DE2103352A1

DE2103352A1 - Verfahren zur Versatzeinbringung und -verfestigung

Info

Publication number: DE2103352A1
Application number: DE19712103352
Authority: DE
Inventors: Thomas Chorley Pollard (Großbritannien). P
Original assignee: Gullick Dobson Ltd., Ince, Wigan, Lancashire (Grossbritannien)
Priority date: 1970-07-02
Filing date: 1971-01-26
Publication date: 1972-01-05
Also published as: GB1343121A

Description

PATENTANWALT BODE . 4033 HÖSEL · POSTFACH.· TELEFON 02102-61701 · TELEX 8585166

R 1 - 330

GULLICK DOBSON LIMITED Ince, Wigan, Lancashire, England

Verfahren zur Versatzeinbringung und -verfestigung.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Versatzeinbringung und -verfestigung, insbesondere zum Errichten von das Hangende unterstützenden Bergerippen aus Versatzmaterial in untertägigen Grubenbetrieben.

Solche Bergerippen werden insbesondere in Form von Streckendämmen entlang von Abbaustrecken im alten Mann errichtet, um das Hangende im Bereich der Abbaustrecke zu sichern. Die Bergerippen, die z.B. aus aufgehäuften Gesteinsbrocken o.a. Versatzmaterial bestehen können, müssen gut verfestigt sein, damit sie durch den Gebirgsdruck nicht zu stark zusammengedrückt werden.

Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, mit möglichst: geringem Aufwand an Ausrüstung, Arbeitskraft und Zeit eine möglichst hohe Tragfähigkeit der Bergerippen bzw. des Versatzes zu erreichen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Versatzeinbringung und -verfestigung., insbesondere zum Errichten von das Hangende unterstützenden Bergerippen aus Versatzmaterial in untertägigen Grubenbetrieben, wobei sich dieses Verfahren

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dadurch kennzeichnet, daß das Versatzmaterial während der Einbringung des Versatzes bzw. der Errichten der Bergerippe durch Einleitung von Vibrationen oder durch Stampfen verdichtet wird. Auf diese Weise werden mit geringem Energieaufwand besonders gut verfestigte und damit tragfähige Bergerippen bzw. Versatzbereiche erzielt.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß die Verdichtung durch eine Vibrations- oder Stopfvorrichtung erfolgt, die an anderen Teilen der Grubenausrüstung angebracht ist und auf der die Bergerippe bzw. ein Teil des Versatzes errichtet wird oder die auf die Bergerippe bzw. den Versatz einwirkt. Dies hat den Vorteil, daß die Errichtung der Bergerippe nicht von Hand zu erfolgen braucht und daß auch die Vibrations- oder Stampfvorrichtung im Betrieb nicht von Hand festgehalten zu werden braucht, so daß eine Mechanisierung der Errichtung der Bergerippe möglieh ist. Um dabei ein stabiles Widerlager zu gewährleisten, ist die Verwendung einer Vibrations- oder Stampfvorrichtung vorgesehen, die an einem Teil der Grubenausrüstung angebracht ist, welches zwischen Hangendem und Liegendem verspannbar ist. Besonders vorteilhaft ist dabei die Verwendung einer Vibrations- oder Stampfvorrichtung, die an einem wandernden Grubenausbauelement befestigt ist. Auf diese Weise wird die Vibrations- oder Stampfvorrichtung zusammen mit dem Grubenausbau entsprechend dem Abbaufortschritt vorgerückt, ohne daß zusätzliche Rückarbeit erforderlich ist.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verdichtung durch eine Vibrations- oder Stampfvorrichtung erfolgt, die mindestens ein in das Versatzmaterial hineinragendes Teil aufweist. Auf diese Weise werden nicht

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nur die oberflächennahe Schicht, sondern auch tiefere Schichten des Versatzmaterials Vibrationen ausgesetzt bzw. gestampft. Dies ist besonders bei schwingungsdämpfendem Versatzmaterial, z.B. bröckeligem Gestein, vorteilhaft.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Verdichtung durch eine Vibrations- oder Stampfvorrichtung erfolgt, mit welcher gleichzeitig Versatzmaterial zum Errichten der Bergerippe aufhäufbar ist. Auf diese Weise können beide Arbeitsgänge gleichzeitig und mit der gleichen Vorrichtung ausgeführt werden. %

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens zu schaffen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist demgemäß eine Vorrichtung zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrene, die gekennzeichnet ist durch eine Vibrations- oder Stampfvorrichtung , die am Grubenausbau oder einem anderen Ausrüstungsteil zur Einwirkung auf eine in dessen Nachbarschaft zu errichtende Bergerippe bzw. einen Teil des Versatzes befestigt ist. Mit dieser Vorrichtung ist das erfindungsgemäße Verfahren mit geringem Aufwand an Energie und Arbeitekraft durchführbar. * Außerdem wixd eine besonders gute Verfestigung der Bergerippe ' bzw. des Versatzes erreicht. Zweckmäßig ist dabei der Grubenausbau, an dem die Vibrations- oder Stampfvorrichtung befestigt ist, selbstvorrückend. Die Vibrations- oder Stampfvorrichtung rückt dann entsprechend dem Abbaufortschritt zusammen mit dem Grubenausbau vor.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß an der Vibrations-

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oder Stampfvorrichtung ein Unwuchtantrieb angebracht ist. Dieser wirkt als Schwingungserzeuger für die erforderliche Vibrationsbewegung der Vorrichtung, mit der auf diese Weise eine gute Verdichtung des Versatzmaterials bei geringem Energiebedarf erreicht wird. Aus Sicherheitsgründen und wegen der im allgemeinen ohnehin vorhandenen hydraulischen Ausrüstung des Grubenausbaues wird zweckmäßig ein hydraulischer Unwuchtantrieb vorgesehen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Vibrationsoder Stampfvorrichtung einen hydraulischen Arbeitszylinder und ein daran beweglich bzw. nachgiebig befestigtes Werkzeug zur Bearbeitung des Versatzmaterials aufweist. Mit Hilfe des hydraulischen ArbeitsZylinders kann dann das Werkzeug relativ große Hübe zum Verschieben und Aufhäufen des Versatzmaterials ausführen, während die Vibrationsbewegung des Werkzeugs diesen Hüben überlagert ist. Das Werkzeug kann daher gleichzeitig zwei Arbeitsgänge ausführen, nämlich Aufhäufen und Verdichten des Versatzmaterials.

Das Werkzeug kann eine großflächige Platte sein. Diese eignet sich besonders zum Bewegen größerer Mengen von Versatzmaterial. Außerdem können benachbarte Vibrations- oder Stampfvorrichtungen einen relativ großen Abstand voneinander haben, ohne daß zwischen den großflächigen Platten ein größerer Zwischenraum verbleibt. Die großflächigen Platten eignen sich auch

gut zur Einleitung von Vibrationen in Versatzmaterial , welches nicht schwingungsdämpfend ist.

Die Platte kann mit einem oder mehreren im Winkel zu ihrer

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Oberflache angeordneten Seitenteilen versehen sein. Die Seitenteile dienen zur seitlichen Einfassung der Bergerippe während des VerdichtungsVorganges. Daher kann sich seitlich von der Bergerippe, z.B. in der Abbaustrecke, kein störendes Versatzmaterial ausbreiten.

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß das Werkzeug mit mindestens einem in das Versatzmaterial einsteckbaren Zusatzwerkzeug versehen ist. Auf diese Weise werden auch bei % βchwingungsdämpfendem, z.B. bröckeligem Versatzmaterial, Vibrationen in tiefere Schichten des Versatzmaterials eingeleitet. Dadurch erfolgt eine besonder gute Verdichtung des Versatzmaterials. Um ein üfitchtes Herausziehen des Zusatzwerkzeuges aus dem Versatzmaterial zu ermöglichen, ist das Zusatzwerkzeug zweckmäßig keilförmig oder konisch zugespitzt.

Gemäß einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Vibrations- oder Stampfvorrichtung einen Untersatz, insbesondere eine Platte auf, auf dem bzw. der die Bergerippe errichtet wird. Eine solche Platte wirkt als Rütteltisch. Wird sie in Schwingungen versetzt, Jj

so wird das auf ihr liegende Versatzmaterial verdichtet.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, in der Ausf Uhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt sind. Es zeigen

Fig. 1 die Seitenansicht einer ersten Aueführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

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Fig. 2 die Draufsicht auf die Ausführungsform nach

Fig. 1; Fig. 3 die Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform

der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 4 die Draufsicht auf die Ausführungsform nach

Fig. 3; Fig. 5 die Seitenansicht einer dritten Ausführungsform

der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 6 die Draufsicht auf die Ausführungsform nach

Fig. 5

In den Fig. 1 und 2 sind mit S wandernde Ausbauelemente eines Strebes bezeichnet, von denen eine Vielzahl entlang des mit F bezeichneten Abbaustoßes angeordnet ist. Jedes wandernde Ausbauelement S weist einen starren Grundkasten 10 auf, auf dem hydraulisch ausfahrbare Stempel 11 befestigt sind, die ihrerseits eine am Hangenden anliegende Kappenkonstruktion 12 tragen»

Im Grundkasten 10 ist ein doppeltwirkender hydraulischer Rückzylinder angeordnet, der mit dem mit C bezeichneten StrebfOrderer verbunden ist und in bekannter Weise dazu dient, den Strebförderer C nach Hereingewinnung eines Kohlestreifens vorzurücken. Anschließend wird dann in ebenfalls bekannter Weise das Ausbauelement S unter Benutzung des Strebfördereis C als Widerlager vorgerückt, wobei die Stempel 11 zeitweise eingefahren sind.

Erfindungsgemäß sind die in der Nähe der Abbaustrecke R befindlichen Ausbauelemente, von denen zwei in Fig. 2 dargestellt sind, mit Vorrichtungen versehen, mit denen im Versatzraum längs der Abbaustrecke ein Streckendamm aus

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Versatzmaterial errichtet und anschließend, z.B. durch Vibration, verdichtet werden kann. Jede Vorrichtung zum Errichten und Verdichten des Streckendamm weist eine verhältnismäßig großflächige Platte 13 auf, die beweglich bzw. nachgiebig (z.B. federnd) mit einem hydraulischen Arbeitszylinder m verbunden ist und deren Oberfläche sich im wesentlichen quer zur Streckenlängsrichtung erstreckt. Mit dem hydraulischen Arbeitszylinder 1«» kann die Platte 13 in Streckenlängsrichtung verschoben werden. An der Platte 13 ist ein hydraulischer Unwuchtantrieb 13a oder ein anderer Vibrationserzeuger angebracht.

Im Betrieb wird Versatzmaterial von den Platten 13 zweier oder mehrerer benachbarter Ausbauelemente S in den Versatzraum neben der Abbaustrecke geschoben und anschließend durch Vibration verdichtet. Dadurch setzt und verfestigt sich das Versatzmaterial, und es entsteht ein fester Streckendamm P. Die Vorrichtungen zum Errichten und Verdichten des Streckendamms könnten auch ähnlich den z.B. beim Straßenbau verwendeten Rüttelvorrichtungen aufgebaut sein.

Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist ähnlich der in Fig. 1 und 2 dargestellten. Soweit es sich um gleiche Teile handelt, sind daher die gleichen Bezugszeichen wie dort verwendet worden.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 und H unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig.l und 2 im wesentlichen dadurch, daß zwei benachbarte Platten 13 mit Seitenwänden 15 versehen sind, die sich ein Stück in Streckenlängsrichtung erstrecken und einen Teil des Streckendamms P während seiner Errichtung und Verdichtung zwischen sich einschließen. Dadurch wird u.a.

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ein leichter Einbau von Holz oder Mauerwerk in den Spalt Pl zwischen dem Streckendamm P und den Streckenbögen A ermöglicht.

Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist wiederum ähnlich der in Fig. 1 und 2 dargestellten. Soweit es sich um gleiche Teile handelt, sind daher wiederum die gleichen Bezugszeichen wie dort verwendet worden.

Di© Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch» daß an der Platte 13 keil/ oder zugespitzte konische Werkzeuge 16 nachgiebig angebracht sind, welche in das Versatzmaterial, hineinragen und dieses durch Vibration verdichten. Die Werkzeuge 16 sind so geformt, daß sie sich leicht aus dem Streckendamm P herausziehen lassen» wenn das Ausbauelement S vorgerückt werden soll.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung zum Errichten und Verdichten des Streckendamms eine horizontale Grundplatte 17 auf, wie in Fig. 5 strichpunktiert angedeutet ist. Auf der Grundplatte 17 wird der Strecken» dan-jü P errichtet. Die Grundplatte 17 kann nach der Verdichtung des Streckendamms P beim Vorrücken des Ausbauelementes S unter dem Streckendamm P weggezogen werden. Sie kann aber auch darunter verbleiben. In diesem Fall ist eine lösbare Verbindung zwischen Grundplatte 17 und der übrigen Vorrichtung zum Errichten und Verdichten des Streckendamms vorzusehen.

Eine andere Lösung zur zeitweisen Befestigung der Vorrichtung zum Errichten und Verdichten des Streckendamms besteht darin, daß diese an einem einfachen Einzelstempel oder einer ähnlichen

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Vorrichtung angebracht wird, die zwischen Hangendem und Liegendem verspannbar ist. Diese Vorrichtung braucht nur als Widerlager, nicht zur Unterstützung des Hangenden zu dienen.

Unter gewissen Umständen kann auf den hydraulischen Arbeitszylinder m, der im wesentlichen zum Errichten des Streckendamms dient, verzichtet werden, wenn z.B. lediglich der Streckendamm P verdichtet werden soll, nachdem z.B. von Hand oder auf g andere. Weise errichtet wurde.

Die gewählte Ausfuhrungsform :der Vorrichtung zum Errichten von und Verdichten des Streckendamms sollte jeweils dem verwendeten Versatzmaterial angepaßt sein, insbesondere seinen Eigenschaften bezüglich der Weiterleitung von Vibrationen. Bröckeliges Versatzmaterial neigt z.B. dazu, Vibrationen zu dämpfen. Bei Verwendung solchön Materials ist die Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 die geeignetste.

Patentansprüche:

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Claims

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Patentansprüche:

1. Verfahren zur Versatzeinbringung und -verfestigung, insbesondere zum Errichten von das Hangende unterstützenden Bergerippen aus Versatzmaterial in untertägigen Grubenbetrieben, dadurch gekennzeichnet, daß das Versatzmaterial während der Einbringung des Versatzes bzw. der Errichtung der Bergerippe (P) durch Einleitung von Vibrationen oder durch Stampfen verdichtet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn et, daß die Vorrichtung durch eine Vibrationsoder Stampfvorrichtung (13, 13a, It) erfolgt, die an anderen Teilen (S) der Grubenausrüstung angebracht ist und auf der die Bergerippe (P) bzw. ein Teil des Versatzes errichtet wird oder die auf die Bergerippe (P) bzw. den Versatz einwirkt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vibrations- oder Stampfvorrichtung (13,13a,m), die an einem Teil (S) der Grubenausrüstung angebracht ist, welches zwischen Hangendem und Liegendem verspannbar ist.

^. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Vibrations- oder Stampfvorrichtung (13,13a,I¹O, die an einem wandernden Grubenausbauelement (S) befestigt ist.

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5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung durch eine Vibrations- oder Stampfvorrichtung (13, 13a,m, 16) erfolgt, die mindestens ein in das Versatzmaterial hineinragendes Teil (16) aufweist.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtung durch eine Vibrations- oder Stampfvorrichtung (13, 13a,14) erfolgt, mit welcher gleichzeitig Versatzmaterial zum Errichten der Bergerippe aufhäufbar ist.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-6, gekennzeichet durch eine Vibrations- oder Stampf vorrichtung (13,13a, 14), die am Grubenausbau (S) oder einem anderen Ausrüstungsteil zur Einwirkung auf eine in dessen Nachbarschaft zu errichtende Bergerippe (P) bzw. einen Teil des Versatzes befestigt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Grubenausbau (S), an dem die Vibrations- oder Stampfvorrichtung (13,13a,14) befestigt ist, selbstvorrückend ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und /oder 8, dadurch gekennzeichne t, daß an der Vibrations- oder Stampfvorrichtung (13,13a,14) ein Unwuchtantrieb (13a) angebracht ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen hydraulischen Unwuchtantrieb (13a).

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11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrations- oder Stampfvorrichtung (13,13a,14) einen hydraulischen Arbeitszylinder (IU) und ein daran beweglich bzw. nachgiebig befestigtes Werkzeug(l3.,16,17) zur Bearbeitung des Versatzmaterials aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeug (13) eine großflächige Flatte (13) ist.

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte (13) mit einem oder mehreren im Winkel zu ihrer Oberfläche angeordneten Seitenteilen (15) versehen ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (13,16) mit mindestens einem in das Versatzmaterial einsteckbaren Zusatzwerkzeug (16) versehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß das Zusatzwerkzeug (16) keilförmig oder konisch zugespitzt ist.

16» Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 7-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrations- oder Stampfvorrichtung (13,13a,14,17) einen Untersatz (17), insbesondere eine Platte (17) aufweist, auf dem bzw. der die Bergerippe (P) errichtet wird.

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