DE1208718B - Anordnung zum Abbremsen des Hochquellens der Sohle von Grubenstrecken - Google Patents

Description

• Anordnung zum Abbremsen des Hochquellens der Sohle von Grubenstrecken

  Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ab-

  bremset des Hochquellens der Sohle von Gruben-

  strecken.

  Das Quellen der Streckensohle ist eine für die

  Aufrechterhaltung des Ouerschnhts der Strecke sehr

  lästige Erscheinung, weil es ein Nachreißen der

  Sohle in je nach der Quellneigung des Gesteins zu

  bemessenden im Vergleich zu der Standdauer der

  Strecke kurzen Abständen erfordert. Dieses Nach-

  reißen stellt, auch wenn es nicht von Hand, sondern

  mittels maschineller Senkvorrichtungen erfolgt, eine

  sehr aufwendige und entsprechend teure Arbeit dar

  und ist mit dem weiteren Nachteil verbunden, daß

  während der Durchführung dieser Arbeit die Strecke

  für die Förderung ausfällt.

  Das Ouellverhalten des Gebirges wird ferner mit

  zunehmender Teufe immer urgünstiger, so daß die

  er%;-äliiit,ti Nachteile wegen des fortschreitenden

  Vordringens des Bergbaues in größere Teufen sieh

  immer stärker auswir'Y-en. Für die im Zusammen-

  han,- mit der Aufrechterhaltung des Strecli,-enquer-

  sciinitts durchzuführender. Arbeiten ist besonders

  un,zünstig außerdem die daß in der Regel

  das Quellverhalten der Sohle über die Länge einer

  Strecke nicht gleichmäßig ist, vielmehr Bereiche mit

  unterschiedlicher Quellfähigkeit der Sohle vorhan-

  den sind. #,;cbei dann die vielleicht nur kurzen Be-

  reiche. in deren ein

  Hochquellen der

  Solle c-j-ol,-t. dazu z:#-itiaan. die mit der vorüber-

  `.-:liend;:a Still;.gun` der ?anzet-# Strecke verbundenen

  Nachrcißarb;iten durchzuführen.

  Trotzdem mußten diese Nachteile bisher in Kauf

  @yc;iinimon ,:erden, well sie allenfalls dadurch be-

  k@i_nlift «erdet. konnten, daß man zum vollkommen

  eschlos..enenin`aus Pin` a usiüa'er iüa iloe r#ir.`,# r -ir.`,a, der, abgesehen

  :-o :i der. außerordentlich hohen Kosten, aber @wiedet.

  aridere Nachteil--, iti@beOIider@ dzti hat, daß die fort-

  laufende @eren@@taig des @treC'i@iiquerS@lnttt@ durch

  das Ineinat,de:scli:ebeti der Ringsegmente im Zuge

  der Dt-ttchattflishtne irreparabel -ist, es sei denn, es

  erfolgt ein ;vollkommener Ncuausbau der zunächst

  auf ihren ganzen Unifang nachzureißenden Strecke,

  was an Arbeitsaufwand und Kosten nahezu dem

  Auffahren einer völlig neuer. Strecke gleichkommt.

  Diese Nachteile sind auch bei einem bekannten Vor-

  schlage mit ähnlicher Zielsetzung, gemäß welchem

  an den Stempeln bzw. Stoßsegmenten eines Ausbau-

  rahmens ein diesen zu einem geschlossenen Körper

  vervollständigender, über die Sohle der Strecke ver-

  laufender Träger gleitbar befestigt ist, vorhanden,

  wobei sieh jedoch noch der zusätzliche Nachteil er-

  gibt, daß sich beim Verschieben dieses Trägers

  gegenüber den Ausbauelementen, deren freie Enden gewissermaßen in das Liegende spießen. Eine steuerbare Beeinflussung des Liegenden einer Streckensohle erfolgt hierbei nicht.
• Durch die Erfindung wird die Möglichkeit geschaffen, das Hochquellen der Sohle von Grubenstrecken zum wenigsten in erheblichem Grad-- zu verzögern, unter Umständen volll--ommen zu verhindern= und durch entsprechende Steuerung der hierfür Cremäß der Erfindung angewendeten Maßnahmen die Zeitabstände, in denen allenfalls noch ein Nachreißen der Streckensohle erforderlich ist, einmal auf die Standdauer der Strecke abzustellen, zum anderer diese Maßnahmen in Abhängigkeit von dem Quellverhalten der Sohle in den verschiedenen BereicLer einer Strecke einzustellen und damit über die Strec?-enlänge ein gleichmäßiges Ouellver halten zu erzielest. Das :wird gemäß dem Grundgedanken de_-Erfänduna dadurch erreicht, daß an den Stoßsegmenten bzw. Stoßstempeln von Ausbaurahmen. in deren Fußbereichen Solill,lapl3en angelenkt sind. die sich nur über einen Teil der Streckenbreite erstrecken, und üb--r Spreizelemente, welche sieh ihrerseits an den Stoßelemptiter_ bzv-;. Stempeln abstützen. einen Druck auf die Streckensohle ausüben.
• Vorzugsweise werden die den Druck auf die Streckepsohle gegebenenfalls unter Zvvischenschaltung von Verzug ausübenden, an Teilen des Ausbaus in dieser Weise abgestützten Elemente großflächig ausgebildet oder wenigstens in verhältnismäßig geringen Abständen angeordnet. Die Einstellung des Diuckes und der Drucknachgiebigkeit der Sohlkappen erfolgt z. B. dadurch, daß die sie gegen den Ausbau abstützenden Spreizelemente als hydraulische Druckzylinder, gegebenenfalls auch nach dem Prinzip der Reibungsstempel, dann durch eine geeignete Setzvorrichtung gesetzt, ausgebildet sind.
• Die drucknachgiebige Abspreizvorrichtung, z. B. der hydraulische Druckzylinder, über welchen die Sohlkappe an das zugeordnete Stoßsegment des Rahmens od. dgl. angeschlossen ist, ist an einer wählbaren Stelle der Längserstreckung dieser Sohlkappe gelenkig an sie angeschlossen, ebenso wie selbstveraändlich auch der Anschluß des oberen Endes des Spreizelementes an einem höher liegenden Punkt des Stoßsegmentes unter gelenkiger Verbindung erfolgen muß.
• Auch dieser Anschluß des Spreizelementes an das Stoßsegment des Ausbaurahmens erfolgt vorzugsweise an einer je nach den Umständen zu wählenden Stelle desselben über einen längs des Stoßsegmentes verschieblichen und durch eine verstellbare, im unteren Bereich des Stoßsegmentes an dieses angeschlossene Haltevorrichtung in einer vorgewählten Stellung gesicherten Körper. Es wird auf diese Weise unter Vermeidung einer Schwächung des Stoßsegmentes durch in ihm anzubringende Bohrungen die Angriffsstelle der nach oben gerichteten Beanspruchung in den Bodenbereich des Stoßsegmentprofils verlegt.
• Die Sohlkappen sind in der Nähe ihrer Anlenkstelle in den Stoßstempel vorzugsweise derart abgeknöpft, daß in hochgeklappter Lage der Sohlkappe wenigstens der untere Bereich derselben im wesentlichen aus dem lichten Querschnitt des Ausbaurahmens od. dgl. verschwindet.
• Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung werden die Sohlkappen in dem die Streckensohle bildenden Gesteinskörper mittels eines ihren äußeren Endbereich durchdringenden, sich in diesen Gesteinskörper erstreckenden Dorns od. dgl. verankert und derart ihre Verschiebung nach dem Streckeninneren hin und ein Hereinschieben der Stoßsegmente des Rahmens, an denen sie abgestützt sind, verhindert.
• Dieser Dorn kann als in einem ihn aufnehmenden Bohrloch gesicherter Anker ausgebildet sein.
• In der Abbildung ist - lediglich als Beispiel -eine Ausführungsform einer zur Durchführung des neuen Verfahrens geeigneten Anordnung im Schnitt quer zur Streckenachse dargestellt.
• Die Abbildung zeigt einen an sich normalen, aus in bekannter Weise drucknachgiebig aneinander angeschlossenen Stoßsegmenten a', d` und Firstsegmenten b', b" bestehenden Streckenausbaurahmen. In den Fußbereichen der Stoßsegmente ä, ä' sind an diese die erfindungsgemäßen Sohlkappen c', c" angelenkt, die auf ihre Länge verteilt beispielsweise eine Mehrzahl von durch Bohrungen d derselben gebildete Möglichkeiten zur Anlenkung eines längsverschieblichen Spreizstempels e, der vorzugsweise ein hydraulischer, gegebenenfalls auch ein Reibungsstempel sein kann, bieten. Jeder dieser Spreizstempel stützt sich an einem längs des zugeordneten der Stoßsegmente ä bzw. ä ` verschieblichen Körper f, und zwar an einer Schrägfläche dieses Körpers ab. Der Körper f wird gemäß dem Ausführungsbeispiel in seiner Lage durch eine längenverstellbare Kette g gehalten, die im unteren Bereich des Stoßsegments bei h an diesem befestigt ist. Gegebenenfalls könnte dieser Widerlagerkörper auch unmittelbar an dem Stoßsegment, und zwar verstellbar befestigt sein. Die erstbeschriebene Anordnung macht andererseits aber keine besonderen weiteren Maßnahmen an dem Stoßstempel erforderlich. Es braucht lediglich die Möglichkeit zur Anlenkung der Sohlkappe c' bzw. c" und zur Befestigung der Kette g od. dgl. geschaffen zu werden. Die Kette g kann auch an dem gleichen Bolzen angeschlagen sein, um welchen die Sohlkappe c', c" verschwenkbar ist.
• Die Sohlkappen sind gemäß dem Ausführungsbeispiel nach unten abgeknöpft und in Richtung nach der Streckenmitte. zu nach unten gebogen. Diese Abweichung nach unten zur Strecke hin ist deshalb wichtig, weil sich dann in der Schlußphase des Quellvorgangs -- in der Abbildung ist links die Anfangsphase und rechts die Schlußphase veranschaulicht - keine Kuppe bildet.
• In der Anfangsphase läßt sich die Rinne, die bei dieser Ausbildung der Sohlkappe zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Sohlkappen gebildet ist, leicht durch Kohlenklein od. dgl. ausfüllen.
• Der Spreizstempel e wird an einer zweckentsprechend zu wählenden Stelle der Sohlkappe an diese angelenkt. Falls er keinen zu großen Druck auf die Sohlkappe übertragen soll, kann die Anlenkstelle näher an ihren Schwenkpunkt verlegt werden, als große Drücke aufgenommen wenden sollen, und die lästige Einengung des freien Streckenquerschnitts durch den Spreizstempel gemildert werden.
• Mit i ist der an dem nach der Streckenmitte zu gerichteten Ende der Sohlkappe angeordnete, diese durchdringende und sich in das Gebirge erstreckende Dorn bezeichnet, der wie oben bereits erläutert wurde, auch zu einem im Gebirge verankerten Anker gestaltet sein kann und der ein Wandern der Stoßsegmente in den Streckeninnenraum verhindert, andererseits auch die Wirkung des Spreizstempels unterstützt. Im Falle der erwähnten Ausbildung des Dorns als Anker wäre es sogar denkbar, auf den Spreizstempel e und die zugehörenden Teile zu verzichten. Das wird insbesondere dann in Frage kommen, wenn nach einem erstmaligen Nachreißen der Strecke, sobald der Wirkungsbereich der beschriebenen Vorrichtung erschöpft ist, nunmehr erneut das Gestein, welches die Streckensohle bildet, gegen Hochquellen gesichert werden soll. In diesem Falle muß sich natürlich, dem Prinzip des Ankerausbaus entsprechend, der Anker bis in nicht oder wenig dem Quellbestreben -unterliegende Gebirgsschichten erstrecken.
• Die Wirkungsweise des neuen Verfahrens und der zu seiner Durchführung dienenden Einrichtungen ist hiernach ohne weiteres verständlich. Die Spreizstempel werden auf eine Nennlast von vorbestimmter - je nach den Verhältnissen des Einzelfalls zu bemessender Höhe - eingestellt und pressen die Sohlkappen bzw. den unter ihnen angeordneten Verzug auf die Streckensohle auf, bis der durch das Quellen der Sohle erzeugte Druck die Drucknachgiebigkeitsgrenze der Spreizstempel übersteigt, die dann, wie das bei jedem drucknachgiebigen Stempel der Fall ist, jeweils nachgeben werden, bis der Ausgleich erfolgt ist. Ebenso ist es ersichtlich, daß der Spreizstempel eine Komponente des auf den Ausbaurahmen wirkenden Hangenddruckes übernimmt und gleichzeitig auch ein Hereinwandern der Stoßstempel in den freien Streckenbau, ebenso wie auch ein Durchbiegen des Stoßstempels verhindert.
• Wenn anschließend an die Endphase die Streckensohle nachgerissen werden muß, so wird die Kappe wie in der Abbildung rechts gestrichelt dargestellt, nach Entfernung des Spreizstempels hochgeschwenkt und in geeigneter Weise am Stoßsegment gesichert, wobei ihre Abkröpfung nach unten von Vorteil ist, weil dann in ciem abgekröpfter_ Bereich der freie Streckenquerschnitt praktisch nicht eingeengt wird.
• Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und die in den Abbildungen dargestellte Ausführungsform beschränkt, sor-dern ihr An Wendungsbereich erstreckt sich grundsätzlich auf alle die Fälle, bei welchen ein Teil des Streckenumfanges gegen Auswandern gesichert "verden soll.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Anordnung zum Abbremsen des Hochquellens der Sohle von Grubenstrecken, ge- kennzeichnet durch an der. Stoßsegmenten bzw. Stoßtempeln von Ausbaurahmen in deren Fußbereichen angelenkte, über Spreizelemente einen Druck auf die Streckensohle ausübende, sich nur über einen Teil der Streckenbreite erstrechende Sohlkappen. ?. :ano_dnuna nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohlkappen großflächige Auflageflächen aufweisen. 3. Anordnung nach den Anspriichen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den auf der Streckensohle angeordneten Sohlkappen und den Stoßstempeln der Ausbaurahmen angeordneten Spreizelemente hydraulische Druckzylinder oder nach dem Prinzip der Reibungsstempel -ausgebildete zweiteilige ausfahrbare Stützelemente sind. -t. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lär_ge der vorzugsweise an einander gegenüberliegenden Stoßsegmenten bzw. Stempeln eines Ausbaurahmens angelenkten Sohlkappen größenordnungsmäßig wenigstens ein Drittel der Streckensohlenbreite beträgt. 5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis -t, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohlkappen in der Nähe ihrer Anlenkstelle an den Stoßstempel derart abgeknöpft sind, daß der abgeknöpfte Teil in vollkommen hochgeklappter Stellung der Sohlkappe im wesentlichen aus dem lichten Querschnitt des Ausbaurahmens verschwindet. 6. Anordnung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gelcennzeichnet, daß die Sohlkappen mittels eines ihren äußeren Endbereich durchdringenden, in das Gestein der Streckensohle erstrekkenden Doms od. dgl. in dem Gesteinskörper verankert sind und derart die Stoßsegrnente gegen Relativverschiebungen nach dem Streckeninnern zu abstützen. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn als in einem ihn aufnehmenden Bohrloch gesicherter Anker ausgebildet ist, wobei gegebenenfalls die Spreize in Fortfall kommt. B. Anordnung nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohlkappen zur Streckenmitte hin leicht nach unten geneigt oder Qebogen sind. ~ 9. Anordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von wahlweise zrr verwendenden Anlenkstellen für die Sohlkappe in dem unteren Bereich des Stoßstempels. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 965 845.