DE1021312B - Process for preventing dust generation in mining operations - Google Patents
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Description
Verfahren zum Verhindern der Staubentwicklung in Bergwerksbetrieben Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, durch das die Staubentwicklung beim Verblasen des Versatzes im Streb sowie in den Blasversatzeinrichtungen, wie Blasversatzmaschinen und Blasleitungen, weitgehend verhindert werden soll.Process for preventing dust generation in mining operations The invention relates to a method by which the dust when Blowing the backfill in the face and in the blow-molding devices, such as blow-molding machines and blow lines, should be largely prevented.
Bei den bisher bekannten Verfahren zum Niederschlagen des Staubes in Grubenbauen, bei denen Wasser in mehr oder weniger feinverteilter Form versprüht oder auf das gewonnene und zu fördernde Gut aufgespritzt wird, soll der Staub benetzt und damit niedergeschlagen werden. Es werden hierzu dein Wasser besondere Netzmittel zugesetzt, die den Wassertröpfchen eine geringe Oberflächenspannung geien. Di a Praxis hat aber gezeigt, daß die Be netzungszeit entweder zu kurz ist oder die erfolgte Benetzung nicht lange genug wirksam ist, um Feinststäube (in der Größenordnung von 10 [, und weniger) insbesondere Gesteinsstäube, die gerade für die Atmungsorgane am schädlichsten sind, ausreichend niederzuschlagen.With the previously known methods for precipitating the dust in mine workings where water is sprayed in a more or less finely divided form or is sprayed onto the material to be extracted and conveyed, the dust should be wetted and get knocked down with it. Your water will be used with special wetting agents added, which give the water droplets a low surface tension. Di a Practice has shown, however, that the wetting time is either too short or that it took place Wetting is not effective long enough to remove very fine dusts (of the order of 10 [, and less) especially rock dust, which is just for the respiratory organs most harmful are to knock down sufficiently.
Es ist bereits vorbeschrieben, das. anfallende Haufwerl: beim Schießen vor Ort mittels eines oder mehrerer Rohre mit Schaum zu berieseln, um es anzufeuchten und damit eine Staubentwicklung zu vermeiden. Ein derartiges Verfahren ist praktisch wirkungslos. Würde das Haufwerk vor dem Schießen berieselt, so bläst die erste Druckwelle den Schaum fort. Es ist nicht durchführbar, vor Ort eine so. dicke Schaumschicht zu erzeugen, daß die fortgeschleuiderten Bergeteilchen, insbesondere die, Feinstteilchen, in diesen Schaum eingebettet und damit zurückgehalten werden.It has already been described above, the heap that arises: when shooting to sprinkle foam on site using one or more pipes to moisten it and thus to avoid the generation of dust. Such a method is practical ineffective. If the debris were to be sprinkled with water before firing, the first pressure wave would blow the foam away. It is not feasible to spot one like that. thick layer of foam to produce that the mountain particles thrown away, especially the very fine particles, embedded in this foam and thus retained.
ach dem Schießen ist eine Schaumberieselung ebenfalls ohne Wirkung, da die lungengängigen Feinststäube sich gerade beim Schießen bilden und sofort mit dem @`Jettarstrorn fortgetragen. werden.after the shooting, a sprinkling of foam is also ineffective, because the respirable fine dust is formed during shooting and immediately with it carried away by the @ `Jettarstrorn. will.
Auch hat sich in der Praxis ein Verfahren nicht bewährt, bei dem während des Bohrens durch ein Rohr Schaurn in ein Bohrloch einsgeführt wird. Dieser Schaum bindet zwar etwas Staub; die Bohrleistung wird aber durch die fettenden Eigenschaften des Schaumes erheblich verringert.In practice, a method has also not proven itself in which during of drilling through a pipe Schaurn is introduced into a borehole. This foam binds some dust; however, the drilling performance is determined by the lubricating properties of the foam is significantly reduced.
Es ist weiterhin bekannt, beim Blasversatz innerhalb der Blasleitung oder bei ihrem Austritt aus dieser Leitung die Versatzberge mit Wasser anzufeuchten, um die, Staubentwicklung zu unterbinden. Ein derartiges Verfahren muß erfolglos bleiben, da. die Bildung der Feinststäube beim Aufprall des Versatzgutes nicht verhindert werden kann, Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß zwar die Entstehung (der Abrieb) der feinsten Teilchen auch bei schonender Behandlung des Gutes in den `'ersatzbetrieben nicht vollständig unterbunden werden kann, es aber möglich sein muß, die Bildung von Feinststauhwodken weitgehend zu verhindern, indem beispielsweise unmittelbar bei der durch das Fördern und Verblasen hervorgerufenen unvermeidbaren Zerkleinerung der Versatzberge die Staubteilchen feinster Größe derart festgehalten werden, daß sie nicht von dem Wetterstrom aufgenommen und fortgetragen werden können.It is also known in the case of blow offset within the blow line or to moisten the backfill mountains with water when they exit this line, to prevent the development of dust. Such a procedure must be unsuccessful stay there. the formation of fine dust when the backfill material hits the ground is not prevented can be, The invention is based on the knowledge that although the emergence (the abrasion) of the finest particles even with gentle handling of the goods in the Substitute companies cannot be completely prevented, but it can be must largely prevent the formation of fine stauhwodken by, for example directly at the unavoidable one caused by the conveying and blowing Comminution of the backfill mountains, the dust particles of the finest size are held in this way that they cannot be absorbed and carried away by the current of the weather.
Gemüß der Erfindung wird zur Verhinderung der Staubentwicklung die Bergeböschung, gegen die das Versatzgut geblasen wird, ständig mit einer Schicht aus einem stabilen (konsistenten) Schaum bedeckt, deren Dicke größer als die größte Stückgröße des Versatzgutes ist. Das Überdecken der Bergeböschung erfolgt zweckmäßig durch Aufspritzen des Schaumes unter Zuhilfenahme eines Luftschaumrohres, das neben der Blasversatzleitung im zu verblasenden Strebteil verläuft.According to the invention is to prevent the formation of dust Mountain slope, against which the backfill is blown, constantly with a layer covered from a stable (consistent) foam, the thickness of which is greater than the largest The size of the backfill is. The covering of the mountain slope is expedient by spraying the foam with the aid of an air foam tube, which is next to the blow-off pipe runs in the longwall part to be blown.
Die aus der Blasleitung mit großer Geschwindigkeit austretenden Versatzteilchen werden durch die Schaumschicht auf die Bergeböschung geschleudert; dabei werden die ausgeblasenen Feinststäube, deren Teilchen praktisch schwerelos sind, in den stabilen Schaumbläschen abgeb.remist und von diesen festgehalten. Die heim Aufprallen des Versatzgutes auf der Bergeböschung entstehenden Staubteilchen werden ebenfalls sofort in der Schaumschicht festgehalten und können nicht von der abströmenden Blasluft mitgerissen werden.The offsetting particles emerging from the blow pipe at high speed are thrown through the foam layer onto the mountain slope; be there the blown out fine dust, the particles of which are practically weightless, into the stable foam bubbles remain and held by them. The home bounce of the backfill material on the mountain embankment are also created immediately held in the foam layer and cannot be affected by the blown air flowing out get carried away.
Es kann günstig sein, in Richtung auf den kohlenstoßseitigen Versatzdraht die Schaumschicht etwas dicker zu machen als auf dem. versatzfeldseitigen Abschnitt der Bergeböcihung, da -erfahrungsgemäß die sich bildenden Stäube in Richtung auf den freien Strebraum zu entweichen versuchen.It may be beneficial to move towards the carbon abutment offset wire to make the foam layer a little thicker than on that. offset field-side section the mountain slope, since experience has shown that the dust that forms in the direction of try to escape the free wall space.
Während des Verblasens wird die Schaumschicht in bestimmten Zeitabschnitten oder fortlaufend. erneuert. Dazu kann der stabile Schaum in mehreren Mischungsstufen in einem Luftschaumrohr bekannter Ausführung erzeugt und auf die Bergeböschung gespritzt werden.During the blowing process, the foam layer increases in certain periods of time or continuously. renewed. The stable foam can be used in several Mixing stages generated in an air foam tube of known design and on the Mountain embankment are sprayed.
Bei Verwendung von Versatzbergen, die besonders zum Abrieb neigen und die Bildung von Feinststäuben begünstigen, kann es vorteilhaft sein, dem zu verblasenden Gut in der Blasversatzmaschine oder in der Blasleitung einen stabilen Schaum zuzusetzen. Zweckmäßig wird ein solcher Schaum durch eine Düse verspritzt, die in die Blasversatzmaschine bzw. die Blasversatzleitun.g hineinragt. In wirkungsvoller `@Teise wird das Einspritzen des Schaumes an den Stellen in der Blasversatzleitung, wie in der Nähe der Krümmer, erfolgen, wo das Blasversatzgut stark durchwirbelt wird, Die groben und feinen Teilchen des B.lasversatzgutes werden dadurch in eine Schaumwand oder -masse eingebettet, die auf Grund ihrer hohen Stabilität der Bläschen die Fei.nststaubteilchen festhält. Das Verfahren kann derart durchgeführt werden, daß die schaumerzeugende, Flüssigkeit in geringer Menge, z. B. tropfenweise. der Blasversatzluft zugesetzt wird. Eine zusätzliche Düse für die schaumerzeugende Flüssigkeit ist überflüssig, wenn diese Zugabe in der Preß-luftdüse an der Blasversatzmaschine erfolgt.When using offset mountains that are particularly prone to abrasion and promote the formation of fine dust, it can be advantageous to do so blown material in the blow molding machine or in the blow line a stable Add foam. Such a foam is expediently sprayed through a nozzle, which protrudes into the Blasversatzmaschine or the Blasversatzleitun.g. In more effective The injection of the foam at the points in the blow-off line is sometimes as in the vicinity of the bends, where the blown packing material swirls through strongly The coarse and fine particles of the B. glass spillage are thereby converted into a Foam wall or mass embedded, which due to their high stability of the bubbles holds the particulate matter. The procedure can be carried out in such a way that that the foam-generating liquid in a small amount, e.g. B. drop by drop. the Blast air is added. An additional nozzle for the foam-generating liquid is superfluous if this addition is made in the press air nozzle on the blow molding machine he follows.
Die den Schaum erzeugende Flüssigkeit muß ein großes Sch:äumvermögen haben; eine Benetz_ungsfähigkeit ist nicht erforderlich; sie ist sogar unerwünscht, da die bisher bekannten Mittel guten Benetzungsvermögens ein geringes Schäumvermögen aufweisen und damit auch die Stabilität der Schaumbläschen herabsetzen.The liquid producing the foam must have a high foaming power to have; wetting ability is not required; it is even undesirable since the previously known agents with good wetting properties have low foaming properties and thus also reduce the stability of the foam bubbles.
Als schaumerzeugende Flüssigkeiten finden beispielsweise Flüssigkeiten Anwendung, die zum Feuerlöschen einen stabilen Schaum erzeugen. Es kommen aber nur so-leihe, Feuerlöschschäume in Frage, die keine gesundheitlichen Schädigungen herbeiführen. Zur Herstellung solcher Schäume- können Verfahren Anwendung finden, wie sie auch in der Feuerlöschtechnik benutzt werden, z. B. die Verkleinerungsverfahren oder die Vergrößerungsverfahren.Liquids, for example, are used as foam-generating liquids Application that produce a stable foam for extinguishing a fire. But only come so-leihe, fire-fighting foams in question that do not cause any damage to health. For the production of such foams, processes can be used like them be used in fire extinguishing technology, e.g. B. the reduction method or the enlargement method.
Neben diesen künstlichen Schaumflüssigkeiten sind insbesondere Eiweiß-. Stärkeabbauprodukte, Pektine und Seifen zu nennen. die Polyederschäume bilden und eine besonders große Beständigkeit besitzen. Das als Trägerflüssigkeit im Bergbau ausreichend zur Verfügung stehende N@'asser wird mit den genannten Schaumbildnern vermischt, und dieser Mischung wird dann Preßluft zugegeben. Die sich bildendenPolyederschäume haben eine große Beständigkeit, wenn das Wasser gleichzeitig mit Tonteilchen oder anderen Bestandteilen verunreinigt ist, die Strukturviskosität oder Thixotropie bedingen.In addition to these artificial foam liquids, there are especially protein. To mention starch breakdown products, pectins and soaps. the polyhedron foams form and have a particularly high resistance. As a carrier fluid in mining Sufficiently available water is used with the foaming agents mentioned mixed, and this mixture is then added compressed air. The formed polyhedron foams have great resistance when the water is simultaneously with clay particles or other constituents is contaminated, the intrinsic viscosity or thixotropy condition.
Im Gegensatz zu den bisher verwendeten Benetzungs,flüssigkeiten haben die Tröpfchen der genannten Schaumflüssigkeiten eine hohe Oberflächenspannung. Hierdurch bilden sich stabile Bläschen, die, in ihrer Gesamtheit als Sperrmauer wirkend, die Feinststäube festhalten. Der Schaum vermindert zusätzlich in der Blasleitung die Reibung. Damit werden der Verschleiß der Rohre und der Rohrwiderstand beim Fördern des Gutes in günstiger Weise herabgesetzt.In contrast to the previously used wetting agents, liquids have the droplets of the foam liquids mentioned have a high surface tension. Through this stable vesicles are formed, which, acting in their entirety as a barrier, the Hold fine dust. The foam also reduces the in the blow line Friction. This reduces the wear on the pipes and the pipe resistance during conveying of the good is reduced in a favorable manner.
Dieses Verfahren ist geeignet, die schädlichen Feinststaubteilchen in der Größenordnung der sogenannten lungengängigen Stäube (0 bis 5 1o so festzuhalten, daß sie nicht von dem Wetterstrom aufgenommen werden.This method is suitable for removing harmful fine dust particles in the order of magnitude of the so-called respirable dusts (0 to 5 1o to be retained, that they are not absorbed by the current of the weather.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht weiterhin darin, daß durch die Bindung des beim `'erblasen sonst entstehenden Staubes die i.ni gleichen Streb tätigen Bergleute, welche die Kohle hauen oder die Gewinnungsmaschinen bedienen, nicht mehr b,-hindert werden. Damit entfällt die Notwendigkeit, neben der Kohlegewinnungsschicht eine besondere Blasversatzschicht einzulegen. Das neue Verfahren gestattet es somit, den Versatz einzubringen. ohne dabei die Kohlegewinnung unterbrechen zu müssen. Während des Blasversatzes können weiterhin die Strebausbauinittel gesetzt und gegebenenfalls die Fördermittel umgelegt werden. Damit ist die 1,löglichkeit geschaffen, einen stetigen Kohleabbau durchzuführen, was für das Verhalten des Hangeiid-en von wesentlicher Bedeutung sein kann.There is a major advantage of the method according to the invention furthermore, that through the binding of the dust that otherwise arises when the blow is blown the miners who cut the coal or the mining machines work in the same direction serve, no longer b, -hindered. This eliminates the need to next insert a special blown backfill layer into the coal extraction layer. The new The method thus allows the offset to be introduced. without doing the coal extraction having to interrupt. The longwall construction funds can continue to be used during the blow-off and, if necessary, the funds are allocated. This is the 1st possibility created to carry out a steady coal mining, what for the behavior of the Hangeiid-en can be essential.
Die Durchführung des Verfahrens soll an Hand der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt in schematischer Darstellung Abb. 1 einen Längsschnitt durch den versatzseitigen Teil eines Strebes mit Blasleitung und Luftschaumrohr und Abb. 2 eine Draufsicht auf ein Streb mit Kopf- und Grundstrecke in verkleinerter Darstellung.The implementation of the process should be explained with reference to the drawing will. It shows a schematic representation of Fig. 1, a longitudinal section through the offset-side part of a strut with blow line and air foam pipe and Fig. 2 a plan view of a longwall face with head and base section in a reduced representation.
Nlit 10 ist das Liegende, mit 11 das Hangende, finit 12 das Versatzfeld und mit 13 der Kohlenstoß bezeichnet. Die aus der Kopfstrecke 14 kommende Blasversatzleitung 16 liegt unter dem Hangenden des zu versetzenden Strebteiles, der sich streifenartig zwischen denn Versatzdraht 17 des Versatzfeldes 12 und dem bereits teilweise aufgestellten Versatzdraht 18 erstreckt. Die Blasleitung mündet in einem Abstand von etwa 6 bis 8 m vor der Bergeböschung 15, die unter einem Böschungswinkel a von dem bereits in dem der Grundstrecke 19 benachbarten Strebteil eingebrachten Versatz gebildet wird. Unterhalb der Blasleitung befindet sich das Luftscbaum:rohr 22, aus dem ständig oder in bestimmten Zeitabschnitten Schaum auf die Bergeböschung gespritzt wird, der in dern Luftschaumrohr in zwei Mischungsstufen erzeugt worden ist. In der ersten 1-Iischungsstufe werden dem Nasser 1 bis 5°!o Schaummittel zugesetzt; in der zweiten Mischungsstufe wird das erhaltene Gemisch mit Luft durchwirbelt. Die- Menge des aufzuspritzenden Schaumes wird so dosiert, daß auf der Bergeböschung 15 ständig eine Schicht 20 stabiler Schaumbläschen aufliegt, die dicker ist als die größte Stiickgröße des zu verblasenden Versatzgutes.Nlit 10 is the horizontal, with 11 the hanging wall, finite 12 the offset field and with 13 denotes the coal face. The blow line coming from the head section 14 16 lies under the hanging wall of the longwall part to be relocated, which is strip-like between the offset wire 17 of the offset field 12 and the already partially erected Offset wire 18 extends. The blow line opens at a distance of about 6 to 8 m in front of the mountain embankment 15, which is at an angle of repose a of the already formed in the offset introduced into the strut part adjacent to the base section 19 will. Below the blow line is the air tree: pipe 22, from which constantly or foam is sprayed onto the mountain slope at certain time intervals, which has been produced in the air foam tube in two mixing stages. In the first In the first mixing stage, 1 to 5% foaming agent is added to the water; in the second In the mixing stage, the mixture obtained is swirled through with air. The amount of Foam to be sprayed on is dosed so that on the mountain slope 15 constantly a layer 20 of stable foam bubbles rests on it, which is thicker than the largest Piece size of the material to be blown.
Die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung gibt die Möglichkeit. daß neben der Kohlegewinnung der Versatz ohne Bildung gesundheitsschädlicher Feinststäube,eingebracht werden kann und dadurch eine nicht unerhebliche Quelle der Silikoseverwrsachung ausgeschaltet wird. Es kann damit die Grundlage geschaffen werden, den Abbaurhythmus auf eine Schicht zusammenzudrängen, wodurch wiederum die Druckwirkung des Gebirges für die Kohlegewinnung in günstiger Weise ausgenutzt werden kann. Das Verfahren gestattet es außerdem, wieder zu einem normalen Durchmesser der Blasversatzrohre von 100 bis 150 min zurückzukehren, nachdem man in der letzten Zeit den Blasversatzrohren größeren Durchmessers den Vorzug geben mußte, um einer staubbildenden Zerkleinerung des Versatzgutes vorzubeugen.The application of the method according to the invention gives the possibility. that in addition to coal production, the backfill was introduced without the formation of fine dusts that are harmful to health can become and thereby a not inconsiderable source of silicosis causation is turned off. The basis can thus be created, the breakdown rhythm to push them together on a layer, which in turn reduces the pressure of the mountains can be used for coal production in a favorable manner. The procedure It also allows the blow pipes to return to their normal diameter to return from 100 to 150 min after using the blowpipes lately larger diameter had to give preference to a dust-forming comminution to prevent the backfill.
Claims (6)
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