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Die Erfindung betrifft ein Deckenausbausystem für Gruben,
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bei dem sich eine Anzahl von hydraulisch betätigten Deckenstützen
Seite an Seite in einer Reihe entlang einer Abbaufront in einer Grube erstreckt.
Wenn das entsprechende Mineral von der Abbaufront entfernt wird, werden die Stützen
aus ihrem Eingriff mit der Grubendecke freigegeben, in eine Position vorgerückt,
die enger an der neuen Abbaufront liegt, und dann in dieser Position wieder gegen
die Decke gepreBt.
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Wenn sich ein Deckenausbau von seiner einen Lage in seine andere Lage
bewegt, ist es von Vorteil, wenn er den Kontakt mit der Decke nicht vollständig
verliert, sondern in Kontakt mit dieser bleibt und eine gewisse, wenn auch nur geringe
Deckenstützfunktion ausübt, wenn dies gewünscht wird.
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Bei einem bekannten Deckenausbausystem wird der Kontakt zwischen einem
vorrückenden Deckenausbau und der Decke durch Einsatz eines Rohres mit geringer
Bohrung hergestellt, das unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit führt, welche
beim Vorrücken des Deckenausbaus den Stempeln zugeführt wird.
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Wenn sich jedoch das Hangende im Bereich der Strecke, um die der Deckenausbau
vorrückt, dem Liegenden annähert, oder wenn im Liegenden eine Stufe vorhanden ist,
die durch
den Mineralabbau am AbbaustoB verursacht worden ist, muS
die Höhe des Ausbaus verringert werden, damit der Ausbau weiterhin in Kontakt mit
der Decke bzw. dem Hangenden vorgerückt werden kann. Da das Rohr, das zu diesem
Zeitpunkt den Stempeln Flüssigkeit zuführt, eine kleine Bohrung besitzt, kann es
passieren, daß es nicht in der Lage ist, die Flüssigkeit aufzunehmen, die von den
Stempeln abgegeben werden muß, um deren Länge zu verringern. Es baut sich dann ein
zurückwirkender Druck auf, der dazu neigt, das Verkürzen der Stempel zu verhindern,
und der den Vortrieb des Ausbaus störend beeinfluBt.
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Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Deckenausbausystem zu
schaffen.
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Das erfindungsgemäß ausgebildete Deckenausbausystem umfaBt hydraulisch
betätigte Deckenstützen, ein Hauptrohr zur Zuführung von unter hohem Druck stehender
Flüssigkeit zu den Deckenstützen, ein Rückführrohr zur Abführung von Flüssigkeit,
die von dem Deckenstützen abgegeben worden ist, ein Niederdruckrohr zur Zufuhr von
unter niedrigem Druck stehender Flüssigkeit zu dem Stempel oder den Stempeln der
Deckenstützen und ein druckbetätigtes Ventil, das den Stempel oder die Stempel einer
Deckenstütze mit dem Niederdruckrohr verbindet, um den Deckenausbau in Kontakt mit
dem Hangenden zu halten, wenn der Ausbau
vorrückt, das jedoch in
Ansprache auf den in dem Stempel oder den Stempeln aufgebauten Gegendruck betätigbar
ist, um den Stempel oder die Stempel mit dem Rückführrohr zu verbinden und dadurch
diesen Gegendruck zu entlasten.
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Das druckbetätigte Ventil kann ein Tellerventil umfassen, das durch
einen Stufenkolben gesteuert wird, wobei eine Fläche des Kolbens dem Flüssigkeitsdruck
im Niederdruckrohr und die andere Fläche des Kolbens dem Druck im Stempel oder den
Stempeln ausgesetzt ist. Dem Ventil kann ein Absperr- bzw. Rückschlagventil zugeordnet
sein, durch dessen Öffnen das Niederdruckrohr mit dem Stempel oder den Stempeln
verbunden wird, wenn der Druck im Niederdruckrohr über dem Druck im Stempel oder
in den Stempeln liegt.
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Das Rückschlagventil kann im Kolben angeordnet sein.
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Wenn der Druck im Stempel oder in den Stempeln den Druck im Niederdruckrohr
übersteigt, schließt das Rückschlagventil, um einen rückwärts gerichteten Fluß zur
Niederdruckleitung zu verhindern. Aufgrund des auf eine Fläche des Stufenkolbens
einwirkenden erhöhten Drucks öffnet sich das Tellerventil und verbindet den Stempel
oder die Stempel mit dem Rückführrohr.
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Das Tellerventil kann so seinem Sitz zugeordnet sein, daß
ein
variabler Drosseleffekt erzeugt wird, um die Flüssigkeitsströmung vom Stempel oder
von den Stempeln zum Rückführrohr zu steuern.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nunmehr in Verbindung mit
der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Ansicht
eines Deckenausbaus; und Figur 2 einen Hydraulikkreis für den in Figur 1 dargestellten
Ausbau.
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Das Deckenausbausystem umfaßt eine Reihe von Deckenstützen, von denen
jede, wie in Figur 1 gezeigt, einen unteren Träger 1, einen Deckenträger 2, zwei
hydraulisch ausfahrbare Stempel 3 und 4, die zwischen dem unteren Träger und dem
Trägerträger angeordnet sind, und eine Vortriebspresse 5 umfaßt, die in einem Spalt
im unteren Träger montiert und bei 6 am vorderen Ende des unteren Trägers gelenkig
befestigt ist.
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Der freie Endabschnitt der Vortriebspresse 5 ist über eine Relaisstange
8 mit einem Förderer 7 verbunden, so daS die Presse 5 den Ausbau vortreiben kann,
wenn dieser vom Hangenden gelöst ist, und den Förderer vorrücken kann, wenn sich
der Ausbau mit dem Hangenden in Eingriff befindet.
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Wie man Figur 2 entnehmen kann, erstrecken sich vier flexible Rohre
11, 12, 13 und 14 entlang der gesamten Reihe der Stützen. Bei dem Rohr 11 handelt
es sich um ein Hauptrohr, das zur Zuführung von unter hohem Druck stehender Flüssigkeit
zu den Deckenstützen dient, flexibel und bruchfest ist und eine große Bohrung besitzt.
Das Rohr 12 ist ein P.uckleitungsrohr, das die von den Deckenstützen abgegebene
Flüssigkeit mit sich führt, ebenfalls flexibel und bruchfest ist und eine große
Bohrung besitzt. Bei dom Rohr 13 handelt es sich um ein Pilotdruckrohr, das unter
relativ geringem Druck stehende Flüssigkeit zum Steuern der Ventile führt, die die
Funktionsweise der Decicenstützen steuern. Das Ruhr 13 ist flexibel und vorzugsweise
bruchfest und besitzt eine kleine Bohrung. Bei dem Rohr 14 handelt es sich um ein
Niederdruckrohr, das dazu dient, unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit den
Stempeln der Deckenstützen zuzuführen. Auch dieses Rohr ist flexibel und vorzugsweise
bruchfest und besitzt eine kleine Bohrung. Der niedrige Druck der Flüssigkeit im
Rohr 14 reicht gerade aus, den Ausbau in leichtem Kontakt mit dem Hangenden zu halten,
wenn die Stempel 3 und 4 mit dem Druck beaufschlagt werden.
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Ein einziges Steuerventil (nicht gezeigt) an einem Ende der Front
steuert den Druck der Flüssigkeit im Rohr 14. Dieses Steuerventil kann manuell einstellbar
sein.
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Zum Ausfahren und Absenken der Stempel 3 und 4 sind zwei doppelt wirkende,
durch Steuerdruck betätigte Ventile 15 und 15 vorgesehen, die mit den Arbeitsräumen
der Stempel über Rohre 17 und 18 verbunden sind. Beide Ventile 15 und 16 sind federzentriert,
so daß sie normalerweise die Rohre 17 und 18 von den Rohren 11, 12 und 14 trennen.
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Die Funktionsweise des Deckenausbaus wird durch eine Steuerventileinheit
19 gesteuert. Von diesem Ventil wird Steuerdruck zur Betätigung des geeigneten Hauptsteuerventiles,
wie beispielsweise der Steuerventile 15, 16, für jede Stützfunktion zugeführt. Wie
in der Zeichnung dargestellt ist, wird Steuerdruck zur Betätigung der Stsuerventile
15, 16 zugeführt. Zusätzlich dazu können auch andere Steuerventile (nicht gezeigt)
durch diese Steuerventileinheit gesteuert werden, wie beispielsweise die zur Steuerung
der Vortriebspresse 5 verwendeten Ventile.
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Diese Steuerdrucksignale können derart kombiniert werden, dan gleichz-itis
die Stempel von der Decke gelöst und der Deckenausbau vorgerückt werden können.
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Wenn die Steuerventileinheit betätigt wird, um die Stempel in Eingriff
mit einer Decke auszufahren, wird die im Steuerdruckrohr befindliche Flüssigkeit
dem Rohr 20 zugeführt, um die Ventile 15 und 16 zu betätigen. Durch diese Eetätigung
wird die Flüssigkeit im Rohr 11 den
Rohren 17 und 18 zugeführt,
um die Stempel auszufahren.
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Wenn das Ventil zur Freigabe der Stempel aus dem Eingriff mit der
Decke und zum Vortreiben des Deckenausbaus betätigt wird, wird die Flüssiykeit im
Steuerdruckrohr 13 der Leitung 21 zugeführt, um eine Betätigung der Ventile 15 und
16 im entgegengesetzten Sinne zu bewirken. Durch diese Betätigung werden die Stempel
über die Rohre 17 und 18 mit einem Zwischenrohr 22 verbunden.
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Das Zwischenrohr 22 ist an ein druckbetätigtes Ventil 23 angeschlossen,
das die Aufgabe hat, das Zwischenrohr 22 entweder mit dem Rückführrohr 12 oder mit
dem Niederdruckrohr 14 zu verbinden.
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Das druckbetätigte Ventil 23 umfaßt einen Zylinder 24, in dem ein
Kolben 25 gleitet, um den Eingriff eines Tellerventiles 26 mit einem Ventilsitz
27 zu steuern. Der Sitz 27 steht mit dem Rückführrohr 12 in Verbindung. Ein ringfGrmiger
Arbeitsraum 28 im Zylinder 24 um das Tellerventil 26 herum ist über einen Kanal
29 mit dem Zwischenrohr 22 verbunden. Der gesamte kreisförmige Arbeitsraum 30 des
Zylinders 24 steht mit dem Niederdruckrohr 14 in Verbindung.
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Ein federbelastetes Rückschlagventil 31, das im Kolben 25 montiert
ist, ist zwischen dem Kanal 29 und dem Arbeitsraum 30 angeordnet und steuert den
Durchfluß zwischen dem
Niederdruckrohr 14 und dem Zwischenrohr
22. Die durch die Feder 32 auf das Ventil 31 ausgeübte Kraft stellt sicher, daß
sich die Ventile 31 und 26 nicht gleichzeitig öffnen können.
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Wenn das geeignete Ventil in der Ventileinheit 19 zum Zwecke der Freigabe
des Deckenausbaus aus seinem Eingriff mit der so Decke und zum Betätigen der Vortriebspresse,
daß diese den Deckenausbau in Richtung auf einen Förderer vorrückt, betätigt wird,
werden die Ventile 15 und 16 betätigt und schließen die Stempel an das Zwischenrohr
22 an. Flüssigkeit wird von den Stempeln in den Kanal 29 abgegeben, wodurch der
Druck im Raum 28 ansteigt. Unter niedrigem Druck stehende Flüssigkeit vom Rückführrohr
14 wirkt innerhalb des Raumes 30.
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Die Drücke in den Räumen 28 und 30 wirken in entgegengesetzten Richtungen
auf den Kolben 25 ein. Die wirksame Fläche des Kolbens 25, die dem Raum 28 gegenüberliegt,
ist geringfügig kleiner als der wirksame Bereich der Gesamtfläche des Kolbens 25,
die dem Raum 30 gegenüberliegt.
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Wenn somit der Druck im Zwischenrohr 22 don Druck im Niederdruckrohr
14 gerinyfügig übersteigt, bewegt sich der Kolben 25 aus einem ausgeglichenen Zustand
heraus und hebt das Tellerventil 26 vom Sitz 27 ab und verbindet den Kanal 29 und
somit das Zwischenrohr 22 mit dem Rückführrchr 12.
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Der Spalt zwischen dem Ventil 26 und dem Sitz 27 bildet eine variable
Drossel, an der der Zustrom vom Zwischenrohr 22 Druck verliert und den Druck im
Rückführrohr erreicht.
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Aufgrund des Kolbens 25 ist die Drossel selbstregulierend und kann
den Druck im Zwischenrohr 22 geringfügig über dem Druck im Niederdruckrohr halten,
so daB die Stempel während des Vorrückens des Ausbaus den Deckenträger 2 geringfügig
gegen die Decke pressen. Alternativ dazu kann der Druck so bemessen sein, daß er
den Deckenträger mit der Decke lediglich in Kontakt hält, ohne die Decke in irgendeiner
Weise abzustützen.
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Wenn während des Vorrückens des Deckenausbaus-sich das Hangende und
das Liegende einander nähern, baut sich Druck im Zwischenrohr 22 auf, und das Tellerventil
26 bewegt sich von seinem Ventilsitz weiter weg, so daß mehr Flüssigkeit an das
Rückführrohr 12 abgegebene werden kann, bis der Deckenträger die Decke wieder gerade
leicht stützt oder sich wieder nur in Kontakt mit der Decke befindet, ohne diese
in irgendeiner Weise zu stützen. An diesem Punkt hat das Tellerventil 26 seine vorherige
Position erreicht.
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Wenn sich während des Vorrückens des Deckenausbaus der Abstand zwischen
dem Hangenden und dem Liegenden vergrößert, wird der Druck der Flüssigkeit im Zwischenrohr
22, der im Raum 28 wirkt, geringfügig geringer als der Druck im Niederdruckrohr
14, der im Raum 30 wirkt. Das Tellerventil 26 schließt an seinem Sitz 27, und das
Rückschlagventil 31 öffnet sich und läßt einen Durchfluß von dem Niederdruckrohr
14 in das Zwischenrohr 22 zu, so daß die Stempel ausfahren
können
pnd der Deckenträger 2 mit der auseinanderlaufenden Decke in der gewünschten Weise
in Eingriff treten kann, Durch Verwendung eines einfachen druckbetätigten Ventiles
an jedem Deckenausbau ist es möglich, den Aufwand eines Niederdruckrohres mit großer
Bohrung entlang der Länge der Front zu vermeiden.
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Falls dies gewünscht wird, kann ein Kontakt-Vortriebs-Wählventil (nicht
gezeigt) zwischen dem Niederdruckrohr 14 und dem druckbetätigten Ventil 23 derart
angeschlossen sein! daß es den Raum 30 des Ventils 23 unmittelbar mit dem Niederdruckrohr
14 verbindet, um den Ausbau in Kontakt mit einer Decke (wie vorstehend beschrieben)
vorzurücken oder den Raum 30 mit dem Rückführrohr 12 zu verbinden und den Ausbau
derart vorzurücken, daß er sich nicht in Kontakt mit einer Decke befindet. Bei dieser
letztgenannten Funktionsweise kann das Tellerventil 26 aufgrund des Rückführdruckes
im Arbeitsraum 30 von seinem Ventilsitz abheben, sq daß das Zwischenrohr 22 an die
Rückführleitung 12 angeschlossen wird. Ein derartiges Wahlventil kann in irgendeiner
geeigneten Weise betätigt werden.