DE10141044A1

DE10141044A1 - Sicherheitseinrichtung für mit einem Strebförderer gekoppelte Antriebseinheit

Info

Publication number: DE10141044A1
Application number: DE2001141044
Authority: DE
Inventors: Kruno Pranjic; Peter Walbrodt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-22
Filing date: 2001-08-22
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2021-08-23
Also published as: DE10141044B4

Abstract

Im untertägigen Bergbau sind sowohl in einer Kopfstrecke (1) als auch in einer Ladestrecke (2) zu einem Streb (3) Antriebseinheiten (4) eines Strebförderers angeordnet. Zusammen mit dem Strebförderer sind die Antriebseinheiten (4) automatisch rückbar, wobei das automatische Rücken im Notfall durch Not-Aus-Geräte (5) oder durch ein Steuergerät (7) unterbrechbar ist. Mehrere Not-Aus-Geräte (5) sind im Bereich jeder Antriebseinheit (4) angeordnet und bilden eine Not-Aus-Kette (6). Der Abstand der Not-Aus-Geräte (5) in der Not-Aus-Kette (6) ist so bemessen, dass die Not-Aus-Geräte (5) von einem sich neben der Not-Aus-Kette befindenden Bergmann unmittelbar und ohne Verzögerung erreichbar sind. Jedes der Not-Aus-Geräte (5) und das Steuergerät (7) kann mit einer optischen und/oder akustischen Warneinrichtung (8, 9) versehen sein, um Bergleute vor dem Rückvorgang der Antriebseinheiten (4) zu warnen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für mit einem Strebförderer gekoppelte Antriebseinheiten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Die untertägige Gewinnung von Kohle ist sehr aufwendig und ein kostendeckender Betrieb auf eine weitgehende Automatisierung der Produktion angewiesen. Es kommen daher immer leistungsstärkere Abbau- und Fördereinheiten zum Einsatz, die für den Betrieb regelmäßig großvolumige Antriebseinheiten benötigen. Wesentlicher Bestandteil der automatisierten Gewinnung von Kohle ist das automatische Rücken von Strebförderern und der zum Antrieb benötigten Antriebseinheiten. Die Praxis zeigt, dass diese sowohl in einer Kopfstrecke als auch in einer Ladestrecke eines Strebs angeordneten Antriebseinheiten für den Hobel- und Walzenbetrieb räumlich sehr groß und beim automatischen Rückbetrieb der Antriebseinheiten nur schwierig zu übersehen sind. Folglich ist die Unfallgefahr für Bergleute, die sich aufgabenbedingt in diesen Bereichen aufhalten müssen, sehr groß.
Die Unfallverhütungsvorschriften sehen vor, dass automatisch ablaufende Vorgänge, wie z. B. Rücken von Antriebseinheiten, im Notfall unterbrechbar sein müssen. Zur Zeit gibt es Vorrichtungen mit Reißleinen im Bereich der Antriebseinheiten, die aber durch die oft sehr verwinkelte Anordnung der Antriebseinheiten im Zusammenhang mit dem Ausbau im Übergangsbereich Streb-Strecke nur schlecht überschaubar und beherrschbar sind. Im untertägigen Betrieb bei schlechter Beleuchtung und erheblicher Schmutz- und Staubbildung sind Reißleinen nicht immer optimal sichtbar und damit auch nicht in jedem Fall optimal betätigbar.
Die Unfallverhütungsvorschriften schreiben weiter vor, dass automatisch ablaufende Vorgänge mit vorausgehenden Warnsignalen zu versehen sind. Dabei muss ein akustisches Warnsignal mindestens 10 dB über dem normal üblichen Geräuschpegel liegen. Im untertägigen Betrieb liegt der normal übliche Geräuschpegel etwa bei 100 bis 110 dB, weshalb die Warnsignale in der Regel eine Schallleistung zwischen 110 und 120 dB aufweisen müssen. Beim Einsatz von nur einer einzigen akustischen Warneinheit ergibt sich dabei die Gefahr, dass bei der Auslösung der Warneinrichtung ein in unmittelbarer Nähe stehender Bergmann durch den großen Schalldruck Schäden am Gehör erleidet. Während bei einem Schalldruck von bereits 85 dB mit einem Beginn der Gehörgefährdung zu rechnen ist, sind bei Lautstärken um 120 dB akute Gehörschäden nicht ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung für mit einem Strebförderer gekoppelte Antriebseinheiten bereitzustellen, durch welche das automatische Rücken der Antriebseinheiten im Notfall unterbrochen werden kann und wobei die Sicherheit für gefährdete Bergleute im Rahmen der Unfallverhütungsvorschriften weiter verbessert ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Sicherheitseinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung für mit einem Strebförderer gekoppelte Antriebseinheiten, welche sowohl in einer Kopfstrecke als auch in einer Ladestrecke eines Strebs zusammen mit dem Strebförderer automatisch rückbar sind, umfasst mehrere im Bereich einer jeden Antriebseinheit angeordnete Not-Aus-Geräte. Durch die Betätigung eines Not-Aus-Gerätes wird das automatische Rücken im Notfall unterbrochen. Die einzelnen Not- Aus-Geräte sind dabei zu einer Not-Aus-Kette zusammengefasst und miteinander verbunden. Die Not-Aus-Geräte der Not-Aus-Kette sind dabei derart beabstandet angeordnet, dass sie von einem sich neben der Not-Aus- Kette befindenden Bergmann unmittelbar, d. h. ohne Verzögerung erreichbar sind.

Der Vorteil einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Not-Aus-Geräten ist, dass diese auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen allein durch ihre Größe leichter erkennbar sind als Reißleinen. Die Erkennbarkeit der Not-Aus-Geräte wird in der Regel durch auffällige Farbgebung unterstützt. Eine aus Not-Aus-Geräten gebildeten Not-Aus-Kette hat zudem den Vorteil, dass auch bei verschachtelten Anordnungen eine sichere Auslösung der Not-Aus-Geräte gewährleistet ist. In Abhängigkeit von den örtlichen Gegebenheiten ist die Anzahl wie auch der Abstand der Not-Aus-Geräte zueinander variabel, in jedem Fall aber so gewählt, dass ein Bergmann sofort und ohne Verzögerung ein Not-Aus-Gerät erreichen kann.

Nach Patentanspruch 2 ist vorgesehen, dass das automatische Rücken der Antriebseinheiten von einer übertägigen Leitzentrale aktivierbar und überwachbar ist. Durch dieses Merkmal sind Untertage Bergleute zum Rücken der Antriebseinheiten nicht erforderlich. Die Bergleute vor Ort haben lediglich eine überwachende Funktion und brauchen bei einem von der Leitzentrale initiierten Rückvorgang diesen lediglich zu überwachen. Erst bei einer Störung wird ein Eingreifen dieser Bergleute gegebenenfalls notwendig.

Die Not-Aus-Kette mit den Not-Aus-Geräten ist sicherheitstechnisch nur dann erforderlich, wenn die Antriebseinheiten tatsächlich gerückt werden. Daher wird nach Patentanspruch 3 die Not-Aus-Kette erst mit oder unmittelbar vor dem automatischen Rücken der Antriebseinheiten von einem Steuergerät aktiviert. Dieses Steuergerät ist selbst Untertage innerhalb der Not-Aus- Kette angeordnet und kann an jeder beliebigen Stelle der Not-Aus-Kette angeschlossen sein.

Vorteilhaft sind die Not-Aus-Geräte und das Steuergerät einer Not-Aus-Kette über ein Bussystem miteinander verbunden (Patentanspruch 4). Durch die Anbindung auch der Antriebseinheiten an ein Bussystem ist die Leitzentrale Übertage in der Lage, die Durchführung des Rückens der Antriebseinheiten einzuleiten und über eine zwischengeschaltete Zentraleinheit im Streb die betreffenden Not-Aus-Ketten über die jeweiligen Steuergeräte zu aktivieren und zu überwachen. Mit dieser weitgehenden Automatisierung wird ein weiterer Schritt in Richtung auf den mannlosen Streb vollzogen.

Nach Anspruch 5 ist vorgesehen, dass die Not-Aus-Kette automatisch in Abhängigkeit von der Position eines strebrandseitigen Schilds bzw. des zugeordneten Strebrandsteuergeräts und von der Position einer Gewinnungsmaschine, d. h. des Hobels bzw. der Walze, in dem Streb aktivierbar und deaktivierbar ist. Die Not-Aus-Kette kann auch manuell am Steuergerät aktiviert und deaktiviert werden (Anspuch 6) sowie über einen Datenbus von einer übertägigen Leitzentrale aus (Anspruch 7).

Zweckmäßig sind die Not-Aus-Geräte nicht mehr als 2 bis 3 Meter zueinander beabstandet (Patentanspruch 8). Selbstverständlich können die Abstände auch kleiner gewählt sein. Wichtig ist dabei nur, dass ein sich neben der Not-Aus-Kette befindender Bergmann ohne Verzögerung ein Not-Aus- Gerät erreichen kann.

Die Patentansprüche 9 und 10 sehen vor, dass wenigstens ein Not-Aus-Gerät einer Not-Aus-Kette mit einer optischen bzw. einer akustischen Warneinrichtung versehen ist. Zweckmäßigerweise sind mehrere, gegebenenfalls sogar alle Not-Aus-Geräte mit optischen und/oder akustischen Warneinrichtungen versehen mit dem Ziel, die Redundanz der Warneinrichtungen zu erhöhen. Durch eine Vielzahl von Warneinrichtungen ist - im Gegensatz zu einer Reißleine - an gegebenenfalls jedem Not-Aus-Gerät deutlich sichtbar, dass eine gefährliche Maschinenbewegung bevorsteht oder gerade durchgeführt wird. Die optischen bzw. akustischen Warneinrichtungen können dabei in die Not-Aus-Geräte integriert oder jeweils an die Not-Aus-Geräte anschließbar sein (Patentanspruch 11).

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich in der Ausführungsform des Patentanspruchs 12, wonach die Abstände zwischen zwei mit akustischen Warneinrichtungen versehenen Not-Aus-Geräten derart bemessen sind, dass die Gesamtlautstärke ihrer aktivierten akustischen Warneinrichtungen etwa 10 dB über der üblichen Umgebungslautstärke liegt. Da die Abstände zwischen zwei Not-Aus-Geräten in der Not-Aus-Kette nur gering sind, braucht nicht jedes einzelne von den akustischen Warneinrichtungen erzeugte Signal 10 dB über der üblichen Umgebungslautstärke liegen, wie es von den Unfallverhütungsvorschriften gefordert wird. Es reicht vielmehr aus, wenn die Summe der akustischen Signale der einzelnen Warneinrichtungen 10 dB über der üblichen Umgebungslautstärke liegt. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird eine gesundheitliche Gefährdung von Bergleuten, die sich zufällig in der Nähe einer aktivierten akustischen Warneinrichtung befinden, reduziert.

Ergänzend zu den bisher beschriebenen Ausgestaltungen der Sicherheitseinrichtung ist nach Patentanspruch 13 vorgesehen, dass die Strecken und/oder der Streb per Video überwacht sind. Diese optionale Videoüberwachung der Kopf- bzw. Ladestrecke erhöht die Sicherheit bei der automatischen Gewinnung zusätzlich und ermöglicht es der übertägigen Leitzentrale im Notfall, das Rücken der Antriebseinheiten zu unterbrechen. Selbstverständlich kann der Befehl zum Rücken der Antriebseinheiten sowie zur Unterbrechung der Antriebseinheiten ebenso wie zur Aktivierung der Not-Aus- Ketten bei Bedarf auch von Untertage gegeben werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Die Figur zeigt in horizontalem Querschnitt schematisch einen untertägigen Gewinnungsbereich für Steinkohle, wobei sich zwischen einer Kopfstrecke 1 und einer Ladestrecke 2 ein Streb 3 erstreckt und Kohle in Richtung des Pfeils PF abgebaut wird. In der Kopfstrecke 1 bzw. der Ladestrecke 2 befindet sich jeweils eine Antriebseinheit 4, die sowohl vor als auch hinter den bzw. im Bereich der Strebmündungen angeordnet sein kann, wie die unterbrochenen Linienführungen der Antriebseinheiten 4 verdeutlichen sollen.
Im Bereich jeder Antriebseinheit 4 sind mehrere miteinander verbundene Not-Aus-Geräte 5 zu einer Not-Aus-Kette 6 verbunden, wobei die Anzahl der Not-Aus-Geräte 5 ist. Die Kabellänge zwischen zwei Not-Aus-Geräten 5 beträgt maximal 3 Meter. In jeder Not-Aus-Kette 6 befindet sich ein Steuergerät 7 zur Ansteuerung der Not-Aus-Kette 6. Die Steuergeräte 7 sind in der Kette beliebig positionierbar. Jedes Steuergerät 7 und Not-Aus-Gerät 5 der Steuerketten 6 ist optional (teilweise gestrichelt dargestellt) mit einer optischen Warneinrichtung 8 und einer akustischen Warneinrichtung 9 versehen.
Die Not-Aus-Kette 6 in der Kopfstrecke 1 ist über eine permanent aktive Zentrale 10 in der Kopfstrecke 1 unter Zwischenschaltung eines Kopplermoduls 11 an einen Datenbus 12 angeschlossen. Eine nicht näher dargestellte übertägige Leitzentrale ist ebenfalls mit dem Datenbus 12 verbunden. Über den Datenbus 12 ist die Not-Aus-Kette 6 in der Kopfstrecke 1 unter Zwischenschaltung der Zentrale 10 aktivierbar und überwachbar. Die in der Ladestrecke 2 platzierte Not-Aus-Kette 6 kann bei diesem Ausführungsbeispiel direkt über ein in der Ladestrecke 2 angeordnetes Kopplermodul 13 aktiviert und überwacht werden. Weiterhin sind an die Zentrale 10 in der Kopfstrecke 1 und an das Kopplermodul 13 in der Ladestrecke 2 eine Mehrzahl von in dem Streb 3 angeordneten Strebsteuergeräten 14 angeschlossen.
Das Rücken der Antriebseinheiten 4 geschieht im Normalbetrieb automatisch in Abhängigkeit von der Position der beiden strebrandseitigen Schilde bzw. deren Steuergeräte 17 im Streb 3 und von der Position eines Hobels bzw. einer Walze 18. Bevor die Antriebseinheiten 4 automatisch aus dem Streb 3 nachrücken, wird die Not-Aus-Kette 6 über das Steuergerät 7 in der Not-Aus- Kette 6 aktiviert.
Zusätzlich zur automatischen Aktivierung und Deaktivierung der Not-Aus- Kette 6 kann diese auch von Hand am Steuergerät 7 aktiviert und deaktiviert werden. Das Gleiche ist über den Datenbus 12 auch von der Leitzentrale über Tage aus möglich.
Sowohl die Kopfstrecke 1 als auch die Ladestrecke 2 und der Streb 3 sind über ebenfalls an die Zentrale 10 bzw. das Kopplermodul 13 angeschlossene Videokameras 15 videoüberwacht.
Die Anbindung der Antriebseinheiten 4 über Kopplermodule 16 an den Datenbus 12 sowie die Anbindung der einzelnen Not-Aus-Ketten 6 an den Datenbus 12 möglichst eine automatisierte Aktivierung und Überwachung der einzelnen Baugruppen, wodurch bei hoher Förderleistung gleichfalls sichere Arbeitsbedingungen für die Bergleute gegeben sind. Bezugszeichen 1 Kopfstrecke
2 Ladestrecke
3 Streb
4 Antriebseinheit
5 Not-Aus-Gerät
6 Not-Aus-Kette
7 Steuergerät in 6
8 optische Warneinrichtung an 5, 7
9 akustische Warneinrichtung an 5, 7
10 Zentrale
11 Kopplermodul
12 Datenbus
13 Kopplermodul
14 Strebsteuergerät
15 Videokamera
16 Kopplermodul
17 Strebrandsteuergerät
18 Gewinnungsmaschine (Hobel bzw. Walze)
19 Strebsteuergerät
PF Pfeil

Claims

1. Sicherheitseinrichtung für mit einem Strebförderer gekoppelte Antriebseinheiten (4), wobei die Antriebseinheiten (4) sowohl in einer Kopfstrecke (1) als auch in einer Ladestrecke (2) eines Strebs (3) zusammen mit dem Strebförderer automatisch rückbar sind und wobei das automatische Rücken im Notfall durch ein Not-Aus-Gerät (5) unterbrechbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Not-Aus-Geräte (5) zu einer im Bereich jeder Antriebseinheit (4) angeordneten Not- Aus-Kette (6) miteinander verbunden und die Not-Aus-Geräte (5) derart beabstandet angeordnet sind, dass sie von einem sich neben der Not- Aus-Kette (6) befindenden Bergmann unmittelbar erreichbar sind.

2. Sicherheitseinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das automatische Rücken der Antriebseinheiten (4) von einer übertägigen Leitzentrale aktivierbar und überwachbar ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Not-Aus-Kette (6) mit oder unmittelbar vor dem automatischen Rücken der Antriebseinheiten (4) von einem Steuergerät (7) aktivierbar ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Not-Aus-Geräte (5) und das Steuergerät (7) einer Not-Aus-Kette (6) über ein Bussystem (12) miteinander verbunden sind, an das auch die Leitzentrale Übertage angekoppelt ist.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Not-Aus-Kette (6) automatisch in Abhängigkeit von der Position eines Stebrandsteuergeräts (17) und einer Gewinnungsmaschine (18) im Streb (3) aktivierbar und deaktivierbar ist.

6. Sicherheitseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Not-Aus-Kette (6) manuell am Steuergerät (7) aktivierbar und deaktivierbar ist.

7. Sicherheitseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Not-Aus-Kette (6) über einen Datenbus (12) von der Leitzentrale aus aktivierbar und deaktivierbar ist.

8. Sicherheitseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Not-Aus-Geräte (5) nicht mehr als 3 Meter zueinander beabstandet sind.

9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Not-Aus-Gerät (5) mit einer optischen Warneinrichtung (8) versehen ist.

10. Sicherheitseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Not-Aus-Gerät (5) mit einer akustischen Warneinrichtung (9) versehen ist.

11. Sicherheitseinrichtung nach Patentanspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung (8, 9) in das Not-Aus- Gerät (5) integriert und/oder an das Not-Aus-Gerät (5) anschließbar ist.

12. Sicherheitseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände zwischen zwei mit akustischen Warneinrichtungen (9) versehenen Not-Aus-Geräten (5) derart bemessen sind, dass die gesamte Lautstärke ihrer aktivierten akustischen Warneinrichtungen (9) etwa 10 dB über der üblichen Umgebungslautstärke liegt.

13. Sicherheitseinrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Strecken (1, 2) und/oder der Streb (3) videoüberwacht sind.