DE2415106A1

DE2415106A1 - Grubenausbau

Info

Publication number: DE2415106A1
Application number: DE2415106A
Authority: DE
Inventors: Hellmuth Voelkel
Original assignee: GFP Gesellschaft fuer Produktivitaetsplanung und Produktentwicklung mbH
Current assignee: GFP Gesellschaft fuer Produktivitaetsplanung und Produktentwicklung mbH
Priority date: 1974-03-28
Filing date: 1974-03-28
Publication date: 1975-10-16

Description

Grubenausbau Die Erfindung betrifft einen Grubenausbau, insbesondere für Strecken, Tunnel und dergleichen Hohlräume.
Bei Streckenvortrieben beanspruchen die Ausbauarbeiten einen sehr hohen prozentualen Zeitanteil. Es sind bereits verschiedene Techniken zum einbringen der Ausbaue sowie zu ihrer Gestaltung vorgeschlagen worden, ohne daß jedoch der prozentuale Zeitanteil für die Ausbauarbeiten wesentlich gesenkt werden konnte. Ein beachtlicher Anteil der Ausbauarbeiten nehmen dabei auch heute noch die Verzugsarbeiten einschließlich des Verfüllens oder Verpackens von Hand in Anspruch.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Grubenausbau der angegebenen Art anzugeben, bei dem der Zeitaufwand für die Ausbau arbeiten gegenüber bekannten Ausbauen wesentlich gesenkt werden kann. Dabei soll auch der Antransport von Ausbaumaterialien beachtlich erleichtert sein. Außerdem soll die Unfallgefahr beim Ausbau verringert und die Grubensicherheit erhöht werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch flexible mit Flüssigmedium auffüllbare kissenartige Kunststoffbehälter zwischen dem Verzug und dem abzustützenden Gebirge gelöst.
Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung können den Merkmalen der Unteransprüche und der nachfolgenden Beschreibung entnommen werden.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele nach der Erfindung schematisch dargestellt. Hierin zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebaute Strecke und Fig. 2 bis 4 Querschnitte durch verschiedene erfindungsgemäße Behälter.
Fig. 1 zeigt eine Strecke 1 im Querschnitt mit einem an sich bekannten Bogenausbau aus einzelnen hintereinander aufgestellten mehrteiligen, an sich bekannten Profilbögen 2, die der Einfachheit halber einteilig gezeichnet sind. Statt der Profilbögen könnte es sich auch um Türstücke handeln.
Zwischen den Profilbögen befindet sich ein an sich bekannter Verzug aus Drahtmatten, Stangen, Brettern, Platten oder dergleichen, die hier nicht besonders dargestellt sind. Zwischen dem Verzug bzw. den Profilbögen und dem Gebirge 3 befinden sich erfindungsgemäße Kunststoffbehälter 4, 5 und 6 aus flexiblem Kunststoff, die hier durch kurze Druckschläuche 7, 8 miteinander verbunden sind. Wenigstens ein Behälter 6 ist mit einem Schlauchanschluß 9 zum Auffüllen mit Wasser versehen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Füllstoff beschränkt.
Der Schlauchanschluß 9 ist über ein nicht dargestelltes, an sich bekanntes Rückschlagventil 10 an den Behälter angeschlossen, das ein Zuströmen von Druckwasser oder Druckluft erlaubt und ein Rückströmen unterbindet.
R Es kann von Vorteil sein, das Rückschlagventil derart auszubilden, daß z.B. durch eine mechanische Verstellung von außen eine Umstellung ermöglicht wird, durch die wahlweise ein Abfluß aus dem Schlauchanschluß 9 vorgenommen werden kann.
Im Beispielsfalle werden die Behälter 6, 4, 5 der Reihe nach mit Druckflüssigkeit aufgefüllt, so daß sie sich einerseits am Verzug, andererseits am Gebirge abstützen. Auf Grund der flexiblen Eigenschaften des Behältermaterials legen sich die Behälter an dem unebenen Hangenden dicht an. Die Behalter sind mit Ventilen 11 versehen. Hierbei kann es sich um bekannte Druckbegrenzungsventile handeln, über die Wasser aus dem Behälter abströmt, wenn der Behälterinnendruck durch das nach sinkende Gebirge eine obere Druckgrenze überschreitet.
Es kann von Vorteil sein, die Ventile bezüglich des vom Behälter aufzunehmenden Innendruckes einstellbar aussubilden.
Sinkt das Gebirge nach und erhöht sich dabei der Druck in einem Behälter, so erfolgt über die Schläuche 7, 8 ein Druckausgleich, so daß in allen Behältern stets der gleiche Druck herrscht und damit eiregleichmäßige Lastaufnahme auf dem Ausbau sichergestellt ist. Es ist klar, daß in einem solchen Falle bereits ein Druckbegrenzungsventil 11 in einem der untereinander verbundenen Behälter ausreicht. Sofern der zulässige Höchstdruck in einem Behälter zwischen dem Stoß und dem Ausbau wesentlich geringer sein soll als zwischen dem Hangenden und dem Ausbau, ist es von Vorteil, wenn die Druckbegrenzungsventile entsprechend den jeweiligen Anforderungen auf unterschiedliche Höchstdruckwerte einstellbar sind. In einem solchen Palle werden die Druckschläuche 7 und 8 nach dem Auffüllen der Behälter abgebunden, oder es wird auf andere Weise sichergestellt, daß über die Schläuche 7 und 8 ein Druckausgleich nicht möglich ist. Sofern der zulässige Höchstdruck in einem Behälter überschritten wird, strömt aus dem Druckbegrenzungsventil Wasser bzw.
Luft aus, so daß ein Platzen des Behälters vermieden wird.
Außerdem zeigt das Ausströmen von Wasser oder Luft aus einem Druckbegrenzungsventil vorteilhafterweise an, daß das Gebirge im Bereich des betreffenden Behälters stärker nachgesunken ist.
Um zu verhindern, daß bei stärkerem Auflasten des nachsinkenden Gebirges auf den Behältern an diesen Beschädigungen auftreten, die durch scharfkantiges oder spitzes Gestein hervorgerunfen werden können, ist es vorteilhaft, die gebirgeseitige Behälterwandung verstärkt auszubilden oder durch starre oder biegsame Zwischenplatten oder dergleichen vor Beschädigungen besonders zu schützen.
Für den Schutz der Kunststoffbehälter sind eine Reihe von Lösungen denkbar, die samtlich unter den Erfindungsgedanken fallen. Nachstehend sind hierfür nur einige AugZhrungsbeispiele ohne jegliche Beschränkung aufgezeigt.
Pig. 2 zeigt einen Querschnitt durch einen gefüllten Behälter mit verstärkten bzw. versteiften Auflageflächen 13, 14 zur Seite des Gebirges 3 und des Verzuges 18. Es ist klar, daß gegebenenfalls eine der beiden Verstärkungen entfallen kann. Innerhalb der Verstärkungen können Stahl-, Aluminium-, glasfaserverstärkte Kunststoffeinlagen oder dergleichen vorhanden sein.
Statt die Behälter mit verstärkten Auflageflächen zu versehen, kann der Behälter gemäß Fig. 3 aus einem dünneren Material bestehen, wenn dieser zwischen zwei Platten 16, 17 gehalten ist. Die Platten 16, 17 können in irgendeiner Weise miteinander gekoppelt sein, so daß ein Spreizen der Platten durch den dazwischenliegenden dünnwandigen Behälter möglich ist. Die Platten können aber auch mit dem Behälter fest verbunden sein bzw. Breitseiten des Behälters bilden.
Die Platten können relativ steif oder auch biegsam sein.
Bei ausreichender Steifigkeit können sie ausbauseitig den Verzug 18' bilden, so daß ein Behälter mit einem Verzugteil eine Einheit bildet (Fig. 4).
Es ist im übrigen klar, daß es vorteilhaft sein kann, bei erhöhten Beanspruchungen die Behälter durch Zellwände zu unterteilen, die zweckmäßigerweise über Öffnungen miteinander in Verbindung stehen. Weiterhin ist klar, daß das Füllmedium nicht auf Wasser beschränkt ist. So kann es sich auch um aufschäumende, nach einer bestimmten Zeit sich verdickende oder voll aushärtende Stoffe handeln. Statt einem Blüssigmedium kann auch Luft verwendet werden.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das mühsame Verfüllen oder Verpacken der Hohlräume zwischen dem Verzug und dem Gebirge von Hand entfällt. Bei richtiger Dimensionierung der vorzugsweise mit Wasser gefüllten Behälter, tritt eine zuverlässige Verbindung zwischen dem anstehenden Gebirge und dem eingebrachten Ausbau ein. Dabei kann das Gebirge von vornherein über seiner gesamten Ausbruchsfläche an Setzbewegungen gehindert werden, soweit das die Festigkeit und das Druckaufnahmevermögen der Behälter zuläßt. Große Ausbrüche können durch Übereinanderlegen von mehreren erfindungsgemäßen Behältern ausgefüllt werden. Die Beschränkung des Innendruckes der Behälter durch Sicherheitsventile schützt den Behälter vor Zerstörungen. Das Austreten von Wasser zeigt dem Bergmann an, daß ein gewisser, vorher eingestellter Druck durch das Gebirge in einem bestimmten Streckenabschnitt erreicht oder überschritten ist. Hierdurch wird die Grubensicherheit wesentlich erhöht. Im Falle einer Schlagwetterexplosion oder eines Grubenbrandes werden die Behälter durch äußere Einflüsse zerstört. Das austretende Wasser bildet eine zusätzliche Wassersperre, wodurch die Grubensicherheit weiter erhöht wird.
Pat entansprüche

Claims

Patentansprüche' 1. Grubenausbau, insbesondere für Strecken, Tunnel und dergleichen, gekennzeichnet durch flexible, kissenartige Kunststoffbehälter zwischen dem Verzug und dem abzustützenden-Gebirge mit wenigstens einem Anschluß zum Zuführen von Flüssigkeit in den Kunststoffbehälter.
2. Grubenausbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter hangend- und/oder verzugsseitig mit Versteifungen oder Verstärkungen versehen sind und/oder mit solchen zusammenwirken.
3. Grubenausbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter mit wenigstens einem den'Innendruck der Behälter auf eine bestimmte Höhe begrenzenden Sicherheitsventil versehen sind.
4. Grubenausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Behälter zur gemeinsamen Befüllung durch Schläuche oder Rohre miteinander verbunden sind.
5. Grubenausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unverfüllten Behälter susammenfalt- oder aufrollbar ausgebildet sind.
6. Grubenausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter mit Bewehrungseinlagen, z.B. aus Stahl, Aluminium, glasfaserverstärktem Eunststoff, versehen sind.
7. Grubenausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifungen oder Verstärkungen gegenüber der Hangend- und/oder Verzugs seite stab- oder plattenförmig ausgebildet sind.
8. Grubenausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter durch flexible Zwischenwände in Zellen unterteilt sind, die durch Öffnungen miteinander verbunden sind.
9.Grubenausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigmedium Wasser ist.
10. Grubenausbau nach einem der Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigmedium ein aufschäumender Stoff ist.
11. Grubenausbau nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Flüssigmedium aus einem nach einer bestimmten Zeit verdickenden oder aushärtendem Stoff besteht.