DE2064617A1

DE2064617A1 - Verfahren und Anordnung zum Erstellen von Abschlußdämmen für abgeworfene Grubenbaue

Info

Publication number: DE2064617A1
Application number: DE19702064617
Authority: DE
Inventors: Hubert 4130 Moers Opolony
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1970-12-30
Filing date: 1970-12-30
Publication date: 1972-07-20
Also published as: DE2064617C3; DE2064617B2

Description

Verfahren und Anordnung zum Erstellen von Abschlußdämmen für abgeworfene Grubenbaue Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen von Abschlußdämmen für abgeworfene Grubenbaue durch Einpressen eines pumpfähigen Gemisches aus einem hydraulischen Bindemittel, einem Zuschlagstoff und Wasser zwischen vorher errichtete Stützwände und eine Anordnung für die Herstellung des pumpfähigen Gemisches und den Transport zur entfernten Verbrauchsstelle.
FUr die Erstellung derartiger Abschlußdämme sind schon die verschiedensten hydraulischen Bindemittel und Zuschlagstoffe verwendet und vorgeschlagen worden. Diese Stoffe können als Trockengemische, wie beispielsweise in der DAS 1 163 755 beschrieben, in den Dammraum eingeblasen werden. Sie werden erst während des Einblasens befeuchtet.
Als Zuschlagstoff findet neben beispielsweise Sand und Gesteinstaub auch Flugasche erwähnung. Das AnteilsverhEltnis Bindemlttel / Zuschlagstoff soll dabei wie bei "normalen Mörtel" gewählt werden, d.h. etwa 1 : 5 bis 1 : 5 betragen. Es wird also vergleichsweise viel teures Bindemittel benöti0r;t.
Meist werden jedoch Bindemittel, Zuschlagstoff und Wasser an einer besonderen Mischstelle angerührt und als fertige Naßmischung an der Dammbaustelle verwendet, Am gebräuchlichsten ist die Einpressung von Zement-Gesteinstaub-Wasser Gemischen in den Raum zwischen zwei im Abstand voneinander angeordneten Stützwänden. Der lediglich als Füllstoff dienende Gesteinstaub ist ohnehin auf den Grl2ben vorh.nden und läßt sich befriedißend verarbeiten, insbesondere läßt sich die zement-Gesteinstaub-Trübe verpumpen, arie aus der Zeitschrift "Glückauf", 1954, S. 777, bekannt ist.
Allerdings haben derartige Gemische einige Nachteile, und zwar wird vergleichsweise viel teures Bindemittel (Zement) benötigt, um ein genügen schnelles erhärten und reichende Festigkeiten zu bewirken. Gesteinstaub ist außerdem ein vergleichsweise teurer Zuschlagstoff, so daß bei der großen Zahl abzudämmender Grubenbaue den hohen Materialkosten eine erhebliche wirtschaftliche Bedeutung zukommt.
Es ist weiter aus der Zeitschrift "Glückauf", 1967, S.1127, bekannt, mit Wasser vermischte Flugasche ohne jegliches Bindemittel als Verschlämmaterial für Abschlußdämme zu verwenden, wobei jedoch ein vergleichsweise hohe Wasserzusatz ( Flugasche : Wasser = 2 : 1 ) nötig ist. Nachteilig ist, daß das Überschußwasser weggepumpt werden muß. Außerdem muß eine große Dammlänge von 5bis 6 in gewählt werden, um diese lose geschütteten Dämme ausreichend dicht und wlderstandsfähig werden zu lassen. Wegen der dazu benötigten größeren Materialmenge ist der Zeitaufwand für das Erstellen höher, was sicherheitlich nicht ganz unbedenklich ist, denn in abgeworfenen Grubendauen sind Brand- und Explosionsgefahr naturgemäß besonders hoch. Außerdem verhindert der höhere Materialaufwand je Damm, daß die brsi Flugasche im Vergleich zk Gesteinstaub niedrigeren Materialkosten zum Tragen kommen. Hinzu kommt noch, daß der Transportaufwand für die erforderlichen größeren Mengen entsprechend höher ist.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die vorgenannten Nachteile der bekannten Dammbaugemische zu. vermeiden.
Dies wird nach dem Verfahren der Erfindung erreicht, indem die nlit Wasser angerührte einzupressende Mischung als Bindemittel Zement und als Zuschlagstof'. Elektrofil.l;erasche im Verhältnis 1 zu 7 bis 8 enthält. Dieses erfindungsgemäße Gemisch ist, wie in Versuchen gefunden wurde, besonders gut für die Erstellung von Abschlußdämmen geeignet. Gegenüber dem bisher hauptsächlich verwendeten Zuschlagstoff Gesteinstaub zeichnet sich der Zuschlagstoff Elektrofilterasche durch eine Reihe von Vorteilen aus. Ein Hauptvorteil ist, daß der "Zuschlagstoff" Elektrofilterasche selbst hydraulische Eigenschaften aufweist, also gar kein "echter" Zuschlagstoff, d.h. hydraulisch indifferenter Stoff wie (Quarz)-Sand oder (Kalk)-Gesteinstaub, ist, sondern daß er die abbindende Wirkung des mit dem hydraulischen Bindemittel Zement gebildeten Gemisches verbessert, so daß weniger Zement benötigt wird. Bei ausreichendem Wasserzusatz (etwa 55 Gew.%) läßt sich das Gemisch von der M§schstelle zur Baustelle sehr gut über größere Entfernungen hinweg pumpen, und zwar> wie Versuche ergeben haben, bis zu 400 m. bei etwa gleicher Belastbarkeit des fertigen Dammes und etwa gleichem Arbeitsaufwand für die Erstellung liegen die Materialkosten des erfindungsgemäßen Gemisches nur bei etwa einem Drittel bis zu einem Viertel der Kosten der üblichen aus hydraulischen Bindemitteln und "echten" Zuschlagstoffen zusammengesetzten Dammbaustoffe. Gegenüber Dämmen nur aus Flugasche können die Dämme aus dem erfindungsgemäßen Gemisch wegen der höheren erreichbaren Festigkeiten wesentlich kürzer gewählt werden, so daß nur etwa halb so viel Material und Arbeitsaufwand benötigt wird. Neben den wirtschaftlichen Vorteilen sind damit beträchtlich sicherheitliche Vorteile verbunden, denn wegen der in abgeworfenen Grubenbauen bestehenden erhöhten Brand-und Explosionsgefahr müssen Abschlußdämme möglichst schnell errichtet werden. Ein weiterer Vorteil ist die höhere Dichtigkeit der Dämme wegen des geringen Schwundes der neuartigen DammbaumischungJ der selbst bei einem Wasseranteil von 35 % einen Wert von 2 % nicht überschreitet. Die Abbindezeit der erfindungsgemäßen Mischung ist wegen der hydraulischen Eigenschaften des "Zuschlagstoffes" Elektrortiterasche gering.
Beispiel In Druckversuchen an Würfeln mit 20 cm Kantenlänge nach den DIN-Vorschriften des Baugewerbes wurden folgende durchschnittliche Festigkeiten aus Je 8 bis 10 Druckproben ermittelt: Zement : Elektrofilterasche Drucktestigkeit (Anteil) (Anteile) (kp/cm2) 1 : 6 98 1 : 7 68 1 . 8 55 1 : 9 35 Daneben wurde die Biege zugfestigkeit an Probekörpern der Abmessungen 20 cm x 20 cm x 60 cm ermittelt. Da diese mit 3,5 --4,6 kp/cm2 in zulässigen Bereich der "Kurzdämme" nach den vorläufigen "Richtlinien für die Sperrung und Abdämmung von Grubenbatien" des Landesoberbergamts Dortmund liegen, können Abschlußdämme, die Init der erfindungsgemäßen Mischung erstellt werden, kürzer gewählt werden als es die allgemeine Bestimmung (§ 126 der Bergverordnung) vorschreibt.
Das erfindungsgemäße Gemisch wird zweckmäßig unter Anwendung folgender Anordnung verarbsitet, die eine Kombination teilweise für sich bekannter Maßnahmen darstellt, nämlich daß a) das fertige Zement-Elektrofilterasche-Gemisch trocken in Förderwagen, Druckkesselwagen oder in geeigneten Einwegverpackungen zur Mischstelle unter Tage trans-- portiertbar ist> .. -.
b) das Trockengemisch über einen biegsamen druckluftbetriebenen Schlauch-Spiral-Förderer aus dem Förderwagen abförderbar oder über eine andere geeignete Vorrichtung absaugbar oder aus einem Druckkesselwagen mittels Druckluft austragbar und einem druckluftbetriebenen Mischer, vorzugsweise rotierenden Mischer zuführbar sowie in diesem mit Wasser anmischbar ist, c) das Naßgemisch mittels einer druckluftbetrjebenen Pumpe Uber Schlauchleitungen, vorzugsweise Feuerwehr-C-Schläuche, von der Mischstelle zur entfernten Dammbaustelle pumpbar ist.
Die erfindungsganäße Anordnung wird nachfolgend beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben.
Die einzige Figur zeigt schematisch in einer Strecke ein Beispiel für die Anordnung von Geräten zur Erstellung von Abschlußdämmen. In der Figur ist mit 1 eine Strecke im Untertagebetrieb dardestellt, in der ein Raum 2 durch zwei im Abstand hintereinander errichtete Mauer abgeteilt ist.
Vom Raum 2 ist im Beispiel nur ein Teil dargestellt, und zwar der Teil mit der vorderen Mauer 3, in die ein Rohrstutzen 4 eingesetzt ist, durch den das Zement-Elektrofilterasche-Wasser-Gemisch in den Raum 2 eingepreßt werden kann. Das Gemisch setzt sich zunächst, wie bei 5 angedeutet ist, ab. Es wird solange nachgefüllt, bis der gesamte Raum 2 verfüllt ist. Da das Einfüllen des Gemisches unter Druck vorgenommen wird, werden auch die Spalten im Gebirge um den Raum 2 herum verschlossen.
Zur Herstellung des Gemisches wird das im Förderwagen 6 an die Mischstelle herangeführte Trockengemisch 7 aus einem Teil Zement und 7 bis 8 Teilen Elektrofilterasche über einen biegsamen Schlauch-Spiral-Förderer 8, der von einem Druckluftmotor 9 angetrieben wird, einem mit der erforderlichen Wassermenge beaufschlagbaren rotierenden Mischer 10 zugeführt, der ebenfalls von einem Druckluftmotor 11 angetrieben ist. Die Aufstellung des Förderwagens 6 kann in bis zu 6 m Entfernung vom Mischer 10 erfolgen, da der druckluftbetriebene Schlauch-Spiral-Förderer 8 solche Entfernungen leicht zu überbrücken vermag. Es kann damit also ein entsprechend langer Materialzug mit Trockengemisch ohne Rangierarbeiten und mit geringstem Schichtenaufwand auch in engen Strecken schnell entleert und unmittelbar dem Mischer 10 aufgegeben werden.
In dem mit hoher Drehzahl umlaufenden rotierenden Mischer 10 wird eine innige Vermischung der Zement-Elektrofilterasche-Mischung mit dem zugegebenen Wasser erzielt. Der Wasserzusatz beträgt bis zu 35 bis 40 %> damit das Gemisch eine fUr den Transport über größere Entfernungen geeignete Konsistenz erhält. Aus dem Mischer 10 wird das Naßgemisch von einer Pumpe 12 abgenommen und soweit verdichtet, daß es durch Feuerwehr-C-SchlEuche 13 bis zu 400 m weit bis zur Dammbaustelle gefördert werden kann.
Patentansprüche:

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zurn Erstellen von Abschlußdämmen für abQeworfene Grubenbaue durch Einpressen eines pumpfähigen Gemisches aus einem hydraulischen Bindemittel, einem Zuschlagstoff und Wasser zwischen vorher orrichtete StUtzwände, gekennzeichnet durch die Verwendung von Zement als Bindemittel und Elektrofilterasche als Zuschlagstoff im Verhältnis 1 zu 7 bis 8.
2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden, teilweise für sich bekannten Maßnahmen, nämlich daß a) das fertige Zement-Elektrofilterasche-Gemisch trocken im Förderwagen (6), Druckkesseiwagen -oder geeigneten Einwegverpackungen zur Mischstelle unter Tage transportierbar ist, b) das Trockengemisch über einen biegsamen, druckluftbetriebenen Schlauch-Spiral-Förderer (8) aus dem Förderwagen (6) abförderbar oder über eine andere geeignete Vorrichtung absaugbar oder aus einem Druckkesselwagen mittels Druckluft austragbar und einem druckluftbetriebenen Mischer (10)> vorzugsweise rotierenden Mischer zuführbar sowie in diesem mit Wasser anmischbar ist, c) das Naßgemisch mittels einer druckluftbetriebenen Pumpe (12) über Schlauchleitungen, vorzugsweise Feuerwehr-C-Schläuche (1)), von der Mischstelle zur entfernten Dammbaustelle pumpbar ist.

L e e r s e i t e