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Führung eines Kohlenhobels, insbesondere für niedrige und steil oder
halbsteil gelagerte Flöze Zusatz zum Patent-. 1174 728
Das Hauptpatent
bezieht sich auf die Führung eines Kohlenhobels, insbesondere für niedrige und/
oder steil oder halbsteil gelagerte Flöze, bei der von zwei gegeneinander versetzten
Führungselementen das eine gegen den Kohlenstoß gedrückt wird und als Auflager für
den Kohlenhobel dient, wobei dieses Führungselement eine schußweise zusammengesetzte,
über die Streblänge durchgehende, unnachgiebig an den Kohlenstoß angedrückte Schiene
ist und Schiene und Kohlenhobel derart ausgebildet sind, daß die Schiene zur Erzielung
einer konstanten Schnittvorgabe als Schnittbegrenzung dient.
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In Ausgestaltung dieses Gedankens soll nach dem Hauptpatent die Führungsschiene
an einem Stütz-"estell a befestigt sein, das bergestoßseitig Mittel zum Auffangen
des Versatzdruckes aufweist.
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Der Erfindung liegt weiterhin die überlegung zugrunde, daß ein überhängender
Versatzstoß, der von Matten oder sich überlappenden Blechen abgefangen wird, wegen
der dichten Lagerung der Versatzberge nicht mehr zurückdrückbar ist, also eine praktisch
starre Wand bildet.
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Aus weiteren betrieblichen Erfahrungen ergibt sich, daß die üblichen
Versatzmatten ungeeignet sind, sich dagegen dachziegelartig überlappende, am Hangenden
und am Liegenden mit geeigneten Dichtungen versehene Versatzschilde besser eignen.
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Bei Zunahme der Mächtigkeit der Lagerstätte und schon im Bereich von
etwa 700 bis 800 mm an aufwärts hat es sich als wünschenswert
erwiesen, den ausbaulosen, frei liegenden Raum zwischen Versatzstoß und Mineralstoß
so schmal wie möglich zu halten, d. h. nicht viel breiter als die Flözm:ächtigkeit.
Infoluedessen sollen die im Sinn des Hauptpatentes zwischen Versatz und Kohlenstoß
eingeschalteten Stützmittel möglichst kurze Konstruktionselemente sein, die in an
sich bekannter Weise auf der Kohlenstoßseite eine Führungsschiene und an der Bergestoßseite
einen Versatzschild tragen.
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Nach einem älteren, nicht zum Stand der Technik gehörenden Vorschlag
sollte sich der Versatz unmittelbar auf einem Versatzschild am Kohlenstoß, und zwar
im Bereich des Hangenden, abstützen und das Stützgestell lediglich einen etwa dreieckförmigen,
kanalartigen Freiraum am Liegenden belassen, in dem ein Teil des Hobelkörpers untergebracht
und geführt war, wobei dieser Hobel oder eine andere Gewinnungsmaschine die Kohle
vor dem Schild herausschneiden sollte. Bei diesem älteren Vorschlag besteht jedoch
der Nachteil, daß der für die Bewetterung erforderliche Querschnitt verhältnismäßig
gering ist und eine Befahrung, praktisch nicht möglich erscheint. Bei Betriebsstörungen
dürfte bei diesem Vorschlag eine Reparatur der Anlage und ein erneutes Ingangsetzen
nicht möglich sein.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, in Ausgestaltung des
Erfindungsgoedankens nach dem Hauptpatent und zur Verbesserung älterer Vorschläge
eine Lösung zu finden, wie ein Kohlenhobel an schußweise zusammengesetzten Führungsgestellen
geführt werden kann, die unmittelbar unter dem Versatzdruck unnachgiebig an den
Kohlenstoß gedrückt werden und durch den Versatzdruck dem Abbaufortschritt folgen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei einer Führung für einen Kohlenhobel
mit einem unmittelbar am Kohlenstoß anliegenden Stätzgestell dadurch, daß das Stützgestell
als tragendes Element ein schußweise zusammengesetztes, leiterartiges, etwa in Flözmitte
angeordnetes Tragelement ist, welches kohlenstoßseitig die Führungsschiene für den
Kohlenhobel und versatzseitig eine Versatzwand trägt, wobei die Schüsse des leiterartigen
Tragelementes gegenüber in Flözebene wirkenden Kräften starr, gegenüber senkrecht
dazu wirkenden Kräften jedoch flexibel ausgebildet ist.
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Durch diese Lösung ergibt sich der Vorteil, daß der beim Nachrutschen
des Versatzes über das Versatzschild auf das Stützgeräst ausgeübte Druck etwa symmetrisch
auf das etwa auf halber Höhe des Flözes angeordnete leiterartige Tragelement übertragen
wird, wobei die Führungsschiene für den Kohlenhobel an der Kohlenstoßseite ebenfalls
etwa auf halber Höhe angeordnet ist und somit die Kräfte unmittelbar linear übertragen
werden können.
Nun ergibt sich jedoch die Schwierigkeit, daß bei
auf halber Flözhöhe angeordneter Führungsschiene der für die Konstruktion des Kohlenhobels
zur Verfügung stehende Raum dann sehr gering ist, wenn diese Führungsschiene selbst
unmittelbar am Kohlenstoß anliegt. Es erschien daher zweckmäßig, den vom Versatz
ausgeübten Andruck nicht unmittelbar von dieser Führungsschiene, sondern von mit
dieser Führungsschiene verbundenen Elementen auf den Kohlenstoß zu übertragen.
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Daraus ergibt sich nach einem weiteren Merkmal der Erfindung, daß
von dem leiterartigen Tragelement bankrechte Stützen ausgehen, die längenveränderlich
sind und am Hangenden und am Liegenden angeordnete Querstützen aufweisen
' deren Verlängerungen jeweils in dem Winkel zwischen Kohlenstoß und Hangendem
und Kohlenstoß und Liegendem am Kohlenstoß anliegen, und daß das gesamte Stützgeräst
und der starre Versatzwandabschnitt so bemessen sind, daß sie Pendelbewegungen zwischen
Hangendem und Liegendem ausführen können.
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Das leiterartige, etwa in Flötzmitte angeordnete Tragelement besteht
somit aus schußweise in einer Ebene gelenkig zusammengesetzten Einzelelementen,
und die Gelenkverbindung erfolgt durch Steckbolzen od. dgl., die das Lösen der Einzelelemente
voneinander ermöglichen sollen. Dies ist erforderlich, weil der überhängend abgefangene
Versatz einen Druck ausübt, der senkrecht zum Kohlenstoß wirkt, so daß bei fortschreitendem
Abbau zwangläufig ein Abwandem der Stützelemente zur Fußstrecke hin erfolgt. Bei
fortschreitendem Abbau muß es daher möglich sein, die an der Fußstrecke aus dem
Streb in die Strecke abwandernden Einzelelemente abzubauen und an der Kopfstrecke
nachzusetzen.
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Die in Zusammenhang mit dem mannlosen Abbau steil gelagerter
Flöze gemachten Erfahrungen zeigen, daß der für die Strebausrüstung aufzuwendende
iostenanteil gewisse Grenzen nicht überschreiten darf. Alle bekannten Vorschläge,
hydraulisch wanderiide Ausbaugestelle einzusetzen oder hydraulisch rückende Wanderkästen,
die beispielsweise zusätzlich noch aufpumpbare Luftkissen aufweisen usw., stehen
in ihrem Aufwand in keinem Verhältnis zu dem erzielbaren Erfolg. Nur eine denkbar
einfache Konstruktion, die es gegebenenfalls gestattet, bei auftretenden Störungen
oder anderen ungünstigen Verhältnissen'die gesamte Einrichtung im Streb zu belassen
und mit neuem Material einen neuen Streb einzurichten, könnte das anstehende Problem
lösen, auch die reichen Vorräte der steilen Lagerung wirtschaftlich hereinzugewinnen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wurde daher auf hydraulische
Stützelemente u. dgl. Überhaupt verzichtet und von der Erkenntnis ausgegangen, daß
der geringe zwischen dem Versatz und dem Kohlenstoß verbleibende Freiraum unabgestätzt
verbleiben kann. Bei überhängendem Versatz kann damit gerechnet werden, daß die
Berge ausreichend dicht liegen und gut tragen. Es sind daher die Sprossen des leiterartigen
Tragelementes etwa rechtwinklige Rahmen, deren bankrechte Streben vorzugsweise teleskopartig
verlängerbar sind, durch Steckbolzen auf vorbestimmte Länge arretiert.
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Schon der Gedanke, die teleskopartige Verlängerung dieser Stützen
über Federelemente vorzunehmen, wurde verworfen, weil hier zusätzliche Kostenfaktoren
auftreten. Die im Verhältnis zur Flözmächtigkeit gewählte Höhe des Stützgerüstes
wird dem Strebprofil angepaßt, wobei so viel Luft gelassen wird, daß auch Strebverengungen
durchfahren werden können.
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Die zum Liegenden und Hangenden bankrechten Streben sind daher in
Richtung senkrecht zum Stoß lediglich mit kufenartigen Elementen verbunden, die
im wesentlichen dazu dienen, die vom Tragelement aufgenommenen Druckkräfte Über
tatzenartige, am Kohlenstoß anliegende Elemente auf diesen zu übertragen.
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Da die einzelnen Stützelemente in Richtung auf den Kohlenstoß starr
sind, spielt es keine Rolle, wenn der Versatzdruck nicht völlig gleichmäßig am Schild
anliegt, sondern in Einzelbereichen geringer oder überhaupt nicht vorhanden ist.
Das Stützgerüst bildet, obwohl es aus Einzelelementen zusammengesetzt ist, einen
starren Träger, der in der Lage ist, die auch in größeren Abständen auftretenden
Kräfte gleichmäßig zu übertragen. Dies ist von besonderem Vorteil, weil die geradlinige
Ausrichtung des Strebes wnst von dem ungleichmäßigen Verlauf des Versatzdruckes
oder der unterschiedlichen Kohlenhärte abhängig wäre. Die Gelenkigkeit der Stützelemente
untereinander in einer Ebene parallel zum Kohlenstoß jedoch ermöglicht es, daß das
Stützgerüst sich dem Strebverlauf ohne Schwierigkeiten anpassen kann.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein den Strebausgang
zur Fußstrecke zwischen der Versatzwand und der Sohle der Fußstrecke abdeckendes
Schrägdach vorgesehen und als Gleit- oder Rollwagen ausgebildet, der in bekannter
Weise über Zugelemente dem Abbaufortschritt folgend nachrückbar ist, derart, daß
der hinter die Versatzwand gekippte Versatz die im Rückbau angelegte Strecke ausfüllt.
Dabei muß dafür Sorge getragen werden, daß dieses Schrägdach so ausgebildet ist,
daß die Strecke nicht vor dem Schild zuläuft, weil das Schrägdach den Streckenquerschnitt
nicht ausreichend abdeckt. Hier sind entsprechende Dichtungsmittel vorzusehen. Der
Roll- oder Gleitwagen mit dem Schrägdach muß stets bewegbar bleiben und gleichzeitig
den Streckenraum unterhalb des Strebausganges für die erforderlichen Umkehren oder
Antriebe des Gewinnungsgerätes und die Bunker- und Abfördervorrichtungen für die
Kohle freihalten sowie den Ausbau der Stützelemente ermöglichen.
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Aus den vorerwähnten Merkmalen ergibt sich somit ein Verfahren zur
Gewinnung von Kohle in steil gelagerten, überkippten Kohleflözen unter Ausnutzung
des Versatzdruckes zum Nachrücken zwischen dem Versatz und dem Kohlenstoß angeordneter
unnachgiebig an diesen angedrückter Stützelemente, die als Träger des Versatzschildes
und als Träger der Führungsschiene für den Kohlenhobel dienen, dadurch, daß der
etwa in Flözmitte an der kohlenstoßseitigen, unnachgiebigen Führungsschiene eines
unter dem Versatzdruck stehenden leiterartigen Tragelementes geführte Kohlenhobel
in an sich bekannter Weise mit seinen Schneidwerkzeugen lediglich um Schnittbreite
über die am Kohlenstoß anliegenden Stätzelemente des Traggerüstes vorsteht, einen
vorbestimmten Streifen der Kohlenfront hereingewinnt und über zum Hangenden und
zum Liegenden in veränderbaren Abständen ausfahrbare Meißelgruppen die Auflagestellen
der Stützelemente hinterschneidet, wobei die Ausfahrweite dieser Schneidelemente
über den Abstand zwischen Hangendem und Liegendem
messende Gleitkufen
diesem Abstand anpaßbar ist und bei gleichzeitiger Gewinnung und Versatzeinbringung
das Stützgerüst stets unnachgiebig an den Kohlenstoß gedrückt wird und in an sich
bekannter Weise die an der Fußstrecke aus dem Strebraum in die, Strecke wandernden
Gerüstelemente abgenommen und in der Kopfstrecke angebaut werden.
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Von ausschlaggebender Bedeutung für die Durchführung des Verfahrens
ist die Beherrschung des überhängenden Versatzes, denn wenn der Versatz durch den
Schild nicht dichtend abgefangen wird, dann läuft das Fahrfeld und auch das Kohlenförderfeld
mit Versatz zu, und es kann geschehen, daß mehr Versatz als Kohle in der Fußstrecke
abgefördert werden muß.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind daher in an sich bekannter
Weise die an den Versatzwandabschnitten zum Liegenden und zum Hangenden abdichtenden
elastischen Lippen in ebenfalls bekannter Weise zum Kohlenstoß hin umgebogen, jedoch
über zusätzliche federnde und/oder längenverstellbare Stützelemente zusätzlich gehalten.
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Wenn es auch bei dem geschilderten Verfahren zunächst als Nachteil
erscheint, daß die einzelnen Stützelemente ständig an der Fußstrecke ausgebaut und
an der Kopfstrecke wieder eingebaut werden müssen, so hat sich diese Maßnahme jedoch
als entscheidender Vorteil erwiesen, weil die im Laufe des Betriebes unvermeidlichen
Beschädigungen der einzelnen Stützelemente ohnehin ein gelegentliches Auswechseln
oder Reparieren erfordern würden. Dadurch, daß aber im Laufe des Betriebes nacheinander
sämtliche Stützelemente ausgebaut werden müssen, ergibt sich hier die Gelegenheit,
eine ständige überholung und überwachung der einzelnen Stützelemente vorzunehmen.
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Die Nachführung des Versatzes geschieht in der Weise, daß die Berge
über ein Band, das über dem Antrieb in der Kopfstrecke verlegt ist, hinter die Schilde
gekippt werden. Störungen in der Bergeförderung bedingen nicht unbedingt eine Einstellung
der Kohlenförderung, da es sich gezeigt hat, daß eine Kohlengewinnung bis zu einem
gewissen Grad auch ohne Berge durch das Gewicht der Gestelle möglich ist, so daß
ein gewisses zwischenzeitliches Intervall zwischen Versatzvorgang und Kohlengewinnung
ohne Bedeutung ist. Es ist jedoch auch möglich, bei geeigneten Gebirgsverhältnissen
das Nebengestein im ausgekohlten Raum zu Bruch kommen zu lassen, so daß diese Massen
hinter dem Schild liegen und den Abbauraum sichern. Es wird dann notwendig sein,
nur einen geringen Teil der benötigten Versatzberge durch zugeführte Fremdberge
zu decken.
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Zum Stand der Technik gehören eine große Zahl von Vorschlägen, bei
denen die, Stütz- oder Ausbau.-elemente an der Kopfstrecke über Ketten oder Seile
aufgehängt sind, weil man glaubte, der Tendenz des Abwanderns zur Fußstrecke hin
entgegenwirken zu müssen. Dies bedingte naturgemäß eine sehr aufwendige und feste
Konstruktion der einzelnen Stütz- und Ausbauelemente, einen erheblichen Aufwand
an Zugmitteln- und Abspannungen, um die auftretenden Kräfte abzusetzen.
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Dieser ganze Aufwand entfällt bei der Erfindung, weil hier von der
Erkenntnis ausgegangen wird, daß man der natürlichen Bewegung der Stützelemente
nicht entgegentreten soll, sondern den Stützelementen nur solche Belastungen zumuten
soll, die unbedingt für die Durchführung des Gewinnungsverfahrens erforderlich sind.
Dies sind im wesentlichen senkrecht zum Kohlenstoß verlaufende Kräfte, die aus der
übertragung der Versatzdruckkräfte resultieren. Dazu kommen die von dem Kohlenhobel
in entgegengesetzter Richtung ausgeübten Rückdruckkräfte, die unmittelbar von dem
mittleren Tragelement auf den Versatz übertragen werden.
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Der mit Schrägdach versehene Schlitten oder Wagen in der unteren Strecke
trägt die Umlaufrolle. Da der Versatz auf dem Schrägdach aufliegt, ist eine besondere
Abspannung nicht erforderlich.
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Die Zeichnung zeigt in einem Ausführungsbeispiel mit F i
g. 1 einen Schnitt durch einen Streb, F i g. 2 eine perspektivische
Ansicht der Stützgerüste mit dem Kohlenhobel, F i g. 3 eine Seitenansicht
der Stützgerüste mit der Versatzwand, F i g. 4 eine Teilansicht des in der
Fußstrecke angeordneten Rollwagens mit einem in die Fußstrecke abwandemden Stützgerüst.
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Zwischen der oberen Strecke 16 und der Fußstrecke
11 ist der Streb so gesetzt, daß der Versatz 20 überhängend auf die Versatzwand
4 gekippt werden kann. Der Versatz drückt also etwa in Pfeilrichtung auf diese Wand
und damit die Stützelemente gegen den Kohlenstoß 21. Die Stützelemente
1 bilden durch schußweise Zusammensetzung von Einzelelementen einen über
die ganze Streblänge reichenden Träger, der leiterartig ausgebildet ist, wobei die
Holme der Leiter kohlenstoßseitig durch die Hobelführungsschiene 2 und bergestoßseitig
durch eine entsprechende Rohrschiene 8 gebildet werden, während die Sprossen
aus den bankrechten Teleskoprohren 5,
5', eventuell angeordneten Längsstreben
22 und den kappenartigen Stützstreben 6, 6' bestehen. Die Verbindung der
einzelnen Stützgeräste erfolgt über Steckbolzen od. dgl., wenigstens aber über eine
zugfeste Verbindung der Schüsse der Rohrschienen 2 und 8, derart, daß in
einer Ebene parallel zum Kohlenstoß Winkelbewegungen der Schüsse gegeneinander ausgeführt
werden können, während in Streichrichtung die miteinander verbundenen Stützgeräste
einen starren Träger bilden.
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Der Kohlenhobel 3 ist an der Führungsschiene 2 geführt und
weist vorzugsweise zum Hangenden und zum Liegenden ausfahrbare und im wesentlichen
im Rahmen der Erfindung beliebig ausgebildete Meißelgruppen 23 auf, die so
eingerichtet sind, daß sie die massiven Kohlenpartien unmittelbar hinter den am
Kohlenstoß unnachgiebig anliegenden Enden 7 der Stützstreben 6 hinterschneiden.
Der Kohlenhobel 3
wird in bekannter Weise über eine endlose Kette von dem
Antrieb 24 in der Kopfstrecke 16 angetrieben, während diese Kette in der
Fußstrecke um eine Umkehre 25 läuft, die in bekannter Weise schwenkbar in
dem Rahmen des Gleit- oder Rollwagens 13 befestigt ist.
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Der Abstand der kappenähnlichen Stützen 6, 6'
voneinander ist
so bemessen, daß die Stützelemente 1
und damit das gesamte tragende Stätzgerüst
in einer Ebene parallel zum Kohlenstoß Pendelbewegungen ausführen können, wobei
der Abstand so bemessen ist, daß auch die geringsten Flözmächtigkeiten durchfahren
werden können.
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An der Rohrschiene 8 und gegebenenfalls zusätzlichen Stützen
27 sind an dem Stützgerüst bergestoßseitig
Versatzschilde
4' angeordnet, die, sich gegenseitig überlappend, die Versatzwand 4 bilden, wobei
zum Kohlenstoß hin umgebogene elastische Dichtlippen14 über verlängerbare und/oder
federnde Stützen 15 stets ans Hängende und Liegende gedrückt werden.
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Die bei fortschreitendem Abbau an der Fußstrecke 11 heraustretenden
Stützelementschüsse werden durch Lösen der Bolzen, die die leiterartigen Holme 2
und 8 verbinden, abgenommen, auf Reparaturbedürftigkeit untersucht und gegebenenfalls
an der Kopfstrecke 16 erneut wieder angebaut.
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Die Strecken sind bereits vorzugsweise vor Aufnahme des Abbaus aufgefahren
worden, insbesondere die Fußstrecke 11, so daß hinter der dachartigen
Ab-
deckung 17 des Roll- oder Gleitwagens 13 der Versatz in
die nicht mehr benötigte Strecke 11 gekippt werden kann. Der überhängende
Versätz läuft dicht auf, wobei es gegebenenfalls durchaus möglich erscheint, lediglich
eine dünne Versatzschicht auf der Versatzmatte 4 aufliegen zu lassen und hinter
dieser Versatzschicht den Brach kommen zu lassen. Dies hängt jedoch von den jeweiligen
bergmännischen Verhältnissen ab. Naturgemäß ist es erforderlich, den Neigungswinkel
des Strebes den jeweiligen Versatzverhältnissen nach Möglichkeit anzupassen oder
umgekehrt. Es muß sichergestellt sein, daß der Versatz ausreichend nachläuft.
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Das Nachfüllen des Versatzes und der Gewinriungsbetrieb können daher
gleichzeitig vor sich gehen. Durch die starre Ausbildung der Stätzelemente über
die, ganze Streblänge hin sowie durch das Eigengewicht des gesamten Stützgerätes
ergibt sich auch bei ungleichmäßigem Versatzandruck ein ausreichendes Nachrücken
des Stützgerüstes, sowie die erforderliche Unnachgiebigkeit, die für den Hobelvorgang
von großer Bedeutung ist.
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Der Hobel 3 schneidet also stets einen vorbestimmten, durch
seine Schnittbreite festgelegten Span aus dem Kohlenstoß und gleichzeitig auch die
Enden 7
der Stützelemente 6 frei, so daß diese zum Kohlenstoß nachrücken
können, wenn der Kohlenhobei an ihnen vorbeigelaufen ist.
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Naturgemäß kann dies konstruktiv auch anders gelöst werden; wie in
der Zeichnung dargestellt, können beispielsweise, um ein sicheres Hinterschneiden
der Enden 7 der Stützelernente 6 zu garantieren, an diesen kufenförmige
Eingleisschienen 27 vorgesehen ,sein.