DE885985C - Grubenausbau mittels hydraulischer Stempel - Google Patents

Description

• Grubenausbau mittels hydraulischer Stempel Für den Grubenausbau, insbesondere für die Abstützung des Hangenden im Streb, sind bereits zweiteilige Grubenstempel bekanntgeworden, deren Oberteil durch den Druck einer im Stempel eingeschlossenen Flüssigkeit gehalten wird. Als Druckflüssigkeit kommt dabei insbesondere Wasser in Frage. Das Unterdrucksetzen derartiger Stempel erfolgt dabei mittels einer von Hand oder maschinell betriebenen Pumpe. Man hat auch schon bei in einer Reihe stehenden oder zu einer besonderen Abbaukammer gehörenden hydraulischen Stempeln die Druckräume an die gleiche .Speiseleitung des Druckmittels angeschlossen und mittels dieses Anschlusses einen ständig gleichen Betriebsdruck im Innern aufrechterhalten.
• Die Erfahrung lehrt nun, daß die Belastung der einzelnen Stempel durch den Hangendendruck nicht unabhängig voneinander erfolgt, sondern durch eine zusammerihän:gende Gebirgsbewegung verursacht wird. Dementsprechend. ist auch schon mehrfach vorgeschlagen worden, z. B. durch die von den Stempeln getragenen Kappen eine kraftübertragende Verbindung zwischen den benachbarten Stempeln herzustellen., die eine besonders starke Belastung eines einzelnen Stempels auf die Nachbarstempel überträgt.
• Dieser Gedanke wird gemäß der Erfindung :bei hydraulischen Stempeln in der Form verwirklicht, daß die Druckräume der an derselben Abbaustelle, beispielsweise in demselben Streb oder in,demselben Strebteil stehenden Stempel durch Druckmittelleitungen untereinander, nicht jedoch mit einer Druckmittelspeiseleitung in dauernder Verbindung stehen. Die Erzeugung des Flüssigkeitsdruckes in den Druckräumen der untereinander verbundenen Stempel. kann dabei in der Weise erfolgen, daß diese kurzzeitig .an- eine Speiseleitung des Druckmittels angeschlossen sind. Mittels der Speiseleitung -des Druckmittels wird dabei beim Setzen der Stempel ein Flüssigkeitsdruck erzeugt, der etwa der sogenannten Setzlast entspricht. Nach Ab- schalten der Speiseleitung werden ,die untereinander verbundenen Druclmittelräume der Stempel sich selbst überlassen. Wenn mit dem. Wandern des Kohlenstoßes der Gebirgsdruck anwächst, so haben die Stempel vielfach weit höhere Lasten aufzunehmen als die Setzlast. Der Flüssigkeitsdruck in den hydraulischen Stempeln kann, nachdem diese von: der Speiseleitung abgetrennt, aber untereinander verbunden sind, erheblich hölhere Werte annehmen, jedoch gleichen sich die Drücke innerhalb ,der untereinander verbundenen Stempel aus.
• Rechnet man mit einer Setzlast von beispielsweise 5 t, so gilt als höchste Belastung der Stempel, der sie unbedingt gewachsen sein müssen, eine solche von 2-o t. Die Flüssigkeitsdrücke, die .diesen Belastungen entsprechen, liegen bei bestimmten Abmessungen der Stempel bei 3,0 bis 40 und. mehr atü. Für diese Drücke müssen die hydraulischen Stempel und die Verbindungsleitungen, -Ventileusw, bemessen sein.
• Das Druckmittel, das zur Inbetriebnahme der Stempel erforderlich ist, kann entweder über Tage oder auch: in besonderen Kompressionskammern unter Tage unter ,Druck gesetzt und wie andere Betriebsmittel an die Abbaustellen geleitet werden. Geringere Drücke können einfach dadurch erzeugt werden, ,daß einige hundert Meter oberhalb des Betriebsp unktes ein F1 üssigkeitsreservoir vorgesehen ist, so daß der Druck unmittelbar durch die Flüssigkeitssäule erzeugt ,wird.
• Um lange Flüssigkeitsleitungen innerhalb des einzelnen `bbauraumes, also beispielsweise innerhalb .des Strebes zu vermeiden, erfolgt die Verteilung des Druckmittels in der Art, daß .in der Regel immer nur ein Stempel mit dem benachbarten der gleichen Reihe verbunden ist, so daß die Verbindung der Stempel untereinander über die Druckräume der dazwischenliegenden Stempel erfolgt. Die Verbindungsleitungen verlaufen entweder dicht über -dem Liegenden oder dicht unter dem Hangenden. Die .Zuführung :des Druckmittels kann entweder von einem oder von beiden Strebenden erfolgen. Die unmittelbare Verbindung der benachbarten Stempel erfolgt vorwiegend durch im Einfallen verlaufende Rohre oder Schläuche, weil die in einer Reihe im Einfallen aufeinanderfolgenden ,Stempel. einmal etwa gleichzeitig gesetzt werden, ,zum anderen weil sie im allgemeinen der gleichen Lastaufnahme ausgesetzt sind. Nur in gewissen Abständen wird es sich empfehlen, auch im Streichenden Verbindungen einzelner Stempel zu schaffen., mittels deren sämtliche an einer Abbaustelle wirkenden Stempel untereinander im Druckausgleich stehen.
• Um eine Entlastung des gesamten Drucksystems im Falle des Leckwerdens eines einzelnen Teiles auszuschließen, muß dafür gesorgt werden, daß solche leck genvordenen Teile aus :dem Verteilungsnetz des Druckmittels abgetrennt und möglichst ,schnell durch neue ersetzt werden. Zu diesem Zwecke ist der Anschluß des Druckmittels an den Druckraum des Stempels mit einem Ventil versehen, welches im Falle abnorm starken Druckabfalles sich selbsttätig schließt, so daß eine Entlastung des ganzen Systems nicht erfolgen kann. ,Da plötzliche Druckanstiege innerhalb des Systems ,bei starker momentaner Belastung einzelner ,Stempel nicht ausgeschlossen sind und gerade -die Voraussetzung für die Benutzung des neuen Systems bilden, indem eine starke Druckbeanspruchung eines Stempels sich auf die benachbarten verteilt, so darf nur eine abnorm starke Druckabnahme zu einem Schließen der Ventile führen. Sinkt der Druck innerhalb eines Ventils unter einen bestimmten Betrag, so. soll das Ventil selbsttätig schließen.; das einmal geschlossene Ventil muß dann verschlossen bleiben .und darf erst durch äußeren Zugriff wieder zu öffnen sein. Wird jetzt ein Stempel undicht oder die Verbindungsleitung zwischen zwei Stempeln., so tritt in -den beiden benach'ba@rten Ventilen eine starke Strömung nach der Leckstelle ein. Jede Strömung in einem unter Druck stehenden Modium hat aber einen Druckabfall zur Folge, der gemäß der weiteren Erfindung zum Schließen des Ventils ,führt.
• Es kann auch -eine mechanische Vorrichtung zum Schließen der an einem Stempel befindlichen Ventile vorgesehen werden, die bei dem Absinkendes Oberstempels über ein bestimmtes Maß hinaus das Schließen der Ventile zur Folge hat. Dies kann beispielsweise -durch ein in bestimmter Höhe am Oherstempel angeordnetes Gestänge erfolgen.
• In der Zeichnung ist eine Gruppe von hydraulischen-,Stempeln in einem Streb dargestellt, :deren Druckmittelräume untereinander verbunden sind.
• Bei jedem einzelnen Stempel gleitet das hohle Oberteil r indem Unterteil a und ist -darin kolbenartig abgedichtet. Die Stempel der im Einfallen liegenden Reihen sind untereinander durch Rohre 3 verbunden, die dicht über denn Liegenden verlaufend dargestellt sind, die einzelnen Stempelreihen d urch Rohre ¢, die teilwaise dicht unter dem Hangenden, teilweise .dicht über -dem Liegenden verlaufend dargestellt sind. An der Anschlußstelle der Rohre 3 an,die Druckräume 5 der Stempel sind Ventile 6 vorgesehen; an einem der Stempel ist ein Gestänge 7 angeordnet, das `beim Absinken der Kappe um einen bestimmten Betrag betätigt wird und -die an. .diesem Stempel befindlichen Ventile schließt. Die Ventile können aber auch so beschaffen .sein, daß sie nur oberhalb, eines bestimmten, unterhalb des normal. 'liegenden Druckes geöffnet bleiben und unterhalb dieses Druckes nur durch Einwirkung von außen geöffnet oder offen gehalten werden können. Tritt eine Leckstelie ein, so werden die beiden am nächsten liegenden Ventile, da in ihnen ein starker Flüssigkeitsstrom einsetzt, geschlossen, und das betreffende Element (Stempel oder Verbindungsrohr) ist von dem übrigen System äbgesperrt. Es muß möglichst bald durch ein neues ersetzt werden. Durch die neue Art -des Grubenausbaues findet eine gleichmäßige Druckaufnahme durch die Stempel bei starken Bewegungen des Gebirges statt.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Grubenausbau mittels zweiteiliger Stempel, deren Oberteil durch den Druck einer im ,Stempel eingeschlossenen Flüssigkeit gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume der an derselben Abbaustelle z. B. in :demselben Streb oder Strebteil, unter Last stehenden Stempel durch Druckmittelleitungen. untereinander, nicht jedoch mit einer Druckmittelspgiseleitung in dauernder Verbindung stehen.
2. 2. Grubenausbau nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, id'aß benachbarte Stempel durch vorwiegend im Schwebenden bzw. im Einfallen verlaufende Rohre unmittelbar miteinander verbunden sind.
3. 3. Venfaihren zum Betrieb einer Stempelgruppe- des Grubenausbaues nach den Ansprüchen r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdrucksetzen der Stempel durch kurzzeitigen Anschluß an eine Druckmittelspeiseleitung erfolgt.
4. 4. Verfahren nach Ans"pruch 3.dadurch gekennzeichnet, daß die Druckräume der am Kofhlenstoß neu gesetzten Stempel miteinander verbunden und durch kurzzeitigen Anschluß an eine Druckmittelspeiseleitung auf einen ';becti#mmten Druck gebracht und nach Abschalten ,der Druckmittelspeiseleitung mit den Druckräumen der übrigem im Streb stehenden Stempel. in Verbindung gebracht werden.
5. 5. Gruibenausbau nach den Ansprüchen z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem System zur Verbindung der von dem Druckmittel angefüllten Räume Ventile angeordnet sind, die entweder beim Unterschreiten eines bestimmten absoluten Druckes oder beim überschreiten eines beistimmten Wertes der Druckdifferenz zwischen zwei Punkten des Leitungssystems sich selbsttätig schließen und verschlossen bleiben.
6. 6. Verfahren nach. den Ansprüchen s und 4, dadurch gekennzeichnet, .da:ß die .an einem. Stempel vorgesehenen Ventile beim Absinken des Oberstempels über einen bestimmten Betrag geschlossen werden. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 5 ro 7,o8; franzbsi,sche Patentschrift Nr. 9.o,5 292; USA.-Patentschrift Nr. 2 ro5 5'o4; britische Patentschrift Nr. 216 453.