DE1085482B

DE1085482B - Vorrichtung zum Abscheiden und Foerdern von Kohle im Schacht unter Verwendung von Schwerefluessigkeit

Info

Publication number: DE1085482B
Application number: DEO4047A
Authority: DE
Inventors: Hirosaburo Osawa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-10-18
Filing date: 1954-12-31
Publication date: 1960-07-21

Description

Vorrichtung zum Abscheiden und Fördern von Kohle im Schacht unter Verwendung von Schwereflüssigkeit Zur Zeit wird die in der Grube gewonnene Kohle vorwiegend so, wie sie abgebaut wird, zum Förderschacht geführt und mittels Aufzügen gefördert. Diese mechanisch betriebenen Fördereinrichtungen sind, abgesehen von anderen Nachteilen, in Herstellung und. Unterhaltung sehr kostspielig. Es wurde bereits vorgeschlagen, die Kohleförderung mittels einer, den Schacht füllenden Flüssigkeit unter Ausnutzung des Auftriebs zu bewerkstelligen. Hierzu wird eine Schwereflüssigkeit , verwendet, :deren spezifisches Gewicht so gewählt ist, daß die Reinkohle durch ihren Auftrieb nach oben steigt, während das taube Gestein vor der eigentlichen Förderung in einem unter dem Schacht liegenden und durch einfache Schieber direkt mit dem Schacht in Verbindung stehenden Kohleabscheider nach unten sinkt und von der Sohle des Abscheiders abgezogen wird. Der daraus folgende Betrieb des Schachtes und des Kohleabscheiders mit der gleichen Schwereflüssigkeit bewirkt, daß das spezifische Gewicht der zugleich für Trennung und Förderung verwendeten Schwereflüssigkeit in ganz bestimmten Grenzen gehalten werden muß, die einerseits durch das spezifische Gewicht der Reinkohle und andererseits durch das spezifische Gewicht des abzuscheidenden Gesteins festgelegt sind. Hierdurch ist die Auftriebsleistung stets beschränkt. In Fällen, wo das spezifische Gewicht der Verunreinigungen dem der Kohle nahekommt, ist der für eine brauchbare Förderung erforderliche Auftrieb nicht zu erreichen. Hinzu kommt, daß eine Säule aus ruhender Schwereflüssigkeit sich im Laufe der Zeit entmischt, so daß im unteren Teil spezifisch schwerere und im oberen Teil spezifisch leichtere Schichten vorhanden sind. Dies kann leicht dazu führen, daß dieAuftriebsleistung im oberen Teil nicht mehr für eine tatsächliche Förderung ausreicht, und somit die Kohle im Schwebezustand verbleibt.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kohleabscheider durch eine Ventilschleuse mit zwei abwechselnd arbeitenden Ventilen vom Schacht getrennt ist und mechanische Förderorgane wie Förderschnecken, zur Förderung der Reinkohle vom Kohleabscheider zu einem am Schachtboden vorgesehenen Vorraum vor der Ventilschleuse vorgesehen sind. Die Schwereflüssigkeit im Schacht kann nun ein größeres spezifisches Gewicht haben als die Schwereflüssigkeit im Kohleabscheider, da beide Flüssigkeiten durch die Schleuse voneinander getrennt sind. Zum Austragen der infolge ihrer Auftriebskraft im Schacht hochgestiegenen Kohle können am Schachteingang ein Ausräumer und eine Kohlenwaschanlage in bekannter Weise angeordnet sein. Es sei noch erwähnt, daß es bei der Förderung der Kohle mit Schwereflüssigkeit grundsätzlich nicht notwendig ist, daß der Schacht absolut gerade und senkrecht geführt ist. Er kann auch in bekannter Weise abgesetzt sein oder bis zu dem Maße schräg oder krumm verlaufen, als es das Aufsteigen der Kohle nicht hindert. Die verwendete Schwereflüssigkeit kann z. B. eine wäßrige Suspension von Ton, Eisenstein, eisenhaltiger Schlacke od. dgl. sein.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Abb. 1 ist eine Vorderansicht in teilweisem Schnitt; Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie a-a der Abb. 1; Abb.3 ist der Grundriß; Abb. 4 ist ein Schnitt nach der Linie b-b der Abb. 1; Abb.5 ist ein Längsschnitt des Ventilsystems und Abb. 6 ein Querschnitt desselben nach der Linie c-c. In der Zeichnung ist 1 der Grubenraum zum Abscheiden, der Kohle, 2 der Schacht zur Kohlenförderung. Das Unterteil des Schachtes 2 mit Betonumwandung 3 teilt sich in zwei Arme. Jeder Arm ist mit einem Ventilsystem ausgerüstet, das aus zwei senkrecht aufeinandergesetzten Ventilen4, 5 besteht. Der Schacht kann auch ohneVerzweigung ausgebildet sein, wobei dann nur ein Ventilpaar vorgesehen ist. Das Unterteil des Schachtes kann sich auch in drei oder noch mehr Arme teilen, wobei dann die entsprechende Anzahl von Ventilpaaren vorzusehen ist.
Unterhalb des Ventilsystems ist ein mit Schwereflüssigkeit gefüllter Kohleabscheider 6 senkrecht mit einer Speisevorrichtung 7 verbunden, welche das Unterteil des Ventilsystems mit abgeschiedenen Kohlen versorgt. Am Schachteingang ist ein Ausräumer 8 für das schwimmende Gut und gegebenenfalls eine Waschanlage 9 angeordnet. "-Die gewonnenen Kohlen- werden im Raum 1 gesammelt und dann durch endlose Förderbänder 10, 10 in die Kohlenkasten 11,11 gefördert. Von dort werden die Kohlen durch die am Abscheider 6 vorgesehenen Förderschnecken 12, 12 der Speisevorrichtungen 7, 7 in den Behälter 13 geführt, dabei sinkt das taube Gestein, da es spezifisch schwerer als die Flüssigkeit ist, zu Boden und wird durch das endlose Förderband 16 aus dem Behälter abgezogen. Da die Kohlen ein geringeres spezifisches Gewicht als die Flüssigkeit haben, tauchen sie unter den Abdeckplatten 14, 14 hoch und werden mittels der Förderschnecken 12,12 in die unterhalb der Ventile 5, 5 angeordneten Räume 15,15 geführt.
Die Ventile 4 und 5 sind durch das Rohrstück 17 miteinander verbunden. Jedes Ventil weist einen Außenzylinder 18, einen Innenzylinder 19 und ein Nadelventil 20 auf. Durch Betätigung der Zahnstange 21 und des Zahnrades 22 mittels des Handrades 23 kann,das Nadelventil 20 im Innenzylinder 19 auf- und abbewegt werden. In der unteren Lage schließt es -den Ventilsitz 24 ab.
Wenn man das Ventil 4 schließt und vor der Freigabe des Ventils 5 ein Absperrventil 27 des seitlichen Rohres 26 öffnet, damit der Druck der im Ventil 5 vorhandenen Schwereflüssigkeit von der Luftkammer 25 aufgenommen wird, wird der auf Ober- und Unterfläche des Nadelventils 20 wirkende Druck ausgeglichen, so daß das Ventil s nun leicht geöffnet werden kann, da Innen- und Außenseite des Innenzylinders 19 durch den schmalen Zwischenraum 28 verbunden sind. Bei Freigabe des Ventils 5 steigen die im Raum 15 liegenden Kohlen durch Ventil 5 in das Rohr 17. Nach einer bestimmten Zeit wenden .das Ventil 5 sowie das Absperrventil 27 geschlossen. Um den auf die Flächen des Nadelventils 20 im Ventil 4 wirkenden Druck auszugleichen, wird das Absperrventil 30 des seitlichen Rohres 29 geöffnet. Sodann wird das Ventil 4 geöffnet, so daß die Kohlen aus dem Rohr 17 durch das Ventil 4 in den Schacht 2 und von dort zum Schachteingang gelangen können. Darauf schließt man das Ventil 4 und das Absperrventil 30 und öffnet wieder das Absperrventil 27 und das Ventil s. Durch wiederholte Ausführung dieses Arbeitsganges wird die Kohle zum Schachteingang gefördert.
Beim Aufsteigen der Kohlen infolge Öffnung des Ventils 5 tritt Schwereflüssigkeit vom gleichen Volumen wie die Kohlen in den Raum 15 ein. Hierdurch wird eine Vermehrung der Flüssigkeitsmenge im Abscheider 6 verursacht. Der Flüssigkeitsüberschuß wird durch eine mit einem Drahtnetz versehene Leitung 32 in den an .der Seitenwand der Kasten 11 angeordneten Behälter 33 abgeleitet. Von dem Behälter 33 wird die Flüssigkeit mittels der Hochdruckpumpe 34 durch die Rohre 35, 36 nach dem Unterteil des Schachtes 2 zurückgeführt.
Wenn die Anlage außer Betrieb gesetzt ist, kann eine Fällung des in der Sch.wereflüssigkeit suspendierten Stoffes im Schacht 2 eintreten. Um dies zu vermeiden, wird immer eine kleine Menge Schwereflüssigkeit unter Druck in das Unterteil des Ventils 5 eingeführt, so daß stets eine langsame, aufsteigende Bewegung in der Flüssigkeit des Schachtes erfolgt. Die Einführung der Schwereflüssigkeit unter Druck erfolgt mittels der Hochdruckpumpe 34 durch die Rohre 35, 36, die Zweigleitungen 37, 37, die ringförmigen Rohre 38, 38 und die Leitungen 39, 39, wobei das Ventil40 geschlossen und das Venti141 geöffnet ist.
Die zum Schachteingang hochgetriebenen Kohlen treten in den Behälter 42 des Ausräumers 8 ein, von wo sie durch das endlose Förderband 43 vom Vorsprung 44 in den Behälter 45 der Waschanlage 9 geführt werden. Hier werden die an der Kohle haftenden Stäubchen von dem im Behälter 45 vorhandenen Wasser abgewaschen. Die Kohlen werden dann durch das endlose Förderband 46 zu dem Vorderende des Vorsprunges 47 gebracht und dort von dem aus Rohr 48 ausspritzenden Wasser nochmals gewaschen. Anschließend werden die so behandelten Kohlen aus der Waschanlage 9 ausgebracht.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Förderung von Kohle in einem mit Schvvereflüssigkeit gefüllten Schacht mit einem vorgeschalteten Kohleabscheider zum Befreien der Reinkohle vom tauben Gestein durch Schwereflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohleabscheider durch eine Ventilschleuse mit zwei abwechselnd arbeitenden Ventilen vom Schacht getrennt ist und mechanische Förderorgane zur Förderung der Reinkohle vom Kohleabscheider zu einem- am Schachtboden vorgesehenen Vorraum vor der Ventilschleuse vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwereflüssigkeit im Schacht ein größeres spezifisches Gewicht hat als die Schwereflüssigkeit-im Kohleabscheider.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ventilpaare (5,4) in paralleler Anordnung mit je einer Förderschnecke (12) und einem Vorraum (15) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pumpwerk (34) zur Rückspeisung unter Druck der aus dem Ventilsystem in den Abscheider ausgetretenen Schwereflüssigkeit in den Schacht über den Ventilpaaren (5,4) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Pumpwerk (34) gespeiste Rückleitung (38, 39) für die Schwereflüssigkeit, die in den Unterteil des Ventiles (5) führt, vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Ventile (5, 4) eine Druckausgleichseinrichtung, wie Luftkammer (25) oder Ürberströmleitung (29), zur Erleichterung der Betätigung der Ventil-Absperrorgane zugeordnet ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (5, 4) aus konzentrischen Rohrstücken (18,19) mit einem im Zentrum gelagerten Absperrorgan (20) für den Ventileintritt sowie beiderseits zum Anschluß an den Förderschacht bzw. Vor- und Zwischenkammern (15 bzw. 17) sich kegelförmig verjüngenden Verbindungsstutzen bestehen. B. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß unmittelbar auf den Schachteingang ein Ausräumer (8) aufgesetzt und an diesen eine Waschanlage (9) für die geförderte Kohle angeschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 745 604.