DE2064617B2

DE2064617B2 - Verfahren zum Erstellen von Abschlußdammen für abgeworfene Grubenbaue

Info

Publication number: DE2064617B2
Application number: DE2064617A
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: 1978-04-13
Also published as: DE2064617C3; DE2064617A1

Description

dasZement-Elektrofilterasche-Gemisch wird in π einem Förderbehälter (6) zur Mischstelle unter Tage transportiert,

das Trockengemisch wird mit einem biegsamen, druckluftbetriebenen Fördermittel (8) aus dem Förderbehälter (6) einem druckluftbetriebenen, >n vorzugsweise rotierenden Mischer (10) zugeführt und in diesem mit Wasser angemischt,
das Naßgemisch wird mittels einer druckluftbetriebenen Pumpe (12) über Schlauchleitungen, vorzugsweise Feuerwehr-C-Schläuche (13), zur 2> Dammbaustelle gepumpt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erstellen von Abschlußdämmen für abgeworfene Grubenbaue durch Einpressen eines pumpfähigen Gemisches aus Zement, Elektrofilterasche als Zuschlagstoff und Wasser zwischen vorher errichtete Stützwände sowie die r, Maßnahmen zur Durchführung des Verfahrens.

Für die Erstellung derartiger Abschlußdämme sind schon die verschiedensten hydraulischen Bindemittel (Zement) und Zuschlagstoffe verwendet und vorgeschlagen worden. Diese Stoffe sollen als Trockengemi- -to sehe, wie beispielsweise in der DT-AS 11 63 755 beschrieben, in den Dammraum eingeblasen werden. Sie werden erst während des Einblasens befeuchtet. Als Zuschlagstoff finden Sand, Gesteinstaub oder Flugasche Verwendung. Das Anteilsverhältnis Bindemittel zu 4^r> Zuschlagstoff soll dabei wie bei normalem Mörtel gewählt werden, d. h. etwa 1 :3 bis 1 :5. Es wird also vergleichsweise viel teures Bindemittel benötigt.

Meist werden jedoch Bindemittel, Zuschlagstoff und Wasser an einer besonderen Mischstelle angerührt und so 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 Gruben vorhanden und läßt sich befriedigend verarbeiten, insbesondere läßt sich die Zement-Gesteinstaub-Trübe verpumpen, wie aus der Zeitschrift »Glückauf«, 1954, S. 777, bekannt ist. Allerdings haben derartige Gemische einige t>o Nachteile, und zwar wird vergleichsweise viel teures Bindemittel (Zement) benötigt, um ein genügend schnelles Erhärten und ausreichende Festigkeiten zu bewirken. Gesteinstaub ist außerdem ein vergleichsweise teurer Zuschlagstoff, so daß bei der großen Zah! ts abzudämmender Grubenbaue hohe Materialkosten entstehen.

Das Herstellen von Schlammziegeln hinter Streckenpfeilern mittels Feuerwehrschläuchen ist aus »Bergakademie«, 1967, S. 18, bekannt.

Es ist weiter aus der Zeitschrift »Glückauf«, 1967, S. 1127, bekannt, mit Wasser vermischte Flugasche ohne jegliches Bindemittel als Verschiämmaterial für Abschlußdämme zu verwenden, wobei jedoch ein vergleichsweise hoher Wasserzusatz (Flugasche zu Wasser = 2 :1) nötig ist. Nachteilig ist, daß das Überschußwasser weggepumpt werden muß. Außerdem muß eine große Dammlänge von 5 bis 6 m gewählt werden, um diese lose geschütteten Dämme ausreichend dicht und widerstandsfähig 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 Grubenbauen sind Brand- und Explosionsgefahr naturgemäß besonders hoch. Außerdem verhindert der höhere Materialaufwand je Damm, daß die bei Flugasche im Vergleich zu Gesteinstaub niedrigeren Materialkosten zum Tragen kommen; denn hinzu kommt noch, daß der Transportaufwand für die erforderlichen größeren Mengen entsprechend höher ist.

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, unter Vermeidung der obengenannten Nachteile, ein Verfahren zur Erstellung von Abschlußdämmen zu schaffen, das es ermöglicht, einen Damm von der geringstmöglichen, aber dennoch ausreichenden Länge zu errichten, das es zuläßt, eine Material-Mischung zu verwenden, die kostengünstig ist und gleichzeitig eine ausreichende Härte hinsichtlich Zug- und Biegefestigkeit aufbringt, die einen niedrigen Wasseranteil benötigt und die darüber hinaus unter Berücksichtigung der sicherheitlichen Bergbau-Bestimmungen eine insgesamt kostengünstige Lösung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Bindemittel und Zuschlagstoff im Verhältnis 1 :7 bis 8 gemischt werden.

Das 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 35 Gew.-°/o) läßt sich das Gemisch von der Mischstelle 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 Dammbaustoffen. 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 beträchtliche 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 Dammbaumischung, 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 Elektrofilterasche 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: r,

Zement	zu	Elektro-	Druck
		filterasche	festigkeit
(Anteil)		(Anteile)	(k^/cm²)
1	zu	6	98
1	zu	7	68
1	zu	8	55
1	zu	9	35

Daneben wurde die Biegezugfestigkeit an Probekörpern der Abmessungen 20 cm χ 20 cm χ 60 cm ermittelt. Da diese mit 3,5—4,6 kp/cm² im zulässigen Bereich der Kurzdämme nach den vorläufigen »Richtlinien für die Sperrung und Abdämmung von Grubenbauen« des Landesoberbergamts Dortmund liegen, können Abschlußdämme, die mit der erfindungsgemäßen Mischung erstellt werden, entsprechend kürzer gewählt werden.

Das erfindungsgemäße Gemisch wird zweckmäßig unter Anwendung der folgenden Maßnahmen verarbeitet:

das fertige Zement-Elektrofilterasche-Gemisch wird trocken in einem Förderbehälter, wie Förderwagen, Druckkesselwagen oder Einwegverpackungen, zur Mischstelle unter Tage transportiert,

das Trockengemisch wird über einen biegsamen durckluftbetriebenen Fördermittel, wie Schlauch-Spiral-Förderer-Absaugvorrichtung, aus dem Förderbehälter einem druckluftbetriebenen Mischer, vorzugsweise rotierenden Mischer, zugeführt und in diesem mit Wasser angemischt,
das Naßgemisch wird mittels einer druckluftbetrie-

J(I

^r)0 benen Pumpe über Schlauchleitungen, vorzugsweise Feuerwehr-C-Schläuche, zur Dammbaustelle gepumpt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand einer Zeichnung, in der ein Beispiel für die Anordnung von Geräten zur Erstellung von Abschlußdämmen in einer Strecke wiedergegeben ist, dargestellt und im folgenden näher erläutert.

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 dargestellt, in der ein Raum 2 durch zwei im Abstand hintereinander errichtete Mauern 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 so lange 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 It 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 für den Transport über größere Entfernungen geeignete Konsistenz erhält. Aus dem Mischer 10 wird das Naßgemisch von einer Pumpe 12 abgenommen und so weit verdichtet, daß es durch Feuerwehr-C-Schläuche 13 bis zu 400 m weit zur Dammbaustelle gefördert werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Erstellen von Abschlußdämmen für abgeworfene Grubenbaue durch Einpressungen ■-, eines pumpfähigen Gemisches aus Zement, Elektrofilterasche als Zuschlagstoff und Wasser zwischen vorher errichtete Stützwände, dadurch gekennzeichnet, daß Bindemittel und Elektrofilterasche im Verhältnis 1 zu 7 bis 8 gemischt m werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Maßnahmen,