Wyrobisko górnicze to pusta przestrzeń powstała w wyniku prowadzenia robót górniczych, czyli usuwania kopaliny użytecznej (np. węgla, rudy, soli) lub skały płonnej z wnętrza ziemi. Wyrobiska górnicze mogą być wykonywane zarówno w złożu surowca, jak i w skałach otaczających złoże, a ich głównym celem jest umożliwienie wydobycia oraz transportu urobku, wentylacji, przemieszczania ludzi i materiałów, a także zapewnienie bezpieczeństwa eksploatacji.
W górnictwie podziemnym wyrobiska są sercem kopalni – to w nich pracują ludzie, poruszają się maszyny i odbywa się transport urobku. Ich kształt, stan i zabezpieczenie mają bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo i sprawną pracę całego zakładu górniczego.
Charakterystyka i budowa
Wyrobiska górnicze mogą przybierać różne kształty, jednak najczęściej zbliżone do brył geometrycznych – najczęściej przybierają kształt sześcianu, prostopadłościanu, walca lub graniastosłupa. Przekroje poprzeczne wyrobisk to najczęściej prostokąty, kwadraty, trapezy, koła, elipsy lub ich kombinacje. W budowie każdego wyrobiska wyróżnia się trzy podstawowe elementy:
- Strop – górna powierzchnia wyrobiska,
- Spąg – dolna powierzchnia, czyli „podłoga”,
- Ociosy – boczne ściany wyrobiska.
Wyrobiska górnicze są zwykle zabezpieczane specjalną obudową (współcześnie najczęściej stalową lub betonową), która chroni przed obrywaniem się skał, zawałami, napływem wody czy gazów, a także umożliwia utrzymanie odpowiednich wymiarów przekroju poprzecznego.
Podział wyrobisk górniczych
Wyrobiska górnicze dzieli się według kilku kryteriów:
Podział ze względu na lokalizację:
- Wyrobisko odkryte (odkrywki) – znajduje się na powierzchni ziemi w kopalniach odkrywkowych.
- Wyrobiska podziemne – wykonywane pod powierzchnią ziemi, stanowią podstawową infrastrukturę kopalń podziemnych.
Podział ze względu na rodzaj skały:
- Wyrobiska węglowe – prowadzone w złożach węgla kamiennego lub brunatnego. To najczęściej spotykany rodzaj wyrobiska w polskich kopalniach podziemnych.
- Wyrobiska rudne – wykonywane w celu wydobycia rud metali, takich jak ruda miedzi, cynku, ołowiu czy żelaza; charakteryzują się często większą twardością skały, co wpływa na dobór techniki urabiania – np. dobór kombajnu chodnikowego o organie urabiającym większej mocy.
- Wyrobiska solne – drążone w złożach soli kamiennej (halitytu), soli potasowych (np. sylwinitu) lub magnezowych. Wymagają szczególnego zabezpieczenia ze względu na właściwości higroskopijne soli i ryzyko deformacji wyrobiska.
- Wyrobiska kamienne – prowadzone w tzw. skałach płonnych, niewystępujących w formie użytecznych kopali. Często towarzyszą innym typom wyrobisk i pełnią funkcje udostępniające lub wentylacyjne.
- Wyrobiska węglowo-kamienne – wykonywane w partiach złoża, gdzie warstwy węgla przeplatają się ze skałami płonnymi. Wymagają szczególnego planowania i dostosowania maszyn do zmiennego ośrodka urabiania.
Ze względu na przeznaczenie:
- Poszukiwawczo-rozpoznawcze – służą do rozpoznania budowy geologicznej i lokalizacji złoża (np. szybiki, sztolnie poszukiwawcze).
- Udostępniające – otwierają dostęp do złoża i umożliwiają jego eksploatację (np. szyby, sztolnie, upadowe, przecznice).
- Przygotowawcze – przygotowują pole eksploatacyjne do wydobycia (np. chodniki, pochylnie, przecinki).
- Eksploatacyjne – służą bezpośrednio do wydobycia kopaliny (np. ściany, komory, zabierki).
Ze względu na kształt i funkcję:
- Wyrobiska korytarzowe – mają niewielki przekrój poprzeczny względem długości, służą do transportu, wentylacji, przemieszczania ludzi i materiałów (np. chodniki, szyby, sztolnie).
- Wyrobiska komorowe – obszerne przestrzenie, przeznaczone do magazynowania, eksploatacji lub innych celów technologicznych (np. komory magazynowe, ściany eksploatacyjne).
Znaczenie i funkcje wyrobiska górniczego
Wyrobiska górnicze stanowią szkielet każdej kopalni – umożliwiają wydobycie surowców, transport urobku, wentylację, doprowadzenie energii i materiałów, a także ewakuację i przemieszczanie się ludzi. Właściwe zaprojektowanie, wykonanie i zabezpieczenie wyrobiska jest niezbędne dla bezpieczeństwa pracy i efektywności eksploatacji.
Współczesne technologie pozwalają na monitorowanie stanu wyrobisk oraz stosowanie zaawansowanych metod zabezpieczania, mających na celu minimalizację ryzyka zawałów, zapadlisk czy napływu wody.