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Einrichtung und Verfahren für den vorläufigen Ausbau bei Streckenvortrieben,
insbesondere im untertägigen Bergbau Die Erfindung betrifft eine Einrichtung und
ein Verfahren für den vorläufigen Ausbau von Streckenvortrieben, insbesondere im
untertägigen Bergbau, und geht hierbei von solchen bekannten Vorschlägen aus, bei
welchen die Einrichtung aus einer zugleich den vorläufigen Ausbau im Bereich der
Ortsbrust bildenden und mit dem Streckenvortrieb absatzweise wandernden, an der
Unterseite offenen haubenartigen Ausbaukammer besteht, welche aus mehreren gegen
das Gebirge abgekleideten und in Richtung der Streckenachse im Abstand gegeneinander
verankerten Ausbaurahmen zusammengesetzt ist und mittels an den unteren Enden ihrer
Rahmenteile angeordneter Laufrollen, gegebenenfalls auf an der Streckensohle verlegten
Schienen vierfahrbar ist und die Ausbaukammer an ihrem der Ortsbrust zugekehrten
vorderen Ende eine teleskopartig ausziehbare Schutzhaube aufweist.
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Bei der bekannten Einrichtung liegt ein Nachteil einerseits darin,
daß die am vorderen Ende der Ausbaukammer vorgesehene ausziehbare Schutzhaube wegen
ihrer Seitenteile erst dann vorgenommen werden kann, wenn das durch die Sprengarbeit
hereingeschossene Gebirge so weit weggeladen ist, daß für das Vorziehen der Haube
genügend Raum zur Verfügung steht. In dem Zeitraum unmittelbar nach dem Sprengen
ist daher ein ausreichender Schutz für die Bedienungsleute bei der Ladearbeit nicht
möglich. Ein anderer schwerwiegender Nachteil liegt darin, daß am Ende der Ausbaukammer
der endgültige Ausbau erst nach dem Vorschieben der eigentlichen Kammer unter gleichzeitigem
Einschub der vorderen Schutzhaube eingebracht werden kann, wobei aber das Errichten
dieses endgültigen Ausbaus ohne jeden Schutz gegen herabfallendes Gestein erfolgen
muß.
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Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und kennzeichnet
sich dadurch, daß die in dem vorderen Endbereich der Ausbaukammer teleskopartig
ausziehbar geführte Schutzhaube mehrteilig ausgebildet ist, wobei einem die Streckenfirste
abkleidenden oberen Teil unabhängig von diesem ausziehbare Seitenteile zur Abkleidung
der Seitenstöße zugeordnet sind, und daß an dem rückwärtigen Ende der Ausbaukammer
ein - mehrere zueinander im Abstand angeordnete Ausbaurahmen des nachfolgenden endgültigen
Ausbaus mit radialem Abstand übergreifender - Haubenansatz vorgesehen ist.
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Die Einrichtung gemäß der Erfindung hat zunächst den Vorteil, daß
sie den Schutz über der Ortsbrust bereits unmittelbar nach den Sprengarbeiten sicherstellt,
indem zunächst nur der die Firste abkleidende Teil der Schutzhaube vorgezogen wird,
während die die Seitenstöße abkleidenden Seitenteile erst dann vorgezogen werden,
wenn die Ladearbeit so weit fortgeschritten ist, daß hierzu ausreichender Raum zur
Verfügung steht. Andererseits gewährleistet die Einrichtung gemäß der Erfindung,
daß der endgültige Ausbau am hinteren Ende der Ausbaukammer während der Bohr- und
Ladearbeit vollkommen unter dem Schutz des rückwärtigen Haubenansatzes errichtet
werden kann. Da der rückwärtige Haubenansatz, der die Ausbaurahmen mit ausreichendem
radialem Abstand übergreift, beliebig lang gewählt werden kann, ist es möglich,
jeweils während der Bohr- und Ladearbeit gleichzeitig so viele endgültige Ausbaurahmen
unter ihrem Schutz einzubringen, wie es der Vortriebsleistung je Arbeitsschicht
entspricht. Auf diese Weise ist es daher möglich, je Arbeitsschicht nicht nur einen
Abschlag entsprechender Länge zu bohren, zu sprengen und wegzuladen, sondern gleichzeitig
auch den der Länge des Abschlages entsprechenden erforderlichen endgültigen Ausbau
unter dem Schutz des rückwärtigen Haubenansatzes einzubringen. Es wird daher ohne
irgendeinen Mehraufwand an Arbeit eine nahezu vollkommene Sicherheit gegen Unfallgefahr
erreicht und gleichzeitig der Betriebsablauf derart vereinfacht, daß Störungen im
Betriebe praktisch ausgeschlossen sind.
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Die Ausbaukammer besteht zweckmäßig aus bogenförmigen, gegebenenfalls
dreiteiligen Ausbaurahmen, die auch in Umfangsrichtung nachgiebig ausgebildet sein
können, wobei diese außenseitig durch an den Flanschen der Ausbauprofile befestigte
Plattenschüsse sowohl nach den Streckenstößen als auch zur
Streckenfirste
hin abgekleidet sind. Die Ausbaurahmen sind zweckmäßig zusätzlich auch zum Streckeninnern
hin mit Plattenschüssen abgekleidet, um Angriffsflächen für die beim Sprengen in
das Streckeninnere geschleuderten Gesteinsmassen zu vermeiden und dadurch Beschädigungen
der Ausbauteile bzw. der Ausbaukammer zu verhindern. Die inneren Plattenschüsse
können hierbei an den inneren Flanschen zwischen jeweils zwei benachbarten Ausbaurahmen
derart befestigt sein, daß sie beiderseits gegen die Profilstege der Ausbaurahmen
anliegen und diese dadurch in ihrem Abstand zueinander verankern. Die Teile der
vorderen Schutzhaube sind mit ihrem rückwärtigen Längenbereich vorteilhaft zwischen
den Ausbaurahmen der Ausbaukammer und einem innerhalb des der Ortsbrust zugekehrten
Endbereiches der Ausbaukammer vorgesehen und sich auf einen wesentlichen Teil dessen
Länge erstreckenden, besonderen Rahmengestell verschieblich geführt, welches aus
mehreren, z. B. drei Ausbaurahmen besteht, die im Bereich der Schenkelenden mit
den Schenkelenden der Ausbaurahmen der das Rahmengestell außen umschließenden Ausbaukammer
fest verbunden sind. Auf diese Weise wird einmal gerade im vorderen Teil des Ausbaukörpers
eine erhebliche Verstärkung erreicht und gleichzeitig eine sichere Führung der aus
Plattenschüssen bestehenden vorderen Vorschubhaube gewährleistet.
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Das maschinelle Vorschieben der Ausbaukammer erfolgt zweckmäßig mittels
mindestens einer auf einer Seite der Strecke verankerten Vorschubvorrichtung, z.
B. durch einen hydraulisch beaufschlagten Vorschubzylinder. Das Vorschieben kann
natürlich auch in bekannter Weise mittels der Lademaschinen oder beispielsweise
durch Winden erfolgen. Bei Verwendung des vorzugsweise vorgesehenen hydraulisch
beaufschlagten Vorschubzylinders kann es sich empfehlen, diesen umsteuerbar auszubilden
derart, daß auch eine etwaige Rückbewegung des Ausbaukörpers maschinell durchgeführt
werden kann. Dadurch, daß die Ausbaukammer beiderseits auf Schienen geführt ist,
ist ein Verkanten auch dann nicht zu befürchten, wenn die Vorrichtung nur auf der
einen Seite angreift. Selbstverständlich steht nichts entgegen, auch beiderseits
solche Vorschubvorrichtungen vorzusehen. Die Führungsschienen bestehen vorteilhaft
aus U-Profil-Abschnitten, die lösbar, z. B. durch Laschen, miteinander verbunden
sind, wobei während des absatzweisen Vorschiebens der Ausbaukammer jeweils die hinteren
Abschnitte der Führungsschienen gelöst und am vorderen Ende nach Freiwerden des
Streckenausbruchs wieder angeschlossen werden.
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Die Arbeitsweise unter Verwendung der Einrichtung gemäß der Erfindung
ist zweckmäßig derart, daß unter dem Schutz der an die Ortsbrust herangeführten
Ausbaukammer zunächst gebohrt und gesprengt wird, nach dem Freiwerden des Streckenbruchs
zunächst der obere Teil der Schutzhaube bis in den Ausbruch hinein vorgeschoben
und unter der Schutzhaube geladen wird, wobei die beiden Seitenteile der Schutzhaube
in dem Augenblick vorgeschoben werden, in dem im Bereich der Seitenstöße die Steine
weggeladen sind. Gleichzeitig während des Bohrens und gegebenenfalls Ladens wird
unter dem rückwärtigen Haubenansatz der endgültige Ausbau in Form von mindestens
jeweils gleichzeitig zwei Ausbaurahmen gesetzt. Die Anzahl der unter dem Schutz
des Haubenansatzes jeweils gleichzeitig zu errichtenden Ausbaurahmen richtet sich
nach der Abschlaglänge, d. h: der Länge des Streckenvortriebs, der jeweils gleichzeitig
in einer Schicht gebohrt, gesprengt und geladen werden kann. Sobald die Steine im
Bereich der Ortsbrust weggeladen sind, wird die Ausbaukammer unter gleichzeitigem
Einschieben der teleskopartigen Schutzhaube maschinell an die freie Ortsbrust vorgeschoben
und die am rückwärtigen Ende frei werdenden Ausbaurahmen unter Ausfüllung des Zwischenraumes
zwischen diesen und dem Strekkenausbruch mittels Steine zur festen Anlage an das
Gebirge gebracht.
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Die Einrichtung sowie das Verfahren gemäß der Erfindung sind mit besonderem
Vorteil beim Strekkenvortr@eb im untertägigen Bergbau, jedoch mit Nutzen beispielsweise
auch beim Tunnelbau od. dgl. anwendbar. Ferner ist es denkbar, die Einrichtung zum
Aufräumen von Streckenbrüchen zu verwenden. In diesem Falle kann die Ausbaukammer
in dem bruchgefährdeten Bereich der neu aufgefahrenen Strecke auch als endgültiger
Ausbau verbleiben, da er für diesen Zweck besonders stabil, d. h. stabiler als der
normale Streckenausbau, ausgebildet sein kann.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.
Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Ausbaukörper im Bereich der Ortsbrust
eines Streckenvortriebes, Fig. 2 ebenfalls einen Längsschnitt durch den Ausbaukörper
in einer anderen Arbeitsphase, Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III der Fig.
1, Fig. 4 einen Ausschnitt in vergrößertem Maßstab. In der Zeichnung sind der Streckenausbruch
mit 1 und die Ortsbrust mit 2 bezeichnet.
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Der Ausbaukörper 3 besteht aus sechs im Abstand zueinander angeordneten
Ausbaurahmen 4, die in üblicher Weise entweder als starre einteilige Rahmen oder
starre und nachgiebige, mehrteilige, insbesondere dreiteilige Rahmen ausgebildet
sein können. Auf der Außenseite sind die Ausbaurahmen 4 mit einer aus Plattenschüssen
5 bestehenden Abkleidung versehen, wobei die Rahmen 4 zusätzlich durch auf den Innenseiten
der Innenflansche der Rahmenprofile aufgelegte und sich gegen die Stege abstützende
Abkleidungsbleche 6 distanziert und gleichzeitig zum Streckeninnern hin abgekleidet
sind. Die Einzelheiten der Befestigung sind aus Fig. 4 ersichtlich. Die Abkleidungsbleche
können mit den Flanschen der Ausbauprofile durch Schrauben oder in sonstiger Weise,
z. B. durch Schweißen oder Nieten, befestigt sein.
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Am rückwärtigen Ende des Ausbaukörpers 3 befindet sich ein - mindestens
jeweils gleichzeitig zwei Ausbaurahmen 7 mit radialem Abstand übergreifender - Haubenansatz
8, der um ein solches Maß in radialer Richtung gegenüber der Abkleidung des Ausbaukörpers
erweitert ist, daß die in dessen Schutz gestellten endgültigen Ausbaurahmen 7 noch
unterhalb der Haube 8 mit den erforderlichen Verzugsmitteln versehen und in der
üblichen Weise gegeneinander verankert werden können.
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Am vorderen Ende des Ausbaukörpers 3 befindet sich eine teleskopartig
ausziehbare Schutzhaube 9 aus Plattenschüssen, die aus drei unabhängig voneinander
ausziehbaren Teilen 9 a, 9 b, 9 c besteht, wobei der Teil 9 d die Firste
und den oberen Bereich der Seitenstöße und die beiden Seitenteile 9 b und 9 c den
mittleren unteren Bereich der Seitenstöße abdecken. Zur Führung der Schutzhaube
9 dient ein aus drei Ausbaurahmen 10 bestehendes Rahmengestell mit etwa dem Innendurchmesser
der Rahmen des Ausbaukörpers entsprechender Umfangslänge, in dem .der rückwärtige
Längenabschnitt der Haubenteile 9 zwischen
den Innenflanschen der
Ausbauprofile des Ausbaukörpers 3 und den Außenflanschen der Ausbaurahmen des Rahmengestells
11 längsgeführt sind. In ähnlicher Weise wie der Ausbaukörper 3 ist auch das Rahmengestell
11 zum Streckeninnern hin durch auf den Innenflanschen der Ausbaurahmen 10 befestigte
Plattenschüsse 12 abgekleidet.
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Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich, sind stoßseitig Führungsschienen
13 verlagert, die aus U-Profil-Abschnitten bestehen und welche an den Stößen lösbar,
z. B. mittels Laschen od. dgl., gekuppelt sind. In den offenen Rinnen der Schienen
13 ist der Ausbaukörper 3 mittels an den Füßen der Ausbaurahmen 4 drehbar gelagerter
Rollen 14 abgestützt und während der Längsverschiebung geführt. Das Rahmengestell
11 stützt sich hierbei im Bereich der Fußenden der Ausbaurahmen 4 des Ausbaukörpers
3 (vgl. Fig. 3) auf Konsolen 15 ab und ist unter Vermittlung dieser Konsolen fest
- gegebenenfalls lösbar - mit dem Ausbaukörper 3 verbunden. Auf den Konsolen 15
sind zwischen dem Rahmengestell und dem Ausbaurahmen des Ausbaukörpers 3 beiderseits
die Seitenteile der Schutzhaube 9b und 9 c abgestützt und längsverschieblich geführt.
Die Führung der Seitenteile 9 b und 9 c der Schutzhaube kann hierbei im Bedarfsfall
ebenfalls mittels Rollen erfolgen, um das Ausziehen bzw. Einschieben zu erleichtern.
Im Bereich zwischen den Firstteilen und den Seitenschenkeln der Ausbaurahmen des
Ausbaukörpers bzw. des Rahmengestells 11 sind weitere Konsolen 16 vorgesehen, auf
denen der Firstteil 9a der Schutzhaube 9 seitlich längsgeführt ist. Die Führung
kann auch hier durch Verwendung von Rollen oder gegebenenfalls Führungsschienen
erleichtert werden.
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Das Verschieben des Ausbaukörpers erfolgt maschinell durch vorzugsweise
hydraulisch beaufschlagte Vorschubzylinder 17, deren Kolbenstangen an dem hinteren
Rahmengestell 4 des Ausbaukörpers 3 im Bereich der Seitenstöße angreifen und die
in der Strecke verankert sind.
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Das Arbeitsverfahren ist wie folgt: Zunächst wird der Ausbaukörper
3 mittels der Vorschubzylinder 17 unter Einschieben der Schutzhaube 9 dicht an die
Ortsbrust 2 herangeschoben. Diese Arbeitsphase ist in Fig.2 der Zeichnung veranschaulicht.
Anschließend beginnen das Bohren und Schießen des Abschlages, wobei zunächst der
Firstteil 9 a der Schutzhaube 9 nach dem Herausschießen des Abschlages bis an die
neue Ortsbrust vorgeschoben wird; sodann beginnt die Ladearbeit. Sobald das Haufwerk
auch im Bereich der Seitenstöße so weit verladen ist, daß ausreichender Platz für
das Vorschieben der Seitenteile 9 b und 9 c der Schutzhaube 9 geschaffen ist, werden
diese ebenfalls bis zur neuen Ortsbrust vorgeschoben.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden jeweils mindestens zwei endgültige
Ausbaurahmen 7 unter dem Schutz des rückwärtigen Haubenansatzes 8 errichtet, wobei
diese Arbeiten bereits beim Bohren begonnen und während des Ladevorganges fortgesetzt
werden können. Die endgültigen Ausbaurahmen 7 werden noch unter Schutz des Haubenansatzes
8 mit den erforderlichen Verzugsmitteln 8 versehen und gegeneinander durch die bekannten
Abstandshalter, Bolzen od. dgl. in ihrer Lage zueinander und zu den bereits stehenden
Rahmengestellen 19 verankert.
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Nach dem vollständigen Wegladen des Haufwerkes wiederholt sich der
Arbeitsgang, indem der Ausbaukörper unter gleichzeitigem Einschieben der Schutzhaube
9 mittels der Vorschubzylinder 17 an die freie Ortsbrust nachgeschoben wird, während
die dadurch frei werdenden, mit den Verzugsmitteln 18 versehenen und untereinander
distanzierten beiden endgültigen Ausbaurahmen 7a (vgl. Fig. 2) im Bereich des Außenumfanges
gegen das Gebirge verpackt werden.
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In den meisten Fällen empfiehlt es sich, die Ausbaukammer 6 bis 8
m lang zu bemessen, wobei für den rückwärtigen Haubenansatz nochmals etwa 1,5 bis
2 m hinzuzurechnen sind. Die teleskopartig ausziehbare vordere Schutzhaube wird
bei den vorstehend angegebenen Längenabmessungen der Ausbaukammer ebenfalls insgesamt
4 bis 5 m betragen, wobei sie in der Regel um die Hälfte dieses Maßes, d. h. mindestens
etwa 2 m, herausziehbar ist.
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Der Schutz bezieht sich nicht auf die einzelnen Merkmale, sondern
lediglich auf die Gesamtausbildung nach den Ansprüchen.