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Abkleidung des Bergeversatzes gegen den freien Strebraum beim Abbau
in der steilen und halbsteilen Lagerung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung
zum Abkleiden des Bergeversatzes gegen den freien Strebraum beim Abbau in der steilen
und halbsteilen Lagerung.
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Unter diesen Verhältnissen müssen insbesondere bei weitgehend mechanischer
Gewinnung besonders hohe Anforderungen hinsichtlich der zuverlässigen Abkleidung
des Bergeversatzes gegen den freien Strebraum bzw. das Gewinnungsfeld gestellt werden.
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Diese Abkleidung muß einerseits ohne Schwierigkeiten dem Fortschritt
der Gewinnung entsprechend maschinell rückbar, andererseits befähigt sein, den verhältnismäßig
hohen Drücken, die durch die Versatzmassen auf sie ausgeübt werden und die mit der
Mächtigkeit des Flözes immer größer werden, standzuhalten, d. h. ein Eindringen
von Bergemassen in den freien Strebraum sowohl in der Stillstandsphase wie während
ihres Rückens mit Sicherheit zu verhindern.
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Für diesen Zweck sind insbesondere in den letzten Jahren zahlreiche
Vorschläge gemacht, die praktisch sämtlich auf dem Grundgedanken aufbauen, den Versatzstoß
durch eine seine gesamte Mächtigkeit abdeckende, sich von der Kopf- bis zur Sohlstrecke
erstreckende Matte, die durch in diesen Begleitstrecken angeordnete Vorrichtungen
gerückt wird, abzufangen.
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Eine solche Art der Versatzabkleidung erfüllt ihren Zweck nur unter
besonders günstigen Voraussetzungen und bei geringer Flözmächtigkeit. Sie versagt,
wie die Erfahrungen gezeigt haben, schon bei über 1,5 m hinaus gehender Flözmächtigkeit,
weil dann die örtlichen Ungleichmäßigkeiten des Druckes der Versatzmassen dazu führen,
daß die Matte an den Stellen höherer Beanspruchungen in den Strebraum gepreßt und
bei dieser örtlichen Vorwölbung so stark mechanisch beansprucht wird, daß sie diesen
Beanspruchungen in der Regel nicht standhält. In diesem Falle geht der Anschluß
der Matte an das Liegende oder Hangende dann örtlich verloren, wenn die Matte nicht
überhaupt überklappt, und es dringen Berge in den Strebraum ein. Außerdem ist das
Rücken einer sich derart unregelmäßig durch den Streb erstreckenden, örtlich durch
die Versatzgutmassen eingeklemmten Matte meist unmöglich.
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Um diesen Nachteil einer durch den ganzen Streb durchgehenden Matte
zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden, die Versatzmatte aus unteren starren
Wandteilen und aus oberen nachgiebigen Teilen zusammenzusetzen. Eine derartige Versatzwand
vermeidet aber die Nachteile der Versatzmatte nur zum Teil, denn auch bei dieser
Konstruktion besteht die Gefahr, daß sich entweder Versatzgut in den Strebraum drückt,
oder daß die Versatzwand durch dieses festgeklemmt wird. Der untere starre Teil
der Wand vermag den Versatzdruck auch nicht ohne besondere Absteifungen gegen ein
Widerlager aufzunehmen, was entsprechende, durch den offen zu haltenden Strebraum
zu verlegende Versteifungsträger erforderlich macht. Diese sind wegen der durch
sie verminderten Flözöffnung, insbesondere bei geringmächtigen Lagerstätten von
großem Nachteil.
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Noch weiter hinsichtlich der starren Ausbildung der Versatzwand geht
ein weiterer zum Stande der Technik gehörender Vorschlag, der eine aus zwei oder
mehr längs des Versatzstoßes verlegten nebeneinander mit Scharnieren verbundenen
Blechen gebildete Versatzabkleidung vorsieht. Eine solche Wand ist innen hohl und
weist dreieckigen bis trapezförmigen Querschnitt auf. Der relativ große Raumbedarf
einer solchen Wand sowie ihre zahlreichen Gelenke macht sie nur in Sonderfällen
einsetzbar.
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Wesentlich vorteilhafter als Matten, d. h. flexible flächige Gebilde,
sind vom Gesichtspunkt des zuverlässigen Abschlusses des Versatzstoßes Versatzabkleidungen
nach einem älteren, noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlage in.
Gestalt eines aus flexiblem Werkstoff, der mit einem im Falle des Festsetzens der
Matte ablaßbaren Stoff ausgefüllt ist, bestehenden, sich federnd an das Hangende
und Liegende anlegenden Hohlkörpers. Als ablaßbarer Stoff wird hierbei gemäß dem
älteren Vorschlag vorzugsweise
Druckluft verwendet, und zwar wird
das Innere des Hohlkörpers mit einer Vielzahl von durch Preßluft aufblasbaren, sich
in Strebrichtung erstreckenden Schläuchen ausgefüllt. Durch zweck-, entsprechende
Regelung des Druckes in den Schläuchen kann das Maß des Andruckes des Abschlußkörpers
gegen das Liegende und Hangende eingestellt und gegebenenfalls durch Druckentlastung
der Schläuche in der Rückphase verringert werden.
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Anordnungen dieser Art haben sich insbesondere im Falle kürzerer Streben
bewährt. Die Möglichkeit, den Abschlußkörper jederzeit durch völliges oder teilweise
Ablassen des Füllmittels kollabieren zu lassen, macht solche Abkleidungen unempfindlich
gegen mechanische Hindernisse, die ihrem Rücken Widerstand entgegensetzen könnten,
wie Unregelmäßigkeiten des Hangenden oder Liegenden, oder Verklemmungen, insbesondere
als Folge eines zu starken Setzens des Hangenden, z. B. nach Betriebsunterbrechungen.
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Auch solche Mattenkörper aber sind bei unterschiedlichen Drücken aus
dem Versatzstoß der Gefahr eines Verkippens, unter Umständen eines völligen Umkippens,
ausgesetzt, so daß dann die Abkleidung des Versatzes illusorisch wird und dieser
in den freien Strebraum ausfließt.
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Durch die Erfindung wird eine Abkleidung bzw. Abstützung des Versatzes
beim Abbau in der steilen oder halbsteilen Lagerung geschaffen, die an sich, wie
auch der letzterwähnte ältere Vorschlag, auf dem Prinzip einer von der Kopf- nach
der Sohlstrecke bzw. wenigstens einer Teilstrecke durchgehenden Matte beruht, aber
die Schwierigkeiten und Nachteile, die auch bei dieser an sich neuesten Konstruktion
auftreten, völlig vermeidet, insbesondere bei stets gleichbleibend guter Rückmöglichkeit,
unabhängig von irgendwelchen Hindernissen, gegen die Gefahr eines Kippens völlig
gesichert ist.
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Die erfindungsgemäße Abkleidung des Bergeversatzes gegen den freien
Strebraum beim Abbau in der steilen und halbsteilen Lagerung besteht unter an sich
bekannter Verwendung eines sich längs des Versatzstoßes erstreckenden, im wesentlichen
starren, auf dem Liegenden aufruhenden Blechkörpers, der den unteren Bereich des
Stoßes abkleidet, und einem an diesem befestigten elastisch nachgiebig gegen das
Hangende gepreßten, den übrigen Teil des Versatzstoßes abkleidenden Körper darin,
daß der Blechkörper als mit der Grundfläche auf dem Liegenden aufruhender Hohlkörper
mit kuppelartigem Profil ausgebildet ist und der elastisch nachgiebige Körper aus
einem schlauchartigen Gebilde besteht, welches durch ein darin befindliches ablaßbares
Druckmittel gegen das Hangende gepreßt wird.
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Der starre Körper, der flächig einer ihrerseits leicht auf dem Liegenden
gleitenden und damit den Rückvorgang nicht erschwerenden Unterlage aufliegt, schließt
etwa die halbe Mächtigkeit des Versatzstoßes ab. Die andere Hälfte wird von dem
elastischen Körper eingenommen.
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Der Blechkörper besteht gemäß der vorzugsweisen Ausführungsform der
Erfindung aus zweckmäßig nicht völlig starr miteinander verbundenen Schüssen von
im Hinblick auf die Transportmöglichkeiten gewählter Länge. Der an dem oberen Bereich
seines Umfangs durch einen Streifen aus flexiblem Werkstoff, dessen beide Seitenkanten
an dem Blechkörper in geeigneter Weise befestigt sind, gebildete schlauchartige
Hohlkörper liegt gemäß einem besonders wesentlichen Merkmal der Erfindung nicht
symmetrisch zu dem kuppelartigen starren Blechkörper, sondern nach dem Versatzstoß
zu versetzt und kragt in diesen vor. Dieser schlauchartige Körper ist in Anwendung
des bereits bei dem obenerwähnten älteren Vorschlag benutzten Gedankens durch eine
Mehrzahl von mit einem ablaßbaren Füllmittel, ebenfalls wieder vorzugsweise Druckluft,
gefüllten Schläuchen, ausgefüllt und wird durch Füllung dieser Schläuche zwischen
dem Grundkörper und dem Hangenden elastisch nachgiebig verspannt.
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Hierbei wölbt sich der Schlauchkörper infolge seiner asymmetrischen
Anbringung an dem Grundkörper unter dem Einfluß des Fülldruckes der Schläuche nach
dem Versatzstoß zu derart aus, daß der durch ihn gebildete Teil der Begrenzung des
Versatzstoßes, von dem Versatzstoß aus gesehen, konkav verläuft und sich an diesen
Bereich unter Bildung eines Winkels ein entgegengesetzt verlaufender Bereich, nämlich
der des starren kuppelartigen Körpers, anschließt.
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Die Versatzabkleidung gemäß der Erfindung ist völlig kippsicher. Seitliche
Druckbeanspruchungen im Bereich ihres kuppelartigen starren Teils können diesen
wegen ihrer großen Auflagefläche nicht kippen; sie wirken sich ferner wegen der
beschriebenen Ausbildung des Blechgrundkörpers mit einer Komponente auf den in den
Versatzstoß eingewölbten oberen Schlauchkörper aus und drücken diesen in vorteilhafter
Weise nur noch zuverlässiger gegen das Hangende, ohne daß aber eine Möglichkeit
besteht, daß dieser elastische Körper etwa überkippt. Auch unmittelbare örtliche
Druckbeanspruchungen auf den Schlauchkörper wirken nur in seinen Andruck gegen das
Hangende verstärkendem Sinne.
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Das Rücken einer in der beschriebenen Weise ausgebildeten Versatzabkleidung
ist denkbar einfach und wird auch dann nicht erschwert, wenn ein verhältnismäßig
hoher elastischer Andruck des Schlauchkörpers gegen das Hangende vorhanden ist,
weil der Schlauchkörper wegen seines Überkragens nach dem Versatz zu gewissermaßen
nachgeschleppt wird und dabei besonders leicht am Hangenden entlanggleitet. Erforderlichenfalls
kann jeweils vor dem Rücken ein etwa zu großer Verspannungsdruck und die dadurch
entstehende Reibung am Hangenden durch Druckentlastung der Schläuche in zweckentsprechender
Weise vermindert werden, ohne daß aber auch nur in einem Augenblick der völlige
Abschluß des Versatzstoßes aufgehoben wird.
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In der Abbildung ist nur schematisch ein vorzugsweises Ausführungsbeispiel
einer Versatzabkleidung gemäß der Erfindung im Horizontalschnitt durch einen mit
dieser ausgerüsteten Streb dargestellt.
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In der Abbildung ist mit a der Versatz und mit b
der
Kohlenstoß eines Strebes in steiler Lagerung bezeichnet.
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Die Versatzabkleidung gemäß der Erfindung besteht, wie ersichtlich,
aus einem im Querschnitt kuppel- bzw. halbkreisförmigen Hohlkörper aus Blech c,
der seinerseits aus einer Grundplatte d und der diese abdeckenden Kuppel e zusammengesetzt
ist. Dieser sich durch den Streb erstreckende Körper wird aus Schüssen von im Hinblick
auf die Transportmöglichkeiten zu wählender Länge gegebenenfalls unter geringfügiger
Gelenkigkeit in den Verbindungsstellen, zusammengebaut. Seine Grundplatte d ist
nach dem Ausführungsbeispiel schlittenartig ausgebildet.
Sie kann
auch mit nicht dargestellten Gleitkufen versehen, gegebenenfalls auch mit Rollen,
die ihr Verfahren erleichtern, ausgerüstet werden.
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Vom Gesichtspunkt seiner Druckaufnahmefähigkeit ist es zweckmäßig,
den Kuppelkörper in seinem unteren, dem Versatz zugekehrten Bereich, wie dargestellt,
schwach eingewölbt zu gestalten.
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An diesem an sich symmetrischen Blechgrundkörper ist nach dem Versatzstoß
zu, d. h. gegenüber seiner Mittelebene versetzt, ein nachgiebiger Hohlkörper angebracht,
dessen unterer Umfangsbereich durch einen Teil der Kuppele und dessen Hauptbereich
durch eine an diesem in geeigneter Weise, z. B. durch Schrauben befestigte Bahn
aus flexiblem Werkstoff, wie Kunststoff, Kautschuk oder Maschendraht, gebildet wird.
Dieser Schlauchkörper ist durch eine Mehrzahl von Schläuchen f ausgefüllt, die sich
in seiner Längsrichtung erstrecken und die über geeignete Ventilanordnungen an der
Kopf- oder Sohlstrecke mit Druckluft gefüllt werden können. In gefülltem Zustand
der Schläuche f ergibt sich dann die in der Abbildung dargestellte, sich in den
Versatz hinein erstreckende Gestalt des Hohlkörpers, nämlich eine nach dem Versatzstoß
zu konvexe Ausbildung seiner Abstützfläche, an die sich eine sich an das Hangende
anlegende Fläche anschließt. Die einzelnen Schläuche sind voneinander unabhängig,
so daß eine Umdichtigkeit in dem einen oder anderen Schlauch sich nicht nennenswert
auswirken kann. Außerdem können die Schläuche auch in der Längsrichtung unterteilt
und abschnittsweise an geeignete Füllventile angeschlossen sein.
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Die Wirkung, die durch die aus der Abbildung hervorgehende Unterteilung
des Versatzstoßes in einen sich an das Hangende anschließenden, vom Versatzstoß
aus gesehen konkaven elastisch abgestützten und einen anschließenden starr abgestützten,
gegenüber dem ersten Bereich abgewinkelten Teil in bezug auf das Abfangen der auftretenden
Kräfte erzielt wird, wurde oben bereits dargelegt. Es bedarf keiner weiteren Erläuterung,
daß auch im Falle erheblicher lokaler Beanspruchungen ein Überkippen des elastischen
Schlauchkörpers nicht erfolgen kann.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist die Unterteilung des Versatzstoßes
in den starr und den elastisch nachgiebig abgestützten Bereich etwa im Verhältnis
1: 1 gewählt, jedoch ist das nur ein Ausführungsbeispiel. Bei großen Flözmächtigkeiten
wird der Anteil des starr abgestützten Bereiches zweckmäßig vergrößert.
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Der starre Hohlkörper hat nennenswerte Kräfte nicht aufzunehmen, so
daß er, wie nach den Abbildungen, aus vergleichsweise dünnwandigem Blech bestehen,
z. B. aus der Hälfte eines Blechrohres und einer ebenfalls aus Blech bestehenden
Bodenplatte gebildet sein kann.
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Das Einbringen der Abstützeinrichtung gemäß der Erfindung beginnt
nach Fertigstellung des Aufhauens, von dem aus der Streb angesetzt wird, mit dem
schußweisen Einbringen des starren Blechgrundkörpers, nach dessen Zusammenbau der
zweckmäßig aus einer langen Kunststoff- oder Kautschukbahn, gegebenenfalls auch
Drahtgewebebahn bestehende nachgiebige Körper als Ganzer eingebracht und in zweckentsprechender
Weise an den Schüssen des Grundkörpers c, z. B. durch Verschrauben, lösbar befestigt
wird.
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Anschließend werden die Schläuche in den elastischen Hohlkörper eingezogen,
mit Druckluft gefüllt, und die Einrichtung ist betriebsbereit.
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Das Rücken des derart gebildeten Versatzabstützraums erfolgt in der
üblichen Weise.
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Um insbesondere im Falle längerer Streben unter allen Umständen zu
sichern, daß sie gleichmäßig mitkommt, können gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung,
über die Gesamtlänge der Wand verteilt. hydraulische Rückvorrichtungen in Art der
als Fördererrücker verwendeten Druckzylinder vorgesehen werden, deren Kolben beim
Rücken ausgefahren werden und sich am Versatzkörper abstützen.
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In ähnlicher Weise können auch bremsend wirkende Zylinder vorgesehen
werden, deren Kolben sich am Kohlenstoß abstützen und den gleichmäßigen Abstand
der Abstützwand vom Kohlenstoß sichern.
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Der freie Innenraum des Kuppelkörpers bietet insbesondere im Falle
größerer Flözmächtigkeiten die Möglichkeit zur Materialförderung, unter Umständen
auch Fahrung, und bildet unter allen Umständen einen sicheren Wetterweg.
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Durch die Erfindung wird, wie hiernach ohne weiteres ersichtlich ist,
eine Abkleidung für den Bergeversatz bei der Gewinnung in der steilen und halbsteilen
Lagerung geschaffen, die unter Vermeidung der einleitend erwähnten Nachteile der
bisher für diesen Zweck verwendeten Anordnungen allen betrieblichen Verhältnissen,
sei es der Flözmächtigkeit, sei es eines unregelmäßigen Verlaufs des Hangenden oder
Liegenden, ebenso wie auch unterschiedlicher Beanspruchungen, wie sie sich insbesondere
als Folge eines irrhomogenen Versatzgutes ergeben, Rechnung trägt und die insbesondere
auch von dem Maß der Konvergenz zwischen Liegendem und Hangendem, das ja nach den
Gebirgsdruckverhältnissen und der Verhiebsgeschwindigkeit ganz verschieden ist,
unabhängig verwendbar ist.
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Die Gesamtanordnung ergibt auch die Möglichkeit zu einer fortlaufenden
Messung der Konvergenz des Hangenden durch Bestimmung des Druckanstiegs in den Schläuchen.