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Wandernder Strebausbau für den maschinellen Abbau in steiler Lagerung
Die Erfindung bezieht sich auf den wandernden Strebausbau für den maschinellen Abbau,
insbesondere von Flözen von geringerer und mittlerer Mächtigkeit in der steilen
Lagerung, unter Stellung des Strebstoßes im Einfallen, mit hydraulischen, selbsttätig
in streichender Richtung gerückten Ausbaurahmen.
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Sie schafft einen wandernden Strebausbau, der in besonders einfacher,
technisch vorteilhafter und betriebssicherer Weise die Aufgabe löst, unter den beengten
Verhältnissen, die in Flözen von geringer Mächtigkeit vorliegen, einen durchgehenden
Fahrschacht offenzuhalten, ohne daß hierfür, wie z. B. im Fall der Verwendung der
für diesen Zweck bereits vorgeschlagenen Fahrschachtkästen, die mit dem Ausbau gerückt
werden, ein Mehraufwand an Ausbauelementen erforderlich ist.
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Der wandernde Strebausbau gemäß der Erfindung ist demgegenüber dadurch
gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgenden Ausbaurahmen um das Maß der Rückweite
abwechselnd verschiedene Länge haben und unter Verbindung der im Einfallen aufeinanderfolgenden
Rahmen durch an dem versatzseitigen Stempel des unteren und dem kohlenstoßseitigen
Stempel des oberen Rahmens angreifende Rückzylinder sowie kohlenstoßseitig wie versatzseitig
durch Wandelemente von größerer Breite, als dem Abstand der Rahmen voneinander entspricht,
abwechselnd einmal die kurzen und zum anderen die langen Rahmen in Streichrichtung
gerückt werden, wobei die im Einfallen aufeinanderfolgenden Wandelemente abwechselnd
an dem einen Stoß glatt durchgehende Wände bilden und an dem anderen Stoß um das
sich aus der verschiedenen Länge der abwechselnden Rahmen ergebende Maß ausgeknickt
sind.
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Es ist offensichtlich, daß ein solcher wandernder Strebausbau mit
zwischen den kohlenstoßseitigen Stempeln einerseits und den versatzseitigen Stempeln
andererseits der aufeinanderfolgenden Rahmen angeordneten, diese verbindende und
durchgehende Wände bildenden Wandelementen nichts mit der an sich bekannten Maßnahme
zu tun hat, bei einem wandernden Strebausbau für die steile Lagerung mit aufeinanderfolgend
gerückten hydraulischen Rahmen an den versatzseitigen Rahmenstempeln eine durchgehende,
den Bergeversatz abkleidende Matte anzubringen.
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Die beiden Rahmen jeder Einheit des wandernden Ausbaus gemäß der Erfindung
sind durch ein das Hangende abdeckendes, in sich verformbares Schutzgitter, das
die Verschwenkbewegung mitmacht, miteinander verbunden. Die kohlenstoßseitig gebildete
glatte Wand dient der Führung der Gewinnungsmaschine.
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Die versatzseitig gebildete Wand stützt in ihrer ausgeknickten Stellung
den Versatz in sehr vorteilhafter Weise unter Aufteilung der seitlichen Druckbeanspruchungen
ab. Durch die glatte Ausbildung der Versatzwand oberhalb ihres zu rückenden Bereichs,
durch den der Versatz in die durch den Rückvorgang jeweils freigelegten Bereiche
nachlaufen muß, wird dieses Nachlaufen erleichtert. Der Rückvorgang selbst wird
durch den auf die zu rückenden Wandteile wirkenden Versatzdruck unterstützt.
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Um den Abstand der Rahmen voneinander, der an sich durch die die Wände
bildenden Elemente an der jeweils glatten Seite bestimmt ist, noch zusätzlich, insbesondere
während des Rückvorganges zu sichern, werden die Rückzylinder aufeinanderfolgender
Rahmen durch gleichzeitig die Fahrten bildende Lenker miteinander verbunden.
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Die Wandelemente sind in an sich bekannter Weise in einen Hangend-
und einen Liegendteil unterteilt, die sich so weit überlappen, wie das dem Auszugsbereich
der Stempel entspricht, so daß derart eine Anpassung an die verschiedensten Flözmächtigkeiten
möglich ist.
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Das Rücken des neuen Strebausbaues so, daß sich abwechselnd an der
einen Seite die glatte und an der anderen die zickzackförmige Wand ergibt, wird
weiter unten noch im einzelnen beschrieben werden..
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Die automatische Steuerung des Rückvorganges erfolgt durch die an
der kohlenstoßseitigen Wand sowohl bei der Berg- wie bei der Talfahrt entlanglaufende
Gewinnungsmaschine, z. B. Schrämmmaschine,
entsprechend der Fortbewegung
dieser Maschine.
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Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen an Hand der Abbildungen
beschrieben.
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Abb.1 a bis 1 d veranschaulichen in Aufsicht auf den Streb vier verschiedene
Betriebszustände des neuen Ausbaues bzw. der Gewinnung; Abb. 2 a bis 2 c zeigen
in Stirnansicht und Draufsicht zwei durch ein Wandelement aneinander angeschlossene
versatzseitige Stempel aufeinanderfolgender Rahmen; Abb. 3 a bis 3 c zeigen in der
Abb. 2 a bis 2 c entsprechender Darstellung die Ausbildung und Anbringung eines
kohlenstoßseitigen Wandelements an den zugeordneten Stempeln; Abb.4 zeigt in Aufsicht
schematisch zwei Rückzylinder aufeinanderfolgender Einheiten und ihre Verbindung
durch als Fahrten ausgebildete Lenker; Abb. 5 zeigt, und zwar Abb. 5 a und 5 b in
der Draufsicht auf den Streb entsprechender Darstellung und Abb. 5 c und 5 d im
einzelnen, die Bedienung der Schalter für die automatische Steuerung der Rückvorgänge;
Abb. 6 a und 6 b zeigen in Aufsicht und Seitenansicht die Aufhängung des obersten
Rahmens des Ausbaus an einer in der Kopfstrecke verlegten Trägerschiene; Abb. 7
a bis 7 e veranschaulichen eine durch die Erfindung eröffnete Möglichkeit zur Sicherung
des Hangenden im Fall des Auslaufens von Kohle aus einem Strebabschnitt in verschiedenen
Phasen des hierbei angewandten Rückverfahrens.
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Wie aus Abb. 1 ersichtlich, besteht der neue Strebausbau aus Einheiten,
die je durch einen langen Rahmen 1 und einen um das Rückmaß bzw. das Maß des Fortschritts
der Gewinnungsmaschine bei jeder Durchfahrt derselben kürzeren Rahmen 2, und zwar
hydraulische Rahmen 2 von üblicher Ausbildung, aus je zwei Stempeln und durch sie
verbundenen Sohl-und Hangendkappen bestehend, gebildet sind. Sämtliche kohlenstoßseitigen
Stempel der Rahmen einerseits und versatzseitigen Stempel der Rahmen andererseits
sind durch Wandelemente 3 bzw. 4 aneinander angeschlossen. Das Hangende zwischen
den Rahmen ist durch mit den Hangendkappen verbundene, in sich verformbare Abdeckgitter
5, von denen in Abb.1 nur eins, mit 8 bezeichnet, gezeigt ist, gesichert.
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Jeder der Ausbaueinheiten ist ein doppeltwirkender Rückzylinder 6
von grundsätzlich üblicher Ausbildung zugeordnet, der an dem versatzseitigen Stempel
des unteren Rahmens und dem kohlenstoßseitigen Stempel des oberen Rahmens der Einheit
angelenkt ist.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist der untere Rahmen der längere und
der obere der kürzere. Diese Anordnung ergibt sich daraus, daß, um den bergpolizeilichen
Vorschriften zu genügen, der oberste Rahmen 1' des gesamten Ausbaues in noch zu
beschreibender Weise an einer in der Kopfstrecke verlegten Tragschiene angehängt
sein muß.
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In Abb.1 a ist die Ausgangsstellung für die Bergfahrt der Schrämmaschine
7 und in Abb.1 b eine mittlere Stellung während der Bergfahrt dargestellt.
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In der Ausgangsstellung fluchten sämtliche versatzseitigen Stempel
der Rahmen 1 und 2 im Einfallen miteinander, und die sie verbindenden Wandelemente
4 befinden sich demgemäß in zueinander gestrecktem- Zustand, so daß sich eine durchgehende
glatte Versatzwand im Einfallen ergibt. Die sich vom Liegenden bis zum Hangenden
erstreckenden aufeinanderfolgenden kohlenstoßseitigen Wandelemente 3 befinden sich
dagegen in der zickzackförmigen Anordnung zueinander, die sich durch die unterschiedliche
Länge der Ausbaurahmen 1 und 2 ergibt.
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Nachdem der in den Abb.1 a bis 1 d, die einen oberen Bereich des Strebes
veranschaulichen, nicht ersichtliche unterste Rahmen von Hand gerückt und hierdurch
gleichzeitig die Schrämmaschine in bekannter Weise in die durch den Stall vorbereitete
neue Stellung gebracht worden ist, beginnt die Bergfahrt der Schrämmaschine. Die
Maschine, gegebenenfalls ein an ihr angeordnetes voreilendes Anschlagorgan, betätigt,
sobald sie einen kohlenstoßseitigen Stempel eines langen Rahmens 1 passiert, in
noch im einzelnen zu beschreibender Weise einen Schalter, der sämtliche Phasen des
Rückvorganges, nämlich die Druckentlastung des dem langen Rahmen, an dem sich der
Schalter befindet, zugeordneten kurzen Rahmens 2, die Schaltung des Rückzylinders
6, d. h. das Rücken dieses Rahmens und gleichzeitig das Verschwenken der beiden
an diesen angeschlossenen Wandelemente 3 in deren zueinander gestreckte Lage und
das Wiedersetzen des Rahmens, steuert.
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Die Verschwenkung der beiden Wandelemente 3 bzw. 4 aus der zueinander
ausgerichteten in ihre zueinander gestreckte Lage und umgekehrt wird dadurch ermöglicht,
daß sie, wie aus Abb.2 und 3 im einzelnen ersichtlich ist, nur an den jeweils oberen,
8, der durch sie verbundenen Stempel 8, 8', wie. bei 9 ersichtlich, lediglich
drehbar, an den unteren dagegen, wie bei 10 ersichtlich, über ein Langloch angeschlossen
sind.
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Aus den Abb.2 und 3 ist auch die je zweiteilige Ausbildung der Wandteile
aus den sich überlappenden Teilen 3', 3" bzw. 4', 4" ersichtlich. Die außerdem gegebenenfalls
noch zu verwendenden, an sich bekannten Dichtungsmittel (Schürzen od. dgl.) sind
in den Abbildungen nicht dargestellt. Auch das das Hangende sichernde, zwischen
den Rahmen. angeordnete Drahtnetz von in sich verformbarer Ausbildung, das derart
die Bewegungen der Rahmen zueinander ohne Behinderung mitmachen kann, ist der Einfachheit
halber in diesen Abbildungen nicht gezeigt.
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Durch das Ausknicken der versatzseitigen Wandelemente 4 nach dem Kohlenstoß
zu wird ein entsprechender Raum freigegeben, in den der Versatz unmittelbar selbsttätig,
an der glatten darüber befindlichen Wand entlang, nachrutscht, wobei der Rückvorgang
in jeder Phase durch die seitliche, auf den zu rückenden Teil ausgeübte Druckkomponente
des darüber befindlichen Versatzes unterstützt wird.
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Sobald die Schrämmaschine die Kopfstrecke erreicht hat, ist kohlenstoßseitig
eine völlig glatte Wandung und versatzseitig eine durchgehende zickzackförmige Wandung
hergestellt (Abb.1 c).
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Bei der nunmehr beginnenden Talfahrt der Maschine vollzieht sich der
gesamte Vorgang in umgekehrter Reihenfolge. Die sich abwärts bewegende Schrämmaschine
betätigt wieder den Schalter am kohlenstoßseitigen Stempel jedes langen Rahmens
1.
und bewirkt dadurch von oben nach unten aufeinanderfolgend den Rückvorgang
unter Wiederverbringung der kohlenstoßseitigen Wandteile in die zickzackförmige
Anordnung zueinander unter gleichzeitiger Bildung einer glatten Wandung an der
Versatzseite,
längs deren nunmehr der Versatz in die fortlaufend durch Strecken der versatzseitigen
Wandungsteile freigegebenen Räume hineinlaufen kann.
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Aus Abb.4 sind zwei aufeinanderfolgende Rückzylinder 6', 6" und. ihre
Verbindung durch einen als Fahrte ausgebildeten Lenker 11', 11" ersichtlich. Die
Rückzylinder von an sich normaler Ausbildung sind, wie aus den Abbildungen ersichtlich,
durch einen Jochkörper verlängert, in den sich in eingefahrenem Zustand (Zylinder
6') die durchgehende Kolbenstange des Zylinders erstreckt, so daß sich in besonders
vorteilhafter Weise vollkommen gleich beaufschlagte Ringflächen auf den beiden Seiten
des Kolbens ergeben. Die Verlängerung der Rückzylinder gemäß dem Ausführungsbeispiel
durch einen Jochkörper erfolgt, um hierdurch einen für den Lenker zweckmäßigen Befestigungspunkt
zu schaffen. Dieser Lenker, dessen Hauptaufgabe die Sicherung des Abstandes der
aufeinanderfolgenden Rahmen im Einfallen während des Rückvorganges ist, muß nämlich
an einer genau definierten Stelle der Rückzylinder angelenkt sein, und zwar, wie
sich auf Grund rechnerischer Überlegungen ergeben hat, an einer Stelle, die etwa
durch die Mitte des Jochkörpers bestimmt ist, um zu erzielen, daß die Entfernungen
der Befestigungspunkte der aufeinanderfolgenden Zylinder, von denen in Abb.4 der
eine sich noch in der alten und der andere in der neuen Lage befindet, nach ihrer
Vorverlegung gleichbleiben. Die Bögen, die dieser Anlenkpunkt bei der Vorverlegung
der Zylinder beschreibt, sind wegen des durch die Länge des Lenkers, von z. B. 1,60
m, gegebenen Radius so flach, daß sie leicht durch entsprechendes Spiel in der Öse,
über die der Lenker an dem Joch befestigt ist, ausgeglichen werden können.
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In Abb. 5 ist die automatische Steuerung des Rückvorganges, die oben
bereits grundsätzlich beschrieben wurde, im einzelnen dargestellt. Mit 12 ist der
an jedem kohlenstoßseitigen Stempel jedes langen Rahmens angeordnete Anstoßschalter
bezeichnet, der von der vorbeifahrenden Schrämmaschine 7 oder einem ihr voreilenden
Ausleger betätigt werden kann.
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Bei der Bergfahrt (Abb. 5 a) wird dieser Schalter 12
nach oben
verschwenkt und dadurch über ein Seil der Schalter 13 aus seiner Ruhestellung
R in die Arbeitsstellung A (Abb. 5 c) bewegt. Die beiden Stempel des kurzen Rahmens
2 werden drucklos, der Rückzylinder wird beaufschlagt, und der oben schon beschriebene
Rückvorgang erfolgt. Hierbei spannt sich eine in einem Rohr 14, das an der Kohlenstoßwand
befestigt ist, untergebrachte Druckfeder 15. Sobald die Schrämmaschine den
Steueranschlag 12 wieder freigibt, drückt die Feder den Schalthebel 13' in
die Ruhestellung, und der Rahmen 2 wird wieder gesetzt.
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Die Schaltvorgänge bei der Talfahrt sind aus Abb. 5 b ersichtlich.
Durch Betätigung des Anschlaghebels 12 wird über einen Seilzug der Schalter 16 aus
der RuhestellungR in die ArbeitsstellungA gebracht.
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Die Stempel des dem Schalter zugeordneten langen Rahmens werden drucklos,
und der Rückzylinder, der hierdurch automatisch eingeschaltet wird, tritt in Tätigkeit.
Hierbei wird über ein an dem Rahmen 1 angebrachtes Seil die Zugfeder
17 gespannt, die, sobald die Maschine den Anschlaghebel 12 wieder
freigibt, den Schalter in die Ruhestellung zieht, was bewirkt, daß der Rahmen 1
wieder Druck erhält und erneut gesetzt wird. Diese Anordnung kann, indem die hydraulischen
Schalter 13 und 16 mit elektrischen Kontakten kombiniert werden, die eine zugeordnete
Lampe 18 löschen, ausgenutzt werden, um derart eine Kontrollmöglichkeit des ordnungsgemäßen
Ablaufs der Arbeitsvorgänge von der Kopfstrecke aus zu ermöglichen.
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Abb. 6 veranschaulicht in Aufsicht auf den Streb und in Ansicht in
streichender Richtung die Aufhängung des obersten Ausbaurahmens an einem in der
Kopfstrecke verlegten, sich über den freien Strebraum erstreckenden Kastenträger
19 über ihrerseits an einer Laufkatze 20, die innerhalb des. Kastenträgers läuft,
seitlich verfahrbare, je aus zwei voneinander lösbaren Teilen bestehende Aufhängeorgane
21, 22, 23.
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Die beiden äußeren dieser Aufhängeorgane 21 und 23 umgreifen die beiden
Stempel 8 und 8' des von ihnen getragenen obersten Rahmens 1, während das mittelste,
22, seinerseits in bezug auf die beiden äußeren Aufhängeorgane längs einer an der
Sohlkappe des obersten Rahmens angebrachten Schiene verschieblich ist, um während
des Umhängens der Tragorgane zwecks Vorverlegung des Rahmens nach dem Lösen der
äußeren Verbindung 23 den Rahmen in dann dessen stoßseitigem Ende genäherter Stellung
zu tragen. Wie aus Abb. 6 b ersichtlich ist, sind aus statischen Gründen die an
den Stempeln angreifenden Teile der Aufhängeorgane in zwei miteinander gelenkig
verbundene Schenkel unterteilt, von denen der eine am Fuß und der andere oberhalb
des mittleren Bereichs des zugeordneten Stempels angreift.
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Abb. 7 zeigt in ihren verschiedenen Darstellungen schematisch die
durch den neuen Ausbau gegebene Möglichkeit, im Fall eines Auslaufens von Kohle
die dann nicht unterstützte Hangendfläche schnell und einwandfrei zu sichern und
anschließend wieder zur normalen Gewinnung überzugehen.
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In Abb. 7 a ist gestrichelt der Zustand, der sich im Fall des Auslaufens
von Kohle im Kopfstreckenbereich des Strebs ergibt, dargestellt.
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Die Abbildung zeigt den ungünstigsten Fall, daß das Auslaufen der
Kohle längs des ganzen Stoßes von der Sohlstrecke bis zur Kopfstrecke fortschreitend
erfolgt ist. Dann ergibt sich durch das Verfüllen des freien Strebraumes der in
der Abbildung schraffiert dargestellte, mit ausgelaufener Kohle gefüllte Raum, während
im Bereich der Kopfstrecke der nicht schraffierte dreieckförmige Raum frei ist,
in dem das Hangende zunächst unterstützt ist.
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Um diesen Raum zu sichern, werden die Rahmen, wie in den Abb. 7 b
bis 7 e dargestellt, abweichend von der aus Abb.1 d ersichtlichen Weise so gerückt,
daß der Ausbau sich unter allmählicher Schrägstellung, in seiner Gesamtheit fortschreitend,
immer weiter in den freien Strebraum erstreckt. Um dies zu ermöglichen, wird dann
die Länge der die Einheiten, d. h. deren Rückzylinder miteinander verbindenden Lenker
vergrößert. Zu diesem Zweck ist in aus den Abbildungen nicht ersichtlicher Weise
an jedem Lenker eine zweite Einhängemöglichkeit für die Lenker in dem zweckmäßig
zu wählenden Abstand von der ersten Einhängestelle vorgesehen. In Abb. 7 b ist,
lediglich schematisch, mit 11' die normale und mit 11" die demgegenüber vergrößerte
Länge des Lenkers und die sich dann ergebende Schrägstellung desselben bezeichnet,
in der sich nach dem Rückvorgang die kohlenstoßseitige Ausbeutung der Wandelemente
in den freien Raum hinein ergibt.
Diese Abbildung zeigt gestrichelt
die Ausgangsphase, entsprechend Abb.1 c, d. h. in gestreckter Anordnung der aufeinanderfolgenden
kohlenstoßseitigen und zickzackförmigen Anordnung der versatzseitigen Wandelement,
und in vollen Linien die sich nach Verschwenken der verlängerten Lenker ergebende
Anordnung.
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Im einzelnen wird dieser Rückvorgang so eingeleitet, daß, nachdem
zunächst der an dem Träger in der Kopfstrecke angehängte Rahmen 1' in streichender
Richtung bis in die in vollen Linien dargestellte kohlenstoßnahe Stellung bewegt
worden ist, nach Umhängen der Fahrte auf die größere Lenkerlänge der nächstfolgende
lange Rahmen 1" ebenfalls in die kohlenstoßnahe Stellung und dann der zwischen den
beiden Rahmen 1' und 1" liegende kurze Rahmen 2 unter Wiederstreckung der den Rahmen
1' und 1" zugeordneten Wandabschnitte vorbewegt wird.
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Dieser Vorgang vollzieht sich von oben nach unten fortschreitend bis
zu der Stelle, an welcher der Strebraum durch ausgelaufene Kohle gefüllt, d. h.
das Hangende nicht mehr frei ist, und anschließend von dieser Stelle aus in der
umgekehrten Richtung von unten nach oben, wobei sich allmählich die aus Abb. 7 c
ersichtliche treppenartige Anordnung sowohl der Kohlenstoß- wie der Versatzwand
ergibt, die nach nunmehrigem allmählichem Abziehen der ausgelaufenen Kohle in die
Sohlstrecke unter jeweiligem Umhängen der den Rahmen zugeordneten Fahrten auf die
größere Länge nach unten bis zum Erreichen der Sohlstrecke verlängert wird.
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Anschließend wird, nachdem die ausgelaufene Kohle restlos abgezogen
ist, allmählich, von unten nach oben beginnend (vgl. Abb. 7 d und 7 e), die normale
Stellung des Stoßes wiederhergestellt, wobei dann die Fahrten wieder auf ihre normale
Länge umgehängt werden.
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Diese Rückvorgänge werden von Hand gesteuert, was ohne weiteres möglich
ist, da sich die oben bereits beschriebenen Schalter innerhalb des Fahrschachtes
in Griffnähe befinden.
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Die Befahrungsmöglichkeit des Fahrschachtes bleibt, wie ersichtlich,
auch bei ausgelaufener Kohle erhalten.