DE2246125A1

DE2246125A1 - Schalungsvorrichtung zur packung von grubenabraummaterial

Info

Publication number: DE2246125A1
Application number: DE2246125A
Authority: DE
Inventors: Edward Kempster
Original assignee: Thyssen Great Britain Ltd
Current assignee: Thyssen Great Britain Ltd
Priority date: 1971-09-21
Filing date: 1972-09-20
Publication date: 1973-03-29
Also published as: GB1363887A; US3831384A; FR2153377A1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmänn,

Dipl.-Ing. H. Weickmänn, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke D1PL.-ING. F. A-Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN 2 2 A 6 1 2 5

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

<983921/22>

THYSSEN (GREAT BRITAIN)

LIMITED, Bynea Industrial Estate,

Llanelly, Carmarthenshire, Wales

Schalungsvorrichtung zur Packung von Grubenabraummaterial

Die Erfindung betrifft eine Schalungsvorrichtung zur Packung von Grubenabraummaterial. Im Bergbau werden solche Packungen zur Unterstützung von hängendem Gestein, zur Ausfüllung von Strecken und von Flözen verwendet.

Im Bergbau, insbesondere im Kohlebergbau, werden unter Tage große Mengen Abraummaterial erzeugt, die in stillgelegten Teilen der Grube untergebracht werden, indem sie beispielsweise längs der Stollen oder Strecken gepackt oder zum Verschluß ausgebeuteter Grubenteile verwendet werden. Das Abraummaterial kann mit einem Abbindemittel, "beispielsweise mit Zement, gemischt werden, so daß es sich als Beton sehr schlechter Qualität abbindet. Das Abraummaterial kann beispielsweise mit Bentonit und Wasser gemischt werden und bildet dann einen gießfähigen Schlamm, der an die Nutzungsstelle gepumpt werden kann, bevor er mit dem Abbindemittel gemischt wird. Wenn das Abraummaterial auf diese Weise behandelt wird, ist es erforderlich, zu seiner Haltung während des Abbindens Schalungen zu verwenden. Die Aufgabe der Er-

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findung besteht darin, eine Schalungsvorrichtung zu schaffen, die zur Packung von Grubenabraummaterial in verschiedensten Anordnungen geeignet ist.

Eine Schalungsvorrichtung ist zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß gekennzeichnet durch eine Stirnwand, deren Höhe mit der Höhe der zu bildenden Packung übereinstimmt, durch auf einer Lagervorrichtung nahe den Seitenkanten der Stirnwand angeordnete Seitenwände und durch mindestens eine zwischen der Stirnwand und der Lagervorrichtung angeordnete, eine Relativbewegung zwischen Stirnwand und Lagervorrichtung senkrecht zur Stirnwand erzeugende hydraulische Vorrichtung.

Bei einer solchen Schalungsvorrichtung bilden die Seitenwände und die Stirnwand eine Schalung, die an ihrer Rückseite geöffnet ist und in die hinein das Abraummaterial und ein Abbindemittel eingegeben werden können. Hat sich das Material ausreichend abgebunden, so kann die Lagervorrichtung durch Betätigung der hydraulischen Vorrichtung in Vorwärtsrichtung von der Stirnwand wegbewegt werden, wodurch die Seitenwände gleichfalls in Vorwärtsrichtung längs der Seitenflächen des gepackten Materials bewegt werden. Während dieses Vorganges ruht die Stirnwand an der Vorderseite der bereits hergestellten Packung, die Seitenwände ragen rückwärts über den bereits gefüllten Bereich hinaus und können auch bei Vorwärtsbewegung noch die Seitenflächen der Packung stützen. Durch Befestigung der Lagervorrichtung an ihrer nun erreichten Stelle kann die hydraulische Vorrichtung dann zur Bewegung der Stirnwand in Vorwärtsrichtung zwischen den Seitenwänden hindurch ausgenutzt werden, wodurch ein weiterer Bereich gebildet wird, in den hinein Abraummaterial zusammen mit einem Abbindemittel eingegeben werden kann* Mit einer solchen

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Schalungsvorrichtung wird die Vorderseite der gebildeten Packung unterstützt, während die Seitenwände in Vorwärtsrichtung bewegt werden, während eine gleichartige Stützung durch die Seitenwände erfolgt, -wenn die Stirnwand in Vorwärtsrichtung bewegt wird. Bei Verwendung eines schnellen Abbindemittels ermöglicht dieses Verfahren die schnelle Bildung von Stollenpackungen und Stollenverschlüssen bei sehr geringer manueller Tätigkeit.

Vorzugsweise ist an zumindest einer Seitenwand eine Einspritzvorrichtung angeordnet. Wenn die Seitenwände in Vorwärtsrichtung bewegt werden, können die Einspritzvorrichtungen an der Stirnwand vorbeibewegt werden, wodurch die jeweilige Einspritzvorrichtung zugänglich wird und gereinigt oder gewartet werden kann, wobei der Bereich des Abraummaterials selbst nicht zugänglich sein muß.

Vorzugsweise sind die Seitenwände höhenverstellbar ausgebildet, so daß eine Anpassung an die Höhe eines IPlöaes möglich ist, in den das Abraummaterial einzufüllen ist. Zu diesem Zweck können an den Seitenwänden auch hydraulisch anhebbare Verlängerungsplatten'befestigt sein.

Wenn die Schalungsvorrichtung allmählich vorgeschoben wird, können vor ihr angeordnete Deckenstützen entfernt werden, wobei dann eine MaterialSenkung auftreten kann. Aus diesem Grunde sind die Seitenwände in ihrer Höhe in Richtung ihrer der Stirnwand abgewandten Seitenkante nach unten abgeschrägt. Auf diese Weise kann die Packung die Last der darüber angeordneten Decke des Flözes aufnehmen und wird trotzdem an ihren Seitenflächen noch unterstützt. Die Stirnwand kann die volle Höhe des Flözes haben, um jedoch. Höhenänderungen zuzulassen, kann an der Stirnwand mindestens, eine hydraulisch anhebbare Verlängerungsplatte ange-

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bracht sein. Die Seitenwände können hinsichtlich ihrer Länge in Einzelplatten aufgeteilt sein, so daß sie leicht zusammengesetzt und auseinandergenommen werden können und somit unterschiedliche Längen der Seitenwänd.e verfügbar sind. Wenn die Seitenwände aus Einzelplatten bestehen, können diese einzeln abgenommen werden, wenn eine Packung gebildet worden ist, wobei sich die Stirnwand mit ihrem Halterahmen noch nahe der Packung befindet. Hierzu kann die Stirnwand ge^en die Packung bewegt werden, um die Seitenwände vorwärts zu bewegen, dann können die vorderen Teile der Seitenwände entfernt werden, indem die hydraulische Vorrichtung mit der Lagervorrichtung entsprechend betätigt wird, danach werden die Seitenwände erneut an ihr befestigt und dieser Vorgang wiederholt. Auch hierbei ist es nicht erforderlich, in den Bereich des gepackten Abraummaterials hineinzusteigen.

In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens ist ein Verfahren zur Packung von Grubenabraummaterial unter Verwendung einer Schalungsvorrichtung der beschriebenen Art vorgesehen, welches derart ausgebildet ist, daß das Abraummaterial mit einem Abbindemittel gemischt in den durch die Stirnwand und die Seitenwände gebildeten Hohlraum eingegeben wird, daß die Seitenwände bei feststehender Stirnwand von der Vorderseite des gepackten Abraummaterials etwa horizontal wegbewegt werden und daß danach die Stirnwand bei feststehenden Seitenwänden von der Vorderseite des gepackten Abraummaterials etwa horizontal wegbewegt wird, so daß ein weiterer Hohlraum zur Eingabe von mit Abbindemittel gemischtem Abraummaterial gebildet wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Schalungsvorrichtung in.teilweise gebrochener Darstellung,

Fig. 2 und 3 Vorder- und Seitenansichten einer in der Anordnung nach Fig* 1 vorgesehenen Stirnwand,

Fig. 4- eine- Vorderansicht der Lagerungsvorrichtung,

Fig. 5 "bis 10 schematische Darstellungen von sechs- aufeinanderfolgenden Betriebsstufen der in Fig. 1 gezeigten Anordnung und

Fig. 11 bis 16 schematische Seitenansichten der Darstellungen nach Fig. 5 bis 10.

In den Fig. 1 bis 4 ist die Konstruktion einer Schalungsvorrichtung dargestellt, mit der Packungen zur Unterbringung von Grubenabraummaterial gebildet werden können. Diese Schalungsvorrichtung dient beispielsweise zur Bildung von Packungen, die sich bis zu der Deckfläche eines Flözes einer Grube erstrecken und nach dem Absetzen und Entfernen der Schalungsvorrichtung eine dauerhafte Unterstützung für die Decke bilden.

Die Schalungsvorrichtung enthält eine Lagervorrichtung mit drei horizontalen Trägern 10, 11, 12, die übereinander angeordnet sind und über die Vorderseite der Schalungsvorrichtung verlaufen. Hinter den beiden Enden des obersten Trägers 10 sind auf jeweils einer Seite der Schalungsvorrichtung Seitenträger 13 angeordnet. Jeder Seitenträger 13 ist an zwei aufrechten Führungsteilen 14 und 15 befestigt, die jeweils an einer Seitenwand 16 befestigt sind· ■ An jeder Seitenwand ist ferner ein kurzes Element 17 befestigt, das an jeweils einem Ende des Trägers 11 befestigt ist. Ferner ist ein unterer Träger 18 an jedem Ende des untersten Trägers 12 befestigt. Die unteren Träger 18 sind an den Seitenwänden angeordnet und auf Kufen 19 geführt, die auf dem Boden des Flözes der Grube angeordnet sind.

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Jede Seitenwand 16 enthält eine vertikale Platte, die auf der Kufe 19 steht und deren Höhe geringer ist als die minimale Deckenhöhe des Bereiches, in dem die Schalungsvorrichtung angewendet wird. An jeder Seitenwand 16 ist eine Verlängerungsplatte 20 in Führungen 14 und 15 vertikal beweglich angeordnet, wozu ein hydraulischer Preßstempel 21 vorgesehen ist, der zwischen der Verlängerungsplatte 20 und der Kufe 19 befestigt ist. Er ermöglicht eine Aufwärtsbewegung der Verlängerungsplatte 20 zur Decke des Flözes, so daß die Wandteile 16 und 20 eine Seitenverschalung für den Bereich bilden, in den das Abraummaterial einzubringen ist.

Die Vorderseite der Schalungsvorrichtung wird durch eine vertikale Stirnwand 25 gebildet, die einen horizontalen Hauptträger 26 aufweist, der hinter und etwa unter dem Träger 11 angeordnet ist· In Fig. 1 ist der Trlger 11 teilweise gebrochen dargestellt, um den Trfiger 26 zu zeigen, der sich immer hinter dem Träger 11 befindet. Der Trlger 26 trägt an seinen beiden Enden, wie aus Fig. 2 und 3 zu ersehen ist, horizontale Schienen 27, die durch horizontale Schlitze 28 (Fig. 1) in den Seitenwinden 16 geführt sind. Diese Schienen 27 sind jeweils an den beweglichen Element 29 eines hydraulischen Preßstempele 30 befestigt, der an der Außenseite nahe jeweils einer Seitenwand 16 liegt. An jeder Seitenwand ist der Zylinder des jeweiligen Preßstempels 30· an der Unterseite eines ProfiltrSgers 31 befestigt, der an der Seitenwand 16 befestigt ist. Ferner ist ein aufrechtes Rahmenelement 32 vorgesehen, das den Profilträger 31 trägt und auf der Kufe 19 steht.

Die Stirnwand 25 hat an ihrer Vorderseite Führungselemente 33, an denen vertikale Verlängerungsplatten 3¹*· geführt werden, welche jeweils durch einen hydraulischen Stempel 35 betätigt werden. Die Hauptstirnplatte 25 hat eine Höhe,

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die geringer ist als die minimale Höhe, in der die Schalungsvorrichtung betrieben werden soll, die Verlängerungsplatten 34- ermöglichen eine Verlängerung der Stirnwand bis zur Decke des Flözes.

Es ist zu erkennen, daß die soweit beschriebene Schalungsvorrichtung einen Lagerrahmen mit den vorderen Trägern 10, 11, 12 aufweist, der mit den Seitenitfänden 16 und ihren Verlängerungsplatten 20 einen gemeinsamen Teil bildet. Darin ist die Stirnwandanordnung, wie sie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, mittels der Preßstempel 30 bewegbar.

Das Einspritzen von Material in den Bereich innerhalb der Schalungsvorrichtung erfolgt durch eine Eintrittsöffnung 36 (Fig. 1).

Die Arbeitsweise der Schalungsvorrichtung ist folgendermaßen: Wenn sich die Stirnwand und die Lagervorrichtung in der in Fig. 5 und 11 gezeigten Stellung befinden, wird das Abraummaterial durch die Eintrittsöffnung 36 in den Bereich zwischen der zuvor bereits erzeugten Packung und der Stirnwand hineingepumpt. Das Abraummaterial ist vorzugsweise zerkleinert oder körnig und mit Natriumbentonit und Wasser gemischt. Ein Abbindemittel in Form eines Ze-" ments oder eines anderen abbindefähigen Materials wird zusammen mit Wasser in einer zementmilchartigen Form in das Rohr eingespritzt, das zur Eintrittsöffnung 36 führt. In einem typischen Beispiel besteht das Abbindemittel aus 30 % Gips und 70 % Portlandzement. Vorzugsweise wird ein Zement mit einem Wasser-Polyäthylenoxidgel als Abbindemittel verwendet. Dies bildet einen Zement geringer Qualität im Bereich innerhalb der Schalungsvorrichtung. Wenn sich dieses Material abgebunden oder teilweise gesetzt hat, werden die Verlängerungsplatten 34 und 20 der Stirn-

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wand und der Seitenwände mittels der Vorrichtungen 21 und 25 abgesenkt, wie es in Fig. 6 und 12 dargestellt iet. Die seitlichen Preßvorrichtungen 30 werden dann betätigt und bewegen die Lagervorrichtung mit den Seitenwänden 16 in Vorwärtsrichtung, wobei die Stirnwand 25 in der in Fig. 7 und 13 gezeigten Stellung belassen wird. Während dieser Zeit trägt die Stirnwand 25 die Vorderseite der Packung, während die Seitenwände 16 bewegt werden. Es sei bemerkt, daß die Seitenwände nur um einen kurzen Betrag in Vorwärtsrichtung bewegt werden und daß dabei die Seitenflächen der gebildeten Packung noch durch die Seitenwände über den Bereich hinaus unterstützt bleiben, wo das Abraummaterial zuletzt eingespritzt wurde. Dieser Vorgang kann auch dann durchgeführt werden, wenn sich das Material nur teilweise abgesetzt hat. Die seitlichen Verlängerungsplatten 20 werden dann angehoben, wie es in Fig. 8 und 14 dargestellt ist. Sobald das letzte eingespritzte Material ausreichend gesetzt ist, kann dann die Stirnwand 25 in Vorwärtsrichtung bewegt werden, wie es in Fig. 9 und 15 dargestellt ist. Dabei können die vorderen Verlängerungsplatten 24 angehoben werden, wie in Fig. 10 und 16 gezeigt, so daß sich ein neuer. Hohlraum ergibt, in den Abraummaterial eingegeben werden kann.

Das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung können zur Beseitigung von Abraummaterial in Gruben angewendet werden, wobei Packungen gebildet werden, die beispielsweise in erschöpfte Flöze längs der Seiten einer Strecke eingefüllt werden. Ferner ist es möglich, eine Unterstützung für Decken zu bauen, die über die Länge einer breiten Strecke verläuft.

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Claims

Patentanspr ü c h e

1. Schalungsvorrichtung zur Packung von Grubenabraummaterial, gekennzeichnet durch eine Stirnwand (25), deren Höhe mit der Höhe der zu bildenden Packung übereinstimmt, durch auf einer Lagervorrichtung (10, 11, 17, 13, 19) nahe den Seitenkanten der Stirnwand (25) angeordnete Seitenwände (16) und durch mindestens eine zwischen der Stirnwand (25) und der Lagervorrichtung (10, 11, 12, 13, 19) angeordnete, eine Relativbewegung zwischen Stirnwand (25) und Lagervorrichtung (10, 11, 12, 13, 19) senkrecht zur Stirnwand (25) erzeugende hydraulische Vorrichtung (30).

2. Schalungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an zumindest einer Seitenwand (16) eine Einspritzvorrichtung (36) angeordnet ist.

3. Schalungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwande (16) höhenverstellbar sind.

4-. Schalungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandβ (16) in ihrer Höhe in Richtung ihrer der Stirnwand (25) abgewandten Seitenkante nach unten abgeschrägt sind.

5. Schalungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden (16) hydraulisch anhebbare Verlängerungsplatten (20) angebracht sind.

6. Schalungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet_t- daß an der Stirn-

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wand (25) mindestens eine hydraulisch anhebbare Verlange— rungsplatte (3*0 angebracht ist.

7. Schalungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwinde (16) hinsichtlich ihrer Lunge in Einzelplatten aufgeteilt sind.

8. Verfahren zur Packung von Grubenabraummaterial unter Verwendung einer nach einem der Ansprüche Λ bis 7 aufgebauten Schalungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Abraummaterial mit einem Abbindemittel gemischt in den durch die Stirnwand und die Seitenwände gebildeten Hohlraum eingegeben wird, daß die Seitenwände bei feststehender Stirnwand von der Vorderseite des gepackten Abraummaterials etwa horizontal wegbewegt werden und daß danach die Stirnwand bei feststehenden Seitenwinden von der Vorderseite des gepackten Abraummaterials etwa horizontal wegbewegt wird, so daß ein weiterer Hohlraum zur Eingabe von mit Abbindemittel gemischtem Abraummaterial gebildet wird·

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