AT393872B - Warngeraet fuer firstabsenkungen - Google Patents

Claims (7)

1. AT 393 872 B Beim Untertagebergbau in flachen Kohleflözen und dergleichen werden Pfeiler (10) geraubt, wodurch die Hangendschichten (11) unterschnitten werden und diese zubruch gehen, ein Vorgang, da wegen da Unübersichtlichkeit da Hangendschichten (11) und der Unregelmäßigkeiten im Betriebsablauf und in den entstehenden Hohlräumen eine Gefährdung der am Ort (13) da Gewinnung arbeitenden Mannschaft und da eingesetzten Maschinen (17) bedeutet, weil Zeitpunkt, Heftigkeit und räumliche Erstreckung des Niedabruchs nicht steuerbar und nicht vorherbestimmbar sind. Für Ausbauelemente, welche in tragenda Funktion die Firste (19) unterstützen, wurden Anzeige- und Meßeinrichtungen entwickelt und eingesetzt und für die ganz, teilweise oder nicht unterstützte Firste (19) in Grubenräumen und Zonen der unterschnittenen Hangendschichten (11) wurden grundlegende Untersuchungen mit experimoitellen Ausrüstungen ausgeführt, woraus hervorgeht, daß die Firstabsenkung sich kurze Zeit vor dem Niederbruch beschleunigt Mittels verschiedener Geräte wie teleskopischen Stangen, First-ankem, geodätischen Meßmarken und dagleichoi wurde die Firstabsenkung durch Direktablesung, Femübertra-gung und mittels Schreibgoäten und geodätischen Meßverfahren beobachtet Das der Erfindung zugrunde liegende Senkungsverhalten da Firste (19) wird mit dem die Erfindung bildenden und in einem Beispiel in Fig. 3 gezeigten Wamgerät aufgenommen ohne daß das Wamgoät eine tragende Funktion ausübt oder seinoseits die Firstabsenkung oder den Niederbruch beeinflußt Das Wamgerät besteht aus einem elastisch biegsamen Stab (1), der aus Glasfaser-Kunststoff-Verbundwerkstoff oder Metall oder Holz oder dergleichen in verschiedenem Querschnitt und in einer der Höhe zwischen Firste (19) und Sohle (12) des ausgekohltoi Hohlraumes (14) angepaßten Länge hagestellt wird und an einer Stelle in annähernd seiner halben Länge mit einem Fühler (4) für die Längenändoungs- oder Dehnungsmessung wie einem Piezo-Geber, Induktivgeber, elektrischen Widerstandsdehnmeßstreifen, Ultraschall-Meßsystem oder dergleichen ausgestattet ist, welches die durch die zunehmende Senkung der Firste (19) hervorgoufene Biegeverformung des Stabs (1) mißt und die physikalische Größe wie die elektrische Widerstands- oder Spannungsänderung in einen Mikroprozessor (5) einleitet, der zu einem am Stab (1) montierten elektronischen Meßwert-Registrier- und Verarbeitungssystem (2) gehört Dieses besteht aus den in Fig. 3 dargestellten Teilen: Tragkörper (3), Fühler (4), Mikroprozessor (5), Energiequelle (6), Signaleinheit (7), Signalsender oder Emitter (8) und Gehäuse (9). Der Mikroprozessor (5) ist auf das Speichern von in einer Reihenfolge von Zeitintavallen eintretenden Meßgrößen und auf deren Vergleich so programmiert, daß er bei Auftreten eines innerhalb eines da Zeitintervalle beachtenswert gesteigerten Senkungsbetrages einen Impuls an eine Signaleinheit (7) leitet, durch welche anschließend der Signalsender (8) zur Abgabe eines Ton- oda Lichtzeichens vaanlaßt wird, das die am Gewinnungsart (13) wie in Fig. 1 und 2 bei der Maschine (17) arbeitende Mannschaft warnt. Der biegsame Stab (1) wird so zwischen Firste (19) und Sohle (12) eingesetzt, daß seine zwei Endpunkte annähernd an einer zu den First- und Sohleflächen des Hohlraums normalen Linie zu liegen kommen. Beispiele für die Stellen (16) des Einsatzes sind in Fig. 1 und 2 gezeigt Der Stab (1) wird vor dem Einsetzen durch das Gegeneinanderstauchen seiner zwei Endpunkte in Krümmung vasetzt, wodurch der Abstand der Endpunkte geringa wird als die freie Höhe zwischen Firste und Sohle. Dies ermöglicht sein Einordnen in seine Lage inna-halb des ausgekohlten Raums (14). Beim Nachlassen der zusammendrückenden Kraft drucken sich die Endpunkte gegen Firste (19) und Sohle (12) worauf da Stab (1) sich durch seine eigene Elastizität in Stellung hält Der Fühler (4) und die Teile des Meßwert-Registrier- und Verarbeitungssystems (5 - 8) können außer am Stab (1) selbst auch in einem eigenen für sich selbst leicht zu handhabenden Aufsteckstück angebracht sein, welches seinerseits getrennt vom Stab (1) hergestellt, gelagert oder transportiot werden kann. Der Stab (1) ist dadurch als einfach und robust ausgebildeta Strukturteil gestaltbar und einfach zu handhaben. Die Energie für Fühler (4), Mikroprozessor (5), Signaleinheit (7) und Signalsender (8) wird aus einer im Meßwert-Registrier- und Verarbeitungssystem (2) miteingebauten elektrischen Kleinbatterie (6) geliefert, so daß das in Fig. 3 dargestellte Wamgerät auf sich allein gestellt längere Zeit beispielsweise Stunden oder Tage wartungsfrei und funktionsfähig im ausgekohlten Raum (14) wirksam bleibt, und daher seine Umgebung jenseits der aufgestellten Begrenzungsstempel (18) nicht mehr betreten zu werden braucht Die kleine, kompakte und einfache Bauart machen das Wamgerät dafür geeignet, daß es beim Niederbruch im Bruchraum (15) bleibt und somit Valoren geht Je nach den sicherheitlichen Möglichkeiten und da Dringlichkeit kann es durch ein Seil oder dergleichen mit dem Gewinnungsort (13) vabunden werden, von wo aus es nach Abgabe des Signals oder beliebig vor diesem in den sicheroi Arbeitsraum gezogen und somit für eine weitere Verwendung geborgen werden kann. Die Darstellungen in Fig. 1,2 und 3 gelten als Beispiele. PATENTANSPRÜCHE 1. Wamgerät für Untertagehohlräume (13,14,15) zur Messung der Absenkung der unterschnittenen Firste (19), ausgebildet als biegsama elastischer Stab (1), der so verformbar ist, daß er einerseits bezüglich seiner Länge durch entsprechende Krümmung an die Höhe zwischen Firste (19) und Sohle (12) angepaßt waden kann und anderseits durch seine Elastizität zwischen Firste (19) und Sohle (12) verspannt sich selbst nach dem -2- AT 393 872 B Einsetzen an Ort und Stelle (16) hält, so daß bei fortschreitender Firstabsenkung seine Biegung zunimmt und diese durch einen angebauten Fühler (4) in einer Reihenfolge von Zeitintervallen gemessen wird als Maß für den Betrag der Firstabsenkung oder der Firstabsenkungsgeschwindigkeit, für welche bei Erreichen eines Grenzwertes ein Warnsignal ausgelöst wird.
2. 2. Wamgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (4) der Biegung entsprechende Meßgrößen wie bei einem Piezo-Geber, Induktivgeber, elektrischen Widerstandsdehnmeßstreifen oder dergleichen entstehende Werte der elektrischen Spannung oder des elektrischen Widerstands in einen angebauten elektrischen Mikroprozessor einleitet, der die Meßwerte speichert, vergleicht und nach einem Datenverarbeitungsprogramm den Grenzwert selbsttätig ermittelt, bei dessen Erreich«! er einen Impuls an eine mitangebaute Signaleinheit (7) abgibt, welche in der Folge einen Signalsender (8) zur Abgabe eines visuellen oder akustischen oder mittels Kabel weitergeleiteten oder über Funk übertragenen Signals anregt, das als Alarmsignal für die am Gewinnungsort (13) arbeitende Mannschaft dient
3. 3. Wamgerät nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es durch eine eingebaute Energiequelle (6) wie eine Kleinbatterie oder dergleichen längere Zeit wie mehrere Stunden oder Tage ungewartet an Ort und Stelle eingesetzt verbleiben kann und seine Funktion erfüllt also vorteilhafterweise niemand die gefährdete Zone (14) zu betreten braucht, wobei es auch beim Niederbruch der Firste (19) im Bruchraum (15) verloren gehen kann oder durch ein Befestigungsmittel wie ein Seil oder dergleichen nach Abgabe des Alarms oder auch ohne diesen wieder in den Arbeitsraum gezogen werden kann, so daß es in diesem Falle wiederverwendbar wird.
4. 4. Wamgerät nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (4) in einer Gruppe gemeinsam mit dem Mikroprozessor (5), der Signaleinheit (7) und der Energiequelle (6) anfänglich getrennt vom Stab (1) auf einem eigenen Trägerkörper (3) oder in einem Gehäuse (9) so untergebracht ist daß diese Gruppe getrennt vom Stab (1) hergestellt, gelagert und transportiert werden kann und beim Einsetzen des Stabs (1) an Ort und Stelle (16) auf diesen aufgesteckt -geklemmt oder -geschraubt werden kann, und der Trägerkörper oder das Gehäuse (9) die Biegeverformung des Stabs (1) mechanisch auf den Fühler (4) überträgt.
5. 5. Wamgerät nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Fühler (4) und der angeschlossene Mikroprozessor (5), die Signaleinheit (7) und die Energiequelle (6) gemeinsam oder einzelne davon dauerhaft und fest auf dem Stab (1) etwa in dessen halber Länge angebracht sind.
6. 6. Wamgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervalle und der Grenzwert für die Signalauslösung mit oder ohne Programm auch von Hand einstellbar sind.
7. 7. Wamgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (4) für die Verformung und das meßwertvergleichende Element auch ohne elektrische Energie sondern durch mechanische oder hydraulische Vorrichtungen wie eine elastische Feder oder ein hydraulischer Übersetzungszylinder ausgebildet sein kann. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3-