DE19608940C2

DE19608940C2 - Process for the production of dams, pillars and the like in underground mining and expansion element for carrying out the process

Info

Publication number: DE19608940C2
Application number: DE1996108940
Authority: DE
Inventors: Thomas Trappe
Original assignee: Saarbergwerke AG
Current assignee: TRAPPE, THOMAS, DIPL.-ING., 66740 SAARLOUIS, DE
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2016-03-09
Also published as: DE19608940A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dämmen, Pfeilern und dgl. im untertägigen Bergbau, insbe sondere von Raub-Streb-Begleitdämmen und Streckenbegleit dämmen, unter Verwendung von Ausbauelementen, die als Leerelemente am Einsatzort nebeneinander positioniert, vor dem Befüllen mit Baustoff aufgehängt und von oben befüllt werden, sowie ein sackartiges Ausbauelement zur Durchfüh rung des Verfahrens.The invention relates to a method for producing Dams, piers and the like in underground mining, esp in particular, from predatory buttress accompanying dams and accompanying tracks insulate, using finishing elements that as Empty elements positioned next to each other on site, in front suspended from the building material and filled from above be, as well as a sack-like expansion element for implementation procedure.

Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der Zeit schrift Glückauf 125 (1989), Nr. 15/16, Seiten 896 ff be kannt geworden. Im einzelnen ist in dieser Druckschrift of fenbart insbesondere Streckenbegleitdämme im untertägigen Bergbau aus sog. Bullflex-Pfeilern zu erstellen. Dabei be steht jeder Pfeiler aus einem sog. Bullflex-Gewebeschlauch, der sowohl im Bereich der Sohle als auch oben im Bereich des Hangenden hölzerne Abschlußplatten aufweist. Das Gewebe ist durch Tackern mit den Holzplatten kraftschlüssig verbun den. Zur Herstellung der Tragfähigkeit ist jedes einzelne Bullflex-Element mit einer Außenarmierung aus jeweils drei Bügelverbundmatten versehen. Die Befüllung der Elemente er folgt über ein speziell entwickeltes Ventil, welches etwa in mittlerer Höhe eines Bullflex-Elementes vorgesehen ist, bei einem Druck von 3 bis 4 bar. Das Ausbauelement wird vollständig mit dem fließfähigen Baustoff gefüllt und dabei während des Füllens bereits zwischen der Sohle und dem Hangenden fest eingespannt. Die während des Füllens auf das Gewebe des Bullfelx-Schlauches ausgeübten Kräfte werden in die das Gewebe umgebende Stahlmattenarmierung eingeleitet.A method of the type mentioned above is out of time writing Glückauf 125 (1989), No. 15/16, pages 896 ff became known. In this publication of especially in the underground To create mining from so-called Bullflex pillars. Thereby be each pillar is made of a so-called Bullflex fabric tube, that both in the area of the sole and above in the area of the hanging wooden end plates. The mesh is connected to the wooden panels by stapling the. Each one is used to create the load-bearing capacity Bullflex element with an outer reinforcement of three Provide stirrup mats. Filling the elements follows via a specially developed valve, which is about is provided in the middle height of a Bullflex element, at a pressure of 3 to 4 bar. The expansion element is completely filled with the flowable building material and thereby already during the filling between the sole and the Hanging hanging tight. The while filling on the Tissues of the Bullfelx tube are exerted in initiated the steel mat reinforcement surrounding the fabric.

Bei diesem bekannten Verfahren erweist sich insbesondere die Montage der Bullflex-Einzelelemente sowie die Anordnung der die Schläuche tragenden Armierung direkt vor Ort als sehr aufwendig. Dies trifft insbesondere auf den Einsatz bei geringen Mächtigkeiten bzw. auf den Strebrandbereich zu. Aus diesem Grunde konnte sich, wie ebenfalls aus der Veröffentlichung hervorgeht, das Bullflex-Pfeilerverfahren auch bisher wirtschaftlich nicht gegen das herkömmliche Dammbauverfahren mittels pneumatisch verfüllbaren Verschlä gen durchsetzen.This known method proves particularly the assembly of the individual Bullflex elements and the arrangement of the reinforcement carrying the hoses on site as very complex. This applies in particular to use at low thicknesses or on the face of the longwall to. For this reason, as also from the Publication reveals the Bullflex pillar method economically not against the conventional Dam construction method using pneumatically fillable closures prevail.

Einzelheiten über Gewebesäcke, die zur Herstellung von Däm men und Pfeilern im untertägigen Bergbau eingesetzt werden können, sind der DE-GM 82 29 943 bzw. der DE 29 50 041 C2 zu entnehmen.Details of fabric sacks used to make insulation men and pillars are used in underground mining can, the DE-GM 82 29 943 or DE 29 50 041 C2 remove.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu entwickeln, das ge genüber den bekannten Verfahren kostengünstiger geführt werden kann und bei dem die leeren Ausbauelemente ohne Stützeinrichtung, wie Außenarmierung, montiert und befüllt werden können. Außerdem soll ein für die Durchführung des Verfahrens geeignetes sackartiges Ausbauelement angegeben werden.The present invention is based on the object To develop the method of the type mentioned, the ge performed more cheaply compared to the known methods can be and in which the empty expansion elements without Support device, such as external reinforcement, assembled and filled can be. In addition, one should carry out the procedure suitable bag-like expansion element can be specified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Baustoff durch Steuerung der Baustoffkomponentenzusammen setzung und der Geschwindigkeit des Einfüllens des Baustof fes in ein sackartiges, oben offenes Ausbauelement bereits während des Füllvorganges zum Abbinden gebracht wird und daß während des Füllvorganges eine Eigentragfähigkeit des sackartigen Ausbauelements durch die abbindende Baustoffsäu le erzeugt wird.This object is achieved in that the Building material by controlling the building material components together setting and the speed of filling the building material already in a sack-like, open-topped element is set during the filling process and that during the filling process an intrinsic capacity of the sack-like expansion element due to the binding building material le is generated.

Das für die Durchführung des Verfahrens verwendete sackartige Ausbauelement weist als Verschluß des oberen Endes einen Doppellippendeckel auf. The one used to carry out the procedure sack-like expansion element has as a closure of the upper End up with a double lip lid.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch eine ho he sowohl technische als auch wirtschaftliche Effizienz und durch eine sehr einfache Handhabbarkeit seitens der unter tägigen Belegschaft aus. Die verwendeten sackartigen Ein zelelemente können im fertigen Zustand nach untertage ge bracht werden und über geeignete Mechanismen, wie z. B. Im oberen Bereich vorgesehene Schlaufen, am Hangenden befe stigt werden. Es ist keinerlei Vormontage und insbesondere keinerlei Armierung der sackartigen Elemente erforderlich. Der Verzicht auf die aufwendige Armierung wird erfindungs gemäß dadurch ermöglicht, daß die Baustoffzusammensetzung und die Füllgeschwindigkeit beim Befüllen der Sackelemente derart gesteuert werden, daß der eingefüllte Baustoff sehr frühzeitig abbindet. Daraus ergibt sich, daß noch während des Füllens die bereits eingefüllten Baustoffmengen derart abbinden, daß die Fließfähigkeit praktisch auf Null zurück geht. Dadurch wird zum einen die übliche starke Belastung des Gewebes durch den Druck des flüssigen Baustoffes weit gehend verhindert und zum anderen eine Eigentragfähigkeit des Sackelementes durch die zunehmend abbindende Baustoff säule im Element erzeugt. Die beim Stand der Technik vorge sehene stabile Außenarmierung der Bullflex-Schläuche kann demnach beim erfindungsgemäßen Verfahren vollständig ent fallen.The inventive method is characterized by a ho he both technical and economic efficiency and by a very easy handling on the part of the day workforce. The bag-like ones used In the finished state, individual elements can be moved underground are brought and through appropriate mechanisms such. B. Im Loops provided in the upper area, befe on the hanging be increased. It is not pre-assembly and in particular no reinforcement of the bag-like elements required. The elimination of the complex reinforcement is fiction in accordance with that enables the building material composition and the filling speed when filling the bag elements can be controlled so that the filled building material very much sets early. It follows that while filling the already filled quantities of building material in this way set that the fluidity practically back to zero goes. On the one hand, this makes the usual heavy load of the fabric due to the pressure of the liquid building material prevented on the other hand and on the other hand a self-bearing capacity of the bag element due to the increasingly setting building material column created in the element. The featured in the prior art see stable outer reinforcement of the Bullflex hoses therefore completely ent in the method according to the invention fall.

Das Befüllen der einzelnen Ausbauelemete mit Baustoff er folgt im oberen Bereich mittels eines Baustoffrohres, wel ches am Ende um etwa 90° abgewinkelt ist. Die Füllgeschwin digkeit kann beispielsweise mittels der verwendeten Förder pumpe gesteuert werden, während der Abbindevorgang selbst durch Zugabe von Abbindebeschleunigern, beispielsweise von Wasserglas bei Verwendung von Flugaschezement-Baustoffen, im Endbereich des Füllrohres beeinflußt werden kann.Filling the individual expansion elements with building material follows in the upper area by means of a building material pipe, wel ches is angled at the end by about 90 °. The filling speed digkeit can for example by means of the funding used pump can be controlled during the setting process itself by adding setting accelerators, for example Water glass when using fly ash cement building materials, can be influenced in the end region of the filling pipe.

Das erfindungsgemäße Verfahren erweist sich als besonders vorteilhaft im Zusammenhang mit der Errichtung von Raub-Streb-Begleitdämmen. Derartige Dämme werden beim Rauben der Schildeinheiten auf Bruch in dem Bereich des Strebes, der bereits leergeräumt worden ist, erstellt, um die Wetter durchgängigkeit jederzeit zu gewährleisten. Der im Streb er richtete schmale Damm dient dabei für das Hangende als Dämpfungsglied, so daß sich die Hangendschichten ohne Ab rißfläche absenken. Der Damm wird in diesem Falle durch einreihiges Nebeneinanderanordnen und Befüllen der einzel nen sackartigen Ausbauelemente erstellt.The method according to the invention proves to be special advantageous in connection with the erection of predatory buttress secondary dams. Such dams are when the Shield units for breakage in the area of the strut that has already been cleared to the weather ensure continuity at all times. The one in the longwall straightened narrow dam serves as hanging for Attenuator, so that the hanging layers without Ab lower crack surface. In this case, the dam is through arrange one row next to each other and fill the single NEN bag-like expansion elements created.

Beim Rauben der Schildeinheiten unter Aufrechterhaltung der Strebstrecke wird der Strebbereich, der bereits leergeräumt ist, derart verbaut, daß ein definierter Streckenquer schnitt erhalten bleibt, der nach Beendigung des Raubens wie eine Strecke genutzt und entsprechend auch befahren werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in einfacher Weise das entsprechende Verbauen der Strecke mit Streb-Streckenbegleitdämmen, z. B. durch eine mehrreihige Anordnung von sackartigen Ausbauelementen pro Damm.When robbing the shield units while maintaining the The longwall area becomes the longwall area that has already been cleared is installed in such a way that a defined route cross the cut is retained after stealing used as a route and used accordingly can be. The method according to the invention enables in the appropriate way to install the track Streb route accompanying dams, e.g. B. by a multi-row Arrangement of sack-like expansion elements per dam.

Mit den gleichen Vorteilen kann das erfindungsgemäße Ver fahren aber auch zur Herstellung von breiteren und somit stabileren Streckenbegleitdämmen eingesetzt werden. Hierbei erfolgt die Anordnung der Sackelemente in mehreren Reihen, wobei jedes einzelne Element einer Reihe in Lücke zu zwei Elementen einer benachbarten Reihe angeordnet wird. Darüber hinaus können selbstverständlich mittels der sackartigen Ausbauelemente auch einzelne Pfeiler errichtet werden. Die sackartigen Ausbauelemente eignen sich zudem zur Herstellung von Dammscheiben und auch von Pumpenlö chern. Bei der Herstellung von Pumpenlöchern wird dabei zu nächst ein Loch in der Sohle ausgehoben, dann wird in das Sohlenloch ein mit Wasser gefülltes Ausbauelement positio niert und anschließend der Außenraum des Ausbauelementes mit Baustoff ausgegossen. With the same advantages, the Ver but also drive to manufacture wider and thus more stable line accompanying dams are used. Here the sack elements are arranged in several rows, each individual element in a row in a gap of two Elements of an adjacent row is arranged. In addition, of course, by means of bag-like expansion elements also erected individual pillars will. The bag-like expansion elements are also suitable for the production of perineum washers and also pump pumps chern. In the manufacture of pump holes, Next dig a hole in the sole, then you will cut into the Sole hole a positive element filled with water and then the exterior of the expansion element poured out with building material.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können neben Flugaschezement auch weitere abbindende Baustoffe, wie z. B. Anhydrit oder Fertigbeton, oder sogar, je nach Einzelfall, nicht abbindende Baustoffe mit einer hohen in neren Reibung, wie z. B. Sande, Flotationsberge oder son stige körnige Gemische, zur Anwendung kommen.To carry out the method according to the invention in addition to fly ash cement, other setting building materials, such as B. anhydrite or ready-mixed concrete, or even, depending on Individual case, non-setting building materials with a high in neren friction, such as. B. sands, flotation mountains or son granular mixtures are used.

Für besondere Anwendungsfälle kann es sich auch als sehr vorteilhaft erweisen, eine aus einem chemischen Mehrkompo nentengemisch bestehende blähbare Substanz, wie z. B. Hart schaum, Polyurethan oder Isoschaum, einzusetzen.For special applications, it can also prove to be very prove advantageous, one from a chemical multi-compo existing mixture of expandable substance, such as. B. Hart foam, polyurethane or iso foam.

Insbesondere beim Einsatz von chemischen Werkstoffen kann es sich als zweckmäßig erweisen, zum Zwecke der Abdichtung das obere Ende des sackartigen Ausbauelementes mit einer Abdeckung, z. B. einem Doppellippendeckel, zu versehen.Especially when using chemical materials it proves to be useful for the purpose of sealing the upper end of the sack-like expansion element with a Cover, e.g. B. to provide a double lip cover.

Ein bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendetes sackartiges Ausbauelement besteht in einfacher Weise aus einem für untertägige Anwendungen zugelassenen reißfesten Gewebe mit einem eingenähten Bodenteil und vor zugsweise mehreren Befestigungsschlaufen am oberen Ende des Elementes, wobei als Verschluß des oberen Endes ein Doppel lippendeckel vorgesehen ist.One when carrying out the method according to the invention The sack-like expansion element used is simple Way from an approved for underground applications tear-resistant fabric with a sewn-in bottom part and in front preferably several attachment loops at the top of the Element, being a closure of the upper end of a double lip cover is provided.

Ein derartiges Element kann vorgefertigt bezogen und in einfacher Weise vor Ort montiert werden. Die Montage berei tet der Belegschaft keinerlei Probleme, so daß derartige Elemente ohne weiteres für den untertägigen Einsatz ange nommen werden.Such an element can be prefabricated and in can be easily assembled on site. The assembly is done no problems for the workforce, so that such Elements readily available for underground use be taken.

Insbesondere bei Anwendungen in geneigten Strecken kann es sich zudem als zweckmäßig erweisen, auch im Bodenbereich des sackartigen Ausbauelementes Halteschlaufen zur Arretie rung des Elementes auf der Sohle vorzusehen.Especially in applications on inclined routes, it can also prove to be useful, also in the floor area of the sack-like extension element holding straps for locking provision of the element on the sole.

Weitere Erläuterungen zu der Erfindung sind den in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen zu entnehmen.Further explanations of the invention are given in the Figures schematically illustrated embodiments remove.

Fig. 1 zeigt schematisch sackartige Ausbauelemente 1 und 2, die im leeren Zustand einen quadratischen Querschnitt auf weisen, und vor der Befüllung mit Baustoff mittels Schlau fen 3 bzs. 4, z. B. bei der Herstellung von untertägigen Dämmen am Hangenden befestigt werden können. Die Aufhängung der Ausbauelemente erfolgt derart, daß im leeren Zustand der eingenähte Boden auf der Sohle aufliegt. Beim hydrauli schen Befüllen des Ausbauelementes, z. B. mit Flugascheze ment, verteilt sich der Baustoff am Boden bei gleichzeiti gem Ansteigen des fließfähigen, bereits abbindenden Bau stoffes. Durch die gleichmäßige Verteilung und den steigen den Auflastungsdruck, infolge steigenden Baustoffpegels, wird der Sack gleichmäßig aufgebläht (vgl. die Querschnitte 5 bzw. 6 in Fig. 1). Die Reduzierung der Fließfähigkeit als Folge des Abbindens erzeugt die Eigentragfähigkeit des Ausbauelementes schon beim Befüllen. Die Gewichtskraft der Füllung wirkt axial, d. h. in der Achse der Schwerkraft. Beim Antreffen eines Widerlagers erfolgt das gleichmäßige Verteilen zu den Rändern, so daß die Axialkraft in Radial kraft umgewandelt wird, solange der Baustoff flüssig bzw. fließfähig ist. Die Radialkräfte wiederum werden an der Sackhülle in Tangentialkräfte umgeformt und in das Gewebe des Ausbauelementes eingeleitet. Durch das direkte Abbinden des Baustoffes erhöht sich der Fließwiderstand und somit die Eigentragfähigkeit der Baustoffsäule. Wenn der Baustoff erstarrt ist, treten an der Außenhülle keine Radial- und Tagentialkräfte mehr auf. Daraus ergibt sich, daß trotz steigender Baustoffsäule die auftretenden Radialkräfte we gen des Abbindens des Baustoffes bis zum Rand hin so stark reduziert werden, daß die Tangentialkräfte im Sackgewebe nur noch einen Bruchteil der Reißfestigkeit des Gewebes ausmachen. Damit ergibt sich, daß das leichte Gewebe als Baustoffverschlag vollkommen ausreicht. Fig. 1 shows schematically sack-like expansion elements 1 and 2 , which have a square cross-section in the empty state, and before filling with building material by means of smart fen 3 or. 4 , e.g. B. can be attached to the hanging in the manufacture of underground dams. The expansion elements are suspended in such a way that the sewn-in floor rests on the sole when empty. When hydraulically filling the expansion element, for. B. with fly ash element, the building material is distributed on the floor while increasing the flowable, already setting construction material. Due to the uniform distribution and the increase in the load pressure, due to the rising level of building material, the sack is inflated evenly (see cross sections 5 and 6 in Fig. 1). The reduction in flowability as a result of the setting creates the inherent load-bearing capacity of the expansion element as soon as it is filled. The weight of the filling acts axially, ie in the axis of gravity. When encountering an abutment, it is distributed evenly to the edges, so that the axial force is converted into radial force as long as the building material is liquid or flowable. The radial forces in turn are transformed into tangential forces on the bag cover and introduced into the fabric of the expansion element. The direct setting of the building material increases the flow resistance and thus the self-supporting capacity of the building material column. When the building material has solidified, radial and tagential forces no longer occur on the outer shell. It follows that despite the increasing column of building material, the radial forces that occur due to the setting of the building material to the edge are reduced so much that the tangential forces in the sack fabric make up only a fraction of the tensile strength of the fabric. This means that the light fabric is sufficient as a building material crate.

Fig. 2 zeigt die Herstellung einer Dammscheibe 10 als Ab schluß einer untertägigen Strecke unter Verwendung von sackartigen Ausbauelementen 11, die in diesem Anwendungs fall etwa 1,5 m breit bzw. hoch und etwa 2,0 m lang sind. Bei der Erstellung der Dammscheibe 10 werden die Elemente 11 reihenweise übereinander angeordnet. Die Positionierung der noch leeren Elemente erfolgt mittels Ketten 12, die am First befestigt und an denen die Schlaufen 13 der Elemente festgebunden werden. Zunächst werden die Sackelemente der untersten Reihe 14 gefüllt. Sobald das letzte Element die ser Reihe vollgefüllt ist, wird die nächste Reihe 15 der Ausbauelemente auf Blockverband versetzt an den Ketten 12 aufgehängt, so daß der Befüllvorgang ohne Unterbrechung fortgesetzt werden kann. Der Vorgang wird reihenweise so oft wiederholt, bis die oberste Reihe mit dem First ver zahnt und die Dammscheibe somit fertiggestellt ist. Fig. 2 shows the manufacture of a perineum washer 10 as the conclusion of an underground route using sack-like expansion elements 11 , which in this application are approximately 1.5 m wide or high and approximately 2.0 m long. When creating the perineum disk 10 , the elements 11 are arranged in rows one above the other. The still empty elements are positioned by means of chains 12 which are attached to the ridge and to which the loops 13 of the elements are tied. First, the sack elements of the bottom row 14 are filled. As soon as the last element of this row is completely filled, the next row 15 of the expansion elements is put on a block assembly suspended from the chains 12 , so that the filling process can be continued without interruption. The process is repeated in rows until the top row interlocks with the ridge and the perineal disc is thus completed.

Claims

1. Process for the production of dams, pillars and the like in underground mining, in particular of predatory-buttress accompanying dams and line accompanying dams, using expansion elements that are positioned next to each other as empty elements at the place of use, hung before filling with building material and filled from above are characterized in that the building material by controlling the building material components composition and the speed of filling the building material into a sack-like, open-top component is already brought to bind during the filling process and that during the filling process an inherent capacity of the sack-like expansion element is set by the setting Building material column is generated.

2. The method according to claim 1, characterized in that a fly ash-cement mixture is used as the building material and the setting speed by adding what serglas is controlled.

3. The method according to claims 1 or 2, characterized in that each expansion element by means of loops on the slope is consolidated.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for the production of predatory buttress accompanying dams sack-like extension elements in a row next to each other be ordered.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sackar for the production of line accompanying dams term expansion elements in a manner known per se more in rows and from row to row ver sets to be arranged side by side.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the bag-like construction elements for the production of Dam washers are used.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that In addition to a fly ash / cement mixture, set more de Building materials such as anhydrite or ready-mixed concrete turn come.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that as a building material chemical multi-component mixtures, such as Rigid foam, polyurethane or iso foam, for use come.

9. Bag-like expansion element for carrying out the procedure rens according to claim 1, consisting of a tear-resistant Fabric with a sewn-in bottom part from the same Chen fabric and several fastening loops on the top ren end of the bag element, characterized in that as a closure of the upper end a double lip cover is provided.

10. bag-like expansion element according to claim 9, characterized in that Loops for fastening in the bottom area of the element are provided on the sole.