DE3729140A1 - System for the underground mining of minerals - Google Patents
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem System zum Untertage abbau von Mineralien nach der Gattung des Hauptanspruchs.The invention is based on an underground system Mining minerals according to the genus of the main claim.
Zum Erläutern der zahlreichen Probleme, die beim Untertageabbau im allgemeinen und in Goldminen im besonderen auftreten und deren Lösung die Erfindung anstrebt, soll zunächst der technische Hintergrund geschildert werden. To explain the many problems with Underground mining in general and gold mines in the special occur and their solution the invention the technical background be described.
Nach den erforderlichen Vorarbeiten, nämlich einer geophysikalischen Untersuchung der Lagerstätte und Tiefbohrungen, wird durch die Ausrichtung ein Zugang zur Lagerstätte geschaffen. Es werden vertikale Schächte und horizontale Stollen hergestellt und die Abbaufelder eingeteilt. Die Mineralien werden vor allem durch Sprengarbeit gewonnen. Durch einen Grubenausbau müssen die nötigen Hohlräume durch Unterstützung gesichert werden, dies geschieht durch Stahlträger, Holzstämme oder Mauerung. Das gewonnene Gut wird durch Stahlblech oder Gummiband-Förderer zu den Hauptstrecken der einzelnen Sohlen des Bergwerks gefördert; von dort aus wird die Förderung zu Tage zunächst durch Lokomotiven und Förderbänder, schließlich durch Aufzüge übernommen. Durch eine Wetterführung muß die Belüftung aller Räume unter Tage ermöglicht werden. Ventilatoren saugen verbrauchte Luft durch den Wetterschacht ab. Die Beleuchtung in den Gruben erfolgt meist durch am Helm der Untertagearbeiter befestigte Lampen. Das sich an der Grubensohle ansammelnde Wasser muß durch die Wasserhaltung ausgepumpt werden. Eine Überwachung aller Vorgänge in der Grube ist durch umfangreiche Sicherungsmaßnahmen erforderlich, die beispielsweise ein Versagen von Maschinen, elektrische Störungen, Gasausbrüche und Gesteinsbrüche anzeigen. Eine Aufbereitung der Erze erfolgt erst nach der Förderung zu Tage. After the necessary preparatory work, namely one geophysical survey of the deposit and Deep drilling, through alignment, becomes an entry created to the deposit. There are vertical shafts and horizontal cleats and the mining fields assigned. The minerals are mostly through Blasting work won. Due to a pit expansion the necessary cavities are secured by support be done by steel beams, logs or masonry. The product obtained is made of sheet steel or rubber band conveyors to the main routes of each Mined soles of mine; from there the Funding for the day initially by locomotives and Conveyor belts, eventually taken over by elevators. By a weather guide must ventilate all rooms Days are allowed. Fans suck used Air exits through the weather shaft. The lighting in the Pits are usually carried out on the helmet of the underground worker attached lamps. That is at the bottom of the pit accumulating water must be pumped out through the drainage system will. Monitoring of all operations in the pit is due to extensive security measures required for example, failure of machines, electrical Show faults, gas outbreaks and rock outbursts. The ores are only processed after extraction to day.
Weder die Kerntechnik noch die Raumfahrttechnik hätte ohne Mineralien entstehen können. Ganz allgemein aber sind seit Beginn der industriellen Revolution Mineralien lebenswichtig für die Weiterentwicklung der Zivilisation. Mineralien als Rohstoffe sind eine der Wirtschaftsgrundlagen jedes Staats und bestimmen mit den Lebensstandard. Auf ihren Abbau wird daher nicht verzichtet. Der Abbau ist jedoch mit vielen Risiken verbunden. Darauf wird im folgenden weiter eingegangen.Neither nuclear technology nor space technology would have been without it Minerals can arise. In general, however, have been Beginning of the industrial revolution minerals vital for the advancement of civilization. Minerals as Raw materials are one of the economic foundations of every state and help determine the standard of living. On their dismantling is therefore not waived. The dismantling is however with associated with many risks. This will be continued in the following received.
Durch das Prospektieren soll die Ausdehnung einer Lager stätte möglichst genau lokalisiert und ihr Gehalt möglichst sicher bestimmt werden. Hier liegt bereits eine erste Schwierigkeit, vor allem dann, wenn sich die Lager stätten beispielsweise in 4000 Meter Tiefe befinden.The prospectus is intended to expand a warehouse would be localized as precisely as possible and their salary be determined as safely as possible. There is already one here first difficulty, especially when the camp sites, for example, are located at a depth of 4000 meters.
Bei der Ausrichtung sollen die Mineralien für die nachfolgende Gewinnung erschlossen werden. Dies bereitet besondere Schwierigkeiten dann wenn die Mineralien, wie für Goldminen üblich, in Tiefen zwischen 3000 und 5000 Meter gelagert sind. In diesen Tiefen müssen sie abgebaut und aus diesen Tiefen müssen sie an die Oberfläche gebracht werden. Alle die oben schon angedeuteten Maßnahmen des Grubenausbaus, der Förderung, der Wetter führung, der Betriebssicherung müssen in dieser ungeheuren Tiefe von der Erdoberfläche her verwirklicht werden können. Es ist wohl ohne weiteres einzusehen, daß dies nicht gerade einfach und leicht zu bewerkstelligen ist, daß es sich vielmehr kompliziert und teuer und für die Minenarbeiter gefährlich gestaltet. Der Untertageabbau erfordert eine sorgfältige Planung der Anlage mit dem Ziel einer leichten Zugänglichkeit, einer ausreichenden Sicherheit und einer Beständigkeit des Betriebs.When aligning the minerals for the subsequent extraction can be developed. This prepares special difficulties when the minerals like common for gold mines, at depths between 3000 and 5000 meters are stored. In these depths they have to mined and from these depths they have to surface to be brought. All of the above Measures of mine expansion, mining, the weather leadership, operational security must be in this tremendous depth realized from the earth's surface can be. It is easy to see that this is not exactly simple and easy to do is that it is rather complicated and expensive and for made the miners dangerous. The underground mining requires careful planning of the plant with the The goal of easy accessibility, sufficient Security and durability of operations.
Der wichtigste Zugang zu einer Untertageabbauanlage ist ein Hauptschacht, der einen runden oder rechteckigen Querschnitt aufweist und senkrecht oder geneigt verläuft und weit genug ist, Minenarbeiter und Maschinen zu befördern. Vom Hauptschacht aus führen Stollen, die im wesentlichen horizontal verlaufen, zu einzelnen Lager stätten. Von diesen Stollen aus werden wieder vertikale Hilfsschächte und/oder horizontale Hilfsstollen und Querstollen getrieben. Die Stollen öffnen sich in Abbauorte, an denen die Mineralien gewonnen werden.The most important access to an underground mine is a main shaft that is a round or rectangular Has cross-section and runs vertically or inclined and is far enough to mine workers and machines too promote. From the main shaft lead tunnels that in run essentially horizontally, to individual camps places. From these tunnels vertical again Auxiliary shafts and / or horizontal auxiliary tunnels and Cross tunnel driven. The studs open in Mining locations where the minerals are extracted.
Die Mineralien werden üblicherweise in zwei Stufen gewonnen, nämlich dem Ausbrechen und dem Abtransportieren. Diese zwei Stufen setzen sich zusammen aus dem Bohren, dem Sprengen, dem Aufladen und dem Fördern. Mit besonderen Gefahren für die Minenarbeiter ist dabei das Sprengen verbunden. Weil durch eine Sprengung aber auch angrenzende und weiter entfernte Bereiche der Gruben anlage in Mitleidenschaft gezogen werden, sind mit jeder Sprengung auch Minenarbeiter an anderen Abbauorten gefährdet.The minerals are usually divided into two stages won, namely the breaking out and the removal. These two stages are made up of drilling, blasting, charging and conveying. With This is a particular danger for the miners Blasting connected. Because of an explosion, too adjacent and more distant areas of the pits plant are affected by everyone Blasting mine workers at other mining sites at risk.
Die Löcher, die gebohrt werden, weisen einen Durchmesser von mindestens 5 Zentimeter auf. Es werden eigenangetriebene Bohrer oder Schlagbohrer verwendet. In die Bohrlöcher wird dann Sprengstoff eingeführt und gezündet, um das Erz zu zerkleinern. Das ausgebrochene Material schließlich wird mit Hilfe von Räumgeräten zu Fördervorrichtungen wie Förderbändern oder Grubenwagen gebracht und abtransportiert. Auf die gleiche Weise wird selbstverständlich auch der sonstige Abraum entfernt.The holes that are drilled have a diameter of at least 5 centimeters. It will self-propelled drills or impact drills are used. Explosives are then introduced into the boreholes and ignited to crush the ore. The broken out Finally, material is removed with the help of clearing devices Conveying devices such as conveyor belts or mine cars brought and transported. In the same way will of course also the other overburden away.
Der Untertageabbau wird durch eine Vielzahl von Hilfs maßnahmen begleitet. Die Stollen müssen abgesteift und ausgebaut werden, um ein Einbrechen der Stollendecke zu verhindern. Die Grube und die Stollen müssen ausreichend bewettert werden. Die Energieversorgung muß sichergestellt werden. Durch Grubenpumpen muß die Strecke entwässert werden. Es muß für die Wartung der Geräte, die Beleuchtung und für die Verständigung der Minenarbeiter untereinander gesorgt werden. Underground mining is supported by a variety of aids measures accompanied. The studs must be braced and be expanded to break in the tunnel cover to prevent. The pit and the tunnels must be adequately weathered. The energy supply must be ensured. The pit pumps must Route to be drained. It must be used for the maintenance of the Devices, lighting and for communicating Mine workers are taken care of among themselves.
In Goldminen folgt der Abbau im allgemeinen den plattenförmig gelagerten Erzen und kann dabei aufwärts geneigt sein. Das ausgebrochene Erz darf sich in den Stollen bis zu einem gewissen Grad stauen, um eine Arbeitsbühne für die Minenarbeiter zu bilden. Von den Stollen aus werden, vorzugsweise seitwärts, mehrere Abbaufronten geschaffen. Diese Abbaufronten sind zwar seitwärts geneigt, der eigentliche Abbau erfolgt dann jedoch horizontal. Das Erz wird in Platten ausgebrochen und fällt auf die Grundstrecke. Von dort aus wird es abtransportiert. Ein Zugang zu weiteren Abbaufronten erfolgt durch Hilfsschächte oder darunterliegende Querstollen. Von dort aus werden fächerförmige Bohrlöcher in das Gestein gesetzt und das Erz ausgebrochen.Mining generally follows in gold mines plate-shaped ores and can go up be inclined. The ore that has been broken out may be in the To a certain extent, store cleats to one Form a working platform for the miners. Of the Cleats are made, preferably sideways, several Dismantling fronts created. These dismantling fronts are true inclined sideways, the actual dismantling then takes place however horizontally. The ore is broken out into plates and falls on the base line. From there it will transported away. Access to further dismantling fronts takes place through auxiliary shafts or below Cross tunnels. From there, become fan-shaped Drill holes are placed in the rock and the ore erupted.
Eine Absteifung der Stollendecken erfolgt zunächst dadurch, daß man einzelne Stützen aus Gestein stehen läßt. Wo es nötig ist, wird zusätzlich vorzugsweise durch Holzbalken oder Stahlträger abgesteift. Ein ungenügender oder mangelhafter Ausbau oder unvorhersehbare Gesteinsverschiebungen können leicht dazu führen, daß die Stollendecke einbricht. Auch durch solche Unglücksfälle werden weltweit laufend viele Minenarbeiter getötet oder schwer verletzt. The stud ceilings are first braced in that individual supports are made of stone leaves. Where necessary, it is also preferred braced by wooden beams or steel beams. A insufficient or inadequate expansion or unpredictable rock shifts can easily cause the tunnel cover to collapse. Also through Such accidents are constantly increasing worldwide Mine workers killed or seriously injured.
Das Abbauverfahren umfaßt meist einen Abbau der Erzschicht und des darübergelagerten Gesteins. In Goldminen wird meist der Langfrontabbau verwendet, der speziell für dünne Schichten in großen Tiefen geeignet ist. Bei dieser Methode wird eine Front passender Länge, die Langfront, bearbeitet. Wenn der Abbau fortschreitet, fällt die darüberliegende Schicht nach. Eine Langfront ist meist mehrere hundert Meter lang. Sie besteht im wesentlichen aus einem Gang, dessen eine Seitenwand und dessen Stollendecke mit Stahlstützen ausgesteift sind. Diese Stützen müssen mehrere hundert Tonnen Druck von dem darüberliegenden Gestein aufnehmen. Die gegenüberliegende Seitenwand des Stollens stellt die Abbaufront dar.The mining process usually involves mining the ore layer and the overlying rock. Usually in gold mines the long front breakdown is used, which is especially for thin Layers at great depths are suitable. At this Method becomes a front of appropriate length, the long front, processed. As the breakdown progresses, it falls layer above. A long front is usually several hundred meters long. It essentially exists from a corridor, one side wall and one The tunnel ceiling is stiffened with steel supports. These Support must have several hundred tons of pressure from that pick up the rock above. The opposite The side wall of the gallery represents the dismantling front.
Die Betreiber von Bergwerken wohl in aller Welt sind bemüht, die Sicherheit unter Tage so weit wie irgend möglich zu treiben. Dabei geht es nicht nur, was eine Selbstverständlichkeit ist, um Menschenleben und Verletzungen, sondern auch um die Erhaltung von Maschinen und Ausbauten, die ein riesiges Vermögen darstellen, und um die Vermeidung von Betriebsausfällen. Es ist allgemein üblich, daß der gesamte Bergwerksbetrieb stillgelegt wird, falls sich irgendwo in diesem Bergwerk ein Unfall ereignet hat. The operators of mines are probably all over the world endeavors to ensure underground safety as far as possible possible to drive. It's not just about what a It goes without saying to human life and Injuries, but also about the maintenance of machines and expansions that represent a huge fortune, and to avoid downtime. It is general It is common for the entire mine operation to be shut down if there is an accident somewhere in this mine has occurred.
Trotz aller Sicherheitsmaßnahmen weist der Untertagebergbau von allen Betrieben die höchste Unfallrate auf. So liegt etwa die Unfallhäufigkeit in Kohlebergwerken bei etwa 42 Unfällen, in allen anderen Bergwerken bei etwa 31 Unfällen pro einer Million Mannstunden. Der Grund dafür ist die schon von sich aus gefahrenträchtige Umgebung, in der die Grubenarbeiter tätig sind. Unfälle in Bergwerken haben mehrere Ursachen. Zunächst einmal gibt es eine Reihe von natürlichen Gefahren, beispielsweise instabile Stollendecken und Stollenwände, Dunkelheit, Einschlüsse, Ausbrüche von toxischen und explosiven Gasen, Eindringen von Wasser. Weiter bringt der Abbau selbst viele Gefahren mit sich, beispielsweise Maschinenschäden, Explosionen, schädliche Dämpfe, Höhenfehler bei der Vermessung. Hauptursache für Minen unfälle sind Gesteinseinbrüche, denen oft Explosionen folgen, das Abstürzen von Personen und elektromechanische Unglücksfälle.Despite all security measures, underground mining shows the highest accident rate of all companies. So lies about the accident frequency in coal mines at about 42 accidents, in all other mines at about 31 accidents per million man-hours. The reason but that is inherently dangerous Environment in which the miners work. Accidents in mines have several causes. First of all there are a number of natural hazards, for example unstable tunnel ceilings and tunnel walls, darkness, Inclusions, outbreaks of toxic and explosive Gases, water ingress. Dismantling continues even many dangers with it, for example Machine damage, explosions, harmful vapors, Height error in the measurement. Main cause of mines Accidents are burglaries, which are often explosions follow, crashing people and electromechanical Accidents.
Alle diese Gefahren erfordern ausgedehnte Gesundheits und Sicherheitsmaßnahmen. Diese Maßnahmen reichen von Betriebshygiene, Unfallverhütung und Schulung in Erster Hilfe bis zum Rettungswesen und zur Grubenfeuerwehr. Trotzdem läßt sich menschliches Versagen nicht völlig ausschließen. So kommt es häufig vor, daß eine Spreng ladung nicht detoniert ist, der Grubenarbeiter beim Vorantreiben der Abbaufront aber seinen Bohrer in dieses Loch setzt. Spätestens in diesem Moment explodiert die Sprengladung. Weiter kommt es vor, daß beim Sprengen der vor der Abbaufront liegende Bereich nicht genügend abgedämmt wurde. Herausgesprengte Gesteinsbrocken fliegen dann mit großer Wucht in die hinter der Abdämmung stehenden Grubenarbeiter.All of these dangers require extensive health and security measures. These measures range from Industrial hygiene, accident prevention and training in first Help to the emergency services and mine fire brigade. Nevertheless, human error cannot be completely avoided exclude. So it often happens that an explosive charge has not detonated, the mine worker at the Driving the mining front but his drill into this Hole sets. At that moment at the latest, it explodes Explosive charge. It also happens that when blasting the area in front of the mining front is not sufficient was insulated. Chunks of stone exploded then fly with great force into the behind the Isolation of standing miners.
Es sind schon zahlreiche Vorschläge bekanntgeworden, die oben geschilderten Verfahren zu mindern.Numerous proposals have already become known mitigate the procedures outlined above.
So ist beispielsweise aus der EP 01 14 103 eine Einrichtung bekannt, mit der nicht gezündete Spreng ladungen in einem Schacht angezeigt werden können. Dieses System weist jedoch hauptsächlich den Mangel auf, daß eine ungewollte Detonation doch nicht vermieden werden kann. Wenn nämlich eine Sprengladung noch nicht gezündet hat und die Sprengvorrichtung mit der Anzeigeeinrichtung wieder zu Tage gezogen wird, dann wird die ganze Einrichtung in die Luft gesprengt. For example, EP 01 14 103 Establishment known with the non-detonated explosive device loads can be displayed in a shaft. However, this system mainly has the deficiency that an unwanted detonation cannot be avoided can be. If not yet an explosive charge has ignited and the explosive device with the Display device is pulled out again, then the whole facility blew up.
Aus der EP 01 29 350 ist eine weitere Anzeigeeinrichtung für nicht gezündete Sprengladungen bekannt. Bei dieser Anzeigeeinrichtung ist von Nachteil, daß die Rückmeldung verzögert erfolgt. Eine Meldung über nicht gezündete Sprengladungen muß nämlich sofort erfolgen. Ein weiterer Nachteil ist, daß auch bei diesem Vorschlag beim Heraufziehen die ganze Einrichtung gesprengt wird, falls ein Sprengsatz vorher nicht gezündet hat.Another display device is known from EP 01 29 350 known for non-detonated explosive charges. At this The display device is disadvantageous in that the feedback delayed. A message about not ignited Explosive charges must take place immediately. Another The disadvantage is that even with this proposal Pulling up the whole facility is blown up in case has not previously detonated an explosive device.
Eine Sprengvorrichtung, die aus der EP 01 60 449 bekannt ist, ist für Untertagearbeit nicht geeignet. Der Betrieb der Vorrichtung ist zu umständlich, und sie arbeitet zu langsam.An explosive device known from EP 01 60 449 is not suitable for underground work. The operation the device is too cumbersome and it works too slowly.
Aus der DE-OS 25 08 998 ist ein Verfahren des Absprengens von Gestein durch eine künstliche Eisbildung bekannt. Ein solches Verfahren ist jedoch für Goldminen nicht geeignet, vor allem weil es ein schnelles Arbeiten nicht erlaubt.DE-OS 25 08 998 describes a method of blasting known from rock due to artificial ice formation. However, such a procedure is not for gold mines suitable, especially because it's not a fast work allowed.
Aus der EP 00 86 086 ist ein Bohrer bekannt, wie er unter Tage für den Erzabbau verwendet werden kann.From EP 00 86 086 a drill is known as he can be used underground for ore mining.
Die DE-OS 33 13 932 schildert ein Verfahren zur Vermessung von Innenprofilen. Ein solches Verfahren mag für den Tunnelbau geeignet sein, es ist jedoch für den Untertage-Bergbau nicht brauchbar. Von der Geräteseite her ist es zu aufwendig, außerdem werden zu komplizierte und empfindliche Geräte verwendet. Im Untertage-Bergbau muß in unwegsamem Gelände gearbeitet werden, für die Untertagearbeit sind daher nur betriebssichere und robuste Geräte und einfache Verfahren geeignet.DE-OS 33 13 932 describes a method for Measurement of inner profiles. Such a process may be suitable for tunnel construction, but it is for the Underground mining not usable. From the device side ago it is too complex, moreover, too complicated and sensitive devices. In underground mining must be worked in rough terrain for which Underground work is therefore only reliable and robust devices and simple procedures.
Aus der DE-OS 24 30 321 ist eine Vorrichtung zur automatischen Messung von Tunnel-Profilen bekannt geworden. Auch diese Vorrichtung ist für das unwegsame Gelände unter Tage nicht brauchbar, weil sie viel zu empfindlich ist und verhältnismäßig umständlich arbeitet.From DE-OS 24 30 321 a device for automatic measurement of tunnel profiles known become. This device is also for the impassable Terrain not usable underground because it is much too is sensitive and works relatively cumbersome.
Das in der EP 02 08 885 vorgeschlagene Verfahren zur Bestimmung von Bezugspunkten im Raum mit einem Laser kann unter Tage nicht verwendet werden, weil immer mit dem Austritt von explosiven Gasen zu rechnen ist. Bei der Verwendung eines Laserstrahls besteht Schlagwettergefahr. The method proposed in EP 02 08 885 Determination of reference points in space with a laser cannot be used underground because always with explosive gases can be expected to escape. At using a laser beam Firedamp hazard.
Das erfindungsgemäße System mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß eine Verletzungs- oder Todesgefahr für Menschen weitgehend ausgeschlossen ist. Zunächst einmal ist es mit dem erfindungsgemäßen System möglich, Bohrlöcher mit einer von außen, also von über Tage, gesteuerten Einrichtung zu setzen. Weiter ist es möglich, mit der gleichen Einrichtung Sprengladungen in diese Bohrlöcher einzubringen. Auch das Zünden der Sprengladungen kann von über Tage erfolgen. Weiter ist es möglich, während der Sprengung den Stollen gegen herausfliegendes Gesteinsgut abzudämmen. Schließlich kann mit Hilfe der Einrichtung das herausgesprengte Gut zur nächstgelegenen Hauptstrecke gefördert werden.The system according to the invention with the characteristic In contrast, features of the main claim Advantage that a risk of injury or death for People are largely excluded. First of all it is possible with the system according to the invention Boreholes with one from the outside, i.e. from above, controlled device. It is also possible with the same facility explosive charges in this Drill holes. Ignition of the Explosive charges can take place over days. Is further it is possible to counter the tunnel during the blasting to block out exposed rock. In the end can with the help of the device the blasted out good to the nearest main line.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Systems möglich.By the measures listed in the subclaims are advantageous further developments and improvements of the system specified in the main claim possible.
Besonders vorteilhaft ist, daß einige oder alle der oben genannten Geräte auf einem einzigen Träger montiert werden können. Der Träger kann fahrbar und von über Tage steuerbar sein. It is particularly advantageous that some or all of the above devices mounted on a single carrier can be. The carrier can be mobile and from over Days to be controllable.
Erfindungsgemäß ist ein Raupenfahrgestell vorgesehen, das so verstellt werden kann, daß der Träger, ebenfalls von über Tage, in eine vorbestimmte Arbeitslage stellbar ist.According to the invention, a crawler chassis is provided which can be adjusted so that the carrier, also from over days, can be set in a predetermined working position.
Vorteilhafterweise sind die Bohrer als Kernbohrer ausgebildet. So kann im Kern angesammeltes Bohrgut analysiert werden. Wertvolle Analyserückstände können in der Einrichtung gesammelt werden.The drills are advantageously as core drills educated. This means that drillings can accumulate in the core to be analyzed. Valuable analysis residues can collected in the facility.
Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Systems ist, daß die Bohrergruppe mit Gasprüfern zum Erkennen eines Gasaustritts während des Bohrvorgangs ausgestattet ist. Der Gasprüfer kann den zugehörigen Bohrer außer Funktion setzen, sobald er einen Gasaustritt feststellt. Auf die gleiche Weise und mit der gleichen Wirkungsfolge kann eine Vorrichtung zum Prüfen und Melden eines Wasser austritts vorgesehen werden.Another feature of the system according to the invention is that the drill group with gas testers to detect a Gas outlet is equipped during the drilling process. The gas tester can disable the associated drill as soon as he detects a gas leak. On the the same way and with the same effect a device for checking and reporting a water exit are provided.
Mit dem erfindungsgemäßen System ist es möglich, auf den Transport von Sprengstoff durch Minenarbeiter zu verzichten. Dieses bisher übliche Verfahren kann die erfindungsgemäße Einrichtung übernehmen. Die Einrichtung ist weiter in der Lage, Sprengstoff in die Bohrlöcher einzufüllen. Vorteilhafterweise geschieht dies durch die hohle Seele der Kernbohrer. Auch hierzu würden also keine Grubenarbeiter benötigt. With the system according to the invention, it is possible to Transport of explosives by mine workers dispense. This previously usual method can take over device according to the invention. The facility is still able to drop explosives into the boreholes fill in. This is advantageously done by the hollow core of the core drill. So this would also apply no miners needed.
Sogar die Zündschnüre können in die Bohrlöcher mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung eingeschossen werden. Auch dies wird mit Hilfe der Kernbohrer bewerkstelligt.Even the detonating cords can get into the drill holes with the help the device according to the invention are shot. This is also done using the core drills.
Ein weiterer entscheidender Vorteil des erfindungsgemäßen Systems ist, daß das ordnungsgemäße Plazieren der Zündschnüre von der Einrichtung überprüft werden kann und daß die Sprengladungen von ihr gezündet werden können. Das System kann auf eine Steuerung sämtlicher bisher genannter und der noch im folgenden geschilderten Maßnahmen ausgelegt werden.Another decisive advantage of the invention Systems is that the proper placement of the Detonators can be checked by the facility and that the explosive charges are detonated by her can. The system can control all previously mentioned and the one described below Measures are designed.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Träger auf seiner Oberseite und seiner Unterseite mit einem ausfahrbaren Stempel vorgesehen, mit dem er sich in Decke und Boden eines Stollens festkrallen kann. Dies ist nicht nur vorteilhaft während des Bohrvorgangs, sondern auch anschließend während des Sprengvorgangs. Der Träger kann weiter Panzerungsplatten umfassen, die über seine Frontpartie zum Schutz vor aufschlagendem Gestein geschoben werden können.In an advantageous embodiment of the invention the carrier on its top and bottom provided with an extendable stamp with which he can cling to the ceiling and floor of a gallery. Not only is this beneficial during the drilling process, but also afterwards during the blasting process. The carrier may further include armor plates that over its front section to protect against impact Rock can be pushed.
Zum Abschotten des weiter hinten liegenden Teils des Stollens gegen bei einer Sprengung herausfliegende Gesteinsbrocken ist der Träger mit Panzerplatten versehen, die vor der Sprengung gegen Stollendecke und Stollenboden ausgeklappt werden können.For sealing off the part of the Stollens against flying out during an explosion Boulders are the carrier with armor plates provided before the blasting against the tunnel cover and The floor of the tunnel can be folded out.
Vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind Abstandssensoren, die die Entfernung zwischen Oberflächen der Einrichtung und den nächstliegenden Gesteinswänden messen und an eine Auswertestelle über Tage melden. Der Abstand zur Abbaufront kann erfindungsgemäß besonders genau dadurch gemessen werden, daß wenigstens ein Bohrer gegen die Abbauwand gefahren und die Ausfahrlänge des Bohrers gemessen wird.Advantageous features of the invention are distance sensors, the the distance between surfaces of the device and measure the closest rock walls and on report an evaluation point for days. The distance to According to the invention, the front of the breakdown can be particularly precise be measured that at least one drill against the Removal wall driven and the extension length of the drill is measured.
Es ist wichtig, wenn nicht gar lebenswichtig, daß sämtliche Stollen möglichst exakt in ihrer Lage, Neigungsrichtung und Himmelsrichtung vermessen werden. Die Stollen werden daher in verhältnismäßig kurzen Abständen ihres Verlaufs mit Landmarken markiert, die dann mit geodätischen Mitteln vermessen werden. Gemäß einer Merkmalsgruppe des erfindungsgemäßen Systems ist der Geräteträger mit einer Markiervorrichtung zum Setzen von solchen Landmarken und auch zum Vermessen der Stollen anhand der Landmarken ausgerüstet. Vorteilhafterweise sind die Landmarken mit Sendern unterschiedlicher Kennung ausgerüstet. It is important, if not vital, that all studs in their position as precisely as possible, Direction of inclination and direction are measured. The studs are therefore in relatively short Marks of their course with landmarks that then be measured with geodetic means. According to is a group of features of the system according to the invention the equipment carrier with a marking device for Setting such landmarks and also for measuring the tunnel is equipped based on the landmarks. The landmarks are advantageously with transmitters equipped with different identifiers.
Zum Wegspülen von abgesprengtem Gesteinsgut kann der Geräteträger mit Wasserdüsen ausgerüstet sein.The can be used to wash away blasted rock Equipment carrier must be equipped with water jets.
Der Geräteträger des erfindungsgemäßen Systems kann mit Versorgungsleitungen ausgerüstet sein, die elektrischen Strom für den Betrieb des Geräteträgers und der Geräte führen, die Druckluft für die entsprechenden Vorrichtungen zur Verfügung stellen, die eine Datenübermittlung und eine Gerätesteuerung ermöglichen und die Kühl- und Spülwasser zuführen.The device carrier of the system according to the invention can with Supply lines must be equipped, the electrical Electricity for the operation of the device carrier and the devices lead the compressed air for the appropriate devices provide a data transfer and enable device control and the cooling and Add rinse water.
Mit dem erfindungsgemäßen System ist es schließlich auch möglich, im Rahmen eines Langfrontbaus entlang der Abbaufront eine Vielzahl von Geräteträgern einzusetzen und die Tätigkeit dieser einzelnen Träger, also beispielsweise das Bohren und das Sprengen, aufeinander abzustimmen.Finally, it is also with the system according to the invention possible as part of a long front construction along the Use a variety of equipment carriers at the front and the activity of these individual carriers, so for example drilling and blasting, on top of each other vote.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung des Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der Zeichnung, in der ein Ausführungs beispiel schematisch dargestellt ist. Die Merkmale können einzeln oder in beliebiger Kombination verwirklicht und/oder erfindungswesentlich sein. Die Erfindung soll nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt sein, sie soll sich vielmehr auf alle Abänderungen und Ausgestaltungen die durch die Ansprüche und die offenbarten Merkmale abgedeckt sind, erstrecken.Further features and advantages of the invention result from the description of the embodiment in Connection with the drawing in which an execution example is shown schematically. The characteristics can be used individually or in any combination realized and / or essential to the invention. The Invention is not intended to the embodiment be limited, it should rather apply to everyone Changes and configurations by the Claims and the disclosed features are covered, extend.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.An embodiment of the invention is in the Drawing shown and in the following Description explained in more detail.
Fig. 1 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Geräteträger in einem Stollen eines Bergwerks, und zwar in einer Seitenansicht und vor dem Bohren. Fig. 2 ist eine Frontansicht eines solchen Trägers in einem Stollen. In Fig. 3 ist ein Geräteträger in einer Seitenansicht nach dem Bohren und vor dem Sprengen skizziert. Fig. 4 ist eine Frontansicht eines solchen Trägers, Fig. 5 ein Blick von oben auf einen solchen Träger, wie er in Fig. 3 gezeigt ist. Fig. 1 shows schematically an implement carrier according to the invention in a tunnel of a mine, in a side view and before drilling. Fig. 2 is a front view of such a carrier in a gallery. In Fig. 3, a device carrier is sketched in a side view after drilling and before blasting. Fig. 4 is a front view of such a carrier, Fig. 5 is a top view of such a carrier as shown in Fig. 3.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Einrichtung 11 in einer Seitenansicht dargestellt. Die Einrichtung 11 befindet sich in einem Stollen 12 mit der Decke 13, dem Boden 14 und der Abbaufront 15. Das Basisteil der Einrichtung 11 ist ein Geräteträger 16. Die auf dem Träger 16 installierten Geräte werden in der nachfolgenden Beschreibung im einzelnen vorgestellt.In Fig. 1, an apparatus according to the invention is shown in a side view. 11 The device 11 is located in a gallery 12 with the ceiling 13 , the floor 14 and the dismantling front 15 . The base part of the device 11 is a device carrier 16 . The devices installed on the carrier 16 are presented in detail in the description below.
Der Träger 16 ist mit Hilfe eines Fahrgestells auf dem Boden 14 fahrbar. Das Fahrgestell umfaßt Raupen 18 und Räder 19. Mit dem Träger ist das Fahrgestell 17 über eine Raupen-Verstellvorrichtung 21 verbunden. Die Raupen-Verstellvorrichtung 21 enthält auch die Antriebswellen für die Räder 19.The carrier 16 can be moved on the floor 14 with the aid of a chassis. The chassis comprises caterpillars 18 and wheels 19th The chassis 17 is connected to the carrier via a caterpillar adjustment device 21 . The caterpillar adjustment device 21 also contains the drive shafts for the wheels 19 .
Durch die Raupen-Verstellvorrichtung 21 ist es möglich, den Träger 16 unabhängig von Unebenheiten des Geländes, auf dem er fährt oder steht, in eine vorgegebene Lage zu bringen, beispielsweise ihn horizontal zu stellen.The caterpillar adjustment device 21 makes it possible to bring the carrier 16 into a predetermined position, for example to position it horizontally, regardless of unevenness in the terrain on which it is traveling or standing.
Um die Lage des Geräteträgers 16 zu ermitteln und zu steuern, ist ein nicht eingezeichneter Lagesensor vorgesehen, der in den Träger 16 eingebaut ist.To the position of the instrument carrier 16 to determine and control a non-drawn in position sensor is provided, which is incorporated into the carrier sixteenth
Der Geräteträger 16 der Einrichtung 11 ist an seiner Frontseite mit einem Satz 22 von Bohrwerkzeugen mit Bohrern 23 bestückt. Die Bohrer 23 sind als Kernbohrer ausgebildet und weisen eine hohle Seele auf, die sich durch ihre gesamte Länge zieht. Die Bohrer können aus dem Träger 16 ausgefahren und in ihn wieder zurückgezogen werden. Durch geeignete Antriebs vorrichtungen im Träger 16 können die Bohrer einzeln angetrieben werden.The device carrier 16 of the device 11 is equipped on its front side with a set 22 of drilling tools with drills 23 . The drills 23 are designed as core drills and have a hollow core which extends through their entire length. The drills can be extended from the carrier 16 and pulled back into it. The drills can be driven individually by suitable drive devices in the carrier 16 .
Die Bohrer 23 sind mit einer nicht eingezeichneten Auswurfvorrichtung für Bohrgut versehen, das sich während des Bohrvorgangs im Kern ansammelt.The drills 23 are provided with an ejector device for drilling material, not shown, which accumulates in the core during the drilling process.
In den Träger 16 ist eine Analysiervorrichtung eingebaut, die aus dem im Kern angesammelten Bohrgut Gesteinsproben entnimmt und analysiert. Das Analyse ergebnis wird in einer Analyse-Protokollvorrichtung gespeichert und kann von außen aus ihr abgerufen werden. Die Analysiervorrichtung steht mit der Auswurfvorrichtung eines der Bohrer 23 oder mit den Auswurfvorrichtungen mehrerer oder aller Bohrer in Verbindung. Sie kann damit nach jedem Bohrvorgang gegebenenfalls aus jedem der Bohrer 23 eine Gesteinsprobe entnehmen und analysieren.An analysis device is installed in the carrier 16 , which takes and analyzes rock samples from the drill material collected in the core. The analysis result is stored in an analysis protocol device and can be called up from the outside. The analysis device is connected to the ejection device of one of the drills 23 or to the ejection devices of several or all of the drills. After each drilling operation, it can thus take a rock sample from each of the drills 23 and analyze it.
Vor allem in Goldminen fallen bei der Analyse nutzbare Analyserückstände, nämlich Goldstücke, an. Diese werden in einem Rückständebehälter gesammelt.Especially in gold mines, usable fall in the analysis Analytical residues, namely gold pieces. These will collected in a residue container.
Bei einem Austritt explosiver Gase aus dem Gestein, vor allem während eines Bohrvorgangs, muß die Abbautätigkeit unter Umständen sofort eingestellt werden, bis die Gase durch die Wetterführung entfernt oder sonstige Maßnahmen getroffen worden sind. Es besteht sonst die Gefahr eines Schlagwetters im Stollen oder gar im Schacht.If explosive gases escape from the rock, before all during a drilling operation, the mining activity may be discontinued immediately until the gases removed by the weather or other measures have been hit. Otherwise there is a risk of Firedamp in the tunnel or even in the shaft.
Um einen Gasaustritt feststellen zu können, ist in den Träger mindestens ein Gasprüfer eingebaut. Um eine größtmögliche Sicherheit zu erreichen, ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung 11 jeder der Bohrer 23 mit einem Gasprüfer versehen.In order to be able to determine a gas leak, at least one gas tester is installed in the carrier. In order to achieve the greatest possible security, each of the drills 23 in the device 11 according to the invention is provided with a gas tester.
Sollte während des Bohrvorgangs Gas austreten, so wird der betreffende Bohrer 23 oder der gesamte Satz von Bohrwerkzeugen stillgesetzt.If gas should escape during the drilling process, the drill 23 in question or the entire set of drilling tools is stopped.
Jedem der Gasprüfer ist eine Gasprüfungs-Protokoll vorrichtung nachgeschaltet, in der die Vorkommnisse einschließlich des Zeitpunkts ihres Auftretens und gegebenenfalls auch des Standorts der Einrichtung 11 gespeichert werden können. Aus der Gasprüfungs- Protokollvorrichtung sind die gespeicherten Daten von außen abrufbar.Each of the gas testers is followed by a gas test log device in which the events, including the time of their occurrence and, if appropriate, also the location of the device 11 , can be stored. The stored data can be called up from outside from the gas test protocol device.
Auch bei einem übermäßig starken Wassereinbruch, vor allem während eines Bohrvorgangs, muß die Bohrtätigkeit eingestellt und geeignete Maßnahmen ergriffen werden. Even in the event of excessive water ingress especially during a drilling operation, the drilling activity adjusted and appropriate measures are taken.
Zu diesem Zweck ist das System 11 mit Mitteln zum Erkennen eines Wasseraustritts versehen. Nach einem Merkmal der Erfindung sind einige, vorzugsweise aber alle, Bohrer 23 mit einem Wasserprüfer ausgestattet. Im Fall eines Wassereinbruchs ist der jeweilige Wasserprüfer in der Lage, einzelne oder alle Bohrer 23 stillzusetzen. Auch den Wasserprüfern ist eine Protokollvorrichtung zum Speichern und Bereithalten der Prüfungsergebnisse nachgeschaltet.For this purpose, the system 11 is provided with means for detecting water leaks. According to a feature of the invention, some, but preferably all, of drills 23 are equipped with a water tester. In the event of water ingress, the respective water tester is able to stop individual or all of the drills 23 . A protocol device for storing and holding the test results is also connected downstream of the water testers.
Wie man hier schon sieht, ist die erfindungsgemäße Einrichtung 11 trotz der ungeheuren Hitze in großer Tiefe in der Lage, sich - von außen gesteuert - ohne die Anwesenheit eines Grubenarbeiters zu bewegen, an eine Abbaufront 15 heranzufahren, sich in eine vorgegebene Bohrposition zu bringen und mit Hilfe von Bohrern 23 Löcher in die Abbaufront 15 einzubringen. Weiter ist die Einrichtung 11 in der Lage, ohne sichtbares menschliches Zutun Gas ausbrüche und Wassereinbrüche festzustellen und angemessen darauf zu reagieren. Die erfindungsgemäße Einrichtung 11 kann jedoch noch weit gefährlichere Arbeiten verrichten, ohne daß unter Tage ein Minen arbeiter anwesend sein muß. Das wird im folgenden beschrieben. As can already be seen here, the device 11 according to the invention, despite the immense heat at great depth, is able to move - controlled from the outside - without the presence of a mine worker, to approach a mining front 15 , to bring itself into a predetermined drilling position and Use 23 drills to drill holes into the front 15 . Furthermore, the device 11 is able to detect gas outbreaks and water ingresses without visible human intervention and to react appropriately. The device 11 according to the invention can, however, do much more dangerous work without a mine worker having to be present underground. This is described below.
Der Träger 16 der Einrichtung 11 ist mit einem Sprengstoff behälter zum Mitführen von Sprengstoff ausgestattet. Der mühevolle und gefährliche Transport von Sprengstoff durch Minenarbeiter zur Abbaufront 15 wird so vermieden.The carrier 16 of the device 11 is equipped with an explosive container for carrying explosives. The laborious and dangerous transport of explosives by mine workers to the front 15 is avoided.
Weiter ist der Träger 16 mit einer Einfüllvorrichtung zum Einfüllen von Sprengstoff in Bohrlöcher 24 (Fig. 3) versehen. Bei dem erfindungsgemäßen System dienen die Bohrer 23 dazu, den Sprengstoff in die Bohrlöcher 24 einzubringen. Es erweist sich als besonders vorteilhaft, daß der Sprengstoff durch die hohle Seele der Bohrer 23 in die Bohrlöcher 24 geblasen wird. Selbstverständlich war vorher das im Kern der Bohrer 23 angesammelte Bohrgut ausgeworfen worden.Furthermore, the carrier 16 is provided with a filling device for filling explosives into boreholes 24 ( FIG. 3). In the system according to the invention, the drills 23 serve to introduce the explosive into the boreholes 24 . It proves to be particularly advantageous that the explosive is blown through the hollow core of the drill 23 into the boreholes 24 . Of course, the drill material accumulated in the core of the drill 23 had previously been ejected.
Nicht nur der Transport und das Einfüllen von Sprengstoff wird von der erfindungsgemäßen Einrichtung 11 übernommen, sondern auch das Einschießen der Zündschnüre und das Zünden. Dies geschieht auf die folgende Weise.Not only the transport and the filling of explosives is taken over by the device 11 according to the invention, but also the shooting in of the fuses and the ignition. This is done in the following way.
Der Träger 16 ist mit einer Einschießvorrichtung zum Einschießen von Zündschnüren in die Bohrlöcher 24 versehen. Die Zündschnüre werden auf dem Träger 16 mitgeführt. Zum Einschießen der Zündschnüre werden erfindungsgemäß die Bohrer 23 verwendet. Die Zündschnüre werden durch die hohle Seele der Bohrer in die Bohrlöcher geblasen. The carrier 16 is provided with a shooting device for shooting detonating cords into the boreholes 24 . The fuses are carried on the carrier 16 . According to the invention, the drills 23 are used to shoot the fuses. The fuses are blown into the drill holes through the hollow core of the drill.
Nach dem Einschießen der Zündschnüre werden die Zündschnüre von einer Verbindungsvorrichtung, die im Träger 16 installiert ist, an eine elektrische Schalt und Zündvorrichtung angeschaltet.After the detonating cords have been shot in, the detonating cords are switched on by a connecting device, which is installed in the carrier 16 , to an electrical switching and ignition device.
Der Schalt- und Zündvorrichtung ist eine Zündungs- Protokollvorrichtung nachgeschaltet. Diese Protokoll vorrichtung stellt fest, ob alle Zündschnüre ordnungsgemäß eingeschossen worden sind, und stellt weiter fest, ob alle Sprengladungen gezündet haben. Das Protokollergebnis wird gespeichert und kann von einer Prüfstelle über Tage abgefragt werden. Die Zündung selbst ist von außen steuerbar. Damit kann die Zündung der Sprengladungen in der Abbaufront zeitlich mit anderen Vorgängen in der Grube oder dem Stollen abgestimmt werden.The switching and ignition device is an ignition Downstream of the protocol device. This log device determines whether all fuses have been properly injected and provides further determines whether all explosive charges have detonated. The log result is saved and can be viewed by be checked by an inspection body over days. The Ignition itself can be controlled from the outside. So that Ignition of the explosive charges on the dismantling front with other processes in the pit or the tunnel be coordinated.
Während des Bohrvorgangs muß der Träger 16 in seiner gewählten Lage fest verankert werden. Das Fahrgestell 17 allein reicht dazu im allgemeinen nicht aus. Es ist deshalb vorgesehen, daß der Träger 16 mindestens auf seiner Oberseite, vorzugsweise aber zusätzlich auch auf seiner Unterseite, mit einem ausfahrbaren Fortsatz in Form eines Stempels 25 ausgerüstet ist. Die Stempel 25 sind vorzugsweise teleskopartig ausgebildet und werden vorteilhafterweise hydraulisch ausgefahren oder eingezogen. Es ist zweckmäßig, die Stempel schräg nach hinten auszufahren.During the drilling process, the carrier 16 must be firmly anchored in its selected position. The chassis 17 alone is generally not sufficient for this. It is therefore provided that the carrier 16 is equipped with an extendable extension in the form of a stamp 25 at least on its upper side, but preferably also on its lower side. The punches 25 are preferably telescopic and are advantageously extended or retracted hydraulically. It is advisable to extend the punch diagonally to the rear.
Mit Hilfe solcher Stempel 25 ist es möglich, den Träger 16 fest zwischen der Decke 13 und dem Boden 14 des Stollens einzuspannen. Dadurch können die Bohrer geradlinig und ohne ein Verkanten in die Abbaufront 15 geführt werden.With the help of such stamps 25 , it is possible to clamp the carrier 16 firmly between the ceiling 13 and the floor 14 of the gallery. As a result, the drills can be guided straight into the dismantling front 15 without tilting.
Zweckmäßigerweise fährt der Träger 16 kurz vor einer Sprengung eine bestimmte Strecke zurück. Bei einer Sprengung wären jedoch die Bohrer 23 und größtenteils auch die Sensoren und Prüfvorrichtungen einem Hagel von Gesteins- und Erzbrocken ausgesetzt, die teuren und empfindlichen Werkzeuge und Prüfgeräte könnten zerstört werden. Nach einem Merkmal der Erfindung wird daher bei einer Sprengung die Vorderseite des Trägers geschützt, und zwar durch eine Panzerungsvorrichtung 26. Die Panzerungsvorrichtung 26 umfaßt eine Reihe von Panzerungsplatten 27, die dicht aneinander gelegt werden können. Die Panzerungsplatten laufen in seitlich am Träger 16 angebrachten Schienen und werden in der Art eines Rollos über die Vorderseite des Trägers 16 geschoben. The carrier 16 expediently travels a certain distance shortly before an explosion. In the event of an explosion, however, the drills 23 and for the most part also the sensors and test devices would be exposed to a hail of rock and ore chunks, the expensive and sensitive tools and test equipment could be destroyed. According to a feature of the invention, the front of the carrier is therefore protected in the event of an explosion, specifically by means of an armor device 26 . The armor device 26 comprises a series of armor plates 27 which can be placed close together. The armor plates run in rails attached to the side of the carrier 16 and are pushed over the front of the carrier 16 in the manner of a roller blind.
Vor der Sprengung mußte bisher der rückwärtige Teil eines Stollens durch Aufschichten von Dämpfungsmaterial abgedämmt werden, damit herausgesprengtes Gestein und Erz nur eine kurze definierte Strecke weit fliegen kann. Bei dem erfindungsgemäßen System übernimmt auch diese Aufgabe der Träger 16.Before the blasting, the rear part of a tunnel had to be insulated by stacking damping material so that blasted rock and ore could only fly a short defined distance. In the system according to the invention, the carrier 16 also takes on this task.
Dazu sind mindestens an der Oberseite, vorzugsweise aber sowohl auf der Ober- als auch der Unterseite des Trägers 16, ausklappbare Panzerplatten 28 vorgesehen. Die Panzerplatten 28 können bis zum Anschlag an die Stollendecke 13 oder den Stollenboden 14 ausgeklappt werden. Die Panzerplatten 28 erstrecken sich mindestens über die gesamte Breite des Trägers, sie können jedoch auch auf beiden Seiten des Trägers überstehen. Es ist vorteilhaft, die Panzerplatte 28 auf der Oberseite und die Panzerplatte 28 auf der Unterseite in der Längsrichtung des Trägers 16 zu teilen. Dadurch können sich die Panzerplatten 28 besser an das Stollenprofil anpassen.For this purpose, armor plates 28 which can be folded out are provided at least on the upper side, but preferably on both the upper and the lower side of the carrier 16 . The armor plates 28 can be folded out as far as possible against the tunnel ceiling 13 or the tunnel floor 14 . The armor plates 28 extend at least over the entire width of the carrier, but they can also protrude on both sides of the carrier. It is advantageous to split the armor plate 28 on the top and the armor plate 28 on the bottom in the longitudinal direction of the carrier 16 . As a result, the armor plates 28 can better adapt to the stud profile.
Sowohl die Panzerungsplatten 27 als auch die Panzerplatten 28 sind auf ihren der Abbauwand 15 zugewandten Flächen mit einem stoßdämpfenden Belag versehen. Aufprallende Erz und Gesteinsbrocken werden so verhältnismäßig weich abgefangen. Both the armor plates 27 and the armor plates 28 are provided on their surfaces facing the mining wall 15 with a shock-absorbing covering. Impacting ore and lumps of rock are caught relatively softly.
Sobald die Einrichtung 11 nach dem Bohren von Bohr löchern 24 und vor dem Sprengen ein Stück zurück gefahren ist, werden die Panzerungsplatten 27 vor die Frontseite des Trägers geschoben und die Panzerplatten 28 ausgeklappt. Die Einrichtung 11 übernimmt so in äußerst wirksamer Weise die Abdämmung des Stollens 12 gegen herumfliegende Gesteinsbrocken. Ein Einsatz von Gruben arbeitern ist auch hier nicht mehr erforderlich.As soon as the device 11 has moved a bit back after drilling holes 24 and before blasting, the armor plates 27 are pushed in front of the front of the carrier and the armor plates 28 are unfolded. The device 11 thus takes over the insulation of the tunnel 12 against flying rocks in an extremely effective manner. The use of mine workers is no longer necessary here either.
Bei ihren Bewegungen muß die Einrichtung 11 feststellen können, ob sich seitlich oder vorn oder hinten ein Hindernis befindet. Sie muß insbesondere ihren Abstand zur Abbaufront 15 genau ermitteln können. Je genauer die Ermittlung des Abstands zwischen dem Träger 16 und der Abbaufront 15 erfolgt, desto wirtschaftlicher ist der Einsatz des Systems, weil die Bohrer 23 voll eingesetzt werden können, und desto geringer ist die Gefahr einer Beschädigung durch ein Auffahren des Trägers 16 auf die Abbaufront 15.During its movements, the device 11 must be able to determine whether there is an obstacle to the side or to the front or the rear. In particular, it must be able to precisely determine its distance from the front 15 . The more precisely the distance between the carrier 16 and the dismantling front 15 is determined, the more economical is the use of the system because the drills 23 can be fully used, and the less is the risk of damage due to the carrier 16 colliding with the dismantling front 15 .
Zu diesem Zweck umfaßt das System 11 eine Reihe von Abstandssensoren. Die Sensoren messen die Abstände nach allen Seiten des Trägers 16, insbesondere aber mißt wenigstens ein Front-Abstandssensor den Abstand zwischen der Vorderwand des Trägers 16 und der Abbaufront 15. To this end, the system 11 comprises a number of distance sensors. The sensors measure the distances on all sides of the carrier 16 , but in particular at least one front distance sensor measures the distance between the front wall of the carrier 16 and the dismantling front 15 .
Gemäß der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, einen Bohrer 23 oder mehrere davon als Meßlehre für den zugeordneten Front-Abstandssensor zu verwenden.According to the invention, it is particularly advantageous to use a drill 23 or more thereof as a measuring gauge for the associated front distance sensor.
Für den Betreiber eines Bergwerks ist es äußerst wichtig, jederzeit den genauen Verlauf jedes einzelnen Schachts und jedes einzelnen Stollens 12 im Bergwerk zu kennen. Dies ist nicht zuletzt deshalb wichtig, damit bei einem Unfall die richtigen Maßnahmen an der richtigen Stelle eingeleitet werden können. In einer einzigen großen Goldmine kann die Länge aller Stollen zusammengenommen leicht 1500 Kilometer überschreiten, die meisten dieser Stollen liegen bis zu über vier Kilometer tief. Zur Vermessung des Verlaufs von Stollen ist es üblich, daß Vermessungstechniker in die Decke 13 der Stollen 12 Landmarken 29 einschießen und diese Landmarken 29 später mit ihren drei Koordinaten festlegen. Dieser personelle Aufwand ist mit dem erfindungsgemäßen System nicht mehr nötig.It is extremely important for the operator of a mine to know the exact course of each individual shaft and tunnel 12 in the mine at all times. Last but not least, this is important so that the right measures can be taken in the right place in the event of an accident. The length of all tunnels in a single large gold mine can easily exceed 1,500 kilometers, most of which are up to four kilometers deep. In order to measure the course of lugs, it is common that surveyor inject into the ceiling 13 of the tunnel 12 landmarks 29 and set these landmarks 29 later with its three coordinates. This personnel effort is no longer necessary with the system according to the invention.
Die Einrichtung 11 ist mit einer Markiervorrichtung 31 zum Setzen von Landmarken ausgerüstet. Mit Hilfe der Markiervorrichtung 31 können in vorher festgelegten zeitlichen oder räumlichen Abständen Landmarken in die über dem Träger 16 hängende Gesteinsschicht, nämlich die Stollendecke 13, geschossen werden. The device 11 is equipped with a marking device 31 for placing landmarks. With the aid of the marking device 31 , landmarks can be fired into the rock layer hanging above the support 16 , namely the tunnel cover 13 , at predetermined time or spatial intervals.
Zweckmäßigerweise sind die beim erfindungsgemäßen System verwendeten Landmarken 29 mit einem Sender und gegebenenfalls zusätzlich noch mit einem Empfänger versehen. Auch die Einrichtung 11 ist mit einer Sende- und Empfangvorrichtung ausgestattet, deren Frequenzen denen der Landmarken 29 entsprechen.The landmarks 29 used in the system according to the invention are expediently provided with a transmitter and optionally also with a receiver. The device 11 is also equipped with a transmitting and receiving device, the frequencies of which correspond to those of the landmarks 29 .
Eine über Tage gelegene Station zum Überwachen und Steuern von Einrichtungen 11 muß jederzeit über den genauen Standort jeder einzelnen Einrichtung 11 unterrichtet sein. Dies ist mit Hilfe des Sende- Empfangs-Systems 29, 31 realisierbar. Die Einrichtung 11 mißt die Entfernung zu den Landmarken in ihrer näheren und/oder weiteren Umgebung, wertet diese Angaben aus und hält das Auswerteergebnis zum Abruf durch die über Tage liegende Überwachungsstation bereit.A surface station for monitoring and controlling facilities 11 must be informed of the exact location of each facility 11 at all times. This can be achieved with the aid of the transceiver system 29 , 31 . The device 11 measures the distance to the landmarks in its nearer and / or further surroundings, evaluates this information and holds the evaluation result ready for retrieval by the monitoring station located above ground.
Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung 11 können sämtliche Aufgaben, die bisher Minenarbeiter vor Ort verrichten mußten, erledigt werden. Deshalb ist die Einrichtung 11 auch in der Lage, abgesprengtes Gesteinsgut und Erz wenigstens für eine bestimmte Strecke abzutransportieren. Dies geschieht mit Hilfe von Wasserdüsen, die am Träger 16 angebracht sind. Mit Hilfe dieser Wasserdüsen wird der Abraum weggespült, beispielsweise bis zur nächsten Hauptstrecke. With the device 11 according to the invention, all tasks that previously had to be done by miners on site can be carried out. Therefore, the device 11 is also able to remove blasted rock and ore at least for a certain distance. This is done with the help of water nozzles which are attached to the carrier 16 . With the help of these water jets, the overburden is washed away, for example to the next main section.
Für den Betrieb des Trägers 16 ist eine Versorgungs leitung 32 vorgesehen. Falls es erforderlich sein sollte, könnten auch mehrere Versorgungsleitungen 32 angeschlossen werden. Über die Versorgungsleitung wird dem Träger elektrischer Strom für den Betrieb beispielsweise des Fahrwerks 17, des Bohrersatzes 22, der Verstellvorrichtung für die Frontpanzerung 26 und die Panzerplatten 28 für die Abdämmung, für die Stempel 25, die Markierungsvorrichtung 31, für die Pumpen für die Wasserdüsen und für die sonstigen oben erwähnten und außerdem noch erforderlichen Geräte zugeführt. Die Versorgungsleitung 32 dient weiter zum Zuleiten von Wasser, beispielsweise für die Kühlung und für das Wegspülen von Abraum, und von Druckluft. Schließlich dient die Versorgungsleitung 32 der Datenübermittlung vom Träger 16 zu einer über Tage gelegenen Steuer- und Überwachungsstation und zurück; über diese Verbindung werden sämtliche Steuersignale an die Einrichtung 11 mit dem Träger 16 gegeben, über die Verbindung laufen weiter sämtliche von den Sensoren und Meßgeräten abgegebenen Daten nach oben.For the operation of the carrier 16 , a supply line 32 is provided. If necessary, several supply lines 32 could also be connected. About the supply line, the carrier electrical current for the operation of, for example, the chassis 17 , the drill set 22 , the adjustment device for the front armor 26 and the armor plates 28 for the insulation, for the stamp 25 , the marking device 31 , for the pumps for the water nozzles and for the other devices mentioned above and also required. The supply line 32 also serves for supplying water, for example for cooling and for flushing away overburden, and of compressed air. Finally, the supply line 32 is used for data transmission from the carrier 16 to a control and monitoring station located above ground and back; All control signals are sent to the device 11 with the carrier 16 via this connection, and all the data emitted by the sensors and measuring devices continue to run up the connection.
Die Einrichtung 11 kann, abweichend von Fig. 1, mehrere Träger 16 umfassen. Vor allem beim Langfrontabbau ist der parallele Betrieb einer Vielzahl von Trägern 16 vorteilhaft. Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der Erfindung sind mehrere Träger 16 gemeinsam und gleichzeitig betreibbar und steuerbar. Die Arbeitsweise solcher mehrerer Träger 16 ist dann aufeinander abstimmbar. Wenn die einzelnen Träger 16 beispielsweise neue Löcher gebohrt und sie mit Sprengstoff gefüllt haben, fahren sie alle eine bestimmte Strecke zurück. Erst wenn alle einzelnen Träger 16 zurückgefahren sind und ihre Panzerplatten 28 ausgeklappt haben, werden die Sprengladungen in der Langfront gezündet.In contrast to FIG. 1, the device 11 can comprise a plurality of carriers 16 . The parallel operation of a multiplicity of carriers 16 is particularly advantageous in the case of long front dismantling. According to an additional feature of the invention, a plurality of carriers 16 can be operated and controlled jointly and simultaneously. The mode of operation of such a plurality of carriers 16 can then be coordinated with one another. For example, when the individual carriers 16 have drilled new holes and filled them with explosives, they all travel back a certain distance. Only when all of the individual carriers 16 have retracted and their armor plates 28 have been unfolded are the explosive charges detonated in the long front.
Fig. 2 zeigt eine Frontansicht eines kompletten Trägers 16 der erfindungsgemäßen Einrichtung 11. Gleiche Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Fig. 2 is a front view of a complete carrier 16 shows the device 11 according to the invention. The same components are provided with the same reference numerals.
In Fig. 2 erkennt man deutlich, wie die Raupen 18 des Fahrgestells 17 mit Hilfe der Raupen-Verstellvorrichtung 21 so gegenüber dem Träger 16 verstellt sind, daß der Träger 16 trotz des seitlich abschüssigen Stollen bodens 14 eine im wesentlichen horizontale Lage einnimmt. Es ist auch zu erkennen, wie sich der Träger mit Hilfe der stempelförmigen Fortsätze 25 zwischen Stollendecke 13 und Stollenboden 14 festkrallt. In Fig. 2 it can be clearly seen how the caterpillars 18 of the chassis 17 are adjusted with the aid of the caterpillar adjustment device 21 relative to the carrier 16 in such a way that the carrier 16 assumes an essentially horizontal position despite the laterally sloping tunnel floor 14 . It can also be seen how the carrier grips between the tunnel cover 13 and the tunnel floor 14 with the aid of the stamp-shaped extensions 25 .
In der Skizze von Fig. 3 sind in die Abbaufront 15 Bohrlöcher 24 gebohrt. Vor die Frontpartie des Trägers 16 sind bereits Panzerungsplatten 27 der Panzerungs vorrichtung 26 geschoben. Die Panzerplatten 28 zum Abdämmen des dahinterliegenden Stollens 12 sind ausgeklappt. Selbstverständlich ist der Abstand zwischen der Abbaufront 15 und dem Träger 16 größer als in Fig. 3 skizziert. Mit Hilfe der Markierungsvorrichtung 31 hat der Träger 16 schon eine Landmarke 31 in die Stollendecke geschossen.In the diagram of Fig. 3 15 holes 24 are bored in the working face. In front of the front part of the carrier 16 armor plates 27 of the armor device 26 are already pushed. The armor plates 28 for insulating the tunnel 12 lying behind are unfolded. Of course, the distance between the dismantling front 15 and the carrier 16 is larger than sketched in FIG. 3. With the aid of the marking device 31 , the carrier 16 has already shot a landmark 31 into the tunnel cover.
Fig. 4 zeigt eine der Fig. 3 entsprechende Frontansicht der Einrichtung 11, die fertig zum Sprengen ist. In Fig. 4 sieht man deutlich die Sperrfunktion der Panzerplatten 28. Die Form der Panzerplatten 28 ist hier nur schematisch dargestellt, selbstverständlich sind auch andere Formen der Panzerplatten 28 mit einer noch größeren Sperrwirkung denkbar. FIG. 4 shows a front view of the device 11 corresponding to FIG. 3, which is ready for blasting. In FIG. 4 clearly shows the barrier function of the armor plates 28. The shape of the armor plates 28 is only shown schematically here, of course, other shapes of the armor plates 28 with an even greater locking effect are also conceivable.
In Fig. 5 schließlich ist entsprechend den Fig. 3 und 4, ein Träger 16 in der zum Sprengen bereiten Stellung von oben zu sehen.Finally, in FIG. 5, according to FIGS. 3 and 4, a carrier 16 can be seen from above in the position ready for blasting.
Claims (56)
- - das Bohren von Bohrlöchern in eine Abbaufront eines Stollens für Sprengladungen zum Gewinnen von nutzbarem Gesteinsgut,
- - das Einbringen von Sprengladungen in diese Bohrlöcher,
- - das Zünden der eingebrachten Sprengladungen,
- - das Abdämmen des Stollens während der Sprengung gegen herausfliegendes Gesteinsgut, oder
- - die Förderung des gewonnenen Guts zur nächstgelegenen Hauptstrecke, dadurch gekennzeichnet, daß
- - zum Verwirklichen einzelner Schritte eine von außen steuerbare Einrichtung (11) verwendet wird und
- - wenigstens zwei der vom System umfaßten Schritte durch eine einzige Einrichtung (11) verwirklichbar sind.
- - the drilling of boreholes in a mining front of an adit for explosive charges to extract usable rock,
- - the introduction of explosive charges into these boreholes,
- - detonating the explosive charges brought in,
- - the tamping of the tunnel during the blasting against rock material flying out, or
- - the promotion of the obtained goods to the nearest main line, characterized in that
- - An externally controllable device ( 11 ) is used to implement individual steps and
- - At least two of the steps included in the system can be implemented by a single device ( 11 ).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE3729140A1 true DE3729140A1 (en) | 1989-03-09 |
Family
ID=6334951
Family Applications (1)
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| DE (1) | DE3729140A1 (en) |
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