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Verfahren und Vorrichtung zum Auffahren von Abbaustrecken, insbesondere
in der steilen Lagerung Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zum Auffahren von Abbaustrecken, insbesondere in der steilen Lagerung. Die Durchführung
des Verfahrens erfolgt unter Verwendung mechanisch arbeitender Hilfsvorrichtungen,
mit denen zunächst ein in Streckenachse gerichtetes Loch großen Durchmessers von
einer dem mehrfachen Durchmesser entsprechenden Tiefe durch einen bohrend vorwärts
bewegten Schneidkopf hergestellt wird, welchem ein zum Fortschaffen des Bohrkleins
dienender Förderer unmittelbar nachgeführt wird.
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Bei einem im Bergbau anderweitigen Einsatz ist es bekannt, Vorbohr-
bzw. Überhaubohrmaschinen, und zwar Großloch-Bohrmaschinen zu verwenden, deren Schneidkopf
ein zum Fortschaffen des Bohrkleins dienender Förderer unmittelbar nachgeschaltet
ist. Für das Auffahren von Strecken ist diese Bohrmaschine weder geeignet noch bestimmt
(vgl. deutsche Patentschrift 547 527). Dem Schneidkopf ist eine Förderschnecke nachgeschaltet,
die ausschließlich dazu dient, das während der Bohrarbeit anfallende Bohrklein aus
dem Bohrloch herauszubefördern.
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Bei einem anderen Vorschlag zur Herstellung von Strecken (deutsche
Patentschrift 865 290) wird zunächst ein sich über die gesamte Länge der Abbaustrecke,
d. h. von Querschlag zu Querschlag, erstrekkendes Bohrloch großen Durchmessers hergestellt
und dieses anschließend mittels eines durch das Bohrloch mehrfach hindurchbewegten
Abbaugerätes auf den gewünschten Streckenquerschnitt erweitert. Dem Schneidkopf
des Abbaugerätes wird kein Förderer nachgeführt. Das Entfernen des anfallenden Haufwerks
erfolgt mittels durch Zugmittel bewegter Schrapperkästen. Die Erfindung befaßt sich
nicht mit dieser Art des Auffahrens von Strecken.
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Bei der vorausgesetzten Verfahrensgattung wird erfindungsgemäß eine
wesentliche Verbesserung dadurch erzielt, daß der Förderer während der sich an die
Bohrarbeit anschließenden, vorzugsweise durch Schießen erfolgenden Erweiterung des
Bohrloches auf den vollen Streckenquerschnitt, im Bohrloch gelagert bleibt und das
bei der Erweiterung des Bohrloches anfallende, in den Förderer hereinbrechende oder
aufgegebene Gut (Kohle und Gestein) abfördert.
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Bei dem Verfahren nach der Erfindung hat der Förderer die wesentliche
Aufgabe zu erfüllen, das bei der Erweiterung des Bohrloches - auf den vollen Strekkenquerschnitt
- anfallende, zu einem wesentlichen Teil unmittelbar in den Förderer hereinbrechende
Haufwerk abzufördern. Es braucht daher nur ein sehr geringer Teil des beim Schießen
anfallenden Haufwerks von Hand oder mittels sonstiger Hilfsmittel in den Förderer
aufgegeben zu werden. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Steigerung der Vortriebsleistung
gegenüber den bisher angewendeten Verfahren, bei welchen der Förderer nur bis an
die Ortsbrust herangeführt wurde und der bei weitem größte Teil des bei der Hereingewinnung
eines Abschlages anfallenden Haufwerks von Hand in den Förderer geladen werden mußte.
Besonders vorteilhaft ist es, daß bei dem Verfahren nach der Erfindung die gleiche
Fördervorrichtung, die dem Fortschaffen des Bohrkleins dient, ohne zeitraubende
Zurüstarbeiten für die Abförderung des durch das Schießen hereingewonnenen Haufwerks
verwendet werden kann und nach Beendigung der Bohrarbeit für das Abfördern des bei
der Streckenerweiterung anfallenden Haufwerks unmittelbar betriebsbereit ist. Das
Erweitern des Bohrloches mittels des für diese Zwecke besonders geeigneten Schießverfahrens
erlaubt die Herstellung beliebig großer Streckenquerschnitte.
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In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung wird das
Bohrloch vor der Erweiterung auf den vollen Streckenquerschnitt jeweils auf eine
die Länge der für das Schießen erforderlichen Sprengbohrlöcher übersteigende Tiefe
gebracht und der Schneidkopf während des Schießens im Bohrlochtiefsten gelagert,
während das Bohrgestänge nach Beendigung der Bohrarbeit vom Schneidkopf gelöst und
aus dem Bohrloch herausgezogen wird.
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Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung und Erleichterung
der Auffahrungsarbeiten. Es braucht der Schneidkopf nicht mehr vor jedem Schießvorgang
aus dem Bohrloch herausgezogen und in einem größeren Abstand von der Ortsbrust gegen
die
Wirkung der Schüsse geschützt gelagert zu werden. Außerdem ist es im Gegensatz zu
den bisher üblichen Betriebsverfahren nicht erforderlich, nach dem Abtun der Schüsse
das Bohrgerät jeweils neu auszurichten sowie ein neues Bohrloch anzusetzen. Der
gegen Beschädigungen empfindliche Schneidkopf ist vielmehr während des Schießens
im Bohrlochtiefsten vor der Einwirkung der Schüsse geschützt gelagert, während die
Zu- und Abrüstarbeiten auf das Zurückziehen des Bohrgestänges beschränkt sind, was
ohne großen Arbeitsaufwand vorgenommen werden kann.
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Bei der Ausgestaltung der zur Durchführung des Verfahrens nach der
Erfindung verwendeten Vorrichtung wird von einer eingangs bereits erwähnten Grundausbildung
ausgegangen, gemäß welcher dem Schneidkopf der Großbohrmaschine ein kurzer Förderer
unmittelbar nachgeschaltet ist, welcher auf einen nachgeordneten Streckenförderer
austrägt (deutsche Patentschrift 547 527 bzw. »The Colliery Guardian« vom 26. 3.
1953). Die nunmehr zur Anwendung kommende Vorrichtung kennzeichnet sich jedoch dadurch,
daß der Kurzförderer in geringem Abstand unterhalb des Bohrgestänges innerhalb des
von dem Bohrkopf freigeschnittenen Querschnittes angeordnet und mit der Bohrvorrichtung
derart kuppelbar ist, daß sich die Bohrvorrichtung wahlweise gemeinsam mit oder
unabhängig von dem Förderer in Längsrichtung des Bohrloches verschieben läßt. Bei
dieser Anordnung bildet der Förderer ein kräftiges, gut geführtes Traggerüst des
Bohrgestänges, wobei für den Förderer Abmessungen anwendbar sind, die ein einwandfreies
Zurückbefördern des beim Schießen hereinbrechenden Gutes ermöglichen. Der im Bohrloch
verbleibende Förderabschnitt kann hierbei in seinen Abmessungen gegenüber den weiter
zurückliegenden Förderabschnitten derart kräftig ausgebildet sein, daß er den beim
Schießen auftretenden hohen Beanspruchungen mit Sicherheit standhält.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird ein an sich bekannter,
seitlich ausschwenkbarer Antrieb für das Bohrgerät auf einem den Kurzförderer an
seinem hinteren Ende unterstützenden oder erfassenden Bock gelagert; ferner wird
das Bohrgestänge über den Kurzförderer nach rückwärts herausziehbar geführt. Die
ausschwenkbaren Antriebe sind bei Bohrwerkzeugen für das Auswechseln von Bohrern
bekannt (deutsche Patentschrift 132 l74). Bei der Vorrichtung nach der Erfindung
ist das Zusammenwirken mit dem Kurzförderer wesentlich. Der Förderer bildet in diesem
Fall während des Bohrbetriebes den Träger des Bohrgestänges und wird mit diesem
vorwärts bewegt. Nach Erzielung der ausreichenden Tiefe des Bohrloches ist es aber
nunmehr möglich, die Bohrstange über den Kurzförderer nach rückwärts herauszuziehen,
damit der Förderer im Bohrloch liegenbleiben kann.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung geht von einer bekannten Anordnung
aus, gemäß welcher zur Führung eines Bohrgestänges ein Rahmen vor der Ortsbrust
der Strecke verspannbar angeordnet ist (franz. Zusatzpatentschrift 34632). Bei der
Bauart nach der Erfindung kennzeichnet sich die Verbesserung jedoch dadurch, daß
das vordere Ende des Kurzförderers in einem solchen Rahmen verschieblich geführt
ist. Mittels dieses geführten Förderers ist auch die Vorschubrichtung des Schneidkopfes
geregelt, während der Vorschubwiderstand für den Förderer gering gehalten werden
kann. Der Rahmen kann außerdem zum Anschlagen eines Seiles oder Kettenzuges verwendet
werden, welchem eine Spindel oder ein Zahnstangenvorschub zugordnet ist, so daß
nach Verbindung des Zugmittels mit dem bereits schon erwähnten Stützbock des Antriebes
ein stetiger oder gegebenenfalls von Hand gesteuerter Vorschub des Schneidkopfes
und des Förderers erfolgt.
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Um die Höhe des Förderers an dem vorderen im Bohrloch befindlichen
Ende gering halten zu können, wird die Umkehrstation des als Kratzerförderer ausgebildeten
Kurzförderers durch eine feststehende Achse gebildet, auf welcher die Kratzerkette
gleitet. Ferner ist es zweckmäßig, daß zwischen dem Schneidkopf und dem Bohrgestänge
eine Kupplung vorgesehen wird, welche beim Zurückziehen des Bohrgestänges auslösbar
ist, derart, daß der Schneidkopf im Bohrlochtiefsten verbleibt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt die zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung
vorgesehene Vorrichtung in Seitenansicht vor Beginn der Bohrarbeit; Fig. 2 ist eine
Draufsicht zur Fig. 1: Fig. 3 zeigt eine Draufsicht entsprechend Fig. 2, jedoch
bei vollständig ausgefahrener Bohrvorrichtung; Fig.4 ist ein Schnitt nach Linie
IV-IV der Fig. 1; Fig. 5 zeigt die Lage des Kurzförderers im Bohrloch etwa gemäß
Linie V-V der Fig. 3.
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Vor der Ortsbrust 1 der Abbaustrecke 2 ist eine Großlochbohrmaschine
angeordnet, welche aus dem Schneidkopf 3, dem Gestänge 4 und dem Antriebskopf
5 besteht. Der Antriebskopf ist auf dem Bock 6
nach der Seite ausschwenkbar
gelagert, wie dies Fig. 3 zeigt. Unmittelbar vor der Ortsbrust ist ein Rahmen 7
mittels einer oder mehrerer Spannsäulen 8 gegen den Streckenumfang verspannt.
Der Rahmen 7 trägt eine Führung 9, in welcher das Gestänge
4 längsverschieblich gelagert ist.
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Unter dem Gestänge 4, jedoch innerhalb des von dem Schneidkopf
3 freigeschnittenen Querschnittes ist ein Kurzförderer 10, insbesondere ein
Kratzerförderer, angeordnet. Dieser Kratzerförderer ist mit seinem vorderen Ende
längsverschieblich in dem Rahmen 7 gelagert. Das rückwärtige Ende ist mit dem Bock
6 verbunden, z. B. an diesem festgeschraubt. Selbstverständlich ist der rückwärtige
Ansatz zum Zwecke des überleitens des Fördergutes in ein nachgeschaltetes Fördermittel
um ein kleines Stück über den Bock 6 hinaus verlängert. In diesem verlängerten Teil
ist der Antrieb für den Förderer 10 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
trägt der Förderer 10 in einen Streckenförderer 11 aus, dessen Umkehrstation
mit dem Förderer 10 derart verbunden sein kann, daß während der beim Bohren
erforderlichen Vorschubbewegung der Förderer 11 nachgezogen wird. Hierbei
besteht auch die Möglichkeit, den Antrieb des Kurzförderers von dem Antrieb des
Streckenförderers 11
abzuleiten.
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Zwischen dem Rahmen 7 und dem Bock 6 ist ein Seil oder eine Kette
12 verspannt, in welche eine Zugvorrichtung, beispielsweise eine Winde
13, eingeschaltet ist. Da der Rahmen 7 fest verspannt ist, wird der Bock
6, der beispielsweise auf schlittenartigen Kufen geführt ist, um das Maß des Bohrfortschrittes
vorgezogen.
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Die in dem Bohrloch 14 sieh führende Umkehrstation des Förderers
10 besitzt eine feststehende Achse 15 verhältnismäßig kleinen Durchmessers,
um welche das Kettenband 16 gleitend geführt ist.
Die Arbeitsweise
der Einrichtung ist folgende: Mittels eines auf dem Bohrgestänge 4 sitzenden Schneidkopfes
3, z. B. einer Bohrkrone, wird ein Bohrloch 14 hergestellt, welches einen
großen Durchmesser, beispielsweise von 600 bis 700 mm, erhalten soll. Das beim Bohren
anfallende Bohrklein wird über dem Kopf des Förderers 10 von diesem aufgenommen
und nach rückwärts in den Streckenförderer 11 geleitet. Der Kopf des Förderers
10 kann so geformt sein, daß das Bohrklein ohne Schwierigkeiten über die
Umkehrstation hinweg in den Förderer geleitet wird. Der Vorschub wird durch das
Zugmittel 12 bewirkt. Wenn die erforderliche Tiefe des Bohrloches
14 erreicht ist, wird der Antrieb 5 nach der Seite hin ausgeschwenkt, so
daß das Gestänge 4 zurückgezogen werden kann. Zu diesem Zwecke ist zwischen
dem Kopf des Gestänges 4
und dem Schneidkopf 3 eine solche Kupplung eingeschaltet,
welche sich leicht lösen läßt, so daß der Bohrkopf 3 in dem Bohrloch 14 vor der
Bohrlochsohle verbleibt. Nunmehr werden Sprenglöcher, die eine geringere Tiefe haben
als das Bohrloch 14, hergestellt, so daß zu dem Bohrloch 14 hin der
restliche Streckenquerschnitt durch Hereinschießen des Gesteins hergestellt wird.
Während des Schießvorganges bleibt der Förderer 10 im Bohrloch
14, so daß das auf den Förderer fallende Gut gleich zum Streckenförderer
11 hin weitergeleitet wird. Nach dem Nachreißen und Glätten der Streckensohle
kann mit einem neuen Bohrabschlag begonnen werden. Es ist selbstverständlich der
Antrieb 5 nach dem Einsetzen des Gestänges 4 wieder in Arbeitsstellung zu bringen
und außerdem der Rahmen 7 vorzuverlegen.