiszonie, a wtedy nabój dynamitu mógłby się spalić bez wybuchu. Po wstawieniu kapiszona w dynamit, przywiązuje się odgiętą pochewkę pergaminową do lonta w ten sposób, aby lont nie mógł już zmienić swego położenia. Figura 185 przedstawia gotowy nabój wybuchowy w przecięciu podłużnem.

W ten sposób przygotowany nabój wybuchowy opuszcza się do wydrążenia, ale się go nie rozpłaszcza, aby zanadto nie wcisnąć kapiszona w masę dynamitu.

Powyżej naboju wybuchowego nasypują warstwę (około 10 ctm. grubą) drobnego piasku lub ziemi, nie ugniatając i nie ubijając jej wcale, a resztę wydrążenia aż do wierzchu zapełniają gliną, którą się tylko lekko i ostrożnie ugniata. Ubijanie przybitki stemporem lub nawet silne jej ugniatanie zabrania się, gdyż kapiszon mógłby być całkowicie wciśnięty w masę dynamitu.

Długość lontu, podobnie jak i przy nabijaniu prochem, oblicza się stosownie do czasu, jaki robotnik potrzebuje na ukrycie się przed wybuchem w miejscu bezpiecznem. Przed zapaleniem koniec lontu rozcina się tak, aby rozcięcie doszło do prochowego rdzenia i wsypuje się w nie trochę prochu miałkiego.

Nabijanie mokrych wydrążeń. Jak wiadomo woda, działając na dynamit Nobla, wydziela z niego nitroglicerynę. Jeżeli więc j ako materyał wybuchowy używa się dynamitu kizelgurowego i szczególnie jeżeli wystrzał ma być dany nie w tej chwili po nabiciu wydrążenia, dynamit musi być zabezpieczonym od działania wody. W tym celu nabój dynamitowy umieszcza się w pochwie, która wody nie przepuszcza i naturalnie już się go uie rozgniata stempo-rem. Jako pochew może służyć papier pergaminowy, wysmarowany na zewnątrz maścią, jaką się otrzymuje rozpuszczając kalafonię w spirytusie. Wtedy bierze się odrazu dostatecznie długi nabój i cały okleja w pochwę, a na wierzch nakłada się nabój wybuchowy, także oklejony w nieprzepuszczalną pochwę. Szczególnie potrzeba zabezpieczyć kapiszon, aby nie zamokła masa piorunująca, jaką jest napełniony. W podobnym wypadku po zaciśnięciu pochewki kapiszona na lont, brzegi jej starannie zasmarowuje się pastą, smołą, łojem lub wyżej wspomnianą maścią. Również leży wypełnić tą samą maścią i szparę jaka się pozostaje, po przywiązaniu lontu, pomiędzy brzegami pochwy, w którą jest owinięty nabój wybuchowy.

na-

Zabezpieczenie dynamitu od działania wody jest niezbędne dla uchronienia się od nieszczęśliwego wypadku. AV kopalni Rheinpreussen, po rozsadzeniu skały dynamitem, pozostała się jeszcze nieoderwàna część wydrążenia, w którem nabój był osadzony, robotnik chcąc zmierzyć jego głębokość, opuścił na dno żelazną grackę, lecz w tej chwili nastąpił wybuch. Jak się okazało, na dnie wydrążenia zebrała się nitrogliceryna, która wyciekła z naboju dynamitu i wybuchła wskutek uderzenia gracką. Z tych powodów, jeżeli tylko nabój dynamitu ma pozostawać dłuższy czas pod wodą, lepiej jest nie używać dynamitu kizelgurowego, a tylko żelatynę wybuchającą, lub też dynamit żelatynowy, na który woda wcale nie działa. Należy jednak zwrócić uwagę, że przy użyciu żelatyny wybuchowej, nabój wybuchowy nie może być nigdy zrobiony z tej żelatyny, bo wkładanie kapiszona i lontu w żelatynę wybuchową przedstawiałoby zbyt wielkie niebezpieczeństwo. Nabijając więc wydrążenie żelatyną wybuchową, nabój wybuchowy należy zrobić z dynamitu kizelgurowego, zabezpieczając go od działania wody, albo też z dynamitu żelatynowego. Nareszcie sprzedają się już gotowe naboje wybuchowe, które tern się odróżniają od zwykłych naboi, że w nich już jest zrobione wgłębienie dla kapiszona. Jeden koniec pochewki, w których te naboje już się sprze-

Górnictwo.

dają, jest zabarwiony na kolor czerwony i ten właśnie koniec należy odwinąć, bo pod nim jest zrobione wgłębienie. W takiem wgłębieniu jest umocowana rurka z blachy ołowianej i w nią się wkłada kapiszon. Przy rozsadzaniu skał żelatyną wybuchową lepiej używać podwójnych kapiszonów, napełnionych dwa razy większą ilością masy wybuchowej aniżeli zwykłych.

Nabijanie zamarzłym dynamitem. Wyżej podaliśmy sposób odtajania zamarzniętego dynamitu, czasami jednak roboty zdarza się prowadzić w miejscu tak zimnem, że dynamit wprzódy zamarznie aniżeli nabój będzie wystrzelony. W podobnych wypadkach odgrzewanie dynamitu nie na wieleby się przydało, należy więc nabijać dynamitem skrzepłym, czyli jak mówią w G-alicyi, nabijać na t w ar do.

W tym razie ostrożność powinna być podwójna, ponieważ, jak wiadomo, przy krzepnięciu dynamitu, czasami wydziela się z niego nitrogliceryna, wskutek czego dynamit robi się w najwyższym stopniu niebezpiecznym. Naboje dynamitu zamarzłego należy opuszczać w wydrążenie bardzo ostrożnie i nakładać luźno jeden na drugi, aż póki nabój nie będzie dostatecznie długim. Rozpłaszczanie skrzepłego dynamitu stemporem musi być jak najsurowiej wzbronionem. Nabój wybuchowy nie może być zrobiony z zamarzniętego dynamitu, na opuszczony więc do wydrążenia skrzepły dynamit nakłada się specyalny nabój wybuchowy (o jakim była mowa przy nabijaniu żelatyną wybuchową), z podwójnym kapiszonem. W braku specyalnych naboi wybuchowych można zrobić nabój wybuchowy ze zwykłego miękiego dynamitu, w każdym jednak razie dla pewności kapiszon musi być pod wojny.-

Jeżeli dla jakichkolwiek przyczyn nabój dynamitu nie wystrzelił, to wiercą obok nowe wydrążenie i nabijają go dynamitem, starając się nowy nabój umieścić w takiej odległości, aby przy jego wystrzale nastąpił wybuch i wprzód założonego.

Zapalanie naboi elektrycznością. Zapalanie naboi sposobem zwykłym, za pomocą lontu, jest zawsze połączone z wiel-kiem niebezpieczeństwem dla uskuteczniającego tę czynność robotnika, to też jeszcze w końcu zeszłego wieku starano się zastosować do tego celu elektryczność. Elektrycznością nabój zapala się z takiej odległości, na której materyał wybuchowy przestaje już być niebezpiecznym, a prócz tego unika się dymu i swędu, jaki zawsze wydają lonty, przy ich paleniu się. Natychmiast po wystrzale można podejść do przodku, będąc pewnym, że żaden z naboi niespodziewanie nie wybuchnie, co zdarza się bardzo często przy zwykłym sposobie zapalania, wskutek opóźnienia się palenia lontu. Nareszcie zapalanie naboi elektrycznością ma tę wyższość, że można spowodować jednoczesny wybuch kilku naboi założonych obok siebie, co znacznie zwiększa skuteczność działania materyału wybuchowego.

Naboje mogą być zapalone elektrycznością dynamiczną, za pomocą stosu lub cewki Ruhmkorff’a, lub też elektrycznością statyczną, za pomocą maszynki elektrycznej. Przyrządy indukcyjne nie weszły w użycie, ponieważ dają zbyt małe napięcie (przyrząd Bréguet’a). Z pomiędzy zaś maszynek elektrycznych jedną z lepszych jest maszynka Bornhardt’a, przedstawiona na figurach 186,

mi

Fig. 186.

187 i 188. Dwa krążki F, z twardego kauczuku (fig. 187), śą osadzone na żelaznej osi a, na której, na zewnątrz pudła, jest osadzone koło zębate ó, które się wprowadza w ruch za pomocą drugiego koła zębatego, poruszanego korbąm. Wprowadzone w ruch krążki F trą się o futrzane poduszki R (fig. 186), umocowane po obudwu stronach krążków i przyciskane do nich za pomocą sprężyn H. Elektryczność ujemna, wywołana przez tarcie, przechodzi przez przewodniki 1 do kondensatorów L, przedstawiających zwyczajne butelki Lejdejskie, z grubego szkła. Dla wyładowania kondensatora służy wyładowywacz g (fig. 186), który przy naciśnięciu guzika k przychodzi w zetknięcie z gałką kondensatora (linią kropko-

— 132

waną pokazane jest położenie wyładowywacza, gdy się dotyka gałki kondensatora). Kółko tl jest połączone z zewnętrzną stroną butelki, a kółko c komunikuje się z wyładowywaczem. Dla spraw-

WMi

tel

lii

IWr •' 'iiiinü

Fig. 187.

dzenia czy maszynka dobrze działa, około a; jest skala z 15 metalicznych guzików, które mogą się łączyć z kółkami c d za pomocą

ctK- i*..,, fcrlu.

j> )

łańcuszków. Jeżeli po zrobieniu przez koło gutaperkowe F 15 do 20 obrotów i po naciśnięciu guzika Zr, iskra przeskakuje z jednego guzika na drugi, to znaczy, że maszynka działa dobrze. Cały przyrząd, dla uchronienia go od wpływu wilgotnego powietrza, umieszcza się w hermetycznie zamkniętej skrzynce, wewnątrz której wl (fig. 187), znajdują się naczynia napełnione ciałami chciwie pochłaniającemi wilgoć.

Fig. 188.

Maszynki takie bywają dwojakiego rodzaju, mała maszynka o jednym krążku waży 12 klg., ma wymiary: 0,50x0,1^X0,34 m. i daje iskrę od 45 do 50 mm. długą. Większa maszynka z dwoma krążkami o średnicy 0,30 m. i z dwoma kondensatorami daje iskrę długości od 70 do 90 mm., waży 19 klg. Jej wymiary: 0,54 X 0,27 x 0,40 m.

Przewodniki elektryczności idą od maszynki do nabitego wydrążenia, a jeżeli ma być wywołany jednoczesny wybuch kilku nabitych wydrążeń, to naboje w tych wydrążeniach łączą się z sobą przewodnikami pośrednimi. W chodnikach suchych przewodniki robią z drutu żelaznego, w chodnikach zaś wilgotnych, a szczególnie w szybach, należy używać drutów miedzianych w gutaperkowej pochewce. Przy nieznacznej długości przewodnika, robi się go z drutu 1 mm. grubego, jeżeli długość przewodnika dochodzi 250m., biorą drut 2 mm. gruby, przy długości300 m.—2,5 mm. gruby. Dla podtrzymania przewodników służą izolatory, które się przytwierdzają do obudowy zwykle do kap, a tam gdzie niema obudowy, do umyślnie w tym celu postawionych stempli, w odległości 100 m. jeden od drugiego. Najdogodniejsze izolatory są Bornhardfa, są to świderki z rączką rogową, na której jest wyżłobiony rowek dla drutu przewodnika.

II

iii

Przewodniki pośrednie robią z takich samych drutów jak i główne, tylko daleko cieńszych, od 0,5 do 1 mm. grubości.

Fig. 190.

Fig. 189.

.ur-j

■■m

■m

Fig. 191.

Lont elektryczny (fig. 189) przygotowuje się następującym sposobem. Na dnie miedzianej pochewki dd, podobnie jak w zwyczajnym kapiszonie umieszcza się rtęć piorunującą, a powyżej masę wybuchającą, łatwo zapalną, złożoną z mieszaniny równych części chloranu potażu i siarku antymonu. W tę masę ustawia się zagięte końce miedzianych drucików a />, tak aby odległość między nimi wynosiła '/₄ mm., a reszta aż do wierzchu zapełnia się masą izolującą c, złożoną z siarki i szkła tłuczonego, w ten sposób, że masa wystaje ponad miedzianą pochewkę d. Druciki a !> są oklejone gutaperką, albo też, jeżeli wydrążenie jest suche, to je wkładają między dwie cienkie deseczki drewniane, które się z sobą sklejają (fig. 190). AV deseczkach zrobione są dla drucików rowki.

Jeżeli skały mają być rozsadzane prochem, w takim razie kapiszon jest niepotrzebny, bo proch wybucha od samej iskry eler ktrycznej.

Jeżeli kilka naboi ma być wystrzelone jednocześnie, w takim razie łączą je z sobą przewodnikami pośrednimi, jak wskazuje figura 191.

Ogólne uwagi o urabianiu skał materyałami wybuchowymi. Gazy wytworzone przez spalenie się materyału wybuchowego działają na masę skały otaczającej nabój z jednakową siłą we wszystkich kierunkach, spękanie więc następuje w tern miejscu, gdzie skała przedstawia najmniejszy opór sile rozrywającej, to jest w kierunku tej ściany, która była najbardziej obnażoną. Jeżeli część skały, mająca być oderwaną, nie jest należycie obnażoną, szczególnie też przy robocie prochem, nabój może wystrzelić jak armata, nie rozrychlając wcale skały. Tak np. nabój prochu włożony w wydrążenie przedstawione na fig. 192, wyrzuci tylko przybitkę, nie

.A. à

3.

M,

Fig. 192.

Eig. 193.

rozsadzając skały i dlatego aby część skały oderwać, potrzeba naprzód założyć nabój w niewielkie wydrążenie JVs 1, a następnie kiedy skała będzie już dostatecznie obnażoną, rozsadzać ją zapomocą nabojów założonych w głębsze wydrążenia «Ns 2 u N° 3 (fig. 193).

Na skuteczność działania materyału wybuchowego bardzo wielki wpływ wywiera głębokość i kierunek wydrążenia dla nabojów. Wogóle im skała jest twardszą i mniej obnażoną, tem wydrążenie dla naboju musi być mniej głębokie, jego kierunek bardziej równoległy do płaszczyzny obnażonej ściany, a nabój użyty do rozsadzenia silniejszy.

Dno wydrążenia, w którem jest osadzony nabój, nigdy nie powinno dochodzić do płaszczyzny zetknięcia się warstw dwóch różnych skał, lub wogóle do szczeliny, bo część gazów uszłaby w szczelinę i nabój nie wywarłby należytego skutku. Jeżeli nabój jest założony w pewnej odległości od szczeliny, lub od płaszczyzny uwarstwienia, on rozkruszy skałę do samej szczeliny, lub do samej płaszczyzny uwarstwienia. Tak np. nabój założony w wydrążeniu a rozkruszy skałę do płaszczyzny uwarstwienia (fig. 194).

Struktura skały, a szczególnie płaszczyzny uwarstwienia mają nadzwyczaj wielkie znaczenie przy urabianiu skał materyałami wybuchowymi. Płaszczyzny uwarstwienia są jednocześnie płaszczyznami najmniejszego oporu, umiejętne więc z nich korzystanie znakomicie może zwiększyć skuteczność działania naboju i to tern bardziej, im urabiana skała jest twardszą, a uwarstwienie wyraźniejsze. Najdogodniejsze uwarstwienie jest wtedy, gdy urabiane skały mają stromy upad przy średniej grubości warstw.

ojgi

.v\

LWU..

Fig. 194.

Wydrążenia dla naboi idące w kierunku z dołu do góry, przy wierceniu których robotnik uderzając młotem robi rucli wahadłowy, są do roboty najdogodniejsze, bo z nich nietylko, że miał wysypuje się sam przez się, a więc nie traci się czasu na czyszczenie otworu, ale prócz tego dłuto ciągle uderza w skałę nie pokrytą miałem, a więc każde uderzenie działa daleko lepiej. Dla wiercenia ich jednak trzeba mieć dużą wprawę. W ten sposób wiercą otwory dla nabojów robotnicy włoscy, używając przy tej robocie ciężkich młotów.

Naboje założone w piętrze wogóle działają lepiej aniżeli naboje założone w spodku, bo do siły materyału wybuchowego dołącza się jeszcze siła ciężkości. Powiadamy, że nabój wziął dobrze, jeżeli skała została oderwaną do dna wydrążenia. Jeżeli wydrążenie, w którem był osadzony nabój, nie zostało oderwane do dna, to znaczy, że opór był za wielki, a więc albo nabój był za słaby, albo też kierunek lub głębokość wydrążenia źle utrafione. Jeżeli odstrzelone części skały zostały odrzucone daleko, to znaczy, że nabój był za silny, a więc część siły zużyta na przerzucenie oderwanej masy skały była zużyta bezpożytecznie.

Dokładne obznajmienie się z prawidłowem użyciem materya-łów wybuchowych przy urabianiu skał może być nabyte tylko własną praktyką i doświadczeniem. Jest ono niezbędnem zarówno dla robotnika jak i dla kierującego robotami, dla pierwszego aby potrafił przy najmniejszej pracy i użyciu najmniejszej ilości ma-teryału wybuchowego osiągnąć jak najlepsze rezultaty, dla drugie* giego, aby dokładnie mógł sądzić o pilności robotnika i o tych trudnościach, jakie on musiał przezwyciężyć, wykonywując daną mu robotę, to jest, aby umiał należycie ocenić robotę górnika.

Materyały wybuchowe używane w kopalniach, w których się wydzielają gazy wybuchające. Użycie materyałów wybuchowych w kopalniach, w których wydzielają się gazy, było zawsze najczęstszą przyczyną nieszczęśliwych wypadków, bo przy wybuchu naboju następował bardzo często i wybuch gazów. Od dawna więc starano się zastąpić materyały wybuchowe innymi środkami. W tym celu posiłkowano się wyżej przez nas opisanymi klinami iglicowymi (patrz str. 111). Próbowano także używać, chociaż z niezbyt wielkim skutkiem, naboi przyrządzonych z wapna niegaszonego, korzystając z jego własności, że ono bardzo chciwie łączy się z wodą i wtedy znacznie powiększa swoją objętość. Naboje z wapna niegaszonego wstawiono w wydrążenie, a następnie robiono szczelną przybitkę, wstawiwszy wprzódy rurkę żelazną, przez którą wtłaczano wodę. Próbowano jeszcze rozsadzać skały ściśnionem powietrzem; wodorem, który otrzymywano wrzucając do wydrążenia cynk i nalewając wody zakwaszonej kwasem siar-czanym; a także i dwutlenkiem węgla, otrzymywanym działaniem kwasu solnego na wapień i t. p. Wszystkie te jednak środki okazały się zbyt kosztownymi, a rezultaty jakie otrzymywano niebyły zadawalniaj ące.

Ostatnimi czasy we Prancyi, w Anglii, Prusach, Austryi i Saksonii utworzone były komisye dla zbadania warunków, przy jakich materyały wybuchowe mogą być używane w atmosferze zawierającej większą lub mniejszą ilość gazu kopalnianego. Dzięki pracom tych komisyi, a głównie dzięki pracom pp. Mallard’a i Le Chatelier’a, którzy byli członkami komisyi francuskiej, kwestya została rozwiązaną dosyć szczęśliwie, bo zaczęto używać nowych materyałów wybuchowych, które wprawdzie nie dają jeszcze bezpieczeństwa zupełnego, jakiego oczekiwać trudno, w każdym jednak razie oddają niemal tak wielkie usługi, jak i lampy bezpieczeństwa.

Doświadczenia Mallard’a i Le Chatelier’a dowiodły, że mieszanina powietrza z gazem kopalnianym, która się zapala przy tern- • peraturze 650" C., nie zapala się przy wybuchu naboju, przygotowanego z materyału wybuchowego, którego temperatura palenia jest daleko wyższą aniżeli 650°. Pochodzi to, z jednej strony, wskutek własności gazu kopalnianego, który na swoje zapalenie się potrzebuje pewnego czasu, kilkunastu lub więcej sekund, a z drugiej wskutek nadzwyczajnej szybkości, z jaką się spalają materyały wybuchowe, działające raptownie.

Widzieliśmy wyżej, że szybkość z jaką się spala proch jest bez porównania mniejszą od szybkości z jaką się spala dynamit przy jego wybuchu.

Przy wybuchu prochu tworzą się gazy, temperatura których jest wyższą aniżeli 2000u C. Ponieważ zaś te gazy wydzielają się pod ciśnieniem stosunkowo niewielkiem, a więc przy rozszerzaniu się nie tracą zbyt wiele ciepła i ochładzają się głównie wskutek zmieszania się z atmosferą żewnętrzną. Naturalnie, że gazy te mieszając się z powietrzem kopalnianem, oddają mu swoje ciepło, tym więc sposobem, przy wybuchu naboju prochu, powietrze kopalniane nietylko, że z łatwością może być nagrzane do temperatury wyższej aniżeli 650°, ale jeszcze może taką temperaturę utrzymać w ciągu kilkunastu a nawet i kilkudziesięciu sekund, to jest czasu zupełnie wystarczającego na to, aby gaz kopalniany mógł się zapalić. Nareszcie przy wybuchu naboju prochu może się zdarzyć, że gazy wysadzą przybitkę wprzódy aniżeli nastąpi całkowite spalenie się prochu w naboju. W takim razie płomień palącego się prochu może przyjść w bezpośrednie zetknięcie się z gazem kopalnianym i naturalnie zapali go.

Zupełnie co innego ma miejsce przy wybuchu naboju dynamitu i wogóle materyałów wybuchowych działających raptownie. Przy wybuchu dynamitu cała ilość materyału wybuchowego zawartego w naboju odrazu się spala i przechodzi w gaz, powstaje więc, w jednej chwili, ogromna ilość gazów i pod nadzwyczajnie Wysokiem ciśnieniem. Wytworzone gazy, wskutek swej ogromnej prężności, natychmiast bardzo gwałtownie się rozszerzają, przyczem ciepło przechodzi w pracę, chociaż więc temperatura wybuchu jest bardzo wysoką, to jednak mieszanina gorących gazów z powietrzem tworzy się tak szybko, że gaz kopalniany nie nagrzewa się do temperatury G50°, a jeżeli się i nagrzewa, to na czas tak krótki, że nie zdąży się zapalić.

Naturalnie, że im większy będzie nabój dynamitu, tein, po jego wybuchu, wytworzy się większa ilość gorących gazów, a więc powietrze w wyrobisku, w którem dano wystrzał, bardziej się na-grzeje i temperatura jego przez dłuższy czas pozostanie wyższą. Zkąd wypada, że im waga dynamitu w naboju jest większą, tern niebezpieczeństwo zapalenia się gazu kopalnianego jest większe, czyli, że waga naboju nie powinna przechodzić pewnych granic.

Wszystkie te dane były sprawdzone przez komisyę francuską, która na zasadzie przeprowadzonych doświadczeń, przyszła do wniosku, że zwyczajny proch czarny nie może być używany bez niebezpieczeństwa w atmosferze zawierającej gaz kopalniany. Co się zaś tyczy dynamitu, to użycie jego przedstawia stosunkowo bardzo niewielkie niebezpieczeństwo, z warunkiem jednak, że nabój będzie szczelnie wypełniał dno wydrążenia i że przybitka będzie bardzo starannie zrobioną. Ponieważ jednak nie można mieć nigdy pewności, że te warunki będą ściśle wypełnione, należy się zwrócić do innych materyałów wybuchowych. Jako zaś takie materyały, które mogą dać jeżeli nie zupełne bezpieczeństwo, jakiego oczekiwać niepodobna, to przynajmniej bezpieczeństwo względne, ko-misya wskazała na mieszaninę azotanu amonii z nitrogliceryną, ni-trobenzyną, nitronaftaliną lub bawełną strzelniczą.

Na zasadzie takiego orzeczenia komisyi, we Francyi 1-go sierpnia 1890 r. zostało wydanem prawo, mocą którego w kopalniach z gazami wybuchającemi dozwala się użycie tylko nowych materyałów wybuchowych, które powinny odpowiadać następującym warunkom:

Produkta powstające przy wybuchu naboju nie powinny zawierać żadnego z ciał palnych, jak wodor, tlenek węgla, węgiel w stanie twardym i t. p.

Temperatura wybuchu naboi używanych do robót w samym pokładzie węgla nie powinna przewyższać 1500" C., a temperatura wybuchu naboi używanych przy robotach w skałach płonnych nie powinna być wyższą nad 1900° C.

Od tego czasu zaczęto wyrabiać we Francyi nowe materyały wybuchowe, zwane mat ery (tłami wybuchowymi bezpiecznymi (explosifs de sûreté), z pomiędzy których najczęściej są używane grizu-tyna i grizunit.

Grizutyna. Grizutyna składa się głównie z azotanu amonii i nitrogliceryny, z niewielką domieszką bawełny strzelniczej, lub nitrocelulozy. Grizutynę wyrabiają dwojakiego rodzaju: jedna używa się do robót w węglu, a druga przy robotach w skałach płonnych.

Gryzutyna używana przy robotach w węglu ma 2 odmiany. Pierwsza zawiera:

. . 88,00 . . 11,76 0,24 1440°

azotanu amonii . nitrogliceryny bawełny strzelniczej tamperatura wybuchu .

Druga odmiana zawiera:

azotanu amonii .... 87,00

trzynitronaftaliny .    .    .    4,5

temperatura wybuchu .    .    I486⁰

.    . 91,50

Grizunit używany dla robót w skałach płonnych zawiera: azotanu amonii .

8,50

nitrogliceryny ....    12,00

nitrocelulozy.....

temperatura wybuchu .

Grizutyna używana przy robotach w skałach płonnych ma

1,00

1450°

również 2 odmiany, pierwsza z nich zawiera: azotanu amonii .

.    .    70,00

nitrogliceryny . bawełny strzelniczej temperatura wybuchu . Druga odmiana zawiera:

azotanu amonii .

0,90

1840°

:£> CO

nitrogliceryny ....

nitrocelulozy.....

temperatura wybuchu .

Grizunit. Grizunit przedstawia mieszaninę azotanu amonii z dwunitronaftaliną, albo z trzynitronaftaliną.

Grizunit używany przy robotach w pokładzie węgla ma skład następujący:

1,00

1860”

azotanu amonii ....    95,5

dwunitronaftaliny . temperatura wybuchu .    .    1890°

Ogólna ilość nowych materyałów wybuchowych, zużywanych obecnie we Francyi, jest bardzo znaczną, bo dochodzi do 400000 kg. rocznie. Użycie ich nie przedstawia żadnych trudności, jak również i nie powiększa kosztów własnych produkcyi. Co się zaś tyczy rezultatów z punktu widzenia bezpieczeństwa, takowe są zupełnie zadawalniające, bo dotąd zauważono dopiero jeden wypadek zapalenia się gazu kopalnianego, spowodowany użyciem nowych materyałów wybuchowych. Żadnego zaś nieszczęśliwego wypadku z ludźmi, od czasu wprowadzenia nowych materyałów wybuchowych, w kopalniach w których wydzielają się gazy, nie było.

Lonty do zapalania naboi przedstawiają także w kopalniach z gazami wybuchającymi bardzo wielkie niebezpieczeństwo. Jeżeli bowiem w rdzeniu lontu znajdzie się wypadkiem grubsze ziarnko prochu, nastąpi mały wybuch, który może spowodować pęknięcie zewnętrznej powłoki i wtedy ogień przedostanie się na zewnątrz.

Dlatego też w kopalniach z gazami wybuchającymi użycie zwyczajny cl) lontów osmołowanych nie może być dopuszczone. Lonty dla kopalń z gazami muszą być wyrabiane bardzo starannie, proch dla rdzenia musi być bardzo miałki, dobrze roztarty, a prócz tego rdzeń musi być powleczony co najmniej potrójną, a lepiej jeszcze poczwórną pochewką.

Lonty takie robotnicy zapalają zwykle za pomocą krzesiwka i hubki, a czasami za pomocą cienkiego drucika żelaznego, który rozpalają nad lampką, wstawiając drucik w oczko siatki. Żaden jednak z tych sposobów nie może być uważanym jako bezpieczny, daleko więc lepiej zapalać naboje za pomocą elektryczności. Dla bezpieczeństwa lont biorą długi, tak aby koniec jego, który ma być zapalonym, dosięgał spodku chodnika, ponieważ gaz kopalniany, jako lżejszy, zbiera się w górnej części chodnika.

Mówiliśmy, że dla złagodzenia uderzeń stempora, na nabój kładą czasami trochę pakuł, mchu, siana lub papieru, a dopiero na to nasypują przybitkę, ten sposób nabijania w kopalniach z gazami powinien być bezwarunkowo wzbronionym, ponieważ, przy wybuchu naboju, siano, pakuły, lub papier mogą się łatwo zapalić płomieniem i następnie, będąc wyrzucone na zewnątrz, zapalić gazy kopalniane.

Dla tej. samej przyczyny w kopalniach z gazami nie należy używać na przybitkę miału węglowego.

Nieszczęśliwe wypadki, zdarzające się przy urabianiu skał materyałami wybuchowymi. Zastosowanie materyałów wybuchowych do robót górniczych wywokdo cały szereg nieszczęśliwych wypadków, dla uniknięcia których niezbędnemi są pewne środki ostrożności.

Najczęstsze przyczyny wypadków są następujące:

Podczas ubijania przybitki stempor, uderzając o twardą skałę, może dać iskrę, od której nastąpi wybuch naboju. Taki wypadek często się zdarza, jeżeli proch nasypuje się wprost do wydrążenia, bo wtedy ziarnka prochu łatwo mogą przylgnąć do ścian. Aby tego uniknąć, proch należy sypać w tutki papierowe i dla przybitki używać tylko skał miękich, które przy uderzeniu żelaznym instrumentem iskry nie dają.

Czasami wystrzał naboju wskutek wadliwego urządzenia lontu, lub dla jakichkolwiek innych przyczyn, opóźni się i następuje wtedy, gdy robotnicy wrócili do przodka, przypuszczając, że on już nie ïiastapi. Aby podobnego wypadku, niestety bardzo często się wydarzającego, uniknąć, nie należy podchodzić do przodka wcześniej, jak po upływie jednej godziny. Jeżeli zaś wystrzał nie nastąpi i po upływie godziny, w takim razie, w blizkości nie wystrzelonego naboju, należy wywiercić nowe wydrążenie w takim kierunku, aby wybuch naboju w tern wydrążeniu rozsadził i wydrążenie, w któ-rem znajduje się nabój niewystrzelony. Jeżeli wydrążenie było nabite prochem, niewystrzelony nabój wypadnie, jeżeli zaś było bite dynamitem, to od wstrząśnienia wywołanego wybuchem 2-go naboju wystrzeli i pierwszy. Nowe wydrążenie powinno być zrobione w odległości co najmniej 20 ctm. od starego, a jeżeli wydrążenie było nabite dynamitem, to co najmniej 25 ctm.

na-

Nie należy nigdy założonego naboju wyświdrowywać, bo z wywierconych w ten sposób naboi co najmniej połowa wybucha podczas wiercenia. Jeżeli zaś zachodzi konieczna potrzeba wyjęcia naboju prochu, który nie wystrzelił, w takim razie przedewszystkiem należy go zalać wodą, a dopiero przybitkę wyjmować.

Jeżeli nabój wystrzelił jak armata, nie rozsadziwszy skały, w takim razie nie należy tegoż samego wydrążenia nabijać po raz drugi, a tern bardziej nie należy go pogłębiać, bo na dnie wydrążenia mogła się zostać niespalona część materyału wybuchowego, która może się zapalić podczas wiercenia. Jeżeli zaś to samo wydrążenie musi być powtórnie nabite, w takim razie na dnie jego trzeba wprzódy włożyć trochę tłustej plastycznej gliny, a dopiero potem ostrożnie żałożyć nabój.

Jeżeli przy wybuchu naboju skała nie została rozsadzoną do dna wydrążenia i jeżeli toż samo wydrążenie ma być przedłużone dla osadzenia w niem nowego naboju, to przy wierceniu go należy zachować te same środki ostrożności jakie opisaliśmy wyżej. W kopalniach, gdzie wydzielają się gazy wybuchające, użycie materya-łów W3^buchowych do urabiania skał powinno być obstawione wszelkiemi możliweini ostrożnościami. Ponieważ gazy wybuchające mogą się zapalić od płonącego lontu lub przy wybuchu naboju, przedewszystkiem więc użycie materyałów wybuchowych może być dozwolonem tylko w tych częściach kopalni, gdzie powietrze w danej chwili gazów wybuchających wcale nie zawiera. W razie najmniejszej pod tym względem wątpliwości, użycie materyałów wybuchowych powinno być bezwarunkowo wzbronionem. W ' podobnych wypadkach, zapalać naboje powinni nie górnicy pracujący w przodku, lecz oddzielny umyślnie do tego przeznaczony starszy robotnik, który nie jest zainteresowanym w robocie prowadzonej

w danym przodku. On to przed zapaleniem naboju powinien przekonać się czy powietrze gazu kopalnianego nie zawiera. Taką próbę należy robić po każdym wystrzale, ponieważ gaz może się wydzielić zaraz po wystrzale.

¹

A. Evrard. Traité pratique de l’exploitation des mines. Paris 1890

Urabianie skał za pomocą maszyn.

Maszyny przy robotach podziemnych zostały zastosowane: a) do wiercenia wydrążeń dla naboi, przy urabianiu skał materya-łami wybuchowymi i b) do robienia wrębów przy odbudowie pokła

dów węgla.

Maszyny do wiercenia wydrążeń dla naboi, czyli tak zwane perforatory, mogą być dwojakie, w jednych świder wprowadza się w ruch wirowy i wierci nim skałę podobnie jak się wierci drzewo; są to perforaty obrotowe, w drugich zamiast świdra jest dłuto, które uderzając w skałę, pogłębia otwór (perforatory udarowe).

Perforatory mogą być wprowadzone w ruch ręcznie, ciśnieniem wody, powietrzem zgęszczonem i nareszcie elektrycznością.

Perforatory obrotowe używają się do wiercenia otworów w skałach nie wielkiej twardości. Z pomiędzy perforatorów obrotowych, w swoim czasie, najwięcej się rozpowszechnił ręczny perforator Lisbefa. W nim świder kręcony osadzony jest w odpowiednio urządzonej skrzynce, przytwierdzonej do ramy, która się umocowywa około przodka, między stropem i spodkiem chodnika, za pomocą nogi i trzpienia śrubowego. Ramę można umocować pionowo lub pochyło, a że skrzynka ze świdrem może być przesuwaną po całej długości ramy, to jest prawie po całej wysokości chodnika, wydrążeniom więc, w pewnych granicach, można nadawać dowolny kierunek.

C. Bornet, inżynier w Paryżu, buduje obecnie perforatory obrotowe, tego samego typu co perforator Lisbefa, lecz ulepszone. Jego perforatory są ręczne, a także wprowadzane w ruch siłą wody, powietrzem zgęszczonem, lub elektrycznością. Autor miał sposobność wypróbować ręczny perforator Bornef a w kopalni Saturn, gdzie nim wiercono otwory w chodnikach pędzonych w węglu. W zupełnie suchych przodkach robota idzie dosyć dobrze, prędzej aniżeli wiercenie ręczne, szczególnie jeżeli z jednego ustawienia ramy można wywiercić 2 lub 3 otwory, sama zaś praca górnika jest lżejsza aniżeli wiercenie ręczne dłutem. Tam jednak gdzie węgiel jest wilgotny, użycie perforatora staje się bezwarunkowo niemożebnem.

W suchym węglu miał tworzący się przy wierceniu, przechodzi po zgięciach świdra, tworzącego wężownicę i wysypuje się na zewnątrz. W wilgotnych zaś przodkach miał tworzy z wodą gęstą bryję, która pozostaje w otworze i nie wychodzi na zewnątrz, wskutek czego świder tylko z trudnością może się obracać, praca więc górnika staje się coraz cięższą i dochodzi do tego, że on nie jest w stanie obracać korbą.

Perforatory udarowe. Są to przyrządy, w których dłuto jest połączone z tłokiem poruszającym się w cylindrze opatrzonym przyrządem rozdzielczym, który się wprowadza w ruch zgęszczonem powietrzem, lub elektrycznością. Po każdem uderzeniu dłuto cokolwiek się obraca, a w miarę pogłębienia otworu, należy go przedłużać. Uderza dłutem i obraca go sama maszyna, a przedłuża się go w miarę pogłębiania otworu, najczęściej ręcznie

Perforatory udarowe używają się przy pędzeniu chodników i szybów w skałach twardych. W chodnikach zastosowują się daleko częściej, przy pogłębianiu szybów rzadziej, ponieważ ustawianie ich w szybach przedstawia pewne trudności, a przy znacznym przypływie wody nawet i poważne trudności, bo zajmuje bardzo dużo czasu, wskutek czego rezultaty otrzymuje się mniej zada-walniające.

Przyrządy do wiercenia poruszane siłą zgęszczonego powietrza składają się z dwóch głównych części, z maszyny zgęszczającej powietrze, czyli tak zwanego kompresora i z maszyny wiertniczej, to jest perforatora.

Kompresory przedstawiają pompy pneumatyczne, tłoki których zgęszczają powietrze do żądanego ciśnienia. Maszyny te ustawiają się zawsze na powierzchni ziemi, a zgęszczone powietrze doprowadza się do przodków rurami.

Powietrze zgęszczone jest motorem bardzo dogodnym, ono z łatwością może być doprowadzone do najbardziej odległych części kopalni i tam nietylko że nie przeszkadza, ale przeciwnie oświeża roboty i pomaga przewietrzaniu. Ma jednak ten ważny niedostatek, że jest motorem bardzo drogim, co zależy z jednej strony od kosztownych urządzeń, jakich wymaga jego użycie, a z drugiej wskutek znacznej straty pracy pożytecznej, jakiej uniknąć w kompresorach jest niepodobieństwem tak z przyczyny podwyższenia temperatury przy zgęszczaniu jak i obniżenia temperatury, pochodzącego wskutek rozszerzania się powietrza. Strata pracy jest tak znaczną, że jeżeli porównamy pracę wykonaną przez zgęszczone

powietrze z pracą użytą oa jego zgęszczenie, wypada, że powietrze zgęszczone wykonywa zaledwie 35 do 404 tej pracy, jaka była żyta na jego zgęszczenie.

zu-

Powietrze zgęszczone, z kompresora przechodzi do regulatora, a ztamtąd doprowadza się rurami do przodków, w których są ustawione perforatory. Jako regulatory służą zwyczajne kotły, lub umyślnie do tego celu zbudowane cylindry, z blachy żelaznej lub stalowej. Objętość regulatora zależy od liczby kompresorów. Jeżeli dla zgęszczania powietrza jest tylko jeden kompresor, objętość regulatora powinna być przynajmniej 20 razy większą od objętości powietrza zgęszczonego jaka się zużywa w ciągu jednej minuty. Jeżeli zaś działa odrazu kilka kompresorów, wystarcza regulator, objętość którego jest 6 do 10 razy większą od objętości powietrza zgęszczonego, jaka się zużywn w ciągn jednej minuty.

Rury prowadzące powietrze zgęszczone robią zwykle żelazne, o średnicy od 5-ciu do 10 ctm. i 5 m. długie, ich łączą z sobą albo gwintami, albo też rury robią z kołnierzami, między które wstawiają kółka gutaperkowe i ściskają śrubami.

. Pierwsze rury idące od regulatora mają średnicę 10 ctm., środkowa część rur na długości od 1000 do 2000 metr. ma średnicę 75 mm., a ostatni kilometr 50 mm. Jeżeli jednak długość przewodu przewyższa 4 do 5 kilom., średnicę rur należy powiększyć do 15, a nawet i do 25 ctm. Ostatnią rurę od przodka robią gutaperkową i przyśrubowują ją do żelaznej. Oo każde 100 m., pomiędzy rury żelazne, wstawiają kawałek zagiętej rury miedzianej, która pozwala przewodowi wydłużać się i kurczyć przy zmianach temperatury.

Perforatory elektryczne wprowadzają się w ruch prądem, przeprowadzonym od głównej stacyi elektrycznej, zbudowanej na powierzchni ziemi. Prąd przechodzi po linie, umocowanej wzdłuż szybu, a następnie wzdłuż pędzonego chodnika. W odległości 50 lub 60 m. od przodka, na ścianie chodnika, umieszcza się skrzynkę łącznikową, za pomocą której lina, idąca od stacyi głównej, łączy się z bębnem, na który jest nawiniętą druga lina dochodząca do przodka. Ta ostatnia rozwija się z bębna, w miarę tego jak przodek oddala się od skrzynki łącznikowej.

Dłuta dla• perforatorów wyrabiają ze stali o średnicy 25 do 30 mm. Ostrze powinno być przynajmniej o 5 do 6 mm. szerszo od trzonu, zwykle ma ono od 30 do 40 mm. Najpowszechniej dają mu kształt litery 2 (fig. 195). Przy wierceniu w skała,ch bardzo

twardych dłuto ma kształt dwóch krzyżujących się ostrzy (fig. 196), ^ub też robią go w kształcie piramidy (fig. 197).

BÊ

Fig. 196. Fig. 197.

Fig. 195.

Maszynka wiertnicza wstawia się w ramę, umocowaną na platformie, z kołami zastosowanemi do relsów, doprowadzonych do przodka chodnika. Urządzenie tej ramy wywiera bardzo ważny wpływ na prędkość i dokładność roboty i jeżeli perforatory przez długi czas się nie rozpowszechniały, to głównie z przyczyny wadliwej konstrukcyi ram. Pierwsze perforatory były tak źle umocowane w ramach, że zaraz po zaczęciu wiercenia dłuto zmieniało kierunek i zacinało się. Wogóle rama powinna byćtak zbudowaną, aby podczas wiercenia perforator nie mógł zmienić położenia, a dłuto nie mogło zmienić kierunku, aby perforator z łatwością można było umocować w różnych położeniach, aby rama nie była zbyt ciężką i mogła być prędko przesuwaną i aby w jednej i tej samej ramie można było osadzić kilka perforatorów, któreby mogły dzia-

łać jednocześnie.

cym powietrze, za maszynki mogły działać jednocześnie. Przedewszystkiem wiercą wysokości przodka jeden szeroki środkowy otwór,

Sama robota wiercenia wykony wuj e się następującym sposobem. Ramę z umocowanemi w niej perforatorami przysuwają do samego przodka i każdy perforator łączą z przewodem prowadzą-pomócą rurki gutaperkowej, tak, aby wszystkie

i/

w połowie lub

o średnicy 0,07 do 0,10 m., lub też kilka obok siebie otworów mniejszych w ten sposób, aby ich osie schodziły się z sobą. Otworów tych nie nabijają materyałem wybuchowym, bo one służą tylko jako wrąb dla obnażenia skały. Następnie te otwory otaczają się współśrodkowymi szeregami wydrążeń, osi których są nachylone pod pewnym kątem do płaszczyzny przodka, przyczem jednak ostatnie otwory należy robić w odległości nie mniejszej jak 0,20 m. od ścian pędzonego wyrobiska. Ilość otworów jakie można wiercić, to jest ilość działających jednocześnie perforatorów zależną jest od

Górnictwo.

146 —

wymiarów przodka, wogóle jednak można ustawić na każdy metr kwadratowy przodka co najwyżej jeden perforator. Głębokość otworów zależy od twardości i zwięzłości skał, w skałach bardzo twardych i zwięzłych otwory nie mogą być głębsze nad 1 m., w skałach miększych głębokość ich dochodzi do 1,50 m., a nawet do 2 m. Czyszczenie otworów podczas wiercenia odbywa się za pomocą wypłukiwania ich strumieniem wody. W tym celu po za platformą, na której umocowaną jest rama z perforatorami, znajduje się druga z umieszczonym na niej zbiornikiem dla wody, lub też, jak to robią w Niemczech, na platformie jest umieszczona skrzynka żelazna służąca jako zbiornik dla wody, a na niej umocowana rama z perforatorami. Do zbiornika wpuszcza się zgęszczone powietrze, które wtłacza wodę w rurki, doprowadzające ją do wiercących się otworów. Często jednak, szczególnie przy głębszych otworach, nawet i silny strumień wody nie jest je w stanie należycie oczyścić, tak że miał wypełniający wydrążenie bywał przyczyną zacięcia się dłuta. Otwory idące ku górze wiercą się zwykle na sucho.

Aby otrzymać skałę dostatecznie rozkruszoną i dogodną do ładowania, należy robić około 8 wydrążeń na każdy metr kwadratowy przodka¹), jeżeli jednak głębokość wydrążeń nie przechodzi 0,90 do 1,10 m., ilość wydrążeń można zmniejszyć do połowy.

Prędkość poruszeń tłoka jest także zależną od twardości skał, w skałach formacyi węglowej dłuto uderza od 200 do 300 razy na minutę, w granitach liczba uderzeń dochodzi do 400 i nawet 450.

Jakomateryał wybuchowy, przy pędzeniu wyrobisk sposobem maszynowym, zwykle używają dynamitu, chociaż zauważono, że przy rozsadzaniu skał dynamitem w ścianach wyrobiska pozostają szczeliny, które później znacznie zwiększają koszty utrzymania wyrobiska. Z tych względów, jeżeli wyrobisko prowadzi się w skałach mniej zwięzłych, użycie samego dynamitu nie może być zale-canem.

Całkowita robota pędzenia wydrążeń może być podzielona na 3 okresy: a) wiercenie wydrążeń; b) nabijanie i odstrzeliwanie i c) ładowanie i odwożenie odstrzelnej masy skały. Wszystkie te trzy roboty może wykonywać jedna i taż sama zmiana robotników, albo też dwie zmiany,, albo nareszcie trzy zmiany. Pierwszy sposób jest najtańszy ale zarazem i najpowolniejszy, ostatni najprędszy ale i najkosztowniejszy.

Korzyści z zastosowania maszynowego wiercenia wydrążeń do pędzenia wyrobisk są tem większe, im skały są twardsze i zwięźlejsze. Aby jednak otrzymać dobre rezultaty, należy doskonale organizować wywózkę odstrzelonej masy skały. Przy robocie maszynowej, wbrew temu co widzimy przy robocie ręcznej, wiercenie i nabijanie wydrążeń zajmuje mniej czasu aniżeli wywózka odstrzelonej masy skały, stosownie więc do tego si być zmieniony personel robotniczy. Przy pędzeniu wyrobiska ręcznem, na 3 zmiany robotników, potrzeba co najmniaj G górników i 3 ładowaczy, gdy tymczasem przy robocie maszynowej odwrót w trzech zmianach robotników jest tylko 3 górników a natomiast 6-ciu ładowaczy. Maszynowa więc robota wymaga o połowę mniej wykwalifikowanych górników, o których jest często trudniej aniżeli o ładowaczy i wozaków.

mu-

na-

Druga okoliczność, na którą trzeba zwracać szczególną uwagę przy wierceniu maszynowrem jest dobra wentylacya wyrobiska. Ilość nabojów wystrzelonych w przodku danego wyrobiska jest bez porównania większą przy wierceniu mas/ynowem, aniżeli przy wierceniu ręcznem, a że przy każdym wystrzale wytwarza się n^asa gazów, działających bardzo szkodliwie na organizm człowieka, a więc powiększając liczbę wystrzałów, potrzebaby koniecznie odpowiednio zwiększyć ilość dostarczonego do przodka świeżego powietrza. Powietrze powinno być nietylko dobrze, ale i prędko odświeżane, inaczej przerwy po każdych wystrzałach musza być zbyt długie, co pociągnie za sobą wielką stratę czasu i co zatem idzie znaczne zmniejszenie szybkości, z jaką się posuwa robota. Ilość świeżego powietrza dostarczonego do przodka powinna być taką, aby na każdą maszynkę wiertniczą wypadało co najmniej 100 litrów na sekundę.

Przy pędzeniu chodników za pomocą perforatorów szerokość ich musi być cokolwiek większą aniżeli chodników pędzonych ręcznie, ponieważ między platformą, na której są umocowane perforatory, a ścianą chodnika, musi być pozostawione przejście, dostatecznie szerokie,_aby można było odwozić skałę od przodka chodnika.

Przy wierceniu ręcznem główną uwagę zwraca się na wybór miejsca i na kierunek wydrążenia. Doświadczony górnik zawsze wybiera miejsce dla wydrążenia w ten sposób, aby jak najmniejszą ilością materyału wybuchowego rozsadzić jak największą ilość skały, może więc jak ilość wydrążeń tak ilość niezbędnego do ich odstrzelenia materyału wybuchowego doprowadzić do minimum. Do pewnego stopnia można jeszcze dojść do tycli samych rezultatów, prowadząc robotę jednym perforatorem. Lecz gdy wierci się jednocześnie kilkoma perforatorami, zawsze pewna ilość wydrążeń okazuje się potem niepotrzebną, lub też przynajmniej zrobioną nie w tym kierunku, jakby to należało, skąd pochodzi, że dla urobienia pewnej ilości skały, wierci się większą ilość otworów i zużywa się większą ilość materyałów wybuchowych. Tym sposobem robota maszynowa wykonywa się daleko prędzej, ale nie zawsze taniej. Szybkość z jaką robota postępuje przy wierceniu za pomocą perforatorów jest zwykle od 2-ch do 4-ch razy większą aniżeli przy wierceniu ręcznem, co się zaś tyczy kosztów, to takowe przy robocie maszynowej zwykle są większe aniżeli przy robocie ręcznej. Dla porównania kosztów roboty maszynowej z ręczną przytaczamy kilka przykładów wziętych z dzieła Evrard’a²): Na kopalni Trćlys gdzie w jednych i tych samych skałach prowadzono jeden chodnik ręcznie a drugi przy pomocy zgęszczonego powietrza, średnio sposobem maszynowym pędzono miesięcznie 38,70 m. chodnika po 163,97 franków za metr bieżący, a przy robocie ręcznej 8,385 po 84,31 franków za metr. czyli, że przy robocie maszynowej szybkość roboty była 4¹/₂ razy większą, ale koszt jednego metra bieżącego był przeszło 2 razy większy.

Na kopalni Cessous sposobem maszynowym pędzono po 72,05 m. chodnika przyczem koszty jednego metra bieżącego wynosiły 100,71 franków, sposobem zaś ręcznym przechodzono miesięcznie 18 m. a koszty jednego metra wyniosły 60 franków, robota więc wykonywała się 4 razy prędzej ale 1,67 razy drożej.

Na kopalni Noeux prowadzono sposobem maszynowym chodnik 2 m. wysoki i 2,4 m. szeroki, to jest o poprzecznem przecięciu 4,8 m. kwad. Przy pędzeniu tego chdnika 16$ ogólnej liczby wywierconych wydrążeń okazało się zrobionemi napróżno, wskutek niemożebności nadania osi wydrążenia należytego kierunku. Koszty jednego metra chodnika wyniosły 106,73 franki a koszty urobienia 1 metra sześciennego skały 22,23 franków. Na tej samej kopalni pędzono w tych samych skałach ręcznie drugi chodnik, mający 1,80 m. wysokości i 2,20 m. szerokości to jest o poprzecznem przecięciu 3,96 m. Koszty jednego bieżącego metra chodnika wyniosły 91,72 franki, a koszty urobienia jednego metra sześciennego skały 23,16 franków. Tym sposobem koszty urobienia 1 m³ skały sposobem maszynowym wypadły 0,93 fr. taniej, ale ponieważ chodnikowi pędzonemu sposobem maszynowym potrzeba było dać większe wymiary tylko dlatego, że go prowadzono sposobem maszynowym, metr bieżący chodnika wypadł o 15,01 franków drożej.

Na kopalni Bezenet prowadzono chodnik w nadzwyczaj twardych konglomeratach z ziarn kwarcu, średnio pędzono dziennie 1,06 m. chodnika, po cenie 258,73 franków za metr bieżący. Przy robocie ręcznej, prędkość roboty była 5 razy mniejszą, a koszty jednego metra bieżącego wyniosły 292,30 fr., to jest o 33,57 frank, drożej. Prowadząc drugi chodnik w piaskowcu kwarcytowym otrzymano jeszcze większą oszczędność, bo 52,71 fr. na każdym metrze. Nareszcie w trzecim chodniku prowadzonym w piaskowcu średniej twardości sposobem maszynowym, pędzono miesięcznie 63 m. po 215 fr., a ręcznie 10 m. po 222,82 fr. Przy obliczaniu jednak kosztów pędzenia tych chodników nie były liczone procenty od kapitału wyłożonego na urządzenie maszyn działających zgęszczo-nem powietrzem i amortyzacya maszyn co wyniosłoby drożej około 22 franków na metrze bieżącym. Doliczając te koszty wypada, że oszczędność była otrzymaną tylko na chodniku pędzonym w skałach bardzo twardych i zwięzłych, ale nie w skałach średniej twardości i zwięzłości.

Przykłady te dowodzą, że przy robocie maszynowej wygrywa się głównie tylko na czasie ale nie na kosztach roboty i że oszczędność jest tern większa, im skały są twardsze. Należy jednak zwrócić uwagę, że chodniki o których mowa były prowadzone w latach 1874—77, gdy perforatory nie były jeszcze rozpowszechnione. a więc górnicy nie mieli jeszcze dostatecznej wprawy w prowadzeniu tego rodzaju roboty.

Nowsze doświadczenia, przeprowadzone z perforatorami elektrycznymi w kopalniach węgla Courcelles-Nord, dały daleko lepsze rezultaty. Tam jedna i taż sama party a robotników prowadziła w jednych i tych samych skałach duże przecznice 2,5 m. X3,00 m., przy robocie ręcznej dziennie przechodzono 0,40 m., przy robocie perforatorami 0,80 m. Dyrekcya jednak utrzymuje, że gdyby doświadczenia odbywały się dłużej i robotnicy nabyli wprawy, to przy robocie perforatorami można byłoby przechodzić dziennie 1,2 m. Koszt pędzenia jednego metra bieżącego przecznicy przy robocie perforatorami wynosił 60 fr., a przy robocie ręcznej 103 fr., przyj ąwszy zaś pod uwagę wydatek na kupno perforatorów i liny jako przewodnika elektrycznego i amortyzując te wydatki w ciągu jednego roku, wypada, że metr bieżący przecznicy pędzonej perforatorami w każdym razie kosztował o 20 fr. taniej.

Wogóle można powiedzieć, że użycie perforatorów w kopalniach wtedy tylko ma racyę bytu, jeżeli chodniki prowadzą się w skałach bardzo twardych, wymagających wiercenia znacznej liczby otworów. Jeżeli zaś chodniki pędzą się w skałach miękich, lub średniej twardości, perforatory nietylko są zbyteczne, ale nawet do pewnego stopnia szkodliwe, ponieważ przy tej znacznej ilości materyałów wybuchowych, jaka się zużywa przy robocie perforatorami, w bokach chodników tworzą się głębokie szczeliny, które osłabiają ściany chodnika i wymagają daleko silniejszej obudowy, wskutek czego koszty utrzymania chodnika bardzo znacznie wzrastają.

Porownuwując perforatory działające zgęszczonem powietrzem z perforatorami elektrycznymi, należy przedewszystkiem zauważyć, że robota pierwszymi wypada drożej, ponieważ strata na sile jest daleko większą, zważywszy jednak, że perforatory działające zgęszczonem powietrzem są zarazem wentylatorami, należy wątpić, czy one w kopalniach zostaną kiedy całkowicie zastąpione przez perforatory elektryczne.

Maszyny wrębowe (wcinacze). Mówiąc o urabianiu skał, wspominaliśmy, że przedewszystkiem część skały, która ma być urobioną, należy obnażyć, to jest zrobić wcięcie czyli wrąb. Takie wcięcie, szczególnie przy urabianiu cienkich pokładów węgla, należy do robót najtrudniejszych i zabierających najwięcej czasu. Ono musi być zrobione jak najgłębiej, a jednocześnie wysokość wrębu powinna być jak najmniejszą, ponieważ przy tej robocie otrzymuje się tylko miał, przedstawiający małą wartość. To też od dawna starano się zastosować do roboty wcięć maszyny działające zgęszczonem powietrzem.

W Europie, gdzie brak robotnika nie dawał się tak bardzo odczuwać, kwestyą maszyn wrębowych mniej się zajmowano, w Ameryce jednak, gdzie robotnik jest rzadki i bardzo drogi, nad ich udoskonaleniem, nie zważając na liczne niepowodzenia, bardzo usilnie pracowano. Dzięki temu zdołano już w Ameryce zbudować wcinacze, które, jeżeli jeszcze nie są doskonałymi, to w każdym razie dają rezultaty dosyć zadawalniające.

Wszystkie obecnie używane wcinacze można podzielić na dwie kategorye: na wcinacze przeznaczone dla przodków bardzo szerokich, które mogą robić wrąb prawie nieskończenie długi, posuwając się po relsach, ułożonych wzdłuż płaszczyzny przodka i na wcinacze robiące wrąb, długość którego stosunkowo jest niewielką i ściśle określoną i które się ustawiają prostopadle do płaszczyzny przodka. Pierwsze używają się tylko przy wybieraniu filarów, drugie mogą być używane tak dobrze przy wybieraniu filarów, jak i przy pędzeniu chodników,,

Wcinacze dla przodków bardzo szerokich używają się przy odbudowie cienkich pokładów węgla, dają się jednak zastosować tylko w pokładach bardzo regularnych, mających mocny strop, który może być obnażony na znacznej przestrzeni i przytem w pokładach mniej więcej jednorodnych, nie zawierających w swej masie bryłek skal twardych, jak piryt, sferosyderyt i t. p.

rmf]

»«

ii

rnHirnïlîKil

i,,

IN

Fig. 198.

- Do tego typu należy wcinacz Winstanleya (fig. 198), składający się z platformy na kółkach ustawionej na relsach, ułożonych wzdłuż płaszczyzny przodka. Dó platformy jest przytwierdzona piła, w kształcie koła zębatego, w zęby którego są powstawiane ostrza stalowe. Piła wprawia się w ruch wirowy za pomocą kół zębatych, otrzymujących ruch od dwóch wahających się cylindrów, ustawionych pod kątem prostym i działających zgęszczonem powietrzem. Cała maszynka przesuwa się po relsach sama przez się, za pomocą łańcucha, na którym jest zawieszoną i który się nawija na wał, umieszczony na platformie. Maszyna robi od 25 do 40 obrotów na minutę, i wymaga, dla wprowadzenia jej w ruch, motoru o sile 10 do 15 koni.

Wcinacz podobnego typu, działający zgęszczonem powietrzem, autor miał sposobność widzieć w ruchu w jesieni 1900 r. na kopalniach węgla Dortfelder Geselschaft, około Dortmundu w Westfalii, gdzie odbudowują pokład 1 m. gruby. W tej kopalni całą przestrzeni pomiędzy chodnikiem głównym i wentylacyjnym zajmuje jeden przodek 90 m. szeroki, płaszczyzna którego jest równoległą do linii nachylenia pokładu, a sam przodek posuwa się w kierunku rozciągłości pokładu.

Wcinacz ustawia się na relsach, ułożonych wzdłuż płaszczyzny przodka, on wycina wrąb 1,70 m. głęboki, około samego spągu, a w miarę jak maszyna robi wcięcie, podrąbany węgiel podpierają krótkiemi podpórkami. Robota prowadzi się w 8 zmiany, nocna zmiana robi wrąb, jednocześnie dwoma wcinaczami, na całej szerokości przodka. Wcinacz jest zawieszony na linie, jeden koniec której przytwierdzony jest do bębna, znajdującego się na platformie, następnie lina przechodzi przez krążek przymocowany do stempla wbitego pomiędzy stropem i spodkiem pokładu, powyżej wcinacza, a drugi koniec liny, z umocowanym na nim hakiem, zaczepia się za hak przytwierdzony do platformy wcinacza. Gdy wcinacz jest w ruchu, bęben, za pomocą kół zębatych, także się obraca, przyczem lina się na niego nawija, lub z niego rozwija i tym sposobem platforma, wraz z całym przyrządem, sama posuwa się na relsach do góry, w kierunku wzniesienia pokładu, lub opuszcza się na dół, w kierunku nachylania pokładu.

Gdy wrąb jest zrobiony, druga zmiana robotników wyjmuje z wrębu podpórki, wskutek czego węgiel sam przez się odpada na całej szerokości przodka, z wyjątkiem tylko kątów, około chodników głównego i wentylacyjnego, gdzie, dla oberwania go, dają wystrzały pod stropem pokładu. Resztę czasu, od 6-ej rano do 2-ej po południu, druga zmiana ładuje urobiony węgiel na wózki i odwozi go do szybu. Dla ułatwienia zaś przewozu, pomiędzy chodnikami głównym i przewozowym, prowadzą chodniki pośrednie, w odległości 8 m. jeden od drugiego, przy pędzeniu których otrzymują materyał dla podsadzki.

na

Trzecia zmiana, pracująca od 2-ej po południu do 10 wieczorem, przesuwa ku przodkowi relsy, a także i maszynę wrębową, całą szerokość wrębu. Dla ułatwienia zaś przesuwania, pod relsami ułożonemi wzdłuż płaszczyzny przodka, na których stoi wcinacz, układają drugie poprzeczne relsy, po których górne wraz z wcinaczem przesuwają. Przy przesuwaniu, piłę wcinacza po-

trzeba zagłębić w pokład węgla. W tym celu maszynę wrębową puszczają w ruch, a bęben dla nawijania liny, na której wcinacz podnosi się do góry, rozłączają, aby się nie obracał, wcinacz więc stoi na miejscu, a piła się obraca i wtedy robotnicy, w miarę tego jak piła podrąbuje węgiel, przysuwają wcinacz ku przodkowi za pomocą dźwigni śrubowej (domkratu). Jednej nocy wcinacz podrąbuje węgiel, podnosząc się z dołu do góry, w kierunku wzniesienia pokładu, a następnej nocy robi wrąb, opuszczając się na dół, po linii upadu pokładu.

Jak powiedzieliśmy wyżej, wcinacze tego typu dają się zastosować tylko w pokładach cienkich, zalegających bardzo regularnie, mających mocny strop, który może być obnażonym na znacznej przestrzeni i przy tern w pokładach mających złożenie jednorodne i nie zawierających w swej masie brył pirytu, sferosyderytu i innych skał twardych, jak również nie zawierających przerostów skał płonnych, przeważnie łupków gliniastych, które opadając razem z węglem, bardzo go zanieczyszczają. Tyle na raz dogodnych warunków posiadają tylko niektóre kopalnie w Anglii i Westfalii, to też wcinacze tego typu znalazły obszerniejsze zastosowanie tylko na tych kopalniach, ale nigdzie więcej, ani w Europie ani w Ameryce.

Wcinacze dla przodków mniejszej szerokości działają na przodek w kierunku prostopadłym do płaszczyzny przodka, wcięcie robią niezbyt szerokie, ale przesuwając wcinacz, można zrobić kilka wcięć jedno około drugiego, które razem wzięte, dają jeden wrąb znaczniejszej szerokości. Wcinacze tego typu są daleko więcej rozpowszechnione od wyżej opisanych, jest ich obecnie bardzo dużo, dają się jednak podzielić na dwie kategorye, na: wcinacze z dłutami i wcinacze łańcuchoiue.

Wcinacze z dłutami, zwykle poruszane zgęszczonem powietrzem i rzadziej elektrycznością, są to właściwie mówiąc perforatory udarowe, od których głównie różnią się większą średnicą dłuta i sposobem jego osadzenia. Są dwa typy tych wcinaczy, jedne z nich są osadzone na osi z kołami, drugie przytwierdzone do kolumny, umocowanej między piętrem i spodkiem chodnika. Do pierwszych należą wcinacze amerykańskie, drugie wyrabia fabryka E. A. Munznera w Saksonii.

Wcinacz amerykański Ingersoll-Sergeant (fig. 199). Cała maszynka waży 350—390 kg., robi wrąb od 1,1 do 1,5 m. głęboki i działa zgęszczonem powietrzem. Maszynka jest osadzona na osi z dwoma kołami, na których wcinacz może być przesuwany. Koła

— 154

mają 40 ctm., średnicy. Z tyłu wcinacz ma dwie rękojeście, za które górnik trzymając, może nim swobodnie kierować. Dłuto jest płaskie, w kształcie bagnetu, przytwierdzone do trzona tłokowego, ono uderza od. 150 do 200 razy na minutę; Średnica cylindra od 89 do 100 mm., długość skoku tłoka 25 ctm., cała długość maszynki 1,95 m. Maszynka zużywa na minutę 0,5 m³ powietrza pod ciśnieniem 5 atm. Ona jest przytwierdzoną do osi w ten sposób, że może być po niej przesuwaną i tym sposobem środek ciężkości maszynki, stosownie do potrzeby, może być umieszczony przed osią, albo za osią.

w3S*à

§SS

Fig 199.

Robota wcinaczem prowadzi się następującym sposobem: Wcinacz ustawia się na pomoście z desek 1,5 m. szerokim i 3 m. długim. Pomost musi być nachylony w stronę przodka, dlatego też pod jego tylną część podkładają belkę, którą przesuwając, można kąt nachylenia pomostu zwiększyć lub zmniejszyć. Najlepiej jeżeli pomost jest nachylonym pod kątem 9°, bo wtedy maszynkę z łatwością można przesuwać naprzód i nie wiele potrzeba siły, aby ją cofać. Przednia krawędź pomostu musi leżeć na spągu zupełnie poziomo, bo inaczej maszyna przechyla się na jedną stronę i może upaść.

Górnik kierujący maszyną siada na pomoście, z tyłu wcinâcza, pod koła podkłada belkę, o którą się opiera nogami i sprawdziwszy czy środek ciężkości maszynki jest na właściwem miejscu, to jest, jeżeli wrąb ma być zrobiony nad spągiem, czy maszynka ma niewielką nadwagę w stronę przodka, bierze wcinacz za rękojeście, przysuwa maszynkę do przodka i nadawszy dłutu odpowiednie nachy-

lenie, ostrożnie otwiera kran, przez który przypływa zgęszczone powietrze.

Przed zaczęciem roboty miejsce gdzie ma być zrobiony wrąb musi być wyrównane kilofem, ponieważ większe nierówności bardzo utrudniają robotę. Wrąb musi mieć od 35 do 40 ctm. wysokości, a ponieważ odrazu takiej wysokości wrębu zrobić nie można, więc z początku robią wrąb na szerokość dłuta, a następnie pod nim drugi. Maszynka robi wrąb tylko na przestrzeni 1,5 m., a następnie trzeba ją wraz z pomostem przesuwać.

Górnik kierujący maszynką ma przy sobie pomocnika, który oczyszcza wrąb z miału i pomaga przy przesuwaniu pomostu. W szerokich przodkach, dla przyśpieszenia roboty, ustawiają dla wcinacza dwa pomosty, jeden obok drugiego.

Wcinacz ten służy także i do robienia wrębów pionowych, trzeba go tylko wtedy ustawić na kołach mających 1 m. średnicy.

Wcinacze Ingersall w węglach miękich i średniej twardości dają bardzo dobre rezultaty, w węglach bardzo twardych robota górnika kierującego wcinaczem jest zanadto ciężką.

Wcinacze Ingersolle używają się kopalni węgla Witko wice w Dąbrowie na Szlązku Austryjackim; według inżynierów Zal-man’a i Wazlavik’a³) na zrobienie wrębu 3 m. szerokiego i 1,2 m. głębokiego potrzeba, przy użyciu tych maszynek, 100 minut czasu, a przy robocie ręcznej 240 minut. Wogóle zaś chodniki wcina-czami Ingersolle pędzą się 2,6 razy prędzej aniżeli ręcznie.

W kopalni w Mysłowicach, w pokładzie węgla nie zbyt twardego, pracując wcinaczami Ingersolle na 2 zmiany dziesięciogodzi-nowe, przechodzą chodnikami po 3 m. na dobę, a pracując w 3 zmiany ośmiogodzinowe, przechodzą po 4 metry.

Wcinacz Münzner’a działa zgęszczonem powietrzem, on jest przytwierdzony do kolumny umocowanej pomiędzy piętrem i spodkiem chodnika w ten sam sposób, jak są przytwierdzone perforatory. On może być obracany, około osi kolumny, w płaszczyźnie poziomej, jak również można go obracać i w płaszczyźnie pionowej. Tym więc sposobem wcinaczem Münzner’a można robić wręby poziome i pionowe. Głębokość wrębów może dochodzić do 1,5 met., wysokość 80 mm.

z roku 1900.

Przy wcinaczu pracuje dwóch ludzi: kierujący maszynką i jego pomocnik, który oczyszcza wrąb z miału.

AVcinacz Münzner’a został niedawno zastosowany do robienia wrębów w chodnikach przygotowawczych w kopalni węgla Saturn. Pracuje on jeszcze w tej kopalni zbyt krótko, aby można było wypowiedzieć o ile nadaje się do naszych warunków, w każdym jednak razie nie ulega wątpliwości, że robota tym wcinaczem idzie prędzej od ręcznej.

Niedogodności, jakie dotąd zauważono przy robocie wcinaczem w kopalni Saturn, są następujące:

Maszynka zbyt często się psuje

W miarę jak wrąb staje się coraz głębszym, wysokość jegor wskutek osiadania węgla, ciągle się zmniejsza, wskutek czego dłuto zacina się, wypada z mufy i pozostaje we wrębie. Często dla wyjęcia dłuta węgiel potrzeba podrąbywać kilofem, co zajmuje niepotrzebnie dużo czasu.

Węgiel, osiadając nad wrębem, pęka i obala się, powodując znaczne przerwy w robocie. Ob^wały następują tern częściej, im wrąb jest głębszy.

Wszystkie te niedogodności pochodzą przedewszystkiem wskutek tego, że górnicy kierujący wcinaczem, będąc za mało wprawni i za mało obeznani z maszynką, nie umieją się jeszcze z tego rodzaju przyrządami należycie obchodzić, a prócz tego pokład węgla w tern miejscu, w którem wcinacz pracuje, jest bardzo-nieregularny i zawiera dużo przerostów niejednakowej twardości, co naturalnie bardzo utrudnia robotę.

Wcinacze łańcuchowe są najpóźniejsze, ich zaczęto używać dopiero w roku 1895. Dziś są one bardzo rozpowszechnione-w kopalniach w Stanach Zjednoczonych i robią poważną konku-rencyę wcinaczom z dłutami. Wszystkie wcinacze tego typu są do siebie bardzo podobne, jeden z nich przedstawia figura 200* i figura 200a. Składają się one z trzech głównych części:

1)    z ramy nieruchomej, która się ustawia na spągu wyrobiska, i przytwierdza stale za pomocą śrub między jego ścianami;

2)    z ramy ruchomej, w kształcie trapezu, położenej na płask na ramie nieruchomej, wzdłuż której trapez może się przesuwać. Na krótszej podstawie trapezu jest osadzony motor, dłuższa zaś podstawa dochodzi do przodka i ona to właśnie robi wrąb;

3)    z łańcucha bez końca, w ogniwach którego osadzone są noże, robiące wrąb. Łańcuch ten jest umieszczony w szerokim rowku, zrobionym na całym obwodzie ramy ruchomej. On w tylnej części ramy, owija koło, otrzymujące ruch od motoru, a w przedniej części ramy dwa koła, umieszczone w rogach szerokiej podstawy trapezu.

Wszystkie nowsze wcinacze tego typu są poruszane elektrycznością. Motor wprawia w ruch koło umieszczone w tylnej części ramy ruchomej, około małej podstawy trapezu, a jednocześnie porusza kółko zębate, które zaczepiając za zęby^ zrobione w podłużnej ściance ramy nieruchomej, zmusza trapez posuwać się wzdłuż tej ramy.

Za pomocą oddzielnego mechanizmu można, przesuwając drążek, nadać trapezowi ruch naprzód, w tył, lub też zupełnie go zatrzymać.

Wcinacz robi wrąb takiej szerokości, jaką jest długość szerokiej podstawy trapezu. Gdy wrąb jest zrobiony i trapez napowrót cofnięty, cały przyrząd przesuwają i zaczynają nową część wrębu, stanowiącą przedłużenie wrębu już zrobionego. Przesuwanie przyrządu jest dosyć uciążliwe, dlatego też wcinacze tego typu mogą być używane tylko w pokładach, kąt nachylenia których nie przenosi 10°.

Przy każdym wcinaczu pracuje dwóch ludzi, kierujący maszyną i jego pomocnik, który oczyszcza wTrąb z miału i pomaga przy przesuwaniu przyrządu. Tego typu wcinaczy obecnie jest dosyć dużo, my opiszemy jeden z nich.

Wcinacz Morgan-Gardner (fig. 200 i 200a). R R rama nieruchoma, która za pomocą zębów Z i śruby 8 przytwierdza się między ścianami wyrobiska. Śruba S jest osadzona pod kątem 45°, aby rama podczas roboty mogła się opierać sile starającej się przesunąć przyrząd na bok.

T rama ruchoma, w kształcie trapezu, położonego na płask w ramie R, po której trapez posuwa się w kierunku prostopadłym do przodka. Na obwodzie trapezu rI\ jest robiony rowek, w który wchodzi łańcuch z umocowanymi w nim nożami, tworzący piłę w kształcie wstęgi. A jest wał motoru, B wał, na którym jest osadzone koło, które owija łańcuch. Koło to wprawia się w ruch za pomocą systemu kół zębatych; zmniejszających prędkość motoru. Na wale B jest śruba bez końca, która zaczepia za zęby koła G i wprawia w ruch wał poziomy, ułożony w poprzek przyrządu, na którym są mufy łącznikowe D D. Przesuwając drążek można wpro-

wadzić w rach każde z dwóch kół zębatych E E, które znowu, pomocą systemu kół zębatych, wprawiają w ruch kółko F. To ostatnie zaś zaczepiając za zęby wycięte na podłużnej ściance

wraz z piłą, posuwać się naprzód, wcma-

za

ra

my R, zmusza trapez T: jąc się w przodek. Koła zębate są urządzone w ten sposob, że każda para kół obraca się w stronę przeciwną i z różnemi prędkościami.

jsr

...

ta

».r

Fig. 200.

tak, że przez proste przesunięcie drążka można nadać pile ruch postępowy naprzód, lub też odrazu cofnąć jaw tył, albo wreszcie zatrzymać na miejscu.

£J)a

cmm

>r

Z C3

'm:

Fig. 200a.

Koła H, toczące się po ramie Ä, służą tylko dla podtrzymania motoru i ramy T z piłą

Piła wcinacza ma 48 ostrzy, robi wrąb 1,07 m. szeroki i 1,8 m. głęboki, w ciągu 4 do 5-ciu minut, co zależy od twardości węgla, przesunięcie zaś napowrót piły potrzeba około 1-ej minuty. Cała długość wcinacza 3,1 m., wysokość 0,74 m., waga około 1100 kg.

Zastosowanie tego wcinacza w kopalni Eureka około Pits-

na

— 159r -

a;

b arg'a dało następujące rezultaty⁴): W przodkü 7,62 i‘n. szerokim, przesuwając wcinacz 7 razy, robią, wciągu 45 do 55 minut, wrąb 1,83 m. głęboki, to jest wrąb na przestrzeni 14 nr², czyli około 17 nr na godzinę. Jeden wcinacz, obsługiwany przez dwóch ludzi, może, w ciągu dniówki, zrobić wrąb w 7-miu przodkach. Czyli że przy grubości pokładu 2 metr, .jeden wcinacz jest w stanie dostarczyć w ciągu dniówki 250 tonn węgla.

Ogólne uwagi o wcinaczach. AVcinacze pierwszego typu, z piłą w kształcie koła, mogą być używane tylko w wyjątkowych razach, one wymagają aby pokład węgla był bardzo regularny, strop mocny, który mógłby być obnażonym na bardzo znacznej przestrzeni, aby przodek, pomimo znacznych wymiarów, wcale nie był zabudowany i nareszcie aby węgiel w przodku był jednorodny i nie zawierał w sobie bryłek skał twardych, jak pirytu, sferosyde-rytu i t. p. Tyle i tak dogodnych warunków dla odbudowy rzadko który pokład posiadać może, z tego więc powodu wcinacze tego typu mogą mieć zastosowanie tylko bardzo ograniczone. U nas zaś, w zagłębiu Dąbrowskiem, gdzie pokłady są bardzo nieprawidłowe, połamane i poprzerywane szczelinami i uskokami, często z dosyć słabym stropem, który nietylko nie może być obnażonym, ale przeciwnie musi być w samym przodku dobrze zabudowany, o zastosowaniu ich nie może być mowy.

Co się tyczy wcinaczy z dłutami i wcinaczy łańcuchowych, to pierwsze mają tę wyższość, że są jednocześnie wentylatorami oświeźającemi przodek, co jest nadzwyczajnie ważną zaletą, szczególnie przy robotach przygotowawczych, przewietrzanie których zawsze przedstawia poważne trudności. Urządzenie jednak wcinaczy działających zgęszczonem powietrzem jest kosztowne i strata na sile jest znaczną, gdy tymczasem koszty urządzenia wcinaczy działających elektrycznością są znacznie mniejsze, jak również mniejsza jest i strata na sile. Nie należy jednak zapominać, że motory elektryczne dla swej obsługi wymagają ludzi fachowo uzdolnionych.    .    .

Jeżeli teraz porównamy z sobą obydwa typy wcinaczy, nie uwzględniając motorów wprawiających je w ruch, to przedewszyst-kiem musimy przyznać, że wcinacze z dłutami, wskutek swej lek-

kości, są znacznie dogodniejsze. One zajmują mało miejsca, mogą być używane w ciasnych wyrobiskach, nawet tam gdzie obudowa jest doprowadzoną do samego przodka i z łatwością dają się przenosić. Wrąb można niemi robić na dowolnej wysokości, a więc można wybrać dla wrębu warstwę najmiększą, omijając przerosty skał twardszych. Nareszcie budowa ich jest tak prostą i mocną, że nie ma obawy połamania przyrządu w razie gdy dłuto napotka bryłę pirytu, lub innej skały twardej. Wcinacze z dłutami typu Ingersolle mają tę wielką wądę, że robota niemi w węglach twardych jest bardzo ciężką, bo górnik, kierujący maszyną, odczuwakażde uderzenie dłuta, w bardzo zaś twardych węglach zupełnie się uie nadają, ponieważ dłuto tylko się odbija od węgla, ale go nie przebija. Prócz tego, ponieważ wcinacz nie oczyszcza wrębu z miału, skuteczność jego roboty zależy od pomocnika oczyszczającego wrąb.

Główną zaletą wcinaczy łańcuchowych jest, że one, do pewnego stopnia, same oczyszczają wrąb z miału, co znacznie zwiększa ich pracę pożyteczną, bo wtedy można całkowicie wyzyskać siłę maszyny. Prócz tego wrąb jest niższy i więcej prawidłowy, a więc mniej otrzymuje się miału przedstawiającego nie wielką wartość. Za to wcinacze łańcuchowe robią wrąb tylko w miejscu ściśle okre-ślonem, około spągu, górnik więc kierujący maszyną nie może wybierać dla wrębu dogodniejszego miejsca, wskutek czego, jeżeli wTci-nacz pracuje w twardych węglach, robota idzie bardzo trudno i ostrza często się łamią. Prócz tego wcinacze łańcuchowe są ciężkie i zajmują dużo miejsca. Maszyna jest przeszło 3 m. długą, 1,15 m. szeroką i waży około 1100 kg., można więc ją używyć tylko wT wyrobiskach obszernych i mających mocny strop, który można pozostawić bez obudowy przynajmniej na przestrzeni 4 do 5-ciu metr. od przodka. Prócz tego nie można ich używać w pokładach z większym upadem, bo wtedy przesuwanie przyrządu jest bardzo trudne.

Wcinacze tego typu bardzo są rozpowszechnione w Stanach Zjednoczonych Ameryki północnej, gdzie stopniowo zaczęły zastępować wcinacze udarowe, należy jednak zwrócić uwagę, że ich używają tylko w kopalniach węgli tłustych, twardość których, jak wiadomo, jest znacznie mniejszą od twardości węgli antracytowych. W kopalniach antracytu ani wcinacze udarowe ani łańcuchowe dotąd jeszcze wcale nie znalazły zastosowania.

U nas, w zagłębiu Dąbrowskiem, o ile można sądzić, amerykańskie wcinacze łańcuchowe nie dałyby dobrych rezultatów, bo nasze węgle, dla tego rodzaju roboty, są za twarde, piła więcłańcu-

chowa łatwoby się psuła. Co się zaś tyczy wcinaczy z dłutami, to w pokładach węgli jednorodnych, mniej twardych, one mogły dać rezultaty zupełnie zadawalniające, w pokładach zaś węgli twardszych i niejednorodnego złożenia, z twardymi przerostami, rezultaty będą gorsze, chociaż w każdym razie, o ile można sądzić z prób dotąd wykonanych, robota wcinaczami będzie się opłacała. Na kopalniach węgla w Mysłowicach w jednym pokładzie wyżej opisane wcinacze Ingersolba działają zupełnie zadawalniająco, a w drugim, węgiel którego jest twardszy, rezultaty otrzymano bardzo niedobre.

ROZDZIAŁ IV.

Roboty przygotowawcze.

Wyrobiska górnicze.

Gdy złoże minerału użytecznego zostało dokładnie zbadane za pomocą robót poszukiwawczych i gdy należycie została ocenioną jego wartość przemysłowa, wtedy przystępują do jego odbudowy, to jest do urabiania minerału, jaki ono zawiera. Ponieważ jednak złoża minerałów użytecznych zwykle zalegają na pewnej głębokości pod powierzchnią ziemi, przedewszystkiem więc należy do nich otworzyć dostęp, a następnie samo złoże do odbudowy przygotować, to jest rozdzielić go na części, odpowiednich wymiarów, w ten sposób, aby go można było stopniowo urabiać, aż do zupełnego wyczerpania zawierającego się w niem minerału.

Wszystkie roboty, za pomocą których odkrywamy dostęp do złoża minerału użytecznego, lub też za pomocą których złoże minerału użytecznego rozdzielamy na części, mające się w następstwie kolejno urabiać, nazywamy robotami przygotoiuawczemi. Każdą zaś pustą przestrzeń, wyrobioną czy to w skałach płonnych, otaczających złoże minerału użytecznego, w celu odkrycia dostępu do złoża, czy też w samem złożu, w celu zbadania go, lub przygotowania go do odbudowy, lub nareszcie wyrobioną podczas samej odbudowy złoża przy wybieraniu minerału, jakie ono zawiera, nazywamy wyrobiskiem.

AVyrobiska, stosownie do celu dla jakiego były zrobione, mogą być podzielone na _poszukiwawcze, zrobione w celu zbadania danego złoża, przygotowawcze, prowadzone w celu przygotowania danego złoża do odbudowy i wy doby walne, powstające przy urabianiu, to jest przy wybieraniu minerału użytecznego z danego złoża.

Wyrobiska mogą być poziome, pochyłe i pionowe. Poziome i pochyłe wyrobiska nazywają wogóle chodnikami, pionowe szybami.

Chodniki.

ma-

Chodnikami nazywamy wyrobiska poziome lub pochyłe, jące znaczną długość przy niewielkiem poprzecznem przecięciu. Do chodników należą sztolnie, przecznice, chodniki podłużne, chodniki przekątne i pochylnie;

Sztolnie. Sztolniami nazywamy chodniki poziome, albo prawie poziome, mające bezpośrednie wyjście na powierzchnię ziemi. Sztolnie mogą być tylko zakładane w miejscowościach górzystych (fig. 201). Sztolnia zaczyna się zawsze w dolinie u podnóża góry i pędzi w jej głąb, z bardzo małym spadkiem, aż do złoża minerału użytecznego, zawierającego się we wnętrzu danej góry.

Fig. 201.

Miejsce gdzie sztolnia wychodzi na powierzchnię ziemi, to jest miejsce gdzie się ona zaczyna, nazywa się wylotem sztolni, ściana ograniczająca sztolnię od góry jej piętrem, ograniczająca ją z dołu spodkiem, a dwie ściany ograniczające ją z boków bokami sztolni, koniec sztolni wewnątrz góry, w którym pracują górnicy, pędząc ją dalej, nazywa się przodkiem sztolni.

Jak tylko sztolnia została przeprowadzoną, woda zbierająca się w podziemiach zaczyna przez nią wypływać, a więc cała część złoża powyżej sztolni zostaje odrazu osuszoną. Prócz tego taż sama sztolnia może służyć do wywożenia urabianego minerału na powierzchnię ziemi. Mając więc sztolnię, nie potrzeba już żadnych innych kosztownych urządzeń dla osuszania kopalni i wyciągania na powierzchnię ziemi urabianego minerału, to też tam gdzie miejscowość nà to pozwala, odbudowę danego złoża należy zawsze prowadzić za pomocą sztolni. Ponieważ jednak, w miarę rozwoju górnictwa i co za tern idzie, w miarę wyczerpywania się górnych części złóż minerałów użytecznych, odbudowa ich prowadzi się coraz na głębszych poziomach, liczba więc kopalni posiłkujących się sztolniami ciągle się zmniejsza.

Jak tylko minerał z danego złoża zostanie wyjętym do poziomu sztolni, ta ostatnia staje się jeżeli nie zupełnie bezużyteczną, to w każdym razie traci bardzo dużo na swojem znaczeniu. Jeżeli bowiem nie można założyć drugiej sztolni na głębszym poziomie, a to się zdarza najczęściej, wtedy dla dalszego urabiania minerału z danego złoża należy pogłębić szyb. Tym więc sposobem odbudowa złoża, która zaczęła się sztolnią, na głębszych poziomach, musi być prowadzoną szybem, tak, że w miarę jak liczba sztolni się zmniejsza, liczba szybów się powiększa.

Zakładając sztolnię, przedewszystkiem należy zwrócić szczególną uwagę na to, aby miejsce na sztolnię było odpowiednio wybrane. Wylot sztolni powinien się znajdować w tym punkcie, z któ-regoby sztolnia mogła dosięgnąć, jak najkrótszą drogą, złoża minerału użytecznego i przeciąć go na jak największej głębokości. Wejście do sztolni powinno być odkryte ze wszystkich stron i założone nieco wyżej aniżeli dno doliny, aby sztolnia nie była wystawioną na zalewy wodą zbierającą się w dolinach podczas wiosennych roztopów, a także i dlatego, aby było dosyć miejsca dla zrzucania skał, jakie się otrzymują przy pędzeniu sztolni.

Główny cel, dla dopięcia którego sztolnie prowadzą, jest osuszenie kopalni, w każdej więc sztolni musi być zrobiony kanał odpływowy, który należy utrzymywać bardzo starannie. On umieszcza się albo po środku dna sztolni (fig. 202), albo przy jednym z jej boków (fig. 203); po za wylotem zaś sztolni kanał ten tworzy na powierzchni ziemi jej przedłużenie, ciągnące się aż do najbliższego strumienia. Część sztolni powyżej kanału, służy do chodzenia i przewożenia, dlatego też kanał zawsze jest przykryty deskami, albo też przy większych jego wymiarach jest zasklepiony.

Wymiary poprzecznego przekroju sztolni zależą od celu do jakiego sztolnia została zbudowaną. Jeżeli sztolnia jest przeznaczoną tylko dla odpływu wody, wymiary jej mogą być mniejsze, jeżeli jednocześnie ma służyć i dla przewozu minerału, muszą być

— 165

większe. Wymiary sztolni przewozowych zależą od wielkości wózków używanych do przewożenia, a także od tego czy przewóz odbywa się ludźmi czy też końmi. Raz zadane wymiary powinny być ściśle zachowane na całej długości sztolni. Czasami, gdy ilość wo-

't/%.

■m

Yâm

WMs-

mê

m.

^wk

¹ —z.

w.

mm

Fig. 202.

Fig. 203.

dy przepływającej przez sztolnię jest bardzo znaczną, urabiany minerał przewożą po sztolni w łódkach.

Sztolnia powinna być pędzoną według ściśle oznaczonego kierunku i z zachowaniem przyjętego dla niej spadku. Kierunek sztolni otrzymuje się z planu kopalni. Oznaczywszy kąt, jaki oś sztolni ma tworzyć z południkiem, wytykają w tym kierunku linię i według niej prowadzą sztolnię, Aby zaś umożebnić sprawdzenie kierunku sztolni, bez każdorazowego użycia instrumentów mierniczych, w piętrze sztolni umocowują, w kierunku wytkniętej linii, dwa haki dla zawieszenia pionu, a następnie, gdy się chcą przekonać czy sztolnia ma właściwy kierunek, za-wieszają po środku przodka lampę i sprawdzaj ą czy się ona znajduje na jednej linii z pionami (fig. 204).

Zwykle piony zawieszają w kierunku osi sztolni, co jednak nie jest właściwe, bo może się zdarzyć, że lampa umieszczona w środku przodka, będzie na jednej lini z pionami zawieszonymi w kierunku osi, a jednak sztolnia będzie krzywą (fig. 205). Daleko więc lepiej piony i lampę umieszczać w pewnej ściśle ozna-

ü—Ü-

Û Ip

Fig. 204.

czónej odległości od jednego z boków sztolni, albo, co jeszcze lepiej, powiesić 2 rzędy pionów około każdego z boków sztolni (fig. 206).

Spadek sztolniom starają się dawać jak najmniejszy, aby jak najmniej stracić z głębokości, na której sztolnia przetnie

Fig. 205.

Fi g. 206.

P⁷

złoże. Wogóle nie robią go większym nad 0,003, a zwykle tylko 0,001, a nawet i mniej. Zbyt małe spadki mają tę wielką niedogodność, że woda płynie w sztolni bardzo powoli, wskutek czego kanał odpływowy nadzwyczaj prędko się zamula. Prócz tego woda może przesiąkać do niższych poziomów, co jest bardzo niedogodnem wtedy, jeżeli roboty prowadzą się poniżej poziomu

Spadek sztolni

sztolni.

ii

Fig, 207

sprawdza się za pomocą pionu (fig. 207). Aby ułatwić sprawdzenie, listwę poziomą ścinają trochę ukośnie, w ten sposób, aby gdy sztolnia ma właściwy upad, ciężarek znajdował się na swojem miejscu.

Jeżeli sztolnia ma być długa, w kierunku jej osi pogłębiają małe szybiki a (fig. 208), dochodzące do poziomu sztolni, czyli tak zwane świetlniki, niezbędne dla odświeżania powietrza w sztolni. Aby robotę sztolni przyspieszyć, pogłębiają jednocześnie kilka świetlników, w pewnej odległości jeden od drugiego i doprowadziwszy ich do poziomu sztolni, pędzą w obie strony świetlnika chodniki w kierunku sztolni tak, aby się te chodniki z sobą spotkały i utworzyły jedną sztolnię (fig. 208).

Sztolnie, które jeszcze w początkach bieżącego stulecia, gdy nie znano maszyn parowych, mogących pompować z bardzo znacznych głębokości ogromne ilości wody, służyły jako jedyny środek osuszania kopalni, dziś, w miarę udoskonalenia maszyn odwadnia-

jącycli i wyciągowych, prawie zupełnie utraciły dawne swe znaczenie. Chociaż wiele kopalni rud osusza się dotąd wyłącznie sztolniami, długość których bywa czasami bardzo znaczną. Tak sztolnia Rotschönberger we Freibergu ma z odnogami 50900 met. długości, a sztolnia Ernst-August na Harcu 25956 m.

or

ffm

■ .__

^ /UL v⁷'

Fig. 208.

U nas kopalnie galmanu pod Olkuszem osuszają się trzema sztolniami, z których Ponikowska ma 2646 metr. długości, Bole-sławska 1640 m., a Czartoryska 1335 m., nie licząc ich kanałów odpływowych.

Przecznice. Przecznicami nazywamy chodniki poziome lub też z bardzo małym spadkiem, przeprowadzone w skałach płonnych, zwykle w poprzek rozciągłości pokładów. Przecznica tern się różni od sztolni, że nie ma bezpośredniego wyjścia na powierzchnię ziemi, ona służy tylko jako droga łącząca szyb z chodnikami podłużnymi przeprowadzonymi w samem złożu minerału użytecznego.

Po przecznicy urabiany minerał przewozi się do szybu, którym wyciąga się na powierzchnię ziemi. Ha figurze 209 przedstawiony jest szyb wyciągowy, od którego idzie przecznica przewozowa m w, łącząca ten szyb z chodnikami podłnżnemi, przeprowadzonymi w pokładach węgla.

Jeżeli skały, przez które przecznica ma być prowadzoną, są zwięzłe, a wymiary przecznicy nieznaczne, pędzenie jej należy do najłatwiejszych robót górniczych, w miarę jednak jak skały stają się mniej zwięzłe, trudności olbrzymio wzrastają i jeżeli się ma do czynienia ze skałami sypkiemi, a szczególnie na wpół płynnemi, czyli tak zwaną kurzaiuhą, trudności mogą być niedopokonania, a przynajmniej tak znaczne, że przeprowadzony chodnik nie jest w stanie okupić nakładów zrobionych na jego pędzenie.

Przecznice prawie zawsze prowadzą się za pomocą materya-łów wybuchowych, pędząc je, potrzeba zwracać szczególną uwagę na to, aby naboi nie zakładać zbyt blizko ścian, ponieważ przy wy-

buchu mogą się tworzyć szczeliny, zachodzące głęboko w ściany przecznicy, które następnie zwiększają parcie skał, powodując znaczne powiększenie kosztów utrzymania przecznicy.

m ÉXmm mĘĘmś ii W3IÉ

in -; r z_ ; l:~'.^7j

fias

iS

ly

?-f'

ipi

ÉmÈÊm^ n 1R

■■A

Fig. 209.

na

Wymiary przecznic zależą od wymiarów wózków używanych do przewozu minerału po danej przecznicy, prócz tego należy mieć uwadze, że przecznica zawrze służy jako chodnik drogowy dla robotników, musi więc być tak szeroką, aby około wózka było jeszcze bezpieczne przejście dla ludzi. Nareszcie⁻ponieważ po wycięciu przecznicy, skały tworzące jej boki zwykle trochę osiadają, wskutek czego pierwotne wymiary przecznicy się zmniejszają, należy więc jeszcze zostawić przynajmniej 25 ctm. przestrzeni między wózkiem i ścianą przecznicy. Wózki używane u nas w kopalniach zagłębia Dąbrowskiego mają zwykle około 0,80 m. szerokości, a że przejście około wózka dla robotników, jeżeli ma być bezpieczne, nie może być mniejsze nad 0,80 m., szerokość więc przecznicy o jednym torze kolei powinna być 0,25 -f- 0,80 -j- 0,80 = = 1,85 m. (fig. 210). Jeżeli przecznica ma być o podwójnym torze, pozostawianie oddzielnego przejścia dla robotników staje się zbytecznem, bo gdy wózki idą jedną stroną, ludzie mogą przejść na drugą, należy jednak między wózkiem a ścianą, z każdej strony przecznicy, a także i między wózkami w środku szerokości przecznicy, pozostawić przynajmniej po 25 ctm. wolnej przestrzeni, cał-

ko wita więc szerokość przecznicy wyniesie B X 0,25 + 2 X 0,80= =2,35 m. (fig. 211).

Kierunek i spadek przecznic sprawdzają się za pomocą pionów w ten sam sposób, jak to opisaliśmy, mówiąc o sprawdzaniu kierunku sztolni.

r.

\f/ih

m

M

Èm

mm*

SC—X25X.—80—XZ£>

lir

il m

'm

r/-

Fig. 210.

mmmm

Fig. 211.

m.

Przecznice oprócz tego, że służą jako chodniki drogowe dla ludzi i przewozowe dla urabianego minerału, odprowadzają jeszcze wodę od złoża minerału użytecznego do szybu, muszą więc być, podobnie jak i sztolnie, zaopatrzone kanałem odpływowym, kanał ten umieszcza się około jednej ze ścian przecznicy, powinien on być bardzo starannie utrzymywany i zawsze należycie wyczyszczony, aby mógł wmieszczać całą ilość wody, jaka przez daną przecznicę przepływa. Jeżeli bowiem woda wychodzi z brzegów kanału i płynie po spodku przecznicy, wtedy kolejka w niej ułożona bardzo na tern cierpi i prawie nie ma sposobu utrzymać jej w należytym porządku. Co znowu przewóz robi znacznie uciążliwszym i kosztowniejszym.

HBIi

&tè®SÊËÊÈÈÊi

Fig. 212.

Mm

Pędząc przecznicę, należy zawsze prowadzić bardzo skrupulatnie dziennik, wktó-rym się wpisuje data kiedy przecznica była zaczętą, nazwę grubość i upad skał przeciętych i prędkość, z jaką przecznica była w każdej ze skał pędzoną, a prócz tego należy jeszcze wykreślić przecięcie przecznicy (fig. 212).

Chodniki podłużne tern się różnią od poprzecznych, że przecznice zawsze pędzą się tylko w skałach płonnych i najczęściej w kierunku prostopadłym do rozciągłości pokładu, gdy tymczasem chodniki podłużne są wyrobione w samem złożu minerału.użytecznego (pokładzie lub żyle) i przytem zawsze w kierunku rozciągłości. Za pomocą chodników podłużnych pokład lub żyła danego minerału użytecznego rozdziela się na oddzielne części, czyli tak zwane pola, z których następnie minerał urabia się częściowo, za pomocą wyżej opisanych robót górniczych. Chodniki podłużne dzielą się jeszcze na główne i pośrednie, głównym nazywa się chodnik przeprowadzony w dolnym poziomie kopalni, idący bezpośrednio od szybu lub przecznicy i służący dla przewozu urabianego minerału.

Pochylnie. Pochylniami nazywamy chodniki przeprowadzone w samym pokładzie minerału użytecznego, w kierunku jego

MÉ

Pii'

■Pt

flPPPP

W0

!»

Sr

ÜSMÊ

' -wmw

Fig. 213.

upadu. Pochylnie łączą z sobą chodniki podłużne, przeprowadzone na różnych poziomach i służą do opuszczania urabianego minerału z górnych poziomów na dolne, one także służą jako chodniki drogowe dla robotników. Na figurze 213 przedstawioną jest przechylnia, łącząca dwa chodniki podłużne.

Obudowa chodników.

W każdej skale, z wyjątkiem tylko skał sypkich i skał na-wpół płynnych, zwanych kurzawkami, można wyciąć wyrobisko zajmujące pewną przestrzeń, bez obawy jego zawalenia się. Oczywiście, że wymiary tych wyrobisk zależą od zwięzłości i twardości skały, jest więc pewna granica dla wymiarów chodników, po przekroczeniu której chodnik wycięty w dahej skale musi'.się zawalić. W salinach Wieliczki widzimy komory mające po kilkanaście i więcej metrów średnicy i tyleż wysokości, które przetrzymały bez zawalenia się całe wieki, w innych skałach można wyciąć tylko chodniki mające nie więcej nad 2 m. szerokości i wysokości, w innych tylko jeden metr albo jeszcze mniej. Ponieważ zaś w kopalniach muszą być prowadzone chodniki ściśle oznaczonych wymiarów, bez względu na własności skały, kiedy więc potrzeba pędzić chodniki większych wymiarów aniżeli te, na jakie pozwalają własności danej skały, należy je wtedy sztucznie podtrzymać, to jest obudować.

• ..... #

Obudowa ma na celu powstrzymać ciśnienie, jakie wywierają skały; ciśnienie to jest rezultatem działania siły ciężkości, a czasami działania wody, byłoby jednak błędnem przypuszczać, że obudowa musi wytrzymać cały ciężar leżącej nad nią masy. Gdyby tak było, obudowa chodników podziemnych stałaby się niemo-żebną.

Wzajemne ciśnienia, wywierane przez jedne części masy na drugie, gdy masa jest w równowadze, działają, dzięki spójności, nie w kierunku pionowym, lecz w najrozmaitszych kierunkach. Gdy więc wskutek wycięcia zrobionego w masie skały, równowaga zostanie naruszoną, to dla jej przywrócenia potrzeba dać tylko takie podpory, któreby wytrzymały ciśnienie wywołane wycięciem wyrobiska, a to ciśnienie bynajmniej nie jest równe ciężarowi powyżej leżącej masy.

Największa część skał, gdy są w stanie świeżym, a więc zaraz po wycięciu w nich chodników, jest tak mocną, że chodniki w nich prowadzone zdają się nie potrzebować żadnej obudowy. Po pewnym jednak czasie, wskutek działania czynników atmosferycznych, przeważnie zaś działania wilgotnego powietrza, jedne skały, a mianowicie skały gliniaste, nasiąkają wodą i pęcznieją, inne zaś wietrzeją i zaczynają się rozsypywać, tak, że skała pier-wiastkowo mocna i zwięzła, zaczyna się stopniowo obwalać. Takiemu powolnemu obwalaniu się dopomaga jeszcze i ciśnienie wyżej leżącej masy, bo po wycięciu chodnika, ciśnienie, jakie wytrzymywała wycięta masa skały, przenosi się na ściany ograniczające chodnik. Gdy jednak skały osiądą, ciśnienie to przechodzi i równowaga powraca, a wtedy pozostaje tylko ciśnienie, zależące od pęczuienia i wietrzenia skał.

W skałach dostatecznie twardych i zwięzłych, które nie pęcznieją i nie wietrzeją, chodniki można pozostawiać bez obudowy, a dla nadania im większej wytrzymałości, piętro chodnika należy wyciąć w postaci sklepienia. W skałach mniej zwięzłych a także w skałach zwięzłych, które łatwo pęcznieją i wietrzeją, chodniki należy obudować.

Obudowa chodników może być drzewna, murowaluh metaliczna.

Obudowa drzewna.

Do obudowy chodników mogą być używane mniej więcej wszystkie gatunki drzewa, najlepsze jednak są te, które są najtwardsze, a z miększych te, które są najbardziej smoliste. Pierwsze miejsce jako materyał budulcowy zajmuje akacya, która dla swej twardości i wytrzymałości na działanie czynników atmosferycznych jest nieocenioną, u nas jednak, dla swej rzadkości, używaną być nie może. Po niej idzie dąb, który jest także bardzo trwały, nawet w najgorszych warunkach, jak wysoka temperatura i suche zepsute powietrze. W wilgotnych chodnikach obudowa dębowa trwa bardzo długo, a pod wodą można powiedzieć trwa czas nieograniczony.

Drzewo iglaste nie ma tej wytrzymałości co dąb, ale jest znacznie tańsze, a prócz tego ma tę wyższość, że rośnie prosto i jest daleko dłuższe. Z pomiędzy iglastych najlepszym jest modrzew, potem sosna, gorszą jodła.

Charakterystyczną różnicę między drzewem liściastem i iglas-tem stanowi to, że w liściastych najtwardszą jest środkowa część drzewa, to jest rdzeń, a w iglastych, przeciwnie, zewnętrzne części są twardsze, a wewnętrzne miększe. Z tej przyczyny drzewo iglaste, o ile to jest możebnem, należy używać w postaci okrąglaków wcale nie obciosanycli, z których tylko została zdjęta kora.

Drzewo ścięte powinno być natychmiast oczyszczone z kory, ponieważ inaczej nader prędko gnije. Bardzo także jest ważną rzeczą, aby drzewo używane do obudowy było pozbawione soków, w tym celu drzewo oczyszczone z kory układają w klatki, na krzyż jedna belka na drugiej, w miejscach odkrytych, aby powietrze miało dostęp i przewiew był silny.

Trwałość obudowy drzewnej w chodnikach zależy głównie od czystości powietrza w danym chodniku, od stopnia wilgoci i od temperatury. Najbardziej szkodliwy wpływ na obudowę drzewną mają częste zmiany temperatury, a także częste przejścia od suchości do wilgoci i odwrotnie. Również szkodliwie działa zepsute powietrze, w którem drzewo nadzwyczaj prędko gnije, dlatego też obudowa drzewna daleko lepiej i dłużej trzyma się wT chodnikach, przez które wchodzi świeże powietrze do kopalni, aniżeli w chodnikach, przez które wychodzi zepsute powietrze z kopalni. Nareszcie na trwałość obudowy ma wdelki wpływ i suchość drzewa, wogóle obudowa zrobiona z drzewa suchego trwa dłużej, aniżeli obudowa z drzewa mokrego. Chociaż tam gdzie skały wywierają bardzo znaczne ciśnienie, drzewo mokre zdaje się być lepszem, ponieważ się cokolwiek ugina i przez to nie tak łatwo się łamie. Taki właśnie wypadek ma miejsce w kopalniach wosku ziemnego w Borysławiu, w Galicyi, gdzie do obudowy chodników starają się zawsze używać drzewo świeżo ścięte. Godnem jest jeszcze uwagi, że na trwałość obudowy wpływa i sama skała, w której obudowa jest postawiona, zauważono bowiem, że obudowa przytykająca do skał gliniastych nadzwyczaj prędko gnije.

Przy takich warunkach oznaczyć, chociażby w przybliżeniu, termin w ciągu którego obudowa drzewna może służyć jest nader trudno, można jednak przyjąć, że przy sprzyjających warunkach, dębowa obudowa może przetrwać około 30, a sosnowa około 15 lat.

Obudowa staje się niezdatną do dalszego użytku albo wskutek tego, że pod ciśnieniem, jakie wywierają skały, drzewo się łamie, albo też wskutek gnicia drzewa. Uchronić drzewo od złamania się pod ciśnieniem, jakie na niego wywierają skały, nie ma sposobu,, środków zaś dla zabezpieczenia drzewa od gnicia jest bardzo dużo. Najprostszym z nich jest smarowanie drzewa smołą z węgla kamiennego, działa on jednak zadawalniająco tylko wtedy, gdy drzewo jest zupełnie suche, gdy drzewo jest mokre, smarowanie go smołą bezwarunkowo nic nie pomaga, szkodzi zaś pod tym względem, że bardzo psuje powietrze w kopalni. Próbowano jeszcze drzewo przeznaczone do obudowy zanurzać we wrzącą smołę. Ten środek jest lepszy ale za kosztowny. Dobrze bardzo działa nasycanie drzewa roztworami soli mineralnych, jak soli kuchennej, koperwasu żelaznego i miedzianego, boraksu lub chlorku cynku. Takie nasycanie odbywa się wtłaczając roztwór w masę drzewa przy pomocy prasy hydraulicznej. Przy wysychaniu roztworów, zawarta w nich sól osiada na ściankach komórek i zabezpiecza ich od szkodliwego działania soków drzewnych. Środek ten, chociaż bardzo dobry, wkopal-niah nie został zastosowany, bo jest za kosztowy, a prócz tego przy większej ilości drzewa potrzebnej do obudowy i za kłopotliwy.

Obudowę chodników wykony wuj ą albo cisami górnicy, którzy prowadzili chodnik, albo też specyalni robotnicy, tak zwani błido-wmze-. Ten ostatni sposób pod tym względem jest lepszy, ponieważ pędzenie chodników zwykle oddaje się nà ugodę, od metra bieżącego, górnicy więc, którzy chodnik wycinają^ aby więcej zarobić, starają się pędzić go jak najprędzej, mało zwracając uwagi na dobroć i trwałość obudowy.

Oprócz topora i piły, insrumentów powszechnie znanych, od opisania których się wstrzymujemy, każderL budowacz musi mieć jeszcze dwie linijki i pion. Linijki służą do wymierzenia odległości między dwoma punktami stałymi, one razem wzięte muszą być dłuższe aniżeli odległość, jaka ma być za pomocą nich wymię

li

M\

Fig. 214.

Fig. 213a.

rzoną (fig. 213a). Pion budowaczy przedstawia trójkąt, na wierzchołku którego umocowana jest nitka z ciężarkiem na końcu (fig. 214).

Obudowa chodników może być całkowita czyli całodrzewna, albo też połowiczna, w zależności od tego, czy tylko samo piętro

chodnika jest słabe i potrzebuje obudowy, czy też i boki chodnika są słabe.

ijii

>8

Fig. 215.

Fig. 216.

Jeżeli tylko sarno ""'W piętro chodnika jest słabe, podtrzymują go za pomocą tak zwanych kapj to jest okrąglaków lub belek, ułożonych w gniazda, czyli wycięcia zrobione w bokach chodnika pod piętrem (fig. 215). Taką kapę zakładają w gniazdo w ten sposób jak wskazuje fig. 216, a po jej założeniu należy ją jeszcze umocować za pomocą klinów.

W tych miejscach, gdzie kapa nie przystaje szczelnie do piętra, między nią a piętrem zabijają kliny.

Grdy oprócz piętra jest'słaby jeszcze jeden z boków chodnika, wtedy jeden koniec kapy zakładają w gniazdo, a pod drugi, przytykający do słabego bokn, podstawiają stempel czyli nogę (fig. 217). Podobna obudowa często nżywa się przy odbudowie żył, gdy chodnik podłużny zajmuje całą grubość żyły, a także przy odbudowie cienkich i stromych podkładów węgla, gdy piętro chodnika tworzy podsadzka spoczywająca na kapach, o czem będzie szczegółowo powiedziane przy opisaniu sposobów odbudowy.

Nareszcie, jeżeli chodnik ma słabe piętro i oba boki, wtedy dla jego obudowy używają się ramy czyli tak zwane odrzwia, składające się z kapy i dwóch nóg (fig. 218). Takie ramy przygotowują z okrąglaków oczyszczonych z kory i tylko w rzadkich wypadkach z belek o poprzecznem przecięciu k wad rato wem lub prostokątnem. Połączenie kapy z nogami, w żależności od wywieranego na odrzwia

iv.

'ê

te

¹

A. Evrard t. I str. 157.

²

A. Evrard. Traité d’exploitation, t. I, str. 160.

³

Oesterreich ische Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen JNa 46

⁴

A. Bachellery. Les Haveuse mécaniques dans les honillères des-Etas-Unis. Bulletin de la Société de l’Industrie Minerai. Troisième série Tom XIV 1900.

1'fW

JpW'

i " i ^ ’ !

Fig. 217.

Fig. 218.

Fig. 219.

ciśnienia, może być rozmaite. Kapę pozostawiają okrągłą, a w górnych końcach nóg wycinają wydrążenie odpowiadające grubości kapy (fig. 219). Połączenie to jest najprostsze i najłatwiejsze, ono może być nawet zrobione przez niewprawnych budowaczy, lecz jest najgorsze i nadaje się tylko wtedy, gdy chodnik należy zabezpieczyć od ciśnienia z piętra. Przy bokowem ciśnieniu nogi mogą być łatwo wywrócone, dlatego też w tym ostatnim wypadku pod kapą należy dać rozporę¹) (fig. 220).

Najlepsze połączenie przedstawione jest na figurach 222 i 223, Jeżeli ciśnienie jest z góry, to połączenie powinno być zrobione jak na figurze 222, a jeżeli ciśnienie z boków, to jak na fig. 223.

Kapa i nogi mogą być ścięte ukośnie i połączone w styk (fig. 221). Połączenie to jest trudne do zrobienia i niezbyt trwałe, ponieważ drzewo łatwo się rozłupuje.

(K

Fig, 220.

Odrzwia powinny być postawione w płaszczyźnie prostopadłej do osi chodnika, nogi grubszemi końcami zwrócone do góry, a jeżeli noga jest krzywą, to wypukłością zwraca się do skały. Dolny koniec nogi wstawia się w gniazdo wyżłobione w spodku chodnika i cokolwiek szersze od nogi, tak, aby ta ostatnia całą swoją dolną powierzchnią opierała się na skale.

Nogi mogą być ustawione zupełnie pionowo (fig. 218), albo też u góry cokolwiek ku sobie nachylone (fig. 220 i 222). Nachy-

li

\JT

'à

mm

IHP'

Mp

IŁ

Fig. 221.

Fig. 222.

Fig. 223.

lenie nogi wynosi 15 mm. na jeden metr wysokości, a w skałach słabych nawet do 30 mm. na każdy metr wysokości. Nogi nachylają ku sobie dlatego, aby strop obnażyć na mniejszej przestrzeni i wskutek tego zmniejszyć ciśnienie jakie on wywiera, ono jest dobrem i przy bokowem ciśnieniu, bo przeszkadza wyskoczeniu nogi z gniazda, a prócz tego przenosi ciśnienie w głąb spodka pod boki chodnika.

Jeżeli w chodniku mają być postawione odrzwia przedstawione na figurze 218, to najprzód zakładają kapę, a następnie podbijają pod nią nogi. Takie odrzwia są dogodne pod tym względem, że zepsute części obudowy łatwo zamieniać nowemi. Prócz tego, tam gdzie chodnik prowadzi się przy pomocy materyałów wybuchowych, piętro może być z początku zabudowane samemi tylko kapami, umocowanemi w gniazdach, za pomocą klinów, a nogi, które, przy robocie prochem, odstrzelone kawały skały łatwo wywracają, mogą być podbite później, gdy przodek odsunie się na pewną odległość.

Fig. 224.

Odrzwia przedstawione na figurach 221 i 222 zwykle przygotowują na powierzchni ziemi, według jednej miary, co jednak nie jest dobrem, bo wtedy najczęściej są źle dopasowane, gdy więc chodzi o to, aby kapy były dobrze dopasowane do nóg, należy je przygotowywać na miejscu w kopalni. Przygotowawszy nogi, wstawiają je w gniazda, pionują i tymczasowo umocowują, a następnie nakładają kapę. Górne końce nóg powinny być tak ścięte, aby płaszczyzny a b i c (l (fig. 224), znajdowały się na jednej poziomej płaszczyźnie, jeżeli zaś jedno ze ścięć (np. c, d) wychodzi z poziomu, co łatwo zauważyć, przyłożywszy li-niejkę, w takim razie błąd ten należy poprawić, robiąc w kapie w od-powiedniem miejscu wycięcie nie równoległe do osi kapy, jak się to zwykle robi, lecz równoległe do ścięcia r, d (fig. 224), tak, aby te obie płaszczyzny dokładnie do siebie pasowały. Nałożywszy kapę na nogi, należy odrzwia dobrze na swem miejscu umocować, zabijając kliny między bokami chodnika i nogami, a także między kapą i piętrem.

W: fi

[O

Fig. 225.

W razie gdyby w przestrzeni między dwoma ramami utworzyło się zawalisko, kapy mogłyby być wywrócone, to też odrzwia, których kapy nie są zapuszczone w gniazda, powinny być z sobą mocno połączone, tak aby tworzyły jedną całość. Połączenie to najlepiej robić, zabijając między sąsiednie odrzwia poziome rozpory, zrobione z okrąglaków w ten sposób, aby każda rozpora połową swej grubości rozpierała kapy, a drugą połową nogi (fig. 225), końce rozpór opierające się o kapy i nogi muszą być odpowiednio wydrążone, aby dobrze pasowały.

Odrzwia przygotowują z okrąglaków, mających zwykle około 15 ctm. średnicy, w skałach jednak słabych, wywierających silne ciśnienie,

Górnictwo.

okrąglaki muszą być grubsze, tak, że czasami średnica ich dochodzi do 30 i więcej centymetrów.

Odległość na jakiej ustawiają odrzwia bywa bardzo rozmaitą, w zależności od ciśnienia wywieranego przez skały; najczęściej odległość między odrzwiami wynosi od 1-go do 2 metrów, często mniej, a czasami, przy bardzo silnem ciśnieniu, potrzeba stawić jedne odrzwia około drugich, bez żadnych przerw, tak że odrzwia stykają się z sobą.

b::;

0§

.31

m

vV

11

Fig. 226.

Fig. 227.

Jeżeli chodnik jest dosyć szeroki, a ciśnienie piętra znaczne, w takim razie kapę podpierają stemplem, postawionym w środku szerokości chodnika (fig. 226), a jeżeli w ten sposób postawiony

stempel przeszkadza swobodnemu ruchowi wózków, to robią pod kapą dwie ukośne podpory (fig. 227), lub ukośne podpory i legar (fig. 228). Nareszcie, przy bardzo silnem ciśnieniu, kapy i nogi wzmacniają podłużnemi legarami, podtrzymywanemi rozporami i krótkie-mi stemplami (fig. 229). Robią także obudowę przedstawioną na figurze 230. Jeżeli i spodek chodnika jest słaby, w takim razie pod nogi trzeba podkładać legary. W razie gdy spodek jest sypki, np. jeżeli ramy muszą być postawione na podsadzce, to pod nogi podkładają krótkie legary, albo krótkie kawałki grubych desek, nie dozwalające nogom wtłaczać się w podsadzkę, gdy zaś spodek tworzą miękkie łupki, wtedy nogi stawiają na legarach podłużnych (fig. 231), lub legarach poprzecznych (fig. 232). Przy podłużnych legarach na nogę robią w legarze wcięcie, aby się nie mogła ślizgać, poprzeczny zaś legar

i frr'

•V

'i

Pil

Fig. 228.

łączy się z nogami w podobny sposób jak kapa. Poprzeczne legary są kosztowne i przy nich naprawa obudowy jest trudnąp kosztowną

sÉii

i:.?'-

Dl

<1*.^

"f

l&v

p.

•W

■X

fjJ’APPilWKP.»

Fig. 229.

«fśS'.

ÉP

»,

Fig. 230.

W*skałach łatwo wietrzejących, które po pewnym czasie czynają się obsypywać, piętro i ściany chodników, między każdemi

za

li

WL

h.

II

Fig. 231.

«ifirwwf:

Fig. 232.

dwoma sąsiedniemi odrzwiami, muszą być opięte, czyli jak mówią zafelowane, to jest wyłożone żerdziami czyli tak zwanemi felami. Jakofelo używają cienkie gałęzie, drzewo darte, otrzymane przez łapanie wzdłuż starych złamanych stempli, wreszcie deski pośledniejszego gatunku, najczęściej zrzj/niy; jakie się otrzymują przy wypiłowaniu belek z kloców. Pokrywszy ścianę gałęziami, przyciskają je do boków chodnika, zakładając za ramy cienkie dębowe żerdzie (fig. 233).

Felowanie gałęziami jest tanie, ale gałęzie bardzo prędko pruchnieją, mogą być więc używane tylko do obudowy tymc&aso-

V !'ł !

"I

SB

.-/TRi

Fig. 233.

w,-

wej, we wszystkich zaś chodnikach, mających służyć przez czas dłuższy, fele robią z zrzyn lub z desek dartych, ze starych złamanych stempli, jakie się wyjmują przy naprawach odrzwi. Nareszcie

01

Fig. 234.

w ważniejszych chodnikach, przy starannej obudowie, używają do tego celu grube deski (fig. 234). Deski odcinają takiej długości, aby zachodziły za dwa sąsiednie odrzwia, przyczem koniec jednej deski powinien pokrywać koniec drugiej, idącej do następnych odrzwi. Przestrzeń pusta między deskami i ścianą chodnika powinna być szczelnie wypełniona miał-kiemi okruchami skały.

Felowanie deskami nietylko zabezpiecza chodnik od ciągłych drobnych obwałów, ale prócz tego rozdziela równomiernie na odrzwia parcie skał, w których chodnik jest wycięty.

Obudowa wbijana.

Zwykle skały są tak spójne i zwięzłe, że można w nich przejść przynajmniej jeden metr chodnika, a potem dopiero wycięty chodnik obudowywać. Jeżeli jednak chodnik ma być prowadzony w skałach sypkich, lub, co jeszcze gorzej, w skałach rozpływających się, w takim razie warunki całkowicie się zmieniają. Skały sypkie nie mogą być wcale obnażane, obudowa więc prowadzącego się chodnika musi być robiona jednocześnie z jego wycinaniem, lub nawet wyprzedzać wycinanie i w tych wypadkach należy chodnik prowadzić za pomocą obudowy wbijanej.

Rozróżniamy 3 wypadki przy prowadzeniu obudowy wbijanej:

1)    Gdy skały są sypkie, które nie mogą być pozostawione bez obudowy nad wyrobioną próżnią, to jest w piętrze wyciętego chodnika, lecz mogą być obnażone w spodku i w bokach chodnika.

2)    Skały są tak mało spójne, że nie mogą być pozostawione bez obudowy w ścianach pionowych. W tym wypadku nie można obnażyć nawet i przodka chodnika.

3)    Gdy skały sypkie są nasiąknięte wodą, wskutek czego rozpływają się, t worząc tak zwaną kurzawkę, wtedy nie można obnażyć nietylko piętra, boków i przodka chodnika, ale nawet i jego spodka.

AV pierwszym wypadku obudowę wbijaną robią tylko w piętrze chodnika, w drugim — w piętrze i bokach, a w trzecim — ze wszystkich 4-ch boków chodnika.

Obudowa wbijana polega na tern, że w masę skały, na około mającego się wyciąć chodnika, wbijają, jedna około drugiej, okładziny, to jest okrąglaki, bale, lub deski, któremi oddzielają tę część skały, jaka ma być wyjętą, a następnie, w miarę tego jak odcięta część skały zostaje wyjętą, pod okładziny podstawiają zwykłe odrzwia używane do obudowy chodników.

Jako okładziny w skałach sypkich używają cienkie sosnowe okrąglaki, bez gałęzi i sęków, na końcach zaostrzone, a przy więk-szem ciśnieniu połowice, to jest grube okrąglaki rozpiłowane wzdłuż, nareszcie w kurzawkach sosnowe lub dębowe deski, od 30 do 50 i więcej mm. grube i od 150 do 200 mm. szerokie. Długość okładzin od 1,20 do 1,50 met., im ciśnienie większe, tern okładziny krótsze. Okładziny z desek, przy robocie w kurzawkach, muszą być gładkie i dobrze do siebie dopasowane, aby między niemi, po zabiciu, nie było szpar. Często więc deski na okładziny nawet cheblują. Dębowe okładziny są daleko lepsze od sosnowych, bo mogą być cieńsze, wskutek czego łatwiej je wbijać i końce ich od uderzeń nie tak się łatwo rozłupują. Okładzina dębowa, 26 mm. gruba, zastępuje sosnową 39 mm. grubą. Jodłowe okładziny są za słabe i przy obudowie wbijanej nie powinny być używane. Koniec okładziny zaostrza się, aby łatwiej przenikał w skałę. Dla zabezpieczenia okładzin od łupania się przy uderzeniach młota, nakładają na nie obręcze z płaskiego żelaza, 16 do 20 mm. grube i 40 do 45 mm. szerokie. Obręcze nie mogą być nigdy dobrze dopasowane, zwykle więc robią je za duże i umocowują na okładzinach za pomocą klinów. Gdy okładzina jest już do 'ó/₄ lub więcej zabita, obręcz zdejmują i dalej zabijają przez dębową podkładkę. Młotem należy uderzać tak, aby trafiać w okładzinę i obręcz. Do zabijania używają dużych młotów, ważących od 7 do 10 kilogr.; bokowe powierzchnie których powinny być prostokątne i płaskie, aby w razie potrzeby można było niemi okładziny pobij ać.

Obudowa wbijana w skałach sypkich. Jeżeli skały w których prowadzą chodnik są sypkie, ale suche, to obudowę wbijaną robią tylko w piętrze i wtedy postępują następującym sposobem:

Doszedłszy do skały sypkiej, stawiają mocną ramę a (fig. 235 i 236) około samego przodka, pozostawiając między kapą i piętrem

niewielką szparę. W tę szparę wbijają jedna około drugiej okładziny &, tak aby całkowicie pokryły piętro mającego się wyciąć chodnika. Wszystkie okładziny wbijają jednocześnie, uderzając mło-

JO

CL

c\

_J

...i

«y it

Fig. 235.

tem to w jedną to w drugą, tak, aby jednakowo się zagłębiały. Przy tej robocie pracuje najmniej dwóch robotników, z których

jeden uderza młotem, a drugi za pomocą łamulca, kilofa lub innego odpowiedniego instrumentu, usuwa przeszkody, na jakie okładziny natrafiają przy ich wbijaniu. Oprócz tego on wskazuje, które z okładzin należy pobij ać, a także śledzi, aby wbijane okładziny ciągle się zagłębiały w jednym i tym samym kierunku.

Okładziny wbijają w kierunku ku górze, wielkość wzniesienia zależy od jakiej stawiają jedne odrzwia od drugich, ta ostatnia

’A\m

Pig. 236.

!/;i.-A

VI

Sr

odległości na

zaś od wielkości ciśnienia wywieranego przez skałę. AVogôle im ciśnienie większe, tem odrzwia należy stawiać bliżej, okładziny więc muszą być krótsze, a przez to wbijane bardziej ku górze. W miarę wbijania okładzin, wyjmuje się odciętą niemi sypką skałę, bacząc to, aby jej nie wyjąć za dużo i nie obnażyć końców wbi-

jednak na

tych okładzin. W tym celu, aby nie dopuścić obsuwania się sypkiej masy skały, po za chodnika, parę desek i. W razie zaś gdyby koniec którejkolwiek okładziny został zanadto obnażony, należy natychmiast podstawić

nogi ostatnich odrzwi zakładają, od spodku

pod nią podpórkę.

Jeżeli przy wbijaniu okładzin natrafią na większe bryły

skał twardych, których usunąć łomem nie można, to wyjmują sypką masę poniżej ich, wskutek czego bryły te osuwają się na dół. Przy takiem jednak opuszczczaniu wyżej leżących mas, należy być bardzo ostrożnym, aby nie wyjąć za dużo skały, bo wtedy nad okładzinami utworzyłaby się pusta przestrzeń i masa skały, spadając następnie z pewnej wysokości, mogłaby łatwo okładziny złamać. Dlatego też jeżeli wymiary napotkanej bryły są cokolwiek większe, to jej nie opuszczają na dół, a tylko odstrzeliwają dynamitem tę jej część, która przeszkadza dalszemu wbijaniu okładzin. W razie zaś gdy wypadkiem utworzy się nad okładzinami pusta przestrzeń, należy ją natychmiast zapełnić jakimkolwiek materya-łem, który jest pod ręką.

Gdy okładziny są już zabite na 0,5 met. i sypka skała z pod nich wyjęta, dla ich podtrzymania podkładają tymczasowo pod ich końce połowicę lub belkę, pod którą jmdbijają stemple, a gdy są już wbite do połowy ich długości stawiają odrzwia pomocnicze c, a poprzednio podstawioną belkę wyjmują. Odrzwia pomocnicze c muszą być wyższe od głównych u, ponieważ okładziny wbijają z pewnem wzniesieniem. Jeżeli podczas wbijania jedna okładzina zajdzie za drugą, lub też jeżeli między niemi porobią się szpary, w takim razie należy je, po postawieniu odrzwi pomocniczych, wyrównać. To się uskutecznia przesuwając okładziny na kapie odrzwi pomocniczych za pomocą młota i klinów, albo też za pomocą dłuta (fig. 237), tak aby szczelnie do siebie pasowały, tworząc powłokę bez szpar. Następnie wbijają dalej okładziny i wyjmują skałę sypką, a zabiwszy je do końca, stawiają drugie odrzwia główne ax niższe aniżeli odrzwia pomocnicza c. Pod końce zaś okładzin, nad kapą odrzwi głównych «,, podkładają okrąglak r (fig. 235 i 236), a między nim i kapą odrzwi wbijają parę klinów s, którymi końce okładzin przyciskają do piętra.

Fig. 237.

Kliny s wbijają tylko tymczasowo, aby zrobić szparę między kapą odrzwi u, i podkładką r.

Szpara ta jest niezbędną dla pomieszczenia okładzin następnego ogniwa obudowy.

Całkowite ogniwo obudowy wbijanej składa się z dwóch odrzwi głównych a al i z odrzwi pomocniczych c. Po ukończeniu takiego ogniwa, między odrzwiami głównemi stawiają jeszcze tyle odrzwi pomocniczych, ile ich potrzeba, aby obudowa była dostatecznie wytrzymałą. Przy większem ciśnieniu odrzwia stawiają jedne około drugich, bez żadnej przerwy.

Główną uwagę przy prowadzeniu obudowy wbijanej należy zwracać na to, aby wszystkie okładziny były zawsze wbijane w jednym i tym samym kierunku, to jest aby okładziny jednego i tego samego ogniwa były wbite w jednej płaszczyźnie, a okładziny sąsiednich ogniw tworzyły płaszczyzny mniej więcej do siebie równoległe. Prócz tego należy jeszcze uważać, aby końce wbijanych okładzin nie uginały się pod ciężarem sypkiej masy skały, jaka na nie ciśnie. Dla dopięcia pierwszego z tych warunków tylne końce okładzin, w które uderza się młotem, muszą opierać się, górną powierzchnią, o podporę, któraby im nie pozwalała podnosić się do góry pod ciężarem sypkiej masy skały, cisnącej na przedni ich koniec. Taką podporą, nadającą zarazem kierunek wbijanym okładzinom, służy kapa okładziny pomocniczej, gdy zaś koniec wbijanej okładziny wyjdzie z pod kapy, wtedy podtrzymuje go okrąglak n (fig. 235), który się umyślnie w tym celu podkłada i tymczasowo umocowywa klamrami, lub w jakikolwiek inny sposób, między kapą odrzwi pomocniczych i kapą odrzwi głównych.

Obudowa wbijana w kurzawkach. Obudowa wbijana w kurzawkach jest bez porównania trudniejszą i niebezpieczniejszą

■fi ...

jLĄ

—

?/;

.r'v '•

Jv...

i:

■■h

v.

ï>-■ /.<

i:'"/

'•VvV

Al

<y

i.

Ai:

ri,*'

vs

Al

:z

il

v;

i.

ji|gggg

iivi

Jift

Fig. 239.

Fig. 238.

aniżeli w skałach sypkich, ponieważ przy tej robocie należy zabezpieczyć nietylko piętro, boki i spodek, ale jeszcze i przodek chodnika. Tego rodzaju obudowa przedstawioną jest na fig. 238, 239 i 240.

Okładziny wbijają ze wszystkich czterech stron, one muszą być dobrze do siebie dopasowane, aby tworzyły na około odrzwi,

jakiemi chodnik jest obudowany, szczelne pokrycie, to jest rodzaj skrzyni, mającej, w każdeni oddzieliłem ogniwie obudowy, formę ściętego ostrosłupa, mniejsza podstawa której obejmuje pierwsze

V;

Z'

SM

i,

■ ,r_~——

!j?.

Fig. 240.

odrzwia główne, a większa drugie. Aby taką formę otrzymać, okładziny, tworzące narożniki, muszą mieć formę trapezu (fig. 241), akra-wędzie, mające utworzyć róg, muszą być ścięto ukośnie i szczelnie do siebie dopasowane (fig. 242).

AYbijanie okładzin zaczynają od narożników w piętrze chodnika, posuwając się ku środkowi, a na- HS stępnie w bokach od góry ku dołowi.

—-, — .....

Fig. 242.

Fig. 241.

Żadnych szpar między wbijanemi okładzinami być nie może, bo na wpół płynna masa skały przez najmniejszą szczelinę prze-ciskaćby się mogła. Jeżeli zaś wypadkiem między okładzinami utworzą się szpary, natychmiast je zatykają małemi pęczkami słomy, którą zawsze należy mieć w pogotowiu. Słoma działa w tym razie jak sito, zatrzymując piasek i nie tamując odpływu wody. AVody zatrzymywać nie należy, bo toby znacznie zwiększyło ciśnienie na obudowę. Do zatykania szczelin posiłkują się dłutem (fig. 237).

Przodek chodnika zabezpieczają, zakładając po za nogi pierwszych odrzwi głównych deski (t, jedna około drugiej, w ten sposób, aby utworzyły tarczę całkowicie pokrywającą powierzchnię przodka. Ponieważ jednak okładziny wbijają się ukośnie, z pewnem wzniesieniem i w miarę ich pogłębiania powierzchnia przodka się zwiększa, deski więc zabezpieczające przodek, w miarę jak się on posuwa, nie mogłyby pokrywać całej jego powierzchni. Aby więc nie obnażyć płynnej masy skały, każdą deskę a składają z dwóch krótszych desek, końce których, po środku szerokości chodnika, zachodzą jeden na drugi na 6 do 8 ctm. i w miarę jak przodek posuwa się naprzód, deski rozsuwują. Zachodzące na siebie końce desek podtrzymują się stemplem, postawionym po środku szerokości przodka (fig. 239 i 24.0), który znowu umocowywa się za pomocą rozpór dochodzących do jednej z poprzednio postawionych odrzwi.

Gdy cały przodek w ten sposób zostanie zabezpieczony, robotnik przystępując do wbijania okładzin nowego ogniwa, przede-wszystkiem wycina w górnej desce a tarczy zabezpieczającej przodek, w rogu, pod piętrem chodnika, szczelinę dostatecznej szerokości, dla pomieszczenia pierwszej narożnej okładziny, toż samo robi i w drugim rogu, posuwając się ku środkowi przodka i wycinając ciągle szpary. Z boków zaś chodnika szpary dla okładzin robią posuwając deski ku środkowi, aby bardziej na siebie zachodziły.

Zabiwszy okładziny dostatecznie głęboko, górnik przyciska ku środkowi górną krawędź najwyższej deski tarczy, wskutek czego deska się przechyla i dolna jej krawędź odstaje, tworząc w jednej połowie tarczy pokrywającej przodek, długą i wazką szparę. Przez tę szparę kurzawka sama wypływa, lub też, jeżeli masa jest bardzo gęsta, wyjmuje się ją za pomocą drewnianej lub żelaznej łopatki. Jak tylko dostateczna ilość kurzawki wypłynęła, deskę przyciskają napowrót do przodka, podtrzymując ją rozporkami, a tworzące się szpary natychmiast zatykają słomą, mchem lub in-nemi nadającemi się do tego materyałami.

W ten sam sposób odchylają i inne deski tarczy, aż póki nie dojdą do spodka chodnika.

Okładziny w spodku chodnika wbijają w ten sam sposób jak i w piętrze, a dla nadania im właściwego kierunku, między stemple tworzące nogi głównej ramy, zapuszczają, powyżej legara, odpowiednie rozpory.

W ten sposób zrobiona obudowa wbijana zwykle służy tylko jako obudowa tymczasowa, wewnątrz której robią obudowę murową, jeżeli jednak obudowa murowa nie ma być zrobioną a wymiary chodnika są znaczne, w takim razie obudowę wbijaną wzmacniają, stawiając między odrzwiami głównemi i pomocniczemi tyle odrzwi ile ich jest potrzeba, a prócz tego, jeżeli okaże się potrzeba, układają w czterech rogach chodnika podłużne legary, między którymi wbijają stemple.

Obudowa wbijana w kurzawkach należy do najdelikatniejszy cli i najtrudniejszych robót górniczych. Dla jej ułatwienia starają się ją prowadzić wtedy, gdy ziemia jest najmniej nasycona wodą, to jest w zimie, podczas mrozów, lub też w lecie podczas upałów. Zamiast obudowy wbijanej z drzewa, można jeszcze robić obudowę wbijaną z żelaza, o czem będzie powiedziane przy obudowie chodników żelazem.

Zabezpieczenie przodka za pomocą wbijania cienkich okrąglaków. Gdy kurzawka jest bardzo płynną, zabezpieczenie przodka wyżej opisanym sposobem, za pomocą tarczy z desek, jest niedostateczne, bo przy najmniejszem odchyleniu deski, mogłaby się wylać odrazu tak wielka ilość płynnej masy, że robotnikom pracującym w przodku groziłoby niebezpieczeństwo, w podobnych

mÈêMM.

--- ~

ni

1

.t

ww

Fig. 243.

więc wypadkach przodek umocowują wbijając na całej jego powierzchni jeden około drugiego zaostrzone okrąglaki. Ten sposób był użyły z bardzo dobrym skutkiem, w kopalni Louvière w Belgii w roku 1844, przy prowadzeniu sztolni odpływowej²).

Gała robota przedstawiona jest na figurach ‘243, 244 i 245. Piętro i boki są pokryte okładzinami, które są wbijane sposobem opisanym wyżej. Na całej zaś powierzchni przodka są wbite w kierunku poziomym, jeden około drugiego, drewniane okrąglaki. Takie same okrąglaki, tylko w kierunku pionowym, wbijają i w spodku chodnika, w miarę jak go obnażają.

Przypuśćmy, że robota jest w tym stanie, że końce okrąglaków w przodku tworzą jedną płaszczyznę pionową, dalej prowadzą robotę następującym sposobem.

Zabiwszy okładziny w piętrze i bokach na pewną głębokość, górnik uderzając młotem w najwyższy rząd okrąglaków dotykający

i.

TT

-A-

-Fig. 244.

piętra, pogłębia je na 8 do 10 ctm., następnie w ten sam sposób wbija drugi niżej leżący rząd okrąglaków, potem trzeci i t. d., póki nie dojdzie do ostatniego przytykającego do spodka chodnika. W miarę zaś jak wbijając okrąglaki ostatniego rzędu obnaża kurzawkę w spodku chodnika, natychmiast wbija w obnażone miejsce nowe okrąglaki w kierunku pionowym. Wbite w spodek okrąglaki tworzą prawdziwy bruk dre-wuiany, który nie pozwala płynnej masie wydostać się na zewnątrz.

Zapełniwszy całą obnażoną część spodka okrąglakami, zaczynają znowu wbijanie od góry i t. d., póki przodek nie posunie się na ‘25 do 30 ctm. Wtedy kładą na wbitych w spodku okrąglakach nowy legar, na który stawiają stemple, a na nich kapę. Zwy-

iii

I Yh

TT?

Fig. 245.

kle stemple i kapy stawiają tymczasowe, a gdy już chodnikiem przejdą 5 do 6 metrów, na tych samych legarach stawiają obudowę ostateczną, składającą się z odrzwi postawionych jedne około drugich, bez żadnych przerw, i dobrze do siebie dopasowanych. Odrzwia robią z belek dębowych odpowiednich wymiarów, nogi zaś ich mają wycięcia, które wchodzą w odpowiednie wyżłobienia i wycięcia zrobione w legarach i kapach (fig. 244). Nareszcie dla wzmocnienia całej obudowy, w każdym z czterech rogów ramy, układają podłużne legary, mające w poprzecznem przecięciu formę trójkąta.

Okrąglaki używane przy tej robocie muszą być dwojakie. Te które są wbijane w kierunku poziomym w przodek, muszą być

dłuższe, wbijane zaś w spodek chodnika są krótsze, pierwsze mają od 30 do 60 ctm. i nawet do 1,25 m. długości, drugie od 15 do 25 ctm., średnica ich od 8 do 15 ctm. Jak długość tak i średnica zależy od gęstości kurzawki, im kurzawka jest bardziej płynną, tern okrąglaki muszą być dłuższe, a jednocześnie i cieńsze.

Gdy okrąglaki są za krótkie, masa kurzawki cisnąc, wypycha je napo wrót, jeżeli są za grube, to puste przestrzenie, zostające się między niemi po ich zabiciu, są za duże, wskutek czego za dużo kurzawki wypływa, co nie jest dobrze. Nareszcie cieńsze okrąglaki lepiej są ściśnięte i lepiej przodek zabezpieczają. W każdym razie, nawet używając cienkich okrąglaków, przestrzeń jaka się zostaje pomiędzy niemi, po ich zabiciu zapełniają dobrze utkanem sianem, a prócz tego wbijają jeszcze między okrąglaki, cienkie kołki.

Okrąglaki zabezpieczające przodek tworzą tarczę, która się ciągle posuwa naprzód, w miarę jak się posuwa przodek chodnika; jedne więc i też same okrąglaki służą dotąd, póki się końce ich od wbijania nie porozłupują, lub póki się w piasku nie utopią. Przeciwnie, okrąglaki wbijane w spodek są stracone, bo na nich układają legary.

Gdy końce okrąglaków wbijanych poziomo porozłupują się, zepsuty okrąglak wyjmują, odcinają rozłupany koniec, a otrzymany w ten sposób krótszy kołek wbijają w spodek chodnika.

Dla zabezpieczenia końców okrąglaków od rozłupywania się przy ich wbijaniu, nigdy nie uderzają młotem bezpośrednio w drzewo, a tylko podkładają instrument żelazny, przedstawiony na figurze 246.

4M

Fig. 246.

Okrąglaki robią z tyk o równej powierzchni, bez sęków, koniec tyki zaostrza się spiczasto w formie ostrokręgu.

Długość zaostrzonej części powinna być równą połowie długości okrąglaka.

Cała masa wbitych poziomo okrąglaków pod ciśnieniem kurzawki powoli opuszcza się ku dołowi, wskutek czego w górną część przodka, która się powoli obnaża, potrzeba ciągle wbijać nowe. Przy takiem opuszczaniu się okrąglaki po części się nachylają i nawet mogą przyjąć położenie pionowe, co bardzo utrudnia robotę, ponieważ wyciągnąć nachylone okrąglaki nie zawsze się udaje; zwykle więc dochodząc do spodku potrzeba je zupełnie utopić w piasku, utopione zaś okrąglaki bardzo potem utrudniają wbijanie

w spodek pionowych kołków. Prócz tego, gdy się okrąglaki nachylą, pnste przestrzenie między niemi znacznie się powiększają, przez co znowu znacznie się zwiększa ilość wypływającej kurzawki.

Według Ponson’a sposób zabezpieczenia przodka przez wbijanie okrąglaków jest nietylko lepszy i bezpieczniejszy, ale przy nim robota idzie daleko prędzej. W Belgii, zabezpieczając przodek tarczą z desek posuwano się chodnikiem średnio po 0,75 met. na tydzień, gdy tymczasem przy wbijaniu okrąglaków średnia prędkość, z jaką pędzono ten sam chodnik, była 1 metr na tydzień, prócz tego ilość kurzawki, jaka wypływała z przodka przy pędzeniu chodnika drugim sposobem, była daleko mniejszą aniżeli pędząc go pierwszym sposobem. Zakrywając przodek tarczą z desek, z każdego metra długości chodnika otrzymywano od 30 do 40 metrów sześciennych kurzawki, gdy tymczasem wbijając w przodek okrąglaki, z jednego metra długości tegoż samego chodnika otrzymywano tylko 2% metry sześcienne kurzawki.

Naprawa obudowy drzewnej w chodnikach. Ciśnienie skały na obudowę staje się widocznem dopiero po upływie pewnego czasu. Jeżeli ciśnienie piętra jest znaczne, kapa po środku się wygina, a następnie łamie, w podobny sposób wyginają się i łamią nogi, gdy cisną boki. Jeżeli którakolwiek z ram została złamaną, ciśnienie skał na sąsiednie ramy w tej chwili się zwiększa i jeżeli złamana rama nie zostanie natychmiast zamienioną, to sąsiednie

my

ilr

pp’

Fig. 247.

ramy mogą nie wytrzymać wywieranego na nie parcia i chodnik może się w tem miejscu zawalić. Naprawa zaś chodników, które się zawaliły, jest tak uciążliwa i kosztowna, że bardzo często dogodniej jest przeprowadzić nowy chodnik, aniżeli zawalony naprawiać. Z tego względu złamane części odrzwi, jeżeli to tylko jest możebnem, powinny być natychmiast zmieniane, jeżeli zaś zmienić je nie można, to około złamanych odrzwi należy natychmiast postawić nowe, przyczem jednak starych odrzwi nie wyjmują, chyba, że już są całkowicie połamane, lub też zupełnie zgniłe.

Pustą przestrzeń na około postawionych odrzwi potrzeba koniecznie szczelnie zapełniać kawałkami skał płonnych, a jeżeli

odrzwia są postawione na miejscach obwałów, to dla wypełnienia pustej przestrzeni nad odrzwiami na kapach układają na krzyż, rzędami, kawałki starych stempli, wyjętych przy naprawie obudowy i już niezdatnych do użytku (fig. 247).

Obudowa chodników murowa.

Materyały. Kamienie używane do obudowy chodników mogą być naturalne, to jest rodzime i sztuczne. Jedne i drugie muszą być wytrzymałe, czyli, jak mówią, mocne, aby opierać się bez uszkodzenia działania sił mechanicznych i trwałe, to jest odporne na działanie czynników atmosferycznych.

Mur z kamieni może być złożony na sucho, albo na zaprawie, w pierwszym wypadku kamienie układają się jedne na drngich, nie wypełniając wcale szczelin, jakie się między niemi pozostają, w drugim szczeliny między oddzielnemi kamieniami tworzącemi mur, wypełniają materyałem wiążącym, czyli tak zwaną zaprawą.

Ze względu na własności zaprawy, a mianowicie na sposób jej tężenia, odróżniamy zaprawy powietrzne, twardniejące w powietrzu i zaprawy ivodotmvale, mające własność twardnienia pod wodą.

Kamienie rodzime. Wytrzymałość i trwałość kamieni rodzimych zależą nietylko od własności minerałów wchodzących w skład danego kamienia, ale jeszcze od ich kształtu, wielkości składników, sposobu ich ułożenia, kierunku łupliwości, stopnia wilgoci kamienia, nareszcie od jego wymiarów i kształtu obrobienia.

Kawet wytrzymałość kamieni złożonych z jednych i tych samych minerąłów może być rozmaitą, a nawet może być bardzo rozmaitą i wytrzymałość jednego i tego samego kamienia w różnych przekrojach poprzecznych, co zależnem jest od łupliwości minerałów wchodzących w skład danego kamienia. Jak wiadomo, minerały wchodzące w skład skał łatwiej się łupią w pewnym kierunku, aniżeli w innym, wytrzymałość więc w kierunku łupliwości będzie znacznie mniejszą aniżeli w kierunku do niej prostopadłym.

Wytrzymałość zależy także i od stopnia wilgoci i dlatego kamienie wilgotne, świeżo wydobyto z łomu, mają mniejszą wytrzymałość od kamieni wysuszonych. Piaskowce nasycone wodą mają tylko ²/₃ tej wytrzymałości co suche.

Wymiary i kształt obrobienia wpływają na wielkość wytrzymałości w ściskaniu, bo gdy wysokość kamienia jest większą od szerokości podstawy, to w miarę jej wzrastania wytrzymałość będzie się zmniejszać. AYogóle wytrzymałość kamienia o podstawie kwadratowej jest większą od wytrzymałości kamieni o podstawie prostokątnej, a największą jest wytrzymałość kamienia o podstawie mającej kształt koła.

Trwałość kamienia zależy od jego odporności na działanie czynników atmosferycznych. Czynniki atmosferyczne działają dwojako: chemicznie i mechanicznie, powodując tak zwane wietrzenie skał. Wskutek działania dwutlenku węgla i tlenu następuje zmiana składu chemicznego kamienia, wskutek zaś ciągłych zmian temperatury i mechanicznego działania wody, spójność między cząsteczkami tworzącemi kamień osłabia się, w następstwie czego z początku powstają rysy, a potem pęknięcia. Jeżeli np. minerały tworzące kamień mają nie jednakowy współczynnik rozszerzalności, to przy zmianach tenłperatury powstają rysy. Z początku są one bardzo nieznaczne, gołem okiem niewidzialne, lecz woda w nie wchodzi, wymywa części rozpuszczalne i stopniowo je powiększa, a prócz tego, zamarzając, działa mechanicznie i tworzy nowe.

Oznaczyć z cech zewnętrznych wytrzymałość i trwałość kamienia niema sposobu, dlatego potrzeba przeprowadzić cały szereg prób, wr odpowiednio urządzonej pracowni mechanicznej.

AYogóle jednak można powiedzieć, że kamienie twarde, ciężkie, o złożeniu zbitem, są wytrzymalsze aniżeli kamienie miękkie i porowate, również trwalsze są kamienie drobnoziarniste od gruboziarnistych.

Najlepszymi kamieniami na mury są gnejsy, granity, bazalty i łupki krystaliczne. Dobre są także dolomity, wapienie i piaskowce o spoiwie krzemionko wem. Piaskowce zaś o spoiwie wa-piennem i gliniastem prędko wietrzeją. Dlatego też piaskowce formacyi węglowej i szczególnie piaskowce zawierające w masie swej piryt żelazny, do obudowy bezwarunkowo używane być nie powinny, ponieważ piryt w wilgotnem powietrzu przechodzi w siarczan żelaza i piaskowce się rozsypują. Skały wulkaniczne o gładkich szklistych powierzchniach, jak np. obydian, na mury nie są zdatne, bo zaprawy wcale nie przyjmują.

przy silniej-

20)

Obciążenie bezpieczne kamieni rodzimych nie powinno wynosić więcej nad ¹ j₀ ich wytrzymałości na ściskanie, w konstrukcyach wystawionych na lekkie wstrząśnienia tylko V szych wstrząśnieniacli tylko ¹JĄ0.

Kamienie rodzime (ciosy) są znakomitym materyałem budowlanym, zwykle jednak obrobienie ich tak drogo kosztuje, że przy robotach górniczych tylko w rzadkich wypadkach używane być mogą.

Kamienie sztuczne. Cegły. Glina użyta do wyrobu cegły nie powinna być ani zbyt tłustą, ani zbyt chudą, pierwsza przy wysychaniu pęka, druga daje cegłę kruchą. Ona nie powinna zawierać obcych przymieszek w postaci grubszych ziarn, a szczególnie też ziarn wapienia, który przy wypalauiu przechodzi w wapno niegaszone, a następnie, po wymurowaniu ściany, lasuje się i cegła pęka. Nie wielka jednak domieszka wapienia w postaci miału, równomiernie rozsianego w masie gliny, nietylko nie jest szkodliwą, ale przeciwnie, bardzo pożyteczną, bo wtedy wapień służy jako topnik i cegła otrzymuje się po^części zeszkloną, a przez to bardzo wytrzymałą. Ilość jednak wapienia nie powinna przenosić 15 do 20$, bo już przy 25t', przy wypalaniu cegły, tworzy się wapno niegaszone. Bardzo szkodliwą jest domieszka pirytu żelaznego, który przy wypalaniu przechodzi w siarczan żelaza i daje cegłę bardzo kruchą.

Domieszka w glinie magnezu nie jest szkodliwą o tyle, o ile on przy wypalaniu nie przechodzi w siarczan.

Dobrze zrobiona i dobrze wypalona cegła jest doskonałym materyałem budowlanym, bo przy swej lekkości, ma dostateczną wytrzymałość i trwałość, łączy się bardzo dobrze z zaprawami, a przytem jest znacznie tańszą od kamieni ciosowych.

Pod względem stopnia wypalenia rożróżniają:

Cegłę niedopcdoną, która jest miękką, wydaje dźwięk przytłumiony, przy pocieraniu zabarwia rękę w wodzie i na mrozie rozpada się.

Cegłę dobrze luypaloną, która jest twarda, wydaje dźwięk czysty, przy pocieraniu, ręki nie zabarwia, w wodzie nie rozsypuje się i jej nie mąci, na mrozie się nie rozpada, wody pochłania do 15$

swej wagi.

Zendrówhę barwy ciemniejszej, na powierzchni spieczoną, miejscami szklistą, wody pochłania od 4 do 6$, z zaprawami nie dobrze się łączy.

Własności cegły głównie zależą od własności gliny, dobra cegła powinna pochłaniać wody od 6 do 15# swej wagi, cegła pochłaniająca więcej nad 16# wody ma zwykle niedostateczną wytrzymałość. Cegły o wytrzymałości mniejszej nad 120 kg. nacen-

18

Górnictwo.

tymetr kwadratowy nie powinny być używane do obudowy. Zabarwienie cegły zależy tylko od składu gliny i żadnego wpływu na dobroć cegły nie ma, najlepsze cegły mogą mieć jak najrozmaitsze zabarwienia, od białawego i żółtawego, aż do ciemno czerwonego.

Oznaczyć odręcznie, z oznak zewnętrznych, wytrzymałość i dobroć cegły podobnie jak i kamieni rodzimych niepodobna, dlatego potrzeba przeprowadzić cały szereg doświadczeń w odpowiednio urządzonej pracowni mechanicznej.

Wogóle jednak dobra cegła powinna mieć kształt prawidłowy, o powierzchniach płaskich, nie falistych i nie gładkich, a tylko chropowatych, krawędzie powinny być ostre i proste, przeciwległe do siebie równoległe, a przyległe prostopadłe.

Cegła nie powinna się łatwo łamać, rzucona na stos innych może się wyszczerbić, ale nie powinna pękać i rozsypywać się. Odłam jej powinien być ścisły, jednostajny, bez dziur.

Cała masa cegły powinna być jednakową bez większych kamyków, bez białych ziarn wapna i bez cząstek marglu, występujących w postaci białych punkcików na powierzchni cegły. Ziarna wapna można odróżnić, bo się paznogciem rysują, a cząsteczki marglu mącą wodę, gdy w niej cegłę zanurzyć.

Zanurzona w wodę nie powinna jej zabarwiać, a przetrzymana w wodzie w ciągu 5 do 6 dni nie powinna jej pochłaniać więcej nad 16%. Po kilkakrotnem nasyceniu wodą i powolnem wysuszeniu nie na słońcu, nie powinna dawać żadnych nalotów ani wykwitów.

Dobrze wypalona cegła, przy uderzaniu jej młotkiem, lub kostką palca, powinna dawać dźwięk czysty, źle wypalona wydaje dźwięk przytłumiony, a gdy jest popękana, chropowaty. Powinna się dobrze ciosać ostrym młotkiem mularskim. Zendrówka dobrze ciosać się nie daje.

Wymiary cegły w różnych krajach bywają różne. W Królestwie Polskiem cegła powinna mieć 12 cali nowopolskich (288 mm.) długości, 6 cali (144 mm.) szerokości i 3 cale (72 mm.) grubości. W Rossyi cegła ma 6 werszków długości, 3 szerokości i llj₂ grubości. Jedne i drugie wymiary, ze względu na warunki prawidłowego wiązania są nie dobre. Długość cegły powinna być równa, podwójnej szerokości, zwiększonej grubością spoiny pionowej

^_g

(fig. 248) a = 26 -f- s, b — -₀ Taką cegłę wyrabiają obecnie

w Niemczech, cegła normalna w Niemczech musi mieć 250 mm. długości, 120 mm. szerokości i 65 mm. grubości.

Grubość cegły, właściwie mówiąc, może być dowolną, nie powinna być jednak wiele większą od połowy szerokości.

.A

•4z'

Fig. 248.

Obciążenie bezpieczne murów z cegły nie powinno przekraczać na zaprawie wapiennej ¹/₂₅ wytrzymałości na ściskanie cegły, a na cemencie ¹/2o wytrzymałości cegły. W murach wystawionych na wstrząśnienia, a także w wy- ^ sokich kominach tylko połowę wyżej wskazanych cyfr.

Materyały wiążące (Zaprawy).

Zaprawy służą dla zapełnienia pustych przestrzeni między kamieniami, a także i dla połączenia ich w jedną całość. Jeżeli mur złożony jest na sucho, kamienie, mając powierzchnie chropowate, stykają się tylko w pewnych punktach, wskutek czego wytrzymałość ich jest znacznie mniejszą.

Zaprawa nazywa się mechaniczną, jeżeli tężeje tylko wskutek wysychania, jak np. glina, i chemiczną, jeżeli przyczyną tężenia jest nietylko wysychanie, ale także i zmiany zachodzące w składzie chemicznym zaprawy.

Wapno otrzymuje się przez wypalanie wapienia. Kawałek wapna polany wodą silnie się rozgrzewa, pęcznieje, a następnie rozsypuje się w proszek, tworząc tak zwane wapno gaszone, przyczem objętość jego zwiększa się od 2 do 3l/₂ razy.

Dodając do wapna gaszonego wody, otrzymuje się białą lepką masę, zwaną ciastem wapiennem. Ciasto wapienne zawiera w sobie 40# wodanu wapnia i 60# wody. Ilość obcych domieszek nie powinna przewyższać 5 do 6#. Przy większej ilości domieszek zaprawa otrzymuje się nie dobrą. Jeżeli dodać do ciasta wapiennego więcej wody, otrzymuje się płyn biały, nazywany mlekiem wapiennem. Z mleka wapiennego po pewnym czasie, osiada ciasto wapienne.

W zupełnie suchem powietrzu wapno gaszone nie zmienia się, w wńlgotnem pochłania kwas węglany. Ciasto wapienne powoli pochłania kwas węglany i twardnieje.

Stosownie do własności wapna, odróżniają wapno tłuste i wa-pno chude. Wapno tłuste jest prawie czystym tlenkiem wapnia, pochłania więcej wody aniżeli chude, wydziela przy tern więcej ciepła, bardziej się burzy i łatwiej się rozpada. Ciasto daje białe lepkie i bardzo tłuste.

Jeżeli wapien użyty do wypalania zawiera w sobie obce domieszki, jak krzemionkę, magnezyę, glinkę, żelazo, wtedy otrzymuje się wapno chude. Wapno chude, przy gaszeniu, rozgrzewa się mniej i wzrasta słabiej. Ciasto daje ziarniste, w dotknięciu szorstkie, a przytem chude i brudnawego koloru.

Gdy wapno przy gaszeniu zwiększa swoją objętość więcej niż dwa razy, powiadają, że jest tłuste, gdy mniej—chude.

Wapień do wypalania wapna nie powinien zawierać więcej nad 10% domieszek ziemistych, wr wapnie zaś wypalonem ilość takich domieszek nie powinna przekraczać 15$.

Przy gaszeniu jedna część wapna na wagę.przyjmuje od 2 do 3-ch części wody. Na objętość—1 część wapna wypalonego przyjmuje od 1,6 do 2,4 części wody.

Ilość ciasta, jaka się otrzymuje z wapna wypalonego, zależy od jego czystości. Średnio z jednej części na wagę wapna wypalonego, otrzymuje się od 3 do 3,7 części ciasta wapiennego, a na objętość od 1,7 do 2,5 części ciasta, przy bardzo dobrem wapnie nawet do 3 części

Pod względem tężenia rozróżniają zaprawy powietrzne i zaprawy wodotrwałe.

Zaprawa powietrzna, czyli zaprawa wapienna zwyczajna, przedstawia mięszaninę ciasta wapiennego z piaskiem. Ona ma własność, że twardnieje tylko w powietrzu, bez przystępu powietrza twardnieć nie może, a więc do murów mających być pod wodą nie nadaje się.

Dobroć zaprawy wapiennej zależy nietylko od dobroci wapna, piasku i wody, ale także od mniej lub więcej dokładnego zmięsza-nia ciasta wapiennego z piaskiem.

Piasek. Własności piasku mają przeważny wpływ na dobroć zaprawy, często większy aniżeli własności samego ciasta wapiennego. Piasek może być gruboziarnisty, średnioziarnisty i drobnoziarnisty. Gruboziarnisty używa się tylko do murów z kamieni łamanych, średnioziarnisty do murów z cegły, a drobnoziarnisty do tynków. Prócz tego piasek może być o ziarnach okrągłych oszlifowanych i o ziarnach ostrokańciastych, chropowatych. Ten ostatni jest lepszy, bo ciasto lepiej do niego przystaje.

Najlepszym do zaprawy jest piasek kwarcowy, gorszym jest piasek dolomitowy i wapienny, chociaż daje on jeszcze dosyć dobrą zaprawę.

Bardzo szkodliwemi domieszkami w piasku są części ziemiste i gliniaste, a także cząstki organiczne, bo wtedy ciasto wapienne przylega do tych ciał, które oblepiają ziarna piasku i nie wiąże się bezpośrednio z powierzchniami ziarn, wskutek czego spójność i wytrzymałość zaprawy znacznie się zmniejsza.

Dobry piasek, rozcierany w ręku, powinien być w dotknięciu ostrym, tak aby można było odczuwać oddzielne ziarna.

Na ręku nie powinien pozostawiać śladu ciał ziemistych, lub innych zanieczyszczeń, również, rzucony na białą chustkę, nie powinien jej brudzić.

Zmięszany z wodą nie powinien jej zanieczyszczać, jeżeli po zmięszaniu i osadzeniu się piasku woda jest bardzo mętną, to piasek niezdatny jest do zaprawy, bo ma za dużo części gliniastych i ziemistych, jeżeli zaś woda jest dosyć czystą i klarowną, piasek może być użytym do zaprawy.

Piasek bardzo zanieczyszczony należy oczyszczać przez płukanie go wodą.

Ilość piasku w zaprawie wapiennej powinna być taką, aby każde ziarnko piasku było otoczone cienką powłoką ciasta wapiennego, a prócz tego ciasto szczelnie zapełniało wszystkie przestrzenie wolne między oddzielnemi ziarnkami piasku. Jeżeli objętość ciasta wapiennego w zaprawie jest znacznie większą od objętości wolnych przestrzeni między ziarnkami piasku, to zaprawa przy wysychaniu kurczy się i pęka. Wogóle dla zaprawy z wapna tłustego, biorą na 1 część ciasta 3 części piasku, a jeżeli wapno jest chude, tylko lx/₂ do 2 części piasku. W tym ostatnim razie ilość piasku dlatego bierze się mniejszą, ponieważ wapno chude już zawiera w sobie ciała, wywierające ten sam wpływ w zaprawie co i piasek.

W przybliżeniu można oznaczyć objętość pustych przestrzeni między ziarnami piasku, napełniając wilgotnym piaskiem naczynie, objętość którego jest znaną i dolewając tyle wody, ile wsiąknie w piasek. Objętość dolanej wody będzie równą objętości wolnych przestrzeni między ziarnkami piasku. Ciasto powinno być z piaskiem bardzo dobrze przemieszane, tak aby masa była zupełnie jednorodną, jednostajnego koloru i jednostajnej gęstości.

Gęstość zaprawy, to jest ilość wody, jaką należy dodać do zaprawy, zależy od tego, z jakiego materyału mur jest wznoszony, im kamień jest bardziej porowaty, tern zaprawa powinna być rzadszą i na odwrót, dlatego też zaprawa przy wznoszeniu muru z cegły

zwyczajnej, powinna być rzadszą, a dla murów z kamieni naturalnych zbitych, albo z klinkrów—gęstszą.

Dlatego aby zaprawa wapienna stwardniała, musi być -wilgotną, z tej więc przyczyny kamienie, z których się mur wznosi, muszą być zmoczone przez zanurzenie ich w wodzie. Okoliczność ta szczególnie jest ważną przy wznoszeniu murów z cegły. Cegła jako bardzo porowatą, pochłania nader dużo wody, jeżeli więc cegła użyta do muru będzie suchą, to pochłonie wodę z zaprawy i ta ostatnia zamiast utworzyć masę jednorodną, twardą i zbitą, zamieni się w suchy proszek.

Zaprawy wodotrwałe. Zaprawy wodotrwałe mają własność tężenia w powietrzu i pod wodą, ale dla stwardnienia w powietrzu, potrzebują daleko więcej wilgoci, aniżeli zaprawy powietrzne. One wogóle tężeją bardzo prędko, a po stężeniu mają bardzo znaczną wytrzymałość. Jeżeli więc mur musi prędko otrzymać tę wytrzymałość, jaka jest od niego wymaganą, to należy go robić na zaprawie wodotrwałej.

Własność twardnienia zaprawy pod wodą, zależy od zawartości w niej krzemionki galaretowatej, to jest bezpostaciowej. Jeżeli więc do wapóa zwyczajnego dodać ciał zawierających krzemionką galaretowatą, to otrzyma się wapno wodotrwałe.

Ciała nadające wapnu własności zaprawy wodotrwałej, nazywają się wogóle pucolanami. Pucolany mogą być naturalne i sztuczne. Tak wre Włoszech, w okolicach Neapolu i w pagórkach około Rzymu, znajduje się ziemia zwana pucolanową, która dodana do ciasta wapiennego, w stosunku 2 części na 1 część ciasta, daje masę twardniejącą pod wodą. Do pilcolan sztucznych należą: mączka ceglana, glina palona, żużle z wielkich pieców, popioły, niektóre krzemionki palone i inne.

Mączka z dobrze wypalonej cegły jest doskonałą przymieszką wodotrwałą. Mięszając 1 część wapna, 1 część mączki ceglanej i 2 części piasku, otrzymuje się doskonałą zaprawrę wodotrwałą.

Żużle z pieców wielkich, jeżeli zawierają mało żelaza a dużo krzemionki, należą do bardzo dobrych przymieszek wodotrwałych. Jeżeli żużle zawierają nie mniej 50$ krzemionki i od 15 do 20$ glinki, wtedy nie ustępują najlepszym pucolanom naturalnym, a już mogą być używane jako przymieszka wodotrwałą do zaprawy powietrznej, jeżeli zawierają 40$ krzemionki.

Popioły z węgla kamiennego i mianowicie popioły otrzymywane w piecach do wypalania wapna, są także bardzo dobrą przy-

mieszka wodotrwałą. Mieszanina z 3-cli części wapna palonego i 2 części czystego (przesianego) popiołu wapiennego, daje dobrą zaprawę.

Dobra także zaprawa, dla murów suchych, lub takich do których woda będzie miała dostęp po ich stężeniu, otrzymuję się z mięsianiny 3 części ciasta wapiennego i 3 części popiołu z węgli kamiennych.

Zaprawy w ten sposób przygotowane wogóle tężeją powoli, lecz robią się bardzo twarde i wytrzymałe.

Wapno wodotrwałe (hydrauliczne). W naturze znajdują się skały, znane pod nazwą mctrgli, przedstawiające mięszaninę węglanu wapna z gliną, a czasami i krzemionką. Jeżeli te margle wypalać, to węglan wapna traci kwas węglany i przechodzi w wapno niegaszone, a glina wraz z krzemionką przechodzą wT pucolanę sztuczną. Tym sposobem z marglu, który zawiera dostateczną ilość węglanu wapna, po jego wypaleniu, można otrzymać masę, która polewana wodą gasi się i daje zaprawę złożoną z ciasta wapiennego i pucolany, nazwaną wapnem luodotrwałem albo hydra-■ ulicznem.

Oczywiście, że wapno wodotrwałe można otrzymać tylko z takich margli, w skład których węglan wapna i glina wchodzą w pewnym mniej lub więcej oznaczonym stosunku. Najlepsze wapno wodotrwałe otrzymuje się, jeżeli margiel zawiera od 20—25$ gliny, wreszcie na jego dobroć wpływa jeszcze i skład gliny, który może być bardzo rozmaity. Ponieważ zaś skład margli, znajdujących się w naturze bywa bardzo niejednostajny, a więc i wapno hydrauliczne tą drogą otrzymane, bywa mniej lub więcej wodotrwałe.

Wapno wodotrwałe wypalone, wodą gasi się tak samo jak wapno wypalone zwyczajne, mniej się tylko rozgrzewa i mniej narasta, aniżeli wapno powietrzne.

Zaprawy z wapna wodotrwałego tężeją powoli, ale są dużo tańsze od cementowych.

Cement rzymski. Jeżeli margiel zawiera więcej aniżeli 25% gliny, a mianowicie od 25—40$, to po wypaleniu traci wda-sność gaszeniu się z wodą, ponieważ jednak nie przestaje być mię-szaniną wapna niegaszonego z pucolaną sztuczną, więc jeżeli zostanie zmielony i zarobiony z wodą, to daje ciasto, które pod -wodą twardnieje. Takie margle wypalone i zmielone noszą nazwę cementów rzymskich. Tą drogą jednak otrzymane cementy mają własności bardzo różne, ponieważ skład margli znajdujących się w naturze, jest bardzo niejednostajny.

Cement portlandzki. Jeżeli wapień dobrze oczyszczony, zmięszać z czystą gliną w stosunku 75 do 78^ wapienia na 25 do 22% gliny i mięszaninę taką wypalić, to otrzymuje się cement nazwany portlandzkim; tym sposobem cement portlandzki przedstawia sztuczną mięszaninę węglanu wapna i gliny. Tak że aby otrzymać cement portlandzki, najprzód robią sztuczny margiel, a potem go wypalają. Jeżeli jednak w przyrodzie napotka się margiel, w skład którego glina i wapno wchodzą w odpowiednim stosunku, aprócztego i sam ich skład chemiczny jest odpowiedni, a takie mar-gle w niektórych miejscowościach się znajdują, to wypalając je, otrzymuje się cement portlandzki niczem nie różniący się od cementu wypalonego z margli sztucznych. To też w handlu odróżniają: cement portlandzki naturalny i cement portlandzki sztuczny, chociaż te cementy pod względem swych własności niczem się nie odróżniają, a ich nazwa wskazuje tylko z jakiego marglu cement był otrzymany.

Przy wypalaniu cementu portlandzkiego temperatura powinna być tak wysoką, aby nastąpiło zupełne spieczenie się, to jest rozmiękczenie masy, bo dopiero wtedy on nabiera swych cennych własności i właściwie mówiąc, cała różnica między cementem rzymskim i wapnem hydraulicznem z jednej strony, a cementem portlandzkim z drugiej polega tylko na tern, że pierwsze są wypalone w temperaturze znacznie niższej.

Cement portlandzki powinien być po wypaleniu przez ciąg około 3-ch miesięcy przechowywany w szopach, przez co robi się znacznie lepszym. Zaprawy przygotowane z cementu odleżałego mają znacznie większą wytrzymałość, aniżeli zaprawy z cementu świeżego. Prócz tego zauważono, że zaprawa z cementu odleżałego mniej pęcznieje aniżeli ze świeżego. Wogóle każdy cement, podczas tężenia w wodzie, zwiększa swoją objętość; to zwiększenie-objętości w zaprawach z cementu świeżego jest znacznie większe, aniżeli w zaprawach z cementu odleżałego. Dlatego też w murach, wzniesionych na zaprawie z cementu świeżego, cegły, nawet wyborowe, często się łuszczą w pobliżu spoin, wskutek ciśnienia pęczniejącej zaprawy.

Świeżo przygotowany cement, ale już ochłodzony, upakowany w beczki, po 2-ch tygodniach, a czasem dopiero po miesiącu, cokolwiek się kurczy, a następnie po 4-ch tygodniach, a czasem dopiero po 2-ch miesiącach przechowywania, znowu zaczyna pęcznieć i jeżeli beczka była szczelnie napełnioną, obręcze na niej pękają.

Po tem pęcznienia cement osiąga najwyższy stopień dobroci, dalsze zaś jego przechowywanie wpływa już tylko ujemnie na jego dobroć.

Dobry cement przedstawia miałki proszek, w dotknięciu ostry, koloru jasno-szarego, aż do ciemno-szarego, z odcieniem zie-lonawym, lub niebieskawym.

Cement portlandzki, zarobiony z wodą, przedstawia najlepszą ze znanych dotąd zapraw wodotrwałych. Taka jednak zaprawa, składająca się tylko z cementu i wody, jest bardzo kosztowną, używa się więc tylko w wyjątkowych razach, do zwykłej zaś zaprawy cementowej dodaje się jeszcze piasek.

Woda, przeznaczona do zaprawy cementowej, powinna być, zupełnie czysta i nie zawierać w sobie gliny ani mułu. Zarobione cementowe ciasto nie powinno być zbyt rzadkie, bo im gęstszą była zaprawa, tem jej wytrzymałość po stwardnieniu jest większą.

Piasek użyty do zaprawy musi być, o ile można, jak najczystszy, jeżeli zawiera w sobie glinę lub muł, musi być starannie przemyty, bo zaprawa z takim piaskiem jest mało wytrzymałą. Wszystko co było powiedziane o piasku przy zaprawie wapiennej zwyczajnej, stosuje się i do zaprawy cementowej. Wpływ piasku na dobroć zaprawy cementowej jest większy aniżeli na dobroć zaprawy wapiennej. Piasek gruboziarnisty jest lepszy, bo daje zaprawę o wytrzymałości większej, aniżeli drobnoziarnisty. Ilość piasku jaka się dodaje do zaprawy cementowej, zależy od tego, jaka jest wymagana wytrzymałość i wodotrwałość zaprawy. Wogóle, im zaprawa zawiera więcej piasku, tem jej wytrzymałość i wodotrwałość jest mniejszą. Dla zwykłej zaprawy cementowej na 1 część cementu biorą 3 części piasku, a czasami dla robót na powierzchni, nawet na 1 część comentu od 3 do 6-ciu części piasku. Dla robót pod wodą na 1 część cementu tylko 2 części piasku, a jeżeli mur ma być całkowicie wodonieprzenikliwy, to na 1 część cementu tylko 1 część piasku.

Doświadczenia robione z zaprawami wskazały, że po roku, wytrzymałość zaprawy cementowej z przymieszką piasku, wynosi: przy stosunku 1 : 1 około 75$, przy stosunku 1 : 2 około 50$, przy stosunku 1 : 3 około 33$, przy stosunku 1 : 4 około 25$, przy stosunku 1 : 5 około 17$, a przy stosunku 1 : 6 około 14^ wytrzymałości zaprawy cementowej czystej.

Zaprawa z cementu portlandzkiego musi być nadzwyczaj starannie i umiejętnie przygotowaną. Jeżeli piasek jest suchy, to można najprzód zmięszać cement z piaskiem, a potem dopiero dolać wody i zarabiać. Jeżeli zaś piasek jest wilgotny, to należy najprzód cement zarobić z wodą, a potem dopiero dodać potrzebną ilość piasku i zarabiać. Objętości cementu i piasku muszą być dokładnie odmierzone i jak najstaranniej i bardzo długo przerabiane. Jest to niezbędnym warunkiem otrzymania dobrej zaprawy.

Zaprawę cementową należy przygotowywać tylko w takiej ilości, jaka może być zużytą w ciągu dwóch godzin. Przygotowana zaprawa nie może być przechowywana przez czas odpoczynku południowego, a tem bardziej przez noc, bo już stwardnieje, a ponowne przerobienie jej z wodą nie wiele pomoże i wytrzymałość takiej zaprawy będzie zawsze o wiele mniejszą, aniżeli zaprawy świeżo przygotowanej.

Kamienie do murów na zaprawie cementowej, muszą mieć powierzchnie o ile można najczystsze, inaczej zaprawa źle się wiąże. Prócz tego, ponieważ dla stwardnienia zaprawy cementowej potrzeba daleko więcej wilgoci, aniżeli dla stwardnienia zaprawy wapiennej, kamienie, szczególnie zaś gdy są porowate, jak cegła, muszą być dobrze- nasycone wodą. Polewanie kamieni już założonych w mur, lub skrapianie ich wodą przy pomocy pędzla mularskiego, jest niedostateczne. Kamienie powinny być pogrążone przez dłuższy czas w kadzi z wodą, póki całkowicie nie nasiąkną, inaczej pochłoną znaczną ilość wilgoci z zaprawy i takowa zamiast stwardnieć i przejść w masę zbitą, może zamienić się w proszek.

Zaprawa wapienno-cementowa. Do murów wznoszonych pod ziemią, które muszą być wodotrwałe, a nie potrzebują być całkowicie wodonieprzenikliwe, doskonałą zaprawę stanowi zaprawa wapienno-cementowa, to jest zaprawa, składająca się z cementu portlandzkiego, wapna i piasku, przyczem ilość cementu jest równą albo większą od ilości wapna. Zaprawa ta twardnieje zarówno dobrze w wodzie jak i na powietrzu, a jest daleko tańszą od zaprawy cementowej, wiąże się jednak o wiele wolniej, aniżeli ta ostatnia. Do stężenia zaprawy wapienno-cementowej potrzeba od 24 do 36 godzin czasu.

1    55    v    v>

Całkowita obudowa murowana

«    6 —⁷    55

Stosunek ilościowy składników na objętość jest następujący: 1 cz. cementu, 5 cz. piasku, cz. ciasta wapiennego 1 »

Omurowanie chodników.

składa się z murów oporowych i sklepienia. W murach oporowych kamienie układają się jedne na drugich warstwami równoległemi, w sklepieniach zaś według pewnych ściśle określonych linij krzywych, przyczem spoiny między kamieniami leżą w kierunku promieni tych krzywych.

W murach oporowych należy odróżniać stronę tylną, zwróconą do skały i przednią albo licową, zwróconą do wnętrza chodnika. Strona licowa może być prostolinijna albo wklęsła.

Prostolinijna strona licowa może być pionowa (fig. 249), albo też, gdy grubość muru zwiększa się ku dołowi, może tworzyć płaszczyznę równomiernie ukośną (fig. 250). Nareszcie strona licowa może przedstawiać płaszczyznę wklęsłą (fig. 251) i wtedy tworzy sklepienie.

m

1—T_l

ii

JJt

Tl

km

ist

Pff-

4IW.

%

—

'Mę

W.

plslf

Fig. 250.

Fig. 249.

Mur oporowy, mający stronę licową pionową, wytrzymuje dobrze ciśnienie działające z góry, w kierunku pionowym, lecz bo-kowemu ciśnieniu stawia tylko opór swoim ciężarem, spójnością składników i tarciem o spodek chodnika. Przy cokolwiek więc znaczniejszem ciśnieniu bokowem, grubość muru oporowego należy ku spodkowi chodnika stopniowo zwiększać, a prócz tego, dla zabezpieczenia go od ślizgania się po spodku, należy go zawsze stawiać na fundamentach, ułożonych w rowach od 150 do 160 mm. głębokich.

Fundamenty pod mury oporowe muszą być ułożone na skale dostatecznie twardej, jeżeli zaś spodek chodnika jest mięki, to mur oporowy wznoszą na szerokich kamiennych płytach lub na drewnianych legarach.

■km

m

/A\5C<

te

Fig. 251.

>77

ml

W murach oporowych., mających stronę licową pionową, kamienie układają podług pionu i sznura przeciągniętego poziomo.

Sklepienie spoczywa na murach oporowych. Spoina oddzielająca sklepienie od muru oporowego, nazywa się spoiną oporową. Wewnętrzną, to jest wklęsłą powierzchnię sklepienia nazywają podniebieniem, zewnętrzną (wypukłą), grzbietem, a stronę licową czołem. Osią sklepienia zowie się oś walca, którego powierzchnia tworzy podniebienie sklepienia. Punkt największego wzniesienia w podniebieniu, po nad spoinami oporowemi, nazywa się wierzchołkiem, linia prostopadła mierząca to wzniesienie wysokością, a odległość murów oporowych—rozwartością sklepienia.

Sklepienie może być półokręgowe, gdy podniebienie jego będzie utworzone półokręgiem koła, spłaszczone—gdy wysokość sklepienia jest mniejszą od połowy cięciwy łuku, tworzącego podniebienie i podniosłe, gdy wysokość sklepienia jest większą od połowy cięciwy łuku, tworzącego podniebienie. Najdogodniejszą z krzywych do tworzenia podniebień sklepieniowych jest pół-okrąg i łuki koła, bo wtedy wszystkie klińce będą miały kształty do siebie zbliżone, co jest bardzo ważnem przy budowie sklepień z kamieni ciosowych, gdzie każdy kliniec musi być odpowiednio obrobiony.

Sklepienia wykony wuj ą się na pomostach z desek, podpartych krążynami. Krążyny ustawiają się na wysokości spoin oporowych, w położeniu pionowem i prostopadle do murów oporowych, tak, aby deski stanowiące pomost na krążynach, wytworzyły powierzchnię walcową, dokładnie podniebieniu mającego się wykonać sklepienia odpowiadającą. Krążyny powinny być rozstawione w takiej odległości, aby deski, tworzące pomost, nie mogły się wyginać.

Krążyny do sklepień wykony wuj ą z trzech rzędów zbitych z sobą desek (fig. 252) ułożonych w ten sposob, że kawałki jednego rzędu nakrywają miejsca zetknięcia się kawałków następnego^ rzędu. Dwa kawałki desek rzędu środkowego, najbliżej wierzchołka krążyny położone, wspierają się podług kierunków normalnych o deskę pionowo stojącą, umocowaną dolnym końcem pomiędzy dwiema deskami poziomemi. Te ostatnie deski przybite są do dwóch krańcowych kawałków środkowego rzędu krążyny, krańcowe zaś kawałki dwóch rzędów zewnętrznych są połączone z niemi przez zacięcie, a prócz tego jeszcze zmocowane gwoździami z kawałkami krańcowemi rzędu środkowego. Deska pionowo podpierająca krążynę, zabezpiecza ją zarazem przeciw podniesieniu się w wierzchołku, wskutek ciężaru bocznych części sklepienia, gdy ono jeszcze jest nie zamknięte i przeciw spłaszczeniu się, pod naciskiem osiadających klińców gdy sklepienie jest już ukończone.

MM

ym

Kreślenie różnychlinij krzywych, ograniczających krążyny, dokonywa się w naturalnej wielkości, na pomoście ułożonym z desek, za pomocą sznura przyczepionego do gwoździa, który się wbija w punkcie odpowiednim , lub też lepiej jeszcze za pomocą łaty prostej, mogącej się -ygg' około gwoździa obra-cać.    \

Fig. 252.

Krążyny ustawiaj ą się na drewnianych pomostach, które jednak zajmują bardzo dużo miejsca, dlatego też tam, gdzie podczas obudowy, przewozu po chodniku wstrzymać nie można, używają krążyny zrobione z żelaza kwadratowego 33 do 35 mm. grubego i odpowiednio wygiętego (fig. 253), krążyny te są opatrzone palcami a a, które wstawiają się w otwory, pozostawione w murach oporowych. Przy większych wymiarach chodnika, krążyny żelazne składają z kilku części, połączonych śrubami.

Fig. 253.

Krążyny szalują deskami 100 do 110 mm. szerokiemi i 25 mm. grubemi. Deski zakładają sto-pniowo od spoiny oporowej, sza-lując coraz wyżej, w miarę jak się sklepienie wznosi.

Murowanie sklepienia zaczynają od murów oporowych i prowadzą jednocześnie i równomiernie z obudwu stron w górę. Doszedłszy zaś do środka podniebienia, zamykają go cegłą przyciosa-ną w kształcie klina, która się nazywa kluczem. W samym środku sklepienia powinien zawsze być klucz, a nigdy spoina, bo toby się sprzeciwiało jednemu z warunków równowagi sklepień. Gdyby w punkcie a (fig. 254), zamiast klucza była spoina, to przy cokolwiek większem ciśnieniu z góry, sklepienie otwarłoby się w 5-ciu miejscach, jak wskazuje figura.

Ponieważ przy obudowie chodników, w miarę jak sklepienie dochodzi do klucza, cegieł z góry wkładać nie można, a tylko z przodu, deskami więc szaluje się przestrzeń tylko od jednej krą-żyny do drugiej, to jest na długość 0,8 m. do 1,00 m., a samo sklepienie murują ustępami, tak, że gdy w przedniej części danego ogniwa obudowy, sklepienie jest wyprowadzone nie wiele co wyżej nad mury oporowe, w tylnej już się zamyka. Jeżeli sklepienie jest już wyprowadzone do góry po nad słabe miejsca, to powinno być zaraz zamknięte, w razie zaś, jeżeli robota musi być dla jakichś przyczyn przerwaną, zamiast klucza należy wbić klin.

Przy murowaniu sklepień z cegły zwyczajnej nie modelowej, otrzymuje się spoiny ku górze rozszerzające się i przy znaczniejszej grubości sklepienia, szczególnie jeżeli promień łuku krzywizny podniebienia jest niewielki, różnica między grubością spoiny

k-

Fig. 254.

w grzbiecie i podniebienia sklepienia jest tak znaczną, że po usunięciu krążyn spoiny w podniebieniu otwierają się i zaprawa wapienna, stanowiąca główny warunek mocy sklepienia, może odstać wprzódy, aniżeli zupełnie stężeje. Z tej przyczyny daleko lepiej grubsze sklepienia wykonywać z oddzielnych warstw współ-środkowych, nie grubszych nad ¹/.J cegły (fig. 249).

Przy tych wymiarach, jakie zwykle dają chodnikom, do budowy sklepień na 1 cegłę grubych, użycie cegieł modelowych jest zbyteczne, bo różnica między grubością spoiny na grzbiecie i w podniebieniu jest bardzo nieznaczną. W podobnych sklepieniach, po usunięciu krążyn, nastąpić może tylko nieco większe ściskanie się zaprawy w miejscach, gdzie grubiej nałożoną została, ale to nie może sprowadzić rozwarcia się spoin w podniebieniu.

Do murowania sklepień należy używać cegieł wyborowych, a przed użyciem ich do roboty, nie kropić, jak to często mularze czynić zwykli, lecz koniecznie w wodzie przez czas pewien zanurzać.

Wyjmowanie krążyn po zamknięciu skiepienia, powinno następować z ostrożnością i bez najmniejszych wstrząśnień, dlatego też, drewniane krążyny, w miejscach swego podparcia, nie spoczywają bezpośrednio na podwalinach, żelazne bezpośrednio na mu-rach oporowych, lecz na podwójnych klinach leżących w kierunku długości murów oporowych. Kliny te mają kształt trójkąta prostokątnego i stykają się z sobą bokiem przeciwprostokątnym. Skoro sklepienie dostanie zamkniętem, natenczas kliny zwolnionemi być mogą, ale tylko tak, aby krążyny cokolwiek się obniżyły, a dopiero po kilku dniach, gdy zaprawa nabędzie pewnego stopnia twardości, kliny wybijają się i krążyny usuwają. Sklepienia po usunięciu krążyn, ulegają znacznemu osiadaniu, wskutek ściskania się zaprawy wapiennej. Gdyby więc krążyny zaraz po zasklepieniu były wyjęte, to przy raptownem osiadaniu, spoiny około miejsc słabych mogłyby się po stronie grzbietu otworzyć. Podług ogólnego prawidła, krążyny wtedy usuwać należy, gdy zaprawa do takiego stopnia stężeje, że pod naciskiem palców pewien opór stawia, ale nie jest jeszcze twardą. Gdyby krążyny były zostawione, aż do całkowitego stężenia zaprawy, w takim razie przy osiadaniu sklepienia, które jest nieuniknionem po usunięciu krążyn, zaprawa popękałaby, co na moc sklepienia bardzo szkodliwie wpłynąćby mogło.

Zdarza się czasem, że oś sklepienia w chodnikach nie jest poziomą, lecz tworzy mniej lub więcej ostry kąt z poziomem, jak np. w podszybiach. Takie sklepienie nazywa się pochyłem. Przy urządzaniu krążyn pod tego rodzaju sklepienia, należy pamiętać, że gdy takowe ma być półokręgowem, to jest, gdy przecięcie jego płaszczyzną prostopadłą do osi będzie półokręgiem, natenczas krążyny nie półokręgiem, lecz półelipsą ograniczone być muszą. Podstawa takiej krążyny czyli oś mała elipsy, równa się rozwartości sklepienia, a wysokość krążyny, czyli połowa osi wielkiej elipsy, równać się będzie linii pionowej, opuszczonej z wierzchołka sklepienia na oś sklepieniową. Sklepienia te pod względem wykonania tern się tylko różnią od poziomych, że ich spoiny, chociaż są prostopadłe do podniebienia, mają położenie nachylone do poziomu.

Grubość murów oporowych i sklepień zależy od ciśnienia, jakie ma obudowa wytrzymać. W chodnikach bardzo rzadko robią sklepienia grubsze niż w 8 cegły, zwykle w 1¹/₂ lub rzadziej w 1 cegłę. Mury oporowe lepiej robić cokolwiek grubsze od sklepień, grubość ich wynosi od 0,5 m. do 1 metra.

Przystępując do omurowania chodnika, przedewszystkiem należy osuszyć jego spodek, w tym celu, jeżeli po chodniku przepływa woda na początku i na końcu mającej się omurować części,, robią dwie groble, w poprzek chodnika, z których tylna jest trochę wyższą od przedniej, a następnie te groble łącza żłobem w ten sposób, aby woda zbierająca się po *;a tylną groblą, ściekała po żłobie aż za przednią groblę. Osuszywszy w ten sposób część chodnika, kopią rowy dla murów oporowych i wyprowadzają te ostatnie aż do wysokości spoiny oporowej sklepienia.

Jeżeli i spodek chodnika ma być pokryty wklęsłem sklepieniem, w takim razie nadawszy mn odpowiednią do kształtu sklepienia formę, murowanie sklepienia zaczynają od klucza i prowadzą w obie strony, aż do spoin oporowych, na których wznoszą mury, mające podtrzymywać górne sklepienie. Tego jednak sposobu obudowy nie można zalecać, ponieważ ciśnienie na mury oporowe bardzo się zwiększa, lepiej więc w podobnych wypadkach omurować chodnik w kształcie elipsy. W tym ostatnim razie należy zostawiać otwory w murach, sj-hś; niezbędne dla założenia belek pod pomost drogowy, albo też, co jeszcze lepiej, aby nie osłabiać otworami murów, robią na pewnej wysokości występ muru (fig. 255), na którym układają belki.

Fig. 255.

Chodniki wycięte przy wyrabianiu żył lub wogóle pokładów stromych, mogą być w bardzo rozmaity sposób omurowane, zależnie od kierunku ciśnienia. Na figurach 256, 257, 258 i 259 przedstawione są różne sposoby omurowania.

§1

àÊÊÙÊi -

Mm.

Si

Fig. 257.

Fig. 256.

Przy obudowie murowanej chodników, potrzeba szczególną uwagę zwracać na to, aby wszystkie puste przestrzenie, powstające

między zewnętrzną powierzchnią muru i ścianami chodnika były jak najdokładniej wypełnione gruzem, bo od tego zależy i trwałość obudowy. Każda większych rozmiarów pusta przestrzeń, jeżeli tylko nie będzie szczelnie zapełnioną, powoduje nierównomierny rozkład ciśnienia na mury, następstwem którego może być ich zarysowanie się, a często i całkowite runięcie murów.

moc

fk

'^1

Wê

p:

<1

■i

~T..J i m¹

Pt

JpV

M,

b-)

rfgÖScpTI»'

fflaBter

.Sigp

fis

fs

Fig. 258.

Fig. 259.

Omurowanie chodników, jeżeli chodnik prowadzi się w skałach łatwo wietrzejących, powinno się wykonywać zaraz po ich wycięciu, w przeciwnym razie skały zdążą wywietrzeć i będą wywierać ciśnienie daleko większe, aniżeliby wywierały w stanie świeżym.

Zanim jednak chodnik zostanie omurowany, zwykle ściany jego potrzeba umocować tymczasowo obudową drzewną, która musi być wyjętą przed omurowaniem, bo inaczej pozostawione po za murami drzewo zgniłoby i potworzyłyby się puste przestrzenie, o szkodliwości których mówiliśmy wyżej.

W skałach mniej lub więcej zwięzłych obudowę tymczasową wyjmują stopniowo bez żadnych trudności, w miarę tego jak omurowanie postępuje, jeżeli jednak można się obawiać obwałów, w takim razie z wyjmowaniem obudowy tymczasowej należy postępować bardzo ostrożnie i nie rozbierać całych odrzwi odrazu, a tylko częściami, podbijając stemple pod pozostałe i umocowując, na ile

14

Górnictwo.

można najlepiej, obnażoną skałę (fig. 260) I tak, gdy dla zrobienia miejsca na mur oporowy, potrzeba wyjąć z odrzwi nogę, to pod kapę a podstawiają stempel ó, a obnażoną ścianę chodnika opinają

deskami c c, które podtrzymają poziomymi rozporami m m, a w razie potrzeby i ukośną rozporą, starając się podpierać obnażone ściany, aż do czasu póki mury nie będą zasklepione.

Szczególne trudności przedstawia wyjmowanie budynku tymczasowego przy omurowywaniu chodników wyciętych w skałach sypkich, lub w ku-rzawce, które były prowadzone za pomocą obudowy wbijanej. AV tych wypadkach wyjmują się tylko odrzwia, pozostawiając okładziny nietknięte.

Omurowanie zaczynają od przodka, to jest od końca chodnika i prowadzą ku początkowi, to jest w kierunku odwrotnym do tego w jakim chodnik był wycinany. Postępują zaś w ten sposób dlatego, aby naprzód podpierać murem końce okładzin i przez to urno-żebnić wyjmowanie odrzwi. Robotę zaczynają od sklepienia w spodku. W tym celu między stemple dwóch lub więcej sąsiednich odrzwi zabijają, w odległości 50 do 60 ctm. od spodka . chodnika, odpowiednie rozpory, wyjmują legary i zaczynają dolne sklepienie, a gdy ono dojdzie do ścian bocznych chodnika, odrąbują końce stempli podpierających kapy i doprowadzają sklepienie do spoin oporowych, następnie zaczynają sklepienia boczne lub też mury oporowe, wyrąbując częściami stemple w miarę tego jak omurowanie postępuje. Oczywiście, że bez pomocniczych odrzwi i różnych tymczasowych rozpór obejść się przy tej robocie nie można.

Fj

t,

Fig. 260.

WT

■ ¹ I

''H¹' billi 3 N.

Powiedzieliśmy wyżej, że omurowanie chodników najlepiej jest wykonywać zaraz po ich wycięciu, to się jednak nie stosuje do chodników przeprowadzonych w kurzawce, omurowanie których lepiej jest zaczynać po upływie pewmego czasu, gdy się woda ze ścian odsączy, bo przez to zmniejszy się ciśnienie na mury.

Obudowa murowa bez kwestyi jest jedną z najlepszych, bo jeżeli tylko była dobrze wykonaną, nie potrzebuje nigdy żadnej naprawy i może trwać nieomal że przez czas nieograniczenie długi. Z drugiej jednak strony przedstawia wielkie niedostatki, prze-

dewszystkiem jest nadzwyczaj kosztowną, wykonywa się bardzo powoli, a wskutek znacznej grubości murów, wymaga pędzenia chodników o wiele wyższych i szerszych. Nareszcie wartość jej, w razie gdy chodnik przestał być potrzebnym, jest żadną, ponieważ cegła, jakąby można było z niej otrzymać, nie okupiłaby nawet kosztów rozbiórki murów.

Obudowa z murów złożonych na sucho. Chodniki pozostawiane w podsadzce obudowują zwykle murami złożonymi na 'sucho, z kamieni naturalnych,

wydobytych w samej kopalni. Do ,,f    k

tego celu wybierają kawałki skał    1    1

mniej więcej prawidłowej formy ö i układają z nich, po bokach chodnika, ściany (fig. 261) grubości około 1 metra, przyczem jeżeli piętro chodnika jest słabe, to go umocowują drewnianemi kapami, które kładą na krótkich legaracli położonych wzdłuż ścian. Czasami dla wzmocnienia murów zakładają jeszcze w poprzek ścian, mniej więcej w środku wysokości chodnika, stemple ze starej obudowy.

¹

Köhler w swojem dziele Lehrbuch der Bergbunkun.de, Leipzig 1897, str. 482, nazywa takie odrzwia polskiemi.

²

Ponson. Traité de l’exploitation des mines de houille Liège 1852, tom I, str. 468.

Obudowa żelazna.

w inne

W miarę jak drzewo drożeje a cena żelaza się zmniejsza, zaczynają go używać do obudowy chodników. Obudowa żelazna, przy nieznacznej grubości, przedstawia wielką wytrzymałość, zajmuje więc mało miejsca i przez to pozwala zmniejszyć wymiary wycinanych chodników. Prócz tego obudowa żelazna ma tę wyższość, że ustawia się prędko i w razie gdy chodnik przestaje być potrzebnym, może być z łatwością wyjętą i przeniesioną miejsce.

Do obudowy żelaznej używają stare kopalniane relsy, lub też belki w kształcie I lub U. Odrzwia składają z dwóch ramion, górne końce których są wygięte w kształcie łuku koła i dobrze do siebie miejscu zetknięcia się. Ramiona łączą się nakład-

dopasowane na

ra-

kami i śruliami (fig. 262), lub też mufkami (fig. 263), w których końce ramion umocowują się dębowymi klinami. Dolne końce my, jeżeli spodek chodnika jest twardy i mocny, wstawiają w głębokie gniazda wyżłobione w skale, przy słabym zaś spodku osa-

clzają w trzewikach żelaznych lub z lanego żelaza. Czasami nogi ram wcinają w dębowe legary, ułożone w poprzek chodnika, które w tym razie służą jednocześnie jako podkłady dla relsów, lub na-

m,

ii

'Æ/f

fi

Fig. 263.

Fig. 262.

reszcie zapuszczają w krótkie legary podłużne, ułożone w rowkach. Każda rama musi być postawioną w płaszczyźnie prostopadłej do osi chodnika, dlatego zaś, aby ramy, wskutek wywieranego na nie ciśnienia, nie mogły być przekrzywione lub całkiem wywrócone, należy je z sobą połączyć, wpędzając między każde dwie sąsiednie ramy rozpory, z dębowych okrąglaków, wbitych równolegle do osi chodnika. Takich rozpór zwykle wbijają 5, po jednej z każdej strony około spodku chodnika, po jednej przy ścianach, w środku wysokości chodnika i jedną pod piętrem, na wierzchołku sklepienia, Boki i piętro chodnika pokrywają drewnianemi lub żelaznemi felami.

Czasami ramy żelazne składają tak samo jak i drewniane z 3 części: kapy i dwóch nóg, przyczem części te łączą z sobą albo

'I

lilii

Fig. 264.

Fig. 265.

ścinając koniec kapy i nogi ukośnie (hg. 264), albo też, jeżeli rama jest zrobioną ze starych relsów, główką obróconych do boków chodnika, to po prostu nakładają kapę na nogi i przytwierdzają do nich za pomocą narożników i śrub (fig. 265).

Nogi ustawiają w żelaznych trzewikach na dwóch ukośnie ściętych klinach, pobij ając które, można dokładnie kapą przycisnąć do piętra (fig. 266).

W kopalniach Maries we Francyi odrzwia składają z dwóch ramion z żelaza X wygiętych w kształcie łnku o dużym promieniu, górne końce których są połączone na krzyż, za pomocą sworznia, około którego mogą się obracać jak kleszcze około osi (fig 267).

<■<    / V

mg

'r

*wéB

Fig. 266.

Fig. 267.

Każde ramię ma po 3 otwory dla sworznia, tak, że w razie potrzeby sworzeń można przesuwać i tym sposobem wysokość chodnika zwiększać lub zmniejszać. Na wierzchołku odrzwi między krzyżującymi się końcami ramion wstawia się dębowy okrąglak, a prócz tego każde z ramion podpiera się jeszcze rozporkami. Wszystkie . odrzwia są silnie z sobą złączone podłużnemi rozporami i zafelowa-ne żelaznenń felami, przedstawiającemi pręty z żelaza kwadratowego 1 ctm. grubego.

Obudowa ta nie jest zbyt mocną, bo sworznie pękają dosyć często, chociaż złamanie sworznia nie przedstawia żadnego niebezpieczeństwa, ponieważ w razie ich pęknięcia ramiona odrzwi mogą się tylko ślizgać jedno po dru-giem, aż póki ich końce nie oprą sięoboki chodnika. Zaletą zaś tego rodzaju obudowy jest dosyć czne zmniejszenie wymiarów poprzecznego przecięcia chodników.

AV Serraing w Belgii odrzwia żelazne wyrabiają ze starych relsów, składając je z 3-ch części, z dolnej poziomej i dwóch bocznych ramion wygiętych w kształcie łuku (fig 268). Wszystkie

zna-

gigi

mim

ifc

Vs'

mm

Fig. 268.

214.

trzy części połączone są z sobą nakładkami i śrubami. Między sąsiednie odrzwia wbijają trzy rozpory, z których dwie po bokach i jedna pod piętrem chodnika, przyczem boki i piętro pokrywają deskami.

Obudowę żelazną robią także w kształcie elipsy lub koła, składając odrzwia z dwóch części, które łączą z sobą nakładkami

i śrubami. AV ten sposób jest obudowaną przecznica 315 metr. długa, na kopalni Feliks, we wsi Niemce, należącej do Towarzystwa AVarszawskiego (fig. 269). Odrzwia mają kształt koła zrobionego ze starych relsów, mających 90 mm. wysokości. Boki przecznicy są ofelowane połowicami 60 do 80 mm. grubemi. Obudowa ta przetrwała już kilkanaście lat bez żadnej naprawy.

Uwagi ogólne o budowie żelaznej. Obudowa żelazna wchodzi stopniowo w powszechne użycie, zastępując obudowę murową. Ona oddaje wielkie usługi: 1) w chodnikach które mają służyć stosunkowo niedługo, lecz które muszą być wycinane w skałach słabych, lub też w skałach spękanych i poodrzucanych uskokami, a więc wymagających nadzwyczaj silnej obudowy; 2) w wyrobiskach mających znaczne wymiary, jak w podszybiach, w miejscach gdzie się chodniki krzyżują, w komorach dla maszyn podziemnych i t. p., pierwotne wymiary których, przy obudowie murowej, należałoby jeszcze znacznie powiększyć; 3) w wyrobiskach, w których może być obawa pożaru, jak np. w stajniach podziemnych i we wszystkich chodnikach dochodzących do tam odgradzających stare ognie i 4) w chodnikach wentylacyjnych, przez które wychodzi zepsute powietrze z kopalni i w których obudowa drzewna nadzwyczaj prędko murszeje.

Obudowa żelazna wogóle wytrzymuje bardzo dobrze ciśnienie skał; w chodnikach obudowanych żelazem obwały zdarzają się nadzwyczaj rzadko, co najwyżej następuje zgięcie ram i tylko w wyjątkowych razach ich złamanie. Zgięta zaś rama może być wyjętą i po wyprostowaniu na nowo użytą, złamana zaś także przedstawia pewną wartość.

ÉÜ

fil

tir:

"K

masszrim

Fig. 269.

■bf'

Dobrze zrobiona obudowa żelazna nie wymaga prawie żadnej

naprawy.

Do obudowy najlepiej się nadaje żelazo w kształcie I i w kształ

cie U. Pierwsze trudniej się wygina, lecz rozpory wpędzone między ramy z niego wykonane lepiej się trzymają aniżeli między ramami z żelaza U. Waga metra bieżącego żelaza używanego do obudowy zmienia się od 6 do 36 kilogr.

Stare relsy kopalniane niezupełnie są odpowiednie do obudowy, ponieważ ich kształt nie przedstawia tego głównego warunku, jakiemu powinno zadosyć czynić żelazo użyte do obudowy, aby przy jak najmniejszej wadze przedstawiało jak największą wytrzymałość. Na kopalniach Blanzy we Francyi skonstatowano, że odrzwia eliptyczne ze starych relsów, jeden metr bieżący których ważył 16 kg., przedstawiały mniejszą wytrzymałość aniżeli odrzwia zrobione z żelaza w kształcie X, metr bieżący którego ważył tylko 11,70 kg. Tym więc sposobem, przy jednakowej wytrzymałości, obudowa sporządzona ze starych relsów nie zawsze kosztuje taniej od obudowy z nowego żelaza, odpowiedniego kształtu. To tylko powiedzieć można na korzyść starych relsów, że prawie każda kopalnia ma zawsze pewną ich ilość w zapasie.

■ą

WLm

Obudowa mięszana. Przy obudowie chodników często używa się obudowa mięszana, łącząc omurowanie z obudową żelazną, lub obudowę drzewną w żelazną. Tak np. w chodnikach szerokich jak w podszybiach i komorach dla maszyn, na murach oporowych zamiast sklepienia, które wogóle jest kosztowne i robota którego jest połączona zpewne-mi trudnościami, układają kapy z belek żelaznych lub relsów odpowiednio wygiętych, po wierzch których całe piętro opina się mniej lub więcej grubymi balami (fig. 270), lub też, co jeszcze lepiej, felami żelaznemi. Pod końce rel-

Fig. 270.

sów lub belek należy podkładać żelazne płyty. Przy takiej obudowie pierwotne wymiary chodnika mogą być zmniejszone prawie o całą wysokość sklepienia. Zamiast felowania lepiej jest przestrzenie między relsami przesklepić. W tym celu ułożywszy relsy na murach oporowych i omurowawszy je należycie, między każdemi dwoma sąsiedniemi relsami robią, w poprzek chodnika, płaskie skle-

pienie w V₂ cegły (fig. 271), pod końcami relsów, podobnie jak w poprzednim wypadku, muszą być podłożone, dla równomiernego

rozdzielenia ciśnienia na

'O ' ''Ó

mm,

mury oporowe, płyty żelazne lub belki dębowe.

W kopalniach Creusot we

Francyi do obudowy chodnika wyciętego w skałach słabych użyto drzewa i żelaza, mianowicie na dębowe stemple 2,16 metr. wysokości nakładają kapy żelazne ze starych lub też nowych ale wysortowanych relsów, metr bieżący których waży 36 kilogr. (fig 272). Zamiana drewnianych

kap żelaznemi okazała się w tym razie bardzo praktyczną, bo gdy naprawa każdego metra chodnika przy drewnianych kapach kosztowała corocznie 50 franków, obecnie przy kapach żelaznych kosztuje tylko 10 franków.

Obudowa żelazna wbijana. W skałach sypkich, nie wywierających zbyt wielkiego ciśnienia i w których przypływ wody jest nieznaczny, można uniknąć obudowy wbijanej z drzewa, która wogóle jest bardzo kosztowną i bardzo trudną do wykonania, zastępując ją obudową wbijaną żelazną, przy czem jednocześnie

wykonywa się obudowa tymczasowa żelazna i omurowanie cho-

Fig. 271.

...... ..........

I

lilii

pi

Fig. 272.

mm

\ rn

dnika.

■O]

-O

"O

iï

li

ii-! :

Fig. 273.

Odrzwia (fig. 273 i 274) składają się z 3-ch części, z dolnego legara i dwóch bocznych, zgiętych w kształcie łuku koła. Boczne części u dołu są opatrzone czopami, które wstawiają się w odpowiednie wycięcia w legarze, a na wierzchołku obie części łączą się za pomocą nakładek i śrub. Na wysokości około 0,60 metr.

nad spodkiem chodnika boczne części mają zgrubienie a w niem otwór, przez który przechodzi sztaba żelazna, łącząca 3 stojące około siebie odrzwia. Aby żelazny legar nie wciskał się w sypką skałę, pod niego podkładają drewnianą belkę. Odrzwia stawiają w odległości 0,52 metr. jedne od drugich, a boki i piętro chodnika

i?

>::V

Fig. 274.

opinają żelaznemi okładzinami. Okładziny są dwojakie: podtrzymujące piętro mają 13 mm. grubości, a podtrzymujące boki chodnika tylko 7 min., jedne i drugie są 100 mm. szerokie. Długość okładzin 2,20 met., przedni ich koniec zaostrzony i opatrzony dwoma otworami 25 mm. w średnicy, tylny zaś koniec ma takich otworów 7 lub 8. Otwory są wycięte w środku szerokości okładziny w odległości 80 mm. jeden od drugiego.

Figura 274 przedstawia robotę w pełnym biegu, tylne końce okładzin wspierają się na omurowaniu już zrobionem, przednie są wbite w sypką skałę. Robota wykonywa się następującym sposobem: górnik wstawia w otwór zrobiony w okładzinie drąg, za pomocą którego wpycha ją w kurzawkę, przesuwając w kierunku poziomym po nad odrzwiami. W ten sposób przesuwa jedną okładzinę po drugiej, a gdy wszystkie okładziny przesunięte zostaną na 0,52 metr., wyjmuje pierwsze odrzwia (najbliższe omurowania), stawia je około przodka, a tylną część chodnika omurowywuje, łącząc wznoszący się mur z poprzednio wzniesionym. Dla całej roboty potrzebne są 4 odrzwia żelazne i tyle okładzin, aby niemi były pokryte wszystkie boki chodnika.

Sposób ten był zastosowany przez Schmidt’a w kopalniach ałunu w Freienwald, gdzie w spodku chodnika był dosyć suchy piasek i ciśnienie skały wogóle nie było zbyt wielkie.

Szyby.

Szybami nazywamy wyrobiska pionowe, idące w głąb i łączące powierzchnią ziemi ze złożem minerału użytecznego, zalegającego w jej wnętrzu.

Szyby służą do wyciągania urobionego minerału na powierzchnią ziemi, do odlewu wody, przewietrzania kopalni, opuszczania robotników, opuszczania materyałów niezbędnych do robót i t. p.

Stosownie do swego przeznaczenia szyb otrzymuje nazwę wyciągowego, wodnego, wentylacyjnego, zjazdowego i t. p. Zwykle jednak jeden i ten sam szyb służy do kilku celów i w takim razie rozdziela się go przegrodami na oddzielne części, zwane przedziałami. Liczba szybów w różnych kopalniach bywra bardzo rozmaitą, co zależy od miejscowych warunków, zwykle jednak bywa ich nie mniej nad dwa. U nas prawo nakazuje, aby każda kopalnia miała co najmniej dwa wyjścia. W poprzecznem przecięciu szyby mogą być czworokątne, wielokątne, eliptyczne i okrągłe.

Czworokątne szyby mogą być kwadratowe i prostokątne, jedne i drugie pogłębiają się tylko w skałach dostatecznie zwięzłych, są zaś dogodne pod tym względem, że szyb daje się łatwo rozdzielić, za pomocą drewnianych przegródek, na oddzielne przedziały, przy-

' i!

Fig. 275.

czem ścianki przedziałowe jednocześnie służą do wzmocnienia obudowy (fig. 275). Jeżeli szyb !||S jest w poprzecznem przecięciu prostokątny, to położenie jego j powinno być takie, aby krótszy j bok szybu był równoległy do linii rozciągłości pokładu, bo wtedy ; parcie skał, które jest n aj silniej -szem w kierunku linii upadu po-kładów^, działa na krótszy bok szybu, to jest na ten, który może wytrzymać większe ciśnienie.

Forma wdelokątna zastosowywa się wtedy, jeżeli szyb ma być obudowany cembrunkiem drewnianym wodonieprzenikliw^ym.

Szyby okrągłe najlepiej wytrzymują ciśnienie skał, są jednak pod tym względem niedogodne, że rozdzielając szyb przegrodami na przedziały, traci się bez potrzeby bardzo dużo miejsca (fig. 276).

Forma okrągła jest najdogodniejszą dla szybów wentylacyjnych. U nas, w zagłębiu Dąbrowskiem, największa część szybów ma kształt prostokąta z bokami wklęsłemi, ograniczonemiłukamikoła (fig. 277). Głębokość i wymiary poprzecznego przecięcia szybów mogą być bardzo rozmaite.

Will

mir

mm.

lii?¹;

iÆ.

me

i)"'¹

mt

i!

Fig. 276.

Fig. 277.

Dziś szyby mające po 1000 i więcej metrów głębokości nie należą już do rzadkości, a co się tyczy ich poprzecznego przecięcia, to wymiary przekroju oczywiście zależą od wymiarów klatek wyciągowych, pomp, drabin i innych urządzeń, jakie mają być umieszczone w szybie. Szyby okrągłe robią o średnicy od 3 do 6 metr. Przy formie prostokątnej krótszy bok ma 2 do 3 metr., a dłuższy od 4 do 6 a nawet i 8 metr. Wogóle jednak można powiedzieć, że jeżeli na czem należy robić oszczędności, to nigdy na wymiarach poprzecznego przecięcia szybów, które im są większe, temylla odbudowy danego złoża dogodniejsze.

Jeżeli kopalnia ma dwa główne szyby, lepiej jest zakładać je blizko siebie, dlatego, aby potem można je było łączyć chodnikami, na różnych poziomach, bez wielkich kosztów. W każdym jednak razie odległość między sąsiedniemi szybami nie powinna wynosić mniej nad 15 metrów.

Wybór miejsca dla założenia szybu. Szyb powinien być założony na miejscu wzniesionem, aby nie mógł być zatopiony przez wody zbierające się na powierzchni ziemi i aby woda z niego wypompowywana mogła swobodnie odpływać.

Miejsce do założenia szybu powinno być wybrane w ten sposób, aby do niego z łatwością mogła być doprowadzona odnoga kolei żelaznej.

Jeżeli pokłady tworzą kotlinę, szyb należy pogłębić w ten sposób, aby trafił w najgłębszy punkt kotliny.

Nareszcie zakładając szyb, należy zwracać uwagę, aby naokoło było dosyć miejsca na zwały skał płonnych, jakie będą z niego wydobywane.

Pogłębianie i obudowa szybów.

Sposoby pogłębiania i obudowy szybów zależą od własności skał, jakie dany szyb przecina i pod tym względem odróżniają: 1) pogłębianie i obudowę szybów w skałach mniej lub więcej zwięzłych i twardych, przy nieznacznym przypływie wody; 2) pogłębianie i obudowę szybów w skałach zwięzłych, lecz przy bardzo znacznym przypływie wody i 3) pogłębianie i obudowę szybów w kurzawkach.

Pogłębianie i obudowa szybów w skałach dosyć twardych i zwięzłych, przy nieznacznym przypływie wody.

Pogłębianie szybów. Jeżeli skały są zwięzłe, a przypływ wody nieznaczny, w takim razie pogłębianie szybów nie przedstawia prawie żadnych technicznych trudności. Na dnie szybu, mniej więcej po środku, wiercą głęboki otwór i zakładają silny nabój dynamitu, po odstrzeleniu którego utworzy się duże wgłębienie, niezbędne jako zbiornik dla wody. Następnie naokoło tego wgłębienia wiercą otwory i odstrzeliwając rozszerzają go, stopniowo, aż do wielkości szybu. Jeżeli szyb przecina skały ze stromym upadem, a także jeżeli szyb jest prostokątny, w takim razie zbiornik dla wody robią nie po środku szybu, lecz przy tym boku, ku któremu skały upadają. Otworów dla naboi nie należy nigdy wiercić zbyt blizko od ścian pogłębiającego się szybu, ponieważ przy wystrzale mogą się tworzyć szczeliny, głęboko zachodzące w skałę, wskutek czego ściany szybu bardzo się osłabiają i ciśnienie ich na obudowę znacznie się zwiększa, wskutek czego zwiększają się także i koszty utrzymania szybu. Wogóle otwory dla naboi powinny być wiercone w odległości nie mniejszej nad 20 a nawet 30 ctm. od ścian szybu, a prócz tego otwory wiercone w blizkości ścian, powinny być nabijane mniejszemi ilościami materyału wybuchowego, aniżeli otwory wywiercone bliżej środka szybu.

Szyby powinny być pogłębiane w kierunku zupełnie pionowym. Jeżeli szyb jest prostokątny, piony zawieszają w rogach, jeżeli okrągły, to jeden pion w środku, lub co lepiej 6 pionów na

obwodzie szybu. Piony powinny być zawieszone w odległości kilku centymetrów od ściany szybu.

Rozkruszoną skałę wyciągają z szybu, za pomocą windy, postawionej na powierzchni ziemi, nad szybem. Do głębokości 20 lub nawet 30 m., jeżeli przypływ wody jest nie wielki, wystarcza winda ręczna, przy znaczniejszej głębokości i większej ilości wody, stawia się windę parową lub elektryczną, a w razie znaczniejszego przypływu wody, stawiają pompy parowe, lub elektryczne.

a-

Mi

mm

£-

Fig. 278.

Jeżeli przy pogłębianiu szybu napotkaną została warstwa skały wodonośnej, to wypływającą z niej wodę starają się zbierać na tym poziomie, na którym skała, z której ona wypływa, została przeciętą. Robią to zaś dlatego, aby nie powiększać głębokości, z której wodę wypompowywać potrzeba, a prócz tego woda, spad jąca z pewnej wysokości, bardzo utrudnia robotę. W tym celu cokolwiek niżej poziomu warstwy wodonośnej, przeprowadzają chodnik a (fig. 278), do którego wodę spuszczają za pomocą kanału, mającego kształt wężownicy, wyżłobionego w ścianach szybu. W chodniku a około samego szybu, robią tamę, po za którą woda się zbiera, co daje możność odlewać ją tylko od czasu do czasu, gdy cały chodnik się napełni. W tamie, około spodka chodnika, umieszczają rurę z kranem, przez którą woda z chodnika może być wypuszczoną.

Robotnicy, pogłębiający szyb, opuszczają się albo po drabinach, które zawsze powinny być doprowadzone do dna szybu, albo też na linie, w tych samych beczkach, które służą do wyciągania rozkruszonej skały. W tym ostatnim wypadku powinni mieć oni na sobie obowiązkowo pasy bezpieczeństwa z hakami, za pomocą których mogliby się przyczepić bezpośrednio do liny. Ostrożność

ta jest niezbędną, na wypadek gdyby beczka zaczepiwszy się o ścianę szybu, przechyliła się lub zupełnie przewróciła.

Ostrożności jakie należy przedsiębrać przy pogłębianiu szybów. Pogłębianie szybów jest jedną z bardziej niebezpiecznych robót górniczych, przy której mogą się zdarzać nieszczęśliwe wypadki, dlatego też należy przedsiębrać pewne środki ostrożności.

Przy pogłębianiu szybu w miarę jak górnicy wyłamują skałę, urabiana masa musi być wyciąganą w beczkach na powierzchnię ziemi, tym więc sposobem górnicy pracujący na dnie szybu, ciągle są narażeni na niebezpieczeństwo oberwania się liny, lub też zaczepienia się beczki o ściany szybu i wysypania się pewnej części skały, jaka się w niej zawiera. Dla zapobieżenia temu, przestrzeń, w której chodzi beczka, należy odgrodzić drewnianemi przepierzeniami, idącemi wzdłuż, przez całą głębokość szybu. Aby jednak

*—i"

r;;-\

,/l

' Z/

Fig. 279.

to było możebnem, należy urobioną masę skały wyciągać tylko za pomocą jednej dużej beczki, używając do tego silnej windy. Na figu-A rze 279 przedstawionem jest M..~ tego rodzaju urządzenie: a oddział dla beczki, l> oddział, /N w którym są ustawione dra-biny. Oddział dla beczki powinien być oszalowany ze wszystkich stron deskami gładkiemi, aby beczka nie mogła się zaczepiać. Ścianki od gradz aj ące oddziały, w miarę pogłębiania szybu, ciągle powinny być przedłużane. Beczki powinny być dwie, z których jedna zawsze na dnie szybu; jak tylko pusta beczka zostanie opuszczoną, górnicy ją odczepiają i na jej miejsce przyczepiają drugą, naładowaną skałą. Przy jednej beczce robota posuwałaby się zanadto powoli.

Podnoszenie i opuszczanie beczki powinno być poprzedzane odpowiedniemi sygnałami, z któremi górnik, przyjmujący beczki na powierzchni, a także i maszynista, powinni być dobrze obeznani

Prócz tego maszynista powinien mieć jeszcze oddzielny sygnał, któryby go uprzedzał o tern, że beczka podchodzi już do powierzchni ziemi, aby mógł zmniejszyć prędkość jej biegu.

Po otrzymaniu sygnału, wprzód aniżeli wyciągać beczkę na powierzchnią ziemi, należy ją trochę podnieść do góry, następnie zatrzymać, aby się nie bujała i starannie obejrzeć dno i boki, a dopiero przekonawszy się, że do niej nie przylepił się żaden kamyk, dać sygnał, aby ją wyciągnięto na powierzchnię ziemi.

Wylot szybu na powierzchni ziemi powinien być ciągle zakryty, dla beczki zaś robi się podwójna klapa albo drzwi na zawiasach, które się otwierają tylko na czas jej przejścia. W drzwiach zrobionem jest wycięcie dla liny wyciągowej.

Beczka powdnna być naładowana masą skały tylko do pewnej wysokości, naładowanie jej po brzegi bezwarunkowo zabrania się.

Ludzie opuszczający się w beczkach, jak wyżej było wspomniane, powinni mieć na sobie pasy bezpieczeństwa z hakami, za pomocą których mogliby być przyczepieni bezpośrednio do liny wyciągowej.

Po każdym wystrzale danym na dnie szybu, dozorca albo starszy górnik powinien się opuścić wprzódy aniżeli robotnicy, y obejrzeć dokładnie najbliższe dna szybu, wieńce obudowy i pozdej-

mować z ni

ki skał, jakie mogły wystrzale. Ostrożność ta jest iezbędną, ponieważ pozostałe na wieńcach kamienie mogą spaść potem, gdy szyb będzie więcej pogłębiony i zadać ciężkie rany pracującym na dnie jego górnikiem.

Fig. 280.

Nareszcie, jeżeli urobiona masa skały wyciąga się na powierzchnię ziemi dwoma beczkami, za pomocą ręcznej windy, to liny idące od każdej z beczek powinny być w ten sposób nawinięte na wał, aby beczki w miejscu ich spotkania się, w środku głębokości szybu? znajdowały się na końcach wału (fig. 280), a nie w jego środku.

Pogłębianie szybów poniżej poziomu, na którym prowadzi się odbudowa pokładów. Przy pogłębianiu szybów

mogą się zdarz}rć dwa wypadki: gdy szyb pogłębia się z powierzchni ziemi i gdy szyb trzeba pogłębiać poniżej poziomu, na którym prowadzą się roboty górnicze. Przedstawmy sobie, że mamy szyb a a (fig. 281), od którego idzie przecznicza b &, przecinająca 3 pokłady węgla i przypuśćmy że węgiel z tych pokładów już jest wyrobiony do poziomu przecznicy b b. Dlatego, aby można było dalej wydobywać węgiel, potrzeba szyb a a pogłębić na kilkadziesiąt metrów i przeprowadzić nową przecznicę m m. Otóż dalsze pogłębienie szybu musi być wykonane wprzódy, aniżeli węgiel zostanie wyrobiony do poziomu b b, a więc wydobycie węgla i po-

=£■

'"4

-r

j:'

A

iiÉpÉé

im

fl

A5

t-

*'■7.

//>

.s

«J •

fmmß ' / i

/A

WA

•/

i?⁵«®

N»

Fig. 282.

Fig. 281.

głębianie szybu musi się odbywać jednocześnie i przytem tak, aby jedna robota nie przeszkadzała drugiej. W podobnym wypadku pogłębiać dalej szyb a a z powierzchni ziemi byłoby niepodobieństwem, bo ciągły ruch w nim klatek, z wózkami napełnionemi węglem, zagrażałby życiu robotników pracujących w szybie, a prócz tego byłoby bardzo niedogodnie wyciągać jednocześnie wózki z węglem z poziomu przecznicy b b i urabianą skałę z dna szybu. Aby uniknąć tych wszystkich niedogodności, zastosowują wtedy sposób pogłębiania szybu jwd calizną. Sposób ten polega na tern, że gdzieś niedaleko szybu a a, pędzą szybik pomocniczy c (fig. 282) 8 do 10 lub nawet 15 m. głęboki, co zależy od twardości i zwięzłości skały, a następnie od tego szybiku prowadzą chodnik poziomy w takim kierunku, aby on podszedł pod dno szybu a. Doszedłszy do osi szybu «, rozszerzają chodnik w ten sposób, aby on miał wymiary i formę poprzecznego przecięcia szybu a i pogłębiają w tern miejscu szyb dalej. Oczywiście, że pogłębiający się szyb będzie przedłużeniem szybu a. Grdy w ten sposób szyb zostanie doprowadzony do żądanej głębokości, wyjmują warstwę skały m oddzielającą górną część szybu od dolnej, zaczynając tę robotę od dołu i podnosząc się ku górze.

Najtrudniejszem zadaniem przy tego rodzaju pogłębianiu jest dokładne oznaczenie osi szybu, ono się rozwiązuje jednym z następujących 3-ch sposobów:

WlPSlPi

^lii, pflp'

WJm

Pul

■lii

jar: w i

S#p

;

■jÊ

,

m?

:=s>4y

:/N

WWĘ

pjpf

■Mf.

z P liff

•'•wsfwiw

' T_ \ '

•S;

mi

Fig. 283.

1. Za pomocą pionów. Jeżeli z szybu jaki ma być pogłębiony widać jest szybik pomocniczy, to jest jeżeli chodnik łączący te obydwa szyby, jest prosty i nie ma żadnych załamań, w takim razie oś szybu najlepiej wyznaczyć za pomocą pionów. W samym środku mającego się pogłębić szybu, to jest w punkcie przez który rzechodzi jego oś, za-îesza się pion a (fig. 283), w szybiku zaś pomocniczym dwa drugie piony b c, w ten sposób, aby wszystkie trzy piony znajdowały się na jednej linii prostej. Piony b c powinny dochodzić do dna szybiku, a dlatego, aby się nie kołysały ciężarki, zanurzają w wodę. Następnie w kierunku pionów b c wytyka się w dolnym chodniku linię prostą i odkłada na niej od punktu b] długość b{ ax równą długość b a. Oczywiście, że punkt al będzie się znajdował na przedłużeniu osi mającego się pogłębiać szybu.

15

Górnictwo.

— 226

-,

Fig. 284.

2.    Za pomocą otioorów świdrowych. Jeżeli z szybu jaki ma być pogłębiony nie widać pomocniczego szybiku (fig. 284), to jest jeżeli chodnik łączący te 2 szyby, nie idzie w kierunku linii prostej, w takim razie na dnie mającego się pogłębiać szybu i w samym jego środku, wiercą otwór, w kierunku osi szybu, którym przecinają warstwę skał oddzielających dno szybu od punktu, z którego ma być zaczęte dalsze jego pogłębianie. Jeżeli zaś szyb jest czworoboczny, to wiercą 2 otwory w kierunku linii równoległej do jednego z boków. Sposób ten daje dobre rezultaty tylko w takim razie, jeżeli otwór został wywiercony w kierunku zupełnie pionowym, w razie zaś najmniejszego skrzywienia otworu, które się czasem przytrafia, szczególnie y gdy wiercenie odbywa się w skałach z upadem stromym, omyłka może wyjść znaczna.

3.    Nareszcie gdy żaden z dwóch opisanych sposobów zastosowałam być nie może, pozostaje jeszcze sposób trzeci, a mianowicie wyznaczenie osi mającego się pogłębiać szybu za pomocą instrumentów mierniczych.

Sposób pogłębiania szybu pod calizną jest bardzo dobry, ale bardzo kosztowny, zastosowuje się więc tylko wtedy, gdy innego

II

Fig. 285.

użyć nie można. Jeżeli jednak mający się pogłębiać szyb jest podzielony na kilka przedziałów i jeden z przedziałów jest wolnym, w takim razie można zastosować inny sposób, równie dobry jak pogłębianie pod calizną, a daleko tańszy. Tak jeżeli w szybie mamy ■Jjv. 3 przedziały a h c (fig. 285) i tylko w dwóch a i h chodzą klatki, przedział zaś c jest wolnym, w takim razie można, nie zatrzymując ruchu klatek, pogłębić tylko przedział c na 8 do 10 m., a następnie go rozszerzyć i pogłębiać dalej szyb, pozostawiwszy pod przedziałami wyciągowemi,

warstwę skały dostatecznie grubą dla zabezpieczenia robotników pracujących na dnie szybu.

=b.

;*==

-----—

rnk

ni

ir?

er

ma

m

Sfc~.

m-

31

ß

mj--

Jedyną trudnością jaka się wtedy może nastręczyć jest zatrzymanie wody, która się zawsze zbiera na dnie szybu i niedopuszczanie, aby ściekała do pogłębiającej się części. W tym celu przede wszystkiem osuszają dno mającego się pogłębiać szybu, odprowadzając wodę doumyślnie zrobionego zbiornika, a następnie pogłębiają oddział C na 4 m.; w tak pogłębiony szybik wstawiają 2 rury, z których jedna z żelaza kotłowego mniej więcej około 1 m. średnicy dla podnoszenia i opuszczania beczki, a druga, mniejsza, dla przewietrzania (fig. 286).

\m

ïSjllgi

3111

|ggj

I»--

■==

Obie rury powinny być tak długie, aby wystawały nad poziom wody zbierającej się w szybie. Przestrzeń a a między rurami i bokami pogłębianego szybiku zalewają betonem, a po stwardnię-ęiu takowego zaczynają dalej pogłębiać część (7, a gdy warstwa skały oddzielającej górną część od dolnej będzie dostatecznie grubą, rozszerzają szyb do właściwych rozmiarów.

mm

Pędzenie szybów z dołu do góry.

ipPltSCPS

Fig. 286.

Jeżeli mamy dwa szyby a i b (fig. 287) położone blizko siebie, przyczem szyb « jest głębszy od szybu b i jeżeli potrzebujemy szyb b doprowadzić do tej samej głębokości co szyb «, wtedy zamiast go pogłębiać zwyczajnym sposobem, możemy go zacząć pędzić od poziomu przecznicy wg podnosząc się w górę, aż póki obie części szybu b nie połączą się z sobą. W tym razie szyb pędzony z dołu do góry rozdzielają drewnianemi przegrodami, postawionemi pionowo na 3 przedziały. W jednym urządzają drabiny dla wchodzenia i schodzenia robotników (fig. 288), w środkowym ustawiają rurę, przez którą wtłacza się świeże powietrze, niezbędne dla przewietrzania pędzonego szybu, a pozostałą przestrzeń aż do wierzchu zasypują urobioną masą skały. Nareszcie trzeci przedział także

— 228 —

zapełniają do wierzchu urobioną masą skały, ale przedział ten ma u dołu klapę, która się otwiera i przez którą można go, w miarę

»i

■z?;

•w;

%

■m

-Ï

■tS

-=d

'r-

=Ss

»//////>

«w

H.

>*

fe

14

...

£•

H

' 'V

rr

;4>

®Ś

g

--i

- ' .. -.^1 p,

^*4*41

JK

V,

Eyc-

i

■-ii

gSPfe

a-é

5f

B:

rązM.

•~sg

4Sgl'

*•,

Fig. 287.

Fig. 288.

potrzeby, opróżniać. Nad drabinami urządzoną jest podłoga, nie dozwalająca wyłamywanym kamieniom staczać się do tego przedziału.

Obudowa szybów.

Obudowa szybów, podobnie jak i obudowa chodników, może być drzewna, murowa i żelazna.

Obudowa drzewna czyli cembrowanie w szybach czworokątnych składa się z ram zwanych wieńcami albo parami, złożonych z dwóch długich i dwóch krótkich belek, połączonych z sobą w rogach szybu przez nakładkę. Powierzchnie, któremi się belki stykają, dla zabezpieczenia icli od gnicia, powinny być posmarowane gorącą smołą (fig. 289 i 290). Końce krótkich belek wkłada się w zacięcia wyrobione w ścianach szybu, w których się ich umocowuje za pomocą klinów (fig. 291).

\\

mś

Fig. 289.

Fig 290.

Wieńce składają albo z drzewa obrobionego, albo też z okrąglaków tylko z kory odartych. Często używa się także płaszcza-ków, które się'otrzymują łupiąc okrąglaki wzdłuż na 2 połowy i obrabiając je z 2 lub 3-ch stron.

jl

trza szybu.

Obudowę zaczynają od wieńca wcho- :.%y

W tym razie gładką stronę odwraca się do skały, a nieobrobioną do wnę-

§5

ac

Fig. 291.

dowego, ułożonego na powierzchni ziemi, według którego wszystkie inne wieńce się układają. Belki tworzące ten wieniec powinny być tak ułożone, aby ich wewnętrzne krawędzie leżały w świetle profilu szybowego, a każda z tycli belek powinna być dłuższa na 1 metr, aniżeli odpowiedni bok profilu szybowego, tak, aby końce ich na długość 50 ctm. wspierały się im ziemi. Cały wieniec wchodowy pokrywa się grubemi deskami, pozostawiając tylko otwór na wjazd do szybu.

Wieńce powinny być ułożone zupełnie poziomo; w tym celu wyrobiwszy w skale za pomocą żelazka i młotka odpowiednie gniazda, najprzód układają poprzeczne belki, sprawdzają ich położenie za pomocą pionu, umocowują na swoich miejscach klinami, a dopiero wtedy nakładają na nich belki podłużne. Grubość belek, z jakich są zrobione wieńce, jak również i odległość między wieńcami, zależy od własności skał, w których szyb jest przebity. Naj*

cżęściej wieńce zakładają w odległości 1 m. jeden od drugiego, przyczem wgłębienia w bolcach szybu dla końców belek (gniazda) robi się tylko co 3 lub 4 wieńce, pośrednie zaś wieńce układają na słupkach postawionych w rogach szybu (fig. 292). Między wieńcami a ścianami szybu, dla lepszego umocowania wieńców, wbijają kliny. Dla zabezpieczenia wieńców od zgniecenia zaciąga się między podłużnemi belkami rozpory, które jednocześnie służą jako ścianki przedziałowe.

Przy znaczniejszem ciśnieniu skał, zaciąga się w rogach szybu, a także i na miejscach ścianek przedziałowych, w ca-łej głębokości szybu, pionowe krokwie zwane pry/rami, które się utrzymuje na swoich miejscach rozporami (fig. 293 i 294), a pryki, b rozpory. Czasami pryki łączą się z wieńcami, około których przechodzą, płytkiemi zacięciami, wynoszącemi około 3 ctm., które je zabezpieczają przeciw osunięciu się w bok, lecz te wycięcia osłabiają wieńce. W miejscu gdzie pryk łączy się z rozporą, pryk zao-

4f

ii

■ ■Y//.

Fig. 292.

lif-:

ÎP

li»

!ü

i"

lir

a.

ÉèéÊÈmâi,ÈiMïë-

m

fi

a/

si

i;

■I

■fi.

7>    \

wm

Fig. 293.

Fig. 294.

krąglają, a w

rozporze robią półokrągłe wycięcie, dobrze dopasowado zaokrąglenia pryku. Przybijając do rozpór b deski, otrzymujemy przepierzenia odgraniczające przedziały szybu, w całej jego głębokości.

ne

Po za wieńcami, ściany szybów pokrywają felami w ten sposób, że końce fel zachodzą jeden na drugi i przyciskają się do ściany klinem. Przy takiej obudowie wieńce tworzą jakby obręcze, zadaniem których jest podtrzymywać fele. Przy bardzo znacznem ciśnieniu wieńce układają jeden na drugim, bez żadnych przerw. Taka obudowa, która się nazywa cafodrzeiuną, składa się z oddzielnych części około 2 m. wysokości i każda część układa się na wieńcu podstawowym, końce poprzecznych belek którego są zapuszczone w gniazda, zrobione w ścianach szybu (fig. 295). Puste przestrze- -n nie między ścianami szybu i wieńcami należy szczelnie zapełniać drobnemi kawałkami skał.

'Ą

-Ar

b-;~Hr 'rJr-jĄ

m.

"" .    : -v --- - w

-In .

Fig. 295.

zu-

Fig. 296.

Obudowa drzewna tymczasowa. Jeżeli szyb ma mieć obudowę murową, to do czasu nim zostanie pogłębionym do tego poziomu, z którego omurowanie go może być zaczęte, musi być umocowanym obudową tymczasową. Obudowa tymczasowa składa się z wieńców zrobionych według formy szybu, a jeżeli szyb jest okrągły, to z wieńców wielokątnych, najczęściej 8-miokątnych. Podobnego rodzaju wieńce przygotowują następującym sposobem: Gdziekolwiek na powierzchni ziemi układają z desek podłogę pełnie poziomą, na której kreślą okrąg koła o średnicy równej, średnicy pogłębiającego się szybu. W ten okrąg wpisują prawidłowy 8-miokąt i według jego formy i wymiarów przygotowują wieniec obudowy tymczasowej. Oddzielne belki tworzące wieniec łączą z sobą w nakładkę, przyczem w każdej z belek, na miejscu połączenia, robi się wycięcie do połowy jej grubości i tak połączone belki spajają się sworzniami i mutrami. A\rycię-cia w belkach robią piłą, według szablonu składającego się z trzech kawałków łaty, zbitych w ten sposób, że tworzą trójkąt ABC (fig. 296). Każdy wieniec, jak to widać z figury 297 i 298, składa się z dwojakiego rodzaju belek tworzących boki ośmiokąta. Jedne z nich b są dłuższe i te wkładają się w gniazda zrobione w skale, przez co tworzą jakby podstawę, na której układają drugie

krótsze belki a, końce których są ścięte według formy ośmiokąta. Najprzód wkładają w odpowiednio zrobione gniazda dłuższe belki ó,

bacząc na to, aby wszystkie leżały w jednej płaszczyźnie poziomej, a następnie na nich nakładają krótsze belki« i spajają jedne z drugiemi swożnia-mi, na które na śrubo wuja mutry. Po ułożeniu każdego wieńca opuszczają z powierzchni pion, w kierunku osi szybu i sprawdzają odległości od środka szybu do wierzchołków kątów wieńca. Nim wieniec zostanie ostatecznie umocowanym, oddzielne jego części zawieszają na wyżej leżącym wieńcu, za pomocą żelaznych pasów, zgiętych w kształcie litery S (fig. 299), a po jego umocowaniu, między każde dwa sąsiednie

wieńce, wbij a j ą stem p 1 e, przyczem należy zwracać uwagę na to, aby dłuższe belki b górnego wieńca znaj-do wały się nad krótki emi Ääi* belkami a dolnego wieńca i naodwrót (fig. 300), tak aby stempel wpędzony między każde dwa wieńce podpierał dłuższą belkę górnego i krótszą dolnego, albo też odwrotnie.

mm

■mm

dzinami.

.-a

V-,

S: '

i®S:

■"V

r-5?-

Fig. 297.

Fig. 298.

Fig. 299.

i|

■:

Fig. 300.

AV razie potrzeby ściany szybu po za wieńcami opinają okła

Obudowa szybów murowa. Szyby omurowują się daleko częściej aniżeli chodniki, ponieważ zwykle bez porównania dłużej od nich służą. Obudowa drzewna nie przedstawia w szybach dostatecznej wytrzymałości, psuje się stosunkowo dosyć prędko, a naprawa jej połączona jest z bardzo znacznemi trudnościami. To też należy przyjąć za ogólne prawidło, że każdy szyb o większych wymiarach tak ze względu na wytrzymałość obudowy, jak również i ze względu mogącego się zdarzyć w kopalni pożaru, powinien być omurowanym.

we-

i W\

Szyby omurowane mogą być okrągłe, eliptyczne i czworokątne z wklęsłymi bokami. Najwytrzymalszą jest obudowa okrągła, dziś powszechnie używana, gorszą eliptyczna. W Niemczech i u nas w zagłębiu Dąbrowskiem większość szybów omurowanycli mają kształt prostokąta z bokami wypukłymi, zaokrąglonymi dług łuków koła. Takim szybom przy ich pogłębianiu nadają zwykle kształt prostokąta z tymczasową obudową drzewną wieńcową, a dopiero przed samem oinu-rowaniem ściosują boki, nadając im odpowiednią wklęsłość (fig. 301). Dziś szybów tego kształtu już nie pogłębiają.

------------

Fig. 301.

Jako materyał do obudowy najczęściej używają cegłę, rzadziej kamienie rodzime; mur w szybach suchych robią na zwyczajnej zaprawie wapiennej, w mokrych na zaprawie wodotrwałej. Własności materyałów podaliśmy wyżej, opisując obudowę murową w chodnikach.

mur

Grubość muru zależy głównie od wymiarów szybu; w szybach okrągłych, o średnicy do 2,50 met., grubość omurowy w jedną cegłę jest zupełnie wystarczającą, przy większych średnicach, robią w l¹/₂, rzadziej w 2 cegły. Grubszego muru nad 2 cegły nigdy nie robią, chyba tylko w kurzawkach, lub przy obudowie wodonieprzenikliwej. W szybach czworokątnych ze ścianami łuko-wemi, jeżeli wymiary szybu są nieznaczne, mur w jedną cegłę także wystarcza, przy większych wymiarach w l‘/₂ cegły, rzadziej 2. Wypukłość łuku powinna być równą mniej więcej 0,1 szerokości ściany.

Dla szybów okrągłych lepiej używać cegły kliniaste, które chociaż są droższe, tem nie mniej jednak, w ostatecznym rezultacie, obudowa wypada taniej, ponieważ otrzymuje się znaczną oszczędność na ilości zaprawy, a prócz tego i skuteczność pracy robotnika jest znacznie większą.

• Obudowę murową w szybach można wykonywać dwojakim sposobem, albo z początku pogłębiają szyb aż do samego dołu, następnie zaczynają omurowę od dna i prowadzą bez przerwy, do samego wierzchu, albo też szyb omurowują częściami, w miarę jak go pogłębiają. Pierwszy sposób może być zastosowany tylko w wyjątkowych razach, gdy szyb ma bardzo nieznaczną głębokość i gdy skały tworzące jego boki, są tak wytrzymałe, że nie wymagają żadnej silniejszej obudowy tymczasowej, drugi zaś sposób zawsze się zastosowywa.

Jeżeli obudowa ma być zaczętą na dnie szybu i prowadzoną bez przerwy, do samego wierzchu, w takim razie należy zwrócić szczególną uwagę na jej fundamenty. Jeżeli skały tworzące dno szybu są wytrzymałe i zalegają poziomo, mur można wznosić bezpośrednio na dnie, wyrównawszy go poprzednio jak się należy. W każdym jednak razie grubość muru stanowiącego fundament, musi być większą od grubości muru w wierzchniej części obudowy. W razie jeżeli uwarstwienie skał nie jest poziome, część spodku szybu, pod fundament, ściosują w postaci poziomych ustępów, tworzących jakby schody. Nareszcie jeżeli na dnie szybu zalegają skały mało wytrzymałe, mury należy wznosić na sklepieniach, przyczem jeżeli szyb jest prostokątny, pierwsze dwa sklepienia robią w krótszych bokach szybu, a nad niemi drugie 2 sklepienia, dla ścian ograniczających dłuższe boki szybu. A\Tysokość sklepienia robią równą ¹/₄ jego rozwartości, a grubość zależnie od ciężaru jaki sklepienie ma podtrzymywać, w każdym razie nie mniej jak w 2 */a i do 3*/₂ cegły. Na takich sklepieniach wznoszą ściany do wysokości 20 lub 30 met., a następnie robią nowe sklepienia i t. d.

W szybach okrągłych i owalnych sklepienia nie przedstawiają tak dobrego fundamentu dla murów jak w szybach czworokątnych, w nich robią 8 sklepień, z których 4 podobne do tych jak w szybach czworokątnych, a pozostałe cztery, które są mniejsze, wznoszą na pierwszych.

Jeżeli szyb ma być omurowywany częściami, w miarę jego pogłębiania, w takim razie każda oddzielna część obudowy murowej musi spoczywać na mocnym wieńcu, aby następnie można było pogłębiać szyb dalej, pod wzniesionym murem, nie nadwerę-

zając go wcale. W tym razie postępują następującym sposobem: Pogłębiają szyb do 30 lub 40 metrów, a gdy dojdą do skały dostatecznie wytrzymałej i zwięzłej, która jest wstanie oprzeć się ciężarowi mura, zakładają na niej wieniec podstawowy, na którym wznoszą obudowę murową aż do wierzchu. Następnie pogłębiają dalej szyb, ale o wymiarach zmniejszonych na grubość wzniesionego muru, a pogłębiwszy go w ten sposób na 1,5 do 2 metrów, stopniowo szyb rozszerzają do pierwotnych wymiarów, jak to wskazuje figura 302. Występy zaś S 3 pozostawiają dla chwilowego podtrzymania murów. Gdy druga część szybu będzie pogłębioną na 30 lub 40 metrów, przystępują do jej omurowania, które wykony wuj ą zupełnie w ten sposób, jak i omurowanie części górnej, a gdy mur zostanie doprowadzonym do wy-| stępu $, wtedy skałę tworzącą ten występ ściosują, nie na całym obwodzie szybu, a tylko w dwóch przeciwległych punktach obwodu i przytem w każdym z punktów na przestrzeni nie większej jak ¹/₈ lub V₆ całego obwodu szybu, podprowadzając natychmiast mur pod wieniec, stanowiący fundament dla części górnej. Następnie ściosują występ 3 w dwóch innych punktach i t. d., póki skała tworząca ten występ nie będzie całkowicie wyjętą i mur podprowadzony pod górną część obudowy.

'i

sil

ÜÜ

lilii*

Je

Wk

'X

W'

"M

sPiK

Fig. 302.

W-

Ostatni rząd cegieł dolnej części obudowy powinien być bardzo szczelnie podbity pod wieniec części górnej.

MJ

iw

WBm

Wieńce, na których spoczywa każda oddzielna część obudowy, mogą być drewniane albo murowane. Wieńce drewniane przygotowują z belek dębowych, od 40 do 50 ctm. w kwadrat grubych, zapuszczając ich końce głęboko w ściany mającego się omurować szybu. Na figurze 303 przedstawiony jest wieniec dla szybu ma-

jącego przekrój poprzeczny okrągły. Cztery grube belki dębowe, związane w nakładkę, tworzą wieniec kwadratowy, na rogach którego umocowane są 4 długie belki obciosane w ten sposób, że wnętrze wieńca ma kształt koła.

Doszedłszy do skał dostatecznie twardycli i wytrzymałych, na których bezpiecznie można wznieść obudowę, wyrabiają gniazda dla końców belek, następnie ściosują dno szybu około ścian w ten sposób, aby było zupełnie poziome i układają wieniec podstawowy, bacząc na to, aby środek jego przypadał w środku szybu. W przestrzeń, jaka się pozostaje między belkami tworzącemi wieniec i ścianami szybn zabijają mocno, ze wszystkich stron, drewniane kliny, jeden około drugiego i na tak osadzonym wieńcu wznoszą mur, szczelnie zapełniając nim wszystkie wgłębienia zrobione w skale.

¹ i fi

I»-.

Zamiast drewnianych wieńców można robić murowane, W tym celu doszedłszy do skał dostatecznie wytrzymałych, rozszerzają szyb w tein miejscu gdzie mają zacząć omurowanie, nadając temu rozszerzeniu kształt dwóch ściętych ostro-kręgów, połączon ych szerokiemi podstawami (fig. 304), a następnie całe rozszerzenie wypełniają murom z cegły na zaprawie wodotrwałej, najlepiej z cenie ntu portlandzki ego.

Przy takim kształcie fundamentów, ciężar murów działa na boki szybu w kierunku strzałki, gdyby więc wyjąć pod murem cały występ skały, na którym obudowa spoczywa, to i w takim razie mur nie mógłby się osunąć.

Fig. 304.

W Korwinie na Śląsku Austryjac-kim szyb omurowywali nie używając wcale wieńców podstawowych. Pogłębiwszy szyb na 4 do 6 met., nie robili żadnej obudowy tymczasowej, a tylko odrazu wznosili mur, wprost na dnie, bez wieńca podstawowego. Następnie pogłębiali szyb dalej na 4 do G met., nie zostawiając żadnego występu dla podtrzymania wzniesionego muru „ Postępując w ten sposób, otrzymywali znaczną oszczędność na obudowie tymczasowej i na wieńcach podstawowych. Z drugiej jednak strony grubość muru musiała być większą, ponieważ dlatego, aby wzniesiony mur nie

mógł się osunąć, potrzeba było wypełniać nim jak najszczelniej wszystkie nierówności ścian. W każdym jednak razie, według zdań inżeniera prowadzącego robotę, oszczędność otrzymana tą drogą była dosyć znaczna, a prócz tego i robota posuwała się prędzej. Średnio pogłębiano i omurowywano szybu po 10. met. miesięcznie.

Robotnicy omurowujący szyb stoją na pomostach z desek ułożonych na belkach, końce których wstawione są w odpowiednie otwory, umyślnie pozostawione w ścianach murującego się szybu. Belki dla pomostów zwykle zakładają tymczasowe i w miarę jak omurowanie postępuje, wyjmują, jak również zdejmują, deski na nich ułożone i przenoszą coraz wyżej.

Otwory dla belek pomostowych powinny być rozmieszczane

; w ten sposób, aby potem służyły dla belek stanowiących przegrody i rozdzielające szyb

na przedziały, jak również belek niezbędnych : dla umocowania kierowników, pomp i t. p. Czasami wszystkie te belki osadzają odrazu, przy omurowywaniu szybu, na swoich miejscach i na nich robią pomosty dla murarzy. Ponieważ jednak belki drewniane po pewnym czasie ulegają zepsuciu, należy je osadzać w ten sposób, aby potem z łatwością mogły być zastąpione innemi.

Rozbiórka pomostów, na których stoją robotnicy wznoszący obudowę, połączona jest zawsze z pewnem niebezpieczeństwem, dlatego też bez porównania lepiej urządzić pomost wiszący, który z łatwością można, w miarę potrzeby, podnosić i opuszczać. Takie pomosty urządzają w postaci nie-głęboldej kadzi, z żelaza kotłowego, nadając jej kształt szybu łańcuchach.

bfeil

>VN

m

m-.

ii

I:

i”!

r?

s-?

i zawieszają na Podnoszenie i opuszczanie po-

Fig. 305.

pomostu odbywa się za pomocą

wind, ustawionych na powierzchni. Figura 305 przedstawia pomost wiszący, używany przy omurowaniu szybu okrągłego, a a kadź okrągła, z żelaza kotłowego, średnica której jest cokolwiek mniejszą

od średnicy szybu; b b łapy, któremi pomost jest opatrzony na wypadek, aby w razie zerwania się liny pomost nie upadł na dno szybu, a tylko zatrzymał się na murze; c łańcuchy, lub liny, dochodzące do windy ustawionej na powierzchni ziemi; m m podłoga, na której stoją murarze. Gdy mur dojdzie do wieńca obudowy drzewnej tymczasowej, górnicy wyjmują ten wieniec, a przez ten czas murarze schodzą przez otwór o na dolny pomost r r, przywieszony do kadzi i poprawiają spoiny w poprzednio wzniesionym murze. Jeżeli dobrze robota idzie, to przy pomoście wiszącym można w ciągu doby omurować szyb na 2,50 met. i nawet do 2,60 met., przy pomostach zaś układanych na belkach tylko 1,50 do 2,00 met. Obudowując szyb przy pomocy pomostu wiszącego, należy w mu-rach pozostawiać otwory dla belek przedziałowych, jak również i belek dla kierowników.

Pomosty wiszące tej konstrukcyi, jak wyżej opisany, służą jednocześnie jako krążyny, według których wznoszą się mury; ich

zawieszą] ą na dwóch albo na czterech linach, umieszczonych około ścian szybu.

Eig. 306.

Pu

Fig. 307.

W tych razach gdy pomostem nie można się posiłkować jak krążyną, zawiesza się kilka pionów, wskazujących główne punkta każdego rzędu cegieł, pozostałe zaś cegły układają według krążyn zrobionych z płaskiego żelaza, do którego dorabia się dwie rączki (fig. 306) i które wygina się według łuku krzywej, tworzącej ścianę ograniczającą szyb. Cegły w murze układają poziomymi rzędami, a jeżeli grubość muru jest większą nad jedną cegłę, to każdy rząd obudowy składa się jeszcze z współśrodkowych pasów (fig. 307). Grubość spoin nie powinna nigdy przenosić 1 ctm.

Przy murowaniu szczególną należy zwracać uwagę na to, aby grubość muru wszędzie była jednakową, w nrzeciwnym razie obudowa traci bardzo wiele ze swej wytrzymałości. Dojść do tego, aby mury miały wszędzie jednakową gru-

bóść można, sprawdzając często, za pomocą pionów, prawidłowość ścian szybu, tak podczas pogłębiania jak i podczas murowania.

Wszystkie puste przestrzenie, pomiędzy wznoszącym się mu-rem a skałą tworzącą boki szybu, powinny być jak najszczelniej zapełnione betonem, przyczem beton należy bardzo starannie ubijać.

Wieńce i fele obudowy tymczasowej powinny być wyjęte, a gdy natura skały nie pozwala wyjąć odrazu całego wieńca, należy go wyrąbywać częściami. Drzewo pozostawione po za mura mi gnije, wskutek czego tworzą się puste przestrzenie, znacznie osłabiające wytrzymałość obudowy. Mimo to jednak w wyjątkowych razach, gdy wyjęcie wieńca obudowy tymczasowej zagraża zawaleniu się ściany, wieniec musi być zostawiony i mur wznoszą w tern miejscu wewnątrz obudowy tymczasowej.

Jednoczesne pogłębianie i omurowywanie szybu. Którykolwiek ze sposobów wyżej opisanych będzie zastosowany do omurowywania szybu, nie można jednocześnie szybu pogłębiać i omurowywać, bo jedna robota przeszkadza drugiej, a ponieważ przy pędzeniu szybów zawsze chodzi o to, aby szyb był gotów jak najprędzej, starano się więc wynaleźć taki sposób postępowania, przy którym obydwie roboty, pogłębianie i omurowywanie, mogłyby być prowadzone jadnoczośnie. Sposób taki znaleziono i dziś, przy omurowywaniu szybu oddzićlnemi częściami, dosyć często go zastosowywują. On polega na tern, że około pogłębiającego się szybu ustawiają nie jedną a dwie windy wyciągowe, jedna dla pogłębiania, druga dla omurowywania, przyczem dla beczki, która ma służyć dla wyciągania skały, otrzymywanej przy pogłębianiu, urządzają oddzielny przedział, najczęściej szeroką rurę, przechodzącą przez pomost, na którym pracują murarze. Tego rodzaju urządzenie przedstawia figura 308. A część szybu omurowana; B część szybu murująca się i C część szybu, która się pogłębia. Ppomost, na którym pracują murarze; p silny pomost urządzony dla zabezpieczenia górników pracujących na dnie szybu od uderzeń ciałami, jakie przez nieuwagę mogą być zrzucane przez murarzy; m beczka do opuszczania materyałów niezbędnych do obudowy muru; n beczka idąca od drugiej windy wyciągowej, która służy do wyciągania skały otrzymywanej przy pogłębianiu; R przedział, w którym wchodzi beczka m.

Zastosowując sposób jednoczesnego pogłębiania i omurowywania, można także używać i pomostu ruchomego dla murarzy,

240 —

opisanego wyżej (figura 305), lecz w takim razie przez ten pomost musi przechodzić rura A dla beczki służącej do wyciągania skały, jaka się otrzymuje przy pogłębianiu (fig. 309).

Il

'-il

mmm¹

J.

fi

i*

.i

r-

: ni

fi

mm

14

■Ą

Ib

(j

'i

:l

-M

IB

11 C

lllj

p

Bfe

».•

Fig. 309.

Eig. 308.

Obudowa szybów żelazna. W szybach czworokątnych obudowa żelazna jest trudną do wykonania i wskutek tego bardzo niedogodną, w szybach zaś okrągłych, przeciwnie, jest bardzo dogodną i ustawianie jej zajmuje stosunkowo niewiele czasu, dlatego też w ostatnich czasach coraz częściej się zastosowywa. W zagłębiu Saarbrücken prawne wszystkie nowe szyby, poniżej pokładów wodonośnych, w których są omurowane, mają obudowę żelazną.

Obudowa żelazna składa się z wieńców kształtu koła, przygotowanych z żelaza korytkowego |~, wymiary którego i profil są wskazane na figurze 310. Wieniec jest obrócony gładką powierzchnią do skały, a zagiętemi krawędziami do wnętrza szybu. Każdy wieniec składa się z czterech segmentów, które się łączą

na stykach śrubami i łaszami. Lasze używają z lanego żelaza, one mają takiJsam kształt jak i wieńce, a wymiary takie, że łasza wchodzi we wgłębienie wieńca (fig. 311 i 312). Każda łasza ma 4

jf 81 jj

rm-a

JJnt

OB

ju5jL__ «nSH

is

\n

Csl

*■

Fig. 310.

Fig. 311.

Fig. 312.

otwory, odpowiadające otworom zrobionym na końcach segmentów po dwa na każdym końcu. W otwory te, po założeniu łasz, wstawiają śruby, na które naśrubowują mutry. Lasze muszą być dobrze do wieńców dopasowane.

Pomiędzy wieńce, dla ich podtrzymania i połączenia wieńców jednych z drugimi, wstawiają podpórki z żelaza w kształcie |” (fig. 313), wzmocnione wewnętrznym żeberkiem. Na zagiętych

Hi

•-fi

Mb

m.

''I

Fig. 314.

Fig. 313.

krawędziach podpórek zrobione są otwory dla śrub, którymi podpórki przyśrubowują się do wieńców. Między każdymi dwoma wieńcami ustawiają 6 takich podpórek.

Belki przedziałowe w szybach z oprawą żelazną są także zrobione z żelaza, w kształcie J, tylko mniejszego kalibru. Belki te łączą z wieńcami za pomocą śrub (fig. 314). Wszystkie części obudowy żelaznej, przed ich użyciem, powinny być 2 razy pomalowane minią.

16

Górnictwo.

Samą obudowę ustawiąją następującym sposobem: Gdy szyb zostanie pogłębionym na 6 met., ustawiają odrazu cztery wieńce, zaczynając od góry, w odległości metra jeden od drugiego, dwa zaś ostatnie metry szybu pozostawiają bez obudowy, z obawy, aby przy dalszem pogłębianiu szybu materyałami wybuchowymi, dolne wieńce nie zostały uszkodzone.

Górny wieniec układają na belkach, końce których są zapuszczone w gniazda, wyrobione w skale. Po ułożeniu tego wieńca, przyśrubowują do niego podpórki, a do nich segmenty wieńca niżej leżącego, które są zawieszone na linach. Następnie łączą łaszami segmenty drugiego wieńca i przyśrubowują do nich podpórki i t. d. Gdy w ten sposób cztery wieńce zostaną złożone i zawieszone, sprawdzają ich położenie za pomocą pionu, zaczynając od dolnego, a umocowawszy je klinami na właściwych miejscach, zakładają po za wieńce bale dębowe, które służą jako fele, a pustą przestrzeń, jaka się pozostaje pomiędzy felami i ścianami szybu, wypełniają gliną lub drobnymi okruchami skał, które mocno ubijają.

W ten sposób ustawiona oprawa, przy ciągle zwiększającym się jej ciężarze, mogłaby się rozerwać, dla zapobieżenia więc temu, pod każdy dziesiąty wieniec, podkładają belki żelazne, zapuszczone w gniazda, wyrobione w bokach szybu i ułożone w tej samej płaszczyźnie pionowej, w której są ułożone belki przedziałowe.

Obudowę można także zaczynać i od dolnego wieńca. W tym razie pierwszy wieniec obudowy układają na wieńcu podstawowym drewnianym (fig. 313), który znowu układa się na belkach żelaznych kształtu X, zapuszczonych w boki szybu i zaklinowuje się mniej więcej w ten sam sposób, jak wieńce podstawowe przy obudowie wodonieprzenikliwej z lanego żelaza (o czem będzie powiedziane poniżej), z tą tylko różnicą, że przestrzeń wypełniona klinami nie potrzebuje być wodonieprzenikliwą.

Ułożywszy na wieńcu podstawowym pierwszy wieniec obudowy, przyśrubowują do niego podpórki i układają na nich drugi . wieniec. Po za wieńcami zakładają fele, a pustą przestrzeń pomiędzy felami i bokami szybu zapełniają gliną, lub jeszcze lepiej betonem.

Belki, na których są ułożone wieńce podstawowe, muszą się znajdować w tej samej płaszczyźnie pionowej co i belki przedziałowe.

W niektórych szybach w Saarbrücken zamiast feli użyto blachy żelaznej, którą przyśrubowywano do wieńców.

Ustawianie obudowy żelaznej stosunkowo zajmuje bardzo niewiele czasu. W szybie Cesarz Wilhelm II w Claustalu, średnica którego wewnątrz obudowy wynosi 4,75 met., w ciągu 24-ch godzin obudowywano 8 met. szybu, włączając już w to i czas potrzebny na ułożenie belek przedziałowych żelaznych i ścianek drewnianych. Średnio przyjmują, że w ciągu miesiąca można pogłębić szyb okrągły i obudować na 14 do 16 metrów.

Całkowita waga obudowy użytej na każdy metr bieżący głębokości szybu wynosiła, w szybie Wilhelm II, o którym wyżej wspominaliśmy, 1225 kg. i kosztowała 300,36 marek.

W kopalni Heinitz w Saarbrücken jeden metr bieżący obudo-‘wy żelaznej, w szybie mającym w świetle 5,5 met. średnicy, kosztował wraz z żelaznymi spocznikami i drabinami 252 marki¹).

Obudowa żelazna tymczasowa. W szybach okrągłych, o niewielkiej średnicy, zamiast drzewnej, używają obudowę tymczasową żelazną, która jest o wiele dogodniejszą od drzewnej. Wieńce tej obudowy przedstawiają pierścienie zrobione z żelaza kwadratowego. Każdy pierścień składa się z trzech części połą-

r~i~

1-

MgL

■1

Eig. 315.

Fig. 316.

Fig. 317.

czonych z sobą mufkami (fig. 315 i 316). Po za wieńcami ściany szybu opinają felami, a oddzielne wieńce łączą z sobą żelaznymi pasami, zgiętymi w kształcie litery S (fig. 315 i 317). Obudowa żelazna tern jest dogodną, że jedne i też same wieńce mogą być ciągle używane.

Obudowa szybów wodonieprzenikliwa.

Jeżeli szyb, jaki pogłębiamy, przecina skały wodonośne dostarczające bardzo znaczną ilość wody, np. jeżeli przecina skały przepuszczające wodę, na wychodniach których znajdują się źródła, lub jeżeli wychodnie tych skał dochodzą do łożyska rzeki, albo jeżeli szyb przecina stare wyrobiska, w których ciągle woda się zbiera, tak, że całkowicie wypompowaną nigdy być nie może, to w podobnych wypadkach ściany pogłębianego szybu otaczają obudową wodonieprzenikliwą.

Obudowa wodonieprzenikliwą ma na celu niedopuścić wody do pogłębionego szybu i tym sposobem uniknąć bardzo kosztownych urządzeń, jakie byłyby potem niezbędne dla osuszenia kopalni. Prócz tego zabezpiecza ona kopalnię od bardzo znacznych nakładów, jakieby musiała ponieść, aby dostarczyć wodę okolicznym mieszkańcom. Gdyby bowiem ściany szybu pogłębionego w skałach bardzo wodonośnych nie były zabezpieczone obudową wodonieprzenikliwą, w takim razie często potrzebaby było wypompowywać z tego szybu tak znaczną ilość wody, że wszystkie sąsiednie studnie mogłyby być osuszone. Koszty więc dostarczenia wody dla okolicy musiałby ponosić zarząd kopalni.

Obudowa wodonieprzenikliwą całkowicie zabezpiecza od tych wszystkich niedogodności, należy j ą j ed nak zastosowy wać tylko w takim razie, jeżeli się ma zupełną pewność, że woda przez nią zatrzymana, nie przeniknie do wnętrza kopalni, podczas odbudowy samego złoża, w przeciwnym bowiem razie nietylko nie należy jej wznosić, ale nawet unikać i to tern staranniej, im różnica między kosztami obudowy zwyczajnej i wodonieprzenikliwej jest większą.

Obudowę wodonieprzenikliwą można wznosić zarówno w skałach twardych i zwięzłych jak i w kurzawkach, tylko sposób wykonania w jednym i drugim wypadku jest całkowicie różnym.

mm

«S

ta

Fig. 318.

Wogóle przy wznoszeniu obudowy wo-donieprzenikliwej postępują następującym jpjjjj sposobem. Przypuśćmy, że szyb jaki pogłę-^SÄiil biamy natrafił pokład a a bardzo wodonośny MmĘgĘjĘ (fig 318). Doszedłszy do niego, ustawiają jedną lub kilka pomp dostatecznie silnych, aby mogły przezwyciężyć cały przypływ wody, a przeciąwszy go, pogłębiają szyb dalej, I aż póki nie dojdą do skały dostatecznie twar-* déj, zwięzłej, nie poprzecinanej szczelinami i nieprzepuszczającej wody. W tej skale zakładają wieniec podstawowy i na nim wznoszą obudowę wodonieprzenikliwą b ó, przyczem, w miarę jak obudowa postępuje, wody nie wypompowują, pozwalając, aby poziom

jej ciągle się wznosił, a gdy woda dojdzie do najwyższego poziomu, obudowę wodonieprzenikliwą zakończają. Następnie wodę wypompowują i w miarę jak jej poziom się zniża, wszystkie otwory, umyślnie pozostawione dla ścieku wody, jak również i miejsca, przez które się ona jeszcze przesącza, szczelnie utykają, lub zakli-nowują. W ten sposób dochodzą z powrotem do wieńca podstawowego i jeżeli tylko obudowa jest dobrze zrobioną, woda przenikać przez nią nie będzie i dalsze pogłębienie szybu może się odbywać bez pomocy pomp.

Stosownie do materyału z jakiego wykony wuj ą obudowę wodonieprzenikliwą, rozróżniają obudowę drzewną, metaliczną i murową, stosownie zaś do sposobu jej wykonywania, odróżniają:

1) obudowę wodonieprzenikliwą w skałach zwięzłych przy umiarkowanym przypływie wody; 2) obudowę wodonieprzenikliwą w skałach zwięzłych przy bardzo znacznym przypływie wody : 3) obudowę nieprzenikliwą w kurzawkach.

Obudowa wodonieprzenikliwą w skałach zwięzłych przy umiarkowanym przypływie wody.

Obudowa drzewna. Obudowa wodonieprzenikliwą drzewna była bardzo często zastosowywana przy pogłębianiu szybów w kopalniach węgla w północnej Francyi i Belgii, gdzie formacya węglowa jest pokrytą bardzo wodonośnemi skałami okresu kredowego. Pierwotnie szybom z tego rodzaju obudową dawano kształt czworokątny, później robiono je wielokątnemi, 10-cio, 12-sto a nawet i 20-stokątnemi, starając się aby bok wielokąta nie był dłuższym nad 1 metr., obecnie ona wychodzi z użycia, a na jej miejsce używają obudowy z lanego żelaza.

Do obudowy drzewnej używają wyłącznie drzewa dębowego najlepszego gatunku, przyczem grubość obudowy zmienia się zależnie od średnicy szybu i wysokości słupa wody, ciśnienie którego ma obudowa wytrzymać. Oczywiście, że im głębokość, na której obudowa się wznosi, jest większą, tern większą jest i wysokość słupa wody wywierającego na nią ciśnienie, a więc w miarę wzrastania głębokości i grubość obudowy powiększać się musi. Obliczyć dokładnie ciśnienie, jakie mają wytrzymywać wieńce obudowy, na różnych poziomach, nie ma możności, to też wymiary mającej się wznosić obudowy wyznaczają tylko przez porównanie z egzystującymi już szybami. Na kopalni Lens w północnej Francyi, gdzie

szyb o wewnętrznej średnicy 4,95 m. obudowany jest do głębokości 100 metrów oprawą drzewną wodonieprzenikliwą, największa grubość dolnych wieńców wynosi 280 mm., a najmniejsza grubość górnych 180 milimetrów. We Francyi powszechnie przyjmują, że wieńcom obudowy drzewnej wodonieprzenikliwej należy dawać następującą grubość:

przy głębokości

do 15 metrów 110 milimetrów 120 130

140

150

160

W Belgii wymiary wieńców są wogóle większe, tam przy głębokości 19,50 m. wieńce mają już po 180 milimetrów grubości.

Figura 319 przedstawia szyb, górna część którego jest obudowana oprawą wodonieprzenikliwą, a w dolnej części jest ustawiony tylko wieniec podstawowy.

W obudowie drzewnej wodonieprzenikliwej należy odróżniać wieńce podstawowe i wieńce obudowy właściwej, które się układają na wieńcu podstawowym. Wieńce podstawowe mają zawsze kształt prawidłowych wielokątów, składających się z oddzielnych segmentów, poprzeczne przecięcie których ma kształt prostokąta i które układają się zawsze w ten sposób, aby szerokość ich była większa od wysokości. Wymiary ich poprzecznego przekroju, podobnie jak i wymiary wieńców obudowy właściwej, wzrastają wraz z głębokością, na której są ułożone. We Francyi wieńce podstawowe przy głębokości do 30 metrów mają 220 milimetrów szerokości; przy głębokości od 30 do 45 metrów 240 mm , a przy głębokości od 45 do 60 metrów 260 mm. W Belgii do głębokości 39,50 m. robią ich 440 mm. szerokie i 260 wysokie, a przy większych głębokościach, aż do 115 metrów włącznie, 580 milimetrów szerokie i 260 wysokie.

Układanie wieńców podstawowych. AVieniec podstawowy służy jako fundament dla całej obudowy, on więc powinien być w ten sposób połączonym z otaczającą go skałą, aby to połączenie, nie zważając na bardzo znaczne wywierane na niego ciśnienie, zupełnie wody nie przepuszczało.

Skały, w których go zakładają, muszą być nietylko twarde, zwięzłe i dla wody nieprzenikliwe, ale jeszcze i nie popękane; gdyby bowiem w tych skałach były szczeliny, w takim razie woda mogłaby się przez nie przesączać i wypływać pod wieńcem podstawowym, a wtedy cała obudowa wodonieprzenikliwa, choćby jak-najlepiej wykonana, na nioby się nie przydała.

jeden metr, a następnie boki jego

na

jfl

\\

■villlHDX

Wy

,si

te.

II11X1

i

fclxil⁷''" ’

fix

Gdy odpowiednia skała została napotkana, pogłębiają w niej szyb jeszcze przynajmniej obrabiają w ten sposób, aby na około nich był zupełnie poziomy i dobrze wyrównany występ a (fig. 319), na którym ma być ułożony wieniec podstawowy. Poniżej występu, pogłębiają jeszcze cokolwiek szyb, aby utworzyć zbiornik dla wody, w który wstawiają rury ssące pomp, a następnie urządzają, na odpowiedniej wy so- Æ kości, pomost, na którym robotni- *-cy stoją podczas układania wień- ^ ca podstawowego. Występ a wyrównywają przy pomocy żelazka    ^

Fig. 319.

i perlika. Jeżeli zaś przypływ wody w szybie jest tak znaczny, że dokładne wyrównanie go by-łoby połączone z bardzo wielkie-mi trudnościami, w takim razie ściosują go tylko z gruba i układają na nim płaski wieniec drewniany ni (fig. 319), który doprowadzają do położenia zupełnie poziomego, podbijając pod niego kliny, podścielając mech i t. p., następnie umocowują ten wieniec, wypełniając przestrzeń pomiędzy nim i bokami szybu drewnianemi mocno, zabitemi, klinami, a dopiero na tym wieńcu układają wieniec podstawowy s.

Wieniec podstawowy przygotowują na powierzchni, o odpowiedniej liczbie boków, on powinien być jak najstaranniej obrobiony, oddzielne jego części dokładnie dopasowane i połączone z sobą niewielkimi czopami. Wieniec powinien być ułożony zupełnie poziomo, a środek jego powinien przypadać w środku szybu. Średnica zaś szybu, w miejscu gdzie wieniec podstawowy jest ułożony, powinna być taką, aby przestrzeń, jaka pozostaje (po ułożeniu wieńca) między skałą a zewnętrznym konturem wieńca, wynosiła nie więcej nad 6 do 10 ctm. Tę to przestrzeń należy wypełnić w ten sposób, aby otrzymać połączenia wieńca ze skałą całkowicie dla wody nieprzenikliwe. W tym celu z tyłu każdego boku wieńca

•j

ustawiają deski s (fig. 820), od 2 do 8 ctm. grube, takiej długości, jaka jest długość boku wieńca, a szerokości równej wysokości wieńca; następnie wieniec, z otaczającemi go deskami, umocowują za pomocą kilku klinów, a pozostającą się za nim pustą przestrzeń zapełniają mchem, który mocno ubijają. Gdy mech jest już zupełnie dobrze ubity, kliny, jakiemi wieniec był tymczasowo umocowanym, wyjmują, a ich miejsce zapełniają mchem, który znowu dotąd ubijają, aż zaczyna oddawać. Mech powinien być przemyty i dokładnie oczyszczony z piasku, inaczej mógłby potem przepuszczać wodę. Teraz dopiero przystępują do zaklinowywania. Pierwsze kliny, jakie wpędzają między wiernej i deski go otaczające, są płaskie, a w poprzecznym przekroju mają formę trójkąta prostokątnego ze ściętym wierzchołkiem, szerokość tych klinów 40 do 50 mm., grubość u podstawy 25 mm., u wierzchołka 10 mm a wysokość równa wysokości wieńca. Kliny te wpędzają na około wieńca tuż jeden obok drugiego, a dlatego, aby go nie poruszyć z miejsca, kliny wbijają na krzyż jednocześnie przynajmniej z 4-ch stron. Przy tern wbijaniu deski s nachylają się (fig. 321), a mech

.üi'

Ni

■ P

l-zwmmr

'V

i]

•Z

/'I

- rój»

■K A

«pif

iii

■ ■MM

"A

S/i\

Fig. 320.

Fig. 321.

Fig. 322.

się ściska i dokładnie wypełnia wszystkie nierówności ścian. Gdy w ten sposób mech już jest dostatecznie ściśniętym, wpędzone kliny c wyjmują po kolei jeden za drugim i odwracają szeroką podstawą na dół. W tym celu wbijają, pomiędzy każdy z zabitych klinów c* i deskę s, klin żelazny, a gdy przez to klin sąsiedni się oswobodzi, wyjmują go i odwracają szerszą podstawą na dół, a naprzeciw niego wpędzają drugi taki sam klin, tylko odwrócony szeroką podstawą do góry (fig. 322).

Po odwróceniu każdego z klinów c i po zabiciu klinów podwójnych mech jest już dostatecznie ściśnięty, ale na wierzchołku każdego z kątów wielokąta, tworzącego wieniec podstawowy, są jeszcze puste przestrzenie które należy pozakliniaó (fig. ^23), a prócz tego mogą być jeszcze niewielkie szpary między podwójnymi kli-

m,

Fig. 323.

nami już zabitymi, przez które woda mogłaby się przesączać, a więc

1    te szpary muszą być jak najszczelniej zaklinione. Do tego celu służą kliny z drzewa miękkiego, sosny lub wierzby, mniej więcej

<3

Fig. 324.

2    ctm. w kwadrat grube, które wbijają w każdą najmniejszą szparę na około wieńca, a gdy już wszystkie szpary tak są wypełnione, że kliny, przy ich wbijaniu, dalej nie wchodzą, a tylko się łamią, wtedy zaczynają wbijać mniejsze kliny dębowe, około 15 mm. w kwadrat grube i poprzednio wysuszone w piecu. Nareszcie gdy i te kliny już nie chcą wchodzić, wtedy za pomocą stalowego dłuta z rączką (fig. 324) robią w poprzednio zabitych klinach nacięcie i w to nacięcie wbijają klin dębowy, cokolwiek mniejszy od poprzedniego, także wysuszony w piecu. Takie nacięcia robią we wszystkich poprzednio zabitych klinach z miękkiego drzewa i wogóle wszędzie gdzie zrobić je można i w każde nacięcie wbijają klin dębowy.

Dopiero gdy dłuto stalowe nie daje się wbić nigdzie na około wieńca, zaklinianie można uważać za skończone. Wtedy mech jest tak ściśnięty, że tworzy bardzo wąziutki, zaledwie widoczny paseczek, a wpędzone kliny przedstawiają jednolitą masę, w której oddzielnych klinów odróżnić prawie że niepodobna. Wysuszone kliny, pod działaniem wody, zaczynają pęcznieć, wskutek czego cała masa staje się coraz bardziej dla wody nieprzenikliwą.

Stosownie do wielkości przypływu wody i jakości skał, zakładają 1, 2 a czasami i 3 jeden na drugim zaklinione wieńce podstawowe. Układanie ich i zaklinianie należy do najuciążliwszych

robót górniczych, ludzie przy tem zajęci często bardzo stoją do kolan w wodzie, a że wszystko zależy na pośpiechu, więc bardzo ciężko pracować muszą, to też 4 godziny pracy liczy im się za dzień roboczy. Dla ułożenia i zaklinienia wieńca o wewnętrznej średnicy 4 m., potrzeba jest od 24 do 48 godzin czasu i około 3000 płaskich i kwadratowych klinów.

Układanie wieńców obudowy właściwej. Wieńce obudowy właściwej, podobnie jak i wieńce podstawowe, muszą być przygotowane na powierzchni i wszystkie części na miejscach połączeń starannie wyheblowane i dobrze dopasowane. Każdy wieniec i każda część danego wieńca oznaczoną jest numerem porządkowym i według tych numerów wieńce układają się w szybie. Oddzielne części jednego i tegoż samego wieńca mogą być albo jednakowej wysokości, albo też różnych wysokości. Niektórzy oddają pierwszeństwo wieńcom złożonym z części różnej wysokości, ponieważ w takim razie połączenia dwóch sąsiednich wieńców, które nie tworzą jednej ciągłej linii poziomej, są trwalsze. Prócz tego robiąc wieńce złożone z części nie jednakowej wysokości, otrzymuje się dosyć znaczną oszczędność na ilości użytego drzewa.

Wysokość każdego z wieńców jest dowolną i zależy tylko od wymiarów drzewa użytego do ich wyrobu, grubość zaś, jak wyżej powiedziano, zależy od głębokości. Wogóle wysokość jest większą od grubości. Oddzielne części każdego wieńca łączą się czopami, albo tylko stykają się z sobą.

Często się zdarza, że, wskutek ciśnienia wywieranego przez kliny, wieniec podstawowy zostaje porusżonym z miejsca i przyjmuje takie położenie, że górna jego powierzchnia ma pewien spadek do wnętrza szybu. W podobnym wypadku nieprawidłowość tę należy koniecznie usunąć, albo przez sheblowanie samego wieńca podstawowego, albo też, co daleko łatwioj, heblując podstawę pierwszego wieńca obudowy w ten sposób, aby wewnętrzne ściany oddzielnych segmentów, po ustawieniu ich na wieńcu podstawowym, były pionowe.

Wieńce układają jeden na drugim, trzymając się ściśle numerów, dla ułatwienia zaś ustawiania, często bardzo, w każdej części wieńca, na jego dolnej i górnej podstawie, są wywiercone po 2 otwory. W otwory zrobione w górnej podstawie wstawione są drewniane kołki, które znowu wchodzą w odpowiednie otwory wywiercone w podstawie wieńca na nim leżącego.

Pustą przestrzeń, pozostającą się między wieńcami a skałą, zapełniają betonem, składającym się z mieszaniny równych części popiołu (z węgla kamiennego) poprzednio przesianego, wapna wo-dotrwałego i mączki ceglanej. Nalawszy beton za wieńce, mocno go ubijają, aby wypełnił całą przestrzeń. Po stwardnieniu, tworzy on skorupę bardzo pożyteczną, w razie jeżeli się zdarzy potrzeba naprawy obudowy. W miarę jak wieńce ustawiają, wody nie odlewają, pozwalając jej zbierać się na dnie szybu, w ten sposób, aby jej poziom dochodził prawie do poziomu ustawionej obudowy, przez co beton ma czas stwardnieć i woda wymywać go nie może.

Ostatni wieniec, który ma się stykać z wieńcem podstawowym górnej części obudowy, powinien być bardzo dobrze dopasowanym, aby szczelnie wypełniał całą pozostałą przestrzeń. Miarę dla wysokości każdej z części tego wieńca biorą na miejscu w szybie i według tej miary stolarz ją dopasowuje. Miarę biorą za pomocą śruby osadzonej w mufce, o podstawie płaskiej, kwadratowej, przyczem sama śruba ma główkę płaską z płaską górną podstawą. Śrubę ustawiają w ten sposób, aby mufka stała na górnej podstawie, przedostatniego wieńca, a główka śruby pod wieńcem podstawowym górnej części obudowy. Odśrubowując śrubę wysokość przyrządu się zwiększa, wskutek czego spoiny pomiędzy niżej leżącymi wieńcami ściskają się i otrzymuje się prawdziwa wysokość pozostającej się pustej przestrzeni, jaką najwyżej położony wieniec wy-wypełnić powinien.

Ostatni segment tego wieńca, tak zwany klacz, opatrzony jest dwiema klamrami, za które robotnik musi go trzymać podczas wstawiania, Klamry są przymocowane drewnianymi śrubami, robotnik trzymając za nie, wstawia klucz bokiem, ukośnie, a następnie obróciwszy go jak się należy, przyciąga do wnętrza szybu. Jeżeli przypływ wody nie jest zbyt wielki, klucz musi być tak dopasowanym, aby wchodził zupełnie luźno, jeżeli zaś przypływ wody jest bardzo znaczny, woda wpycha go na swoje miejsce własnem ciśnieniem.

Po wstawieniu klucza pozostaje się jeszcze opatrzyć wszystkie poziome i pionowe spoiny w ten sposób, aby woda przez nie przesączać się nie mogła. To się uskutecznia, utykając wszystkie szpary jakie się na miejscach połączeń znajdują, pakułami napójonemi smołą. W tym celu wodę zaczynają, wypompowywać i w miarę jak się jej poziom obniża, robotnik za pomocą tępego dłuta, zapycha pakuły we wszystkie spoiny, tak poziome jak i pionowe. Jeżeli spoiny pionowe jednego i tego samego wieńca są różnej szerokości, w takim razie, wbijając dłuto w spoiny węższe, on je rozszerza, a przez to zwęża inne i tym sposobem otrzymują się szpary mniej więcej jednakowej szerokości. Zbyt grubych wałków z pakuło w zapychać nie należy, bo te woda swojem ciśnieniem łatwo wyrzu-cićby mogła. W podobnych razach, dla utrzymania pakuł na miejscu, zabijają na spoinach małe deseczki, co się jednak dosyć rzadko zdarza. Utkawszy wszystkie spoiny, pogłębiają szyb dalej, pozostawiając tylko występ skały pod obudową, podobnie jak to miało miejsce przy częściowem omurowywaniu szybu.

W tych razach gdy znaczna część szybu musi być obudowana oprawą wodonieprzenikliwą, obudowę wykony wuj ą częściami, w ten sam sposób jak wznoszą częściami obudowę murową, zakładając pod każdą oddzielną częścią, co 10 lub nawet co 5 metrów, wieniec podstawowy. Zwykle robotę prowadzą w ten sposób, że jak tylko, na pewnym poziomie, wskutek napotkanej szczeliny, przypływ wody się zwiększa, natychmiast poniżej szczeliny zakładają wieniec podstawowy i wznoszą na nim obudowę wodonieprzenikliwą. Podobne postępowanie jest koniecznem z tego względu, że zwykle, w miarę pogłębiania szybu, przypływ wody ciągle się zwiększa, gdyby więc nie tamować go, obudowując szyb częściami, ilość przypływającej wody mogłaby być tak znaczną, że pompy nie byłyby w stanie takiego przypływu przezwyciężyć.

Obudowa drzewna wodonieprzenikliwą ma tę wielką zaletę, że wykonywa się dosyć łatwo, a wskutek swej elastyczności wytrzymuje, prawie bez uszkodzenia, zmiany ciśnienia, żależne od lekkiego osuwania się skał, i co najwyżej potrzebuje tylko nowego utkania spoin. Może być jednak zastosowywaną tylko do pewnej głębokości, ponieważ przy znaczniejszej wysokości słupa wody wywierającego ciśnienie, grubość jej musiałaby być tak znaczną, że niepodobna byłoby dostać belek odpowiednich wymiarów. Niedogodną jest także dla szybów o znacznej średnicy, bo wtedy liczba boków wielokąta wypada za wielka.

W szybach z oprawą wodonieprzenikliwą najlepiej nie robić żadnych przedziałów, a jako kierowniki dla klatek używać lin drucianych, w razie zaś jeżeli przedziały są niezbędne, belki przedziałowe zakładają na konsolach przyśrubowanych drewnianemi śrubami, albo też przyśrubowują belki żelazne.

Obudowa wodonieprzcnikliwa z lanego żelaza.

Fig. 325.

na nie

Obudowa z lanego żelaza nadaje się tylko dla szybów okrągłych. Podobnie jak i obudowa drzewna składa się ona z wieńców podstawowych i z wieńców obudowy właściwej. Wieńce podstawowe złożone są z oddzielnych segmentów, od 1 do 1,25 met. długich, od 40 do 60 ctm. szerokich i około 30 ctm. wysokich. Dla zmniejszenia wagi, segmenty są wewnątrz puste i mają tylko poprzeczne przegródki, łączące z sobą górną i dolną podstawę, które służą do ich wzmocnienia. Puste przestrzenie między temi przegródkami należy, przed ułożeniem wieńca, całkowicie wypełnić drzewem. Na figurze 325 przedstawione są 2 segmenty wieńca podstawowego, z których jeden w planie a drugi w przekroju poziomym. Figura 326 przedstawia też same segmenty, patrząc

uran.

nnmri !    ! Mi^miiîi'JliiiummJli

Fig. 326.

z przodu. Grubość ścian wieńców podstawowych nie robią mniejszą nad 26 mm.

Wieńce obudowy właściwej mają od 30 do 60 ctm. wysokości, a liczba segmentów w wieńcu zależy od średnicy szybu. Wogóle wieniec starają się złożyć z tylu segmentów, aby długość każdego z nich była nie wiele większą nad 1 metr. Najczęściej wieniec się składa z 10-ciu lub 12-stu segmentów. Grubość ścian segmentów zmienia się zależnie od głębokości, na której obudowa ma być wzniesiona. Według Grenwelka da się ona obliczyć na zasadzie następującej formuły:

PD

16000

x = 0,0094 +

gdzie x = szukana grubość,

D = średnica szybu w metrach,

P — ciśnienie słupa wody, czyli, co na jedno wychodzi, głębokość, na której ma być wzniesioną obudowa.

Obliczona jednak według tej formuły grubość ścian wypada większą aniżeli w praktyce się daje.

Segmenty mają kształt przedstawiony na fig. 327, która przedstawia tylną stronę segmentu odwróconą do skały. Krawędzie

■ii

Si

Fig. 327

segmentów, ze wszystkich 4-ch stron są zagięte pod kątem prostym, tak aby na miejscu połączeń oddzielnych segmentów, płaszczyzny zetknięcia się miały przynajmniej lOctm. szerokości. Prócz tego dwie przylegające do siebie krawędzie są jeszcze odgięte do góry i odgięta część krawędzi ma około 10 mm. szerokości. Ten odgięty brzeg jest niezbędnym przy zaklinianiu spoin, bo zabezpiecza deski od wypadania. Dla wzmocnienia segmentów każdy z nich jest opatrzony wewnątrz żeberkami i konsolkami. Jeżeli głębokość szybu jest większą, segmenty nietylko muszą być grubsze, ale i niższe. W środku każdego segmentu jest otwór, przez który woda wycieka podczas obudowy, a prócz tego otwór ten jest bardzo pomocnym przy opuszczaniu segmentów do szybu, które się odbywa za pomocą widełek i przewleczonego przez nie sworznia, jak to przedstawia figura 328.

Fig. 328.

Układanie wieńca podstawowego odbywa się prawie zupełnie w ten sam sposób jak i wieńców podstawowych przy obudowie drzewnej. Równo i zupełnie poziomo ściosany występ pokrywa się jodłowemi deskami 13 mm. grubemi w ten sposób, aby włókna tych desek szły w kierunku promieni szybu. Na tych deskach układa się wieniec podstawowy, przyczem w spoiny pionowe między segmentami wkładają takież same deski jodłowe. Segmentom, przy ich układaniu, dają takie położenie, aby miały niewielki spadek ku tyłowi. Po zaklinie-niu tylna strona cokolwiek się podnosi i wtedy górna powierzchnia wieńca przedstawia płaszczyznę zupełnie poziomą. Pusta przestrzeń pomiędzy tylną ścianą wieńca podstawowego, a skałą tworzącą boki szybu, nie powinna przenosić 40 do 50 mm. W tę przestrzeń mchu się nie nakłada, a tylko odrazu zapełnia ją płaskimi klinami z drzewa jodłowego, następnie wpędzają się kliny dębowe dobrze wysuszone i coraz mniejsze, zupełnie ■w ten sam sposób jak

przy zakładaniu wieńców podstawowych dla obudowy drzewnej. Wieniec powinien być tak zakliniony, aby deski założone w jego spoinach pionowych były ściśnięte prawie aż do grubości papieru.

Gdy wieniec podstawy jest już dobrze zakliniony, pokrywają go deskami jodłowemi około 10 do 13 mm. grubemi, na których ustawiają wieńce obudowy właściwej. Segmenty wieńców powinny być dopasowane na powierzchni i ponumerowane. We wszystkie spoiny, tak pionowe jak i poziome, wkładają, między segmenty, deseczki jodłowe. Deseczki te powinny być równe, bez sęków i tak ułożone, aby włókna drzewne szły w kierunku promieni. Położenie każdego segmentu sprawdzają za pomocą pionu, a po ustawieniu całego wieńca, naprzeciw wszystkich spoin pionowych, między wieńcem a skałą wpędzają drewniane kliny, przyczem wbijanie tych klinów powinno się odbywać jednocześnie ze wszystkich stron, aby wieńca nie poruszyć z miejsca. Gdy wieniec już jest ułożony i zaklinowany, całą pozostającą się po za nim pustą przestrzeń zapełniają jak najszczelniej okruchami skał, albo, co jeszcze, lepiej zalewają betonem z wapna wodotrwałego, który mocno ubijają. Wody podczas ustawiania wieńców nie odlewają, pozwalając aby jej poziom ciągle się wznosił, w miarę jak robota postępuje.

Spoiny pionowe nie powinny nigdy tworzyć jednej linii ciągłej, dlatego też wieńce układają w ten sposób, aby spoiny pionowe jednego wieńca przypadały po środku długości segmentów powyżej i poniżej leżących wieńców. Figura 329 przedstawia obudowę z lanego żelaza w przekroju pionowym.

Ostatni wieniec kluczowy musi być według miary specyalnie odlany i dobrze do wyżej leżącej obudowy dopasowany.

Fig. 329.

Nie wielkie szpary, jakie się zostają, zakładają deskami i zakliniają. Klucz wstawia się w ten sposób jak i przy obudowie drzewnej. Po wstawieniu klucza, wodę wypompowują i w miarę jak się jej poziom obniża, wszystkie spoiny w każdym wieńcu, tak poziome jak i pionowe, starannie zakliniają, zakrywając jednocześnie drewnianymi

czopami otwory w segmentach. Następnie w czopy po ich zabiciu wpędzają po dwa kliny na krzyż. 'Postępując w ten sposób, docho-

— 256

dzą do wieńca leżącego na wieńcu podstawowym, zatkanie otworów w którym i zaklinienie spoin jest nader trudne. Szczególnie trudno jest zatkać ostatni otwór. Woda wypływa z niego pod ciśnieniem 9, a czasem i 10 atmosfer, a że powierzchnia otworu wynosi od 6 do 8 ctm. kwadratowych, strumień wody wypływającej uderza z siłą 60 do 80 kilogramów. Czterech ludzi, którzy wstawiają ten czop, zaledwie są w stanie przezwyciężyć siłę wypływającego strumienia.

Po zatkaniu ostatniego otworu wpędzają jeszcze we wszystkie spoiny suche kliny bukowe lub dębowe, zaczynając oklinowanie od góry.

Belki przedziałowe w szybach z oprawą wodonieprzenikliwą, z lanego żelaza, jeżeli szyb ma być rozdzielony na przedziały, umocowują na konsolach odlanych razem z segmentami i tworzących z nimi jedną całość. Najczęściej jednak takie szyby służą tylko jako wyciągowe i w takim razie belek przedziałowych wcale nie zakładają, a kierowniki urządzają z lin drucianych.

Odlewanie wody podczas wznoszenia obudowy wodonieprze-nikliwej z lanego żelaza, podobnie jak i podczas wznoszenia obudowy drzewnej, odbywa się za pomocą pomp swobodnie zawieszonych w szybie, a gdy przy znaczniejszej głębokości szybu zachodzi potrzeba ustawienia pomp stałych, wtedy w obudowę z lanego żelaza wstawiają umyślnie do tego celu odlane segmenty z niszami niezbędnemi dla umocowania w nich belek, na których dopiero pompy ustawiają. Pod takimi segmentami z niszami musi być założony jeden albo dwa jeden na drugim leżące wieńce podstawowe dobrze zaklinione.

Dla zabezpieczenia obudowy z lanego żelaza od działania wody kwaśnej, jak również od rdzy, całą obudowę wewnątrz omuro-wują murem grubym 105 mm. i wzniesionym z umyślnie do tego celu wyrobionych cegieł kliniastych, albo też oszalowują wewnątrz obudowę żelazną deskami 52 mm. grubemi. W ten sam sposób należy zabezpieczać obudowę z lanego żelaza w szybach wyciągowych, przez które wychodzi zepsute powietrze z kopalni, szczególnie też jeżeli na dole w szybie jest piec wentylacyjny. W przeciwnym razie obudowa z lanego żelaza po latach 10 lub 15 staje się niezdatną i musi być zmienioną.

Obudowę wodonieprzenikliwą zlanego żelaza wznoszą częściami, zupełnie w ten sam sposób jak i obudowę drzewną, zakładając pod każdą oddzielną częścią jeden lub więcej zaklinionych wieńców podstawowych.

Segmenty, przed ich użyciem do obudowy, powinny być należycie wypróbowane na wytrzymałość.

Jeżeli zdarzy się potrzeba uszkodzony segment zamienić, w takim razie należy przedewszystkiem otworzyć otwór w uszkodzonym segmencie, a także i w poniżej leżącym, a dopiero wydłubawszy za-klinkę za pomocą dłuta, segment wyjąć i na jego miejsce wstawić inny. Ten jednak ostatni nie może już mieć krawędzi odgiętej do góry.

Oprawa wodonieprzenikliwa z lanego żelaza jest trudniejszą do wykonania aniżeli oprawa drzewna, lecz jest lepszą i trwalszą od tej ostatniej. Przy wysokości słupa wody od 50 do 70 metr., można jeszcze oddać pierwszeństwo oprawie drzewnej, lecz przy znaczniejszych wysokościach oprawa drzewna nie przedstawia już dostatecznej wytrzymałości, bo drzewo zaczyna pękać.

Oprawa wodonieprzenikliwa murowa.

Oprawą murową nie przepuszczającą wody zwykle obudowują tylko szyby okrągłe, w szybach czworokątnych ze ścianami wklę-słemi tego rodzaju obudowę można wznosić tylko przy bardzo nie-wielkiem ciśnieniu, a więc tylko na nieznacznych głębokościach.

Fundament oprawy musi być założonym w skale twardej, wytrzymałej, nie przepuszczającej wody i nie mającej szczelin.

Podstawa, na której mur wznoszą musi być wyrównana żelazkiem i perlikiem, bez użycia materyałów wybuchowych, zastosowanie których powoduje tworzenie się szczelin.

Szyb u podstawy obudowy znacznie rozszerzają, a samej podstawie często dają formę podwójnego ściętego ostrokręgu, jak o tern wspominaliśmy przy zwyczajnej obmurowie szybów (str. 23G, fig. 304).

Mur dla oprawy wodonieprzenikliwej wznoszą jak mur zwyczajny, tylko robota musi być wykonaną bardzo dokładnie, bardzo starannie i z jak najlepszych materyałów. Cegłę należy brać wyborową, najlepiej kliniastą, aby spoiny były wszędzie jednakowej grubości, przed użyciem należy ją dobrze oczyścić z kurzu, błota i innych obcych części przeszkadzających dobremu połączeniu z zaprawą, a następnie dobrze wodą napoić. Zaprawa musi być jak najbardziej wodotrwałą, bo ponieważ przez każdą choćby najlepszą cegłę woda może się przesączać, tylko więc wtedy mur będzie dla wody nieprzenikliwym, jeżeli każda cegła będzie otoczona ze

— 258

wszystkich stron dobrą wodotrwałą zaprawą. Z tej przyczyny spoiny powinny mieć od 10 do 13 mm. grubości, obawiać się o należytą wytrzymałość muru przy takich grubych spoinach nie ma powodu, ponieważ doświadczenia w tym celu czynione przekonały, że dobra zaprawa, po należytem stwardnieniu, jest wytrzymalszą od cegły. Przy rozsadzaniu materyałami wybuchowymi murów ułożonych na zaprawie wodotrwałej, przekonano się, że pękała nie zaprawa ale same cegły.

Mur wznoszą warstwami poziomemi, przyczem każdą warstwę składają z oddzielnych pasów współśrodkowych, na jedną cegłę grubych. Między zaś każdemi dwoma pasami pozostawiają przestrzeń od 3 do 4-ch ctm. grubą, którą zapełniają zaprawą, jak wskazuje figura 330. Ten pierścień zaprawy wodotrwałej najbardziej zabezpiecza mur od przesączania się wody.

Grubość muru zależy od głębokości na jakiej obudowa się wznosi, wogóle jednak nie robią muru cieńszego nad 2 cegły, a zwykle w 3 cegły. Przy głębokości większej aniżeli 70 metrów, oprawa murowa z cegły z przyczyny znacznej grubości, jakąby mieć musiała, nie może być już zastosowaną.

Mury podczas ich wznoszenia muszą być zabezpieczone od działania wody, która, ściekając, mogłaby unosić z sobą zaprawę. W tym celu, nad wznoszącym się murem, urządzają nakrycie z pochyło ułożonych desek, w rodzaju dachu, po którym woda ścieka. Jeżeli dla jakichkolwiek przyczyn murowanie potrzeba przerwać, świeżo wzniesiony mur, dla bezpieczeństwa, należy nakryć deskami, a przy wznowieniu roboty pierwsze 2 warstwy cegły wyłamać, starą zaprawę dobrze zczyścić dłutem Żelaznem, cegłę na nowo wodą napoić i pokryć świeżą warstwą zaprawy.

W tych miejscach, gdzie ze ścian szybu wypływa woda, w mur wstawiają rury z lanego żelaza, dając tym sposobem wodzie swobodne ujście. Ostrożność ta jest niezbędną, bo inaczej świeżo wzniesiony mur byłby wystawiony na znaczne ciśnienie wody

mn

lii

ĘL Ï

!' ::

■■li

“f

BI

lir

II :

;

i i.

Fig. 330.

w.

; p.

r i

PHPi

wprzódy aniżeli zaprawa zdążyłaby stwardnieć, wskutek czego mogłoby nastąpić jego uszkodzenie. Rura ma kształt ściętego ostro -kręgu, z odgiętemi krawędziami, szerszą podstawą zwróconego do ściany szybu (fig. 331). W rurze umieszczonym jest czop z suchego drzewa dębowego, służący do jej zatkania.

-iÉ

Kia

a#

"IIP

Fig. 331.

Przez czop przechodzi śruba żelazna, za pomocą której czop, po stwardnieniu zaprawy, przyciągają, następnie rurę zakrywają denkiem, z otworem dla śruby, a na śrubę nakręcają mutrę, przez wkręcanie której czop ostatecznie przyciągają. W miejscu gdzie rura ma być założoną, w ścianach szybu, na całym obwodzie, wycinają poziomy kanał, od którego znowu idą kanały pionowe do miejsc, z których woda wypływa. Grdy ilość wody wypływającej jest tak znaczną, że wypełnia całe wnętrze rury, zakładają powyżej drugą rurę.

Belek przedziałowych, podczas wznoszenia obudowy, nie należy wmurowywać, bo one przeszkadzają równomiernemu osiadaniu murów. Daleko lepiej zostawiać dla nich otwory i wstawiać je już po ukończeniu obmurowania.

W Anglii często w ściany szybu wmurowują wieńce drewniane 130 do 160 mm. szerokie, między któremi wzdłuż całej głębokości szybu umocowują belki, rozparte poziomemi rozporami, które jednocześnie służą jako belki przedziałowe.

Podczas wznoszenia obudowy, wodę albo odlewają i w takim razie zaprawa twardnieje w powietrzu, albo też, w miarę jak mury się wznoszą, szyb zatapiają, a gdy zaprawa ostatecznie stwardnieje, na co potrzeba około 3-ch miesięcy czasu, wodę wypompowują i rury powstawiane w mur zatykają. Sposób ten jest niedogodny pod tym względem, że podczas gdy szyb jest zalany, robota w nim całkowicie się przerywa, a prócz tego ponieważ mur, będąc zanurzonym w wodzie, traci bardzo dużo ze swej wagi, nie osiada więc jak się należy, wskutek czego, po odlaniu wody, może się zarysować.

Jeżeli mur twardnieje w powietrzu, rury służące do odprowadzenia wody zatykają, zaczynając od dołu. W każdym jednak razie

Jeżeli w szybie mają być ustawione pompy, to dla belek pod pompy robią w ścianach nisze, powiększając przytem grubość muru około każdej niszy. Często bardzo wmurowują dla belek skrzynie z lanego żelaza.

zatykanie ich odbywa się dopiero po zupełnem stwardnięciu zaprawy.

Oprawa murowa wodonieprzenikliwa, jeżeli tylko jest wykonaną dobrze i z dobrych materyałów, ma wielkie zalety, może być jednak zastosowywaną tylko tam, gdzie szyb można odrazu pogłębić przez wszystkie warstwy wodonośne i obudowę wznosić jednym ciągiem od dołu do samej góry. Omurowywanie szybu częściami, w miarę pogłębiania przy obudowie wodonieprzenikliwej murowej jest nieodpowiedniem, ponieważ niepodobna jest związać dolnego, później wzniesionego muru, z wyżej leżącym w ten sposób, aby to połączenie wody nie przepuszczało. Jeżeli zaś głębokość szybu jest tak znaczną, że obudowę trzeba wznosić częściami, w takim razie połączenie dolnego muru z górnym robią w ten sposób, że dolny mur częścią swej grubości otacza mur górny, o czem będzie powiedziane przy opisaniu obudowy opuszczanej.

Murarze, przed zaczęciem roboty, powinni sobie smarować ręce tłustością, aby je uchronić od gryzącego działania zaprawy.

Porównywując z sobą obudowę wodonieprzenikliwa drzewną, z lanego żelaza i murową, przychodzimy do następujących wyników: Każda obudowa wodonieprzenikliwa, chociażby jak najlepiej wykonana, w miarę rozwijania się robót podziemnych i co za tern idzie w miarę częściowego osiadania skał tworzących boki szybu, którego uniknąć nie ma sposobu, ulega mniej lub więcej znacznym uszko dzeniom i zaczyna potrosze przepuszczać wodę. Przy obudowie drzewnej, która jest dosyć elastyczną i wskutek tego może dosyć dobrze przenosić nierównomiernie działające ciśnienie, cała naprawa w ten sposób uszkodzonej obudowy, polega na utkaniu szpar» lub co najwyżej na zaklinowaniu niektórych z nich, co wogóle wykonywa się łatwo. Przy obudowie z lanego, żelaza, nie zważając na pewną elastyczność jej spoin zapełnionych drzewem, osiadanie gruntu i co za tern idzie nierównomierny rozkład ciśnienia może spowodować pękanie segmentów, naprawa których, chociaż jest bardzo trudną, ale nie niemożebną. Nareszcie w obudowie murowej osiadanie gruntu powoduje zarysowanie się tejże. Napràwà

zaś zarysowanej ściany nigdy nie może być dokładną, a często jest całkowicie niemożebną.

Z ty cli więc względów, a także przyj ąwszy pod nwagę łatwość, z jaką obudowa drzewna może być wzniesioną, jeżeli tylko głębokość nie jest zbyt znaczna i jeżeli można dostać drzewo w dobrym gatunku, obudowie drzewnej należy oddać pierwszeństwo. Przy znaczniejszych głębokościach i większem ciśnieniu wody obudowa z lanego żelaza jest najodpowiedniejszą.

Obudowa wodonieprzenikliwa w skałach zwięzłych, przy bardzo znacznym przypływie wody.

Wiercenie szybów. Jeżeli skały w których się szyb pogłębia zawierają bardzo dużo wody, w takim razie przypływ jej może wzróść do tego stopnia, że osuszenie szybu staje się prawie że nie-możebnem, a przynajmniej przedstawia tak znaczne trudności i pociąga za sobą tak wielkie koszta, że pogłębianie szybu wyżej opisanymi sposobami okazuje się w praktyce niewykonalnem. W podobnych więc wypadkach szyby pogłębiają za pomocą wiercenia.

a na-

Wiercenie szybów było po raz pierwszy z dobrym skutkiem zastosowane w Westfalii w r. 1849, przez inżeniera Kinda, stępnie ulepszone w r. 1854 przez belgijskiego inżeniera Chaudron’a i dlatego ten sposób pogłębiania szybów otrzymał nazwę sposobu Kind’a-Chau dron’a.

Sposób ten polega na tern, że pogłębiający się szyb wiercą, nie odlewając wody zupełnie, tak samo jak się wierci zwyczajny otwór, tylko o większej średnicy, a gdy wszystkie pokłady wodonośne zostaną przewiercone, opuszczają do wywierconego szybu obudowę wodonieprzenikliwa z lanego żelaza, złożoną z oddzielnych ogniw, które składają na powierzchni ziemi, w miarę jak się oprawa

opuszcza.

Sposób ten może być zastosowanym tylko wtedy, gdy skały wodonośne, przez które szyb ma być przebity, są tak twarde i wytrzymałe, że mogą być pozostawione, podczas wiercenia’, bez obudowy tymczasowej. 'Oczywiście, że tym sposobem mogą być pogłębiane tylko szyby okrągłe.

Robotę zaczynają od pogłębienia szybu sposobem zwykłym do poziomu skał wodonośnych. Średnica tego szybu musi być co-.kolwiek większą, aby w nim było dosyć miejsca dla zrobienia pomostu, niezbędnego do dalszego prowadzenia roboty. Rad tym szybem wznoszą wieżę wiertniczą, drewnianą lub murowaną, na szczycie której osadzają dwa koła linowe, jedno dla wyciągania przyrządu wiertniczego, a drugie dla łyżki. Poniżej, na wysokości 10 do 15 m. nad powierzchnią ziemi, urządzają kolejkę z bardzo mocnych relsów, po której chodzi platforma, służąca do odwożenia na stronę ciężkich przyrządów wiertniczych i do wywożenia, na stronę przeciwną, łyżki z rozkruszoną skałą.

Z jednej strony wieży stawiają budynek, w którym umieszczają windę parową, windę pomocniczą i kancelaryę, a z drugiej strony cylinder parowy (wprowadzający w ruch dźwignię wiertniczą), który ustawiają w oddzielnym szybie 5 m. głębokim, połączonym z szybem głównym chodnikiem. Obok komory dla maszyny, musi być urządzona kuźnia i niewielki magazyn.

Mi

Dłuta. Do wiercenia używają dwa dłuta, jedno węższe, które wierci mały szyb pomocniczy mający 2 m. średnicy i drugie większe, które służy do rozszerzenia pierwotnie wywierconego szybu. Ostrze dłuta mniejszego składa się z szeregu zębów osadzonych w ramie stalowej w ten sposób, źe zęby z jednej strony osi przypadają w puste przestrzenie między zębami osadzonemi po drugiej stronie osi, tak aby przy wierceniu zęby uderzały po całej powierzchni otworu (fig. 332). Każdy ząb z łatwością może być wyjętym dla naostrzenia i napowrót wstawiony, fäv    Powyżej tych zębów umieszczone są dwa

iii'

lit

^ górne zęby z poprzecznemi ostrzami, które służą do wyrównywania ścian pogłębiającego się szybu, a nad nimi jest jeszcze kierownik przedstawiający 2 belki na krzyż z sobą połączone. Pierwotnie tym dłutom dawano 1,40 m. szerokości, obecnie ich robią 2 m. szerokie. Waga dłuta od 6000 do 8000 kilogr.

rnm

uuuyyymi

Fig. 332.

Większe dłuto (fig. 333) tern się tylko różni od małego, że jest o wiele mocniej zbudowane i. że pośrodku, zamiast zębów, ma sztabę żelazną, która jest w ten sposób wygięta, że podczas wiercenia wchodzi w mały szyb i służy jako kierownik dla dłuta większego. Prócz tego dłuto większe nie ma górnych zębów do wyrównywania ścian. Szerokość dłuta 4,30 m., waga od 15000 do 20 000 kg.

Przewód wiertniczy jest drewniany, składa się z drążków 18 met. długich i 16 ctm. w kwadrat szerokich, z widełkowa-tem okuciem.

Do głębokości 200 m. Chaudron wiercił nożycami, lecz ponieważ przy robocie nożycami zauważono w małym szybie odchylenie od pionu na 33 ctm., więc obecnie wiercenie wykony-wują za pomocą przyrządu wolnospadającego Kinda.

SD

I¹?"

Wl

Liczba uderzeń na minutę małem dłutem wynosi od 20 do 25, większem od 18 do 20, M wysokość wzniosu od 0,50 m. do 1 metra.

Łyżka przedstawia cy -linder z blachy żelaznej    Jj

-.4

JL

âv

|v

8 mm. grubej, cokolwiek węższy aniżeli średnica szybu i od 2 do 3 met. wysoki. ^

Ił

• • nu

iuil

JtJLJUUgB

Fig. 333.

W dnie cylindra zrobione są dwie klapy, otwierające się do góry, a sam cylinder urządzony w ten sposób, że może się wywracać obracając się około osi poziomej, umieszczonej w połowie jego wysokości, co bardzo ułatwia jego opróżnianie.

/Sh f

i-

1

ś.

Zgrzebaczka (fig. 334) przedstawia 2 łopatki, osadzone na długich drążkach, połączonych z ruchomym równoległobokiem, wprawiającym je w ruch. Łopatki zgarniają okruchy do łyżki opuszczonej do małego szybu, przedstawiają jednak pewne niebezpieczeństwo pod tym względem, że spadające okruchy mogą wypełnić przestrzeń |J pomiędzy ścianami szybu i ścianami łyżki, % wskutek czego ta ostatnia może być zagwoż-dżoną w szybie.

Fig. 334.

W razie wypadków, jakie mogą się przytrafić podczas wiercenia, używają przyrządów ratunkowych, podobnych do tych, jakich używają przy zwykłem wierceniu.

.Wiercenie szybów odbywa się tylko W skałach dostatecznie twardych i wy trzy-

— 264

małych, jeżeli jednak ściany szybu się obwalają, co zważywszy na znaczne ciśnienie wody wewnątrz szybu, zdarza się dosyć rzadko, szyb obudowują straconem rurowaniem z blachy kotłowej.

Oprawa wodonieprzenikliwaChaudron’a składa sią z szeregu cylindrów z lanego żelaza, ułożonych jeden na drugim i połączonych z sobą śrubami. Cylindry mają od 1 do2 met. wysokości, są odlane z jednej sztuki, a ściany ich u górnej i dolnej podstawy są zagięte wewnątrz i tworzą kołnierz 70 mm. szeroki, za pomocą którego cylindry łączą się z sobą (fig. 335), kołnierze muszą być obtoczone i dobrze do siebie dopasowane, a dlatego aby połączenie zrobić całkowicie wo-donieprzenikliwem, między kołnierze każdych dwóch leżących jeden na drugim cylindrów, wkładają pierścień z blachy ołowianej 3 mm. grubej. W kołnierzach porobione są otwory 30 mm. średnicy i w odległości 250 mm. jeden od drugiego. W te otwory, po nałożeniu jednego cylindra na drugi, wkładają śruby i obydwa cylindry mocno z sobą ze-śrubowują, a wyciśnięty przez zaśrubowanie ołów wciskają napo wrót w szparę za pomocą dłutka, robiąc tym sposobem połączenie zupełnie hermetyczne. Ściany cilindrów, dla zwiększenia ich wytrzymałości, mają od strony wewnętrznej zgrubienia, tworzące 2 lub 3 pierścienie równoległe do kołnierza.

Grubość ścian cylindrów zależy od ciśnienia, a więc od głębokości, na jakiej cylinder jest ustawiony, w każdym razie nie po-

•V

■M

• r.

m

--I

W,

II

£

—U

:'î=

ii“.;;::;

g.

jll

-,

Fig. 385.

winna być mniejszą nad 32 mm., przy głębokości 100 m.; oprawę składają z czterech seryi cylindrów, przyczem grubość ścian w każdej następnej seryi (zaczynając od góry) zwiększa się o 4 mm.

Dla obliczenia grubości ścian cylindrów Chaudron daje następującą formułę:

E = 0,02 + R

500

gdzie R = promień zewnętrzny obudowy, P = ciśnienie w kilogr. na ctm. kwadr.

Każdy cylinder, przed użyciem, próbuje się, poddając go ciśnieniu 2 razy większemu aniżeli to, jakiego się można spodziewać. Próba odbywa się w kadzi żelaznej, za pomocą prasy hydraulicznej. Średnia waga cylindrów wynosi:

przy grubości ścian 32 mm. 5100 kg.

5600 „ 6100 „ 6700 „

Waga całej oprawy 100 m. wysokiej wynosi około 590 000 kg.

Cylindry, dla zabezpieczenia ich od rdzewienia, pokrywają warstwą farby z minii.

Skrzynia z mchem. Naj trud niej szem zadaniem jest zatamowanie przypływu wody u podstawy obudowy. Chaudron rozwiązał to zadanie, urządzając skrzynię z mchem, jaką umieszcza w najniższem ogniwie obudowy. Składa się ona z dwóch cylindrów A i U (figura 335), mających górne kołnierze wygięte do wnętrza, a dolne odwinięte na zewnątrz i w ten sposób dopasowane, że cylinder A wchodzi do wnętrza cylindra l>. Cylinder B przymoco-wywa się do wyżej leżącego ogniwa obudowy, a cylinder .4 zawiesza się na śrubach <; r, przechodzących przez wewnętrzne kołnierze obydwóch cylindrów. Śruby c c są tak długie, że gdy cylinder A wisi swobodnie, odległość między zewnętrznymi kołnierzami cylindrów A i B wynosi 1,60 m. Cały dolny cylinder A na zewnąrz jest otoczony pakunkiem z dobrze ubitego mchu, który urządzają w następujący sposób. Przed zawieszeniem cylindra A, otaczają go cienkiemi deskami, które przyśrubowują do zewnętrznego obwodu dolnego kołnierza. Następnie całą przestrzeń, jaka się pozostaje między deskami i zewnętrznemi ścianami cylindra zapełniają mchem, który mocno ubijają, a gdy mech jest już dostatecznie sprasowany, oszalowanie zdejmują, a warstwę mchu otaczającą cylinder przywiązują do niego sznurkami.

— 266

Przy opuszczaniu obudowy cylinder A, doszedłszy do dna szybu, zatrzymuje się, gdy tymczasem cylinder B, opuszczając się dalej, zgarnia pakunek z mchu, który pod ciśnieniem równem wadze całkowitej obudowy, zostaje pomiędzy dolnymi kołnierzami obu cylindrów tak sprasowany i do ścian szybu przyciśnięty, że daje połączenie zupełnie dla wody nieprzenikliwe.

Opuszczanie obudowy. Cała obudowa zawiesza się na 6-ciu sztabach żelaznych, przechodzących przez pierścień, umocowany pod kołnierzem drugiego lub 3-go od dołu cylindra i zakończonych śrubami, na które nakręcają mutry. Sztaby te składają się z oddzielnych drążków 4 m. długich, u dołu zakończonych mutrami, a u góry śrubami, aby je można było przedłużać, w miarę jak obudowa się opuszcza.

Na powierzchni, nad wylotem szybu, każda ze sztab jest zakończona śrubą 4 m. długą, przechodzącą przez stożkowe koło zębate, wewnątrz którego wycięty jest gwint, tak, że piasta koła jest zarazem mutrą. W tryby tego koła wchodzą tryby drugiego koła stożkowego, prostopadłego do pierwszego, oś którego spoczywa na belkach i jest opatrzona korbą, za pomocą której ono wprowadza się w ruch. Przy każdej korbie stoi robotnik, który kręcąc korbą w jedną lub drugą stronę, może dowolnie śrubę i połączoną z nią sztabę, na której jest zawieszona obudowa, opuszczać lub podnosić.

Ponieważ ciężar całej obudowy jest za wielki, aby go można było zawiesić na 6-ciu sztabach, więc dla zrównoważenia go, u dołu, pod kołnierzem ostatniego cylindra, umocowują pierścień żelazny, do którego przyśrubowują wypukłe dno w ten sposób, aby go potem, po ustawieniu na miejscu obudowy, można było odjąć, a do tego dna, po środku którego jest otwór, przytwierdzają pionowo idącą rurę żelazną, którą przedłużają w miarę jak się obudowa opuszcza.

Oczywiście, że przy takiem urządzeniu opuszczająca się obudowa tyle traci ze swej wagi, ile waży woda przez nią wypchnięta, Jeżeli więc obudowa ma 4 m. zewnętrznej średnicy i 100 m. wysokości, to straci na wadze około 1200 000 kg., a że obudowa takich wymiarów jak wyżej wskazano waży tylko 590000 kg., więc ona własnym ciężarem opuszczać się nie może i będzie w szybie pływała. Dlatego zaś, aby ją zmusić pogrążać się w wodę, potrzeba jej wagę zwiększyć, nalewając do środka wodę, co się uskutecznia za pomocą kranów, jakie są umieszczone na rurze środkowej w pewnej odległości jeden od drugiego.

Za pomocą więc tego urządzenia można wagę obudowy zupełnie dokładnie powiększać tylko o tyle, o ile to jest niezbędnem dlatego, aby się opuszczała powoli i w kierunku zupełnie pionowym.

Rura środkowa ma jeszcze inne przeznaczenie, a mianowicie ona służy do opuszczania składanej zgrzebaczki, za pomocą której wprzódy aniżeli skrzynka z mchem stanie na swojem miejscu, dno szybu oczyszczają z okruchów, jakie się na niem znajdować mogą.

Nareszcie gdy obudowa stanie już na swojem miejscu i przypływ wody zostanie zatamowanym, przez tę rurę wypompowują wodę, jaka się pozostała pod dnem i jeżeli po wypompowaniu woda się w rurze nie podnosi, to znaczy, że postawiona obudowa wody już nie przepuszcza.

Po opuszczeniu obudowy, między jej zewnętrznemi ścianami a ścianami szybu pozostaje się próżnia w kształcie pierścienia mającego 20 ctm. szerokości, którą należy wypełnić betonem. Zalewanie betonem odbywa się za pomocą umyślnie do tego celu sporządzonych łyżek, w dnie których są porobione klapy otwierające się na zewnątrz. Gdy łyżka napełniona betonem zostanie opuszczoną do miejsca, które ma być zabetonowane, klapy w dnie otwierają i beton się wylewa.

Gdy beton stwardnieje, wodę ze środka obudowy wypompowują, rurę środkową rozbierają i dno odśrubowują. Następnie pogłębiają szyb sposobem zwyczajnym, na 3 lub 4 metry, bez użycia jednak materyałów wybuchowych, a tylko za pomocą perlika i żelazka, wyrównywają dno szybu, stawiają dębowy wieniec podstawowy dobrze zaklinowany, na nim dwa wieńce podstawowe z lanego żelaza, złożone z oddzielnych segmentów, także zaklinione i całą przestrzeń między tymi wieńcami i skrzynką z mchem obudowują oprawą wodonieprzenikliwą z lanego żelaza, a szparę parę centymetrów grubą, jaka się zawsze pozostaje, między ostatnim wieńcem i dnem skrzynki z mchem, zaklinowują.

W szybie, któiy był pogłębiony i obudowany w kopalniach węgla Escarpell około Donai, w północnej Francyi, sposobem Kind’a i Chaudron’a*), skrzynki z mchem wcale nie robiono, jak również i równoważącego dna z rurą, a wodę zatamowano wyłącznie tylko za pomocą betonu, który był przyrządzony bardzo starannie sposobem maszynowym. Za podstawę obudowie służył kołnierz dolnego cylindra 20 ctm. szeroki, który był osadzony bezpośrednio na

‘) Bulletin de la Société de l’industrie mineral 1886, p. 465.

dnie pogłębionego szybu. Również uznano za zbyteczne zakładać poniżej obudowy zaklinione wieńce podstawowe, a tylko wprost pod kołnierz cylindra podstawowego podprowadzono oprawę murową, którą była obudowana dolna część szybu. Obudowa w ten sposób wzniesiona okazała się bardzo dobrą i całkowicie dla wody nieprzenikliwą.

Pogłębianie i obudowa szybów w kurzawkach.

Niektóre złoża minerałów użytecznych, szczególnie pokłady węgli brunatnych i złoża soli kuchennej, a czasami i pokłady węgla kamiennego, pokryte bywają mokrym piaskiem, przemieszanym z gliną, który, zależnie od ilości zawierającej się w nim wody, tworzy mniej lub więcej płynną masę, nazwaną kurzawką. Piaski te po największej części zalegają bezpośrednio pod warstwą ziemi rodzajnej, przyczem grubość ich zwykle nie przenosi kilkunastu metrów, chociaż czasami bywa daleko większą.

Pogłębianie szybów w tych piaskach, jeżeli są suche, nie przedstawia żadnych trudności i wykonywa się prędko, w miarę jednak jak ilość wody się zwiększa, a co za tern idzie kurzawka robi się bardziej płynną, trudności olbrzymio wzrastają. Robotę wy-konywują albo za pomocą obudowy wbijanej, albo za pomocą obudowy opuszczanej, lub wreszcie za pomocą zgęszczonego powietrza, lub zamrażania płynnej masy.

Obudowa wbijana.

Obudowa wbijana może być zastosowaną przy pogłębianiu szybów tylko wtedy, jeżeli grubość kurzawki i ilość zawierającej się w niej wody są nieznaczne. Robota prowadzi się mniej więcej w ten sam sposób jak i przy pędzeniu chodników (patrz str. 184). Obudowa składa się z wieńców głównych i pomocniczych, te ostatnie są dłuższe i szersze, one służą do nadania kierunku okładzinom i do podparcia ich po środku długości Okładziny mają od 1 met. do 1,50 metr. długości, a czasami i więcej; z jednego końca są zaostrzone i muszą być gładkie. W szybach czworokątnych okładziny wbijane w rogach szybu muszą mieć formę trapezu.

Nad szybem układają długie i mocne belki, aby daleko wychodziły po za ściany pogłębiającego się szybu. Końce tych belek zasypują piaskiem lub gliną, jaki się z szybu wydobywa, starając się jak najbardziej ich obciążyć, aby były nieruchome. Belki te

— 269

służą do zawieszenia pierwszego wieńca obudowy wbijanej, którego należycie umocować w kurzawce niema sposobu, one także służą jako podstawa dla pomp i dla budynku nadszybowego. Są zaś niezbędne dlatego, aby w razie obwału, jaki bardzo łatwo może się wydarzyć przy obudowie wbijanej, pompy i inne urządzenia nadszybowe nie osunęły się do szybu. Jeżeli jedna belka nie jest wystarczającą, kładą dwie, jedna na drugiej, a na nich drugie poprzeczne.

Pierwszy wieniec obudowy wbijanej przybija się do wyżej wspomnianych belek dużemi żelaznemi klamrami, każdy zaś następny wieniec przywieszają do wyżej założonego, a najniższy podpierają stemplami, postawionymi na deskach pokrywających w tein miejscu dno szybu. Długość zaś stempli regulują za pomocą klinów, jakie pod nich podbijają.

Jeżeli kurzawka jest płynną, dno szybu musi być umocowane w podobny sposób jak umocowują przodek chodnika przy obudowie wbijanej. Najczęściej dno szybu pokrywają deskami, końce których pokryte są balami podłożonemi pod wieńce, a w razie potrzeby pod deski podkładają słomę. Należy tylko zwracać uwagę, aby deski pokrywające dno szybu nie były zbyt długie, bo wtedy przeszkadzałyby wbijaniu okładzin. Czasami dno szybu pokrywają jedną tarczą, po rogach której, a także i w jej środku są porobione otwory w ten sposob, aby się z łatwością mogły zakrywać. Tarcza musi być ciągle bardzo mocno przyciśnięta do dna. Nareszcie można dno umocować kołkami, podobnie jak przodek w chodniku (patrz str. 187, fig. 243).

Jeżeli kurzawka nie jest bardzo płynną, dna szybu nie zakrywają, ale wtedy po środku robią mały szybik, który służy jako zbiornik do wody, skąd ją odlewają pompami. Ten szybik pogłębiają albo zabijając pionowo okładziny na około drewnianego wieńca, albo wbijają okładziny żelazne 3 met. długie, wewnątrz których stawiają wieniec żelazny, albo nareszcie wciskają w kurzaw -kę cylinder z grubej blachy żelaznej.

Należy zwracać baczną uwagę na to, aby do szybiku spływała czysta woda bez piasku, wszystkie więc otwory między okładzinami muszą być szczelnie pozatykane słomą.

Przystępując do pogłębienia szybu za pomocą obudowy wbijanej, należy zawsze wywiercić wprzód otwór i spróbować czy nie da się kurzawki osuszyć, odprowadzając wodę do niższy cli poziomów.

Wieńce ustawione w kurzawce należy umocować prykami i rozporami.

Obudowa opuszczana.

Obudowa opuszczana polega na tern, że na powierzchni ziemi wznoszą odrazu oprawę wodonieprzenikliwą, którą zmuszają zagłębiać się w masę kurzawki, pod działaniem jej własnego ciężaru, lub pod działaniem śrub naciskających, lub pras hydraulicznych i którą przedłużają z powierzchni, w miarę jak się ona opuszcza. Robotę można prowadzić dwojakim sposobem, albo podczas opuszczania oprawy, woda z szybu się odlewa, albo też opuszczanie odbywa się pod wodą w szybie zatopionym. W pierwszym wypadku pogłębianie szybu wykony wuj ą robotnicy znajdujący się na dnie szybu, w drugim szyb wiercą w kurzawce, wyciągając wpół-płynną skałę za pomocą czerpaków. Pierwszy z tych sposobów jest pod tym względem lepszym, że w razie gdy opuszczanie oprawy natrafi na przeszkodę, jak np. większą bryłę skały twardej, nie dozwalającą oprawie dalej się opuszczać, takową łatwiej mogą usunąć robotnicy znajdujący się na dnie szybu. Przy drugim sposobie, gdy opuszczanie odbywa się bez odlewu wody5 ciśnienie wewnątrz szybu zrównoważą do pewnego stopnia ciśnienie kurzawki na obudowę, co jest bardzo ważnem przy oprawie opuszczanej, pęknięcie której łatwo może nastąpić. Z tych względów, jeżeli warstwa kurzawki jest znacznej grubości i nie zawiera w sobie większych brył skał twardych, obudowę opuszczają bez odlewu wody. Przeciwnie, jeżeli warstwa kurzawki nie przenosi kilkunastu metrów i w jej masie znajdują się większe odłamy skał twardych w znacznej ilości, wtedy wodę z szybu odlewają.

Grubość ścian oprawy opuszczanej powinna być większą od grubości ścian zwykłej oprawy wodonieprzenikliwej, bo w kurzaw -kach ciśnienie na obudowę jest znacznie większe. Największe ciśnienie knrzawka wywiera wtedy, gdy przedstawia masę jednorodną nawpół-płynną. Również i średnica wewnętrzna szybu przy obudowie opuszczanej, musi być większą, aniżeli przy zwykłej oprawie wodonieprzenikliwej, ponieważ gdy oprawa opuszczana dojdzie do swego miejsca, podstawę jej należy podmurować i mur ten, dla wzmocnienia całej obudowy, wyprowadzić jeszcze na .pewną wysokość wewnątrz oprawy opuszczanej, przez co średnica

jej znacznie się zmniejszy. Nareszcie może się zdarzyć, że oprawa opuszczana, doszedłszy de pewnej głębokości, natrafi na takie przeszkody, że dalej opuścić się nie może, w takim razie pozostaje się tylko jedyny sposób, a mianowicie wewnątrz opuszczonej oprawy opuścić drugą, podobnie jak się to robi przy rurowaniu otworów wiertniczych, przyczem ta druga oprawa może dochodzić albo do powierzchni ziemi, albo tylko na pewną wysokość od podstawy pierwszej oprawy.

Obudowa opuszczana może być murowa i z lanego żelaza, kształtu zawsze okrągłego, tylko w wyjątkowych razach można obudowie opuszczanej murowej nadawać kształt czworokątny z łu-kowemi ścianami.

Przy pogłębianiu szybu za pomocą obudowy opuszczanej wszystkie budynki i urządzenia nadszybowe należy jaknajdalej odsuwać od szybu, aby w razie pęknięcia oprawy, które może spowodować zawalenie się szybu, budynki nie mogły się osunąć i wpaść do wnętrza zawaliska.

¹

Kohler: Lehrbuch der Bergbaukunde. Leipzig 1897, str. 513.

Obudowa opuszczana murowa.

Obudowa opuszczana murowa zastoso wuje się przy pogłębianiu szybów w piaskach di bawialnych, niezbyt znacznej grubości. Jeżeli zaś grubość warstwy piasków znacznie przewyższa 20 m., najlepiej oprawę murową opuścić tylko do 20 m., a poniżej obudować szyb oprawą z lanego żelaza, opuszczoną wewnątrz oprawy murowej.

IV

I; a

Robotę zaczynają od pogłębienia szybu pomocniczego do ku-rzawki, albo też w części i w kurzawce aż do poziomu wody. Szyb pomocniczy pogłębiają sposo- f bem zwykłym, obudowując go oprawą wieńcową całodrzewną, albo też w razie potrzeby pogłębiając go za pomocą obudowy wbijanej, przyczem wy-

miary szybu pomocniczego muszą być takie, aby Jßmjß jpl między ścianami jego i ścianami szybu mającego    3

mm

się pogłębiać za pomocą obudowy opuszczanej, pozostawała, na około, pusta przestrzeń od 70 do 75 ctm. szerokości.

Fig. 836.

wik (fig. 336)

Na dnie szybu pomocniczego ustawiają trze-na którym obudowa opuszczana ma być wzniesioną. Trzewik ten składa się z oddzielnych segmentów z lanego żelaza, lub ze stali, dolna jego krawędź jest zaostrzoną, aby się łatwo w piasek zagłębiała, grubość ścian

trzewika około 30 mm., wysokość 55 ctm. a szerokość górnej podstawy 45 ctm. Segmenty łączą z sobą za pomocą śrub, a dla lepszego ich połączenia, w spoinę, między każde dwa segmenty, wstawiają kawałek bukowej albo dębowej, dobrze wysuszonej deski.

Na trzewiku układają jeden na drugim wieńce bukowe lub dębowe, z bali 12 ctm. grubych, które wystają na 60 do 70 mm. w stronę wewnętrzną trzewika, aż póki szerokość górnej jego podstawy nie będzie równą grubości mającego się wznieść na nim mura. Wieńce przekładają się dobrze wysmołowaną papą i przyśrubowują jedne do drugich, a najniższy wieniec przyśru-bowuje się do trzewika. Pusta przestrzeń w trzewiku, mająca w poprzecznem przecięciu kształt trójkąta prostokątnego, wypełnia się deskami umocowanemi żelaznemi rafami. Kąt ostrości trzewika robią od 40 do 50 ', zależnie od własności skał w których obudowa ma być opuszczoną.

'w?

EP*

-Zi

riw

La. i 1 i i a;

—-----

lèm

i.

wg

ii h ii

;;

SS8SKSÎ

I

■nmn

iiiiiiiiMsniiiiiiiimin üiiiinmiivNvWNv.' inimimimii um .nu miiiiiiH

Im

_-r

tv 337.

W górnej podstawie każdego segmentu jest otwór, w który się wkłada sztaba żelazna u, zakończona u dołu śrubą, która przechodzi przez wieńce drewniane i przez wzniesiony na nich mûr przez całą głębokość szybu, aż do powierzchni ziemi. Sztaba ta składa się z oddzielnych drążków, połączonych z sobą gwintowa-nemi mufkami Drążki mogą być kwadratowe od 33 do 35 mm. grube, albo okrągłe 50 mm. średnicy.

Nad trzewikiem, w odległości od 2 do 4 m., umieszczają wieniec drewniany C (fig. 337), średnica którego jest cokolwiek niniejszą od średnicy dolnych wieńców m, przymocowanych do trzewika i całą przestrzeń na około wieńców c i m oszalowują, od strony zewnętrznej, deskami 3 ctm. grnbemi. W ten sposób otrzymują zupełnie foremny cylinder, wewnątrz którego wznoszą mur. Oszalowanie z desek ma na celu zmniejszenie tarcia i przez to ułatwienie opuszczania obudowy. Dla tej samej przyczyny średnicę wieńca o, a wskutek tego i grubość muru ku górze zmniejszają. Deski powinny być od strony zewnętrznej zupełnie gładkie. Oszalowanie chroni jeszcze mur od szczelin, jakieby się mogły tworzyć, w kierunku spoin poziomych, przy opuszczaniu obudowy.

Zamiast oszalowania z desek, można otoczyć mur płaszczem z blachy żelaznej 5 mm. grubej, połączonej na nity.

Grubość muru zależy od głębokości na której zalega kurzaw-ka, nie bywa jednak mniejszą nad 3 cegły. Mur wznoszą na zaprawie z cementu portlandzkiego, aby jak najprędzej stwardniał, a gdy zostanie wyprowadzonym do górnego wieńca c, wieniec c przyciskają do muru, naśrubowując mutry na sztabach i wzmocniwszy w ten sposób całą obudowę, przystępują do jej opuszczania.

Opuszczanie, jak wyżej powiedziano, może się odbywać z odlewem wody z szybu, albo też bez odlewu wody, w szybie zatopionym. W pierwszym wypadku robotnicy pogłębiają wyrobisko w środku przestrzeni ograniczonej trzewikiem, wyrobisko to ma formę ostrokręgu odwróconego dnem do góry, wskutek czego piasek pozostawiony w około trzewika, osypuje się ku środkowi i obudowa zaczyna się opuszczać. W razie jeżeli się obudowa nie opuszcza, wyrobisko powiększają, nadając mu kształt cylindra, a gdy i to nie pomaga, podbierają piasek z dwóch przeciwnych stron, aż do spodu trzewika, bacząc na to, aby go nie obnażyć z jednej strony więcej jak z drugiej, coby mogło spowodować opuszczenie się oprawy w kierunku ukośnym. Zwykle oprawa murowa opuszcza się własnym ciężarem, jeżeli jednak mur się nie opuszcza, w takim razie obciążają go, albo też zmuszają go opuszczać się za pomocą śrub naciskających, lub za pomocą pras hydraulicznych.

Czasami, dla ułatwienia opuszczania, w około obudowy umieszczają rurki żelazne, idące od powierzchni ziemi i kończące się na pewnej wysokości nad trzewikiem, przez które wtłaczają do szybu wodę pod znacznem ciśnieniem, wskutek czego kurzawka robi się bardziej płynną i trzewik łatwiej w nią przenika.

Gdy oprawa tak się już opuści, że górny wieniec c dojdzie do poziomu M M, to jest do dna szybu pomocniczego, w takim razie

18

Górnictwo.

274 —

na wysokości od 2 do 4 m. nad wieńcem c, umocowują nowy wieniec o średnicy cokolwiek mniejszej od wieńca c, robią oszalowanie między dolnym i górnym wieńcami i wznoszą dalej mur, a gdy on zostanie doprowadzonym do górnego wieńca, zaczynają dalsze opuszczanie, postępując zupełnie w ten sam sposób, jak opisaliśmy wyżej.

Belki przedziałowe, jak również i belki służące do umocowania kierowników, przytwierdzają do tych samych wieńców, do których przybija się oszalowanie, albo też wmurowują umyślnie do tego celu przeznaczone wieńce dębowe, lub bukowe. Nareszcie, przy pogłębianiu szybu z odlewem wody, można odrazu wmurowywać belki przedziałowe.

Do odlewu wody należy używać o ile można jak najlżejsze pompy, przy większych więc głębokościach, dla zmniejszenia wagi pomp, używają rury cynkowe.

iglii

Fig. 338.

Przy opuszczaniu obudowy bez odlewu wody, szyb wiercą świdrami zworkami, które mogą być jednoskrzydłowe i dwuskrzydłowe. Świder taki składa się ze środkowej sztaby, zakończonej spiczasto; sztaba ta u dołu ma dwie klamry z przyczepionemi do nich workami. Dolna krawędź klamry jest zaostrzona i cokolwiek nachylona od obwodu ku środkowi, tak że tworzy z poziomem kąt około 20°, a prócz tego jest w ten sposób przytwierdzona, że przy obracaniu sztaby wrzyna się w kurzawkę, która wchodzi do worków (fig. 338). AVorki przepuszczają wodę, tak że przy podnoszeniu ich woda ścieka i wyciąga się tylko piasek. Klamry są w ten sposób na sztabie osadzone, że je podnoszą razem z workami za pomocą łańcucha, nie wyjmując z szybu całego przyrządu.

Sztaba wprowadza się w ruch obrotowy ręcznie, albo też za pomocą maszyny parowej. Jeżeli głębokość nie jest znaczna, zwykle wiercą ręcznie, przyczem robotnicy stoją na pomoście wiszącym, albo też na pomoście zrobionym na opuszczającym się murze obudowy. W pomoście zrobione są dwie klapy, otwierające się do góry, niezbędne przy wyciąganiu worków. Czasami do wiercenia używają wołów, które mają tę zaletę, że w razie gdy się czerpaki zaczepią, natychmiast się zatrzymują, nie cofając się w tył, co zwykle robią konie i co się zdarza nawet i przy użyciu maszyny parowej. Dlatego, aby świder, wskutek swego ciężaru, nie pogłębiał się więcej aniżeli potrzeba, cały przyrząd zawieszają na linach, lub łańcuchach, w ten sam sposób, jak się zawiesza przyrząd wiertniczy.

Obudowa opuszczana murowa może być z korzyścią zastosowana wtedy, gdy kurzawka przedstawia masę mniej więcej jednorodną i gdy jej grubość nie przenosi dwudziestu kilku metrów. Jeżeli grubość kurzawki jest znaczną, a szczególnie jeżeli w jej masie znajdują się większe odłamy skał twardych,trudności olbrzymio wzrastają i mogą się okazać nie do przezwyciężenia. Największa tego rodzaju robota była wykonana w kopalniach węgla ka-kamiennego Rheinpreussen około Ruhrort ¹), gdzie były opuszczone jedna w drugą cztery oprawy, z których dwie murowe i dwie z lanego żelaza. Pierwsza oprawa murowa, która miała średnicę wewnętrzną 7,768 met. zatrzymała się na głębokości 23,2 met., wewnątrz jej opuszczono drugą oprawę murową o średnicy wewnętrznej 4,708 m., która się zatrzymała na głębości 76,8 met. Wewnątrz tej drugiej obudowy opuścili oprawę z lanego żelaza do głębokości 96,7 met., a nareszcie w tę ostatnią jeszcze jedną oprawę z lanego żelaza, która doszła do skał twardych na głębokości 126,2 met. Pogłębianie i obudowa tego szybu trwała około 20-stu lat.

W kopalni węgla Bjuf w Szwecyi, w końcu 1890 r., pędzono szyb z oprawą murową opuszczaną bez odlewu wody, o średnicy wewnętrznej 4 m. Na głębokości 13,2 met. od powierzchni ziemi, a na 4,6 met. pod poziomem wody, oprawa przyjęła położenie cokolwiek ukośne i dalej opuszczoną być nie mogła. Gdy zaczęto badać przyczynę, przekonano się, że trzewik zatrzymał się na dużym odłamie twardej skały, którego za pomocą instrumentów użytych do wiercenia usunąć było niepodobna, Próbowano wtedy szyb osuszyć, z tern, aby go dalej pogłębiać z odlewem wody, przy-czem górnicy mogliby wyjmować piasek i kamienie z pod trzewika. Woda jednak unosiła z sobą taką masę piasku, że pompy się popsuły i dalszy odlew wody stał się niemożebnym. Inżenier Lindbald wpadł wtedy na myśl pogłębiania szybu bez odlewu wody przy pomocy nurków. Czterech nurków, ubranych w scaphandr’y opuszczono do szybu, z ich pomocą odłam skały, na którym się oprawa zatrzymała, został wyjętym i obudowa opuszczoną w ku-rzawkę na 13,50 met., a prócz tego pogłębiono jeszcze ten sam szyb na 2 met. w twardym piaskowcu, który obudowano oprawą wodo-nieprzenikliwą z lanego żelaza. Jest to pierwszy przykład użycia nurków do robót górniczych podziemnych ²). Nurkowie zaczęli robotę na głębokości 4,95 m. pod poziomem wody, a skończyli na głębokości 20.50 m. pod poziomem wody. Opuszczanie oprawy w kurzawce na 13,50 ni. trwało 119 dni, a na pogłębienie i obudowanie oprawą z lanego żelaza 2-ch met. szybu w piaskowcu potrzeba było 148 dni.

Oprawa opuszczana z lanego żelaza.

Oprawa opuszczana z lanego żelaza składa się z cylindrów zamkniętych, z kołnierzami odgiętymi do wnętrza szybu, które się nakładają jeden na drugi i ześrubowują, albo też z wieńców złożonych z oddzielnych segmentów. Wieńce takie składają się na powierzchni, przyczem w spoiny między segmentami, aby je zrobić dla wody nieprzenikliwemi, wkładają wierzbowe deseczki i mocno zaśrubowują. Pionowe spoiny, podobnie jak i przy zwykłej obudowie wodonieprzenikliwej z lanego żelaza, nie powinny tworzyć jednej ciągłej linii.

Jeżeli obudowa składa się z oddzielnych zamkniętych cylindrów (fig. 339), to w poziome spoiny między każde dwa cylindry

Bt

€'1

Ir

im

si®²

TĘSś.

! e

■-fiSS yylglm

Fig. 340.

p

Tt

Fig. 339.

wkładają pierścień z blachy ołowianej. Tam, gdzie oprawa nie potrzebuje być zupełnie wodonieprzenikliwą, często zapełniają spoiny tylko pakułami nasyconemi kitem z minii i tłuszczu.

Pierwszy, to jest najniższy wieniec, dolną krawędź ma zaostrzoną i tworzy trzewik ułatwiający oprawie przenikanie w piasek

(fig. 340).

Zewnętrzna strona oprawy musi być gładka, wszystkie więc kołnierze, jak również i żeberka wzmacniające segmenty zwrócone są do wnętrza szybu. Ponieważ waga oprawy z lanego żelaza nie jest dostateczną aby obudowa mogła opuszczać się własnym ciężarem, potrzeba ją wciskać przy pomocy śrub naciskających, lub pras hydraulicznych. Zresztą cała robota prowadzi się zupełnie w ten sam sposób, jak i przy opuszczaniu obudowy murowej.

Zamknięcie od dołu oprawy opuszczanej i umocowanie trzewika. Gdy oprawa została już opuszczoną do skały zwięzłej, wtedy należy trzewik umocować w ten sposób, aby u podstawy obudowa była dla wody nieprzenikliwą, bo gdyby kurzawka mogła się przesączać pod trzewikiem, to cała obudowa na nioby się nie przydała. Jeżeli skała zwięzła, zalegająca bezpośrednio pod kurzawką, jest uwarstwiona poziomo, lub też jest mało nachylona, a szczególnie jeżeli pomiędzy kurzawką a skałą zwięzłą zalega warstwa gliny, lub łupku gliniastego rozmiękczonego, umocowanie trzewika jest bardzo łatwem, bo wtedy oprawa murowa opuści się w glinę lub w rozmiękczony łupek własnym ciężarem i przypływ wody do szybu natychmiast będzie zatamowanym. W ten sam sposób można opuścić w glinę i oprawę z lanego żelaza, obciążając ją mniej lub więcej.

Gdy opuszczanie oprawy odbywa się z odlewem wody, osadzenie trzewika nie przedstawia szczególnych trudności nawet i wtedy, gdy pod kurzawką zalega skała uwarstwiona pochyło, bo górnicy, pracujący w szybie, z łatwością mogą dno wyrównać, skałę z pod trzewika wyjąć i na odpowiednią wysokość całą oprawę opuścić. Jeżeli pogłębianie miało miejsce bez odlewu wody, co się zdarza prawie zawsze przy większej głębokości szybu, robota staje się o wiele trudniejszą. Wtedy szyb wiercą poniżej trzewika przyrządem z ruchomymi nożami, podobnym do tych, jakie się używają przy rozszerzaniu otworów. Oczywiście jednak, że takie wiercenie może być tylko obrotowe, a więc odbywać się tylko w skałach miękkich. To też opuściwszy w ten sposób obudowę, należy zwrócić baczną uwagę na to, czy trzewik jest już tak umocowanym, że wodę można z szybu wypompować bez obawy, że się kurzawka przerwie i szyb zapełni wprzódy, aniżeli dno jego będzie oczyszczone i trzewik ostatecznie umocowany. Po wypompowaniu wody pogłębiają'jeszcze szyb i pogłębioną część obudowmją oprawTą murową, która wchodzi jeszcze na pewną wysokość w oprawę opuszczoną.

Przy opuszczaniu oprawy bez odlewu wody można jeszcze trzewik umocować następującym sposobem. Gdy oprawa zatrzymała się na skale zwięzłej, wiercą szyb wewnątrz oprawy na 1 m., nalewają na dno warstwę zaprawy wodotrwałej pewnej grubości, następnie w wywierconą część wstawiają cylinder z grubej blachy kotłowej, takiej wysokości, aby on wystawał na pewną wysokość ponad trzewik i pustą przestrzeń między oprawą i wstawionym wewnątrz jej cylindrem zalewają zaprawą wodotrwałą. Po stwardnieniu zaprawy wypompowują wodę i pogłębiają dalej szyb, prowadząc z początku robotę tylko za pomocą żelazka i perlika, bez użycia materyałów wybuchowych.

Figura 340 przedstawia umocowanie trzewika oprawy z lanego żelaza na oprawie murowej. Gdy mur zostanie podprowadzonym pod trzewik, układają na nim parę wieńców dębowych, na których trzewik się wspiera, a prócz tego mur wznoszą wyżej, aby występował na pewną wysokość poza trzewikiem.

Sposób pogłębiania szybów za pomocą zgęszczonego powietrza. Sposób ten, zastosowany przez francuskiego inżeniera Triger, polega na tern, aby wodę przypływającą do szybu utrzymać w równowadze, co się uskutecznia zgęszczając powietrze w szybie jaki pogłębiają, tak aby ciśnienie jego zrównoważyło ciśnienie słupa wody wypływającej ze skały.

Wysokość słupa wody, ciśnienie którego należy zrównoważyć, równa się głębokości szybu poniżej tego poziomu, na którym woda się zatrzymuje, gdy szyb jest zatopiony.

Jeżeli np. potrzeba pogłębiać szyb w skałach bardzo wodonośnych, zamykają zupełnie wejście do niego (fig. 341) i urządzają, w blizkości wylotu szybu, komorę powietrzną. Komora musi być nieprzenikliwa dla gazów, budują więc ją z żelaza, dając jej bardzo mocną konstrukcyę, aby mogła wytrzymać znaczne ciśnienie, a prócz tęgo należy ją jeszcze odpowiednio obciążyć, ponieważ musi ona stawić opór ciśnieniu, często bardzo znacznemu, które się stara ją podnieść i które się równa ciężarowi słupa wody, mającego za podstawę dno komory, a za wysokość głębokość szybu.

Wierzchnia i dolna podstawia komory są opatrzone klapami na zawiasach, ciężar których jest prawie zrównoważony i które się otwierają od góry ku dołowi, a także i rurkami z kranami, otwierającymi się wewnątrz komory. Za pomocą tych rurek komorę powietrzną można połączyć z atmosferą zewnętrzną, lub też z atmosferą w szybie.

Przez całą wysokość komory przechodzą dwie rury, z których jedna, połączona z kompresorem, kończy się poniżej dna komory i służy dla przypływu zgęszczo-nego powietrza do szybu, a druga dochodzi do dna szybu. Ta ostatnia jest opatrzona kranem, przedłużają ją w miarę jak szyb pogłębiają i służy ona do odlewu tej niewielkiej ilości wody, jaka się jeszcze przesącza i zbiera na dnie szybu.

ijirj

ms

mm

[JJ

•V;

IlUI'

li: -

11

-£=

SE

IC

pij

fj

■li.

% i:

Ś9-

r I».

Otwierając kran, wpuszczają do tej rury trochę powietrza zgęszczonego, wskutek czego tworzy się w niej mieszanina wody z powietrzem zgęszczo-nem, która, będąc lżejszą od wody, podnosi się znacznie wyżej ponad poziom wody w szybie. Tym więc sposobem poziom wody w rurze może dochodzić aż do powierzchni ziemi.

lÿÿjl

% TS y/'fa

mm

'■wmÊSÊSm

Fig. 341.

Robotę prowadzą następującym sposobem: Gdy potrzeba zgęścić powietrze w szybie, zamykają klapę i kran w dolnej podstawie komory, a klapę w górnej podstawie otwierają, robotnicy wchodzą do komory, zamykają za sobą klapę, a także i kran górny łączący komorę z atmosferą zewnętrzną. Następnie otwierają kran dolny i gdy ciśnienie powietrza w szybie zrównoważy się z ciśnie-nieniem powietrza w komorze, wchodzą do szybu.

Skałę, jaka się otrzymuje przy pogłębianiu szybu, składają w komorze, wyciągając ją za pomocą ręcznej windy w niej umieszczonej, a następnie wydają ją z komory na powierzchnię ziemi, zrównoważywszy wprzódy ciśnienie powietrza w komorze z ciśnieniem atmosfery zewnętrznej.

Taki jest w ogólnych zarysach sposób postępowania przy pogłębianiu szybów za pomocą powietrza zgęszczonego, co się zaś tyczy jego zastosowania do pojedynczych wypadków, to takowe odbywa się rozmaitym sposobem, zależnie od miejscowych warunków.

Jeżeli szyb potrzeba pogłębić w kurzawce, warstwa której ma grubość nieznaczną, nie przechodzącą kilka metrów, wtedy robią obudowę opuszczaną z lanego żelaza, którą, nie wypompowując wody, wtłaczają w kurzawkę za pomocą śrub naciskających, lub za pomocą pras hydraulicznych, a gdy w ten sposób obudowa przejdzie przez warstwę kurzawki, urządzają nad nią komorę powietrzną i przy pomocy zgęszczonego powietrza wyjmują kurzawkę z wnętrza obudowy, a następnie, doszedłszy do skały twardej i wo-donieprzenikliwej, ustawiają wieniec podstawowy. Tak samo można

przejść, za pomocą obudowy opuszczanej, nawet i grubszą warstwę kurzawki.

ii

1!

lilii

31

Hi

lj|

iii

fig. 342.

W podobnych wypadkach komorę powietrzną zwykle budują stałą, a opuszczają tylko obudowę wodonieprze-nikliwą. Komorę więc wtedy urządzają powyżej poziomu wody (fig. 342), do dna komory dopasowują cylinder z żelaza lanego, złożony z oddzielnych segmentów, kołnierze których są zwrócone na zewnątrz do skały, a dopiero wewnątrz tego cylindra ustawiają obudowę opuszczaną z lanego żelaza. W miarę jak wyjmują piasek z dna szybu, obudowę opuszczają, naciskając ją za pomocą mocnych śrub, obracających się w mutrach przytwierdzonych do cylindra, stanowiącego przedłużenie komory powietrznej. Gdy obudowa zostanie

opuszczoną na wysokość wieńca, śruby oswobadzają i dopasowują nowy wieniec, postępując w ten sposób aż póki nie przejdą szybem przez całą kurzawkę. Segmenty obudowy muszą mieć takie wymiary, aby swobodnie mogły przechodzić przez drzwi w komorze powietrznej, ustawiają ich w ten sposób, aby kołnierze były zwrócone wewnątrz szybu, inaczej one przeszkadzałyby opuszczaniu się obudowy.

Przy tym sposobie roboty komora powietrzna musi być nadzwyczaj silnie przymocowaną, aby nie mogła być poruszoną z miejsca, nie zważając na bardzo znaczne ciśnienie z dołu do góry, jakie musi wytrzymywać przy opuszczaniu obudowy.

Sposób pogłębiania za pomocą zgęszczonego powietrza ma wielkie zalety, ale może być zastosowywany tylko do bardzo nieznacznych głębokości, bo praca w powietrzu zgęszczonem działa nadzwyczaj szkodliwie na zdrowie robotników i to tern szkodliwiej, im ciśnienie powietrza jest większe. Już przy ciśnieniu 2ya atmosfer, odpowiadającem 25 metrom wysokości słupa wody, praca w powietrzu zgęszczonem bardzo dotkliwie odbija się na zdrowiu robotników, tak, że to ciśnienie należy uważać jako granicę, przekraczać którą jest bardzo niebezpiecznie.

Gdy robotnicy przechodzą od ciśnienia atmosferycznego do ciśnienia, jakie wywiera powietrze zgęszczone w szybie, lub na-odwrót, uczuwają bardzo silny ból głowy i ból w uszach tern dotkliwszy, im różnica ciśnień jest większą i im przejście z jednego ciśnienia do drugiego było szybsze. Dlatego też na przejście od jednego ciśnienia do drugiego należy poświęcać co najmniej od 20 do 30 minut, przyczem zmiana ciśnień powinna następować powoli i stopniowo.

Oprócz chwilowego bólu głowy i bólu w uszach, odczuwanego przy zmianie ciśnienia, robotnicy, którzy pracowali kilka godzin w powietrzu zgęszczonem, cierpią często, przez czas dłuższy, ból w stawach, szczególnie też ból w ramionach i w nogach, a po pewnym czasie nawet i wtedy, gdy liczba godzin roboczych jest niewielka i gdy są dobrze odżywiani, wygląd ich staje się niezdrowy, twarz mają obrzmiałą i cerę bladą. Słuch w zgęszczonem powietrzu wzrasta, dźwięk głosu się zmienia, odczuwa się pewną trudność przy mówieniu i zwykle mówią przez nos. Gdy powietrze jest zgęszczone do 2*/₂ atmosfer już nie można gwizdać.

Większość ludzi, gdy przestanie pracować w powietru zgęsz-

— 282

ozonem, powraca do zdrowia, wielu jednak ulega chorobie, tracąc zdrowie na zawsze.

Wielką niedogodnością przy pracy w powietrzu zgęszczonem jest wysoka temperatura, panująca w całym szybie. Pochodzi to z jednej strony wskutek samego zgęszczenia powietrza, a z drugiej wskutek niedostatecznego odświeżania powietrza w hermetycznie zamkniętym szybie. W tem gęstem powietrzu kopeć lamp pozostaje zawieszonym i utrudnia oddychanie, gdy zaś w komorze powietrznej ciśnienie powietrza zrównoważy się z ciśnieniem atmosfery zewnętrznej, powstaje gęsta mgła, pochodząca ze skroplenia się pary, następstwem czego jest znowu znaczne obniżenie temperatury. Dlatego też aby zabezpieczyć robotników od zaziębiania się, dają im wełniane kołdry, któremi się oni okrywają przed wyjściem na powierzchnię ziemi, a po wyjściu z szybu powinni jeszcze jakiś czas pozostawać w sali dobrze ogrzanej. Robotnicy pracujący w zgęszczonem powietrzu muszą być bardzo wstrzemięźliwi w napojach. Lampy i świece w powietrzu zgęszczonem palą się daleko prędzej, wydzielając daleko więcej gazów nie podtrzymujących oddychania, dlatego też lepiej szyby pogłębiające się za pomocą zgęszczonego powietrza oświetlać elektrycznością.

Z tego wszystkiego widzimy, że roboty w powietrzu zgęszczonem są bardzo niebezpieczne i mogą być wykonywane tylko przy zachowaniu pewnych środków ostrożności i przy ciśnieniu nie większem nad 2ya atmosfery, to jest na głębokości nie przewyższającej 25 metrów. W niektórych jednak skałach można prowadzić roboty na głębokości daleko wdększej od 25 met., nie zgęszczając powietrza więcej jak do 2¹/₂ atmosfer. Pochodzi to ztąd, że woda, przechodząc przez niektóre piaski, napotyka bardzo znaczny opór, tak, że dla utrzymania jej w równowadze potrzeba ciśnienia powietrza daleko mniejszego od tego, jaki odpowiada danej wysokości słupa wody. Tak, jeżeli przez p oznaczymy ciśnienie, przez h wysokość słupa wody i przez r opór, jaki woda musi pokonywać przepływaj ąc przez skałę, to

p — h — r.

W skałach, przez które woda przepływa swobodnie, r = 0 i wtedy p = h, gdy jednak opór r, jaki woda musi pokonywać przesączając się przez skałę, wzrasta, to ciśnienie p, niezbędne do utrzymania jej w równowadze, zmniejsza się. Tym więc sposobem przy ciśnieniu 2¹/₃ atmosfer, można przejść warstwę kurzawki daleko grubszą od 25 metrów. W każdym jednak razie jest to robota

"bardzo niebezpieczna, bo jeżeli w jakiemkolwiek miejscu woda znajdzie dla siebie swobodne przejście, nastąpi gwałtowny wylew, przy którym cały szyb może być w jednej chwili zatopionym, tak że w każdym razie sposób pogłębiania za pomocą zgęszczonego powietrza może mieć zastosowanie tylko przy nieznacznych głębokościach.

Pogłębianie szybów za pomocą zamrażania.

Sposob Poetsch’a. Sposób Poetsch’a polega na tern, że na wpół płynną kurzawkę oziębiają dotąd, póki woda, którą jest nasycona, nie zamarznie, agdy grubość warstwy lodu otaczającej miejsce, w którem szyb ma być pogłębiony, będzie dostateczną, aby wytrzymać ciśnienie słupa wody, szyb pogłębiają dalej zwyczajnym sposobem, wcale go nie osuszając, bo lód, szyb otaczający, wody do jego wnętrza nie dopuści.

Do oziębiania skały używają roztworu chlorku wapnia, lub chlorku magnezu, który zamarza dopiero przy temperaturze około — 40° C., sam zaś roztwór oziębiają za pomocą zwykłej maszyny oziębiającej, powszechnie używanej do fabrykacyi lodu, w której wskutek szybkiego parowania płynnego amoniaku, zgęszczonego pod ciśnieniem 10-ciu atmosfer, roztwór chlorku wapnia doprowadzonym zostaje do temperatury—25° C.

Robotę wykonywują następującym sposobem³). Na około mającego się pogłębiać szybu wiercą szereg otworów do takiej głębokości, aby przecięły wszystkie pokłady wodonośne. Średnica koła, na obwodzie którego wiercą te otwory, powinna być większą od średnicy mającego się pogłębić szybu o 1,20 met., tak, aby gdy szyb zostanie pogłębionym, otwory znajdowały się w odległości 60 ctm. od jego boków, odległość zaś między otworami powinna być tern mniejszą, im głębokość, na której zalega kurzawka, jest większą. Przy głębokości do 100 met. odległość między otworami nie powinna przekraczać 1,20 met., przy głębokości zaś od 100 do 200 m. nie więcej nad 1 metr.

W każdy otwór wstawiają dwie rury stalowe włożone jedna w drugą (fig. 343). Rura zewnętrzna ma w świetle 116 mm. średnicy, grubość jej ścian wynosi 7 mm. i jest u dołu hermetycznie

284 —

zamknięta dnem półkolistem. Rurka wewnętrzna ma 30 mm. średnicy, grubość ścian 4 mm. i jest u dołu otwarta. Obie rury,

jak zewnętrzna tak i wewnętrzna, składają się z oddzielnych części połączonych z sobą mufkami gwintowanemi. Nad półkulistem dnem rury zewnętrznej umieszcza się lejek (fig. 344), podtrzymujący rurę wewnętrzną, a dlatego, aby on nie tamował odpływu roztworu, w ścianach jego są porobione otwory. Takież same lejki wstawiają w rurę zewnętrzną co każde 30 metrów, umieszczając je w mufkach służących do połączenia oddzielnych części rur (% 345).

Wszystkie rury wewnętrzne są połączone u góry ze zbiornikiem b (fig. 343), z którego roztwór chlorku wapnia przypływa, a rurki zewnętrzne są połączone z drugim takim samym zbiornikiem «, • do którego roztwór odpływa. Zbiorniki mają formę pierścieni złożonych z rur stalowych o średnicy 200 mm. Obydwa zbiorniki są połączone z maszyną oziębiającą.

Roztwór oziębiony wtłacza się za pomocą pompy do zbiornika ó, zkąd przechodzi do wewnętrznych rurek, a dostawszy się na dno rury zewnętrznej, zaczyna podnosić się do góry, Ponieważ zaś różnica między średnicą rury wewnętrznej i zewnętrznej jest bardzo znaczna, więc roztwór podnosi się bardzo powoli, oziębiając otaczającą go skałę. Doszedłszy do wierzchu spływa do zbiornika «, a ztamtąd do maszyny oziębiającej, gdzie zostaje powtórnie ochłodzonym, a następnie znowu wtłacza się do zbiornika ft, i do rurek wewnętrznych.

mm

Fig.' 343.

Fig. 344.

Fig. 345.

i:

Rury wewnętrzne i zewnętrzne łączą się ze zbiornikami za pomocą kolan zagiętych, opatrzonych kranami, tak, że każdą rurę w razie potrzeby można rozłączyć.

T-l-

■m

lir

Opuszczanie rur i ich ześrubowywanie odbywa się w ten sam sposób jak opuszczanie rur służących do obudowy otworów wiertniczych, z tą tylko różnicą, że między końce łączących się rur, przy ich naśrubowywaniu na mufkę, wkładają osmołowany sznurek, który mocno przez za-śrubowanie zaciskają, przez co połączenie robi się dla płynu całkowicie wodonie-przenikliwem.

tlili

Całe urządzenie przedstawia figura 346. Przede-wszystkiem pogłębiają szyb do kurzawki, następnie ustawiają około szybu maszynę oziębiającą E. Oziębiony roztwór chlorku wapnia spływa na dół po rurze y, ztamtąd do zbiornika r, dalej do rurek f] wstawionych w otwory pogłębione w kurzawce, a następnie wraca po rurze b do maszyny oziębiającej.

TA

Fig. 346.

Ażeby można było dokładnie śledzić proces zamarzania, na zewnętrznym obwodzie, na około rur oziębiających, naprzeciwko każdej rury i w odległości od niej jednego metra, umieszcza się termometr. Termometry umieszczają w rurkach stalowych 2 m. długich, 5 ctm. w średnicy, u dołu zamkniętych i zakończonych spiczasto, które się wtykają w ziemię. Rurki te przed opuszczeniem do nich termometrów napełniają roztworem chlorku wapnia dostatecznie gęstym, aby nie mógł zamarznąć. Same zaś termometry opuszczają się w futerałach blaszanych, zawieszonych na sznurkach, aby przy ich wyjmowaniu roztwór, jakim futerał wypełnia

się, zabezpieczał termometr od wpływu temperatury zewnętrznej. Oprócz tych termometrów, rozstawionych na okręgu koła, umieszczają jeszcze kilkanaście termometrów w odległości 33 ctm. jeden od drugiego, w kierunku promienia tegoż koła. Termometry umieszczone na około rur oziębiających, pokazują, czy zamarzanie postępuje równomiernie w około mającego się pogłębiać szybu, a termometry umieszczone w kierunku promienia szybu, wskazują grubość tworzącej się powłoki lodu.

Ochładzanie odbywa się dotąd, póki miejsce, w którem szyb ma być pogłębiony, nie zostanie otoczone dostatecznie grubą warstwą lodu. Przy pogłębianiu dwóch szybów Vicq w północnej Francyi, z których jeden miał wewnętrzną średnicę 5 m., a drugi 3,65 met., pogłębianie szybu mniejszego zaczęto po 35 dniach, a większego po 49 dniach oziębiania, przyczem grubość zamarzniętej warstwy w małym szybie wynosiła 90 ctm., w większym zaś szybie 1 metr. Skały wodonośne, jakie potrzeba było przejść w tych szjóeach, składały się, na głębokości pierwszych 30,70 met., z piasków i żwirów aluwialnych, nawpół płynnych i z górnych warstw formacyi kredowej, przedstawiających gęste błoto, a od głębokości 30,70 met. do głębokości 93,30 met. ze skał formacyi kredowej twardych, ale poprzecinanych licznemi szczelinami, dostarczaj ącemi ogromną masę wody. Między temi szczelinami była jedna zupełnie pionowa, 40 met. długa, ciągnęła się ona od 30 do 70 met głębokości.

Przy pogłębianiu szybu większego w piaskach, wewnątrz szybu pozostawała się niezamarznięta przestrzeń o średnicy 4,50 ctm., a że szyb pogłębiano o średnicy 5,65 met., potrzeba było ścinać warstwę lodu 55 ctm. grubą. Pogłębianie odbywało się tylko za pomocą łopaty i kilofa. Grubość warstwy zamarzniętej, otaczającej szyb już po jego pogłębieniu, wynosiła około 60 ctm. Maszyny oziębiające działały ciągle, w dalszym ciągu, podczas pogłębiania.

Przy przejściu od piasku do żwiru aluwialnego, grubość zamarzniętej warstwy nagle zwiększyła się z 60 do 80 ctm. Przebicie tych żwirów było o wiele trudniejsze, średnia prędkość pogłębiania wynosiła 75 ctm. na dobę.

W piaskach gliniastych trzeciorzędowych zauważono zjawisko odwrotne; piaski te przedstawiały daleko większy opór zamarzaniu i grubość zamarzniętej warstwy odrazu się w nich zmniejszyła o 20 ctm. Cztery metry szybu w tych piaskach były przebite w ciągu 3-ch dni.

AV górnych warstwach formacyi kredowej, przedstawiających gęste błoto, grubość zamarzniętej powłoki zmniejszyła się do-40 ctm., prędkość z jaką pogłębiano szyb w tych warstwach doszła do 2,50 met. na dobę, licząc w to i czas stracony na obudowę drzewną tymczasową.

\V kredzie twardej, jaka była na głębokości 30 m., grubość warstwy zamarzniętej zwiększyła się o 40 ctm., w środku szybu pozostawała się tylko niezamarznięta przestrzeń o średnicy 3,25 met., prędkość pogłębiania wynosiła 1,80 met. na dobę, a w miarę, jak kreda na większej głębokości stawała się twardszą, zmniejszała się do 1,20 met. i do 1 metra.

Na głębokości 73 m., wewnątrz szybu, pozostawała się przestrzeń niezamarznięta o średnicy 2,65 met., następnie średnica jej zmniejszyła się do 2,35 met. i do 2,15 met.

AV ciągu dwóch miesięcy szyb był pogłębiony na 78,50 met., z których pierwsze 30,70 m. było obudowane oprawą wodonie-przenikliwą.

Poniżej kredy, na głękości 78,50 met. zalegały kwarcyty, w których, wewnątrz szybu, pozostawała się niezamarzniętą tylko-przestrzeń o średnicy 1,65 met. Prędkość pogłębiania w kwarcy-cie zmniejszała się stopniowo do 50, 40 i 30 ctm. na dobę, robota była prowadzona za pomocą kilofów i klinów iglicowych.

Na głębokości 91 m., w środku szybu, pozostała przestrzeń nié-zamarznięta o średnicy 1 metra, a na 85 ctm. poniżej dna rur oziębiających nie było już ani śladu zamarzania. AV chwili, gdy na dnie szybu warstwa zamarznięta znikła, termometry umieszczone-na powierzchni w odległości 66 ctm. i 1 m. od rury oziębiającej wskazywały temperaturę —2° i -fl,25°, zkąd wypada, że średnia grubość warstwy zamarzniętej była 85 ctm., a zatem na powierzchni ziemi i na dnie szybu, na głębokości 91 met., grubość warstwy zamarzniętej była jednakową.

Sposób Poetscłda jest jeszcze zupełnie nowy, bo zaledwie dopiero w kilku miejscach wypróbowany, ma on jednak wielką przyszłość przed sobą, bo znacznie ułatwia robotę pogłębiania, dając zupełne bezpieczeństwo dla robotników. Jest zaś pod tym względem lepszym od sposobu Kinda-Chaudron, że szyb można pogłębiać o średnicy dowolnej, gdy tymczasem największa średnica szybów pogłębionych dotąd sposobem Kinda-Chaudron wynosi. 4,45 met.

Sposobem Poetsch’a można przecinać jak najgrubsze warstwy kurzawki i innycb skał wodonośnych, potrzeba jednak wypełnić pewne warunki, a mianowicie:

Otwory dla rurek oziębiających muszą być zupełnie pionowe. Odległość między otworami przy głębokości szybu do 100 met., można przyjąć 1,20 m.; przy głębokości zaś od 100 do 200 m. nie powinna wynosić więcej nad 1 metr.

Otwory muszą być wiercone w odległościach zupełnie równych jeden od drugiego i na okręgu koła, promień którego powinien być większym o 60 ctm. od promienia otworu szybu, jaki się ma pogłębiać.

Rurki oziębiające powinny być z miękkiej stali, bardzo wytrzymałe, a połączenia ich całkowicie dla płynów nieprzenikliwe. Pęknięcie rurki, a nawet najmniejsza jej przepuszczalność, może spowodować nieudanie się całej roboty.

Wszystkie rurki, a także i przystosowane do nich krany, muszą mieć ściśle jedną i tęż samą średnicę i jedne i też same wymiary, aby płyn oziębiający krążył zupełnie jednakowo we wszystkich rurach na około szybu.

ROZDZIAŁ V.

Odbudowa złóż minerałów użytecznych.

Roboty przygotowawcze mogą być podzielone na roboty mającą na cela odkrycie przystępu do złoża minerału użytecznego, jak pędzenie szybów, sztolni i przecznic, oraz na roboty przygotowawcze, mające na celu przygotowanie samego złoża do odbudowy, to jest rozdzielenie go na części, z których minerał ma być stopniowo urabianym. Pierwsze z tych robót prowadzą się prawie wyłącznie w skałach płonnych, są to właściwie mówiąc roboty, jakie wyko-nywują podczas pierwszego urządzenia kopalni. Drugie zaś zaczynają dopiero po ukończeniu pierwszych, i prowadzą je w samem złożu minerału użytecznego, a często także i podczas jego odbudowy, dlatego też opisanie tych robót pomieszczamy w rozdziale ni

niejszym.

Ilość szybów. Oczywiście, że im w większej liczbie miejsc będzie otwarty przystęp do danego złoża, tern odbudowa jego będzie łatwiejszą, ponieważ jednak pogłębianie szybów pociąga za sobą znaczne koszty, wogóle więc starają się liczbę ich o ile można ograniczać. W niektórych miejscach w Saksonii, a także i w północnej Francyi, gdzie pogłębianie i obudowa szybów jest połączona z nadzwyczaj wielkiemitrudnościami i z bardzo znacznemi kosztami, jeszcze i teraz są kopalnie mające tylko jeden szyb. Takie jednak kopalnie nie powinny być tolerowane, bo w razie jakiegoś wypadku w szybie, jak np. pożaru, zawalenia się, zepsucia maszyny i t. p., ludzie pracujący pod ziemią, nie mając drugiego wyjścia, zostają

— 290

żywcem pogrzebani. W Saksonii, wskutek zawalenia się szybu New-Fundgrube, które nastąpiło 1-go Lipca 1867 r. 100 ludzi zginęło. W Anglii, w kopalni Hartley, 16 stycznia 1862 r. wahacz maszyny parowej pękł i połowa jego wpadając do jedynego jaki miała kopalnia szybu, tak go zrujnował, że nikt nie mógł wyjść z kopalni. Zostało wtedy pod ziemią i zginęło 199 robotników i 40 koni, a prócz, tego 5 ludzi było zabitych na miejscu. Z tych względów każda kopalnia powinna mieć co najmniej dwa szyby* U nas prawo nakazuje, aby z każdej kopalni było przynajmniej dwa wyjścia na powierzchnię ziemi.

Podział na piętra. Przedstawmy sobie, że mamy pokłady węgla a, b, r, d (fig. 347), zalegające blizko siebie, których odbudo-

JssaCl

Ępliipf

; •: :

*■ AS

AS»

fi:

< I vâlra*! ' warnst    ‘O*-

Fig. 347.

wa może być prowadzoną jednocześnie, wtedy postępują następującym sposobem: Pogłębiwszy szyb do poziomu, na którym ma być zaczęta odbudowa, prowadzą od niego przecznicę m w, a od drugiego szybu, głębokość którego może być mniejszą, przecznicę .9.9. W punktach gdzie przecznice m i s przetną pokłady węgla a, b, c, d, zaczynają pędzić, w obydwie strony od przecznic, chodniki podłużne w węglu, a następnie zaczynają odbudowę każdego z pokładów, wyjmując węgiel między chodnikami podłużnymi, dolnym i górnym. Część pokładu zawarta między tymi dwoma chodnikami podłużnymi, która jest ograniczona płaszczyznami poziomemi, przechodzącemi przez osie przecznic m i s, nazywa się piętrem.

Cs

Chodniki ograniczające piętro, nazywają się chodnikami pię-trowemi. Dolny chodnik piętrowy nazywa się jeszcze chodnikiem <'flótonym, albo chodnikiem przewozowym, po nim odbywa się przewóz urabianego minerału do przecznicy, a stamtąd do szybu. Górny chodnik nazywa się powietrznym, bo on służy wyłącznie tylko dla przypływu świeżego, albo dla odpływu zepsutego powietrza kopalni.

Podczas gdy węgiel wyjmuje się z części pokładów zawartych między dolnym i górnym chodnikiem, pogłębiają szyb do poziomu ppi prowadzą na tym poziomie nową przecznicę i od niej nowe chodniki główne w pokładach a b c d (fig. 347), a gdy górne piętro będzie całkowicie wyrobione, zaczynają odbudowę następnego niżej leżącego piętra, przyczem chodniki główne piętra górnego służą jako chodniki powietrzne dla piętra niżej leżącego.

Po wyrobieniu drugiego piętra, zaczynają odbudowę trzeciego i t. d , aż póki szyb nie dosięgnie takiej głębokości, z której odbudowa przestaje się opłacać.

Wysokość pięter. Wysokość pięter zależy głównie od dwóch przyczyn: od upadu pokładów i od kosztów, jakie za sobą pociąga pędzenie przecznic. Oczywiście że w piętrze o danej wysokości, długość części pokładu zawartej między górnym i dolnym chodnikiem, wzięta po linii nachylenia pokłada, będzie tern większą, im upad pokładu jest mniejszym, skąd wypada, że aby otrzymać potrzebną długość części pokładu, piętro należy robić tern wyższe, im upad pokłada jest większy

Z drugiej strony wszystkie koszty poniesione na roboty przygotowawcze, wykonane dla danego piętra, muszą być zamortyzowane minerałem wydobytym z tego piętra. Jeżeli więc bicie przecznicy, ograniczającej piętro, pociąga za sobą znaczne koszty, to aby je pokryć, potrzeba z tego piętra wydobyć bardzo znaczną ilość minerału użytecznego, czyli potrzeba wysokość piętra powiększyć.

Zbyt nizkie piętra są niedogodne pod tym względem, że roboty przygotowawcze zanadto często się powtarzają. Znowu w piętrach zbyt wysokich, utrzymanie pochylni łączących chodnik górny powietrzny z dolnym przewozowym, kosztuje bardzo drogo.

Z tego cośmy powiedzieli widać, że oznaczyć wysokość pięter bardzo trudno, bo ona zależy od miejscowych warunków i zmienia się w bardzo szerokich granicach od 30 do 50, a czasami do 80,

— 292

nawet do 100 i 150 metrów. Jeżeli jednak warunki miejscowe zmuszają robić piętra bardzo wysokie, w takim razie dzielą zwykle piętro chodnikiem pośrednim na 2 części i najprzód odbudowują górną część, a potem dolną.

Głębokość, na której prowadzą pierwsze chodniki powietrzne, to jest na której zaczynają odbudowę, zależy od miejscowych warunków, a w niektórych krajach jest oznaczoną przez prawo.

Po wyjęciu minerału z danego złoża, zawsze następuje osiadanie wyżej leżących skał, które, jeżeli roboty są prowadzone na nieznacznej głębokości, dochodzi do samej powierzchni ziemi i powoduje tworzenie się rozpadlin i lejów. W miejscowościach więc bardzo zaludnionych, gdzie ziemia ceni się bardzo wysoko, aby uniknąć znaczniejszych uszkodzeń powierzchni, odbudowę zaczynają na głębokości nie mniejszej nad 100 metrów.

Głębokość szybów. Pierwotnie, gdy wyciąganie urobionego minerału odbywało się ręcznie, lub za pomocą kieratów, wprowadzanych w ruch końmi, głębokość szybów mogła być tylko bardzo ograniczoną, w miarę jednak jak górne poziomy się wyrabiają i w miarę ulepszenia maszyn parowych, głębokość, na której prowadzi się odbudowa, a więc i głębokość szybów ciągle wzrasta. U nas w zagłębiu Dąbrowskiem mamy szyby przeszło 300 m. głębokie, w kopalniach srebra w Pribram w Czechach, szyb Adalbert ma 1130 metr. głębokości. W kopalniach węgla w Belgii jest szyb Sainte Henriette 1150 metr. głęboki, a najgłębszy szyb na kuli ziemskiej jest w kopalniach Calumnet i Hecla w Stanach Zjednoczonych północnej Ameryki. Szyb ten nazywa się Red-Jacket i ma 1400 metr. głębokości.

Rozwój robót przygotowawczych. Wyżej powiedzieliśmy, że roboty przygotowawcze mogą być podzielone na roboty stanowiące pierwotne urządzenie kopalni i roboty przygotowawcze, wykonywane w samem złożu minerału użytecznego. Te ostatnie powinny być w ten sposób prowadzone, aby wydajność kopalni i koszty własne urabianego minerału były zawsze mniej więcej jednakowe, a prócz tego, aby w razie potrzeby wydajność kopalni w każdej chwili można było powiększyć. Jeżeli np. wydajność kopalni obliczoną jest na A metrycznych centnarów węgla w dzień, a każdy przodek jest wstanie dostarczyć a metrycznych centnarów,

to biorąc rzecz teoretycznie, należałoby mieć w

kopalni — =± J a

przodków. W rzeczywistości jednak ilość przodków musi być daleko większą, bo gdyby np. w razie jakichkolwiek nieprawidłowości w zaleganiu pokładu, jak uskoku lub wyklinienia się złoża, lub w razie jakiegoś wypadku, jak zawalenia się przodka, zepsucia drogi i t. p., robota w niektórych przodkach musiałaby być wstrzymaną, pewną część robotników potrzebaby było pozbawić pracy, przez co wydajność kopalni znacznieby się zmniejszyła, a koszty własne urabianego minerału mogłyby się znacznie powiększyć. Nareszcie zdarza się, że zapotrzebowanie na urabiany minerał nagle wzrasta, kopalnia więc powinna mieć możność to zapotrzebowanie zaspokoić.

Dla tych wszystkich powodów w każdej dobrze urządzonej kopalni roboty przygotowawcze powinny być w ten sposób prowadzone, aby zawsze była pewna ilość przodków zapasowych. Gdy zaś odbudowa piętra posuwa się już ku końcowi, przodki zapasowe powinny być przygotowane w nowem piętrze. Zkąd wypada, że nowe piętro musi być przygotowane wcześniej, aniżeli stare będzie wyczerpane. Jest to koniecznem jeszcze i dlatego, że w miarę jak się minerał z danego piętra wyczerpuje, przodki coraz bardziej oddalają się od szybu, koszty więc przewozu, a także i koszty utrzymania chodników przewozowych znacznie się zwiększają. Ponieważ zaś koszty własne są prawie zawsze najmniejsze przy początku odbudowy nowego piętra, należy więc jeszcze przed wyczerpaniem starego otworzyć przodki w nowem piętrze, aby tym sposobem koszty własne urabianego minerału wyrównać.

Jak widzimy, uwaga inżyniera prowadzącego kopalnię musi być ciągle zwróconą na roboty przygotowawcze, bo od tego zależy prawidłowy bieg kopalni.

Systemy odbudowy. Gdy roboty przygotowawcze w da-nem złożu są już ukończone, to jest gdy w niem są przeprowadzone chodniki ograniczające piętro i gdy jest zabezpieczone należyte przewietrzanie robót, wtedy przystępują do odbudowy złoża. Sposób jakim je odbudowują może być bardzo rozmaity, w zależności od własności złoża, jego grubości, upadu, własności skał otaczających, wartości minerału tworzącego złoże, a nawet i głębokości na jakiej ono zalega, to też, można powiedzieć, że nieomal jest tyle sposobów odbudowy, ile jest złóż minerałów użytecznych, wszystkie te jednak sposoby mogą być sprowadzone do bardzo niewielu typów. Przedewszystkiem odróżniają:

I. Odbudowę podziemną, która, jak to już sama nazwa wskazuje, prowadzi się robotami podziemnemi.

II. Odbudowę odkrywkową, przy której skały pokrywające złoże zdejmują i minerał w niem zawarty urabiają pod odkry-tem niebem, czyli, jak górnicy mówią, na odkrywkę.

Wszystkie sposoby odbudowy podziemnej mogą być podzie

lone na:

1.    Odbudowę z podsadzką, polegającą na tern, że w miarę jak minerał zostaje wyjętym z danego złoża, pozostałe po jego wyjęciu wyrobiska zapełniają skałami płonnemi, czyli, jak górnicy mówią, podsadzają.

2.    Odbudowę bez podsadzki, przy której wyrobiska pozostałe po wyjęciu minerału z danego złoża niczem się nie zapełniają, wskutek czego, w miarę jak roboty postępują, zawalają się same przez się.

3.    Odbudowę komorową, polegającą na tern, że nie wszystek minerał wyjmuje się ze złoża, a tylko część jego, wycinając w złożu wyrobiska mniejszych lub większych wymiarów, nazywane komorami; przyczem pomiędzy komorami, a także i w stropie komór pozostawiają filary oporowe takiej grubości, aby wycięte komory nie mogły się zawalić. Oczywiście, że przy tym sposobie traci się bardzo dużo minerału użytecznego, który pozostaje się w złożu na zawsze nie wyjętym.

Każdy system odbudowy powinien zadosyć czynić trzem następującym warunkom:

Roboty powinny być skoncentrowane, aby nadzór nad niemi był ułatwionym, a ilość chodników, podtrzymywanie których jest wogóle kosztowne, jak najmniejsza.

System robót powinien przedstawiać możliwie największe bezpieczeństwo dla robotników.

Minerał powinien być wyjętym całkowicie, aby część jego pozostająca się w złożu (po ukończeniu odbudowy), która jest już na zawsze straconą, była jak najmniejszą.

Systemy odbudowy z podsadzką.

Wszystkie sposoby odbudowy złóż z podsadzką mogą być rozdzielone na 3 grupy, a mianowicie:

1) odbudowa cienkich pokładów węgla;

2)    odbudowa grubych pokładów węgla;

3)    odbudowa żył rudonośnych.

Odbudowa cienkich pokładów węgla.

Pokładami cienkimi przyjęto nazywać takie, grubość których nie przenosi jednego metra. Pokład może być już odbudowywany, jeżeli wyrobisko pozostające się po wyjęciu węgla jest tak wysokie, że górnik może w niem pracować leżący. Dlatego zaś potrzeba, aby wyrobisko miało przynajmniej 35 ctm. wysokości. Pokłady od 25 do 35 ctm. grube mogą być odbudowywane tylko w takim razie, jeżeli w ich stropie lub w spągu zalega cienka warstwa miękkiego łupku, którą wyjmują razem z węglem. Oczywiście że takie pokłady mogą być odbudowywane tylko w wyjątkowych razach, gdy węgiel jaki zawierają, wskutek swej czystości i innych szczególnych własności jest bardzo wysoko cenionym.

Chodniki prowadzone przy odbudowie cienkich pokładów, muszą być wyższe aniżeli grubość pokładu, bo inaczej przewóz

leP

ll

Fig. 348.

byłby połączonym z bardzo znacznemi niedogodnościami, a wskutek tego i z bardzo znacznymi kosztami. Pędząc więc chodniki, podbierają spągu lub stropu i tym sposobem otrzymują, pobocznie, pewną ilość skał płonnych, która jest tern większą, im pokład jest cieńszym. Prócz tego przy odbudowie cienkich pokładów otrzymuje się jeszcze znaczną ilość skał płonnych wskutek tego, że cienkie pokłady węgla bywają bardzo często poprzerastane warstwami łupku, albo też cienka warstwa miękkiego łupku znajduje się w stropie, lub spodku pokładu, tworząc fałszywy strop (fig. 348) lub fałszywy spąg, który musi być wyjętym przy odbudowie pokładu. Tym więc sposobem odbudowa niektórych cienkich pokładów węgla dostarcza taką masę skał płonnych, że koszty ich przewozu do szybu i wyciągania na powierzchnię ziemi byłyby większe ani-

żeli koszty rąk roboczych potrzebnych do podsadzki. W podobnych wypadkach, aby nniknąć konieczności wydawania tych skał na powierzchnię ziemi i zsypywania ich na zwały, zajmujące nieraz znaczne przestrzenie, zapełniają niemi wyrobiska, pozostałe po wyjęciu węgla, zastosowując do odbudowy system robót z podsadzką.

Przy odbudowie cienkich pokładów węgla należy odróżniać następujące roboty:

1)    urabianie węgla;

2)    dostawa węgla do chodniku przewozowego;

8) ładowanie węgla w wózki;

4)    obudowa wyrobiska;

5)    podsadzka wyrobiska — i

6)    podbieranie stropu lub spągu dla chodników przewo

zowych.

IHHÜ

HÜ

Fig. 349.

Urabianie węgla należy do najtrudniejszych robót, które wykonywują najlepsi i najlepiej płatni robotnicy, właściwi górnicy, ono przedstawia dwie oddzielne roboty: podrąbywanie i odbijanie.

Podrąbywanie polega na tern, że w pokładzie równolegle do płaszczyzny uwarstwienia robią wązką i o ile można jak najgłębszą szczelinę, czyli tak zwany wrąb (fig. 349), który ma na celu obnażenie węgla na jak największej przestrzeni, aby ułatwić jego wyjęcie i otrzymać jak najwięcej węgla grubego.

Jeżeli pokład jest przerośnięty warstwą łupku, lub jeżeli, jak to wyżej wspomnieliśmy, warstwa łupku znajduje się w spągu lub w stropie, wtedy wrąb robią w tym przeroście, w przeciwnym razie należy go robić w samym pokładzie węgla, wybierając najmiększą jego warstwę. Wrąb lepiej jest robić w spągu aniżeli w stropie.

Górnik podrąbując węgiel leży na boku, a jeżeli po spągu sączy się woda, to pod bok podkłada deskę.

Podrąbany węgiel łatwo może się zwalić na pracującego w przodku robotnika, koniecznie więc musi być podparty (fig. 349). Gdy węgiel jest podrąbany, odbijają go za pomocą klinów, a przy bardzo twardych węglach za pomocą niewielkich naboi prochu, założonych pod stropem.

Czasami budowa pokładu jest tego rodzaju, że opisanego wyżej wrębu zrobić nie można, w takim razie robią wrąb prostopadły do płaszczyzny uwarstwienia, takie jednak wypadki rzadko się zdarzają. Nareszcie w pokładach węgla bardzo miękkiego wrębu wcale nie robią, wyjmując węgiel kilofami, na całej płaszczyźnie przodka. Podrąbywanie i odbijanie węgla wykonywują zwykle jedni i ciż sami górnicy, czasami jednak, szczególnie jeżeli wrąb robią w łupku, nocna zmiana podrąbuje węgiel, a dzienna go odbija.

Skuteczność pracy górnika. Skutecznością pracy górnika nazywamy ilość węgla, jaką górnik jest w stanie urobić w ciągu dniówki. Ilość ta może być bardzo rozmaitą, w zależności od grubości pokładu, stopnia twardości węgla, własności stropu i spągu i wielu innych przyczyn. Największy jednak wpływ na skuteczność pracy górnika przy odbudowie cienkich pokładów węgla ma grubość pokładu.

Wyżej wspomnieliśmy (str. 8), że wydajnością pokładu nazywamy ilość węgla, jaką dostarcza jednostka powierzchni danego pokładu, np. jeden metr kwadratowy. Jeżeli więc górnik wyrobił w ciągu dniówki cztery metry kwadratowe pokładu, to mnożąc wydajność tego pokładu przez 4, otrzymamy skuteczność pracy tego górnika.

Przy odbudowie cienkich pokładów węgla najcięższą pracą jest zrobienie wrębu, bo jeżeli wrąb już jest zrobiony, to odbicie podrąbanego węgla nie przedstawia żadnych trudności i bardzo nie wiele więcej czasu wymaga odbicie węgla w pokładzie mającym 1 metr grubości, aniżeli w pokładzie 0,6 met. grubym. Z drugiej strony czas potrzebny na zrobienie wrębu pewnej głębokości zależy nie od grubości pokładu, lecz od twardości węgla, jeżeli więc weźmiemy dwa pokłady jednakowej twardości, to skuteczność pracy górnika w pokładzie dwa razy grubszym będzie dwa razy większą. Tak, jeżeli mamy dwa pokłady, z których jeden 0,6 met. a drugi 1,20 met. gruby i jeżeli szerokość przodka w jakim górnik pracuje jest 4 met. a głębokość wrębu, jaki górnik jest w stanie zrobić, równa się jednemu metrowi, to skuteczność pracy górnika w każdym z tych pokładów będzie następująca.

0,6 X 1 X 4 X 1,5 = 3,60 m.3 1)

1,2 X 1 X 4 X 1,5 = 7,20 m.³

Metr sześcienny węgla z naszego zagłębia Dąbrowskiego dostarcza około 10 ctn. met., w pokładzie więc 0,6 met. grubym skuteczność pracy górnika wypadnie 36 ctn. met., a w pokładzie 1,20 met. 72 ctn. met.

Lecz w jednym i tym samym pokładzie węgla skuteczność pracy górnika można, w pewnych granicach, dowolnie powiększyć lub zmniejszyć, dając górnikowi mniejszą lub większą szerokość przodka.

Oczywiście, że przy podrąbywaniu węgla robota staje się tern trudniejszą, im głębokość wrębu jest większa, bo łatwiej jest zrobić wrąb dłuższy lecz mniej głęboki, aniżeli krótszy lecz bardziej głęboki, skąd wypada, że jeżeli górnik pracuje w przodku szerokim, to może podrąbać powierzchnię większą aniżeli gdy pracuje w przodku wązkim. Tak np. dobry górnik, pracując w przodku mającym 4 met. szerokości, może ujść naprzód przodkiem, w ciągu dniówki na 1,50 met., jeżeli zaś temu samemu górnikowi danym będzie przodek 2 met. szeroki, to on nie będzie w stanie ujść 3 met. na dniówkę, a tylko co najwyżej 2 met., w pierwszym więc razie on wyrobi 6 m². pokładu, a w drugim tylko 4 m². Jeżeli więc pokład będzie miał 0,9 met. grubości, to przy szerokości przodku 4 met. skuteczność pracy górnika wyniesie 4 X 1,5 X 0,9 X 1,5 = 8,1 m³,

czyli 81 centnarów metrycznych, a przy szerokości przodka 2 m.

2 X 2 X 0,9 X 1,5 = 5,4 m³.

czyli 54 centnarów metrycznych.

Widzimy więc, że im szerokość przodka, a właściwie mówiąc szerokość pola roboczego, zajętego przez każdego pojedynczego górnika, jest większą, tern skuteczność jego pracy jest także większą. Z drugiej jednak strony im górnik zajmuje większe pole robocze, tern przodek jego posuwa się naprzód wolniej. Zachodzi więc pytanie jak jest lepiej, czy dawać każdemu z górników jak najszersze pole robocze, starając się o to, aby skuteczność ich pracy była jak największą, czy też przeciwnie, wyznaczać górnikom pola robocze wązkie, zmuszając ich posuwać się swymi przodkami prędzej. W pierwszym razie, ponieważ skuteczność pracy górnika bę-

'-) Przyjmujemy, że węgiel po wyjęciu z pokładu zwiększa swoją objętość 1,5 raza.

— 299

dzie większą, a więc dla danej produkcyi kopalni potrzeba będzie mniejszej liczby górników.

W drugim wypadku, ponieważ prędkość posuwania się przodków będzie większą, a więc produkcya każdego z przodków może dojść do maximum, skąd wypada, że dla danej produkcyi kopalni potrzeba będzie mniejszej liczby przodków. Roboty będą więcej skoncentrowane, a więc koszty nadzoru a także koszty utrzymania chodników przewozowych i koszty przewietrzania dojdą do minimum.

Widzimy stąd, że każdy z tych dwóch systemów ma swoje zalety, to też zastosowanie jednego albo drugiego zależy li tylko od miejscowych warunków. Tam gdzie wogóle ilość górników jest niedostateczną i powiększenie ich liczby jest połączone z pewnemi trudnościami, lepiej jest wyznaczać im pola robocze szersze, aby przy najmniejszej liczbie górników otrzymać jak największą pro-dukcyę. Przeciwnie, tam gdzie górników nie brakuje, lepiej jest zwiększyć ich liczbę, dając każdemu z nich mniej szerokie pole robocze i przez to zwiększyć prędkość posuwania się przodków.

W Anglii bardzo często wyznaczają górnikom pole robocze po 10 met. szerokie i w tym razie średnia prędkość posuwania się przodków wynosi 0,9 met. na dniówkę, w Belgii przeciwnie górnikom wyznaczają pola po 2 met. szerokie, lecz wtedy prędkość, z jaką się przodki posuwają wynosi 2 met na dniówkę. Przy takich szerokościach pola angielski górnik wyrabia na dniówkę 9 m². pokładu, belgijski tylko 4 m². We Francyi górnikowi wyznaczają pole od 4 do 5 met. szerokie.

Dostawa węgla od przodka do chodnika przewozowego. Przy odbudowie cienkich pokładów, chociażby nawet prawie zupełnie poziomych, wózki, z przyczyny małej wysokości wyrobiska, nie mogą chodzić wzdłuż przodków. W najlepszym razie przodek może być połączony z chodnikiem przewozowym za pomocą pochylni, w której jest ułożona kolejka, zawsze jednak urabiany węgiel musi być dostawiony do pochylni ręcznie.

Jeżeli upad pokładu, jaki odbudowujemy, jest znaczny, większy aniżeli 35°, węgiel stacza się po spągu pokładu do najbliższego chodnika przewozowego, swoim własnym ciężarem, przy upadzie mniejszym aniżeli 35°, robotnicy zsuwają go łopatami, lub motykami, a przy upadzie mniejszym od 25°, dla ułatwienia zsuwania się, spąg pokrywają płytami żelaznemi, opatrzonemi hakami, które zakładają za stemple i tym sposobem płyty umocowują na swoich

miejscach. Gdy spąg jest wyłożony płytami, węgiel można zsuwać jeszcze i przy upadzie 15° a nawet i 10°. Jeżeli zaś upad jest mniejszy od 10°, węgiel przewożą w sankach, o czem będzie powiedziane dalej w rozdziale o przewozie.

Jednym z najważniejszych warunków dobrego prowadzenia roboty jest, aby urabiany węgiel był natychmiast wywożonym. Jeżeli tylko przodek nie jest należycie wypróżnionym, węgiel zaczyna się mieszać z podsadzką i zanieczyszczać, a prócz tego nagromadzone masy tamują ruchy górników, którzy nie mogą swobodnie pracować i wydajność przodka zaraz się zmniejsza.

Hggp

Załadowywanie wózków. Tam gdzie wózki dochodzą do przodków, naładowywanie ich odbywa się ręcznie, za pomocą łopat, tam zaś gdzie węgiel zsuwa się po spągu własnym ciężarem, lub jest zsuwany przez robotników, ładowanie wózków odbywa się automatycznie. W tym celu chodnik przewozowy wycinają w spągu (fig. 350), a wyrobisko, |    po którem zsuwają węgiel,

■ii.

api

gg

zakończają żłobem, pod który podstawiają wózki, tak ^ aby węgiel zsypywał się do nich.

pgp:

Obudowa wyrobiska.

II

!lu

I V.

üMfi

Fig. 350.

Wyrobiska pozostałe po wyjęciu węgla zapełniają skałami płonnemi, ponieważ jednak podsadzka nigdy nie może dochodzić do samego przodka, a więc strop, do czasu póki wyrobisko nie będzie podsadzonem, należy podtrzymywać. Jeżeli skały tworzące strop są twarde i zwięzłe, cala obudowa składa się ze stempli, postawionych tylko w tych miejscach, gdzie strop jest słabszy, co łatwo można poznać ostukując piętro. Przy niepewnym stropie stemple stawiają rzędami równoległemi do płaszczyzny przodka, przy czem jeden rząd od drugiego stawiają w odległości równej tej, na jaką się przodek codziennie posuwa; oddzielne zaś stemple, w każdym rzędzie, stawiają,'zależnie od twardości i zwięzłości stropu, w odległości od 1 do 2 metrów. Stemple ustawiają wtedy w ten sposób, aby w przestrzeniach między stemplami jednego rzędu przypadały stemple następnego rzędu (fig. 351). Stempel stawiają w niewielkie

zagłębienie zrobione w spągu, a dla lepszego podtrzymania stropu między nim a stropem umieszcza się podkładka z deski lub, co się robi daleki częściej, z drzewa dartego ze starych stempli (fig. 352). Często, gdy strop na to pozwala,robią oszczędność na drzewie, wyjmując podczas podsadzania część stempli, w takim razie stemple stawiają w pierścieniach żelaznych, napełnionych okruchami skały (fig. 353). Podnosząc pierścień, drobne okruchy się wysypują i stempel łatwo może być wyjętym. W tym samym celu stawiają stempel na kawałku deski położonej na niewielkiem podwyższeniu z drobnych okruchów skał.

Przy ustawianiu stempli, najprzód dolny koniec wstawiają w gniazdo i stempel nachylają, a następnie uderzają obuchem topora w górny koniec, aż póki stempel nie przyjmie położenia prostopadłego do płaszczyzny uwarstwienia.

Fig. 351.

Fig. 352.

Fig. 353.

Przy bardzo słabem piętrze, gdy same stemple nie wystarczają, zapinają kapy, a gdy w stropie jest kruchy łupek, który łatwo się łamie i bardzo zanieczyszcza węgiel, wtedy zakrywają cały strop, podkładając pod kapy cienkie gałęzie.

W pokładach stromych, obudowa wyrobisk składa się z rozpór wpędzonych w ten sposób, aby oś rozpory była prostopadła do płaszczyzny uwarstwienia. Najbardziej złożoną obudowę potrzeba dawać wtedy, jeżeli pokład jest stromy i obydwa jego boki strop i spąg słabe (fig. 354). Wtedy cały strop i spąg pokrywają cienkie-mi gałęziami, które przytrzymują żerdziami. Na żerdzie nakładają darte płaszczaki albo deski, a między te ostatnie wbijają rozpory.

Fodsadzka wyrobiska. Materyał dla podsadzki, przy odbudowie pokładów cienkich, otrzymują zawsze na miejscu w samej kopalni jako produkt uboczny: a) przy urabianiu węgla z przerostów miękkich łupków, zalegających bardzo często w samym po kładzie węgla, lub też w jego stropie, lub spągu i b) przy pędzeniu chodników przewozowych, dla nadania należytej wysokości którym koniecznie potrzeba przybierać stropu lub spągu. Ilość skał płonnych otrzymywana przy odbudowie cienkich pokładów węgla, zwykle jest zupełnie wystarczającą dla założenia wszystkich wyrobisk pozostających się po wyjęciu węgla, często nawet otrzymuje się ich tak wiele, że pomieścić w wyrobiskach całą masę skały, jaka się otrzymuje przy odbudowie pokładu, jest niepodobna. W tych wypadkach część skał musi być wydaną na powierzchnię ziemi. Czasami jednak, gdy pokład ma metr lub więcej grubości i nie zawiera przerostów łupku, może się zdarzyć, że podsadzki brakuje, wtedy roboty należy organizować w ten sposób, aby ją dostarczać

z inny ch pokładów jednocześnie się odbudowy wuj ących, które jejjmają za wiele.

7P

'à

ii"

Jako zasadę należy przyjąć, aby materyał dla podsadzki nigdy nie był przenoszony w kopalni z dolnego piętra na górne, lecz zawsze opuszczany z górnego na dolne, bo dostawa ina-teryałów z dołu do góry jest zawsze połączoną ze znacznymi kosztami.

Fig. 354.

Dla podsadzki nie mogą być użyte skały mające skłonność do samoza-palania się, dlatego też łupki palne i miał węglowy nie powinny być nigdy pozostawione w podsadzce.

Podsadzka powinna być zrobioną o ile można jak najszczelniej, a szczególnie muszą być dobrze ułożone ściany ograniczające chodniki, przez które świeże powietrze przypływa do kopalni, bo inaczej powietrze przenika przez podsadzkę i przewietrzanie przodków bardzo się utrudnia. W pokładach nie wydzielających gazów wybuchujących, lub wydzielających ich bardzo mało i mających mocny strop w podsadzce, można pozostawiać przestrzenie puste, niczem nie założone. Jeżeli jednak pokład wydziela dużo gazów wybuchających, żadnych pustych przestrzeni pozostawiać się nie powinno, bo przy zmniejszeniu ciśnienia barometrycznego, gazy w nich uwięzione występują i mogą spowodować wybuch w kopalni-Podbieranie stropu i spągu dla chodników przewozowych. W chodnikach głównych przewóz węgla zwykle odbywa się końmi, tam zaś, gdzie przewóz odbywa się końmi, wy-

— 303

poprzecinany równoległymi, przeprowadzonymi w pewnej odległości jeden od drugiego, to ciśnienie tego stropu na obu-    r

sokość chodnika, wewnątrz obudowy, nie może być mniejszą od 1,80 met. Przy odbudowie więc takich pokładów, grubość których jest mniejszą, przybierają stropu lub spągu. Wogóle lepiej jest wycinać chodnik w spągu aniżeli w stropie, dlatego, że skały w stropie są zwykle twardsze, a więc ich urabianie kosztowniejsze i że wycinanie chodników w stropie osłabia go i przez to zwiększa koszty obudowy. Tak np. jeżeli strop A (fig. 355) będzie chodnikami

mm

¹

Serio Leitfauden zur Bergbaukunde. Eerlin 1884. Tom I, str. 792.

²

Le G-énie civil tom XXX, iNa 6, le 6 Octobre 1894, str. 361.

³

Saclier et Waymel. Pançage des puits de Vicq par le procédé Poetsch. Bulletin de la Société de l’industrie minerai, troisième serie, tom IX, I-re livraison 1895.

mmm i

Fig. 355.

dowę będzie daleko większe aniżeli stropu A (fig. 356), w którym chodniki nie były przeprowadzone. W pokładach mających 20° i więcej upadu, obudowa chodników wyciętych w spągu wymaga mniej drzewa aniżeli obudowa chodników wyciętych w stropie, bo stemple mogą być krótsze (fig. 357). Prócz tego, jak widzieliśmy wyżej (fig. 350), w pokładach z więk-

ipB

Fig. 357.

Fig. 356.

szym upadem, ładowanie wózków w chodnikach wyciętych w spągu jest dogodniejsze, bo odbywa się automatycznie. Nareszcie w pokładach z większym upadem spadek chodników wyciętych w stropie potrzeba wyrównywać podsadzką, kolejka zaś ułożona na podsadzce gorzej się trzyma, aniżeli kolejka ułożona na twardym

gruncie.

Wszystko to, jak widzimy, przemawia za tern, aby przy pędzeniu chodników przybierać nie stropu, a tylko spągu, prawidło

— 304

to jednak nie można, uważać jako ogólne. Czasami zdarza się, że skały w stropie są miększe aniżeli w spągu, a w pokładach mało nachylonych, w których przodki mogą być połączone z chodnikiem

są

S/m

ms.

ii

WlmM

■mflà

■r Y y

mÆMWs

Fig. 358.

Fig. 359.

<0/

kolejką, podbieranie spągu przy pędzeniu chodników bardzoby potem utrudniało przedłużenie kolejki do przodków. Nareszcie

I

ml

i/lmm

m

Fig. 360.

jeżeli w spągu znajduje się pokład ska-^ a n’eznacznej grub°ści (fig. 358), pod którym zalega cienki przerost węgla m yW), i jeżeli przy podbierani u spągu pokład u, potrzebaby było przeciąć w całej je-go grubości i obnażyć przerost węgla m, to pokład n, będąc poprzecinanym, mógł-| by spełzać na chodnik. W tym więc razie chodniki należy prowadzić w ten sposób, aby całego pokładu a nie przecinać, to jest przybierać i stropu i spągu, jak wskazuje figura 359. "W pokładach pionowych chodniki równie dobrze można prowadzić w stropie jak i w spągu, wycinają więc je w tej skale, która jest większą (fig. 360).

Obudowa chodników przy robotach podsadzkowych jest bardzo kosztowną, ponieważ, wskutek osiadania podsadzki, stemple i kapy bardzo prędko się łamią. W chodnikach nowoprzeprowa-dzonych, zwykle już po upływie kilku tygodni, a czasami i prędzej, wszystkie odrzwia są połamane, gdy jednak pierwsze ciśnienie przejdzie, obudowa drugi raz postawiona trzyma się już dosyć dobrze. Z tego względu, przy robotach podsadzkowych, nowoprze-prowadzone chodniki lepiej obudowywać oprawą tymczasową z gorszego i tańszego drzewa, a dopiero gdy podsadzka jak się należy osiądzie, stawiać oprawę ostateczną z lepszego drzewa.

Postępują jeszcze w ten sposób, że pierwiastkowo prowadzą chodniki bardzo niewielkie, dając im tylko takie wymiary, jakie są niezbędne dla przewożenia wózków ludźmi, a dopiero gdy chodnik został już przeprowadzonym na kilkadziesiąt metrów i gdy już podsadzka jak się należy osiadła, rozszerzają go i na nowo obudowują.

Dla oszczędzenia obudowy, wzdłuż chodników, należy wznosić grube mury z większych kamieni, które należy układać bardzo starannie.

Ogólne pojęcie o systemach odbudowy cienkich pokładów węgla z podsadzką.

Systemy odbudowy cienkich pokładów z podsadzką tem się różnią od innych, że nie wymagają prawie żadnych robót przygotowawczych. Gdy pokład węgla został przecięty przecznicami ograniczającemi piętro, prowadzą od każdej z przecznic, w obydwie strony, chodniki podłużne, które łączą z sobą za pomocą pochylni.

Jak tylko pochylnia łącząca chodniki dolny i górny, zostanie przeprowadzoną, roboty przygotowawcze już są skończone i można przystąpić do właściwej odbudowy pokładu. Odbudowę zaczynają od pochylni. Jeżeli mający się odbudowywać pokład przecina szyb, lub zalega około samego szybu, w takim razie prowadzą dwie pochylnie, po jednej z każdej strony szybu i część pokładu zawartą między temi pochylniami, szerokość której wynosi od 30 do 50 m., pozostawiają niewyjętą, jako filar oporowy dla zabezpieczenia szybu. Chodniki, górny i dolny ciągle przedłużają, a wszystek węgiel, z całej przestrzeni pokładu, zawartej między tymi chodnikami, wyjmują, zapełniając pozostające się po wyjęciu węgla wyrobiska, skałami płonnemi.

Górnictwo.

W ten sposób prowadzą roboty we wszystkich cienkich pokładach węgla, odbudowa których odbywa się z podsadzką, niewielkie zaś różnice między oddzielnymi systemami odbudowy, zależące tylko od wielkości kąta nachylenia danego pokładu, polegają na różnicach w rozmieszczeniu przodków i kierunku, w jakim się te przodki posuwają.

Wogóle wszystkie cienkie pokłady rozdzielają na 3 grupy, które się odbudowują trzema różnymi sposobami:

1)    pokłady z upadem od 0" do 30°;

2)    pokłady z upadem od 30 do 60° — i

3)    pokłady z upadem większym aniżeli 60°.

Pierwszą grupę odbudowują za pomocą systemu szerokich przodków, posuwającymi się to kierunku wzniesienia pokładu, drugą za pomocą systemu szerokich przodków, posuwających się w kierunku rozciągłości pokładu i trzecią za pomocą systemu odbudowy schodo-tuej io stropie.

Odbudowa szerokimi przodkami, posuwającymi się w kierunku wzniesienia pokładu.

§§g

Fig. 361.

Od pochylni łączącej chodniki piętrowe prowadzą dalej chodnik dolny, mający służyć jako główny chodnik przewozowy, a ponieważ, przy prowadzeniu tego chodnika, potrzeba przybierać stropu lub spągu, więc, aby nie wydawać urabianej skały na powierzchnię ziemi, wyznaczają przodek takiej szerokości, aby w wyrobisko pozostałe po wyjęciu węgla, można było pomieścić całą ilość skały, jaka się otrzymuje przy pędzeniu chodnika. Węgiel urabiają w ciągu dnia, posuwając się przodkiem w kierunku rozciągłości pokładu, a nocna zmiana robotników przybiera stropu lub spągu i otrzymaną przy tern skałą podsadza wyrobisko, pozostawiając tylko taką przestrzeń, jaka jest niezbędną do przewozu wózków. Podsadzkę lepiej robić po obu bokach chodnika (fig. 361), bo wtedy strop osiada bardziej prawidłowo i ciśnienie jego rozdziela się równomiernie na obie nogi od drzwi.

Gdy przodek chodnika posunął się na pewną odległość od pochylni, węgiel zaczynają urabiać w boku chodnika. Pierwszy przodek wyznaczają, zaczynając od pochylni, na przestrzeni 15 lub 20 m. wzdłuż chodnika i urabiają w nim węgiel, posuwając się w górę, w kierunku wzniesienia pokładu. Następnie, gdy chodnik ujdzie na kilkanaście metrów dalej, wyznaczają drugi taki sam przodek, a potem trzeci, 4-ty i t. d., posuwając się tymi wszystkimi przodkami w górę, w kierunku wzniesienia pokładu, aż póki każdy z przodków nie dojdzie do poziomu górnego chodnika, ograniczającego piętro. Tym sposobem przodki tworzą ustępy, mające kształt szerokich, poziomo ułożonych schodów.

jir

mmmm

■h

mmwkwt

ąditM

3 §H§ü

11

mli

ri

Fig. 3S2.

Figura 362 przedstawia plan odbudowy, szerokimi przodkami posuwającymi się w kierunku wzniesienia pokładu, a przodek chodnika głównego, posuwający się w kierunku rozciągłości po-kłabu; p przodki posuwające się w kierunku wzniesienia pokładu; c pochylnie łączące przodki z chodnikiem przewozowym; m chodnik główny przewozowy; w chodnik powietrzny.

Węgiel urabia tylko dzienna zmiana robotników, nocna pędzi chodniki i podsadza wyrobiska. Szerokość przodków zależy od wytrzymałości stropu, a jak zobaczymy dalej i od ilości kamienia, jaką się otrzymuje pobocznie przy urabianiu węgla.

W północnej Francyi i w Belgii, gdzie ten system odbudowy jest powszechnie przyjętym, szerokość przodków wynosi od 12 do

20 met. W Belgii każdy przodek obsadzają taką ilością górników, aby szerokość pola roboczego dla każdego z nich wynosiła od 2 do 3 met. We Francyi przeciwnie, każdemu górnikowi dają część przodka od 4 do 5 met. szeroką.

Przodki starają, się wyznaczać w ten sposób, aby płaszczyzna przodka była równoległą do płaszczyzn łupliwości pokładu węgla.

Dostawa ivęgla od przodka do chodnika przewozoivego. Urobiony węgiel dostawiają do chodnika przewozowego po pochylniach idących od każdego z przodków. W każdej pochylni jest ułożona kolejka.

gśffi

WIŁ

;fH

Fig. B63.

Jeżeli upad pokładu jest mniejszym od 10°, wózki opuszczają sami robotnicy, zahamowawszy jedno lub dwa koła. Przy upadzie dochodzącym do KP, na wierzchołku pochylni umocowują koło z hamulcem i wózki opuszczają na linie w ten sposób, aby wózek pełny opuszczając się, podnosił swoim ciężarem wózek próżny (fig. 363).

Od przodka do miejsca gdzie odbywa się ładowanie wózków, węgiel zgarniają łopatami. Ten sposób dostawy węgls, do pochylni jest bardzo kosztownym, może być więc stosowanym tylko wtedy, jeżeli szerokość przodka nie przenosi kilkunastu metrów. Dla ułatwienia roboty, przodki starają się ograniczać dwiema płaszczyznami tworzącemi kąt rozwarty (fig. 364), tak, aby zgarniany węgiel zsuwał się po pochyłości. Przy takim jednak kształcie przodka, podrąbywanie węgla bardzo się utrudnia, a prócz tego podobny

kształt jest możebnym tylko przy pewnym kierunku płaszczyzn

łupliwości.

W miarę jak przodki się posuwają, pochylnie stają się coraz dłuższe, wskutek czego utrzymanie ich coraz kosztowniejsze, aby więc zmniejszyć koszty ich utrzymania, przodki rozdzielają na grupy i dla każdej grupy przodków przeprowadzają chodnik pośredni,

a od niego jedną pochylnię do chodni- ___

ka głównego, wspólną dla całej grupy i 1 przodków. Wszystkie zaś pochylnie po-niżej chodnika pośredniego podsadzają (fig. 365).    EWO®

Üf

W pokładach zalegających bardzo * prawidłowo, przodki wyznaczają w kierunku przekątnich i łączą je z chodnikiem głównym, chodnikami przekątnemi (fig. 366), przyczem każdy chodnik przekątni bierze swój początek w najniższej części przod-

Fig 364.

iii

lilii

■HI

um

s^v. o

Fig. 365.

ka, przez co zgarnianie węgla do miejsca gdzie on się ładuje w wózki bardzo się ułatwia.

Nareszcie, jeżeli strop jest bardzo wytrzymałym i bez obawy może być obnażonym na znacznej przestrzeni, w takim razie, wszystkie przodki wyznaczają w jednej płaszczyźnie, tworząc, właściwie mówiąc, jeden bardzo szeroki przodek (fig. 367). Wtedy od-

budowa odbywa się w najbardziej sprzyjających warunkach, bo podrąbywanie węgla może być wykonywane sposobem maszynowym, za pomocą wcinaczy, któreśmy opisali wyżej (str. 151, fig. 198). Takie jednak wyjątkowo dobre warunki zalegania zdarzają się dosyć

/'ź

ó^lpS

<-

■ \ 'VA''*' ‘ i ■S-.’ïr,'

fit À

*>• ■; :r;

Fig. 366.

rzadko, posiada je dużo pokładów węgla w Anglii i niektóre pokłady w Westfalii, ale niema ich nigdzie więcej w Europie.

Wielką niedogodnością przodków posuwających się w kierunku przekątnich jest to, że w razie najmniejszej zmiany w kącie na-

W,

gsBeassa

.7

1ÜI

IlIllS

_________________

Fig. 367.

chylenia pokładu, upad wszystkich chodników przekątnich raptownie się zmienia i dla wyrównania go potrzeba zmienić kierunek chodników, a to sprowadza wielkie zamieszanie w robotach.

Podsadzanie. Podsadzanie pozostających się po wyjęcih węgla wyrobisk, wykonywa nocna zmiana robotników. Materyał dla

podsadzki, jak wyżej wspomnieliśmy, otrzymuje się przy pędzeniu chodników, a także i z przerostów bardzo często znajdujących się w pokładach węgla.

Jeżeli pokład ma przerost, w którym robi się wrąb, górnicy podrąbujący węgiel rzucają za siebie urobioną skałę, a ich pomocnicy zgarniają takową i przerzucają dalej w podsadzkę. Z grubych zaś kawałków, skały, jakie się otrzymują przy pędzeniu chodników i pochylni, układają ściany wzdłuż tych samych chodników i pochylni. Jeżeli chodnik główny przewozowy pierwotnie otrzymuje mniejsze wymiary, a następnie, gdy podsadzka osiądzie, zostaje rozszerzonym, w takim razie skałami otrzymywanemi przy tern rozszerzaniu, jak również i skałami otrzymywanemi przy wszelkiego rodzaju naprawach chodników, podsadzają stare pochylnie i stare chodniki pośrednie, które już nie są potrzebne.

3»

BjBBSa

lii.

Fig. 368.

Szerokość 'przodków. Szerokość przodków powinna być tak wyznaczoną, aby cała ilość kamienia, jaka się otrzymuje z danego przodka i pochylni od niego idącej, mogła być pomieszczoną w po-zostającem się po wyjęciu węgla wyrobisku. Im więc pokład jest cieńszym, tern szerokość przodka, a więc i odległość między pochylniami, musi być większą.

Przy obliczaniu szerokości przodków wogóle przyjmują, że jednym metrem sześciennym skały zawartej w pokładzie, można podsadzić 4 metry sześcienne wyrobiska !). Jeżeli więc pokład jest 0,7 met. gruby, a chodnik w nim prowadzony ma być 2 met. wysoki i 1,80 met. szeroki, to szerokość, jaką musi mieć przodek, aby w pozostałe po nim wyrobisko można było pomieścić całą ilość kamienia, otrzymanego z chodnika, znajdziemy za pomocą następującego wyliczenia (fig. 368).

Z jednego metra długości chodnika otrzymuje się kamienia [(2,00 X 1,80) — (1,80 X 0,70)] 1 = 2,34 m³, tą ilością kamienia można podsadzić

2,34 X 4 = 9,36 m³.

0 Dane te stosują się tylko do cienkich pokładów, w pokładach grubych podsadzki wychodzi daleko więcej.

Szerokość więc przodka powinna być:

9,36

0,7

= 13,37 met.

Jest to najmniejsza szerokość, jaką przodek mieć musi; zwykle jednak przodki robią szersze, bo oprócz kamienia z chodnika, materyał dla podsadzki otrzymuje się jeszcze przy wszelkiego rodzaju naprawach dróg i chodników, przy przechodzeniu uskoków, przy prowadzeniu robót przygotowawczych i t. p.

Jeżeli pokład zawiera przerost miękkiego łupku, w którym robią wrąb, w takim razie szerokość przodka musi być większą o całą ilość kamienia, jaka się otrzymuje z przerostu. Ponieważ zaś miał miękkiego łupku, jaki się otrzymuje z wrębu, zajmuje w podsadzce daleko mniej miejsca od kamienia w grubych kawałach, otrzymywanego przy pędzeniu chodników, należy więc przyjmować, że miękki łupek z wrębu zajmie w podsadzce tylko dwa razy większą objętość od tej, jaką zajmował w samym pokładzie. Jeżeli więc grubość przerostów równa się grubości węgla, to już tylko sam kamień z przerostów będzie dostatecznym do całkowitego podsadzenia wyrobiska. Cała więc ilość kamienia, otrzymanego z chodników, musi być użytą na podsadzkę wyrobisk w innych grubszych pokładach, albo też musi być wywiezioną na powierzchnię ziemi. Wypadki jednak, aby grubość węgla była równą grubości przerostów są dosyć rzadkie, zwykle węgiel jest znacznie grubszym, a wtedy można jeszcze wyznaczyć taką szerokość przodków, że cała ilość kamienia, otrzymanego pobocznie, da się pomieścić w podsadzce.

Jako przykład weźmy pokład węgla 0,70 met. gruby z przerostem 0,30 met. i wyznaczmy dla takiego pokładu szerokość przodków posuwających się w kierunku wzniesienia.

Kamień z przerostu, grubość którego wynosi 0,30 met., zapełni wyrobisko na wysokość 0,60 met., pozostanie więc do zapełnienia kamieniem z pochylni część wyrobiska mająca 0,40 m. wysokości.

Z każdego metra długości pochylni o wymiarach 1,8 X 1,8 m. otrzymuje się kamienia

[(1,8 X 1,8) — (1,8 X 0,7)] 1 = 1,98 met. sześć., tym kamieniem można podsadzić

1,98 X 4 = 7,92 met. sześć, wyrobiska,

= 19,80 metrów.

najmniejsza, więc szerokość przodka musi być: 7,92

0,4

Pokłady bardzo cienkie, mające przerost dla wrębu, dostarczają, przy ich odbudowie, tak wiele kamienia, że pochylniom sta-

f/:

;Wlt>

■ ..

Fig 369.

te

51%

WwM

Fig. 370.

rają się dawać jak najmniejszą wysokość. Zbyt jednak nizkie pochylnie, przy swej ciasnocie, przedstawiają bardzo wiele niedogodności. Wózki, wskutek częstych uderzeń, ciągle się psują, a strop czasami tak nizko się opuszcza, że wózek pod kapą zmieścić się nie może. W podobnych więc wypadkach, piętro musi być powtórnie przybrane, a przez cały czas, jakiego | wymaga naprawa, robota w przodku się zatrzymuje. Z tych względów, tam gdzie upad pokładu dochodzi do 20° i więcej, w pychylniach zamiast kolejki układają żłoby z blach żelaznych, po których węgiel zsuwają do chodnika przewozowego. Blachy dla żłobów mają V/₂ mm. grubości, 1 m. długości i 1,20 m. szerokości. Boki odginają pod kątem prostym, tak że żłób ma 60 ctm. szerokości i 30 ctm. wysokości. Na każdym rogu przebijają po 2 niewielkie otwory, które służą do łączenia z sobą oddzielnych arkuszy blach. Przez otwory dwóch nałożonych jedna na drugą blach, przekładają kawałek drutu ze starej liny, końce którego związują na zewnętrznej stronie żłobu (fig. 369 i 370). W jednej połowie po-

chylni układają żłób, a druga połowa służy jako chodnik drogowy dla robotników. Ponieważ wózki nie chodzą już w takich pochylniach, a zatem wysokość ich może być znacznie mniejszą.

W miejscu gdzie żłób dochodzi do chodnika przewozowego, wycinają w spągu niewielkie wgłębienie dla wózka, tak aby ładowanie mogło się odbywać automatycznie (fig. 371 i 372).

Odbudowa szerokimi przodkami, posuwającymi się w kierunku rozciągłości pokładu.

Odbudowa przodkami posuwającymi się w kierunku wzniesienia pokładu, nie może być stosowaną przy znaczniejszym upadzie pokładu, ponieważ podrąbywanie węgla staje się dla górnika bardzo uciążliwem, a co ważniejsze i bardzo niebezpiecznem. Prócz tego, urobiony węgiel, zsuwając się po spągu, mięsza się z pod-

ill

ira

rm

K\

Fig. 371.

Fig. 372.

sadzką i bardzo się zanieczyszcza. Jeżeli więc tylko pokład ma taki upad, że węgiel zaczyna się zsuwać po spągu swoim własnym ciężarem, co następuje już przy kącie nachylenia większym aniżeli 30°, w takim razie należy go odbudowywać przodkami, posuwającymi się w kierunku rozciągłości pokładu.

Ten system odbudowy tern tylko różni się od poprzedzającego, że przodki są rozłożone równolegle do linii upadu pokładu, a przy urabianiu węgla płaszczyzna przodka posuwa się w kierunku rozciągłości pokładu.

Przy odbudowie podług tego systemu część pokładu, zawartą między dolnym i górnym chodnikami piętrowymi, rozdzielają na kilka szerokich przodków, tworzących ustępy, a w dolnej części każdego przodka prowadzą chodnik pośredni, służący do przewozu węgla z danego przodka, i łączący się z chodnikiem głównym za pomocą pochylni. Tego rodzaju odbudowa przedstawioną jest na

figurze 373, gdzie literą pp oznaczone są przodki; a chodnik główny; b chodnik górny powietrzny; c chodniki pośrednie; m pochylnie, łączące te chodniki z chodnikiem głównym. Szerokość pola roboczego dla każdego górnika wynosi od 2 do 5 i więcej metrów. Górnicy pracujący w przodku są rozmieszczeni w ten sposób, że jeden znajduje się nad drugim, a urabiany przez nich węgiel zsuwa się po spągu własnym ciężarem do chodnika pośredniego, przeprowadzonego w dolnej części przodka.

Przodki posuwające się w kierunku rozciągłości mogą być znacznie szersze aniżeli przodki posuwające się w kierunku wzniesienia. Dla tych ostatnich, jest pewna granica szerokości, której przekraczać nie można, ponieważ zgarnianie węgla, które się odbywa w kierunku poziomym, jest tern kosztowniejsze, im szerokość przodka jest większą.

W przodkach zaś posuwających się w kierunku rozciągłości pokładu, węgiel zsuwa się po spągu swoim własnym , ciężarem, można więc przodkom dawać, jeżeli tylko na to pozwala wytrzymałość stropu, od 30 do 50 a nawet i do 60 metrów szerokości.

Fig. 373.

Szerokość przodków w tym razie zależy tylko od wytrzymałości stropu i od ilości kamienia jaka się otrzymuje pobocznie przy urabianiu węgla.

Ponieważ węgiel zsuwa się po spągu własnym ciężarem, dostawa go do chodnika przewozowego nie pociąga za sobą żadnych kosztów. Przy mniejszym jednak upadzie w każdym przodku musi być zajętych jeden, dwóch lub trzech robotników, którzy zgarniają urabiany węgiel. Jeżeli zaś upad jest tak znaczny, że węgiel zanadto prędko się zsuwa, w takim razie zakładają w poprzek przodka deski, które go zatrzymują.

Dla ułatwienia ładowania wózków, chodniki należy wycinać w spągu i wtedy wózki napełniają się automatycznie (fig. 350,

str. 300).

Podsadzanie wyrobisk odbywa się zupełnie w ten sam sposób jak i przy systemie odbudowy przodkami posuwającymi się w kierunku wzniesienia. Z większych kamieni układają ściany wzdłuż

chodników, a całą przestrzeń między temi ścianami zapełniają miałem i okruchami.

System odbudowy przodkami posuwającymi się w kierunku rozciągłości pokładu, przeważnie zastosowywa się do pokładów bardziej stromych, kąt nachylenia których jest większym od 3Q'\ chociaż z równą korzyścią może być zastosowanym i do pokładów z bardzo małym upadem i jeżeli tylko płaszczyzny łupliwości danego pokładu idą równolegle do linii upadu, to jakkolwiek małym byłby kąt nachylenia, pokład musi już być odbudowywanym przodkami posuwającymi się w kierunku rozciągłości. Również nie mogą być odbudowywane przodkami posuwającymi się w kierunku wzniesienia, pokłady zalegające nieregularnie, kąt nachylenia których często się zmienia, bo wszelka zmiana w kącie nachylenia powoduje przy tym systemie odbudowy wielkie zamieszanie w robotach. Widzimy więc, że zastosowanie jednego lub drugiego systemu odbudowy zależy nietylko od kąta nachylenia, ale jeszcze od kierunku płaszczyzn łupliwości i od prawidłowości zalegania danego pokładu.

Nareszcie, na wybór systemu odbudowy bardzo znaczny ma wpływ własność wydzielania gazów wybuchających, jaką posiadają niektóre pokłady węgla. W pokładach wydzielających gazy wybuchające. odbudowa przodkami posuwającemi sie w kierunku wzniesienia, nie powinna być stosowaną, ponieważ wydzielające się gazy, jako lżejsze od powietrza zajmują górne części wyrobiska, nagromadzają się więc w tych właśnie miejscach, w których się znajdują pracujący górnicy.

Odbudowa schodowa w stropie.

Odbudowa szerokimi przodkami, posuwającymi się w kierunku rozciągłości pokładu, możebną jest tylko przy takiem nachyleniu pokładu, przy którem górnicy pracujący w przodku mogą siedzieć na spągu jeden obok drugiego, bo wtedy urobiony przez nich węgiel zsuwa się po spągu własnym ciężarem, nie przeszkadzając robocie. Gdybyśmy sobie jednak wyobrazili, że pokład przedstawiony na figurze 373 jest prawie pionowy, to jest że kąt jego nachylenia wynosi około 80°, w takim razie robotnicy pracujący w przodku nie mogliby już siedzieć na spągu, lecz musieliby być rozmieszczeni jeden nad drugim, na pomostach umyślnie w tym celu urządzonych. Oczywiście, że wtedy węgiel urabiany przez

górnika pracującego w wierzchniej części przodka, spadałby na głowę górnikowi pracującemu w niżej leżącej części przodka, i robota w podobnych warunkach byłaby niemożebną. Gdy więc kąt nachylenia pokładu dochodzi do 60°, odbudowa szerokimi przodkami nie może mieć miejsca i wtedy zastosowują odbudowę schodową w stropie, nazwaną jeszcze odbudową schodową odwrotną.

Roboty przy odbudowie schodowej prowadzą następującym sposobem: przypuśćmy, że a (fig. 374) przedstawia chodnik dolny (główny) ograniczający piętro; b pochylnię łączącą chodniki dolny z górnym, c część pokładu mającą się odbudowywać. Gdy chodnik główny a posunął się naprzód na pewną odległość, wyznaczają w boku pochylni &, bezpośrednio nad chodnikiem głównym, pierwszy przodek od 2 do 2,4 metr. szeroki (a raczej wysoki, ponieważ pokład jest prawie pionowy), w którym górnik urabia węgiel, posuwając się w kierunku rozciągłości pokładu. Gdy ten przodek posunie się na kilka metrów naprzód, bezpośrednio nad przodkiem 1 wyznaczają przodek 2, takiej samej wysokości jak i pierwszy, w którym drugi górnik urabiając węgiel posuwa się w ślad za pierwszym. Następnie wyznaczają przodek 3 i 4 i t. d. póki nie dojdą do poziomu chodnika górnego ograniczającego piętro. Tym sposobem cała robota przyjmuje kształt schodów ułożonych naodwrót w piętrze wyrobiska (fig. 375), wskutek czego ten system otrzymał nazwę odbudowy schodowej w stropie albo odbudo-wy schodowej odwrotnej.

cvTl ^

Fig. 374.

<-

i-r

i-i

Fig. 375.

W każdym przodku pracuje tylko jeden górnik. Górnicy pomieszczają się na pomostach, ułożonych na rozporach, wpędzonych

między strop i spąg. Wysokość każdego przodka (ustępu) od 2 do 4 met., a odległość między ustępami od 3 do 5 m.

Węgiel w każdym przodku jest dobrze obnażonym, a więc urabianie go nie przedstawia wielkich trudności i prędkość, z jaką się przodki posuwają, jest zwykle większą aniżeli przy systemie szerokimi przodkami.

W miarę jak węgiel wyjmują, pozostałe po jego wyjęciu wyrobisko zapełniają skałami płonnemi. Podsadzkę układają na fe-lach, pokrywających kapy, umocowane w piętrze chodnika dolnego. Na samych felacli układają grubsze kawałki skały, pozostałą zaś przestrzeń zapełniają okruchami. Wyrobiska muszą być szczelnie

m

mm]

o"

gzT

EI3

mmmm

mi

ii-

Fig. 376.

podsadzone, w przeciwnym bowiem razie ciśnienie, jakie podsadzka wywiera na obudowę chodnika, a więc i koszty jej naprawy, znacznie wzrastają. Prócz tego pozostawienie w podsadzce pustych niczem nie założonych przestrzeni powoduje znaczną stratę węgla. Ciśnienie podsadzki na obudowę jest tern większe, im większą jest grubość pokładu i kąt jego nachylenia.

Na figurze 375 podsadzka tworzy schody ograniczone ścianami równoległemi do płaszczyzny przodków. Ten sposób roboty jest dobry lecz bardzo kosztowny, bo w każdym ustępie musi być ułożonym mur z grubych kamieni, na wyprowadzenie którego potrzeba w każdym przodku przynajmniej jednego, a przy wyższych ustępach i dwóch robotników dziennie. Dla zmniejszenia więc kosztów bardzo często podsadzkę układają w postaci skarpy, nachylenie której jest równoległe do średniej linii schodów tworzących przodki (fig. 376), w tym razie robota jest daleko łatwiejszą, bo wózki z podsadzką wypróżniają na górnym chodniku i podsadzka zsuwa się po pochyłości swoim własnym ciężarem. Ręcznie zaś podsadzają tylko wyrobiska pozostałe po wyjęciu węgla w dwóch lub trzech pierwszych przodkach, starając się, aby przestrzeń nad samym chodnikiem była dobrze wypełnioną.

Skałę zbywającą po podsadzeniu pierwszych od dołu ustępów, podnoszą do poziomu chodnika górnego na pochylni, za pomocą windy ręcznej, albo też, co jest jeszcze lepiej, za pomocą windy działającej elektrycznością lub zgęszczonem powietrzem. W miarę zaś jak przodki postępują, pochylnię podsadzają, a na jej miejsce robią nową leżącą bliżej przodków.

i.s

SB®

Fig. 377.

Dla dostawy węgla od przodków do chodnika przewozowego służą pochylnie, a właściwie kominy pozostawiane w takiej odległości jeden od drugiego, aby na każde 2 przodki był jeden komin (fig. 377). Kominy te obudowują zupełnie tak sarno jak szyby, oprawą drzewną z wieńców, które układają w odległości od jednego do dwóch metrów jeden od drugiego. Wieńce, na zewnątrz, z dwóch boków, od strony podsadzki, pokrywają felami, które nie dozwalają podsadzce przedostawać się do wnętrza kominów. Wewnątrz zaś kominy, dla ułatwienia zsuwania się węgla, wyściełają deskami (fig 377). Dla tej samej przyczyny komin powinien być ku dołowi szerszy, a ku górze węższy.

U dołu w piętrze chodnika przewozowego kominy są zakończone żłobami zakrywającymi się za pomocą klap na zawiasach. Gdy wózek podejdzie pod komin, klapę otwierają i węgiel wysypuje się do wózka. Żłoby, jakimi się kończą kominy, umieszczają w spągu pokładu, aby nie tamowały przejścia w chodniku.

Kominy powinny być zawsze wypełnione węglem do wierzchu, inaczej przedstawiałyby duże niebezpieczeństwo dla robotników zmuszonych chodzić po podsadzce. Prócz tego węgiel, spadając ze znaczniejszej wysokości, bardzoby się kruszył. Nareszcie niewypełnione całkowicie węglem kominy powodują znaczną stratę powietrza, przez co bardzo się utrudnia przewietrzanie przodków.

Kominy, szczególnie jeżeli są wysokie, przedstawiają wiele niedogodności, bo grube kawały węgla często układają się w nich w ten sposób, że tworzą jakby sklepienie, które tamuje zsuwanie się wyżej leżącego węgla. W podobnych wypadkach należy je przeczyszczać za pomocą sztab żelaznych, wprowadzonych od dołu, a jeżeli to nie pomaga, doświadczony górnik wchodzi do komina, zasłaniając się od uderzeń spadającego węgla, tarczą z desek, którą posuwa przed sobą. Ta jednak robota jest bardzo niebezpieczną, dlatego też w podobnych wypadkach lepiej jest nierobie oszczędności i wypróżnić komin od góry.

/■ -

kV

ZA

uijUL

Fig. 378.

W skałach mniej wytrzymałych, kominy często bywają ściśnięte, lub skręcone i przez to masa węgla się traci.

Tych wszystkich niedogodności można uniknąć, układając podsadzkę w ten sposób, aby tworzyła pochyłą skarpę i wtedy zostawiają pod drugim lub trzecim przodkiem tylko jeden nizki komin, do którego węgiel zsuwa się po skarpie ze wszystkich wyżej leżących przodków (fig. 376).

Ten sposób jest bardzo dogodny, jedno mu tylko można zarzucić, że węgiel bardzo się zanieczyszcza, a prócz tego dużo się go traci w podsadzce. Dla zaradzenia temu, pod przodkami, w pewnej odległości nad podsadzką, naściełają na rozporkach, którymi jest obudowane wyrobisko, pomost z desek ułożonych równolegle do skarpy podsadzki (fig. 378). Pochyłość pomostu powinna być taką, aby się węgiel zsuwał po nim własnym ciężarem, ale niezbyt szybko. Pomost przenoszą codziennie lub co drugi dzień, w miarę tego jak przodki się posuwają. Przy takiem urządzeniu wyrobisko można podsadzać jednocześnie z urabianiem węgla, co jest bardzo do-godnem. Wózki z podsadzką wywracają na górnym chodniku i podsadzka stacza się po skarpie, poniżej pomostu, nie mięszając się z węglem i nie przeszkadzając robocie górników. Koszty urządzenia pomostu całkowicie się okupują oszczędnością na obudowie kominów, wysokość których wtedy znacznie się zmniejsza. Prócz tego otrzymuje się jeszcze znaczną oszczędność wskutek zmniej-

"i*

ąSiSjH;

:ć.

Vi

‘m

Fig. 379.

szenia ilości rąk roboczych przy układaniu podsadzki. Ten jednak sposób może być zastosowanym tylko w pokładach zalegających prawidłowo.

Jeżeli pokład jest rozdzielony na piętra mające od 50 do 00 met. wysokości, dostawa węgla od przodków do chodnika przewozowego, a także i podsadzka wyrobiska przedstawia duże trudności, w takim więc razie lepiej jest przodki rozdzielić na grupy (fig. 379) i dla każdej grupy przeprowadzić chodnik pośredni, łączący się z chodnikiem głównym za pomocą komina, lub za pomocą pochylni.

Odbudowa grubych pokładów węgla.

Glrubemi pokładami przyjęto nazywać takie, miąższość których przewyższa 3 metry. Takie pokłady występują u nas w Dą-

Górnictwo.

browie i wogóle w zagłębiu polsko-szląskiem. W Dąbrowie pokład Reden ma od 5 do 18 metrów grubości (na Górnym Szląsku w grupie Sattel-Flötz pokłady mają od 3 do 9 metrów grubości). Głownem jednak miejscem zalegania grubych pokładów węgla są zagłębia środkowej Francyi, w których miąższość pokładów przechodzi 30 metrów.

Jeżeli pokład ma tylko od 3 do 7 a nawet jeszcze 8 met. grubości i jest poziomym, albo przynajmniej bardzo mało nachylonym, odbudowa jego, jak to zobaczymy dalej, przy opisaniu systemu filarowego, nie przedstawia żadnych szczególnych trudności, bo węgiel może być urabianym odrazu, na całej grubości pokładu i do pozostałego po jego wyjęciu wyrobiska niema potrzeby nigdy powracać. Gdy jednak grubość pokładu przenosi 8 met., wtedy wyjąć odrazu, jednym przodkiem, wszystek węgiel zawierający się między spągiem i stropem jest niepodobieństwem, potrzeba go więc urabiać stopniowo, oddzielnemi warstwami niewielkiej grubości, wracając po kilka razy do tych samych miejsc, z których węgiel już był urabianym. Tego rodzaju odbudowę można prowadzić tylko z podsadzką, inaczej bowiem roboty przedstawiałyby zbyt wielkie niebezpieczeństwo, dla usunięcia którego potrzebaby było pozostawiać w filarach oporowych przynajmniej połowę węgla zawierającego się w pokładzie, a często i znacznie więcej. Każdy więc pokład, grubość którego jest większą aniżeli 8 met., jeżeli tylko roboty mają być prowadzone prawidłowo, musi być odbudowywany z podsadzką.

Przy odbudowie pokładów znacznej grubości, wymiary wyrobisk pozostających się po wyjęciu węgla są znacznie większe aniżeli przy odbudowie pokładów cienkich, a więc i ciśnienie wywierane przez masy wyżej leżących skał jest także daleko większe. Ponieważ zaś, powracając po kilka razy do tych samych miejsc, z których węgiel był już urabianym, wypada prawie ciągle prowadzić roboty pod staremi wyrobiskami, lub w ich najbliższem sąsiedztwie, jest się więc stale narażonym na to niezmierne ciśnienie. Rezultatem zaś tego ciśnienia są nietylko obwały, od których do pewnego stopnia można się jeszcze uchronić, urządzając odpowiednią obudowę, ale i miażdżenie się węgla, w następstwie którego węgiel się zagrzewa i zaczyna wydzielać szkodliwe dla zdrowia ludzkiego gazy, a bardzo często powstają i pożary. To też prawie we wszystkich kopalniach, w których prowadzi się odbudowa grubych pokładów węgla, są miejsca niedostępne odgrodzone tamami.

Materyał do podsadzki. Przy odbudowie pokładów grubych chodniki prowadzą się wyłącznie w węglu, całą więc ilość kamienia niezbędną dla podsadzki, potrzeba opuszczać z powierzchni. Jako materyał dla podsadzki może być użytą każda skała, z wyjątkiem tylko skał mających własność samozapalania się, jak drobny węgiel i łupki bitumiczne. Własności jednak mineralogiczne podsadzki mogą mieć znaczny wpływ na koszty własne urabianego węgla,

Grima, jest dosyć dobrym materyałem dla podsadzki, bo zlewa się w masę jednorodną, ścisłą i całkowicie nieprzenikliwą dla wody i gazów, ma jednakże i wielkie niedostatki, bo nie może być używaną w stanie mokrym i zmarzniętym. Tam więc gdzie niema innego materyału oprócz gliny, podsadzka wyrobisk w ciągu zimowych miesięcy jest prawie że nie możliwą.

Mokra i zmarznięta glina, będąc wprowadzoną do kopalni, odmarza i robi się z niej ciastowata, czasami prawie nawpół płynna masa, która przy osiadaniu stropu zostaje prawie zupełnie wyciśniętą z wyrobiska. Nawet i sucha glina jest bardzo ściśliwą, wskutek czego w wyrobisku podsadzonem gliną strop osiada na 50, a czasami i na 75%. Prócz tego glina jest jeszcze niedogodną i pod tym względem, że stemple obudowy bardzo głęboko wciskają się w podsadzkę.

Piasek i żwir ma własności zupełnie odmienne od gliny, jest on nadzwyczaj mało ściśliwy, a więc strop wyrobiska osiada stosunkowo bardzo niewiele, ale podsadzka z piasku nie tworzy nigdy masy jednorodnej, wskutek czego jest zawsze przenikliwą dla wody i gazów.

Podsadzka z rozkruszonej masy skał twardych ma mniej więcej też same własności co podsadzka ze żwiru, podsadzka zaś z łupków gliniastych zajmuje środek między żwirem i gliną, jest więc najlepszą.

Wogóle materyał dla podsadzki powinien być dostatecznie sypkim, aby z łatwością mógł być zarzuconym we wszystkie szczeliny, a jednocześnie i dosyć gliniastym, aby pod ciśnieniem stropu mógł utworzyć mniej więcej jednorodną ścisłą masę.

Materyał dla podsadzki urabiają na powierzchni ziemi, zwykle w blizkości szybu i opuszczają w tych samych wozach, w których węgiel wychodzi z kopalni. Jeżeli odbudowywany pokład wychodzi na powierzchnię ziemi, to część jego około wychodni wyrabiają na odkrywkę, a otrzymywane przy tych robotach skały używają na podsadzkę. Opuszczanie podsadzki odbywa się albo za pomocą maszyny wyciągowej, albo też za pomocą oddzielnej windy parowej lub elektrycznej. Jako zasadę należy przyjąć, aby podsadzka w kopalni nie była podnoszoną z dołu do góry, lecz zawsze opuszczaną z góry na dół.

Odbudowę grubych pokładów węgla próbowano prowadzić czterema różnymi sposobami, a mianowicie: warstwami pochyłemi, równoległemi do płaszczyzn uławicenia pokładu; warstwami poziomem!, warstwami pionowemi i systemem z podrabianiem piętra. Dwa ostatnie jednak sposoby okazały się niepraktycznemi i dziś już wyszły z użycia.

'7-À

Eig. 380.

System odbudowy warstwami pochyłemi, równoległemi do płaszczyzn uławicenia.

Przy odbudowie warstwami pochyłemi, równoległemi do płaszczyzn uławicenia, piętro rozdzielają na podpiętra,mające około 8 metrów pochyłej wysokości w kierunku upadu i odbudowę zaczynają od najniższego, przyczem pokład węgla przyjmują jako złożony z kilku cienkich pokładów, zalegających jeden na drugim, które odbudowują po kolei, zaczynając od dolnego i podnosząc się na podsadzce.

Roboty prowadzą następującym sposobem: Na spągu pokła du pędzą, w odległości od 6 do 7 met., licząc'w kierunku nachylenia pokładu, dwa chodniki a b (fig. 380), z których dolny a służy

do przewozu węgla, a górny b do przewozu podsadzki. Chodniki te łączą z sobą chodnikami upadowymi, przeprowadzonymi w odległości od 25 do 40 met. jeden od drugiego, przyczem wysokość chodników upadowych powinna być równą grubości mającej się* odbudować pierwszej warstwy pokładu, to jest od 2 do 2,5 met. Następnie obydwa’ boki chodnika upadowego przyjmują jako przodki i zaczynają odbudowę pierwszej warstwy, wyjmując filar węgla zawarty między chodnikami a b, przyczem posuwają się przodkami w dwie przeciwne strony, w kierunku rozciągłości pokładu (fig. 381).

Urabiany węgiel, jeżeli kąt nachylenia pokładu jest znaczny, zsuwa się po spągu swoim własnym ciężarem, przy mniejszym upadzie zsuwają go robotnicy.

Obudowa wyrobiska jest taka sama jak przy odbudowie cienkich pokładów, z tą tylko różnicą, że pod stemple stawiane na podsadzce muszą być podkładane kawałki desek, lub krótkie legary. Urabianie węgla i odbudowę wyrobiska wykonywa dzienna zmiana robotników, podsadzkę nocna.

Fig. 381.

Całą ilość kamienia niezbędnego dla podsadzki opuszczają z powierzchni ziemi.

Podsadzanie odbywa się w ten sposób, że w odległości 1,5 lub 2 met. od przodka wznoszą mur z grubych kamieni, ułożonych na sucho, a przestrzeń pomiędzy tym murein i poprzedzającym zapełniają miałem i okruchami.

Wozy z podsadzką wypróżniają na górnym chodniku b, przyczem, zależnie od kąta nachylenia pokładu, podsadzka albo zsuwa się własnym ciężarem, albo też robotnik musi ją zgrzebywać.

Drugą i następne warstwy odbudowują zupełnie w ten sam sposób jak i pierwszą, przyjmując je za oddzielne pokłady.

Chodniki a i b przeprowadzone w pierwszej warstwie służą i przy odbudowie wszystkich warstw następnych, a dla połączenia przodków z tymi chodnikami pozostawiają w podsadzce orty c w odległości od 25 do 40 metr. jeden od drugiego (fig. 380). Węgiel urabiany w następnych warstwach przewożą chodnikiem r do orty a i do chodnika a. W miarę tego jak przodki dochodzą do następnych ort, chodniki r s podsadzają.

Odbudowę warstwy drugiej zaczynają nie czekając póki warstwa pierwsza będzie całkowicie wyrobioną. Jak tylko przodki pierwszej warstwy posuną się na kilkanaście metrów naprzód, czynają odbudowę warstwy 2-iej, a następnie i 3-ciej (fig. 382).

za-

W pokładach węgli łatwo samozapalającycli się, dla przyspieszenia odbudowy, część warstwy zawartej między dwoma sąsiednie-mi chodnikami upadowymi przecinają chodnikiem upadowym przeprowadzonym po środku i od tego chodnika urabiają węgiel dwoma przodkami posuwającymi się w strony przeciwne. Po wyjęciu wszystkich warstw w części pokładu zawartej między cliodni-

W""'

Fig. 382.

kami a i b, przystępują do odbudowy drugiej części pokładu, zawartej między chodnikami bin, (fig. 380), przy czem chodnik b służy do przewozu węgla, a chodnik n do przewozu podsadzki. Następnie urabiają trzecie piętro, potem 4-te i t. d., aż póki nie dojdą do górnego chodnika ograniczającego piętro.

W ten jednak sposób można tylko prowadzić roboty w pokładach mniejszej grubości, które mogą być podzielone na 2 i co najwyżej na 3 warstwy i przytem w pokładach, węgiel których nie ma własności łatwego samozapalania się. W pokładach znaczniejszej grubości, szczególnie zaś w pokładach, miał których łatwo się zapala, węgiel w górnej części pokładu mógłby popękać i rozkruszyć się wprzódy, aniżeli dolne części pokładu byłyby wyjęte, wskutek czego łatwo powstałby pożar. To też przy odbudowie pochyłemi warstwami grubszych pokładów, roboty należy zaczynać od góry i wyrabiać podpiętra, kolejno jedno za drugiem, opuszczając się ku dołowi. Prócz tego odbudowując pierwsze od góry piętro należy węgiel wyjąć w ten sposób, aby odbudowana i podsadzona część pokładu była ograniczona płaszczyzną pionową b c (fig. 383), inaczej węgiel w części pokładu a b c osiadając na podsadzce, rozkru-szyłby się i pożar byłby nieuniknionym. W tym celu odbudowę

pierwszego od góry podpiętra prowadzą następującym sposobem. Po wyjęciu węgla z pierwszej warstwy nad chodnikiem JV2 1 przeprowadzają chodnik Np 4 i wyjmują warstwę węgla zawartą między chodnikami 2 i 4. Następnie, po wyjęciu drugiej warstwy, przeprowadzają chodnik 5 i wyjmują warstwę węgla między chodnikami 3 i 5 i t. d., póki wszystek węgiel, z części pokładu ab c nie będzie wyjętym.

Sposób odbudowy warstwami równoległemi do płaszczyzn uławicenia jeszcze przed trzydziestu laty uważany był za najlepszy i nieomal za jedyny, który powinien być stosowanym zawsze, ile razy upad pokładu na to pozwala, to jest gdy nachylenie pokładu jest

%h

■:Æ

M....

WlÆ

§§

MA:

----- N Fig. 383.

mniejsze od 45°. Dziś jednak, po przeprowadzeniu całego szeregu doświadczeń, okazało się, że zalety jego przeceniono, niedostatków zaś, których z początku nie przewidywano, spostrzeżono bardzo wiele.

Zalety jego polegają na tern, że, korzystając z uławicenia, można wybrać dla wrębu najmiększą warstwę, przez co urabianie węgla może być bardzo ułatwionem.

W pokładach przerośniętych ławicą łupku, przerostu można nie wyjmować, pozostawiając go jako naturalną granicę, oddzielającą dwie kolejno po sobie odbudowywane warstwy.

Każdy z chodników służy dla dwóch następujących po sobie podpięter pokładu, a mianowicie górny chodnik dolnego podpiętra służy jako dolny chodnik przy odbudowie wyżej leżącego podpiętra.

Przy większym upadzie pokładu podsadzka wypada stosunkowo nie drogo, ponieważ kamień stacza się po spodku własnym ciężarem.

328 -

Niedostatki systemu odbudowy pochyłem i warstwami są następujące:

Grubość pokładów prawie nigdy nie bywa jednostajną, wskutek czego nietylko⁻ że ilość warstw w jednym i tym samym pokładzie nie wszędzie może być jednakową, ale jeszcze i wysokość wyrobiska w ostatniej warstwie bardzo często się zmienia.

Przy znaczniejszej grubości pokładu jest niepodobieństwem wyjmować węgiel w podpiętrach, zaczynając roboty od dołu i podnosząc się na podsadzce, ponieważ węgiel w górnych podpiętrach zostaje rozmiażdżonym wprzódy, aniżeli można zdążyć odbudować niżej leżące podpiętra, wskutek czego pożary są nieuniknione. W podobnym więc wypadku odbudowę należy zaczynać od góry, opuszczając się stopniowo ku dołowi, lecz wtedy odbudowa jest o wiele kosztowniejszą, ponieważ urabianie węgla pod świeżo zrobioną podsadzką, szczególnie przy większym kącie nachylenia, przedstawia znaczne trudności.

Przy odbudowie 2-iej i następnych warstw, jeżeli tylko kąt nachylenia pokładu dochodzi do 40°, podsadzka, która tworzy spodek wyrobiska, zaczyna się obsuwać. Jeżeli zaś pokład jest poziomy, lub prawie poziomy, wtedy orty, łączące warstwę będącą w odbudowie z chodnikiem przewozowym, wypadają za długie, co jest także bardzo niedogodnem i wtedy lepiej jest podpiętro ograniczać płaszczyznami pionowemi.

Obudowa wyrobiska pochyłego jest trudniejszą aniżeli poziomego, ponieważ stemple łatwo się wywracają. Można się więc obawiać przy odbudowie ostatnich warstw obwałów, które oprócz tego że przedstawiają niebezpieczeństwo dla robotników, mogą jeszcze wywołać pożary.

Węgiel, zsuwając się po spodku, mięsza się z podsadzką i bardzo zanieczyszcza.

Przy większym kącie nachylenia podkładu, położenie pracującego w przodku górnika jest niedogodne, bo on się ciągle ześlizguje, a to wpływa ujemnie na skuteczność jego pracy.

To są główne niedostatki systemu odbudowy pochyłem i warstwami. To też obecnie ten sposób zastosowuje się tylko dla odbudowy bardzo prawidłowo zalegających pokładów węgla, kąt nachylenia których jest mniejszy od 40°, a grubość nie przenosi 5 metrów

Odbudowa warstwami poziomemi.

System odbudowy warstwami poziomemi polega na tern, że mający się odbudowywać pokład dzielą na warstwy poziome od 2 do 2,5 metr. grube, które wyjmują zaczynając od dolnej i podnoszą się na podsadzce.

Kilka warstw leżących jedna na drugiej tworzą podpiętro, a 3 lub 4 podpiętra tworzą piętro. Podpiętra odbudowują kolejno, zaczynając od górnego i opuszczając się ku dołowi, a warstwy w każdem podpiętrze wyjmują zaczynając od dolnej i podnosząc się w górę na podsadzce.

TGnŁ

ÉÉË

wŚm

rn

■M

S-L

V,

ÆÊ

mm

’ vs."

tt

Ul

Ił

Fig. 384.

Na figurze 384 4 i fi oznaczają przecznice ograniczające piętro. Część pokładu zawarta między temi przecznicami podzieloną jest na podpiętra, a każde podpiętro na 5 warstw. AV pierwszym podpiętrze 3 warstwy są już wyjęte, czwarta w robocie; w drugiem jedna warstwa wyjęta, druga w robocie, w trzeciem odbudowa jeszcze nie zaczęta.

Od przecznic A i B przeprowadzają dwa chodniki główne, z których dolny służy do przewozu węgla, a górny do przewozu podsadzki. Chodniki te łączą pochylniami przeprowadzonemi w odległości od 100 do 200 met., rozdzielając tym sposobem całe pole kopalniane na oddzielne części, tak, że robota w jednej części prowadzi się niezależnie od robót w drugiej części.

Oddzielne warstwy przygotowują do odbudowy prowadząc w każdej z nich chodnik przewozowy poziomy. Chodnik ten, zależnie od grubości pokładu, wycinają albo po środku szerokości warstwy, to jest w kierunku osi pokładu, albo około spągu lub stropu. Jeżeli grubość pokładu jest taką, że szerokość warstwy wynosi nie mniej nad 20 met., chodnik prowadzą w środku szerokości warstwy, przy mniejszej grubości pokładu prowadzą go około stropu lub spągu.

Urabianie węgla w każdej z warstw odbywa się bardzo rozmaitymi sposobami, w zależności od własności samego węgla; wo-góle jednak wszystkie te sposoby można sprowadzić do trzech typów.

1. Jeżeli węgiel jest bardzo twardy, od chodnika przewozowego prowadzą orty a (fig. 385) od 6 do 8 metr. szerokie i 2,5 metr.

Hf

Fig. 385.

wysokie, oddalone od siebie na odległość od 24 do 32 metr., które idą do stropu lub spągu. W przodku każdego orta pracuje po 2-ch górników, a w miarę jak się te przodki posuwają, orty podsadzają, pozostawiając nie założonemi po bokach każdego z ortów tylko dwie drogi 1,30 met. szerokie, z których jedna służy dla wywozu węgla z przodka, a druga dla przywozu podsadzki.

Gdy pierwsze orty doprowadzone zostaną do stropu lub spągu pokładu, obok nich zaczynają drugie, następnie trzecie i t. d., póki filary między pierwszemi ortami nie będą zupełnie wybrane na całej przestrzeni warstwy.

W węglach bardzo twardych czasami bok ortu przyjmują za przodek, którym się posuwają w kierunku rozciągłości pokładu, do następnego ortu. Przodki wtedy są daleko szersze, urabianie więc węgla odbywa się łatwiej i prędzej. Jeżeli zaś węgiel łupie się z jednakową łatwością we wszystkich kierunkach, to lepiej jest orty prowadzić dalej jedna od drugiej i obydwa boki ortu przyjąć jako przodki i pędzić je w dwie przeciwne strony w kierunku rozciągłości pokładu.

2.    W pokładach węgla średniej twardości wysokość ortów zmniejszają do 2 m. a szerokość do 4 nr. i prowadzą je w odległości 20 metr., pozostawiając z bokn orta tylko jedną drogę, która służy do wywozu węgla i przywozu podsadzki (fig. 386).

3.    Nareszcie w pokładach zawierających węgiel słaby, pro-wrndzą orty 2 met. szerokie, oddalone od siebie o 16 met. (387), filary zaś pozostające się między ortami wyjmują przodkami mającemi

~__— — —

-- '

=" “

---~"=y

Fig. 386

Fig. 387.

od 2V₂ do 3 met. szerokości i posuwającemi się w kierunku rozciągłości pokładu.

czas

Jeżeli grubość pokładu jest tak znaczną, że szerokość warstwy wynosi 40 lub więcej metrów, w takim razie prowadzą w każdej warstwie niejeden, lecz dwa chodniki podłużne, jeden bliżej stropu, drugi bliżej spągu, a gdy grubość pokładu jest jeszcze większą, to liczbę chodników zwiększają do 3-ch, a czasami nawet i do 5-ciu lub 6-ciu, tak, aby każdy chodnik przypadał mniej więcej na 20 metr. szerokości warstwy. Postępują zaś w ten sposób dlatego, aby otrzymać jak największą produkcyę i na ile można zmniejszyć trwania odbudowy każdej warstwy, przez co znowu unika się konieczności odnawiania obudowy w chodnikach.

Raz przyjęta odległość między ortami powinna być ściśle zachowywaną, a ich kierunek wyznaczany za pomocą busoli.

figurach 388, 389 i 390. Figu-

Drugą warstwę przygotowują podczas odbudowy pierwszej, prowadząc w odpowiedniem miejscu chodnik przewozowy, który wycinają przybierając piętra podczas urabiania węgla w pierwszej warstwie. Chodnik ten powinien być zawsze przeprowadzonym cokolwiek w stronie od chodnika w pierwszej warstwie, tak aby te obydwa chodniki nigdy nie leżały w jednej płaszczyźnie pionowej. Cała robota jest przedstawioną na

ra 388 przedstawia plan; figura 389 przekrój pionowy po linii p p, a figura 390 przekrój poziomy po linii RR. ab (fig. 388) przodek w warstwie 1-ej, c chodnik przewozowy w warstwie pierwszej ar cl (fig. 389) chodnik przewozowy w warstwie drugiej, który wycinają popbierając stropu w odpo-wiedniem miejscu przodka a b. Węgiel

"P

f#

L-

Fig. 388.

jaki się otrzymuje przy pędzeniu tego chodnika spada w umyślnie pozostawioną w tym celu w podsadzce pustą przestrzeń m (fig. 388),

rr :

Wm

Mmmm

V :ÉÜ

X. r.

11

Fig. 390.

Fig. 389.

która następnie podsadza się w miarę tego jak przodek chodnika cl posuwa się naprzód.

Odbudowa ostatniej warstwy, leżącej bezpośrednio pod podsadzką, przedstawia pewne trudności, ponieważ przy najmniejszej nieostrożności, podsadzka górnego piętra może się osunąć i spowodować obwał. Dlatego też węgiel z ostatniej warstwy należy

wyjmować przy pomocy obudowy wbijanej. W tym celu górnik wyrabia między węglem i podsadzką górnego piętra, za pomocą łamu, szparę, w którą wbija deskę zaostrzoną na końcu. Jeżeli zaś szpara jest zanadto szeroką, tak że wpędzona w nią deska mogłaby się opuścić, to do czasu nim będzie podstawiona kapa, deskę podtrzymują, zabijając pod nią klin. W ten sposób wbijają deski jedna po drugiej, na całej powierzchni piętra w przodku.

Dla ułatwienia odbudowy ostatniej warstwy biorą dla podsadzki pierwszej warstwy każdego* podpiętra materyał gliniasty, aby pod ciśnieniem mógł się zlać i utworzyć jednolitą niesypką masę. Jeżeli zaś takiego materyału nie ma pod ręką, w takim razie, podsadzając wyrobiska w pierwszej warstwie, na spodku układają płaskie i szerokie kamienie, a dopiero na nich sypią miał i okruchy.

»US

Fig. 391.

Przy małym upadzie pokładu, każda z odbudowywanych warstw przedstawia, w przekroju pionowym, równoległobok z bardzo ostrymi kątami, z których górnikom nader jest trudno urabiać węgiel. W podobnych wypadkach, dla ułatwienia roboty, w każdej warstwie pozostawia się niewyjętym filar węgla b o przekroju trójkątnym (fig. 391), a wyjmuje się, w zamian za to, taki sam filar a, należący do wyżej leżącej warstwy na wysokość mniej więcej półtora metra. Filar zaś h wyjmują przy odbudowie następnej warstwy.

Zwykle węgiel urabia dzienna zmiana robotników, a podsadzkę uskutecznia nocna zmiana, chociaż obecnie, jak o tein będzie wspomniane dalej, starają się obydwie te roboty uskuteczniać jednocześnie.

Całą ilość skały potrzebnej dla podsadzki urabiają na powierzchni ziemi i opuszczają do kopalni w tych samych wózkach, które służą do przewozu węgla. Wyrobiska podsadzają w ten sposób, że w pewnej odległości od przodka w⁷znoszą mur z większych kamieni ułożonych na suclio, a następnie całą przestrzeń, między tym murem i murem wzniesionym poprzednio, zasypują miałem.

334 —

Wzdłuż chodników przewozowych także wznoszą mury, lecz grubsze i ułożone staranniej, zwykle na zaprawie z gliny, a jeżeli bez zaprawy, to w każdym razie szpary między oddzielnymi kamieniami zasypują piaskiem lub miałem. Mury te, wskutek ciśnienia z piętra i parcia podsadzki, nachylają się potem ku środkowi chodnika, należy więc je wznosić w ten sposób, aby górna część muru nie dotykała się do stempli podpierających kapy. Podsadzka przy odbudowie warstwami poziomemi, jest wogóle robotą kosztowną

1    dosyć trudną do uskutecznienia, ponieważ materyał dla podsadzki potrzeba podawać w wózkach do samych przodków, a całą robotę wykonywać ręcznie, zarzucając miał za pomocą łopaty we wszystkie szpary. Że zaś zapełnić w ten sposób wszystkie szczeliny jest bardzo trudno, zwykle więc w górnych częściach wyrobisk pozostają się puste, niczem nie założone przestrzenie, wskutek czego następuje później znaczne osiadanie podsadzki, dochodzące do 50% a czasami nawet i 75%.

Obudowa wyrobisk po największej części składa się tylko ze stempli i podkładek, a przy słabym węglu strop podtrzymują kapami, pod które podbijają stemple. Stemple ustawiają rzędami równoległymi do płaszczyzny przodka, w odległości 1,50 met. do

2    met. rzęd od rzędu w ten sposób, aby między rzędami można było ułożyć kolejkę niezbędną dla przewozu węgla i podsadzki. Pod stemple stawiane na podsadzce należy podkładać krótkie legary lub kawałki grubych desek.

W pokładach węgla mających własność samozapalania się, chodniki przewozowe prowadzą w skałach płonnych, w spągu lub w stropie, łącząc je z mającą się odbudowywać warstwą za pomocą przecznic przeprowadzonych w pewnych od siebie odległościach. Te przecznice dzielą odbudowującą się warstwę na oddzielne części w ten sposób, że w każdej z tych części roboty mogą być prowadzone niezależnie od robót w innych częściach. W razie więc jeżeli pożar wyniknie w którejkolwiek z nich, część ta z łatwością może być zupełnie izolowaną.

W ten sposób prowadzą roboty w kopalniach węgla w Creu-sot we Prancyi, gdzie każde podpiętro, mające 6 met. wysokości, dzielą na 3 warstwy, a dla każdego podpiętra prowadzą jeden chodnik w skałach płonnych, który łączą z pokładem węgla za pomocą przecznic wyciętych co każde 50 met. i który służy dla wszystkich 3-ch warstw.

Po wyjęciu węgla z 1-ej warstwy przybierają piętra w przecz-

nicy a (fig. 392) i otrzymaną skałą podsypują spodek przecznicy, zamieniając ją w pochylnię ó, która dochodzi do 2-ej warstwy.

Następnie, po wyjęciu drugiej warstwy, przybierają piętra w pochylni b i podsypują jej spodek w ten sposób, aby ona dochodziła do warstwy trzeciej, jak to wskazuje pochylnia c.

Zastosowanie tego rodzaju roboty dało w kopalni Creusot doskonałe rezultaty, całkowicie usuwając trudności, jakie przyczyniały pożary, koszty jednak odbudowy znacznie się powiększyły. To też obecnie liczbę chodników wyciętych w skałach płonnych znacznie zmniejszają, prowadząc ich tylko dwa, a mianowicie chodniki górny i dolny ograniczające piętro.

Grłówną i najczęstszą przyczyną pożarów były filary oporowe, jakie pozostawiano około chodników i pochylni, a także i zbyt po-

i.

Fig. 392.

wolne prowadzenie robót przy odbudowie każdej warstwy. Przekonano się, że jeżeli tylko roboty prowadzą się szybko, tak że czas trwania odbudowy każdej warstwy nie przewyższa 2 do 3-ch miesięcy, w takim razie pożary nie powstają nawet i w bardzo łatwo zapalających się węglach.

Wielki wpływ na powstawanie pożarów mają jeszcze własności materyału, jaki się używa do podsadzki i dokładność roboty. Jeżeli bowiem podsadzka jest mało ściśliwą, a jednocześnie i mało przenikliwą, węgiel w górnych warstwach daleko mniej się rozkrusza, przez co staje się nie tak łatwo zapalnym, szczególnie gdy podsadzka tworzy jednolitą masę nieprzenikliwą dla gazów.

Ilość warstw, na które rozdzielają podpiętro, a więc i wysokość podpięter, może być rozmaitą, w zależności od tego o ile urabiany węgiel ma własność samozapalania się. Pierwotnie, gdy obawa pożarów była wielką, najczęściej podpiętra rozdzielali tylko na

3 warstwy, potem liczbę icli stopniowo zwiększali do 8, a ostatnimi czasy próbowali podział na podpiętra zupełnie skasować, wyjmując oddzielnemi warstwami całą część pokładu zawartą między chodnikami dolnym i górnym (ograniczającemi piętro). Przyczem jednak zawsze robotę zaczynają od dolnej warstwy, podnosząc się w górę na podsadzce. Jest to bardzo ważne ulepszenie przy odbudowie warstwami poziomemi, ponieważ roboty prowadzone bezpośrednio pod podsadzką zawsze przedstawiają pewne niebezpieczeństwo, a obudowa ich jest bardzo kosztowną. Prócz tego stemple obudowy postawionej w wyżej leżącej warstwie, utraciwszy podstawę, ojmszczają się stopniowo do chodników przeprowadzonych w warstwie niżej leżącej i bardzo utrudniają roboty. Nareszcie węgiel z warstwy przylegającej do podsadzki jest zawsze przez nią mniej lub więcej zanieczyszczonym.

■d%

ijĄ

Ł»f

big. 393.

Na ile nam jednak wiadomo, próby jakie robiono w tym względzie nie dały dobrych rezultatów, bo zanim zdołano obudować całe piętro (nie rozdzielone na podpiętra) warstwami poziome-memi, zaczynając od dolnej, węgiel w górnej części piętra zagrzał się i powstał pożar.

Przystępując do odbudowy pokładu węgla warstwami poziomemi, przedewszystkiem należy wyjąć filar ABC (fig. 393) o przekroju trójkątnym w ten sposób, aby wyrobiona część pokładu była odciętą od części nienaruszonej, którą się pozostawia jako filar oporowy od powierzchni ziemi, w kierunku płaszczyzny pionowej BC\ inaczej filar ABC: przy osiadaniu podsadzki, mógłby się rozkru-szyć i spowodować pożar.

Wspomnieliśmy wyżej, że obecnie urabianie węgla i podsadzanie wyrobisk starają się wykonywać jednocześnie, przez co unikają podwójnego biegu wózków, jaki jest koniecznym jeżeli jedna z tycli robót wykonywa się w dzień a druga w nocy. Przy jedno-czesnem wykonywaniu obudwu tych robót, gdy opuszczony do przodka wózek z podsadzką zostanie wypróżnionym, nie podnoszą go próżnym, lecz napełniają węglem i naodwrót wózek z węglem wychodzący z kopalni nie wraca próżnym, lecz napełnionym podsadzką Ponieważ zaś na każde dwa wózki wydobytego węgla, potrzeba jest jeden wózek podsadzki, rachuba wózków jest bardzo łatwa i robota idzie bardzo prawidłowo.

Jednoczesne prowadzenie obudwu tych robót, przedstawia jeszcze tę wyższość, że robota odbywa się tylko w dzień, skuteczność zaś pracy robotnika przy urabianiu podsadzki na powierzchni ziemi jest daleko większą w ciągu dnia, aniżeli w nocy. Szczególnie zmniejsza się skuteczuość pracy robotnika podczas miesięcy zimowych, przy złej pogodzie, gdy robotę prowadzą bez światła, lub przy złem oświetleniu, a to wszystko bardzo zwiększa koszty podsadzki.

Porównywając system odbudowy warstwami poziomemi z systemem odbudowy warstwami pochyłemi, równoległemi do płaszczyzn uwarstwienia, pierwszeństwo należy oddać odbudowie warstwami poziomemi, a to z następujących przyczyn:

1)    Odbudowa warstwami poziomemi może być zastosowaną we wszystkich wypadkach, bez względu na grubość pokładu i jego kąt nachylenia.

2)    Ponieważ wyrobisko jest poziome, wozy mogą dochodzić do samych przodków, węgiel nie stacza się po pochyłości, nie kruszy się i przed naładowaniem w wozy, może być w samym przodku dobrze przesortowanym.

3)    Obudowa wyrobiska poziomego jest prostą i łatwą, a stemple nie mogą być nigdy przypadkowo wybite, co się dosyć często zdarza przy odbudowie warstwami pochyłemi, gdy węgiel lub podsadzka stacza się po spodku wyrobiska.

4)    Jeden i ten sam chodnik służy jednocześnie do przewozu węgla i podsadzki* gdy tymczasem przy odbudowie warstwami pochyłemi konieczne są dwa chodniki przewozowe, jeden dla węgla, drugi dla podsadzki.

22

Górnict\yo.

5) Można dowolnie zwiększać lnb zmniejszać liczbę warstw odbudowywanych kolejno z dołu do góry.

Z drugiej strony odbudowa warstwami poziomemi ma także i niedostatki:

1)    Urabianie węgla jest trudniejszem aniżeli przy systemie odbudowy warstwami pochyłemi, ponieważ węgiel musi być odrąbywanym w poprzek płaszczyzn uławicenia.

2)    Gdy upad pokładu jest bardzo mały, pozioma warstwa w poprzecznem przecięciu przedstawia równoległobok o bardzo ostrych kątach, z których węgiel wyjmować nader trudno.

3)    Przy nieznacznej grubości pokładu, szerokość warstwy jest bardzo niewielką, wskutek czego wydatki na roboty przygotowawcze bardzo obciążają koszty własne urabianego węgla.

4)    Jeżeli pokład zalega nieregularnie, szerokość warstw ciągle się zmienia, co bardzo utrudnia roboty.

Nie zważając jednak na te wszystkie niedostatki, system odbudowy warstwami poziomemi okazał się najlepszym i prawie wszędzie został zastosowanym. We Francyi, tam gdzie pokłady węgla zalegają nieregularnie, odbudowę warstwami poziomemi prowadzą nawet i wtedy, gdy grubość pokładu nie przenosi 4 met., ponieważ przy ciągle zmieniającym się kącie nachylenia pokładu system odbudowy warstwami pochyłemi okazał się niepraktycznym, bo nie może być zastosowanym we wszystkich częściach pokładu. To też dziś powszechnie przyszli do przeświadczenia, że jeżeli tylko grubość pokładu jest taką, że szerokość warstwy poziomej wynosi od 12 do 15 met., odbudowa powinna być zawsze prowadzoną warstwami poziomemi.

Odbudowa żył rudonośnych.

Żyły rudonośne prawie zawsze są utworzone ze skał twardych i wytrzymałych, upad ich zwykle stromy, między 45° i 90°, a rudy są w nich rozsiane nierównomiernie, występując w masie skały tworzącej żyłę, tylko jako części składowe podrzędne.

Odbudowa żył jest zwykle bardzo łatwą i bardzo prostą i tylko w wyjątkowych razach może przedstawiać jakieś poważniejsze trudności.

Urabiając rudę, otrzymuje się zawsze bardzo znaczną ilość skał płonnych, zupełnie wystarczającą do całkowitego wypełnienia

pozostającego się po wyjęciu żyły wyrobiska, dlatego też odbudowa żył prowadzi się zawsze tylko systemem robót z podsadzką.

Żyły odbudowują szybami pionowymi, szybami pochyłymi, albo też sztolniami. AV pierwszym wypadku od szybu należy jeszcze przeprowadzić przecznicę, a gdy żyła zostanie przeciętą, dzielą ją chodnikami podłużnymi na piętra, mające od 30 do 50 met. wysokości. Chodniki piętrowe łączą z sobą szybikami pochyłymi, czyli tak zwanymi kominami, przeprowadzonymi w odległości od 25 do 50 met., rozdzielając tym sposobem każde piętro na pola robocze, czyli filary, które następnie wyjmują kolejno, jedne po drugich. Ponieważ jednak ruda bywa rozsianą w masie żyły bardzo nierównomiernie, często więc te filary, w których rudy jest mało i odbudowa których się nie opłaca, pozostawiają w złożu niewy-j ety mi.

Samą odbudowę filarów prowadzą jednym z 3-cli sposobów: 1) odbudową schodową w stropie, 2) odbudową schodową w spągu i 3) odbudową poprzeczną.

Odbudowa schodowa w stropie.

izynają od WBUjMĘ

Jiiliy cipftf

a. Przedstawmy    3'%fm

sobie, że jest chodnik ograniczający TiJYfï 'ï\2%m dane pole robocze (fig. 394) i b komin y) g ¹    ' a '

prowadzący do wyżej leżącego chodni-

os

Odbudowa schodowa w stropie, nazwana inaczej odbudową schodową odwrotną, wykonywa się w żyłach rudonośnych prawie zupełnie w ten sam sposób, jak i w pokładach węgla. Gdy już część żyły, ograniczona chodnikami piętrowymi, została podzieloną na pola robocze, urabianie minerału komina, w

Fig. 394.

ka, górnik zaczyna urabiać minerał od komina b i wyjmuje strop chodnika a, na wysokość mniej więcej 2-ch metrów, po-suwając się przodkiem w kierunku rozciągłości żyły, a gdy posunie się na kilka metrów, drugi górnik zaczyna, zaraz nad nim, urabiać minerał od tego samego komina b i takim samym przodkiem, następnie zaczyna robotę trzeci górnik i t. d., póki urabianie minerału nie będzie się odbywać na całej wysokości komina b. Tym sposobem strop chodnika a przyjmie

kształt schodów odwróconych do góry (fig. 395), wskutek czego robota nazwaną została odbudową schodową w stropie, lub odbudową schodową odwrotną. Każdy ustęp jest ograniczonym płaszczyznami przecinającemi się pod kątem rozwartym i w każdym ustępie,

o.

CL

Eig. 395.

to jest w każdym przodku, pracuje tylko jeden górnik, który stoi na pomoście, ułożonym na rozporach wpędzonych między strop i spąg | żyły. Wysokość przodków, czyli co na jedno wychodzi wysokość ustępów, w śred-nim, nie przenosi 2-ch me-trów, wyższe przodki tem są niedogodne, że górnik musiałby wznosić rusztowanie, które potrzebaby zdejmować przed każdym wystrzałem, a to byłoby połączone ze znaczną stratą czasu.

W miarę jak przodki się posuwają, pozostające wyrobisko podsadzają skałami płonnemi, jakie otrzymują pobocznie przy ura-

ÈÊÈMm

rMwmÊt

h r

mmx'

Eig. 396.

Eig. 397.

bianiu rudy. Podsadzkę układają na felach, podtrzymywanych przez kapy wpędzone między strop i spąg żyły (fig. 396), stemple pod kapy podbijają tylko w bardzo rzadkich wypadkach. Czasami podsadzkę układają na sklepieniu, opierającem się na stropie i spągu (fig. 397). Podobne sklepienia układają z dużych kamieni przy-ciosanych i ułożonych na sucho. Ażeby zmniejszyć ciśnienie podsadzki na obudowę, pierwszą jej warstwę leżącą bezpośrednio nad

chodnikiem, układają z większych kamieni w postaci sklepienia, na które sypią miałkie okruchy. Podsadzkę robią ustępami równoległymi do płaszczyzn ograniczających przodki. W pewnej odległości od przodka wznoszą ścianę z większych kamieni, ułożonych na sucho, a przestrzeń pomiędzy tą ścianą i poprzedzającą zasypują drobnymi okruchami. Wszystkie puste przestrzenie powinny być szczelnie zasypane, inaczej ciśnienie podsadzki na obudowę jest bardzo znaczne. AVogôle ciśnienie podsadzki jest tern większe, im upad żyły i jej grubość są większe. W miarę zaś jak ciśnienie stropu na podsadzkę się zwiększa, ciśnienie podsadzki na obudowę się zmniejsza, dlatego też, po pewnym czasie, gdy strop już osiądzie, ciśnienie podsadzki jest daleko mniejsze. Czasami wody przypływające do kopalni są kwaśne i działają na podsadzkę chemicznie, wskutek czego powstają nowe związki, tworzące jakby zlep, dzięki któremu podsadzka, po upływie pewnego czasu, przechodzi w zbitą jednorodną masę. Czasami ciśnienie podsadzki jest tak znaczne, że go żadna obudowa wytrzymać nie jest w stanie, w podobnych wypadkach chodniki przewozowe wycinają w spągu i łączą je z żyłą krót-kiemi przecznicami, przeprowadzonemi w odległości od 20 do 40 metrów jeden od drugiego. W tym razie podsadzkę układają bezpośrednio na spodku wyrobiska, a dla ułatwienia odbudowy niżej leżącej części żyły, pierwszą warstwę podsadzki mniej więcej na pół metra grubą, usypują z gliny, lub innych skał miękkich, łatwo się wiążących, a dopiero na tę warstwę układają większe i twardsze kamienie. Chodniki wycięte w spągu, zwykle nie wymagają żadnej obudowy.

f§|

ii

fiur

JiUtm

Fig. 398.

Jeżeli grubość żyły jest znacznie większą, aniżeli szerokość, jaką potrzeba dać chodnikowi przewozowemu, w takim razie chodnik wycinają tylko w części żyły, około spągu (fig. 398), przyczem część żyły pozostałą około chodnika wyjmują dopiero przy odbudowie niżej leżącego piętra.

Urobioną rudę dostawiają do chodnika przewozowego kominami, które pozostawiają w podsadzce. W cienkich żyłach kominy robią czworokątne, urządzając w ten sam sposób jak przy odbudowie cienkich i stromych pokładów węgla (fig. 377, str.319), ponieważ jednak obudowa drzewna w kominach, przy ciągłych uderzeniach

ciężkiemi bryłami rudy, bardzo prędko się niszczy, jeżeli więc tylko grubość żyły jest większą, kominy robią okrągłe i obudowniją murem, złożonym na sucho. Mur wykładają z dużych kamieni na wpół obrobionych i mających kształt klinów spoiny, I    między którymi zasypują miałem.

■    Na kopalniach rud około Ems, kominy obudowują

il

rurami z blachy stalowej 7 mm. grubej, które łączą sposobem wskazanym na figurze 399.

Fig 399.

Oprawa ta okazała się bardzo praktyczną. Używają także do obudowy kominów rur z żelaza lanego 450 mm. w średnicy. Gfdy żyła jest bardzo grubą, komin zajmuje tylko część jej grubości. Na figurze 400 przedstawionym jest komin w żyle bardzo grubej, przy odbudowie której chodniki przewozowe wycinają się w spągu.

' TraäPft

Si/

m

film

MM

diM\

a.)

Podobnie jak i przy odbudowie stromych pokładów węgla, kominy mogą być otwarte i zamykane. Te ostatnie tern są dogodniejsze, że ładowanie wózków odbywa się automatycznie, niedostatek zaś ich polega na tern, że się często zatykają. Dla zaradzenia temu w kominie zawieszają ciężki łańcuch żelazny, którym, w razie zatkania się komina, wstrząsają za pomocą dźwigni. Kominy zamykane są możebne tylko przy upadzie żyły większym aniżeli 80°.

finmi ffkmk

Eig. 400.

Urabiana ruda, padając z przodka, mięsza się ze skałami płonnemi, aby uniknąć strat pochodzących z tej przyczyny, na podsadzce, około przodków, robią pomost z desek, lub też ją pokrywają płótnem, skórą i t. p.

Odbudowa schodowa odwrotna może być stosowaną tylko dla żył cienkich i średniej grubości, jeżeli bowiem grubość żyły dochodzi do 4 metrów, robota zaczyna być niebezpieczną. W tych więc razach gdy żyła jest bardzo grubą i upad jej niewielki, dzielą ją na 2 lub 3 części i odbudowują odzielnemi warstwami, zaczynając od najniższej leżącej na sP4gn (fig- 401). Przy tego rodzaju odbudowie chodnik przewozowy wycinają w spągu i łączą go z żyłą przecznicami. Chodnik ten służy do odbudowy wszystkich warstw. Jeżeli upad żyły jest stro-my, to przy odbudowie 2-ej i następnych warstw, podsadzka 1-ej warstwy zaczyna się obsuwać i dla jej umocowania potrzeba dużo drzewa, a prócz tego i sama robota staje się dosyć niebezpieczną. W tych więc razach starają się rozdzielać żyłę na warstwy mniej nachylone, nierównoległe do linii upadu. Grubość każdej oddzielnej warstwy dochodzi do 2,5 metrów. W ten sposób prowadzą roboty przy odbudowie bardzo grubych żył na Harcu.

Odbudowa schodowa w spągu.

za-

Odbudowa schodowa w spągu, inaczej nazwana odbudową schodową prostą, należy do najstarszych sposobów odbudowy,

Ifes

/kj

W-

mmmmm

fl

a.

Fig. 401.

éi

Fig. 402.

stosowanych jeszcze do wydobywania rud przez Greków i Rzymian.

Odbudowa spągowa przedstawia odwróconą odbudowę stropową. Roboty zaczynają od tego, że od chodnika piętrowego lub pośredniego pogłębiają komin, po upadzie żyły i nie czekając aż on będzie ukończonym, bok tego komina, mniej więcej na przestrzeni

2- ch metrów w kierunku upadu żyły, przyjmują za przodek, którym się posuwają, wyjmując minerał w kierunku rozciągłości żyły. Gdy przodek posunie się na kilka metrów naprzód, od tego samego komina, zaczynają pod nim drugi takiż sam przodek, a następnie

3- ci, zwiększając ich liczbę w miarę pogłębiania komina (fig. 402).

Robota może być prowadzoną w jedną stronę komina, albo w obydwie, a ponieważ spodek chodnika, od którego robota została zaczętą przyjmuje kształt ustępów czyli schodów, więc tego rodzaju odbudowę nazwano sckodoiuą prostą, dla odróżnienia od odbudowy schodowej odwrotnej.

W każdym kominie ustawiają drabinę, a nad kominem windę, za pomocą której wyciągają urobiony minerał do poziomu chodnika, gdy zaś komin dojdzie do niżej leżącego chodnika, to minerał opuszczają do poziomu chodnika dolnego.

W miarę jak przodki się posuwają, nad każdym ustępem wpędzają, między strop i spąg żyły, rozpory i pokrywają je grubemi felami, na których układają podsadzkę.

Oczywiście że tego rodzaju robota, zważywszy na bardzo znaczną ilość drzewa potrzebnego do obudowy, a także i na sposób odlewu wody, który się odbywa pompami ręcznemi, jest bardzo kosztowną, to też obecnie odbudowa schodowa prosta jest prawie zarzuconą. Są jednak wypadki, gdy ona może być zastosowaną z wielką korzyścią, a mianowicie dla wydobycia gniazd bogatych rud, zalegających poniżej poziomu głównego chodnika, jak również wogóle dla odbudowy żył zawierających bogate rudy bardziej cennych metali. Przy odbudowie schodowej prostej, urabiana ruda spada na niżej leżący ustęp, na którym z łatwością może być odszukaną, tak że nawet najmniejsza jej ilość nie przepada, gdy tymczasem przy odbudowie schodowej odwrotnej ruda spada na podsadzkę i mięsza się ze skałami płonnemi, wskutek czego znaczna jej część, szczególnie też drobnych okruchów, które mogą być bardzo cenne, przepada w podsadzce.

Sposób ten jeszcze dziś jest stosowany do odbudowy żył w Cornwalis w Anglii.

Odbudowa poprzeczna.

Odbudowa poprzeczna zastosowuje się przy wybieraniu żył bardzo grubych, ona jest zupełnie podobną do odbudowy grubych pokładów węgla warstwami poziomemi (patrz str. 329). Żyłę rozdzielają za pomocą chodników a (fig. 403 i 404) na podpiętra, a następnie od chodników a prowadzą, wpoprzek żyły, orty od 2 do 3 met. szerokie. Odległość między ortami zwykle równa się potrójnej szerokości ortu. Orty należycie obudowują, a gdy one dojdą do stropu, zaczynają wyjmować filary, pozostałe między ortami,

w porządku oznaczonym cyframi na figurze 404, wyrobiska zaś jakie się pozostają, podsadzają skałami płonneini, które otrzymują pobocznie, przy urabianiu rudy. Odbudowawszy w ten sposób jedną warstwę, zaczynają zaraz wyjmować drugą wyżej leżącą, przy-czem górnicy urabiający rudę stoją na podsadzce pierwszej warstwy. Następnie wyjmują trzecią warstwę i t. d., póki cała część żyły zawarta między dwoma jeden nad drugim leżącemi chodnikami nie będzie wyjętą. Na figurze 403, literami AA są oznaczone części żyły jeszcze niewyrobione, B część żyły już wyrobiona i podsadzona, b warstwa będąca w robocie. Przy odbudowie 1-ej warstwy każde-

mvturm,

■S

%m

'■ V

II?

mm

C.V.

r ;

AM

, ? ■■

te*

i*-*

Ili?

V;

% a:

SWO/'

TTo

K'.

Fig. 404.

Fig. 403.

go podpiętra spodek wyrobiska pokrywają grubymi balami, a na nich dopiero układają podsadzkę, przez co bardzo się ułatwia odbudowa niżej leżącego podpiętra, ponieważ przy wyjmowaniu rudy z ostatniej warstwy bale te służą jako fele, pod które podprowadzają kapy, unikając tym sposobem osuwania się podsadzki.

Systemy robót bez podsadzki.

Wstęp. Podsadzanie wyrobisk jest niezbędnem: a) przy odbudowie cienkich żył i pokładów, dostarczających pobocznie, przy urabianiu minerału użytecznego tak znaczną ilość skał płonnych, że przewóz ich do szybu i wydobycie na powierzchnię ziemi kosztowałoby drożej, aniżeli robota podsadzania wyrobisk — i

b) przy odbudowie bardzo grubych żył i pokładów, urabianie których, jednocześnie na całej ich grubości, przedstawiałoby niebezpieczeństwo dla robotników i byłoby połączonem ze stratą znacznej części urabianego minerału.

Nie należy jednak nigdy zapominać, że podsadzka jest robotą bardzo żmudną i znacznie podwyższającą koszty produkcyi, przy wyborze więc systemu robót potrzeba być bardzo ostrożnym i za-stosowywać podsadzkę tylko w wyjątkowych razach, gdy się bez niej obejść nie można. Wszystkie zaś złoża minerałów użytecznych z małym upadem, mające nieznaczną grubość, a nawet i mało nachylone pokłady mające od 6-ciu do 8-miu metrów grubości, jeżeli tylko ich strop i spąg są wytrzymałe, odbudowywać bez podsadzki.

Systemy odbudowy bez podsadzki mogą być rozdzielone na:

1) odbudowę filarową; 2) odbudowę komoro wą; 3 odbudowę duklami i 4 odbudowę za pomocą rozpuszczania.

Odbudowa filarowa.

Odbudowa filarowa może być za stosowy waną do urabiania minerałów z pokładów cienkich średniej grubości i nawet grubych, zalegających poziomo lub też ze średnim upadem. Najczęściej zastosowywa się do odbudowy pokładów węgla kamiennego i brunatnego, chociaż według tego systemu odbudowują także i złoża pokładowe rud żelaznych. Prawie cała ilość węgla jaką dostarcza Anglia, Niemcy, nasze zagłębie Dąbrowskie i zagłębie Donieckie w południowej Rosyi, wydobywa się systemem filarowym. Można powiedzieć, że conajmniej ²/₃ węgla jaki produkuje Europa wydobywa się według tego systemu robót. Jest to sposób najtańszy i najdogodniejszy, który powinien być zastosowywanym zawsze, ile razy tylko miejscowe warunki zastosować go pozwalają.

Stosownie do tego czy pokłady węgla są mniej lub więcej grube, poziome czy też mniej lub więcej pochyłe, odbudowę filarową w różnych zagłębiach prowadzą rozmaitym sposobem, zawsze jednak ogólna zasada pozostaje ta sama.

Roboty przy odbudowie filarowej prowadzą następującym sposobem: część pokładu przeznaczoną do odbudowy rozdzielają chodnikami pośrednimi i pochylniami, na ucząstki, czyli tak zwane pola robocze rozgraniczone jedne od drugich filarami oporowymi, u następnie każde pole rozdzielają, chodnikami przygotowawczymi, na równoległościany mniejszych lub większych wymiarów, o podstawie kwadratowej lub prostokątnej, zwane filarami; potem przygotowane w ten sposób filary wybierają w kierunku odwrotnym do tego, w jakim ich przygotowano. Pozostające się zaś, po wyjęciu filarów, wyrobiska niczem się nie zapełniają, pozwalając stropowi zawalać się, w miarę jak odbudowa filarów postępuje. Na figurze 405 przedstawioną jest część pokładu węgla rozdzielona chodnikami a a i pochylniami b b na pola robocze P Plt P₂ P₃. W polu P roboty prygotowawcze nie są jeszcze ukończone, pole P2 już całkowicie rozdzielone, ale odbudowa filarów jeszcze nie jest zaczęta, a w polach P{ i P.i część filarów już jest wybraną.

».

Fig. 405.

Gdy wszystkie filary z danego pola zostaną wybrane, naokoło odbudowanego pola pozostawia się filar oporowy, nie dozwalający zawaliskom, powstającym wewnątrz tego pola, rozprzestrzeniać się po za jego granice. Dla zapobieżenia zaś, aby gazy, tworzące się wewnątrz zawaliska, nie rozchodziły się po kopalni i nie zatruwały powietrza, we wszystkich przecinkach, zrobionych wfila-larach oporowych, stawiają tamy hermetycznie zamknięte.

Filary oporowe powinny mieć dostateczną grubość, aby pod ciśnieniem walącego się stropu nie zostały zgniecione.

Jak widzimy więc, w systemie filarowym należy odróżniać trojakiego rodzaju roboty:

1)    rozdzielenie pokładu na pola robocze;

2)    rozdzielenie pola roboczego na filary—i

3)    wybieranie filarów.

Chodniki przygotowawcze. Chodniki przygotowawcze, za pomocą których pole robocze rozdziela się na filary, mogą być przeprowadzone w kierunku rozciągłości pokładu, lub też w kierunku przekątnich, wskutek czego odróżniają odbudowę filarową rozciągłościową i odbudowę filarową przekątnią. Najczęściej zasto-sowywa się odbudowa rozciągłościowa, to jest gdy pole jest podzielone na filary chodnikami rozciągłościowymi, a przecinki w filarach są zrobione w kierunku upadu. Taka właśnie odbudowa przedstawioną jest na figurze 405.

Przy odbudowie rozciągłościowej chodniki przygotowawcze pędzą od pochylni w pewnych ściśle oznaczonycłPodstępach, równolegle jeden od drugiego. Chodniki wyżej leżące prowadzą wprzódy od niżej leżących, aby górne filary mogły być wybierane wcześniej.

Szerokość chodników^ przygotowawczych w różnych pokładach bywa różną, w zależności od miejscowych warunków. Szersze chodniki są tern dogodniejsze, ponieważ ich prowadzenie jest łatwiejsze, a prócz tego przy ich pędzeniu otrzymuje się więcej i bardziej grubego węgla, koszty więc robót przygotowawczych wypadają mniejsze. Z drugiej jednak strony im chodniki przygotowawcze są szersze, tern ciśnienie stropu na filary jest większe, szerokość więc chodników można zwiększać tylko do pewnych granic, po przejściu których węgiel w filarach zaczyna się rozkruszać, wckutek czego wybieranie ich staje się niebezpiecznem i otrzymuje się bardzo dużo miału. Prócz tego w zgniecionych filarach łatwe mogą powstawać pożary. Tym więc sposobem szerokość chodników przygotowawczych zależy głównie od wytrzymałości stropu i wytrzymałości urabianego węgla. Toż samo stosuje się i do szerokości filarów.

Wązkie filary są niedogodne, bo mogą być zgniecione wprzódy aniżeli odbudowa danego pola zostanie ukończoną, a prócz tego wymagają większej ilości chodników przygotowawczych, koszty więc robót przygotowawczych wypadają większe. Zbyt szerokie filary wymagąją wprawdzie mniej chodników przygotowawczych, ale za to wybieranie ich jest daleko trudniejsze, bo odrazu obnaża się za dużo stropu, wskutek czego powstają obwały, powodujące znaczną stratę węgla. Nareszcie szerokość chodników i filarów zależy jeszcze od własności spągu, jeżeli bowiem spąg pęcznieje, w takim razie wywiera ogromne ciśnienie, w skutek czego filary mogą być zgniecione. W podobnych więc wypadkach chodniki należy robić węższe, a filary szersze. Jeżeli chodniki przygotowawcze są za szerokie, a filary za wązkie, całe pole zawalić się może. Wogóle szerokość chodników przygotowawczych wynosi od 2 do 6 metrów, czasami, jak np. w Westfalii, do 8 a nawet i do 10 met. Szerokość filarów zwykle jest znacznie większą od 6 do 10, a czasami do 15 i nawet do 20 metrów.

git

fili

SÄ

W pokładach cienkich, jak również i w pokładach z przerostami skał płonnych, chodniki przygotowawcze muszą być szersze, bo przy ich pędzeniu otrzymuje się zawsze pewną ilość skał płonnych, tern większą, im pokład jest cieńszym. Skały te, aby uniknąć kosztów ich przewozu, nie powinny być nigdy wydawane na powierzchnię ziemi, szerokość więc chodnika powinna być taką, aby je można było pomieścić w samym chodniku. Skały układają się zawsze od strony upadowej jak to przedstawia figura 406.

Fig. 406.

Wogóle w pokładach cienkich, z małym upadem, wytrzymałym stropem i spągiem, chodniki przygotowawcze można prowadzić szersze. W pokładach zaś grubszych, z większym upadem i słabemi skałami, otaczającemi chodniki, muszą być węższe. Ody grubość pokładu jest znacznie większą aniżeli ta wysokość, jaką musi mieć chodnik, w którym przewóz ma się odbywać końmi, chodniki przygotowawcze prowadzą tylko w dolnej części pokładu, pozostawiając w stropie warstwę węgla, którą wyjmują jednocześnie 7.; wybieraniem filaru.

Dla przewietrzania robót, podczas pędzenia chodników przygotowawczych, przygotowujące się filary przecinają w pewnych ■odstępach chodnikami upadowymi, łącząc tym sposobem sąsiednie chodniki przygotowawcze. One służą nietylko do przewietrzania ale jeszcze i do kontrolowania szerokości przygotowujących się filarów. Przy mocnym stropie chodnik upadowy prowadzą w poprzek całego pola, od góry do dołu, tak że on tworzy jedną pochylnię, jeżeli zaś strop jest słaby, lepiej jest łączyć sąsiednie chodniki przygotowawcze krótkimi przecinkami, rozmieszczonymi w ten sposób, że przecinki w jednym filarze przypadają w przerwach między przecinkami zrobionymi w wyżej i niżej leżących filarach, jak wskazuje figura 405. Przy tak przeprowadzonych przecinkach strop się mniej obnaża i obwały są rzadsze. Przecinki starają się robić jak najdalej jeden od drugiego i zwykle nie częściej jak co 20 metr.

Pochylnie. Pochylnie łączą z sobą chodniki pośrednie, rozdzielając tym sposobem pokład na pola robocze. Pochylnie służą prócz tego dla dostawy węgla urabianego z wierzchnich filarów, a także i z wyżej leżących pól roboczych do poziomu głównego chodnika przewozowego. Pochylnie prowadzą po linii największego upadu złoża, a na ich wierzchołku ustawiają przyrząd hamulcowy, za którego pomocą naładowane wozy opuszczają na dół, a ich ciężarem puste wozy podnoszą do góry. Działanie pochylni hamulcowych jest możebnem tylko przy pewnym minimalnym kącie nachylenia pokładu, przy którym ciężar opuszczającego się naładowanego wozu jest jeszcze w stanie podnieść do góry wóz próżny.

Średnio za takie minimum kąta nachylenia uważa się 10°, chociaż, jeżeli ciężar liny jest zrównoważony za pomocą bębnów stożkowych i jeżeli na pochylni są ułożone dobre relsy stalowe, pochylnia hamulcowa może jeszcze działać i przy upadzie 5".

O pochylniach będzie powiedzianem bardziej szegółowo w rozdziale o przewozie, tu zaś nadmienimy tylko, że koszty urządzenia pochylni powinny być ściśle zastosowane do czasu trwania pochylni, to jest do obszaru pola roboczego, jakie dana pochylnia ma obsługiwać.

Pochylnie nigdy nie powinny być doprowadzane do samych chodników przewozowych, lecz kończyć się cokolwiek wyżej nad ich poziomem i łączyć się z niemi zapomocą chodników prze-kątnich (fig. 407), inaczej wozy wpadające z rozpędem na chodnik zagrażałyby bezpieczeństwu ludzi, zmuszonych tamtędy przechodzić. W pokładach z większym upadem podobne połączenie pochylni z chodnikiem rozciągłościowym nie przedstawiałoby jeszcze zupełnego bezpieczeństwa, dlatego też gdy kąt nachylenia po-

Chodzenie po pochylniach hamulcowych, szczególnie przy większym upadzie pokładu, jest wogóle niebezpieczne, dlatego też zwykle przebijają w pewnej odległości od pochylni i w kierunku do niej równoległym, oddzielny chodnik drogowy.

kładu jest większy, pochylnię doprowadzają do chodnika rozcią-głościowego, a na miejscu jej połączenia z chodnikiem robią objazd w stropie pokładu, albo też rozszerzają chodnik i przegradzają go wzdłuż, stawiając szereg mocnych stempli, wpędzonych jeden około drugiego.

^'iÆÊKÊ*

Fig. 407.

Koszty utrzymania pochylni zwykle są bardzo znaczne, dla zmniejszenia więc ich pochylnie starają się robić o ile można jak

najwęższe.

Jeżeli upad pokładu dochodzi do 85° i więcej, a pola robocze są krótkie, zamiast pochylni posługują się kominami, które urządzają sposobem opisanym przy odbudowie schodowej w stropie.

Wybieranie filarów. Filary wybierają dwojakim sposobem: przodkami posuwającemi się w kierunku wzniesienia, lub też przodkami posuwającymi się w kierunku rozciągłości pokładu. Robota w kierunku wzniesienia może być prowadzoną tylko w pokładach mało nachylonych, kąt upadu których nie przenosi 20 — 25°. Ma ona tę wyższość, że przedstawia więcej bezpieczeństwa dla robotników, bo strop, będąc obnażonym około przodka na mniejszej przestrzeni, wywiera mniejsze ciśnienie, węgiel więc w przodku jest mniej spękany, ale za to robota jest trudniejszą i wymaga więcej prochu.

Robota w kierunku rozciągłości jest łatwiejszą, bo węgiel w przodku, wskutek większego ciśnienia stropu, jest bardziej spękany i urabia się łatwiej, co jest bardzo ważnem przy węglach twardych. Wybór jednego lub drugiego sposobu zależy nietylko od kąta nachylenia pokładu, ale jeszcze od grubości pokładu, własności stropu, twardości węgla i od kierunku płaszczyzn łupliwości.

Wogóle można powiedzieć, że robotę w kierunku wzniesienia prowadzą w pokładach większej grubości, z małym upadem, gdy piętro jest słabe i gdy filary są bardzo długie, tworząc pasy równoległe do rozciągłości pokładu. W tych wypadkach filar wyjmują częściami od 6 do 10 metr. szerokiemi, zaczynając robotę, przy wyjmo-

waniu każdego odcinka filarowego, od chodnika dolnego i posuwając się ku górze do chodnika wyżej leżącego.

Jeżeli pokład jest bardzo mało nachylony, węgiel wybierają aż do chodnika górnego, to jest do starego zawaliska, przy większym zaś upadzie do starego zawaliska przebijać się niepodobna, bo kamienie, staczające się po spągu, zagrażałyby bezpieczeństwu robotników. W podobnych więc wypadkach pozostawiają, nie dochodząc do starego zawaliska, pas węgla około metra grubości, czyli jak górnicy nazywają plot, który ich chroni od staczania się z góry kamieni.

Górne filary powinny być zawsze wprzódy wybierane aniżeli dolne, ponieważ są wcześniej od nich przygotowane. Filary oporowe, jakie się pozostawiają między polami roboczemi, powinny mieć dostateczną grubość, aby nie mogły być zgniecione.

Podczas wybierania filarów, dla uchronienia od obwałów, robią obudowę, która, stosownie do wytrzymałości stropu, składa się albo z samych stempli, albo też ze stempli i kap.

Zawalanie się stropu czyli tak zwany rabunek powinien następować zaraz po wybraniu danego filaru. Jeżeli zaś strop jest tak mocnym, że się nie zawala, wyjmują część obudowy, a gdy i to nie pomaga, wiercą w stropie parę otworów i odstrzeliwają nie-wielkiemi nabojami dynamitu.

Natychmiastowe zawalanie się stropu po wyjęciu węgla jest niezbędnem dla zmniejszenia ciśnienia na filary, które się już odbudowują. Jeżeli bowiem strop jest nie zawalony na większej przestrzeni, ciśnienie tak bardzo się zwiększa, że robota staje się niebezpieczną. Prócz tego gdy zawalanie się stropu następuje odrazu na znacznej przestrzeni, powietrze zostaje wypchniętem ze starych wyrobisk z taką siłą, że pęd jego może czasami spowmdować śmierć pracujących wT pobliżu robotników, a w każdym razie znaczne uszkodzenia urządzeń kopalnianych.

Na kopalni węgla około Dąbrowy 23 listopada 189G r., wskutek zawalenia się stropu na większej przestrzeni, siedmiu robotników zostało odrzuconych pędem powietrza z taką siłą, że jeden z nich był zabitym, a 6-ciu odniosło mniej lub więcej ciężkie rany.

Nareszcie w kopalniach, w których wydzielają się gazy wybuchające, stare nie zawalone wyrobiska wypełniają się gazami, które, przy zawalaniu się stropu na znacznej przestrzeni, zostają raptownie wypchnięte, wskutek czego w jednej chwili atmosfera w kopalni może się stać wybuchającą i spowodować bardzo smutne następstwa. Z tej przyczyny odbudowa filarowa nie zawsze może być stosowną do wydobywania węgla z pokładów wydzielający cli gazy wybuchające.

Gdy roboty prowadzą się na małej głębokości zawaliska, tworzące się po wyjęciu filarów, dochodzą do powierzchni ziemi. Tam więc, gdzie cena ziemi jest bardzo wysoką., przed zaczęciem odbudowy zdejmują ziemię rodzajną, na przestrzeni, na której filary mają być wybierane, a następnie, gdy wyrobiska się zawalą, powierzchnię ziemi wyrównywują gruzem i na wyrównanej płaszczyźnie rozsypują poprzednio zdjętą ziemię rodzajną.

Wymiary pól roboczych. Teoretycznie oznaczyć wymiary pól roboczych nie można, bo one zależą od grubości pokładu, własności skał otaczających, wysokości kosztów, jakie za sobą pociągają roboty przygotowawcze i wreszcie od własności samego węgla. Wogóle długość pola roboczego w kierunku rozciągłości musi być tern mniejszą, im pokład jest grubszy i ciśnienie skał otaczających większe. Na wysokość zaś pola w kierunku upadu wywierają wielki wpływ własności spągu.

Jako zasadę należy przyjąć, że pole robocze powinno być tylko tak wielkie, ab}¹⁻ obudowa postawiona w chodnikach przygotowawczych, wytrzymała, bez naprawy, aż do czasu całkowitego wybrania filarów z danego pola.

Przy oznaczaniu wymiarów pól roboczych należy jeszcze zwracać uwagę i na własności samego węgla. W pokładach węgla łatwo wietrzejących pola muszą być mniejsze, bo inaczej urabiany węgiel straciłby dużo ze swych własności. Na to należy zwracać szczególną uwagę przy odbudowie pokładów węgli koksujących się; jeżeli bowiem przygotowane filary pozostają przez czas dłuższy niewybranemi, część gazów ulatnia się i węgiel traci w znacznej części własność spiekania się. Koks więc otrzymuje się daleko gorszy, a prócz tego wydzielające się gazy bardzo zanieczyszczają powietrze w kopalni.

Przy średnio wytrzymałym stropie i spągu długość pól roboczych wynosi od 250 do 300 metrów. U nas w zagłębiu Dąbrow-skiem i na Szląsku, w pokładach grubych, długość pola roboczego wynosi od 100 do 150 metr. W pokładach mających pęczniejący spąg, pola nie powinny być wysokie, bo utrzymanie długich pochylni byłoby bardzo kosztowne, a często nawet i niemożebne. Z drugiej jednak strony, przy zbyt nizkich polach, koszty robót przygotowawczych znacznie się zwiększają.

23

Górnictwo.

Niezależnie od wymiarów pól roboczych, należy jeszcze zwracać baczną uwagę na to, aby ilość przygotowanych filarów, czyli, co na jedno wychodzi, obszar przygotowanej do odbudowy części pokładu, ściśle odpowiadał tej ilości węgla, jaką kopalnia powinna i może w ciągu danego czasu dostarczyć. Jeżeli bowiem przestrzeń przygotowana do odbudowy jest za wielką, filary, pozostając przez czas dłuższy pod ciśnieniem osiadającego stropu, mogą być zgniecione nawet i wtedy, gdy węgiel jest twardy i strop mocny. Zgniecione zaś filary nietylko że przedstawiają, przy ich wybieraniu, niebezpieczeństwo dla robotników, ale są jeszcze najczęstszą przyczyną pożarów w kopalniach. U nas wr zagłębiu Dą-browskiem niejednokrotnie zdarzały się pożary w kopalniach węgla, jedyną przyczyną których było rozcinanie szerokimi chodnikami przygotowawczymi zbyt wielkich przestrzeni i przygotowywanie naraz zbyt wielkiej liczby filarów, nie odpowiadającej ilości wydobywanego węgla z danej kopalni.

Odbudowa filarowa przekątnia. Odbudowa przekątnia może być z korzyścią zastosowaną w pokładach bardzo mało nachylonych, z upadem nie przewyższającym 15°, gdy płaszczyzny

_ łupliwości idą w kierunku

BWl

przekątnim i gdy pokład ma wszędzie jednakowy kąt na-

chylenia. Chodniki przygo-«■SïflNlfifcMIlii towawcze prowadzą wtedy

ns

kierunku przekątnich i posiłkują się nimi do przewozu węgla, unikając tym ÉÜàfi    sposobem pochylni, u trzy-

HHfll    manie których jest bardzo

Fig. 408.

kosztowne. Dlatego jednak, aby ten sposób mógł być zastosowanym, potrzeba, aby spadek przekątnich nie przenosił 4°, bo inaczej powrót do przodków z wozami próżnymi byłby za uciążliwy. Niedostatkiem tego systemu są ostre kąty, pod jakimi chodniki przekątnie przecinają się z chodnikami rozciągłościowymi, wskutek czego filary mają kształt klinów, które, pod ciśnieniem stropu, łatwo zostają zgniecione i tylko w rzadkich wypadkach dają się całkowńcie wybierać.

Przy odbudowie przekątniej pola robocze mogą być rozdzielone na filary dwojakim sposobem) albo pole rozcinają chodnikami przygotowawczymi, przeprowadzonymi w kierunku rozciągłości, które się przecinają z chodnikami przekątniemi (fig. 408), albo też całe pole rozcinają chodnikami przekątnimi, idącymi w dwóch mniej więcej prostopadłych do siebie kierunkach, pod kątem 45° do chodnika rozciągłościowego pośredniego (fig. 409). Dlatego zaś aby uniknąć filarów z kątami ostrymi, chodniki przekątnie nie doprowadzają do chodnika pośredniego, ograniczającego pole, lecz łączą z nim za pomocą krótkich pochylni około 4 metrów długich.

Odbudowa filarowa grubych pokładów węgla w zagłębiu Dąbrowskiem. Sposób Szląski. Pokłady węgla w zagłębiu Dąbrowskiem mają od 6 do 15, a nawet i do 20 metrów

mm

mm

Fig. 409.

grubości, przy upadzie od 5 do 45n. Te z nich, grubość których nie przenosi 8 metrów, a kąt nachylenia nie jest większym nad kilka stopni, odbudowują systemem filarowym, przyczem postępują następującym sposobem. Część pokładu przeznaczoną do odbudowy rozdzielają, za pomocą chodników pośrednich i pochylni, na pola robocze, mające od 100 do 120 metr. długości, w kierunku rozciągłości i od 80 do 100 metr. szerokości w kierunku nachylenia pokładu. Następnie każde pole rozdzielają chodnikami przygotowaw-

czy mi, idącymi w kierunku rozciągłości pokładu, na filary, mające kształ tpasów, idących przez całą długość pola i od 8 do 10 metr. szerokich. Figura 410 przedstawia pole robocze, rozdzielone na filary: a a chodniki pośrednie; b b pochylnie ograniczające pole; c c₂ c3 i t. d. chodniki przygotowawcze, dx d.₂ d₃ filary; m m filary oporowe, jakie się pozostawiają nie wyjętymi przy chodnikach pośrednich, ograniczających pole. Dla zabezpieczenia pochylni od obwałów pierwsze kilka metrów każdego z chodników przygotowawczych c*n c₂, c₃ i t. d. zaczynając od pochylni, mniej więcej na długości 6 do 8Jmetr., ma niewielką szerokość, nie więcej jak 2 metry, a następnie te chodniki rozszerzają w zależności od twardości węgla do 3-ch, 4-ch a nawet i do 5 met. Dziś jednak przekonano się,

■///.

_ 7/////A

mm

W/M-

"M/mm

'^mmmmmm,

Ça

mm

ifl

'WKmtęam

Tÿÿ//,

Fig. 410.

że szerokie chodniki przygotowawcze były u nas najczęstszą przyczyną pożarów; dlatego też obecnie, prawie wszędzie, chodnikom przygotowawczym, na całej ich długości, dają nie więcej nad 2 met. szerokości i tyleż wysokości.

Czasami równolegle do pochylni prowadzą chodnik upadowy ograniczający pole, zwany granicznym i wtedy chodniki przygotowawcze prowadzą nie od pochylni, lecz od chodnika granicznego, dając im odrazu właściwą szerokość. Figura411 przedstawia w ten sposób przygotowane pole; a a chodniki pośrednie ograniczające pole; b b pochylnie; d chodnik graniczny; c cx c₂ c₃ i t. d. chodniki przygotowawcze; mx m₂ m₃ i t. d. filary; m m filary oporowe dla chodników pośrednich; r r filary oporowe dla pochylni.

Chodniki przygotowawxze, dla zmniejszenia kosztów ich obudowy, jak również dla zabezpieczenia filarów od zgniecenia, prowadzą obecnie tylko 2 met. szerokie i od 2 do 2¹/-> metr. wysokie, pozostawiając w stropie warstwę węgla od 2 do 4 metr. grubą, którą wybierają jednocześnie z odbudową filarów.

Jeżeli węgiel jest twardy i wytrzymały, chodniki przygotowawcze można pozostawiać bez obudowy, co się jednak zdarza dosyć rzadko. Zwykle zakładają kapy i strop felują, a bardzo często potrzeba stawiać i całe odrzwia.

mm

âi

lUfe

////SM,

mm

jpf WÊrnÈÊÊÊmmmÊmm

Tir.-::

WMMmmrn,\

___o

Fig. 411.

Koszty prowadzenia chodników o małych wymiarach są większe i przy ich prowadzeniu otrzymuje się więcej miału, lecz za to obudowa chodników kosztuje o wiele taniej.

Chodniki przygotowawcze prowadzą w równych odstępach, według kierunku ściśle oznaczonego, za pomocą busoli, tak, aby filary otrzymywały się prawidłowej formy i zupełnie jednakowej szerokości.

Pochylnie prowadzą od 2 do 3 met. szerokie i układają w nich podwójny tor kolejki. Jeżeli nachylenie pokładu jest nieznaczne, pochylnię łączą z chodnikiem pośrednim lub chodnikiem głównym przekątnią n (fig. 411), przy znaczni ej szym zaś upadzie pokładu pochylnię doprowadzają do chodnika rozciągłościowego, a w miejscu, gdzie pochylnia przecina się z chodnikiem rozciągłościowym, robią objazd (fig. 411).

Chodniki graniczne służą jeszcze dlatego, aby filary oporowe przy pochylniach miały bardziej prawidłowy kształt, co ułatwia w następstwie ich wybieranie.

Izolowanie odbudowanego pola. Po wyjęciu filarów z danego pola, naokoło powstałego wyrobiska pozostawiają filary oporowe; we wszystkich zaś przecinkach, łączących to wyrobisko z chodnikami rozciągłościowymi, lub pochylniami, wznoszą tamy, za pomocą których pozostałe po wyjęciu filarów wyrobisko zupełnie się oddziela od niewyrobionych części kopalni. Tamy powinny być hermetyczne i dla gazów całkowicie nieprzenikliwe, ponieważ pewna ilość węgla, jaka się zawsze w starych zawaliskach zostaje, rozkruszając się wskutek wywieranego na nią ciśnienia wyżej leżących skał, zaczyna się zagrzewać i wydzielać gazy duszące, które gdyby tama nie była hermetyczną, rozchodziłyby się po kopalni i zatruwały powietrze. Takiemiż samemi tamami należy izolować i pola niewyrobione, w których filary, wskutek ciśnienia stropu, zostały zgniecione i węgiel zaczął się zagrzewać. W podobnych wypadkach, jeżeli tylko tamy będą zawczasu postawione, wszczynający się pożar będzie stłumiony tymiż samymi gazami i odgrodzone pole, po pewnym czasie, może być otwarte i węgiel z niego wybrany.

Tamy wznoszą albo z cegły, na zaprawie wapiennej, albo z kloców, te ostatnie są lepsze, bo cegła przy znaczniejszem ciśnieniu stropu może być zgniecioną i tama zacznie przepuszczać gazy. Tamy klocowe robią ze starych stempli, wyjętych przy naprawie obudowy. Stemple piłują na kawałki, mające około jednego metra długości, które układają poziomo, rzędami, jeden na drugim, zapełniając pozostające się między oddzielnymi klocami puste przestrzenie zaprawą wapienną. Ponieważ jednak zaprawa wapienna, po wyschnięciu pęka i daje szczeliny, w przestrzenie więc między stemplami, oprócz zaprawy wapiennej, wbijają jeszcze kliny i całą tamę obrzucają wapnem. W ten sposób zbudowane tamy są lepsze od murowanych z cegły, ponieważ pod ciśnieniem stropu nietylko że nie dają szczelin, ale przeciwnie, robią się jeszcze bardziej nie-przenikliwemi dla gazów. Tynk, którym tama jest obrzuconą, należy od czasu do czasu dobrze skrapiać wodą, aby nie wysychał i nie dawał szczelin.

Odbudowa filarów. Pole robocze przygotowują zaczynając od góry. Pierwszy chodnik przygotowawczy pędzą zaraz pod górnym chodnikiem pośrednim i równolegle do tego ostatniego, pozosta-

wiając tylko między tymi chodnikami filar oporowy, a kiedy chodniki przygotowawcze zostaną przeprowadzone, przystępują do wybierania filarów, wyjmując najprzód górny filar ml (fig. 411), leżący zaraz pod filarem oporowym m. Filary wyjmują, rozdzielając je na tak zwane pojęcia, to jest części mające po 10 metrów długości w kierunku rozciągłości pokładu. Robotę zaczynają od chodnika przygotowawczego, posuwając się przodkiem w górę, w kierunku wzniesienia pokładu, aż póki nie wybiorą węgla do chodnika wy

żej leżącego.

Wdzierka. Przedewszystkiem wyjmują warstwę węgla, pozostawioną w stropie chodnika przygotowawczego, czyli, jak górnicy mówią, robią wdzierkę, przyczem postępują następującym sposobem: w miejscu, gdzie wdarcie ma być zrobione, stawiają w chodniku dwa mocne odrzwia, w odległości około 3 metrów jedno od drugie-

w—

1É

m.

i--

?IŁ:: ':^BS

Fig. 412.

Fig. 413.

Fig 414.

go, całą zaś obudowę, jaka była w chodniku zrobioną między temi dwoma odrzwiami, wyjmują. Następnie wiercą wT stropie chodnika między postawionemi odrzwiami 2 otwory, mniej więcej do siebie prostopadłe, w odległości około 1,5 met. jeden od drugiego, z których jeden ma około jednego metra długości, a drugi jest trochę krótszy (fig. 412). Otwory nabijają prochem i wstawiają w nie lonty takiej długości, aby otwór krótszy był wprzód odstrzelony. Gdy wrąb zostanie w ten sposób zrobiony, wybierają węgiel w stropie chodnika na całej długości pojęcia, to jest na przestrzeni 10 metrów. Robotę wdarcia przedstawiają figury 412, 413 i 414.

Jeżeli strop pokładu jest wytrzymały i można go bez niebezpieczeństwa obnażyć na znacznej przestrzeni, węgiel wyjmują wszystek aż do stropu. Jeżeli zaś strop jest słaby i potrzebuje dużo obudowy, albo jeżeli strop tworzą skały sypkie, to, dla bezpieczeń-

— 360

stwa robotników, pod stropem pozostawiają cienką warstwę węgla od 25 do 30 ctm.

Węgiel ten jest już na zawsze straconym, ale robota staje się przez to zupełnie bezpieczną, bo nasz węgiel w zagłębiu Dąbrów -skiem jest tak twardym, że pozostawiona w stropie pokładu cienka warstwa jest zupełnie wystarczającą dla zabezpieczenia wyrobiska od zawalenia się.

Jeżeli pole robocze jest ograniczone dwiema pochylniami, bez chodników granicznych (fig. 410), w takim razie wdzierkę zaczynają po środku długości filara w punktach S 8 na przestrzeni od 8

do 10 metrów długiej. Je

31

i-

15

■j .

JU

■=5

““13

K_____

ii

nr

~ lłT~P

t.

1 n pli \

tuPC

=(b

]rjnjIL

żeli zaś pole robocze ograniczone jest z jednej strony pochylnią, a z drugiej chodnikiem granicznym, to wdzierkę zaczynają w chodniku

około

«= =

ii

r:

JiL

Fig. 415.

granicznym pierwszego filarum₁₎ następnie w dwóch pierwszych od góry chodnikach przygotowawczych ctfj, naprzestrzeni równej długości pojęcia, to jest od 8 do 10 metrów

(fig. 411).

W miarę tego jak strop się obnaża, podstawiają kapy, które zakładają w gniazda, zrobione w bokowych ścianach wyrobiska pod samym stropem i zakliniają (fig. 415). Na kapach układają fele, mocno je przyciskając do stropu, a jeżeli w jakiemkolwiek miejscu strop ma nierówną powierzchnię i większe zaklęśnięcia, to na jednych felach układają na poprzek drugie fele.

W pokładach bardzo grubych, w których wyrobiska mają czasem po 7 i więcej metrów wysokości, podbijanie stempli pod kapy jest robotą bardzo trudną, ponieważ stemple są bardzo ciężkie, a robotnik musi je podbijać stojąc na drabinie, w położeniu bardzo niedogodnem. W podobnych wypadkach górnicy, dla ułatwienia sobie roboty, odcinają stemple cokolwiek krótsze, aby je łatwo można było podbić pod kapę, a następnie podbijają pod stempel klin, przez co kapa przyciska się do stropu. Dla ułatwienia zaś wbicia klina, stempel stawiają nie na spągu, lecz na kawałku deski i klin wbijają między tę deskę i stempel. Taka jednak robota jest wielką fuszerką, na którą nigdy nie należy pozwalać.

Jak tylko warstwa węgla podstropowa została w chodniku przygotowawczym wybraną, czyli, jak mówią, wdzierka została skończoną i wyrobisko należycie obudowane, stawiają specyalną obudowę, zwaną organami i zawarciem, które opiszemy później, a następnie, przystępują do wybierania filaru.

Zabierka. Filar, jak wyżej powiedzieliśmy, rozdzielają na pojęcia, to jest części mające po 10 metrów długości w kierunku roz-

_ j ruguj —

r ii"

UL,

Fig. 416.

ciągłości pokładu, a wybieranie węgla z każdego pojęcia rozdzie-• łają na dwie odrębne roboty, tak zwaną zabierkę i wyjmowanie nogi.. Oznaczywszy długość pojęcia rozdzielają go na dwie części, z których jedna jest 6, a druga 4 metry długa w kierunku rozciągłości pokładu. Węgiel z początku wybierają tylko w pierwszej części, na przestrzeni 6-ciu metrów, pozostawiając od strony starego zawaliska tymczasowy filar oporowy a, czyli tak zwaną nogę 4 metry długą, w kierunku rozciągłości pokładu (fig. 416),

Urabianie węgla w pierwszej części, czyli tak zwana zabierkar odbywa się przodkiem 6 metrów szerokim, posuwającym się w kierunku wzniesienia pokładu.

Przedewszystkiem pod końce kap, któremi umocowano strop

•chodnika przygotowawczego, po zrobieniu w nim wdzierki, zaciągają w całą szerokość przodka zabierki, belkę tak zwaną ry*zpę, pod którą podbijają 2 lub 3 stemple, następnie stemple z pod kap w chodniku przygotowawczym wyjmują, a dopiero po ich wyjęciu zaczynają robotę w przodku zabierki. Wrąb robią odstrzelając dwa otwory poziome wywiercone na pewnej wysokości nad spągiem, w odległości około 1,5 met. jeden od drugiego i idące do siebie w kierunku prawie że prostopadłym, a następnie wybierają stopniowo warstwami cały węgiel, aż do stropu pokładu, przyczem wyżej leżące, jeszcze nie wyjęte warstwy podtrzymują krótkiemi kapami i podbitemi pod nie ukośnemi rozporami.

m

OJ®

lîip ij

Łjj

—“brd

mm

³ 'i

■fcSM

Ł*l: 2*1

ii» 1 « i* 2

-a- -a

Fig 417.

W przodku zabierki pracuje przynajmniej 3-ch górników, bo •dwóch nie byłoby w stanie zrobić należytej obudowy z takich wysokich i ciężkich stempli.

Grdy węgiel w zabierce zostanie wyjętym do stropu, zaciągają pierwszą kapę, umocowując ją w gniazdach, zrobionych w bokach wyrobiska, równolegle do ryszpy i podbijając pod nią 2, 3 lub 4 stemple, przyczem w miarę potrzeby strop wyrobiska felują. Tym sposobem wybierają filar, posuwając się ciągle w kierunku wzniesienia pokładu, a gdy się zbliżą do starego zawaliska mniej więcej na 1 metr, robotę wt przodku wstrzymują, pozostawiając •cienki filar węgla, czyli tak zwany yiłot (fig. 417).

W tym płocie przebijają niewielki otwór do starego zawaliska, tak zwane okno, przez które możnaby było obejrzeć poprzednio postawione około wybierającego się filaru organy i jeżeli te organy znajdują się w zupełnym porządku, w takim razie płot wyjmują, pozostawiając tylko, wrazie jeżeli pokład jest bardziej nachylony, nie wysoki próg, to jest pas węgla około spągu, nie dozwalający staczać się kamieniom ze starego zawaliska. Jeżeli zaś organy w starych zawaliskach będą powywracane, w takim razie wybieranie płota byłoby połączone z niebezpieczeństwem dla robotników, w podobnym więc wypadku płot pozostawia się niewy-

r¹¹

® 9 ® & 9 9 m # « ej

S||MB

P?

nim

LjM-f -fl-f fgffl

le—ilL siL_sfc—łfe_Mz—at- je “

if—

If

SB

Fig. 418.

jętym. Im upad pokładu jest większy, tern płot musi być grubszy i tern większa ilość węgla pozostaje nie wyjętą.

Wybieranie nogi. Nogę a (fig. 417) najczęściej wyjmują przodkiem posuwającym się w kierunku rozciągłości pokładu, przyczem prawie zawsze w rogach pozostawiają niewyjętymi niewielkie filary e (fig. 418). Węgiel w tych [filarach jest już na zawsze straconym, pozostawianie jednak tych filarów jest mimo to bardzo korzystnem, bo dzięki im można często wyjąć z wyrobiska znaczną część drzewa użytego do obudowy.

Organy. Wyżej wspomnieliśmy, że w chodniku przygotowawczym, zaraz po wyjęciu warstwy węgla podstropowej, ustawiają organy. Organy te przedstawiają szereg stempli postawionych około strony upadowej chodnika, wzdłuż filaru niżej leżącego (fig. 416, 417 i 418).

Stemple te ustawiają w odległości około 40 ctm. jeden od drugiego, niczem je z sobą nie łącząc i podkładając tylko między strop i stempel kawałek deski kilka ctm. grubej. Jeżeli zaś strop jest popękany i można się obawiać, że naokoło postawionego stempla zacznie się osypywać, w takim razie, wzdłuż filaru, zaciągają kapę i pod nią podbijają stemple w ten sposób, że organy znajdują się pod jedną wspólną kapą. Organy ustawiają dlatego, aby potem, gdy pojęcie zostanie wybranem i strop w powstałem po wyjęciu węgla wyrobisku zacznie się zawalać, tworzące się obwały nie mogły się rozprzestrzeniać na niżej leżący filar. W tym celu organy powinny być postawione jak najbliżej ściany filaru, tak, aby się jej dotykały, inaczej bowiem mogłyby być pod ciśnieniem stropu połamane. Jeżeli zaś, wskutek nierówności ściany, stempel organu od niej odstaje, w takim razie między ścianą a stemplem wbijają klin. Dla organów wybierają grube i równe stemple sosnowe od 15 do 20 ctm. w średnicy.

Organy stawiają nietylko w chodniku przygotowawczym, wzdłuż filaru niżej leżącego, ale także i wpoprzek filaru w kierunku linii upadu, tak, że wyrobisko pozostające się po wybraniu węgla z każdego pojęcia jest ograniczone organami ze wszystkich czterech stron (fig. 418). Stemple organów postawionych w kierunku linii nachylenia pokładu nie powinny stać ani pionowo, ani też prostopadle do płaszczyzny spągu, tylko muszą być postawione w kierunku pośrednim między pionowym i prostopadłym do płaszczyzny uwarstwienia.

Zawarcie. Oprócz organów, dla ograniczenia zawaliska, jakie się tworzy po wybraniu węgla z danego pojęcia, służy jeszcze spe-cyalna obudowa zwana zawarciem. Zawarcie wznoszą w poprzek chodnika przygotowawczego, u wejścia do wyrobiska, jakie się pozostaje po wybraniu węgla z każdego pojęcia. Ono powinno być postawione wprzódy, aniżeli noga zostanie wybraną. Zawarcie składa się z szeregu stempli a (fig. 419 i 420), postawionych w poprzek chodnika przygotowawczego, pod wspólną kapą &, w odległości około 15 lub 20 ctm. jeden od drugiego, z wyjątkiem miejsca, jakie musi być zostawione na przejście i przejazd. Stemple te wkopują w spąg na 7 lub 8 ctm. i umocowują 2-ma lub 3-ma poziomem! rozporami c, końce których są osadzone w gniazdach, wyrobionych av bokach chodnika, rozpory zaś c podpierają jeszcze ukośnemi rozporami d i stemplami l wpuszczanemi w gniazda wyżłobione

\    tl    (i

\.É

.=

■1

|11

S8S

ÖPI1

.WÜP

Jptt

Æm

/«Mil

rtTl

Fig. 419.

Fig. 420.

w spągu i av stropie. Jeżeli strop jest mało wytrzymałym, po za stemplami l zakładają drugie poziome rozpory n, które podpierają jeszcze ukośnemi rozporami S (fig. 421).

Jeżeli między skałami two-rzącemi strop pokładu znajduje się kurzaAvka, w takim razie, po zawaleniu się stropu, kurzawka wypływa i przedostawszy się z zawaliska do chodnika przygotowawczego, płynie dalej i może zanieczyścić, a czasami i zupełnie zamulić sąsiednie chodniki na znacznej przestrzeni. W podobnych więc wypadkach, aby tego uniknąć, do zawarcia a mianowicie do stempli a przybijają od strony zawaliska, zaczynając od dołu kilka desek takiej długości, jaka jest szerokość chodnika przygotowawczego, robiąc tym sposobem tamę, która przepuszcza wodę, a ił i piasek zatrzymuje.

; ii

JP

mm

Fig. 421,

Rabunek. Gdy węgiel z danego pojęcia zostanie wybranym,, wtedy następuje zawalanie się stropu, czyli tak zwany rabunek. Zawalenie się stropu wywołują przez stopniowe wyjęcie znacznej części obudowy, podtrzymującej strop wyrobiska, albo też przez zrujnowanie obudowy za pomocą naboi dynamitu.

Przy stopniowem wyjmowaniu obudowy, jeżeli strop jest wytrzymały i nie zdążył jeszcze bardzo osiąść, drzewo z obudowy można wyjąć całeini sztukami, nie rąbiąc go wcale. W tym celu podkopują każdy ze stempli i wybijają go młotem. Podobne warunki zdarzają się rzadko, ale są najkorzystniejsze, bo przy nich otrzymuje się napowrót prawie że 50# użytego do obudowy drzewa, które nie będąc wcale uszkodzonem, może być użytem powtórnie. Jeżeli zaś strop już bardzo osiadł i wywiera silne ciśnienie na obudowę, w takim razie stemple przerąbują na wysokości około metra od spodka wyrobiska. W jednym i drugim wypadku najprzód wyjmują organy ograniczające stare zawalisko, pozostawiając tylko 2 lub 3 stemple jako sygnały ochronne, charakterystyczne trzeszczenie których, mające zawsze miejsce przed zawaleniem się stropu, ostrzega robotników o grożącem im niebezpieczeństwie. Następnie rozbierają zawarcie, a potem wybijają stemple z pod kap, zaczynając robotę od tych kap, które były najpóźniej założone, to jest w porządku odwrotnym do tego, w jakim były zakładane. Z pod każdej kapy najprzód wyjmują bokowe stemple, a na ostatku stempel podpierający kapę pośrodku jej długości. Jeżeli podczas rozbierania obudowy strop zaczyna osiadać zanadto prędko, pozostawione w niektórych miejscach stemple zaczynają trzeszczeć, co jest dowodem, że strop się opuszcza i zawalenie się jego zaraz może nastąpić. Gdy więc robotnicy usłyszą podobne trzeszczenie stempli, powinni się natychmiast oddalić za zawarcie i nie wznawiać roboty aż póki trzeszczenie całkowicie nie ustanie i zupełnie się nie uciszy.

Wyjmowanie obudowy w wyrobiskach pozostałych po wybraniu węgla z filarów należy do najtrudniejszych i najniebezpieczniejszych robót, które należy" powierzać tylko bardzo doświadczonym i odważnym robotnikom, obdarzonym zimną krwią i nadzwyczajnie dobrym słuchem i wzrokiem. Rabunek należy wykonywać tylko w nocy, gdy panuje zupełna cisza i tylko pod kierunkiem i dozorem bardzo doświadczonego i wytrawnego sztygara.

Jeżeli piętro bardzo osiadło, wyjmowanie obudowy byłoby połączonem z bardzo wielkiem niebezpieczeństwem dla robotni-

ków, w podobnych więc wypadkach stempli wcale nie wyjmują,, a tylko rozsadzają ich za pomocą dynamitu. W tym celu w głównych stemplach obudowy wiercą otwory i nabijają je dynamitem,, przy wybuchu którego obudowa zostaje zniszczoną i strop się w jednej chwili zawala.

Zawaleniu się stropu zawsze towarzyszy nadzwyczaj silny pęd powietrza, które zostaje wypchniętem z zapadającego się wyrobiska z taką siłą, że robotnicy znajdujący się w sąsiednich chodnikach często zostają przewróceni i daleko odrzuceni.

Przy odbudowie filarowej należy koniecznie starać się o to,, aby zawalenie się stropu następowało zaraz po wybraniu węgla z danego pojęcia, nietylko bowiem wywody teoretyczne, ale i praktyka dowiodła, że ciśnienie na obudowę około przodków jest daleko-mniejsze, gdy strop w sąsiednich pojęciach już jest zawalony.

Sposób odbudowy grubych pokładów węgla z podsadzaniem wyrobisk płynną podsadzką ¹). Przy odbudowie grubych pokładów węgla sposobem szląskim, grunt po wyjęciu węgla, bardzo się obniża, wskutek czego często, na powierzchni ziemi, tworzą się obszerne zawaliska w kształcie lejów. Wszędzie więc pod zabudowaniami i drogami muszą być zostawiane ogromne ilości wręgla, jako filary oporowe. Pozostawianie jednak filarów oporowych jest połączone z bardzo znacznemi stratami dla kopalni, ta więc okoliczność zmusiła górników do szukania innego sposobu roboty.

Wyżej opisane sposoby odbudowy z podsadzką warstwami poziomemi i pochyłemi nie odpowiadają celowi, ponieważ przy ręcznem podsadzaniu, niepodobna jest szczelnie zapełnić wszystkich pustych przestrzeni, zawsze więc następuje znaczne osiadanie gruntu, dochodzące średnio do 50$. Dla zapobieżenia temu w kopalni w Mysłowicach na Grórnym Szląsku zastosowano zupełnie nowy sposób podsadzania, polegający na tern, że wyrobiska pozostałe po wyjęciu węgla zapełniają piaskiem rozprowadzonym wodą, płynna masa, przedstawiająca mieszaninę jednej objętości piasku i dwóch wody, ścieka do wyrobisk rurami żelaznemi, przeprowa-dzonemi z powierzchni ziemi, przyczem piasek osadza się w wyrobiskach, a woda się z niego odsącza i spływa do żompia.

Pokład węgla w kopalni Mysłowickiej, który zaczęto w ten sposób odbudowywać, ma 10 metr. grubości, przy upadzie 12°.

0 K. Bokalski. Nowy sposób odbudowy węgla. Przegląd Techniczny !Na 5 za rok 1902.

Odbudowę jego prowadzą rozdzielając go na dwie warstwy po 5 metrów gróbe, z których najpierw wyjmują dolną. Pole węglowe

!!□□□□□□!

!!□□□□□□

!□□□□□□

!□□□□□□

□□□□□□

nmjng

iûüDüii

ICCJOCö!

10

r MI

r/2

lu

im““

lüpab

ppDB

ppm pppii _ji_ IPDD&tgMi

ÜZj^lüLiUUL.

[1]

Pft

te

(Vf

Fig. 422

przeznaczone do odbudowy przecinają chodnikami pośrednimi •rtj a₂..., przeprowadzonymi po spągu pokładu i chodnikami b₂...

fi//¹»:'

P'

Tf

5m

mm

£J*

zl

\ cl7

T!?⁰-

Fig.. 423.

Z chodników

«do nich równoległymi, przeprowadzonymi w piętrze odbudowywanej warstwy (fig. 422 i 423) i pochylniami Jh Pv-

pośrednich ax a₂ prowadzą, równolegle do pochylni, pochyłe chodniki przygotowawcze r,x <;₂..., które łączą z sobą przecinkami dx d₂..., rozdzielając tym sposobem całe pole na filary 8 met. szerokie w kierunku rozciągłości pokładu i 10 met. długie w kierunku upadu. Chodniki przygotowawcze cx r₂, w górnym ich końcu, są połączone z chodnikami bx b₂, przeprowadzonymi w piętrze odbudowywanej warstwy, a pochylnie^ p₂... łączą się z chodnikami przygotowawczymi ax rt₂... idącymi po spągu pokładu. Chodniki pośrednie, chodniki przygotowawcze i pochylnie mają wymiary 3x3 met., a przecinki 2x2.

Gdy w ten sposób pole zostało przygotowane do odbudowy, przystępują do wybierania filarów, zaczynając robotę od dołu, od chodników pośrednich nx u₂... i prowadząc ją jednocześnie w kilku poziomach.

Po wyjęciu pierwszego filaru /, który wybierają tylko na 5 met. wysoko, podsadzają wyrobisko, a górnicy nie przerywając roboty,

ï-û

y!

TP«

•y

îHaÜ-sgüSiâ

rv

•rC.

Fig. 424.

zaczynają wybierać filar wyżej leżący fx. Gdy filar /j zostanie wyjętym, można rozpocząć wybieranie filarów f₂ i f₁₀, lub też, jeżeli roboty nie prowadzą się forsownie, wybierają kolejno tylko filary f> fs i k d., podnosząc się do góry, a dopiero po ukończeniu filara /y, przystępują do wybierania filara /j₀.

Podsadzanie wyrobisk pozostałych po wyjęciu węgla odbywa się następującym sposobem. Około szybu G (fig. 424), pogłębione-

24

Córnietwo.

go w miejscu obfitującem w piasek, umieszczają, na podmurowaniu, równo z powierzchnią ziemi, stożek zblacby żelaznej, tworzący duży lejek l, opatrzony w dolnej części mocną siatką drucianą Stożek ten, który służy do opuszczania nawpół płynnej podsadzki, jest połączony u dołu z rurą żelazną r, przeprowadzoną do szybu A, a następnie idącą, wzdłuż szybu, do pierwszego chodnika poziomego, z którego rury rozgałęziają się, idąc dalej chodnikami upadowymi, aż do miejsc gdzie się wyjmują filary.

Do lejka l wsypują piasek, który dowożą kolebami i mięszają go z wodą, wtłaczaną dwiema rurami, umieszczonemi nad siatką s, z dwóch przeciwnych stron lejka.

W miejscu gdzie filar został wybranym i gdzie podsadzka ma być zrobioną, na chodniku pośrednim a (fig. 425) stawiają tamę drewnianą t, a na pochyłym chodniku c, drugą tamę tr Ta ostatnia

W-

Ci

‘SC

>:V;;

»sili

w*'

Fig. 426.

Fig. 425.

tama nie dochodzi do piętra wyrobiska, lecz tylko do poziomu rur, przez które spływa podsadzka (fig. 426), rury te jednak powinny być przeprowadzone jak najbliżej piętra. Tamy budują na stemplach, przybijając do nich z dwóch stron deski, a pozostającą się między deskami pustą przestrzeń zapełniają nawozem, który przepuszcza wodę a zatrzymuje piasek.

Podsadzka, przedstawiająca rzadką mięszaninę piasku z wodą, spływa rurami r, za tamę t, przyczem piasek osadza się, szczelnie wypełniając wszystkie puste przestrzenie wyrobiska, a woda przesącza się najprzód przez tamę t, a następnie przez tamę tx i odpływa przecinkami do najbliższego chodnika upadowego, a stamtąd do żompia. Gdy wyrobisko zapełni się piaskiem do wysokości, na której znajduje się wylot rury, robota jest już skończoną.

— 371

Piasek, osadzając się w wyrobiska, tworzy zupełnie zbitą i zwięzłą masę, po której można stąpać jak po ubitej ziemi, tak że już na drugi dzień po ukończeniu podsadzki, tamy rozbierają i przenoszą na inne miejsce.

Rury przy tych robotach używają walcowane o średnicy 165 mm., jednakowej na całej długości, grubość ich ścianek wynosi 6 mm. Przez te rury opuszczają do kopalni na godzinę 50 m3 piasku i 100 m³ wody, przyczem tylko ¹/₃ część przekroju rur zajęta jest ściekającą mięszaniną. Dla zapobieżenia nierównomiernemu ścieraniu się ich ścianek, rury należy od czasu do czasu odwracać. Do przewieszania i wogóle do obsługi rur potrzeba na dniówkę 4-ch ludzi, którzy w miarę potrzeby przechodzą z miejsca na miejsce.

W kopalni Mysłowickiej na podsadzenie wyrobiska pozostałego po wyjęciu jednego filara, to jest 12 X 11 X 5 - 660 m³, potrzebne są 3 dziewięciogodzinowe dniówki, to jest 27 godzin. Ponieważ zaś w ciągu godziny opuszczają 50 m³ wzruszonego piasku i 100 m³ wody, więc dla podsadzenia 660 m³ wyrobiska zużywa się 1350 m³ piasku, czyli że na 1 m³ gotowej podsadzki zużywa się 2 m³ piasku Urn³ wody.

Przyjąwszy, że 1 m³ wybranego pokładu daje około 12 ctr. met. węgla, wypada, że na 1 ctr. met. wydobytego węgla zużywa się 0,17 m³ piasku i 0,34 m³ wody, a więc przy średniej dziennej produkcyi kopalni 10000 ctr. met. węgla potrzeba będzie zużywać dla podsadzki 1700 m³ piasku i 34000 m³ wody i cała ta ilość musi być opuszczoną do kopalni w ciągu 18 godzin (dwie dniówki po 10 godzin, z przerwą jednej godziny na obiad). Przy tych warunkach przypływ wody do kopalni wskutek zastosowania tego sposobu podsadzania zwiększyłby się o 34000 m³ na dobę, to jest o 2,36 m³ na minutę.

Koszty tego rodzaju podsadzki według p. Bokalskiego, z artykułu którego, pomieszczonego w Przeglądzie Technicznym, czerpiemy te dane, wynoszą w Mysłowicach 5 fenigów na 1 ctr. metr. węgla, nie wspomina jednak p Bokalski czy w te koszty są już wliczone wydatki, jakie kopalnia musi ponosić wskutek zwiększenia się przypływu wody, spowodowanego zastosowaniem płynnej podsadzki.

Tego rodzaju system podsadzania wprowadzony został w kopalni Mysłowickiej bardzo niedawno, dziś więc nie można jeszcze nic stanowczego powiedzieć o jego praktycznej wartości. W każ-

— '372 —

dym jednak razie można przewidzieć, że będzie to sposób dosyć kosztowny, ponieważ kopalnia musi być zaopatrzoną nietylko w daleko silniejsze maszyny odwadniające, ale i w odpowiednie zbiorniki odsadowe, gdyż z opuszczanego piasku drobniejsze cząsteczki zawsze się będą przesączać i razem z wodą spływać do żom-pia, a ztamtąd do maszyn odwadniających, które wskutek tego częściej muszą być otwierane i czyszczone. Nie jest także wykluczoną możebność zatykania się rur, po których spływa podsadzka, co także może bardzo źle wpływać na cały bieg roboty. Nareszcie system ten może być zastosowany tylko w tych kopalniach, obok których, a przynajmniej wich blizkości znajdują się grube warstwy piasku.

Odbudowa filarowa pokładów węgla w Anglii. Pokłady węgla w Anglii odznaczają się nadzwyczajną prawidłowością i wielką wytrzymałością skał otaczających. Zalegają prawie poziomo, wskutek czego pola kopalniane mogą zajmować bardzo znaczne przestrzenie na około szybu, co pozwala zastosowrać przewóz mechaniczny, który znowu, dzięki wyjątkowo dobrym warunkom, jest bardzo ułatwionym i mało kosztownym. Dodawszy do tego, że przypływ wody w kopalniach angielskich jest bardzo mały, a grubość pokładów- węgla wynosi od 1,5 do 2 metr., nie trudno zrozumieć, dlaczego kopalnie angielskie zadziwiają nietylko ogromem ich produkcyi, ale i nadzwyczajnie małymi kosztami własnymi.

Produkcya węgla w Anglii do niedawnych czasów była większą, aniżeli produkcya całej pozostałej części kuli ziemskiej, koszty zaś własne w Anglii są prawie o 40 procent mniejsze od kosztów-własnych w kopalniach węgla w Belgii i we Francyi. Nareszcie skuteczność pracy robotnika w Anglii dochodzi do 320 ton rocznie, gdy tymczasem we Francyi nie przechodzi 145 ton.

Dla odbudowy pokładów węgla w Anglii zastosowują wyłącznie tylko system filarowy. Zwykle od szybu prowadzą trzy chodniki a b c (fig. 427), którymi całe pole kopalniane rozdzielają na oddziały (pannelj. Środkowy chodnik b służy dla przypływu świeżego powietrza, a przez bokowe chodniki a c powietrze zepsute wychodzi z kopalni. Przypływ-ające do kopalni powietrze rozdziela się na tyle oddzielnych strumieni, ile jest oddziałów w kopalni, tak że każdy oddział przewietrza się niezależnie od innych. Pomiędzy oddziałami pozostawiają się filary oporowe, około 40 metrów grube. Chodniki przygotowawcze mają od 3 do 5 metrów szerokości, filary są zwykle prostokątne od 30 do 60 metrów długie

i od 20 do 30 metrów szerokie. Długie boki filarów są zwykle równoległe do rozciągłości pokładu, jeżeli tylko inne względy, a mianowicie kierunek płaszczyzn łupliwości, nie zmusza zmienić kierunku chodników przygotowawczych. Przy tym sposobie odbudowy traci się bardzo dużo węgla w filarach oporowych, bo około 30%, a prócz tego w Anglii jeszcze dotąd na wielu kopalniach miał węglowy pozostawiają w wyrobiskach, tak, że strata węgla dochodzi czasami do 40%. Często także, z przyczyny znacznej ilości gazów wybuchających, niepodobna jest wybrać wszystkich filarów z danego pola.

Wj

mmmm

mmmmm

ÉÜ

<-

j.

<7

■1

É1

wrs vMmmvmmm mmmmmm mmmmm

r ~ir_ii i

II

i., ii . ir i i - i:.ii⁻' -1

WËL

mmmmi

m mmmwM

HnJ : nr i: i Mffy mmmmm

lora

vl'Çl . i: ii_iJ

fyJU i u "i:_|

QU mmmmm üÆ\ mmmmm

Fig. 427.

Odbudowa pokładów węgli brunatnych.^Węgle brunatne tern się wyróżniają, że znajdują się zawsze bardzo blizko od powierzchni ziemi, tworząc pokłady znacznej grubości, zwykle prawie poziome, lub z bardzo małym upadem, zalegające pośród glin i piasków. Gliny i piaski, pośród których zalegają węgle brunatne, są wogóle bardzo miękkie, a ponieważ zwykle są nasycone wodą, więc często tworzą kurzawkę. Oczywiście, że przy takich warunkach zalegania odbudowa pokładów węgli brunatnych sposobem filarowym, jakiśmy wyżej opisali, byłaby nie możebną, bo przy obnażeniu stropu tworzyłyby się natychmiast szczeliny i wypływa-

jąca przez nie kurzawka zatopiłaby całą kopalnię. Przedewszyst-kiem więc, przy odbudowie węgli brunatnych, nie można obnażać stropu na takiej przestrzeni, na jakiej się go obnaża przy odbudowie pokładów węgli kamiennych. Prócz tego, ponieważ głębokość, na jakiej zalegają węgle brunatne, jest wogóle bardzo nieznaczną, szyby więc mogą być pogłębiane blizko od siebie, a przez to wymiary pól roboczych znacznie    zmniejszone.    Nareszcie, wskutek

bardzo znacznego ciśnienia stropu, nie można jednocześnie prowadzić blizko    około siebie kilku

chodników    przygotowawczych,

co a

1 ÜÉÉ

mm.

wÊmmÊm t »

liczbę więc ich należy ograniczyć do minimum.

Wogóle przy odbudowie węgli brunatnych roboty prowadzą na-a    stępującym    sposobem: Pogłębiwszy szyb    prowadzą od niego

Fig. 428.

chodnik główny a (fig. 428), w kierunku rozciągłości pokładu. Chodnik ten osusza przeznaczone do odbudowy pole, jeżeli zaś wody jest bardzo dużo, prowadzą oddzielny chodnik wodny, nareszcie jeżeli pokład węgla nie przepuszcza wody, osuszają pole za pomocą przecznic, lub otworów wiertniczych. Chodnik główny a pędzą po spągu pokładu, w obydwie strony od szybu, dając mu od 1,5 do 2 metrów wysokości, a jeżeli węgle są słabe i bardzo przepuszczają wodę, to chodnik ten prowadzą za pomocą obudowy wbijanej.

Od chodnika głównego prowadzą, w odstępach mniej więcej co 20 metrów, chodniki upadowe ó, za pomocą których rozdzielają cały obszar pola kopalnianego na oddzielne części, z których każdą dzielą znowu chodnikami pośrednimi r, przeprowadzonymi w odstępach co 20, a czasami tylko co 10 metrów, na pola robocze. Każde zaś pole robocze dzielą chodnikami przygotowawczymi na filary m. Chodniki przygotowawcze prawie zawsze pędzą w kierunku rozciągłości pokładu i tylko w wyjątkowych razach w kierunku upadu, lub też w kierunku przekątnim. Filary m dzielą ortami o na odcinki, a, przy bardziej szerokich filarach, .każdy odcinek dzielą przecinką s (fig. 428) na 2 części. Długość ortów c, czyli co na jedno wychodzi, szerokość filarów zależy od siły, z jaką ciśnie strop, zwykle wynosi ona 1,5 metra, przy bardzo znacznem jednak ciśnieniu tylko 1 metr., jeżeli zaś ciśnienie stropu jest nieznaczne, to szerokość filarów dochodzi do 4 metr.

Chodniki przygotowawcze d, orty o i przecinki s prowadzą na spągu pokładu, dając im tylko taką w3Tsokość, jaka jest niezbędną dla przewozu, pozostawiając w stropie warstwę węgla, którą wyjmują przy wybieraniu filarów.

Same filary wybierają następującym sposobem: W miejscu gdzie chodnik przygotowawczy c przecina się z ortem o (fig. 429) przybierają piętra, robiąc komin, przy czem, jeżeli strop pokładu jest dostatecznie mocnym, węgiel w kominie wybierają do stropu, w przeciwnym razie, dla zabezpieczenia się od obwałów, pozostawiają, pod stropem, mniej lub więcej grubą warstwę węgla, która pozostaje się już na zawsze niewyjętą. Następnie wyjmują warstwę podpiętrową pozostawioną w chodniku przygotowawczym r, na przestrzeni od starego zawaliska do orta o, dalej wyj-

JSfc.

! äi

Fig. 429.

Fig. 430.

mują warstwę podstropową w orcie o, a potem dopiero odcinek filaru, wyjmując odrazu pokład na całej grubości.

Na figurze 430 przedstawioną jest robota z filarami o podwójnej szerokości, przy odbudowie których odcinek filaru dzieli się jeszcze, za pomocą przecinki s, na 2 części. W tym razie najprzód wyjmują warstwę węgla podstropową, nad chodnikiem przygotowawczym, potem nad ortem o, następnie nad przecinką .9, a dopiero po jej wyjęciu wybierają obie części odcinka. Po wybraniu odciętej części filaru starają się wyjąć z wyrobiska część obudowy, przy-czem strop natychmiast się opuszcza, dlatego zaś, aby wypływająca ze stropu kurzawka nie zatopiła kopalni, w chodniku przygotowawczym, około ortu o, zakładają, od strony zawaliska, w poprzek chodnika, deski, które zatrzymują piasek i ił, a woda przesącza się przez szpary między deskami.

AV ten sposób prowadzona odbudowa pokładów węgli brunatnych połączona jest zawsze z bardzo znaczną stratą węgla, jaki koniecznie potrzeba zostawiać w kopalni, dla bezpieczeństwa robót.

Węgiel ten pozostawia się w kopalni w filarach oporowych i w warstwie podstropowej, a strata jaka stąd wynika dochodzi do 60% całej ilości węgla zawartego w złożu.

Odbudowa komorowa.

Odbudowa komorowa polega na tem, że w złożu danego minerału wycinają wyrobiska, o bardzo znacznych wymiarach, nazwane komorami. Sposób ten może być zastosowany tylko wtedy, gdy minerał tworzący złoże, a także i skały go otaczające są bardzo twarde i bardzo 'wytrzymałe. On się zastosowywa przy odbudowie bardzo grubych żył rudonośnych, miąższość których przenosi 6 metrów; przy odbudowie składów, szczególnie też składów soli kuchennej, wymiary których są bardzo znaczne i przy odbudowie bardzo grubych pokładów łupków dachowych, kamieni budowlanych i t. p.

Są dwa sposoby odbudowy komorami: odbudowa z dołu do góry i odbudowa z góry na dół. Przy odbudowie z dołu do góry komorę zaczynają wycinać od dołu, przyczem urabiany minerał pozostawiają na dnie komory i on służy jako pomost, na którym stoją robotnicy urabiający minerał w stropie komory, a gdy komora jest już ukończoną, wydają odrazu na powierzchnię ziemi całą masę urobionego minerału. Przy odbudowie z góry na dół, komorę zaczynają wycinać od góry, a urabiany minerał wydają zaraz na powierzchnię ziemi, w miarę jak robota postępuje.

Jako przykład odbudowy komorowej z dołu do góry może służyć odbudowa żyły rudonośnej w Pelsobanyi w Węgrzech. Żyła ta ma od kilku centymetrów do 21 metrów grubości, upad jej bardzo stromy, a masa żyły składa się z kwarcu, kamienia rogowego i spatu ciężkiego z błyszczem ołowianym i złotonośnymi pirytami. Roboty prowadzą następującym sposobem:

Od chodnika rozciągłościowego a (fig. 431 i 432) przeprowadzonego pod stropem żyły, pogłębiają dwa pochyłe szyby b b, 20 metrów głębokie i w odległości od 80 do 100 metrów jeden od drugiego. Szyby te łączą u dołu chodnikiem rozciągłościowym <*, przeprowadzonym pod stropem żyły, a od tego chodnika prowadzą w poprzek żyły, aż do spągu, orty d (fig. 432), od których zaczynają podrabiać piętro wyrobiska, na całej przestrzeni między szybami b b, podnosząc się ciągle do góry. Urabiany minerał pozostawia się na spodku wyrobiska, aby górnicy, stojąc na nim, mogli

prowadzić roboty w piętrze, że zaś objętość urabianego minerału jest większą od tej, jaka jest potrzebną dla zapełnienia powstają-

mmm

Fig. 431.

cego wyrobiska, więc zbywającą ilość rudy opuszczają na chodnik c, kominami /r, umyślnie dla tego celu zrobionymi. Postępując w ten sposób wyrabiają coraz wyższą komorę, aż póki grubość warstwy, oddzielającej wyrobioną komorę od chodnika a, nie zmniejszy się do 2 metrów. Wtedy komora uważa się za skończoną, dalszego urabiania minerału zaprzestają, a całą masę rudy, zapełniającą wyrobioną komorę, opuszczają kominami k k na chodnik c c i wydają na powierzchnię ziemi. Wyrobiona i opróżniona komora pozostawia się bez żadnej obudowy i naturalnie z biegiem czasu musi się zawalić.

W ten sposób prowadzą obecnie odbudowę rozgałęzień żyły, odbudowę zaś samej żyły, w tych miejscach gdzie ona jest bardzo grubą, prowadzą następującym sposobem. Od chodnika rozda -głościowego a (fig. 433), przeprowadzonego pod stropem żyły, pę- ^ dzą do spągu żyły poprzeczne orty c, od których prowadzą w piętrze kominy h. Nad- chodnikiem a i ortami c pozostawiają nietkniętą warstwę rudy od 2 do 4 metrów grubą, powyżej której pędzą w obydwie strony od kominów szeroki

Pi

CM

__ '.tl

wmwmmm

(/

Fig. 432.

M0m§

mmmm WM

Fig. 433.

f>

jq/

chodnik w kierunku rozciągłości żyły, a od tego chodnika orty, któremi wybierają rudę warstwami, podnosząc się do góry. Urobiona ruda pozostaje się na dnie komory, a górnicy stojąc na niej przybierają piętra, podnosząc się stopniowo do wprzód wyrobionej wyżej leżącej komory. Gdy grubość warstwy rozdzielającej komory zmniejszy się do 2 metrów, robotę wstrzymują i wyrobioną komorę całkowicie wypróżniają, opuszczając rudę, którą jest wypełniona, kominami do chodnika a, po którym ją przewożą do szybu, a stamtąd wyciągają na powierzchnię ziemi. Wyrobiona komora pozostawia się bez obudowy i z biegiem czasu zawala się.

Odbudowa składów soli w Wieliczce¹). Wieliczka należy do jednych z najstarożytniej szych kopalni, powstanie jej sięga, jak się zdaje, czasów przedhistorycznych, a pierwsze wzmianki o niej znajdujemy już w roku 1044.

Sól w Wieliczce zalega w formacyi trzeciorzędowej, mianowicie w niższym mi ocenie, gdzie tworzy 3 poziomy. W górnym poziomie zalega sól zielona, występująca w postaci oddzielnych brył, wymiary których są bardzo rozmaite, począwszy od kilkunastu centymetrów, do bardzo wielu metrów sześciennych. Bryły te zalegają w glinie, którą często i sama sól jest zanieczyszoną.

Średni poziom zajmuje sól spiżowa, występująca w postaci mniej lub więcej prawidłowego pokładu, który jednak często się przerywa, tworząc oddzielne bryły, bardzo znacznych 'wymiarów. Sól spiżowa zwykle jest zanieczyszczoną gliną i piaskiem, a miejscami zupełnie przechodzi w piaskowiec.

Dolny poziom zajmuje sól szybikowa, która występuje w postaci bardzo płaskich brył, mających czasami przeszło 200 metr. długości i od 0,6 do 6 met. grubości.

Odbudowa brył soli zielonej. Bryły soli zielonej, zalegające w górnym poziomie, urabiają odbudową komorową. Wprzódy odbudowę zawsze zaczynali- w górnej części brył^, jeżeli więc chodnik poszukiwawczy przeciął bryłę w dolnej części, to od tego chodnika prowadzili, zygzakiem, chodniki wznoszące się do góry, a dopiero doszedłszy do wierzchu bryły, zaczynali wyrabiać komorę, prowadząc robotę schodową w spodku wyrobiska (fig. 434). Dziś odbudowę prowadzą jednym z dwóch sposobów, w zależności od tego, czy chodnik poszukiwawczy przeciął bryłę w górnej lub w dolnej części.

Jeżeli chodnik przygotowawczy przeciął bryłę w górnej części, to od tego chodnika pogłębiają w soli szybik s (fig. 435), przechodzący przez całą grubość bryły, aż do chodnika przewozowego dolnego. Następnie zaczynają od tego szybiku wyrabiać komorę, prowadząc robotę schodową w spodku. Sól zaś jaka się przy-tem otrzymuje, opuszczają szybikiem s, do chodnika przewozowego. W ten sposób wybierają całą ilość soli, pozostawiając tylko w około bryły niewyjętą skorupę conaj mniej 1 metr grubą, która zabezpiecza pozostające się wyrobisko od zawalenia się.

Jeżeli chodnik poszukiwawczy przeciął bryłę w środku, lub w dolnej części, w takim razie od tego chodnika zaczynają wyrabiać komorę robotą schodową w piętrze (fig. 436). Gdy bryła soli ma bardzo znaczną grubość, wtedy mniej

3f|!

Fm

Ul

pi

.

bo

fi

;v

É9H

55

Fig. 434.

Ijji:

iii

ir---

f:

fS.

W/

«BO-

Ti

fm

go

. ,W

•Sp''

TO

Fig. 435.

Fig 436.

więcej po środku jej grubości pozostawiają niewyjętym filar oporowy, czyli tak zwaną półkę, nad którą wyrabiają drugą komorę.

Komory wyrabiane w bryłach soli w Wieliczce mają po 35 i więcej metrów długości i wysokości oraz około 30 metrów szerokości. Sól wyłamują z nich w postaci płyt około 3 met. wysokich, od l'/4 do l¹/₃ met. szerokich i około 40 ctm. grubych. Dla odłupania takiej płyty robią poziome i pionowe wręby, około 60 ctm. głębokie, a następnie wpędzają kliny żelazne, wbijając je równolegle do płaszczyzn łupliwości.

Prochu dla urabiania soli zielonej wcale nie używają.

Odbudowa soli pokładowej. Tam gdzie sól tworzy bryły, mające formę mniej lub więcej prawidłowych pokładów; stosują zwykle odbudowę poprzeczną. W pokładach mniejszej grubości górny chodnik a (fig. 437 i 438) łączą z dolnym b za pomocą pochylni c, przeprowadzonych po spągu, w odległości 50 met. jedna od dru-

mz.

Ww

|p£

Fig. 487.

giej, a od tych pochylni prowadzą orty w (fig. 437) do chodnika przewozowego H. Jeżeli zaś odległość między chodnikami górnym i dolnym jest bardzo znaczną, w takim razie prowadzą chodnik pośredni d (438). Następnie wybierają sól, zaczynając od chodnika dolnego, albo jednocześnie od chodnika dolnego i pośredniego, prowadząc odbudowę poprzeczną ustępami F, Ft w piętrze, lub ustępami (t w spodku (fig. 437). Przy odbudowie ustępami F w piętrze, pierwszy ustęp doprowadzają do stropu, a urobioną sól pozostawiają na spodku, aby górnik pracujący w ustępie Fx wyżej leżącym mógł stać na urobionej skale, nie potrzebując urządzać dla glebie żadnego rusztowania.

Przy słabym stropie pozostawiają niewyjętemi filary oporowe B (fig. 437), zwane półkami, od 4 do 6 met. grube, a także i filary p (fig. 438) 8 met. grube i w odległości od 20 do 25 met. jeden od drugiego.

w,

Fig. 438.

Urobioną sól opuszczają, po pochylniach, do chodnika dolnego ó, a ztamtąd przewożą ją, ortami ?r, do chodnika przewozowego H.

t£Ù?P

777

202-

CL

Fig. 439

Jeżeli odbudowa prowadzi się bez użycia materyałów wybuchowych, w takim razie pokład rozdzielają na 2 warstwy E Ex (fig. 437), które wyjmują kolejno jedna po drugiej.

Nareszcie przy bardzo znacznej grubości pokładu 20 i więcej metrów, chodnik rozciągłościowy a prowadzą po środku miąższości (w kierunku osi) pokładu, a od niego pogłębiają, szybiki b, dochodzące do dolnego poziomu (fig. 439). Następnie zaczynają odbudowę poprzeczną, wybierając sól, po obu stronach każdego z szybików, przodkami mającymi po 20 met. szerokości i posuwającymi się w kierunku stropu i spągu. Wysokość zaś na jaką wyjmują sól wynosi 8 do 9 met. Tym więc sposobem wyjmują filary soli mające 20 met. szerokości w kierunku rozciągłości pokładu i 8 do 9 met. wysokie, a między pozostałemi po ich wyjęciu wyrobiskami, pozostawiają filary oporowe c 8 met. grube, a także i półki.

Odbudowa duklami.

Odbudowa duklami zastosowywa się do wydobywania minerałów zalegających blizko od powierzchni ziemi, pośród skał mało wytrzymałych Ona polega na tem, że pogłębiają do złoża minerału użytecznego duklę, to jest szybik, na około którego wybierają tyle minerału, ile go się da wybrać z danej dukli. Ukończywszy robotę w jednej dukli, pogłębiają obok drugą, a następnie trzecią, póki minerał ' z danego pola nie zostanie całkowicie wybranym Sposób ten ma u nas obszerne zastosowanie przy wydobywaniu rud żelaznych

Odbudowa rud żelaznych. U nas, w Królestwie, rudy żelazne występują głównie w dwóch postaciach, a mianowicie: w postaci żeleziaków brunatnych i w postaci żeleziaków spatowatych, często bardzo przechodzących w sferosyderyty i przedstawiających mniej lub więcej czysty węglan żelaza. Żelaziaki brunatne występują stosunkowo w mniejszych ilościach, tworząc gniazda nieprawidłowej formy, które zwykle wyjmują robotą odkrywkową. Główną zaś masę rud, z których się u nas otrzymuje surowiec, stanowią żelaziaki spatowate. Rudy te występują na znacznych przestrzeniach, w glinach i iłach formacyi tryjasowej i jurajskiej. Zalegają one na głębokości od paru do 30 i więcej metrów, tworząc dosyć prawidłowe warstwy, składające się zwykle z oddzielnych brył, często spłaszczonych i zaokrąglonych, ułożonych w masie gliny prawie zupełnie poziomo. Warstw takich zalega 2 do 4, a czasami 5 i 6, zwykle dosyć blizko jedna od drugiej (30 do 50 ctm ), tak że tworzą jakby jeden pokład, który, wraz z przedzielającą te warstwy gliną, ma od 1¹/₂ do 2¹/₂ met. grubości (fig. 440).

Dukle pogłębiają o przekroju jednego metra kwadratowego i cembrują połowicami. Z powierzchni, tam gdzie dukla przechodzi przez mokre piaski, wymiary jej poprzecznego przekroju są cokolwiek większe (o 15 do 20 ctm. z każdej strony), aż do tłustego iłu, w którym zakładają pierwszą cembrę. Gdy zaś kilka cembrzyn zostanie ułożonych, pustą przestrzeń między ułożoną oprawą i bokami pogłębionej dukli, zapełniają tłustym iłem, który mocno ubijają. W ten sposób oprawa dukli staje się prawie zupełnie wodonieprzenikliwą. Odległość między duklami wynosi około 40 met., czasami mniej, a czasami więcej, co zależy od głębo- läj kości, na jakiej ruda zalega.

>&f

SIS

Gdy dukla dojdzie do rudy, prowadzą od niej 4 chodniki, na 4 strony (fig. 441). Szerokość chodników 1 met., a wysokość 1,2 met.

Fig. 440.

Chodniki a a, łączące 2 sąsiednie dukle, nazywają się głównymi] chodniki b b—poclszybo-wymi, a chodniki c c, przeprowadzone równolegle do chodników podszybowych, chodnikami kątowymi. Z chodników kątowych lub podszybowych prowadzą wązkie wcinki d d, 0,5 met. szerokie i od 6-ciu do 7-miu met. długie, które właściwie

tu

MU

Jjpl

fig. 441.

».

możnaby nazwać chodnikami odbudowy. Z takiej wcinki, górnik w niej pracujący podrabia rudę w obie strony, tak daleko, jak tylko kilofem może dosięgnąć, a więc mniej więcej na 2 met., to jest, że z każdej wcinki może wyjąć pas rudy 4,5 met. szeroki i od 6-ciu do 7-miu met długi. Następną wcinkę należy zakładać o 2 met. dalej, aby górnik mógł z niej dosięgnąć wyrobiska poprzedniej wcinki. Chodniki zaś kątowe pędzą w takiej odległości, aby wcinki doprowadzone z dwóch sąsiednich chodników kątowych, spotykały się z sobą.

Odbudowa duklami ma także obszerne zastosowanie przy wydobywaniu wosku ziemnego w Borysławiu w Galicyi.

Odbudowa za pomocą rozpuszczania.

Odbudowa za pomocą rozpuszczania w wodzie, przedstawia jedną z najdawniejszych robót górniczych, używanych jeszcze w XII wieku. Dziś ma ona obszerne zastosowanie przy otrzymy-

IM

:l

SsSSs

"i-' ■

.j

b\

->ł.

w?

Fig. 442.

waniu soli z glin solonośnych w Tyrolu. Solonośne gliny tworzą tam składy bardzo znacznych wymiarów, pokryte cienką warstwą gliny, nie zawierającej soli, nad którą zalegają wapienie. Ilość soli w glinach zmienia się od 50 do 90 £.

m.

mmm

mÊËÈ

hm

y//////.

mm,

Fig. 443.

Figura 442 przedstawia przecięcie pionowe złoża gliny solo-nośnej, około Hallstadt. Roboty prowadzą następującym sposobem. W głąb góry pędzą sztolnie a b a (fig. 442), za pomocą których rozdzielają złoże solonośnej gliny na piętra od 30 do 50 met. wysokie. Sztolnie łączą z sobą kominami pionowymi lub pochyłymi. Figura 443 przedstawia przecięcie poziome po sztolni b. Zupełnie taki sam rysunek otrzymaliśmy robiąc przecięcie po jakiejkolwiek innej sztolni. Od sztolni h (fig 443) pędzą cliodnikir w pewnych oznaczonych kierunkach, zależących od kształtu złoża w danem miejscu, a od nich krótkie chodniki s, dochodzące do komór m, w których odbywa się rozpuszczanie. Komory te nazywają sinlnuerli ami, one są połączone z chodnikiem przeprowadzonym w piętrze wyżej leżą-cem za pomocą kominów, pogłębionych pod kątem 45°. W każdym kominie są zrobione schody i ułożona rura, za pomocą której świeża woda doprowadza się do komory. W chodnikach s s, wychodzących z komór, porobione są tamy, dla zatrzymywania wody. Od każdej komory idzie rura, służąca do odprowadzania roztworu soli i wszystkie te rury łączą się w jedną dużą rurę, ułożoną wzdłuż sztolni i wychodzącą na zewnątrz. W tej samej sztolni, a także i w chodnikach rr ułożony jest drugi szereg rur, przez które przypływa woda czysta do komór wyrobionych w piętrze niżej le-żącem.

Czysta woda wprowadza się do komór rurami, ułożonemi w kominach, łączących komory z górnem piętrem, a nasycony roztwór odprowadza się rurami ułożonemi w chodnikach ss, rr i w sztolni b, aż do jej wylotu, gdzie po sprawdzeniu jego gęstości odpływa dalej do tężni.

Liczba komór w różnych kopalniach bywa bardzo rozmaitą, a objętość ich zmienia się od 3000 do 4000 met. sześcien. a czasami dochodzi do 15000 met. sześcien. Piętra odbudowują się kolejno, zaczynając od górnego.

Wszystkie chodniki w glinach solonośnych prowadzone są za pomocą roboty hydraulicznej.

Komory w przecięciu poziomom mają kształt eliptyczny, przyczem każda komora jest podzieloną, w dolnej swej części, chodnikami, przecinającymi się pod kątem prostym, na fiilary (fig. 443).

Z początku wpuszczają do komór wodę do wysokości 30 ctm., a następnie stopniowo podnoszą jej poziom, aż póki nie dojdzie do stropu komory. Jak tylko woda rozpuści tyle soli, że się filary zawalą, roztwór wypuszczają i dno komory wyczyszczają, a następnie wpuszczają do komory czystą wodę w takiej ilości, aby doszła do stropu. Wtedy cały strop, który już nie jest podtrzymywany filarami oddzielającymi chodniki zanurza się w wodzie. Woda działając na niego rozpuszcza sól, a glina pada na dno komory. Tym sposobem wysokość komory ciągle się zwiększa, a w miarę tego zwiększania ciągle dodają wody, bacząc, aby zawsze strop komór

25

Górnictwo.

— 386

był zanurzony. Nareszcie gdy roztwór doszedł do gęstości 26$, spuszczają go i po oczyszczeniu dna komory od gliny, nalewają świeżej wody. Postępując w ten sposób, dochodzą do górnego piętra.

Odbudowa odkrywkowa.

Robotami odkrywkowemi nazywamy takie, które są prowadzone na powierzchni ziemi, pod gołem niebem. Sposób ten może być zastosowany tylko wtedy, gdy złoże danego minerału zalega blizko od powierzchni ziemi, to jest gdy grubość warstwy pokrywających go skał płonnych jest stosunkowo bardzo nieznaczną. Oznaczyć teoretycznie grubość warstwy skał płonnych, przy której robota na odkrywkę może być zastosowaną, jak również oznaczyć głębokość, do której roboty na odkrywkę dają się prowadzić, można tylko dla każdego pojedynczego wypadku, ponieważ to zależy od wartości urabianego minerału i od grubości złoża. Oczywiście, że im warstwa skał płonnych, pokrywających złoże danego minerału, będzie cieńszą, a grubość samego złoża większą, tem robota na odkrywkę będzie korzystniejszą i na odwrót. Zkąd wypada, że przy pewnej grubości warstwy skał płonnych, pokrywających dane złoże, robota przestaje się opłacać.

Głębokość, do jakiej dają się prowadzić roboty na odkrywkę bywa bardzo rozmaitą, ale czasami bardzo znaczną. Niektóre roboty odkrywkowe we Francy i prowadzone są do głębokości przeszło 150 met.

Roboty na odkrywkę są pod tym względem korzystniejsze i dogodniejsze od robót podziemnych, że minerał może być wyjętym ze złoża całkowicie, bez żadnej straty; pozostające się zaś po jego wyjęciu wyrobisko nie potrzebuje wcale obudowy; koszty więc własne urabiania są zwykle daleko mniejsze i nadzór za robotami daleko łatwiejszy. Niedogodne zaś są te roboty z tego względu, że zależą od pogody.

na-

Przedewszystkiem, przystępując do robót odkrywkowych, leży wybrać odpowiednie miejsce na zwał dla skał płonnych, otrzymywanych pobocznie przy urabianiu minerału użytecznego. Skały zaś płonne należy zwalać tylko w takich miejscach, pod któremi złoże minerału użytecznego już nie zalega. Pozostawianie skał płonnych wewnątrz odkrywki i zsypywanie ich na niżej leżące części złoża, powinno być stanowczo wzbronionem, ponieważ toby uniemożebniło odbudowę zasypanych części złoża.

Odbudowa odkrywkowa, przy znaczniejszej grubości złoża, prowadzi się za pomocą roboty schodowej prostej. Wysokość ustępów bywa różna, zwykle około 3 metrów, szerokość nie mniejsza nad 3 metry. Skarpa ustępu powinna być nachylona, przyczem wielkość kąta nachylenia skarpy zależy od własności urabianego minerału; dla suchego piasku, kąt nachylenia skarpy nie powinien być większym nad 35n, dla żwiru 40 do 60°, dla gliny od 40 do 70° a czasami nawet i do 80°.

Najczęstszym powodem nieudania się przedsiębiorstwa i zatrzymania robót odkrywkowych bywa wybór nieodpowiedniego miejsca na zwały. Jeżeli jednak minerał został wyrobiony do samego spągu złoża, wtedy w miarę jak się roboty posuwają naprzód, skały płonne mogą być zsypywane do starego wyrobiska wewnątrz odkrywki.

Jednym z najważniejszych warunków przy robotach odkrywkowych jest dobra organizacya przewozu. Im większe masy mają być przewożono, tern przewóz powinien być lepiej organizowanym, aby koszty przewożenia wypadały mniejszo. Na każdym ustępie powinien być ułożony tor kolejki, aby wózki dochodziły do skarpy i mogły być wprost ze skarpy ładowane. Dla ułatwienia zaś wyładowania, należy używać tak zwane koleby, to jest wózki ze skrzynkami wywrotnemi.

Dla wyciągania wózków urządzają pochylnie i układają na nich podwójny tor kolejki. Po relsach chodzi platforma, na którą stawiają wózki. Platforma przyczepia się do liny idącej od bębna maszyny wyciągowej ustawionej na górze. Kolejki ułożono na różnych poziomach są połączono z pochylniami w ten sam sposób jak w kopalniach chodniki rozciągłościowe różnych poziomów z pochylniami.

Jeżeli roboty odkrywowe łączą się z robotami podziemnomi, w takim razie minerał urabiany w odkrywce opuszcza się po pochylni do poziomu podszybia i wyciąga na powierzchnię ziemi, szybem.

Wodę z odkrywki, przy niewielkich robotach, odlewają pompami ręcznemi, przy większych często pogłębiają gdzieś z boku oddzielny szyb wodny, od którego pędzą chodnik do najgłębszego miejsca odkrywki. Tam gdzie to jest możebnem, odkrywkę osuszają za pomocą sztolni.

Odbudowa torfowisk. Torf występuje w postaci grubych pokładów, zalegających prawie na samej powierzchni ziemi. Tylko w wyjątkowych razach pokłady torfu bywają pokryte warstwą gliny od 0,5 metr. do 2 metr. grubą i to tylko na nieznacznej prze-

strzeni. Zwykła grubość pokładów torfu od 3 do 4 metrów, cza sami nawet do 7 metr., a w Irlandyi są pokłady mające do 20 metr. grubości. Odbudowa pokładów torfu, grubość których jest mniejszą jak 3 metr. już się przestaje opłacać. Wogóle można powiedzieć, że, aby pokład torfu wart był odbudowy, powinien być nie cieńszy nad 3 metry, zalegać na przestrzeni od 20 do 30 hektarów i torf z niego otrzymany powinien w stanie suchym nie zawierać więcej nad 20$ popiołu.

Dobry torf, oczyszczony od domieszek korzeni i nierozłożo-nych części roślin, jakie zawsze w sobie zawiera, przedstawia masę czarną, zupełnie podobną do gliny. Rozrobiony z wodą, daje ciasto miękkie, plastyczne, z łatwością przyjmujące nadaną mu formę. Na słońcu, szczególnie w miejscach gdzie jest przewiew powietrza, wysycha bardzo prędko, zachowując nadaną mu formę, przyczem się nadzwyczajnie kurczy i twmrzy masę jednorodną, zbitą i tak twardą, jak najtwardsze drzewo. W tym stanie daje się on rzeźbić podobnie jak heban.

Pokład torfu w całej grubości nigdy nie bywa jednorodnym, w dolnej części jest zwykle twardy i zbity, a ku górze stopniowm robi się coraz gorszym i na samym wierzchu przechodzi w masę podobną do wysuszonej trawy. Cegiełka wyrobiona z warstwy torfu, dochodzącego do powierzchni ziemi, ma wygląd paczki gorszego gatunku tytoniu. Taki torf nie może być używany w przemyśle, bo chciwie pochłania wodę, jest bardzo lekki i pali się jak słoma.

Fig. 444.

Mające się odbudowywać torfowisko przede-wszystkiem niwelują, a następnie przecinają rowami mającymi spadek 0,01 za pomocą których go osuszają, a zarazem dzielą na oddzielne pola. Odbudowę prowadzą robotą schodową prostą, przyczem boki rowów rozdzielających pola służą jako przodki, w których zaczynają robotę. Jeżeli torf jest włóknisty, nie tłusty, w takim razie krają go za pomocą rydla (przedstawionego na fig. 444) na cegiełki. Robotę prowadzą dwojakim sposobem: przodkiem podłużnym, albo też kwadratami. Przy pierwszym z tych sposobów robotnik, stojąc na ustępie, robi za pomocą rydla pionowe wcięcia w kierunku naciągniętego sznura. Wcięcia te robi on według kształtu i wymiarów cegiełek, do głębokości 30 ctm., a następnie odcina cegiełki

w kierunku poziomym i wrzuca je do taczki obok niego stojącej. Inny zaś robotnik odwozi, przez ten czas, do suszarni, drugą poprzednio naładowaną taczkę. Czasami przy tej robocie jest zajętych dwóch robotników, z których jeden robi nacięcia pionowo, a drugi poziome. Gdy pierwszy rząd cegiełek został już wyciętym na pewnej długości, drugi robotnik zaczyna wycinać zaraz obok, drugi rząd cegiełek, następnie 3-ci rząd i t. d., wskutek czego cała robota przyjmuje kształt położonych na bok schodów. Gdy w ten sposób pierwsza warstwa torfu do głębokości 30 ctm. zostanie zdjętą na pewnej przestrzeni, zaczynają zdejmować drugą, niżej leżącą, warstwę, następnie 3-cią i t. d. tak, że robota w każdym rzędzie przybiera także kształt schodów.

c>

Fig. 445.

Przy robocie kwadratami dwócli robotników zaczyna wycinać cegiełki od punktu o (fig. 445) i prowadząc robotę w kierunku linij do siebie prostopadłych a c i b c, spotykają się w punkcie c, następnie wycinają cegiełki w kierunku linij c, i ć, tą i spotykają się w punkcie c,, dalej w kierunku linij «₂ c₂ i b₂ r₂ i t. d.

Gdy pierwsza warstwa cegiełek w takim kwadracie jest już zdjętą na dosyć znacznej przestrzeni, zaczynają zdejmować drugą warstwę, a następnie 3-cią i t. d., odbudowując cały kwadrat ustępami.

SH

TL

A¹

Przy wycinaniu cegiełek traci się od ‘/8 do x/₄ części całej ilości torfu w postaci okruchów, które następnie mięszają z wodą na ciasto i wyrabiają z niego cegiełki. Jeżeli torf zawiera w sobie korzenie, sęczki i t. p., wtedy dla kopania używają kilofów zpłaskie-mi szerokiemi ostrzami.

JA

et

Fig. 446.

Cegiełki wycięte z torfowiska są zupełnie mokre, muszą więc być przed użyciem dobrze wysuszone. W tym celu cegiełki rozkładają w suszarniach, które urządzają następującym sposobem. Stawiają szereg krzyżów a (fig. 446), w odległości 1,5 metra jeden od drugiego, które łączą z sobą szalówkami, tworzącemi dach suszarni. Słupy a dla krzyżów mają 10 ctm średnicy, w dolnej części każde-

go z tycli słupów zrobiony jest otwór, przez który przechodzi poprzeczna beleczka <?, pod którą podkładają połowice i deski d, tak że słup a nie może się pogrążyć w ziemię więcej jak na jeden metr. Przez otwory porobione w słupie a przetykają szczeble n, 25 mm grube i 75ctm. długie, które z sobą łączą deskami o 5 ctm. szero-kiemi i 2y₂ ctm. grubemi. Na szczeblach n, po obudwóch stronach słupów rt, kładą po 3 łaty 4 ctm. w kwadrat grube, a na nich układają mające się suszyć cegiełki torfu. Suszenie odbywa się, zależnie od pogody, w ciągu 4 do 8 tygodni. Suszarnia taka służy około 5-ciu lat.

Fig. 447.

Tłusty i na wpół płynny torf wyjmują czerpakami (fig. 447), a jeżeli torfowisko jest zupełnie zalane wodą, to masę torfową wyrzucają z czerpaków do łódki, która go odwozi do brzegu, tam masa torfowa składa się do płaskich skrzyń, zbitych z desek, aby się z niej woda wysączyła. Następnie, gdy masa zgęstnieje, robotnicy ją przerabiają nogami. Z początku pod nogi podkładają kawałki desek, a potem chodzą po niej boso. Czasami masę torfową przerabiają w takich samych młynkach jak glinę na cegły, a następnie wyrabiają z niej cegiełki. Formy dla cegiełek są zupełnie takie same jak dla zwyczajnych cegieł.

Stronica:

Ol

-śH

lO co cg co

T—I -r-H

OMYŁKI DRUKARSKIE.

Wiersz:

tH CO

góry

dołu

CO LO

tH tH

11

11

góry

dołu

góry

dołu

t'

71

ca co

góry

to

to I— Ci to

dołu

góry

Wydrukowano: wolnospadaj ące fig. 67 posuwa się ustawia się temparatura musza duże

przestrzeni położenej przechylnia rozsu wuj ą obydjan powstające w żelazną długie zdań

jadnocześnie spadek od drzwi kształ tpasów

Powinno być: wolnospadaj ącego fig. 65

przesuwa się wstwia się temperatura muszą dwie

przestrzeń położonej pochylnia rozsuwają obsydjan pozostające z żelazną drugie zdania jednocześnie spodek odrzwi

kształt pasów

1

N

i

V

a»

m

■•ÿ ' - v

%

;

!ü

'■îj

if:

¥

m

'iâ

r

■*.

H

^.û

♦

a

&

A

f

m

.

Vf

&

>*%

\,.r

»2

»

are

US

fejL®

Mm

» •

Äsl-iflJ

m

W*£M

,J

i

2ff?

«P

■ihfl

' "

S âk-k

I ÉÈL p

SP

ILa

i *

fi

if

i

a

«*

>

: .-*•

£

m

»I

WJ

i

s >

ms.

fi

■

«RK

m

m

1:

m

M

;

m-

il

*

.

RJ

ÉPI

i

*•

t?

iâi

w

A?

w

VH

M®

i

fl».

v 23

r ->'>->.

m

m

k2«ç

4!

-A:

f:

Rü

vrjf

■fe

Twi

te§gj

MM

ii

gs

IP1

ERpll

A *

Wms*

PU

sf

•V

ÏK r

•\

•%

. Vm.'viP; »sashreai

dAff--

fcJBNy- ?

^$8?.

1S

li

Ry

UM

iS

,•

«3Ç

■>' '

»‘2®

Mg

P;i

1)4*

i;

Si,

la,

£9

hS

E.V

mÆ

mm

P;:i' ;

Jlg|

«K";, ®J&.

'-'s.

«. •

lV

3'J

fM*

£*■?

■R

• -

. , <É?j£fefc»v <

tS*

vr,

HrE

ii

9AS.

3»

■«

Jfc£

fH

5^,

±M-mÈ

i

b»;V>''*&.*"“ ..-J

g~

öä@8

Ä&

- jSr/Ha «

te

? . -.s

*#

yj

Wæè*:- Mr

;!S

Aj

y??*

Hi

,J

A’

A*

ÄS

»«ps®

üss

3K|

Biblioteka Politechniki Krakowskiej

Biblioteka Politechniki Krakowskiej

11-349369 | 11-350896

• _ ...... "&LĄ

Li‘:

W'

Biblioteka Politechniki Ki akowskiej

100000305964

owskiej

Biblioteka Politechniki Krak

*qn i*

¹

Eduard Windakiewicz. Wieliczka, Monographie. Seperat Abdruck aus dem Berg- und Hüttenniänischen Jahrbuch. XLV Baund, 1 Heft.