DE1224248B

DE1224248B - Ausbaugestell und damit durchfuehrbares Abbauverfahren fuer Kohlenfloeze

Info

Publication number: DE1224248B
Application number: DESCH36121A
Authority: DE
Inventors: Horst Scholtze
Original assignee: SCHWARZ KG HERMANN; Hermann Schwarz KG
Current assignee: SCHWARZ KG HERMANN; Hermann Schwarz KG
Priority date: 1964-11-17
Filing date: 1964-11-17
Publication date: 1966-09-08
Also published as: FR1455526A; BE672415A

Description

Ausbaugestell und damit durchführbares Abbauverfahren für Kohlenflöze Es sind bereits Verfahren zum Abbau von Kohlenflözen beschrieben worden, bei denen der Verhieb der gesamten streichenden Länge eines steil gelagerten Flözes so erfolgt, daß zwischen einer Kopf- und einer Grundstrecke Aufhauen und Rollöcher hergestellt und die Kohle an der Sohle gelöst und in die Rolllöcher hineingefördert wird. Dabei ist ein automatisch rückbarer Ausbau und eine über dem Gewinnungsstreb mit dem Ausbau wandernde Sicherungswand vorgesehen. Bei einem derartigen Gewinnungsverfahren muß zunächst das gesamte Flöz in der Weise aufgeschlossen werden, daß mehrere parallele Strecken angelegt und zwischen diesen eine größere Anzahl von Aufhauen und Bohrlöchern hergestellt werden.
Für ein derartiges Abbauverfahren ist ein Ausbau bekanntgeworden, der im wesentlichen aus einzelnen hydraulischen Ausbaugestellen und aus oberhalb des offenzuhaltenden Strebraumes rückwärts der Ausbaugestelle zwischen das Hangende und das Liegende in streichender Anordnung eingebrachten Schlauchkörpern besteht. Diese Schlauchkörper, die den freien Strebraum gegen Steinfall sichern sollen, werden nach teilweiser Entleerung gerückt und durch Wiederherstellen der ursprünglichen Druckbelastung erneut gesetzt. Das eigentliche Rücken der Schlauchkörper erfolgt hierbei mit dem Vorrücken der letzten Ausbaugestelle, die zu diesem Zweck mit den Schlauchkörpern verbunden sind. Die Ausbaugestelle sind aus neben- und hintereinanderstehenden, hydraulisch betätigten Grubenstempeln gebildet, die nach entsprechender Druckentlastung absatzweise vorgerückt und am neuen Einsatzort zwischen Hangendem und Liegendem wieder verspannt werden. Die Bedienung dieses vorbekannten Ausbaues wird im Streb selbst vorgenommen; es ist hierzu eine bestimmte Anzahl von Bedienungspersonen erforderlich.
Es ist ferner ein Ausbau für ein Kohlenflöz in steiler Lagerung mit hängendem Versatz bekannt, bei dem eine in der Höhe verstellbare Versatzwand verwendet wird, die über Rückzylinder mit den Ausbaurahmen verbunden ist. Die Ausbaurahmen sind aus Hangendenkappen, Grundplatten und hydraulischen Stempeln gebildet. Die einzelnen Ausbaurahmen sind untereinander abwechselnd durch ein Zugmittel verbunden und werden dementsprechend beim Vorrücken wechselweise bewegt. Das Nachrücken der Versatzwand erfolgt jeweils, nachdem beide Stempelgruppen an den Kohlenstoß herangerückt worden sind. Sofern nach dem Lösen der Klemmvorrichtungen der Versatzdruck für das Nachrücken der Versatzwand nicht ausreicht, wird die Versatzwand als Ganzes mit Hilfe der Rückzylinder, die zu diesem Zweck gemeinsam beaufschlagt werden, vorgerückt. Dieses Ausbaugestell ist in seinem konstruktiven Aufbau und in seiner Arbeitsweise verhältnismäßig kompliziert und dürfte sich deshalb für einen rationellen Abbau von Kohle im Hinblick auf den angestrebten mannlosen Streb noch nicht als zufriedenstellende Lösung erweisen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausbaugestell für einen fallenden Abbau von Kohle in geneigter oder steiler Lagerung zu schaffen, mit dem bei einem verhältnismäßig geringen Aufwand an Ausbauteilen ein gefahrloser und rationeller Betrieb durchführbar ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, ein besonders vorteilhaftes Abbauverfahren unter Anwendung des neuartigen Ausbaugestelles zu entwickeln.
Es wird bei der Verwirklichung des Erfindungsgedankens von einem Ausbaugestell für einen Abbau von Kohle in geneigter und steiler Lagerung unter Ausnutzung der Schwerkraft zum Rücken des Gestelles in der Abbaurichtung mit einem vom Liegenden zum Hangenden sich erstreckenden Dach, das in der Nähe des Hangenden auf einer oder mehreren Stützen ruht, die an ihrem anderen Ende an einer auf dem Liegenden aufliegenden Fußleiste befestigt sind, ausgegangen und das Dach gemäß einem ersten Erfindungsmerkmal in der Nähe des Liegenden über eine oder mehrere etwa parallel zum Liegenden verlaufende, längenveränderliche Stützen mit der Fußleiste verbunden. Normalerweise enthält ein Ausbaugestell zwei in der Nähe des Liegenden und zwei zum Hangenden sich erstreckende Stützen.
Vom Abbau in der flachen Lagerung her ist ein Ausbaugestell bekannt, bei dem zur Absicherung des Strebraumes gegen nachrutschendes Gestein eine gewölbte Abschirmung Verwendung findet, die sich vom Liegenden zum Hangenden erstreckt. Bei diesem Gestell ist weiterhin eine Sohlschiene vorhanden, die gleichzeitig einen Förderer trägt, während die Abstützung der gebogenen Abschirmung in der Nähe des Hangenden durch ein zwischen dem Förderer und der Kohlenfront befindliches Ausbauteil erfolgt. Dieses Ausbauteil ist in seiner Länge unveränderlich; die Verspannung zwischen dem Hangenden und dem Liegenden wird mit einem auf der Sohlschiene beweglichen Auflager, das durch eine Spindel begrenzt hin und heir bewegbar ist, vorgenommen.
Im Vergleich zu dem Ausbau gemäß der Erfindung, ist bei dem vorbekannten Ausbaugestell im äußeren Aufbau nur insoweit eine gewisse Ähnlichkeit vorhanden, als für die Absicherung des Strebraumes eine gebogene dachförmige Abdeckung verwendet wird. In seiner Wirkungsweise und in seinem Verwendungszweck unterscheidet sich das vorbekannte Ausbaugestell dagegen grundsätzlich vom Erfindungsgegenstand. Dies ergibt sich schon daraus, daß bei dem vorbekannten Ausbaugestell von dem Gedanken, die in sich starre Abdeckung zwischen Hangendem und Liegendem einzuklemmen, kein Gebrauch gemacht wird. _ Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung sind an der Fußleiste und an einem dem Anschluß der Stützen am Dach dienenden Gelenkstück in der Abbaurichtung verlaufende, der Führung des Gestelles dienende Kufen angeordnet. Die zum Hangenden sich erstreckenden Stützen sind gemäß der Erfindung ausziehbar und an der Fußleiste sowie an dem Gelenkstück gelenkig befestigt.
Gemäß der weiteren Erfindung sind die längenveränderlichen Stützen als druckmittelbetriebene Kolben-Zylinder-Anordnungen ausgebildet, wobei die Stützen längs des Liegenden vorzugsweise zweiseitig beaufschlagbar sind. @ -Die Fußleiste kann gemäß der Erfindung mit ausziehbaren bzw. längenveränderlichen, zum Aufsetzen auf den 'Barunterliegenden Kohlenstoß geeigneten Fußstützen ausgestattet sein, wobei diese Fußstützen ebenfalls druckmittelbetriebene Kolben-Zyader-Anordnungen sein können.
Das zum Tragen der nachrutschenden Berge fähige Dach kann die Form eines vom Liegenden zum Plangenden hin geneigt verlaufenden Gewölbes haben. Zur Abdeckung des Daches dienen im Streichenden verlaufende parallele Profile. Sie können mit einem Verzug, z. B. aus starkem Drahtgeflecht, versehen und dieser Bezug kann mit einer Kappe aus Gummi oder Kunststoff bedeckt sein.
Die Abbaugestelle sollen einem fortschreitenden Abbau im Einfallen zu folgen in der Lage sein. Dies geschieht bei druckmittelbetriebenen Stützen in der Weise, daß abwechselnd die am Liegenden und am Hangenden wirksamen Stützen entspannt und damit verkürzt werden, wodurch das Dach sich absenkt. Werden die Stützen alsdann wieder verlängert, so folgt das Abbaugestell demKohlenstoß. Die Fußleistenkönneu entweder ständig auf dem Kohlenstoß aufstehen, müssen aber dabei hinreichend Platz für. das Abbaugerät lassen, das nach. Art eines Schrämwerkzeuges, eines Hobels oder Kratzers ausgebildet sein kann.
Das Absenken der einzelnen Abbaugestelle erfolgt vorzugsweise nacheinander, so daß die benachbarten Abbaugestelle zeitweise in etwas unterschiedlicher Höhe liegen. Wenn der Kohlenstoß nicht flach liegt, sondern nach einer Seite geneigt, z. B. nach derjenigen Seite, nach welcher der Abtransport der gewonnenen Kohle erfolgt, so ergibt sich eine treppenförmige Anordnung der einzelnen Gestelle.
Um immer ein zuverlässiges Tragen des auf den Dächern der Gestelle liegenden Gesteins zu sichern und ein Durchfallen des Gesteins in den Streb auszuschließen, sind an den Enden der Gestelle vom Dach aus nach unten ragende Bleche vorgesehen. Diese sind so ausgebildet, daß sie zum dichten Anliegen an den Randblechen des benachbarten Gestelles kommen. Vorzugsweise greifen die Randbleche benachbarter Gestelle mit Führungselementen ineinander; diese müssen eine gegenseitige Bewegung der Gestelle in der Höhenrichtung gestatten. Sperren und Anschläge gewähren eine Sicherheit dafür, daß ein Ablösen der Randbleche voneinander und damit eine Unterbrechung der über die ganze Streblänge reichenden Bedachung vermieden wird.
In den Abbaugestellen ist oberhalb der Fußleiste zwischen den senkrecht und schräg stehenden längenveränderlichen Stützen eine Begehbühne angeordnet. Die Ventile zur Bedienung der druckmittelbetriebenen Einrichtungen des Gestelles sind so angeordnet, da_ß sie von dieser Begehbühne bequem erreichbar sind.
Gemäß der weiteren Erfindung ist das Abbaugestell derart ausgebildet, daß das Dach lösbar an den übrigen Bestellteilen befestigt ist. In diesem Fall kann nämlich das Dach allein zur Firstabdeckung einer Strecke benutzt werden. Soll das unterhalb der Strecke liegende Flözteil abgebaut werden, so kann an jedem Abschnitt des Daches ein Ausbaugestell befestigt werden. Mit dem fortschreitenden Abbau werden dann die Gestelle schrittweise abgesenkt, so daß die Kopfstrecke zu Bruch gehen kann. Die Kopfstrecke braucht dann nur noch von einer Seite zugänglich zu bleiben, während im abgebauten Feldesteil nur noch die nächsttiefere Strecke in Betrieb zu bleiben braucht.
Eine besonders wirtschaftliche Gewinnung der Kohle ergibt sich, wenn bei dem fallenden Verhieb die Fläche der schälenden oder kratzenden Gewinnung leicht geneigt, verlegt wird, weil dadurch die Förderung der gewonnenen Kohle bis zum nächsten Aufhauen erleichtert wird. Durch die neuen Ausbaugestelle, welche in beliebiger Weise aneinandergereiht werden können, kann der Kohlenstoß beliebig schräg liegen.
Nach der weiteren Erfindung ist ein Verfahren zum fallenden Abbau in geneigter oder steiler Lagerung unter Benutzung des erfindungsgemäßen Ausbaugestelles dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle von einem Kohlenstoß gewonnen wird, der zum Schacht flach geneigt verläuft, wobei dem geneigten Verlauf des Kohlenstoßes dadurch Rechriung--getragen wind, daß man beim absatzweisen Absinken der Gestelle für einen treppenartigen Verlauf innerhalb der Gestellreihe sorgt.
In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform des neuen Ausbaugestelles zur Darstellung gebracht und angedeutet, in welcher Weise der Verhieb eines Abbaufeldes mittels eines. solchen Gestelles erfolgen kann.
F i g. 1 ist die Ansicht zweier hintereinanderliegender Abbaugestelle in Strebrichtung gesehen; F i g. 2 ist eine Seitenansicht zweier benachbarter Ausbaugestelle; yF i g. 3 soll den Abbauplan eines Grubenfeldes darsteIlen. Es ist angenommen, daß das abzubauende Flöz ein Einfallen von 70° hat. Mit 10 ist das Hangende, mit 11 das Liegende, mit 12 der Kohlenstoß bezeichnet.
Das Dach des Ausbaugestelles wird gebildet durch die im Streichenden verlaufenden Profile 13, die auf den gewölbten Profilen 14 aufruhen und von einem Verzug 15 bedeckt sind. Auf diesem ruht das nachfallende Gestein 16. Das tragende Element des Ausbaugestelles ist eine Fußleiste 17; auf diese stützen sich die druckmittelbetriebenen Zylinder 18 auf, in denen die Kolbenstangen 19 gleiten, die starr oder in geringem Umfang gelenkig an den oberen Enden der beiden Endprofile angeschlossen sind. Mit der Fußleiste starr verbunden sind ferner die am Liegenden anliegenden Kufen 20. Am anderen Ende sind die Endprofile 14 gelenkig mit einem Schloßteil 21 verbunden, mit dem einerseits die am Hangenden anliegenden Kufen 22, andererseits die Kolbenstangen 23 verbunden sind, die in den Druckmittelzylindern 24 gleiten, welche sich ebenfalls auf der Fußleiste 17 abstützen. An der Fußleiste sind gegebenenfalls schwenkbar die Fußstützen 25 angeordnet. Diese stellen ebenfalls druckmittelgefüllte Zylinder dar, in denen die Kolbenstangen 27 gleiten, an deren unterem Ende die Aufstellplatten 26 sitzen.
Mit dem in F i g. 1 und 2 dargestellten Ausbaugestell läßt sich der Ausbau des Strebes in der Weise durchführen, daß durch Entspannen der Zylinder 24 das Dach zunächst auf der Seite des Hangenden gelockert und zum Absenken gebracht wird, alsdann wird durch Entspannen der Zylinder 18 auch auf der Seite des Liegenden das Dach um ein bestimmtes Stück abgesenkt. Durch entsprechendes Ausziehen der Kolben 27 kann immer dafür gesorgt werden, daß die Fußplatten 26 sich am Kohlenstoß abstützen.
Die Bedienung der Ausbaugestelle erfolgt durch die zwischen den Zylindern 18 und 24 eingebaute Bühne 28. Die Leitungen zur Zuführung der Betriebsmittel, z. B. Druckwasserleitungen 29, elektrische Kabel 30, sind an den Trägern 14 des Daches aufgehängt.
An den Enden der Gestelle sind senkrechte Randbleche 31 angeordnet und auf deren Außenseiten ineinandergreifende Führungselemente vorgesehen, die eine senkrechte Relativbewegung der Bleche 31 und damit der Gestelle ermöglichen und sicherstellen, daß eine ununterbrochene Tragfläche für das nachrutschende Gestein erhalten bleibt.
In F i g. 3 ist in einem senkrechten Schnitt ein Abbaufeld dargestellt. Zwischen der Strecke A und der darunterliegenden Strecke B befinden sich die Feldesteile I, II, III usw. bis zur Feldesgrenze. Zwischen der Strecke B und der Strecke C liegen die Feldesteile IV, V, VI usw. Zu Beginn des Abbaus ist nur die Strecke A ausgebaut. Vom Beginn der Strecke A führt ein Aufhauen D auf das Niveau der Abbaustrecke B, die nur bis an den Beginn des Feldes ausgebaut ist. Beim Ausbau der Strecke A sind zur Abstützung der Firste entweder Dächer der neuen Ausbaugestelle benutzt worden, oder die Firstabstützung wird abschnittweise durch derartige Dächer ersetzt. Es ist angenommen, daß oberhalb des Feldesteiles I ein Einbau derartiger Dächer erfolgt ist und an diesen die Ausbaugestelle gemäß der Erfindung befestigt wurden. Der söhlige Verhieb des Feldesteiles I erfolgt so, daß der Kohlenstoß nach vorn geneigt verläuft, wie dies in F i g. 3 erkennbar ist. Die gewonnene Kohle wird durch das Aufhauen D in die bis dorthin reichende Abbaustrecke B gebracht und von dort weitergefördert. Ist das Feldesteil I in ganzer Höhenerstrekkung abgebaut, so ist damit die Strecke D um einen Abschnitt verlängert. Es kann nunmehr der Abbau des Feldesteiles 1I erfolgen usf.
Ist die Kopfstrecke A auf diese Weise bis zur Feldesgrenze abgesenkt und die Kohle gewonnen, so wird nach Bildung eines entsprechenden Aufhauens zur Strecke C der Feldesteil IV abgebaut, alsdann der Feldesteil V usw.

Claims

Patentansprüche: 1. Reihenweise anzuordnendes Ausbaugestell für einen Abbau von Kohle in geneigter und steiler Lagerung unter Ausnutzung der Schwerkraft zum Rücken des Gestelles in der Abbaurichtung mit einem vom Liegenden zum Hanigenden sich erstreckenden, in Richtung auf die Kohlenfront wenig geneigten Dach, das in der Nähe des Hangenden auf einer oder mehreren Stützen ruht, die an ihrem anderen Ende an einer auf dem Liegenden aufliegenden Fußleiste befestigt . sind, d a -durch gekennzeichnet, daß das Dach in der Nähe des Liegenden über eine oder mehrere etwa parallel zum Liegenden verlaufende längenveränderliche Stützen mit der Fußleiste verbunden ist.
2. Ausbaugestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu einem Gestell zwei in der Nähe des. Liegenden und zwei zum Hangenden sich erstreckende Stützen gehören.
3. Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Fußleiste (17) und an einem dem Anschluß der Stützen (23, 24) am Dach dienenden Gelenkstück (21) in der Abbaurichtung verlaufende, der Führung des Gestelles dienende Kufen (20, 22) angeordnet sind.
4. Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Hangenden sich erstreckenden Stützen ausziehbar und an der Fußleiste (17) sowie an dem Gelenkstück (21) gelenkig befestigt sind.
5. Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die längenveränderlichen Stützen als druckmittelbetriebene Kolben-Zylinder-Anordnungen (18,_19 bzw. 23, 24) ausgebildet sind.
6. Ausbaugestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die druckmittelbetriebenen Stützen längs des Liegenden zweiseitig beaufschlagbar sind.
7. Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußleiste (17) mit ausziehbaren bzw. längenveränderlichen, zum Aufsetzen auf den darunterliegenden Kohlenstoß geeigneten Fußstützen ausgestattet ist. B.
Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußstützen als druckmittelbetriebene Kolben-Zylinder-Anordnungen (25, 26, 27) ausgebildet sind.
9. Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Dach die Form eines Gewölbes hat.
10. Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdeckung des Daches im Streichenden verlaufende parallele Profile (13) dienen.
11. Ausbaugestell nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die im Streichenden verlaufenden Profile (13) des Daches mit einem z. B. aus starkem Drahtgeflecht versehenen Verzug (15) versehen und dieser mit einer Matte aus Gummi oder Kunststoff bedeckt ist.
12. Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden der Gestelldächer senkrecht nach unten ragende Randbleche derart angeordnet sind, daß sie an den Randblechen des benachbarten Gestelles zum dichten Anliegen kommen.
13. Ausbaugestell nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die nach unten ragenden Randbleche benachbarter Gestelle mit Führungselementen derart ineinandergreifen, daß eine gegenseitige Längsbewegung der Gestelle ermöglicht wird.
14. Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbleche mit derartigen überlappungen versehen sind, daß bei Erreichung eines bestimmten Höhenunterschiedes benachbarter Gestelle durch Anschläge eine Sperrung bewirkt wird.
15. Ausbaugestell nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Sperrung bewirkenden Anschläge durch Verschraubung mit den Randblechen verbunden und höhenverstellbar angeordnet sind.
16. Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Fußleiste zwischen den längenveränderlichen Stützen eine Begehbühne angeordnet ist.
17. Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Dach lösbar an den übrigen Gestellteilen befestigt ist.
18. Ausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke, welche die längenveränderlichen Stützen und das Dach verbinden, verstarrbar ausgebildet sind.
19. Verfahren zum fallenden Abbau in geneigter oder steiler Lagerung unter Benutzung eines Ausbaugestelles nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem von einer Kopfstrecke aus beginnend der Kohlenstoß unter absatzweisem Absinken der nebeneinanderstehenden Gestelle stückweise abgebaut und das gewonnene Gestein über einen vor der Gewinnungsstelle liegenden Schacht zu einem tiefer liegenden Arbeitspunkt gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle von einem Kohlenstoß gewonnen wird, der zum Schacht flach geneigt verläuft, wobei dem geneigten Verlauf des Kohlenstoßes dadurch Rechnung getragen wird, daß man beim absatzweisen Absinken der Gestelle für einen treppenartigen Verlauf der Gestenreihe sorgt.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Dächer der Abbaugestelle, bevor die übrigen Gestellteile daran befestigt oder nachdem sie davon gelöst sind, als Streckenausbau der Kopfstrecken bzw. der neugebildeten Förderstrecke dienen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 930 024, 965 811, 970 540; deutsche Auslegeschriften Nr. 1088 898, 1166 123, 1173 862; britische Patentschrift Nr. 911430.