DE2427638A1 - Verfahren und vorrichtung zum streckenausbau im streckenvortrieb - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum streckenausbau im streckenvortriebInfo
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Description
AG Eisenhütte Prinz Rudolph, 44-08 Mimen
"Verfahren und Vorrichtung zum Streckenausbau im Streckenvortrieb"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Streckenausbau
im Streckenvortrieb mit Hilfe von wenigstens zwei wandernden/ vorzugsweise mit dem Gebirge verspannbaren
Kammern, von denen wenigstens die der Ortsbrust zugeordnete Schatzkammer um Abschlaglänge vorgerückt und
von denen eine sich an die Schutzkammer anschließende
Ausbaukammer zum Einbringen des endgültigen Ausbaus dient. Außerdem betrifft die Erfindung Vorrichtungen
zur Durchführung dieses Verfahrens«
Die Verwendung solcher Kammern im Streckenvortrieb hat
den Zweck, die im Streckenvortrieb arbeitenden Menschen und das Material vor Verletzungen "bzw. Beschädigungen
durch fallendes Gestein zu schützen und die Ausfcauarbeit
von den übrigen, im Vortrieb zu leistenden Arbeiten räumlich zu trennen, so daß mehr Personal eingesetzt
— 2 —
werden kann, ohne daß sich die gleichzeitig durchgeführten verschiedenen Arbeitsgänge gegenseitig "behindern. Allgemein
strebt man im Streckenvortrieb hauptsächlich aus ausbautechnischen Gründen an, die nach dem Freiliegen
des Gebirges eintretenden sog. Vorabsenkungen möglichst weitgehend zu unterbinden und- den endgültigen Streckenausbau
unmittelbar an das Gebirge anzuschließen.
Das letztgenannte Ziel ist im Streckenvortrieb durch mechanisches Einbringen des Hinterfüllmaterials erreicht
worden (Zeitschrift "Glückauf" 110 (1974) Kr. 8,S. 280-283). Als Hinterfüllmaterial wird natürlicher Anhydrit benutzt.
Man verwendet aber auch'ein Materal mit einem aushärtenden
Bindemittel, z. B. anstelle von Anhydrit Waschberge, die mit Zement angemacht sind. Der Verzug kann beispielsweise
aus Drahtgittermatten bestehen; während als Abdeckung
Wettertuch in Betracht kommt. Das mechanische Einbringen des Hinterfüllmaterials ist zudem mit Hilfe ferngesteuerter
Einrichtungen möglich (Kurznachrichten, Stbv. 1973 ETr. .89 S. 7) und daher wirtschaftlicher als das von Hand erfolgende
Einbringen sog. Handstücke.
Die Verwendung von Schutz- und Ausbaukammern ist mehrfach
bekannt (DPS 1 089 710 und 1 20.1 288). Die bekannten Kammern lassen sich mit dem Gebirge verspannenf was allerdings
bei bogenförmigem Ausbau nur ungenügend der Fall ist. Die Kammern tragen auf ihrem Außenumfang Längsträger,
die im gegenseitigen Abstand=verlegt sind, wobei sich
die Längsträger der vorderen Schutzkammer Kit den Längs-,
trägern der folgenden Ausbaukanrser überlappen, Der .endgültige Ausbau wird jeweils unter den Schutzhauben der
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Ausbaukammer eingebracht. Beide Kammern werden jeweils
um eine Abschlaglänge vorgezogen.
Diese Kammern haben sich bisher im Streckenvortrieb nicht
durchsetzen können. Ihre Arbeitsweise bedeutet nämlich, daß aufgrund der jeweils eine. Abschlaglänge be-4;rag9iden
Vorschublänge beider Kammern die Ausbauarbeit vom Streckenvortrieb abhängig bleibt, eine vollkommene Trennung
beider Vorgänge also nicht erreicht wird. Außerdem wird der endgültige Ausbau erst hinter der Ausbaukammer an das
Gebirge angeschlossen. Bevor das geschieht, muß die Ausbaukammer abgesenkt.und vorgezogen werden. Dabei tritt
eine Entlastung des Gebirges ein, die zur Vorabsenkung führt und die ausbautechnisch 'in der Regel große Schwierigkeiten
verursacht, weil das Gebirge dabei seinen Zusammenhalt verliert. Die Entlastung des Gebirges erfolgt auch
über eine relativ lange Strecke, so daß die Gefahr von Streckenbrüchen besteht.
Allerdings sind verspannbare Kappen, die auch als Verzug eingesetzt werden können, bekannt (DAS 1 458 707). Diese
verspannbaren Kappen bestehen insbesondere aus mit Vorlast einbrihgbaren Luftkissen oder plattenartigen Gebilden
(DT-PS 476 792). Der Einsatz derartiger verspannbarer Kappen anstelle der bekannten, auf den Schutzhauben abgestützten
Längsträger würde jedoch die herausgestellten Hauptnachteile dieser vorbekannten Vorschläge nicht beheben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs bezeichneten Vorteile im Streckenvortrieb zu erzielen,
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wo"bei die Vortriebsarbeit· vollkommen von der Ausbauarbeit
getrennt, die Vorabsenkung des Gebirges wesentlich vermindert, in weiterer Ausbildung der Erfindung sogar im
wesentlichen ganz ausgeschaltet und ein unmittelbarer
Anschluß des endgültigen Ausbaus an das Gebirge erreicht wird.
Gemäß dem erfindungsgeinäßen Verfahren wird diese Aufgabe
dadurch gelöst, daß über der Ausbaukaismer der Verzug und/
oder eine Abdeckung und HinterfüTlmaterial des in bekannter Weise aus Ausbaurahmen, dem Verzug und dem Hinterfüllmaterial
bestehenden Streckenausbau eingebracht und die Ausbaukammer um den 'Bauabstand des endgültigen Streckenausbaus
schrittweise vorgerückt wird.
Das Einbringen des Verzuges bzw. einer Abdeckung erfolgt an der Vorderkante der die Ausbaukammer bildenden Schutzhaube,
wobei das mechanische Einbringen des Hinterfüllmaterials in bekannter Weise je nach Konstruktion der
Schutzhaube mit einer ferngesteuerten Einrichtung längs der Streckenachse über die Vorderkante der Schutzhaube
der Ausbaukammer oder quer zur Streckenachse durch Ausnehmungen im Verzug und/oder der Abdeckung hindurch erfolgen
kann. Das auf diese Weise unmittelbar an das Gebirge angeschlossene Hinterfüllmaterial überträgt die
Kräfte des Gebirges auf die Ausbaukammer. Diese wird unterLast vorgerückt, sofern das Verfüllmaterial keinen
hinreichenden eigenen Zusammenhalt zur Aufnahme der Gebirgskräfte aufweist. Das ist aber erreichbar, wenn
man das Hinterfüllmaterial mit aushärtendem Bindemittel
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einbringt und vor dem Vorrücken der Ausbaukammer erhärten läßt. Verwendet man ein derartiges Verfüllmaterial und
bettet man den Verzug teilweise in das Material ein, so lassen sich hinter der Ausbaukammer unter den Verzug
die Baue des endgültigen Streckenausbaus stellen.
Hinter der Ausbaukammer wird auf diese Yfeise das eingebrachte
Verfüllmaterial mit den Bauen des endgültigen Streckenausbaus unterfangen, sobald die Ausbaukammer um
ein ausreichendes Stück vorgerückt worden ist. Da andererseits die Schutzkammer abschlagsweise vorrückt, bleibt
der Streckenvortrieb durch die Ausbauarbeit unbeeinflußt.
Auch beschränkt sich die Vorabsenkung des Gebirges auf ein verhältnismäßig geringes Maß, weil die Kammern unter
Andruck gerückt und die Baue des endgültigen Streckenausbaues unter Vorspannung gesetzt werden.
Um einen vollständigen Anschluß der Schutzhaube der
Schutzkammer an das Gebirge au erreichen, wird gemäß "
einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens die Schutskammer in einem von ihr und von dem Gebirge
gebildeten Raum in Streckenlängsrichtung und in Querrichtung dazu in Abständen pneumatisch verspannt5 die
Ausbaukammer wird in die Querschnitte der Abstände zwischen deren Verspannungen quer zur Schutzkammer
in Streckenlängsrichtung vorgepfändet.
Man kann aber auch die Schutzkammer zurückpfänden; dei)
Verzug und/oder die Abdeckung sowie das Hinierfüllmaterial bringt man dann zunächst unter der Ausbauhaube
zum Teil ein» um einer Vorabsenkung des Gebirges entgegenzuwirken, und zwar in die Querschnitte der
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— O
Abstände zwischen den Verspannungen der Schutzkammer.
Nach dem Vorrücken der Schutzkammer %verden in die
Querschnitte der Abstände zwischen dem eingebrachten Verzug und/oder der Abdeckung und dem Verfüllmaterial
der noch fehlende Verzug und/oder die noch fehlende Abdeckung sowie das. dazu gehörige Verfüllmaterial
eingebracht.
Vorzugsweise wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren
Hinterfüllinaterial rait einem aushärtenden Bindemittel
benutzt; dabei wird die Tiefe und/oder die Festigkeit des Hinterfüllmaterials so gewählt } daß sich eine zur
Aufnahme der Vorabsenkung ausreichende Gewölbewirkung
einstellt.
Die Ausbaurahmen des endgültigen Streckenausbaus werden
hinter der Ausbaukannner unter den Verzug bzw. nach
Einbringen des Verzuges unter das abgedeckte Verfiillmaterial gesetzt.
Die Erfindung hat den Vorteil*, daß sie eine erhebliche
Leistungssteigerung ini Streckenvortrieb ermöglicht,
weil die im Streckenvortrieb ablaufenden verschiedenen
Arbeitsgänge räumlich und seitlich vollkommen voneinander getrennt v/erden können, Sie hat überdies zur Folge, daß
die Vorabsenkung des Gebirges wesentlich, in vielen Fällen auch ganz vermieden werden karjiij, wodurch d.ie
Ausbauwirkung entsprechend verbessert wird» Dazu trägt
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auch der unmittelbare Anschluß des endgültigen Aushaus
an das Gebirge bei, der von der Erfindung erreicht wird.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben; es zeigen:
Fig. 1 eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung in Seitenansicht
und nach dem Setzen des letzten Streckenbaues eines Abschlages,
Fig. 2 in der Fig. 1 entsprechender Darstellung die Vorrichtung nach dem Vorrücken der Schutzkammer und
vor dem Rücken der anschließenden Ausbaukammer,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie HI-III der Fig. und
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1.
Die in beliebiger Weise, vorzugsweise mit einer nicht
dargestellten Teilschnittmaschine vogetriebene Ortsbrust 1 begrenzt im allgemeinen den Vorschub einer allgemein
mit 2 bezeichneten und in Fig. 3 im Schnitt wiedergegebenen
Schutzkammer. Diese Schatzkammer ist im dargestellten Ausführungsbeispiel bogenförmig. Mehrere im Abstand
voneinander angeordnete elliptische Bögen 3 sind im Abstand voneinander in der Streckenachse angeordnet
und an jedem Stoß auf einem allgemein mit 4 bezeichneten Schreitwerk abgestützt. Jedes Schreitwerk besteht
aus zwei versehieblichen Längsträgern 5 bzw. 6, die mit
einem hydraulischen Zylinder 7 verschiebüch sind, der
an dem Längsträger 6 angelenkt ist, während das Ende seiner Kolbenstange 40 über ein Gelenk 41 an dem Längs-
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träger 5 befestigt ist. Die Schreitwerke sind so ausgebildet,
daß sie die Schutzkammer 2 unter Andruck rücken können.
Jeder Bau 3 ist in gemäß dem Ausführungsbeispiel drei"Segmente
8, 9, 10 aufgeteilt. Die Segmente sind jeweils mit Hilfe eines aus zwei Lenkern 11 bzw. 12 bestehenden Kniehebels
und eines oder mehrerer Spannzylinder 13 radial beweglich.
Auf den Außengurten 15 der die Baue 3 bildenden Profilsegmente liegen Längsträger 16, welche sich bei Betätigung
der Zylinder 13 dem Gebirgsstoß 17 auf dem gesamten Umfang des Streckenquerschnittes mit Ausnahme der Sohle 14 anlegen.
Unter der Schutzkammer 2 halten sich die Vortriebsmannschaften
auf. Sie sind durch die Längsträger 16 vor herabfallendem Gestein geschützt. Außerdem verhindert die Verspannung
der Segmente eine Yorabsenkung des Gebirges.
Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel können anstelle der Längsträger 16 aufblasbare Luftkissen verwendet
werden. Statt solcher Luftkissen lassen sich auch Träger verwenden, welche auf ihrer Außenseite nachgiebige Druckkörper
aufweisen, die beispielsweise aus Federn und Stahlplatten bestehen können. Diese Vorrichtungen werden unter
dem Sammelbegriff "verspannbare Kappen" zusammengefaßt.
Mit der Schutzkammer 2 ist bei dem in Pig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Ausbaukammer 20 durch die in
Streckenlängsachse verlaufenden hydraulischen Sohreitwerke
4 verbunden. Diese Ausbaukammer ist als Leergerüst zum Einbringen des bei 22 wiedergegebenen Verfüllmaterials
ausgebildet.
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Zu diesem Zweck werden mehrere in der Streckenlängsachse
im Abstand voneinander angeordnete Baue 23 verwendet. Diese Baue bestehen ebenfalls aus mehreren Segmenten und
entsprechen daher den Bauen 3 der Schutzkammer. Gegebenenfalls können die Spannvorrichtungen, wie die im Zusammenhang
mit der Ausbildung der Schutzkammer 2 beispielsweise beschriebenen Zylinder 13 bei der Ausbaukammer aber auch
entfallen.
Bei dem in Fig. 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel besteht der Verzug aus einem Drahtgewebe bzw. einer
Folie und' überträgt daher nicht nur die zwischen den Ausbaurahmen 24 des endgültigen Ausbaus auftretenden
G-ebirgskräfte, sondern wirkt auch als Abdeckung, welche
das stückige Verfüllmaterial zurückhält. Dieser Verzug
ist "mit 25 bezeichnet und wird von niehreren Wickeln
fortlaufend abgezogen, die bei 27 unter der Schutzhaube der Ausbaukammer befestigt sind.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel läuft das auf
einem Wickel 26 magazinierte Verzugmaterial jeweils über
eine zwischen zwei- benachbarten Längstragerη 28 der
Ausbaukammer angeordnete Rolle 29. Es sind daher mehrere
Rollen! vorgeseh.en, deren Wickel 26 zwischen zwei benachbarten
Längsträgern -28 angeordnet ist. Das ablaufende Ve'rzuginat er i'al legt sich einer geschlossenen
Abdeckung' 2Ί auf,' die die Ausbaukämcer 20 in diesem
Bereich zum Leergerüst für das Material 22 macht.
Bei den iii Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel
erfolgt cta's1 Einbringen des Hinterfüllmaterials 22 mit
Hilfe ;eirie-r!isc'hematisch bei 30 vxedergegebenen Blas- ;
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maschine durch eine leitung 31 und einen Schlauch 32, dessen Ende an eine nicht dargestellte, aber bekannte
ferngesteuerte Einfülleinrichtung angeschlossen sein kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist
allerdings das Ende des Schlauches 32 in den Raum zwischen den Längsträgern 28 und dear Firste 33 der
Strecke eingeführt. Dieser Raum wird durch ein aufblasbares Kissen 34 in Richtung der Streckenachse
nach vorn abgeschlossen.
Hinter der rückwärtigen Kante 35 der Ausbaukammer 20
werden die Baue 24 des endgültigen Streckenausbaus unter das Hinterfüllmaterial 22 und den Verzug, der
in diesem Bereich mit 36 bezeichnet ist, gesetzt. Die
Baue 24 können mit Vorspannung beispielsweise hydraulisch gesetzt werden. Die hierzu erforderlichen Setzvorrichtungen
sind bekannt' und daher nicht dargestellt.
Wird die beschriebene Vorrichtung im Abbaustreckenvortrieb eingesetzt, so reicht sie von der Ortsbrust 1
bis hinter den Strebeingang. Auf diese Weise werden die bisher am Übergang Streb-Strecke herrschenden Ausbauschwierigkeiten
umgangen.
Fach Fig. 2 befinden sich zwischen den Längsträgern 16,
die auf den Gurten 15 der Segmente 8-10 befestigt sindf
die Längsträger 28, mit denen die Ausbaukammer vorgepfändet
ist und die über den vordersten Bau 23 der Ausbaukammer vorkragen. Diese Längsträger befinden sich
also im Bereich der Schutzkarciuer 2 in den Querschnitten
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der Abstände quer zur Schutzkammer zwischen den Längsträgern 16, die die Verspannung in Streckenläng
sr ichtung bewirken. Die Abdeckung 21 lann mit ihrem vorderen Ende 19 unter den Längsträgern 28
liegen, was schematisch in Fig. 4 wiedergegeben ist.
Im Gegensatz, zv. dem Ausführungsc-eispiel nach den Fig.
1 bis 4 kann aber auch die SehntskaEmer 2 mit ihren
Trägern 16 über die Ausbat&anuner 20 zurückgepfändet
sein. Dann wird das Hinterfüllmaterial zunächst
zwischen die zuriickgepfändeten Träger 16 über der
Abdeckung 21 eingebracht, die dann unter der Rückpfändung liegt. Nach dem Vorrücken der Schutzkammer
wird das restliche Material eingebracht, wobei man das Verfüllmaterial auch durch den Verzug einbringen
kann.
Patentansprüche
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Claims (13)
1. Verfahren zum Streckenausbau im Streckenvortrieb mit
Hilfe von wenigstens zwei wandernden, vorzugsweise mit dem Gebirge verspannbaren Kammern, von denen
wenigstens die der Ortsbrust zugeordnete Sehutzkaminer
um Abschlaglänge vorgerückt und von denen eine sich
an die Schutzkammer anschließende Ausbaukammer zum Einbringen des endgültigen Ausbaus dient, dadurch gekennzeichnet, daß
über der Ausbaukammer (20) der Verzug (25) und/oder eine Abdeckung und Hinterfüllmaterial (22) des in
bekannter Weise aus Ausbaurahmen (24), dem Verzug und dem Hinterfüllna terial bestehenden endgültigen
Streckenausbaus eingebracht und die Ausbaukammer (20) um den Bauabstand des endgültigen Streckenausbaus
schrittweise vorgerückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet
, daß mindestens die Ausbaukammer unter Andruck vorgerückt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet , daß der Verzug und/oder die Abdeckung aus mehreren nebeneinander angeordneten
Bahnen besteht, die gleichzeitig eingebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
, daß die Schutzkammer (2) in einem von ihr und von dem Gebirge gebildeten
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Raum in Streckenlängsrichtung und in Querrichtung dazu in Abständen pneumatisch, verspannt wird, und daß
die Ausbaukammer in die Querschnitte der Abstände zwischen den Verspannungen quer zur Schutzkammer in
Streckenlängsrichtung vorgepfändet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der
vorausgehenden Ansprüche, dadurch ge k e η η ζ e i c h. η. e t , daß die Schutzkammer zurückgepfändet
und der Verzug und/oder die Abdeckung sowie das Hinterfüllmaterial in die Querschnitte zwischen
den Verspannungen der Schutzkammer eingebracht werden und daß nach dem Vorrücken der Schutzkammer in die von
ihrer Rückpfändung freien Querschnitte der Abstände zwischen dem eingebrachten Verzug und/oder der Abdeckung
und dem Verfüllmaterial der noch fehlende Verzug und/oder die noch fehlende Abdeckung und das
Hinterfüllmaterial eingebracht werden,
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, g e k e η η ζ
e 1 c h η e t durch" die Verwendung von
Hint er füllmaterial mit einem aushärtenden Bindemittel.
ο Verfahren nach (Leu Ansprüche 1 bis J, dadurch
g e k eEK.sei c h η e .t , daß die Ausbaurahmen des
endgültigen Streckerrausbans hinter der Ausbaukaminer
(20) unter den Verzug (2:5) bzw, nach Einbringen des
Verzuges untrer das abgedeckte Verfüllmaterial (22)
mit Vorspannung geaetzit werden«
8. Vorrichtung;; zur Durchführung- des Verfahrens nach den
Ansprüchen· χ his- "J mit Hilfe von quer zur Strecken-
14
längsrichtung der Form des endgültigen Streckenausbaxxs
entsprechenden, sich überlappenden Schutzhauben, wobei wenigstens auf dem Außenursfang der vorderen, die
Schxxtzkammer bildenden Schutzhaube im gegenseitigen
Abstand verlegte Längsträger abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die
Längsträger (T6) als verspannbare Kappen und die Ausbaxikammer
(20) als Leergerüst· zun Einbringen des Verzuges und/oder der Abdeckung und des Hinterfül!materials
ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, da durch gekennzeichnet
. daß die Längsträger (16) als aufblasbare Kissen ausgebildet sind»
10» Vorrichtung ϊσοπ den Ansprüchen S und 9, dadurch
gekennzeichnet , daß die Schutshauben
(Zj 2.0) eine Gesamtlänge aufweisen,, die im Abbaustreckenvortrieb
von de?: Crtsbrüst bis hinter den
Strebeingang reicht,
IJ. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 10, dad ur ch
gekennseichn s t ? ds.3 mindestens die die
Schutakammer bildende Schutshauce aus mehreren Bauen
(3) r Sie a^a Segmenten (S-10) "bestehen, axisammengeGot^t
sind und daß die Segmente über auf ihnen abgestützte Längsträger (16) mit dem G-sbirge (17) mechanisch verspannbar
sind.
12, Vorrichtung nach. Anspruch 11r dadurch gekennzeichnet , daß die Baue (3) auf einem
Schreitwerk: abgestützt sindf das aus zwei in der
esse st/öl
Streckenachse verschietlichen Trägern (5, 6) und einer
mechanischen VorFehubeinricht/ung (7) besteht.
13. Vorrichtung nach rl en Ansprüchen 8 bis 12, dadurch
gekennzeichnet , daß die Schutzkeller (2)
mit der Äusbaukammer (20) ctorch Schreitzyiinder ( 7)
verbunden ist.
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