AT407897B

AT407897B - Vorrichtung zur verringerung der zündgefahr beim einsatz von teilschnitt-streckenvortriebsmaschinen

Info

Publication number: AT407897B
Application number: AT0157995A
Authority: AT
Inventors: Ingolf Dipl Ing Gastberg; Walfried Dipl Ing Marx; Reinhard Dipl Ing Neuper; Helmut Dipl Ing Dr Oberrisser; Roman Ing Gerer; Franz Ing Wels; Alfred Ing Zitz
Original assignee: Voest Alpine Bergtechnik
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1995-09-22
Publication date: 2001-07-25
Also published as: EP0851969B1; ATE194207T1; ATA157995A; EP0851969A1; PL182870B1; DE59605513D1; WO1997011255A1; PL325470A1; CZ67198A3; ZA967933B; RU2165525C2; CZ295238B6

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verringerung der Zündgefahr beim   Einsatz   von Teilschnitt-Streckenvortriebsmaschinen mit Düsen zum Ausstossen von Luft und/oder LuftWassergemischen. 



   Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind beispielsweise der DE-PS 35 41 886 zu entnehmen. Es sind weiters eine Reihe von Einrichtungen bekannt, bei welchen Kühlwasser oder Wasser-Luftgemische in die Schneidspur eingebracht werden, sodass Funken gelöscht und die Schneidspur hinter dem Schneidmeissel gekühlt werden. Eine derartige mit Luft und/oder Wasser erfolgende Bedüsung ist in Form einer Einzelmeisselbedusung bekannt, bei weicher die Freigabe der Düse in Abhängigkeit von einer Verschiebebewegung eines Meissels in Folge der Reaktionskraft gesteuert wird.

   Alternativ sind Einrichtungen zur Ausbildung eines mehr oder minder gleichmässigen Sprühnebels vorgeschlagen worden, mit welchen die Sprühstrahlen auf das   Schram-   aggregat gerichtet sind, um einen Spruhnebel um das Schrämaggregat herum zu erzeugen
Die DE 26 35 405 A1 hat eine Frischluftleiteinrichtung zum Inhalt, welche mit im Kreislauf geführter Luft zur Absaugung des beim Vortrieb entstehenden Staubes dient. 



   Die GB 2 166 778 A zielt auf die Beaufschlagung der direkten Umgebung der Schrämwerkzeuge durch aus Düsen austretende Luft bzw Wasser ab Eine eben solche Beaufschlagung des Schrämaggregates bzw. dessen unmittelbarer Umgebung mit aus Düsen austretenden Sprühstrahlen, wobei ein Sprühnebel erzeugt wird, ist auch Inhalt der DE 35 41 886 C2, wobei Kühlwasser oder Wasser/Luft-Gemisch in die Schneidspur eingebracht wird, womit Funken gelöscht und die Schneidspur hinter dem Schneidmeissel gekühlt werden
Aus der DE 34 43 289 C1 ist ein Verfahren zur Verminderung der Zündung von Grubengas 
 EMI1.1 
 dung von aus sogenannten Bläsern austretenden Grubengas, welches in Grubengas führenden geologischen Schichten häufig auftritt,

   vermieden werden soll Zu diesem Zweck wird ein Gemisch von Luft und Wasser mit einer bestimmten Strömungsgeschwindigkeit in die jeweils einem Schneid meissel zugeordnete Schneidrille eingebracht, wobei fur den   Strahlwinkel   des Gemischstrahles gegenüber dem durch den Befestigungsfuss des Schneidmeissels gehenden Radius des Umlaufkreises des Schneidmeissels ein definierter Winkel gewählt werden soll. Eine derartige Anordnung soll die Bildung eines zündfahigen Gemisches bei Austritt von Grubengas aus der Schneidspur verhindern. 



   Die DE   42 09 916   A1 betnfft ein Bedüsungsventil, welches insbesondere für den hydraulischen Schildausbau im Langfrontabbau dem Strebförderer folgend eingesetzt wird Um eine   Beeintrpch-   tigung des Liegenden oder auch des Fördergutes zu vermeiden, ist dieses   Bedüsungsventil   so ausgebildet, dass Bedüsungswasser nur im Zeitraum, in welchem der jeweilige Ausbau gelost und verfahren wird, den Düsen zugeführt wird, womit insgesamt nur so viel Wasser abgegeben wird, wie zum Niederschlagen des Schwebestaubes benötigt wird
Im Dauerbetneb sind Meissel einer Abnützung unterworfen, welche dazu führen kann,

   dass extrem heisse Meisselteile absplittern und auf die Sohle auftreffen Das von einer   Teilschnittsrek-   kenvortriebs- bzw Gewinnungsmaschine geschrämte Material kommt gleichfalls zumindest tenweise auf der Sohle zum Liegen, bevor es von einer Abfordereinrichtung bzw. einer Ladeeinrichtung erfasst wird. Heisse Meissel- bzw Stahlkörperteile sowie Pyrittelle können beim Auftreffen auf ein derartiges Haufwerk noch soviel   Zündpotential   besitzen, dass gegebenenfalls aus der Oberfläche des Haufwerkes austretendes Methangas noch zur Entzündung gelangen kann.

   Eine wesentliche Erhöhung der Kühlwassermenge, welche in der Folge auch eine entsprechende   Abkühlunc   der Sohle zur Folge haben könnte, hat aber den Nachteil, dass die Sohle aufweichen kann, wodurch die sichere und präzise Verfahrbarkeit einer Schräm- bzw Streckenvortriebsmaschine nicht mehr gewährleistet ist
Die Erfindung zielt nun darauf ab, die Entzündung eines Gasgemisches, welches aus dem Haufwerk austritt, gleichfalls mit Sicherheit zu verhindern, ohne dass hiebei die Menge an Kühlwasser wesentlich erhöht wird und gleichzeitig sichergestellt wird, dass die Sohle nicht unzulässig aufgeweicht wird.

   Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen dann, dass wenigstens ein Teil der Achsen der Dusen zum freigelegten Stoss orientiert und in Richtung zu vor einer Ladeeinrichtung liegendem Haufwerk genchtet angeordnet ist Zusätzhch zu bekannter) Bedüsungen, wie beispielsweise   Einzelmeisselbedüsungen   oder Bedüsungen des gesamten Schneidaggregates gegebenenfalls unter Verwendung von Sektorsteuerungen zur Minimierung des 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Wasseraustrages, soll somit durch derartige unmittelbar auf das Haufwerk gerichtete Düsen die Entstehung eines zündfähigen Gemisches im Bereich des Haufwerkes vermieden werden.

   Hiefür ist prinzipiell Luft bei entsprechender Auftreffgeschwindigkeit ausreichend, wobei Luft-Wassergemische zum Einsatz gelangen können, bei welchen mit einem geringen Wasseranteil die Gefahr einer Aufweichung der Sohle vermieden werden kann. Diese auf das Haufwerk gerichteten Düsen können, wie es einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung entspricht, an einem mit dem Schneidarm verbundenen Düsenstock angeordnet sein, wobei mit Vorteil die Düsen schwenkbar im Düsenstock gelagert sind. Durch die Schwenkbarkeit von Düsen in einem derartigen Düsenstock gegebenenfalls gemeinsam mit dem Düsenstock kann der jeweils gewünschte Auftreffwinkel unter gleichzeitiger Minimierung der auftreffenden Wassermenge exakt eingestellt werden, sodass die Zündgefahr sicher vermieden werden kann.

   Mit der Schwenkbarkeit des gesamten Düsenstockes bzw. der separaten Zuschaltung von Düsenstöcken bzw. Düsen kann darüberhinaus eine Ausbildung realisiert werden, bei welcher unabhängig von der Schwenklage des Schneidarmes und insbesondere unabhängig von der Höhenverschwenkung eines derartigen Schneidarmes mit Sicherheit im wesentlichen nur das Haufwerk zusätzlich bedüst wird, wodurch der Austrittswinkel unter weichem Luft bzw. Luft-Wassergemische auf das Haufwerk ausgestossen werden soll und damit auch die Austrittsmenge wesentlich verringert werden kann. 



   Mit Vorteil ist die erfindungsgemässe Ausbildung hiebei so getroffen, dass die Austrittswinkel der zur Sohle gerichteten Düsen einen Winkel zur Bankrechten von 30  in Richtung zur Streckenvortriebsmaschine, bis 45  in Richtung zur Ortsbrust bestreichen, wobei eine derartige Ausbildung auch ohne Schwenkbarkeit des Düsenstockes eine sichere Bedüsung und Verhinderung der Zündgefahr des Haufwerkes in allen Höhenstellungen des Schrämarmes gewährleistet. Diese Winkel können naturgemäss wesentlich verringert werden, wenn, wie dies einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung entspricht, die Ausbildung so getroffen ist, dass der Düsenstock und/oder die Düsen in Abhängigkeit von der Schwenklage des Auslegerarmes verschwenkbar sind. 



   In besonders einfacher Weise können die zur Sohle gerichteten Düsen einen lateralen Bereich zu beiden Seiten der Schrämköpfe über einen Zentriwinkel von kleiner 90  in der Projektion auf die Sohle gemessen bestreichen, wodurch für den Bereich, über welchen Meissel- bzw. Stahlkörperteile bzw.   Pyntteile   abgespalten werden können und auf das Haufwerk auftreffen können, eine Sicherheit gegen die Zündgefahr besteht. Die Ausbildung kann hiebei in einfacher Weise so getroffen sein, dass die Austrittswinkel in der Draufsicht in den lateralen Bereichen einen Winkel von 30  einwärts und bis zu 60  auswärts, gemessen von einer zur Streckenmaschinenlängsachse parallelen Geraden durch den Scheitel dieser Winkel, bestreichen. 



   Wenn mit der gleichen Bedüsung auch eine Gesamtbedüsung in Form der Ausbildung eines Sprühnebels auch oberhalb des von den Schrämwerkzeugen bestrichenen Bereiches gewährleistet werden soll, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass zusätzlich zu den zur Sohle gerichteten und den lateral orientierten Düsen aufwärts in Richtung zur Ortsbrust gerichtete Düsen vorgesehen sind, deren Austragsmenge geringer als 33 Vol.% der anderen Düsen gewählt ist, wobei hier naturgemäss eine wesentlich geringere Austragsmenge zur Verhinderung der Zündgefahr genügt. 



   Um bei Verwendung von Luft sicherzustellen, dass eine hinreichende Verdünnung von gegebenenfalls noch vorhandenen bzw. austretendem Methan gewährleistet ist, wird mit Vorteil so vorgegangen, dass Luft mit Geschwindigkeiten von mehr als 75% der Schallgeschwindigkeit ausgesto- &num;en wird, wobei vorzugsweise die Auftreffgeschwindigkeit des Luftstrahles auf mehr als 1,0 m/s eingestellt ist. 



   Bei Verwendung von Wasser-Luftgemischen kann zur Minimierung der Wassermenge und zur Verringerung der Gefahr einer Aufweichung der Sohle so vorgegangen werden, dass die WasserLuftmenge zwischen 1:250 und 1:2000 l/min gewählt ist, wobei Wasser mit höherem Druck als die Luft eingespeist wird. 



   Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen die Fig. 1,2 und 3 einen Schrämarm in abgesenkter Position bei gleichzeitiger Darstellung der Sprühwinkel der einzelnen am Schneidarm angeordneten Düsen und die Fig 4,5 und 6 analoge Darstellungen bei hochgeschwenktem Schrämausleger. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   In Fig. 1 ist mit 1 schematisch eine Schräm- bzw.   Streckenvortnebsmaschine   angedeutet, welche einen um eine vertikale Schwenkachse 2 schwenkbaren Schneidausleger 3 trägt. Die Verschwenkung des Schneidauslegers 3 mit den Schneidköpfen 4 um die im wesentlichen vertikale Achse 2 führt zu einer horizontalen Verschwenkung des   Schneidausiegerarmes   3, wobei zusätzlich zu einer derartigen horizontalen Verschwenkung eine Verschwenkung in Höhenrichtung um eine im wesentlichen horizontale Schwenkachse 5 vorgesehen ist Das Raupenfahrwerk der   Schräm-   maschine ist schematisch mit 6 angedeutet, wobei am Vorderende des Raupenfahrwerkes eine Ladevorrichtung 7 angeschlossen ist Am hinteren Ende ist das Abwurfende 8 einer Fördereinrichtung 9 ersichtlich. 



   Am Schrämausleger 3 sind Düsenstöcke 10 angeordnet, welche eine Mehrzahl von abwärts gerichteten Düsen tragen Die Achsen der Düsen sind mit 11bezeichnet, wobei in der Seitenansicht nach Fig. 1 drei derartige abwärts gerichtete Düsen ersichtlich sind. Mit den schraffierten Flächen 12 ist jeweils die integrale Luft bzw. Luft-Wassermenge aufgetragen, welche von   derarti-   gen Düsen auf der Auftrefffläche aufgebracht wird, wobei die Flächen 12 gleichzeitig die Verteilung der Mengen uber die Fläche naher verdeutlichen. Insgesamt wird durch drei derartige   Düsen   mit den Achsen 11 ein Winkel von 30  in Richtung zur Ladeeinrichtung 7 von etwa 45  in Richtung zur Ortsbrust 13 bestrichen, womit das Haufwerk und der freigelegte Stoss unterhalb der   Schneidwerk-   zeuge bzw.

   Schneidköpfe 4 mit Sicherheit mit Luft bzw Luft-Wassergemischen beaufschlagt Wird. 



  Bei der Darstellung nach Fig 2 ist die Streckenmaschinenlängsachse schematisch mit 14   bezEich-   net. Es sind zwei laterale Bereiche 15 ersichtlich, welche von den Düsen bestrichen werden, deren Achsen wiederum mit 11bezeichnet sind. Die Düsen sind hiebei so orientiert, dass sich die von den Düsen bestrichenen Strahlen in der Längsmitte bzw. der Längsmittelachse 14 treffen und laterale Bereiche bestreichen, wobei die Winkel ausgehend von einer zur Langsmittelachse 14 parallelen Geraden in Richtung zur Maschinenmitte etwa 30  und seitlich maximal 60  auswärts betragen
In Fig. 3 ist wiederum schematisch die Vorderansicht in Richtung des Pfeiles III der   Fg   2 ersichtlich, wobei hier die laterale Ausbreitung von zwei Strahlen, deren Achsen wiederum mit 11 bezeichnet sind, in dieser Ansicht veranschaulicht wird.

   Insgesamt ergibt sich somit bei feiner derartigen Düsenanordnung bei relativ geringer Austragsmenge eine sichere Beaufschlagung des Haufwerkes vor der   Schrämmaschine.   Die gewählten Winkel reichen hiebei auch aus, um bei Verschwenkung des Schrämarmes in Höhenrichtung, wie dies in den Fig. 4,5 und 6 dargestellt ist, ohne Verschwenkung des Düsentragers das Haufwerk sicher zu bestreichen. 



   Wie sich aus der Fig. 4 ergibt, genügt allerdings bei einem Verschwenken des Schrämarmes 3 in Höhenrichtung bis an die Firste 16, wenn eine der drei Düsen abgeschaltet wird. Es genügt somit, wenn die hinteren beiden Dusen, deren Achsen wiederum mit 11 bezeichnet sind, weiterhin mit Luft bzw Luft-Wassergemischen beaufschlagt werden und die nach vorne gerichtete Düse abgeschaltet ist, um immer noch sicherzustellen, dass der entsprechende Winkel beaufschlagt wird, in welchem Haufwerk zu liegen kommt. Ebenso genügt es, wie aus Fig 6 ersichtlich, in hochgeschwenkter Lage die Anzahl der Düsen, welche mit Luft bzw Luft-Wassergemischen beaufschlagt werden, zu verringern, dennoch die erforderliche Fläche sicher zu bestreichen. Im übrigen sind in den Fig 4,5 und 6 die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig 1, 2 und 3 gewählt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zur Verringerung der Zündgefahr beim Einsatz von Teilschnitt-Streckenvor- triebsmaschinen mit in der Nähe des Schrämkopfes angeordneten Düsen zum Ausstossen von Luft und/oder Luft-Wassergemischen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Achsen (11) der Düsen zum freigelegten Stoss orientiert und in Richtung zu vor einer Ladeeinrichtung (7) liegendem Haufwerk gerichtet angeordnet ist
2 Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen an einem mit dem Schrämarm (3) verbundenen Düsenstock (10) angeordnet sind.
3 Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen schwenkbar im Dusenstock (10) gelagert sind
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittswinkel der zur Sohle gerichteten Dusen einen Winkel zur Bankrechten von 30 in <Desc/Clms Page number 4> Richtung zur Streckenvortriebsmaschine (1) bis 45 in Richtung zur Ortsbrust bestreichen.
5 Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenstock (10) und/oder die Düsen in Abhängigkeit von der Schwenklage des Auslegerarmes (3) verschwenkbar sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsen- stöcke (10) bzw. Düsen separat zuschaltbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Sohle gerichteten Düsen einen lateralen Bereich zu beiden Seiten der Schrämköpfe (4) über einen Zentriwinkel von kleiner 90 in der Projektion auf die Sohle gemessen bestrei- chen
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Austnttswinkel in der Draufsicht in den lateralen Bereichen einen Winkel von 30 einwärts und bis zu 60 aus- wärts, gemessen von einer zur Streckenmaschinenlängsachse parallelen Geraden durch den Scheitel dieser Winkel, bestreichen.
9 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu den zur Sohle gerichteten und den lateral orientierten Düsen aufwärts in Richtung zur Ortsbrust gerichtete Düsen vorgesehen sind, deren Austragsmenge geringer als 25 Vol.% der anderen Düsen gewählt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Luft mit Geschwindigkeiten von mehr als 75% der Schallgeschwindigkeit ausgestossen wird.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Was- ser-Luftmenge zwischen 1:250 und 1:1500 1/min gewählt ist, wobei Wasser mit höherem Druck als die Luft eingespeist wird.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Auf- treffgeschwindigkeit des Luftstrahles auf mehr als 1,0 m/s eingestellt ist HIEZU 3 BLATT ZEICHNUNGEN