TVM 55 H

Označení tunelovacího stroje:                TVM 55 H

Výrobce:                                                      Mannesmann-Demag

Průměr výrubu:                                          6,00 m

Období nasazení:                                      1984 - 1990

Nasazení na projektu:

1. nasazení: Důl ČSA – spojovací překop ČSA 1 – Jindřich (11. patro),

2. nasazení: Důl ČSA – severní a severovýchodní překop do nového pole (11. patro),

3. nasazení: Důl Darkov – spojovací překop Mír – 9. Květen (9. patro).

 

 

 

Doposud jediný razicí stroj do pevných skalních hornin byl v České republice nasazen ve druhé polovině osmdesátých let v dolech OKD. Jednalo se o stroj německé společnosti Mannesmann-Demag. Při výběru hrála jednu z hlavních rolí skutečnost, že stroje této řady byly nasazeny v německých uhelných dolech.

Vzhledem k podmínkám ražení důlních chodeb, kde se nepočítalo s ostěním, byl stroj vybaven zařízením pro montáž kruhové rámové výztuže z válcovaných ocelových profilů, umístěným hned za řeznou hlavou. Stroj se skládal z těchto částí:

• řezná hlava s řeznými disky,
• vyztužovací zařízení pro montáž ocelové výztuže,
• vlastní těleso stroje s upínacím zařízením, dopředným posuvem a pohonnou jednotkou včetně hydraulického agregátu,
• řídicí stanoviště za tělesem stroje,
• dopravník pro odtěžení horniny, umístěný ve spodní části stroje,

 

Poprvé (1984 – 1985) byl stroj nasazen na ražbu spojovacího překopu mezi hlavním závodem ČSA 1 a závodem Jindřich ČSA 3 v délce 1818 m. Ražba probíhala ve svrchní části porubských vrstev (ostravské souvrství) mezi sladkovodním a mořským horizontem Otakara. Tato sekvence je charakteristická střídáním písčitých prachovců hojně laminovaných jemnozrnným pískovcem s rostlinnou drtí na plochách vrstevnatosti, jako převažujícím horninovým typem (zde lokálně označované jako "Otakarské pískovce"). Odlučnost hornin je deskovitá. Vrstevnatá stavba je porušena puklinami s frekvencí 5-10/m. Horniny mimo poruchová pásma jsou suché. Pevnosti hornin v prostém tlaku se pohybují v intervalu 70 až 90 MPa.

Vlastnímu ražení předcházela náročná přípravná etapa, která zahrnovala dopravu částí demontovaného stroje jámou, vybudování montážní a startovací komory a montáž stroje.

 

Druhé nasazení tunelovacího stroje bylo realizováno v letech 1986 - 1987 z východního překopu základního závodu Dolu ČSA za poruchou Olše směrem na nerealizovanou jámu Dětmarovice - vtažná a výdušná jáma, jako severní a severovýchodní překop v novém poli. Ražba byla zahájena ve staničení 1040 m a bylo vyraženo celkem 2070 m překopu. Ražba byla prováděna až ke Stonavské poruše. Ta byla ověřena průzkumným vrtem v předpolí stroje. Ražení probíhalo v tektonicky zakleslé kře mezi poruchami Olší a Stonavskou, ve které se dosud nedobývalo. Ražba probíhala ve spodní části doubravských vrstev s výrazně převažujícími prachovci a jílovci. Přesto, že ražba procházela i poruchovými pásmy, jednalo se vesměs o malé poklesy s amplitudou několika metrů bez výraznějšího vlivu na průběh ražby.

 

Horniny mimo poruchová pásma byly suché. Pevnosti hornin v prostém tlaku se pohybovaly v intervalu 70 až 90 MPa. Ražení bylo ukončeno ve staničení 3110 m, a to 20 m před mohutným poruchovým pásmem Stonavské poruchy.

 

Třetí nasazení v délce 2539 m v období 1988 - 1990 bylo provedeno z centrálního závodu Darkov 4, a to třetím severním překopem na závod 9. květen a bylo ukončeno v demontážní komoře na ochozu jámy SuSTo 1. Ražba probíhala až do zastižení poruchy Anna na 3. severním překopu v sedlových vrstvách (karvinské souvrství), dále pak až do ukončení ražby ve svrchních porubských vrstvách (ostravské souvrství).

 

Výkony, dosahované v období prvního nasazení stroje, byly značně nevyrovnané. V období zkušebního provozu se projevoval vliv nezkušenosti osádky, po celou dobu ražby pak působily negativně některé technické vlivy, spojené jednak s konstrukcí a poruchami návěsu stroje (který byl realizován u nás) a jednak s mnohdy nedostatečnou kapacitou navazující dopravy rubaniny (přísun a odsun vozů). Rozhodující vliv neměly jen původní geologické podmínky.

 

V průběhu ražení docházelo v úsecích s vysokou koncentrací napětí (např. v oblasti průmětů hran nevyrubaných pilířů v nadloží) k porušování hornin a ke značným nadvýlomům v oblasti vrtací hlavy stroje, které bylo nutno pracně vyplňovat a případně zpevňovat. Rovněž konvergence okrajů díla v těchto úsecích, které dosahovaly ve vzdálenosti 100 m za čelbou až 30 - 40 cm a způsobovaly deformaci ocelové výztuže, omezovaly průjezdný profil návěsu. Tyto projevy vedly k nutnosti použít v dalších ražbách velmi těžkou ocelovou výztuž z válcovaného profilu 36 - 44 kg/m (při průchodu poruch Dora a Stonavská). Průměrný postup v období 1. nasazení tak činil 7,64 m/den, v období zkušebního provozu v roce 1984 pak jen 5,71 m /den. Průměrný denní postup v období druhého nasazení činil 8,93 m/den. V dobrých podmínkách byl běžně dosahován denní postup 11 - 12 m. Měsíční postupy dosahovaly většinou 120 - 270 m. Při třetím nasazení tyto výkony už nebyly překročeny především vzhledem k horším geologickým podmínkám (poruchová pásma, mocné sloje a hrany výrubů v nadloží).

Je nutno konstatovat, že reálné výkony a postupy nedosáhly předpokládaných hodnot a to rovněž přispělo k rychlému ukončení provozu stroje v roce 1990.

 

Nasazení tunelovacího stroje v důlních podmínkách představovalo výraznou technickou inovaci a zcela novou kvalitu v oblasti ražení velkých důlních děl, srovnatelnou s využíváním dobývacích komplexů s posuvnou hydraulickou výztuží v oblasti dobývání. Takto vyražené spojovací překopy vzhledem ke svým rozměrům a charakteru stěn (nízké větrní odpory) dokonale plnily svoji funkci jak v dopravě, tak ve větrání. Zároveň tato technologie předjímala následující vývoj, vyznačující se transformací organizací důlní výstavby na firmy zaměřené na podzemní stavitelství a tunelářství.

Získané zkušenosti prokázaly, že geologický a geotechnický průzkum ražených tras, vycházející z důlních vrtů, v zásadě přináší dostatečné informace, pokud jde o geologickou stavbu masivu, výskyt poruch a slojí apod.

Použití tunelovacího stroje v podmínkách hlubinného dolu je spojeno s dodatečnými nákladnými činnostmi, jako je demontáž rozměrných částí stroje, jejich doprava jámou a následná montáž, výstavba montážních komor, které nezanedbatelně zvyšují celkové náklady. Rovněž sladění nároků ražby TBM především na dopravu rubaniny s důlním provozem a jeho možnostmi je velmi obtížné a zpravidla přináší problémy. To vše se projevilo v nižším výkonu tunelovacího stroje a tím v nepříznivých ekonomických výsledcích.

Začátkem devadesátých let došlo k výrazným změnám priorit v černouhelném hornictví. Po útlumu těžby v OKR, a tím i útlumu otvírky a přípravy dolů v jižní části OKR zanikly i požadavky na urychlenou otvírku dlouhými důlními díly na Dole Frenštát. Po ukončení razicích prací na 3. nasazení byl 25. 5. 1990 stroj demontován a dopraven na povrch.

 

Jako symbol zašlé slávy je dnes vrtací hlava stroje součástí expozice důlních strojů Hornického muzea OKD.