DE2103352C - Verfahren und Vorrichtung zur Versatzverfestigung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verfestigung von Versatz, insbesondere von das Hangende unterstützenden Bergerippen im untertägigen Grubenbetrieb. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

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

Zur Verfestigung des Versatzmaterials ist es bekannt, dieses während des bzw. nach dem Einbringen festzustampfen, z.B. unter Verwendung mechani scher Vorrichtungen. Mit den bekannten Verfahrei ist aber keine optimale Verfestigung des Versatzmiie rials zu erreichen, obwohl sie einen beträchtlicher Energieaufwand erfordern. lasbesondere, wenn da Versatzmaterial keine einheitöche Korngröße hat was z. B. dann der Fall ist, wenn es sich um Material handelt, das beim Streckenvortrieb oder beim Nachreißen der Strecke anfällt, ist durch Stampfen eine optimale Verfestigung des Versatzmaterials nicht zu erreichen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, mit möglichst geringem Aufwand an Ausrüstung, Arbeitskraft bzw. Energie und Zeit eine optimale Verdichtung des Versatzmaterials und damit eine möglichst hohe Tragfähigkeit der Bergerippen bzw. des Versatzes zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, das sich dadurch kennzeichnet, daß das Versatzmaterial während des Einbringens des Versatzes bzw. der Errichtung der Bergerippe durch Einleitung von Vibrationen verdichtet wird. Auf diese Weise werden mit geringem Energieaufwand besonders gut verfestigte und damit tragfähige Bergerippen bzw. Versatzbereiche erzielt. Die verschiedenen Korngrößen des Versatzmaterials werHen durch die Vibration optimal verteilt, d. h. die Zwischenräume zwischen großen Materialstücken werden durch kleine Materialstücke ausgefüllt. Eine Bearbeitung des Versatzmaterials vor dessen Einbringen ist nicht erforderlich, sondern es kann jedes beliebige anfallende Haufwerk unmittelbar verwendet 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 Verfahrens, die sich dadurch kennzeichnet, daß die Vibrationsvorrichtung einen hydraulischen Schubzylinder und eine daran beweglich bzw. nachgiebig befestigte großflächige Platte aufweist, an der ein Unwuchtantrieb angebracht ist. Der Unwuchtantrieb wirkt als Schwingungserzeuger für die erforderliche Vibrationsbewegung der Vorrichtung, mit der auf diese Weise eine gute Verdichtung des Versatzmaterials bei geringem Energiebedarf erreicht wird. Die großflächige Platte eignet sich besonders zum Bewegen größerer Mengen von Versatzmaterial. Benachbarte Vibrationsvorrichtungen können 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. Mit Hilfe des hydraulischen Schubzylinders kann die großflächige Platte relativ große Hübe zum Verschieben und Anhäufen des Versatzmaterials ausführen, während die Vibrationsbewegung diesen Hüben überlagert ist. Es können daher gleichzeitig zwei Arbeitsgänge ausgeführt werden, nämlich Anhäufen und Verdichten des Versatzmaterials.

Die Platte kann mit einem oder mehreren im Winkel zu ihrer Oberfläche 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 Weilerbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß die Platte mit mindestens einem in das Versatzmaterial einsteckbaren Zusatzwerkzeug versehen ist Auf diese Weise werden auch bei schwingungsdämpfendem, z.B. bröckeligem Versatzmaterial, Vibrationen in tiefere Schichten des Versatzmaterials eingeleitet. Dadurch erfolgt eine besonders gute Verdichtung des Versatzmaterials. Um ein leichtes Herausziehen des Zusatzwerkzeugs aus dem Versatzmaterial zu ermöglichen, ist das Zusatzwerkzeug zweckmäßig Keilförmig oder konisch zugespitzt.

Vorzugsweise ist die Vibrationsvorrichtung am Grubenausbau befestigt Es ist dann nicht erforderlich, besondere Widerlager für diese Vorrichtung vorzusehen. Zweckmäßig ist der Grubenausbau, an dem die Vibrationsvorrichtung befesligt ist, selbstvorrükkend. Die Vibrationsvorrichtung rückt dann entsprechend dem Abbaufortschritt zusammen mit dem Grubenausbau vor.

Gemäß einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Vibrationsvorrichtung einen Untersalz, insbesondere eine Bodenplatte auf. Eine solche Bodenplatte wirkt als Rütteltisch. Wird sie in Schwingungen ver· setzt, 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 Äusfülirungsbcispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

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 Ausfühiungsform nach F i g. 3,

Fig. 5 die Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.6 die Draufsicht auf die Ausführungsform nach F i g. 5.

In den F i g. 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 Strebförderer verbunden ist und in bekannter Weise dazu dient, den Stebfördcrer C nach Hereingewinnung eines Kohlestreifcns vorzurücken. Anschließend wird dann in ebenfalls bekannter Weise das Ausbauelement S unter Benutzung des Strebförderers C als Widerlager vorgerückt, wobei die Stempel 11 zeitweise eingefahren sind.

Erfindungsgemiiß sind die in der Nähe der Abbaustrecke Ii befindlichen AushnuclcmciUc, von denen zwei in F i g. 2 dargestellt sind, mit Vorrichtungen versehen, mit denen im Versatzraum längs der Abbaustrecke ein Streckendamm aus Versatzmaterial errichtet und anschließend, z. D. durch Vibration, verdichtet werden kann. Jede Vorrichtung zum Errichten und Verdichten des Streckendamms weist eine verhältnismäßig großflächige Platte 13 auf, die beweglich bzw. nachgiebig (z.B. federnd) mit einem hydraulischen Arbeitszylinder 14 verbunden ist und deren Oberfläche sich im wesentlichen quer zur Streckenlängsrichtung erstreckt Mit dem hydraulischen Arbeitszylinder 14 kann die Platte 13 in Streckenlängsrichtung verschoben werden. An der Platte 13 ist ein hydraulischer Unwuchtantrieb 13 α 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 F i g. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform der Erfindung ist ähnlich der in Fig. 1 und 2 dargestellten. Soweit es sich um gleiche Teile handelt, sind !nher die gleichen Bezugszeichen wie dort verwende worden.

Die Ausführungsform nach F i g. 3 und 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß zwei benachbarte Platten 13 mit Seitenwänden 15 versehen sind, die sicli ein Stück in Streckenlängsrichtung erstrecken und einen Teil des Streckendamms P während seiner Errichtung und Verdichtung zwischen sich einschließen. Dadurch wird u. a. ein leichter Einbau von Holz oder Mauerwerk in den Spalt P I zwischen dem Strekkendamm P und den Streckenbogen A ermöglicht.

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

Die Ausführungsform nach F i g. 5 und 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß an der Platte 13 keilförmige 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 Streckendamm 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 Strekkendamms besteht darin, daß diese an einem einfachen Einzelstempel oder einer ähnlichen Vorrichtung angebracht wird, die zwischen Hangendem und Liegendem verspannbar ist. Diese Vorrichtung braucht

nur als Widerlager, nicht zur Unterstützung des Hangenden zu dienen.

Die gewählte Ausführungsform 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 solchen Materials ist die Ausführungsform nach F i g. 5 und 6 die geeignetste.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verfestigung von Versatz, insbesondere von das Hangende unterstützenden Bergerippen im untertänigen Grubenbetrieb, dadurch gekennzeichnet, daß das Ver>atzmaterial während des Einbringens des Versatzes bzw. der Errichtung der Bergerippe (P) durch Einleitung von Vibrationen verdichtet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsvorrichtung einen hydraulisehen Schubzylinder (14) und eine daran beweglich bzw. nachgiebig befestigte großflächige Platte (13) aufweist, an der ein Unwuchtantrieb (13 a) angebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (13) mit einem oder mehreren im Winkel zu ihrer Oberfläche angeordneten Seitenteilen (15) versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (13) mit mindestens einem in das Versatzmaterial einsteckbaren Zusatzwerkzeug (16) versehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzwerkzeug (16) keilförmig oder konisch zugespitzt ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsvorrichtung (13, 13 a, 14) am Grubenausbau (S) befestigt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grubenausbau (S), an dem die Vibrationsvorrichtung (13, 13 a, 14) befestigt ist, selbstvorrückend ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibrationsvorrichtung (13, 13 a, 14, 17) einen Untersatz (17), insbesondere eine Bodenplatte (17) aufweist.