DE2414420A1 - Vorrichtung und verfahren zur deckenabsicherung von gruben im untertagebau - Google Patents

Description

DR. KARL TH. HEGEL · DIPL.-ING. KLAUS DICKEL

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Große BergetraSe 223 Postfach ΒΟΟββ2 Telefon: (O4O) 3ΘΘ2Θ6 Telegramm-Adreaee: Ztoellnexpatent

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Zeichen.: Unser Zeichen: Datum.

Acieries Reunies de Burbacn-Eich-Dudelange S.A.

AEBED
Division des Mines Irancaises

5739O AUDTJIi-IiE-TICHE, Frankreich

Vorrichtung und Verfahren zur Deckenabsicherung von Gruben im Untertagebau

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Deckenabsicherung von Gruben im Untertagebau unter Verwendung von Metaligestangen, die in das Gestein eingegossen werden. Die Erfindung ist durch eine neuartige Gestaltung der Gestänge ausgezeichnet, deren Befestigung sich von den herkömmlichen Gestängen unterscheidet.

Nach den bisher gebräuchlichen Absicherungsverfahren unter Verwendung von eingegossenen Stangen führt man in ein Verankerungsloch, das zuvor in das Gestein gebohrt war, eine zylindrische Patrone ein, die, Jeweils voneinander getrennt, ein Kunstharz mit einem Beschleuniger sowie einen Polymerisationskatalysator enthält. Man drückt dann die an ihrem unteren Ende mit einer Scheibe und einer Mutter versehene Stange in die Bohrung ein,

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wobei man durch Drehen die Umhüllung der Patrone zerstört und somit ein Gemisch der Produkte bewirkt. Kachdem "die Stange bis zum Boden des Verankerungsloches eingesenkt ist, stellt sich durch das die Zwischenräume ausfüllende Harz, dessen Polymerisation zur Zeit der Vermischung beginnt, schnell eine große Widerstandsfähigkeit ein. Mach einer kurzen Wartezeit dreht man die Scheibe an der Abdeckung des Stollens mit Hilfe einer Mutter an, um eine Spannung innerhalb der Stange zu erzeugen.

Unter den gegenwärtig verwendeten Haltestangen besitzen einige an ihrem unteren Ende einen Vierkant, um die Stange in Drehung versetzen zu können und das Vermischen zu bewirken. Der^artige Stangen erfordern jedoch ein großes Maß an Bearbeitung, verursacht durch die Herstellung des Vierkantes, und sind daher sehr teuer. Während des Einsatzes muß vor dem Befestigen zusätzliche Arbeit geleistet werden, um den Antriebsbereich durch eine Verschraubungsmöglichkeit zu ersetzen. Dieses Auswechseln spielt sich am Kopf der Verschrau "maschine ab, in einem Abschnitt also, wo die Überdachung nicht sicher genug und die Bedienungsperson. zur Zeit dieser- Arbeit der Gefahr des Steinschlages ausgesetzt ist.

Bei den anderen Arten eingegossener Stangen wird nicht eine hinreichende Einspannung erreicht, so daß sie aus diesem Grunde nicht geeignet sind, mit der notwendigen Zuverlässigkeit dem Loslösen von Gesteinsschichten Widerstand zu leisten, dem sie ausgesetzt sind. Tatsächlich sind diese Gesteinsschichten selten mit der Stange, die im allgemeinen nur acht bis neun Zehntel ihrer Länge eingegossen ist, fest verbunden. Die unterste Schicht kann sich aus diesem Grunde sehr leicht loslösen und abbröckeln.

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Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine einzugießende Haltestange zu schaffen, die es erleubt, in gedem Fall eine wirksame Einspannung der unteren Gesteinsschichten zu schaffen, die sich schnell und leicht einsetzen läßt, und zwar von einem abgestützten Streckenabschnitt aus.

Nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem man eine Metallstange verwendet, deren Rechtsgewinde, das am unteren Ende vorgesehen ist, hinter der Mutter mit einer Blockiervorrichtung versehen ist.

Die Blockiervorrichtung kann aus einer Einpre'ssung bestehen, die mit einer anderen als der Gewindeschneidvorrichtung erzeugt wird« Sie kann auch aus einem Zusammendrücken der Stange in der gewünschten Höhe des Gewindes unter Hitze erzeugt worden sein.

In den beiden Fällen, die beispielhaft angeführt sind, kann man die Blockiervorrichtung in einem bestimmten Abstand vom unteren Ende der Stange anbringen, und zwar so, daß der mit einem Gewinde versehene Teil der Stange hinter der Blockierungsvorrichtung noch wenigstens eine Mutter aufnehmen kann, die der Befestigung weiteren Zubehörs dient.

Eine andere Anordnung zum Blockieren der Mutter, um die Stützscheibe festzuhalten, besteht darin, daß man die Stange in kaltem Zustand durch einen mit einem Hammer erzeugten Endwulst versieht.

Bas Einsetzen der Haltestange gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß man der Stange zur Vermischung des Harzes eine . " ^; ■ " ' \ "■"■ 409841/Q3G4 ' '

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Drehbewegung nacli links durch die Mutter erteilt, die gegen die BlocMervorriehtung arretiert ist, worauf man zur Erzeugung einer Spannung innerhalb der Stange die Matter in dem gewünschten Maße nach rechts dreht.

Die erforderlichen Veränderungen an dem hydraulischen Antriebssystem der Vortriebsmaschine, um eine Drehung nach links zu ermöglichen, stellen keine technischen Probleme dar und ziehen nur sehr mäßige Kosten für die Umgestaltung nach sich.

Der Aufbau der Stange nach der Erfindung und die Einzelzeiten ihres Einsatzes sollen im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der neuen Halterungsstange darstellt, näher beschrieben werden.

Die Haltestange aus Stahl sollte zweckmäßig einen Durchmesser von 17 bis 19 mm bei einer Länge zwischen I5OO und 2000 mm haben. Sie ist über ungefähr 200 mm ihres Endes, entsprechend dem Boden des Verankerungsloches, mit einem Grobgewinde 2 versehen, das eine Vermischung des Kunstharzes mit dem Polymerisationskatalysator bewirken und das Vergießen der Strebe fördern soll. Das obere Ende 3 ist schräg abgekantet oder, wie dargestellt, mundartig eingekerbt, um ein Durchdringen der Verpackung der Patrone zu bewirken.

Am unteren Ende der Stange ist über eine länge von ungefähr 100 mm ein Bechtsgewinde 4 vorgesehen, auf das eine Mutter 5 aufgesetzt ist. Hinter dieser Mutter trägt die Stange einen Blokkierring 6, der auf der Zeichnung als umlaufende Arretierung dargestellt ist.

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Eine Zusatzmutter 7» die der Befestigung von Haken zum Halten der Kabel, von Stützplatten für Gitter und andere Zubehörteile bestimmt ist, ist auf den Endabschnitt des Gewindes gesetzt.

Die vorbereitenden Arbeiten für das Anbringen der erfindungsgemäßen Halterung verlaufen wie bisher. Bann führt man jedoch nach dem Einschieben der Stange 1, die mit der Haltescheibe 8 und der Mutter 5 versehen ist, in das Verankerungsloch, in welches man schon vorher die Patrone mit dem Kunstharz eingebracht hat, eine heftige Drehung nach links durch, wobei das Eindringen bis auf den Boden des Loches vor sich geht, dessen Durchmesser 4- bis 8mm großer ist als derjenige der Stange. Bei diesem Vorgang wird die Mutter mit der VerschrauMai^iine zum Eingriff gebracht. Die Blokkiervorrichtung verhindert ein Abdrehen der Mutter über diesen Punkt hinaus.

Im Laufe der Linksdrehung wird die Verpackung der Patrone durch das obere Ende 3 zerstört und eine Vermischung des Harzes mit dem Polymerisationskatalysator erzeugt. Das Harz, dessen Polymerisation sofort beginnt, füllt die Gewindegänge 2 bis zum Boden des Verankerungsloches aus und führt zu einem Eingießen ohne Zwischenräume oder Blasen innerhalb des Gesteins. Nachdem dieser Vorgang beendet ist, hält sich die Stange allein an ihrem Platz.

Hach einer kurzen Wartezeit, die einen hinreichenden Widerstand gewährleistet, beginnt man, die Mutter 5 mit Hilfe der Vortriebsmaschine in gewünschtem Maße einige Umdrehungen nach rechts zu drehen. Dabei legt sich die Mutter 5 sil die Scheibe 8 an, die fest mit dem Gestein zum Eingriff kommt, und die Stange wird unter eine Spannung gesetzt, die eine feste Halterung garantiert

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und keine Verschiebung zuläßt. Dieser Befestigungsvorgang wird ohne zusätzliches Eingreifen.und somit in größter Sicherheit des Bedienungspersonals vollzogen.

Saide der Qualität der Halterung und der Wirksamkeit der Verstärkung, die sich daraus ergibt, erübrigt sich eine Haftung des Harzes, die sich praktisch über die ganze Länge der Stange erstreckt, und man kan sich mit einer Haftungslänge begnügen, die wesentliche geringer ist> als dieses bislang erforderlich war. Es ergibt sich dadurch, mit anderen Worten, eine punktförmige Verschraubung, deren Verankerung durch eine Harzhaftung gehalten wird, die sich über eine Oberfläche erstreckt, die etwa ein Zehntel bis ein Zwanzigstel der Gesamtfläche des Verankerungsloches ausmacht, wobei trotzdem die gleiche Sicherheit garantiert wird.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auch von dem Fachmann in verschiedener Weise ausgestaltet werden, ohne daß damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

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Claims (6)

Patent anspriich

1. Vorrichtung zur Beckenabsicherung von Gruben im Untertage— hau unter Verwendung von Metallgestängen, die in das Gestein eingegossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das am unteren Ende der Stange (1) vorgesehene Eechtsgewinde (4-) hinter der Haltemutter (5) mit einer Blockierung (6) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierung aus einem umlaufenden Wulst (6) Desteht.

3« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierung (6) aus einer durch Hitzestauchung erzeugten Erweiterung besteht.

4-. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 his 3₉ dadurch gekennzeichnet j daß die Blockierung (6) um mehr als die Breite einer Zusatzmutter (7) vom Ende der Stange (1) angeordnet ist.

5- Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockierung (6) aus einer Börde lung am Ende der Stange (i) durch Bearbeitung mittels einer Hammers besteht.

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6. Verfahren zur De clcenab sicherung von Gruben unter Verwendung der Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß man zunächst durch eine heftige Linksdrehung der Mutter (5) diese gegen die Blockieranordnung (6) arretiert und anschließend durch Rechtsdrehung die für die Halterung erforderliche Spannung erzeugt.

7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Eingießen des Kunstharzes über eine Fläche erstreckt, die nicht mehr als ein Zehntel bis ein Zwanzigstel der Oberfläche des Verankerungsloches einnimmt.

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