<Desc/Clms Page number 1>
"Verbetering van of met betrekking tot het Da.k in Steenkolen- mynen of andere ondergrondsche Werken".
Deze uitvinding heeft betrekking op het dak in steenkolen- mynen of andere ondergrondsche werken. Zooals bekend is,zyn de ondergrondsche lagen, zoowel die,welke moet worden ontgonnen worden, als die, waaruit het dak bestaat, .samengedrukt en nemen niet hun natuurlyk volumen in, d.w.z. de ruimte, welke zy zouden opvullen in ontspannen toestand. Dit is niet slechts veroorzaakt door het gewicht van hetgeen ze in verticalen zin overdekt,maar , een dergelyke samendrukking vond ook plaats in horizontalen zin ten deele tengevolge van inkrimping van den aardkorst. Een hol- te ergens in zulke gesteentelagen gemaakt,geeft gelegenheid aan de daarin opgesloten elastische energie tot het verrichten van arbeid door plaatselyke ontspanning.
Voor de veiligheid van hen, die ondergronds werkzaam zyn, is het vereischt,om zoo lang mogelyk beweging in het dak te voor- komen, die het gevolg moet zyn van. het wegnemen van een hoeveel- heid mineraal. Tot heden poogde iaen steeds dit door middel van
<Desc/Clms Page number 2>
stutten alleen, aangebracht tegen de onderzyde van het dak, waarby de neerwaarts gerichte druk gewoonlyk op den vloer of in sommige gevallen ' een deel der minerale afzetting, welks ontginning nog niet was geschied,wordt overgebracht.
Tiet doel van de onderhavige uitvinding is het beletten van de vrye ontspanning der samengedrukte aardlagen door toepassing van middelen,welke deze in de lagen aanwezige vormverandering in stand houden en dus de gespannen toestand, waarin deze lagen verkeeren,bestendigen.
De uitvinding omvat dus de werkwyze tot beveiliging van een dak in een ondergronds'che ruimte of werkplaats, heb- bende een gelaagd dak,zooals voorkomende in een steenkolenmyn door de betreffende lagen over een bepaalde dikte te verster- ken met behulp van middelen,die in gespannen toestand zynde, deze lagen inklemmen.
Deze uitvinding kan uitgevoerd worden op een wyze,be- staande in het boren van gaten in de daklagen over een afstand van zepge 75 centimeter en daarin bouten te plaatsen, die de reeks doorboorde lagen inklemmen. De plaats dezer boor-- gaten en hun onderlinge afstand zullen moeten worden bepaald in overeenstemming met de voor stutten geldende bepalingen.
Zyn de bouten eenmaal geplaatst,dan kan overgegaan wor- den tot het wegruimen van liet mineraal,dat vooraf reeds kan zyn losgebroken of uitgeschoten,waarna een nieuwe cyclus van werkzaamheden aangevangen kan worden en uitgevoerd zonder dat daarby gevaar voor den mynwerker zal bestaan.
Vroeger werd reeds voorgesteld om in tunnels er, soortge- lyke ondergrondsche werken bestemd voor geleiding van water naar krachtwerken, den wand te bekleeden met gewapend beton en deze deklaag teverbinden aarpinnen van cementmortel,die in willekeurig geboorde gaten rondom de dwarsdoorsnede van de tunnel was geperst, nadat hierin vooraf hakkelbouten geplaatst waren. De boorgaten hierby waren geplaatst ongeacht de gelaagd- heid van het gesteente.Bovendien was er in dit geval geen spra-
<Desc/Clms Page number 3>
ke van beletten van vrye ontspanning van gesteentelagen,Der- halve worden in deze vermelde werkwyze geen middelen toege- past, die werkzaam zyn,
doordat zy zelf in gespannen toestand verkeeren,. Het vraagstuk,waarnaar verwezen werd, was dan ook het bieden van weerstand op juiste wyze tegen druk,die uit- gaat van uit de tunnel zelve..
Door middel van de onderhavige uitvinding kunnen de on- middelyke gesteèntelagen,hetzy tydelyk,hetzy duurzaam in een versterkten toestand gehouden worden, waardoor ontspanning en daaruit mogelyk voortkomende ontbinding.dezer daklagen wordt voorkomen, alsook,dat deze onderling langs hunne laagvalkken van elkaar kunnen afwyken.Inderdaad wordt eene opeenvolgende reeks gesteentelagen vereenigd tot een dikken samengestelden ligger,overeenkomende met een balk uit planken d.oor een tim- merman vervaa,rdigd met behulp van spykers,bouten,schroeven of veeren, waardoor wedérzydsch verschuiven van twee aaneenslui- tende lagen-zoodra zulk een balk doorbuigt ten gevolge van een- nen last,voorkomen wordt.Er bestaat echter dit voorname ver- schil,
dat de onderdeelen van dit voorbeeld -de planken- niet gelyk de gesteente lagen in een vooraf-veroorzaakten gespannen toestand verkeeren. Dit is een factor,die een bykomstig belang dezer uitvinding beduidt.
De uitvinding wordt door de toegevoegde teekeningen nader verduidelykt: Fig.l is een loodrechte doorsnede van een gedeelte van een versterkt dak volgens de lyn I-I in fig.2.
Fig.2. is een horizontale doorsnede daarvan volgens de lyn II-II in fig.l.
Fig.3 is een dwarsdoorsnede daarvan volgens de lyn 111-111 in fig.2.
Fig.4 is een doorsnede overeenkomstig fig.l,doch op kleiner schaal, weergevende hoe de $varsterking in het algemeen wordt aan- ; gebracht in een galory,b.v. by pylerbouw.
Fig.4 is een horizontale projectie van fig.4 gezien vanaf
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
den onderkant van ''iet dak en op de ,:,lf-3.8 schaal.
:e9. .3 S 18 8C:" verticale doorsnede a8l1toon:u.::,s Of ','iel :::; ''j'yze bedoelde dakversterking aangebracht kan worden 0 or" '..::br8 C"". b"- .{j\-rr0' aan o :;m voortschrydend front. De figuren 1'Ct:""'1Jl1 be- tret'kirg op de Engelsche werkwyze 1ILoJ::;:-\lalllf ,maar het daarnede v0:'í:Ll3.G'.e',''i:C 1)C,:¯,-in.Sel geldt evenzoo voor de \78rl:vll'?,n op 'T¯et 11 11 If 11 :":uro)eesc}:e vasteland -Tailles c".assantes of Tailles :.10:1tor..tes'- in '' e' r" i lc.
;>'ig. '7 ifs een )let"te j;rond behoorende by fip.6.
3¯ J. 8 en z zyn overeenkomstig i ;.6 doch geven latere tyd- 8tilen weer van bet werk.
Vei--r,7zer,de nosr . 3¯.1 tot en :":1et 5 in de eerste plaats zoozyn de bouten -1- van passende lengte in gaten van bet dak ge-,)1?atst,-,-jelke vooraf op den juisten ouderlingen afstand zyn geboord. De top-einden zyn niet zichtbaar.Zy zyn voorzien van middelen,welke van-zelf het boveneinde van deze bouten aan den
EMI4.2
binnenkant van het boorgat stevig aanklemnen,indien de kop -8- aan bet andere einde wordt rondgedraaid.Daardoor wordt bet ge- heele anker gespannen.
Bedoelde ankers kunnen aan hun topeinde een uitzetbaar schild dragen,hetgeen zich door draaien onderaan -8- opent en
EMI4.3
daardoor het t vastkle,¯:nen veroorzaakt.
Een gegolfde steunplaat wordt tegen het dak aangeschroefd, rustende op een vlakke steunring door de zelfde draoiende bewe- ging van den kop -8-. Daardoor wordt de druk gelyk verdeeld o-
EMI4.4
ver de golvingen der eerste steunplaat -2-. Twee zadelvorrnig omgebogen staven-4- rusten in de golven van -2- aan weerszyden van bout -1-. Deze ronde staven zyn aan hun einden horizontaal omgebogen,waardoor ze een gegolfde plaat,werkende als dwarslig- ,ger -5- ondersteunen. Een dergelyke dwarsligger rust dus op de za.delyzers van twee opeenvolgende ankers.
EMI4.5
Over deze pgejjol fde dwarslig:;:ers 'Norden l8Dgsli,>:\(;ers vlan het zelfde maaksel geschoven-6-. In fig.5 blyken deze drie
EMI4.6
dwarsliggers -5- te overbruggenhet kan echter ook maar 2 en eveneens meer dan 3 zyn,al naar zulks gewenscht wordt geacht.
<Desc/Clms Page number 5>
Het is gewenscht, om de langsliggers -6- zoo naby moge- lyk aan de bouten de plaatsen, als zulks door de deelen 2,3 en 4 mogelyk is. Een langsligger,die langs de kool aan den zywand geplaatst wordt, zy ook daaraan zoo dicht mogelyk,waar- by dan een kort stuk van het zelfde maaksel -10- als steun kan dienen.Dit laatste rust dan met een uiteinde in een uithol- ling in de kolenlaag langs het da.kvlak aangebracht.Een en an- der wordt door de figuren 4 en 5 verduidelykt.
Een overzicht van het verloop der werkzaamheden zal thans beschreven worden voor een geval als het Britsche "Long-Wall", welke beschryving uiteraard eveneens geldt v,oor s'oortgelyke werkwyzen elders zy het met volledige opvulling,of met geheel weglaten daarvan. De Britsche methode ligt juist daar tusscha
Fig,. 6 tot en met 9 geven verschillende standen weer van het koolfront in een tydsverloop van een etmaal, gedurende, hetwelk eenreeks verschillende handelingen achtereenvolgens tot uitvoering wordt. gebracht.
De bouten worden geplaatst in ryen evenwydig aan het koolfront op onderlingen afstand van 4 voet zes duimHierin staan de bouten zelf b.v. vyf voet uiteen. Bedoelde ryen zyn achtereenvolgens aangeduid door A, B,C,D, en E. De bouten zyn twee voet zes duim lang.
Zooals uit fig.7 blykt,waarin ter wil- le van de duidelykheid de deelen 2,3 en 4 zyn weggelaten,zyn er vier langsliggers -6- tusschen twee opeenvolgende ankers -l- naby het werkfront,doch slechts 2 ervan aan de zyde der opvulling, of de open leeg-gehaalde ruimte.. Terloops mag op- gemerkt worden,dat uit fig.7 blykt hoe dwars- en langsliggers door vaste verbinding van korte stukken gegolfde plaat ononder- broken liggers vormen kunnen, die ondersteuning geven over elke willekeurigen afstand.
De maagdelyke kool is aangeduid door-11- en het kool- front met -12-. De opvulling (Englsch "pack") -13- is aange- bracht naarmate de ontginning voortgaat. Zulks geldt natuurlyk ook, wanneer de leeggehaalde ruimte volledig wordt opgevuld.
Een transportband of schudgoot-14- is evenwydig aan het kool- front opgesteld.
<Desc/Clms Page number 6>
Gedurende den nachtdienst wordt een sleuf-15- in de kool gesneden ter hoogte ven den vloer en daar,waar ze nog mochten ontbreken van den vorigen dienst,gaten in het dak ge-
EMI6.1
boord achter en voor de sleufmach3¯ne.5outen worden geplaatst met toebehooren als hiervoor beschreven. Ook worden de steenen
EMI6.2
'mallen ( "Packs" ) -13- ter bescherming van de galeryen, verlengi, in geval niet volledige opvulling plaats vindt. Fig. 6 en 7
EMI6.3
geven het beeld weer,dat de werkplaats biedt aan het einde van den nachtdienst.
Gedurende den dag dienst breken de houwers de kool uit en brengen de langsliggers vooruit,waarvan de voor-einden langs, de daklyn van het nieuwe koolfront worden geplaatst in de kool.
De eindtoestand van dezen dienst wordt dus gelyk fig.8 aangeeft.
Het blykt dus,dat liet koolfront over één strook vooruit is ge- komen vergeleken by fig.6.
Het werk van den middagploeg omvat verschillende werk-
EMI6.4
zaamt.ec1en.In den 3ritschen mynbouw zal dit wezen "stri,)-"ing of the roads", d.i. uitschieten van gesteente uit het dak der "-,9 l e r- .7er,.By den nwnbouw op het veste land zal het zyn het aan- brengen van de geheele opvulling. Een nieuwe ry boor'-aten langs
EMI6.5
de nieuwe frontlyn, d.i. ry E,kan gelyktydig en zonder weder- keerige stoornis voor het andere werk worden geplaatst,waarna de ankers en dwarsliggers evenwydig aan het front aangebracht worden.Mocht men met dat boren der gaten niet tydig gereed ko- men,dan kan daarmede tydens den nachtdienst worden voortgegaan,
EMI6.6
daar dit de sleufwerkzaa.:1lheden niet behoeft te belemmeren.
Een verdere handeling zal zyn het verplaatsen van de schudgoot -14- of viel trans90rtband.Kloswibfendie de nacht- dienst behoeft ter plaatsing in de door dezen te snyden sleuf,
EMI6.7
worden langs -14-op de vereischte afstanden beschikbaar gelegd, De achterste ry ankerbouten,dus van ry A worden terug gewonnen onder dekking van de achterwaarts uitstekende langsliggers. Het spreekt van zelf,dat by volledige opvulling bet terugwinnen de- zer ankers nog met minder moeite kan geschieden.
Fig. 9 geeft aan hoe de werkplaats aan het einde van den
<Desc/Clms Page number 7>
namiddagdienst.
Het is duidelyk uit de teekeningen te zien,hoe de arbeiders door de vóóruitstekende langsliggers besch.ermd zullen wezen ty- dens het boren en verder door het geheele web van staal. Terwyl ook tydens het herwinnen der versterkende ankers de achteruit- stekende langsliggers bescherming geven.
Ofschoon de .teekening aangeeft,dat de ankers gelyke leng- te hebben, kan het wel wenschelyk geacht worden,om sommige bou- ten langer te maken dan andere.By voorbeeld wanneer de verster- king van meer blyvenden aard is b.v. in galeryen.
Ook kan men het aantal langsliggers vergrooten, indien de geaardheid of plaatselyke toestand van het dak daartoe aanlei- ding mocht geven. Ten slotte kan men over de dwarsliggers nog klein rondhout plaatsen,doch by tydig toegepaste versterking zal dit alles niet noodig zyn.
Een van de byzondere voordeelen der voorgestelde werkwy- ze is,dat de bouten en andere hulpmiddelen ter versteviging van het dak over de geheele lengte der ankers door gesteente omringd zyn en daardoor behoed worden tegen doorbuigen of knik, zooals regelmatig plaats vindt by gebruik van houten stutten,.
Deze zyn bovendien onderhevig aan slippen ten gevolge van een- zydige belasting,juist op het oogenblik,dat de grootste stabi- liteit wordt vereischt. Zelfs indien een kleine verplaatsing in'de daklagen plaats vindt, nadat de versterking is aangebracht, op de wyze zooals door de uitvinding verlangd wordt,zullen de ankers de daklagen te zamen houden en daadwerkelyk elken val van gesteente uit het dak voorkomen,,
Mocht soms hier of daar een bout te kortschieten in span- kracht,dan zal het geheele web van. dwarsliggers en langsliggers, werkende als een aaneengesloten geheel, in staat zyn het betref- fende deel van het dak mede te ondersteunen, doordat de overige bouten hun dienst zullen doen.
Een ander groot voordeel verbonden aan deze wyze van on- dersteuning van het dak is hierin gelegen,dat de betreffende mid- delen toegepast kunnen worden onmiddelyk, nadat het mineraal is los-
<Desc/Clms Page number 8>
gebroken en alvorens het te laden en vervoeren,d.w.z. zoodra een nieuw deel van het dak en een nieuw koolfront zyn bloot- gelegd en alvorens verzakking van het dak kan zyn ingetreden.
De afwezigheid van stutten is voorts een groot voordeel, daar hetgeheele werkfront vry van belemmeringen is.
Een verder voordeel is, dat de dwars- en langsliggers en steunplaten steeds in roeden staat kunnen morden herwonnen, terwyl by gebruik van uitzetbare schilden de geheele verster- kende ankers eveneens teruggewonnen kunnen worden,terwyl dan het dak veroorloofd wordt om door te zakken op de vulling,of wel in de leege ruimte en zulks op tydstippen gewenscht en geregeld naar de behoeften der ontginning en op regelmatige wyze.
Indien men 'foor de eerste maal de uitvinding toepassen wil,zal het mogelyk zyn, dat de mynwerker,gewoon zynde aan een werkplaats van stutten voorzien, zich onbehaaglyk kan gevoe- len en in gevaar,indien hy een open werkplaats zou betreden.
In een dergelyk geval kunnen schyn-stutten worden geplaatst, nadat de versterking is aangebracht met het web van liggers.
Hiermede wordt bedoeld stutten geplaatst onder de ankers,maar zoodanig,dat ze geheel geen dienst doen, doch mocht de verster- king bezwyken,dan kan het dak zich op die schynstutten zetten-.
Een geval, dat zich blykens voorgaande uiteenzetting niet zal kunnenvoordoen, doch dergelyke schyn-stutten kunnen als zicht- bare middelen geruststelling geven, welke voorloopig noodig kan zyn. Ma verloop van tyd echter zal de mynwerker bemerken,dat zulke stutten geen dienst doen en dus practisch nuttelóos zyn.
Vanaf dat oogenblik, zal hy zelf er afstand van willen doen.
Nog een voordeel is, dat de reactie van eenige daling van het dak, wanneer dit is versterkt op de beschreven wyze,niet on- middelyk overgebracht wordt op den vloer,zooals steeds geschiedt door stutten,waardoor plaatselyk druk op den vloer plaats vindt en omgekeerd en zulks op zeer onregelmatige wyze. Deze plaat- selyke en onregelmatige druk heeft een zeer ongunstigen invloed op het verschynsel "convergentie" (Dit is het elkaar benaderen
<Desc/Clms Page number 9>
van dak en vloer in de galeryen, hetgeen in het byzonder by den
Britschen steenkolenmynbouw tot uiting komt.Hierdoor ontstaan in die mynen de onaangename gevolgen voor het voeren van eene regelmatige ontginning,in bet byzonder waar vlakke lagen zyn.
Nog een ander voordeel dezer uitvinding komt naar voren in het geval,dat lagen, die reeds geheel of gedeeltelyk ontspan- nen zyn en zelfs plaatselyke afscheiding tusschen twee opeen- volgende gesteentelagen in het dak. heeft plaats gevonden.In een dusdanig geval zullen de versterkende ankers en bykomstige on- derdeelen,die zoowel beide gescheiden lagen,als de daartusschen ontstane opening doorkruisen,zich verzetten tegen elke verdere- zydelingsche uitbreiding dezer ruimteen den toestand bestendi- gen.
Eindelyk kan nog het voordeel vermeld worden, dat moch- ten verticale stompen van fossiele boomen in het dak van steen- kolenlagen voorkomen, of 'vlak . liggende resten daarvan,waarvan de eersten, bekend als "klokken" zeer door den mynwerker worden gevreesd,dan zullen.deze niet uit een'dusdanig versterkt dak vallen,doch hunne oorspronkelyke plaats behouden, vast in den greep der zydelingsché drukkrachten, welke door de versterking geen gelegenheid krygen tot ontspanning. Het kan zelfs voorko- men, dat zonder bezwaar door dergelyke insluitsels geboord wordt, indien zulks voor de plaatsing van ankers noodig is.