DE2427638B2

DE2427638B2 - Verfahren zum streckenausbau im streckenvortrieb

Info

Publication number: DE2427638B2
Application number: DE19742427638
Authority: DE
Inventors: Joachim 4701 Uentrop-Werries; Quante. Heinz 4350 Recklinghausen; Smarra Günther 4408 Dülmen Abeler
Original assignee: Aktiengesellschaft Eisenhütte Prinz Rudolph, 4408 Dülmen
Priority date: 1974-06-07
Filing date: 1974-06-07
Publication date: 1976-05-06
Also published as: DE2427638A1; DE2427638C3; SU650516A3; DD119845A5; FR2273938B1; GB1518522A; FR2273938A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbauen einer abschlagsweise vorgetriebenen Strecke, welche mit Hilfe einzelner, im vorgegebenen Abstand voneinander gesetzter Baue, einem Verzug und/oder einer Abdeckung sowie mit über dem Verzug bzw der Abdeckung eingebrachten Hinterfülimatcrial endgültig ausgebaut wird, wobei an der Ortsbrust eine Schulzkammer, welche mit dem Gebirge verspannbare Kappen aufweist und eine der Schutzkammer folgende Ausbaukammer verwendet werden und die Schutzkammer abschlagsweisc vorgerückt wird.

Die Verwendung dieser Kammern hat den Zweck, die im Streckenvortrieb tätige Belegschaft und das eingesetzte Material vor Verletzungen bzw. Beschädigungen durch fallendes Gestein zu schützen und die Ausbauarbeit von den Arbeiten im Vortrieb räumlich zu trennen, um mehr Personal einsetzen zu können, ohne

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60 daß sich gleichzeitig durchgeführte Arbeitsgänge gcgenseitis behindern. Daneben wird aus ausbautechnischen Gründen angestrebt, die nach Freiliegen des Gebirges eintretende sogenannte Vorabsenkung möglichst weitgehend zu verhindern und den Streckenausbau unmittelbar an das Gebirge anzuschließen. Das letztgenannte Ziel ist im Streckenvortrieb durch mechanisches Anbringen des Hintcrfüllmaierials erreicht worden (Zeitschrift »Glückauf« 110.(1974) Nr. 8. S. 280 bis 283). Als Hinterfülimatcrial wird natürlicher Anhydrit benutzt. Man verwendet aber auch ein Material mil einem aushärtenden Bindemittel, z. B. an Stelle von Anhydrit Waschberge, die mit Zement angemacht sind. Der Verzug kann beispielsweise aus Drahtgittermanen bestehen, während als Abdeckung Wettertuch in Betracht kommt. Das mechanische Einbringen des Hintcrfüllmaierials ist zudem mit Hilfe ferngesteuerter Einrichtungen möglich (Kurznachrichten. Stbv. 197 3 Nr. 89. S. 7) und daher wirtschaftlicher als das von Hand erfolgende Einbringen sogenannter Handstücke

Das eingangs bezeichnete Verfahren ist auch bekannt (DT-PS 12 01 288). Die Kappen der bei diesem Verfahren eingesetzten Kammern überlappen sich Der endgültige Ausbau wird jeweils unter der Ausbauknmmer eingebracht. Die Ausbaukammer wird ebenso wie die Schuizkammcr abschlagsweise vorgerückt.

Die Folge dieser Arbeitsweise besieht darin, daß das Vorrücken der Ausbaukammer unmittelbar von der Stellung der Schutzkammer abhängt. Eine vollkommene Trennung der Ausbauarbeit von den übrigen im ■ Streckenvortrieb zu leistenden Arbeiten läßt sich so nicht erreichen. Außerdem kann der endgültige Sirckkenausbau erst dann an das Gebirge angeschlossen werden, wenn die Ausbaukammer um Abschlaglänge vorgerückt ist. Da dieser Vorgang mit einer Entlastung des Gebirges verbunden ist. trill eine unerwünschte Vorabsenkung des Gebirges ein, die dazu führen kann, daß das Gebirge seinen Zusammenhalt verliert. Da es sich um Teilungen handelt, welche der Abschlaglänge entsprechen, die ihrerseits größer als der Abstand der Streckenbaue ist. kann es zu Streckenbrüchen kommen.

Es ist ferner ein wanderndes Stützgerüst für Strekkenvortriebe bekannt, das aus wenigstens vier Strckkenrahmen besteht, von denen jeweils zwei Rahmen zum einen im Überholschritt schreitenden Gespann verbunden sind (DT-AS 20 21 734). Das vordere Gespann dient als Schutzkammer, das hintere Gespann wird zum Einbringen eines Betonausbaus als Schalung benutzt. Die Kappen des vorderen Gespanns werden praktisch kontinuierlich im Messervortrieb vorgerückt. Die von den Rahmen des hinteren Gespanns getragene Schalung wird um Teillängen vorgerückt, welche praktisch der Gespannlänge entsprechen. Dieses Stützgerüst ist fur den abschlagsweisen Streckenvortrieb praktisch nicht brauchbar, weil die Kappen des vorderen Gespanns und die Schalung des hinteren Gespanns auf den Rahmen jeweils längsbeweglich gelagert sind. Der Aufbau des hinteren Gespanns bedingt, daß der Strekkenausbau gespannweisc. d. h. über Teillängen eingebracht wird, die größer als die normalen Bauabslände sind. Infolgedessen kommt es hinter dem vorderen Gespann und dem ihm folgenden Gespann zu einer Entlastung des Gebirges, die mil dessen Vorabsenkung verbunden ist.

Es sind ferner Vorrichtungen für den Streckenvortrieb bekannt, bei denen zwischen dem sogenannten Schildschwanz und dem Gebirge Beton eingebracht wird, welcher einen zumeist ringförmigen endgültigen

Streckenausbau bildet (DT-AS 12 20 460). Das bedeutet, daß das Gebirge beim Vorrücken de» Schildes sieh auf den Beton absenkt, ehe dieser seinen Ausbauwiderstand entwickeln kann.

In Schildvortrieben ist es ferner bekannt, Tübbinge hinter dem Schildschwanz einzubauen und die eingebauten" Tübbinge zu hinterfüllen (FR-PS 13 71940). Aber auch bei solchen Vortrieben muß der Schildschwanz zwischen Ausbau und Gebirge nach vorn gezogen werden, so daß Vorabsenkungen des Gebirges ₍₀ nicht zu vermeiden sind.

Es sind auch verspannbare Kappen bekannt, die sich als Verzug einsetzen lassen (DT-AS 14 58 707). Diese verspannbaren Kappen bestehen insbesondere aus mit Vorlast cinbringbaren Luftkissen oder plattenariigen Gebilden (DT-PS 4 76 792). Der Einsatz derartiger Kappen an Sielle der bekannten, auf den Schutzhauben abgestützten Längsträger bzw. Kappen würde jedoch die herausgestellten Hauptnachteile dieser vorbekannten Verfahren nicht beheben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Verfahren der eingangs bezeichneten Gattung so zu verbessern, daß die beschriebene nachteilige Vorabsenkung des Gebirges ganz oder doch zum überwiegenden Teil vermieden wird, wobei unter räumlicher Trennung der Vortriebs- und der Ausbauarbeit jeder Bau des endgültigen Streckenausbaus unmittelbar an das Gebirge angeschlossen werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß die Schutzkammer mit mit dem Gebirge verspannten Kappen vorgerückt und der Verzug sowie das Hinterfüllmaterial zwischen den Kappen der Schutzkammer über der Ausbaukammer eingebracht wird, und daß die Ausbaukammer ihrerseits unter Andruck sowie in Schritten, deren Weite dem vorgegebenen Bauabstand entspricht vorgerückt wird und hinter der Ausbaukammer die Baue unter den Verzug gesetzt werden.

Bei diesem Verfahren wird die Schlitzkammer nicht nur, wie bereits bekannt, mit dem Gebirge verspannt. ^₀ sondern unter Aufrechlerhaltung dieser Vorspannung auch vorgerückt. Infolgedessen wird zwischen der Schutzkammer und der Ausbaukammer die Vorabsenkung des Gebirges verhindert. Verzug- und Hinterfüllmaterial bilden diejenigen Teile des endgültigen Strekkenausbaus. welche dessen Anschluß an das Gebirge herbeiführen. Da diese Teile zwischen den Kappen der Schutzkammer eingebracht werden, erfolgt also auch hierbei keine Vorabsenkung des Gebirges Die Ausbau kammer gibt nun aber mit ihrer rückwärtigen ßegrenzung nur immer so viel Streckenlänge frei, wie zum Setzen eines Streckenausbau benötigt wird. Es kommt daher auch im Bereich der Ausbaukainmer und dahinter nicht zu Vorabsenkungen des Gebirges.

Die hierdurch erziclbaren Vorteile ergeben sich hauptsächlich aus der erzielten Schonung des Gebirges. Das Gebirge behält seinen Zusammenhang und deshalb seine natürliche Tragfähigkeit. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich deshalb insbesondere für Strekken, die in hoch beanspruchten Gebirgspartien aufgcfahren werden müssen, z. B. für Abbaustrecken des Steinkohlenbergbaus.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht der Verzug aus mehreren nebeneinander angeordneten Bahnen, die gleichzeitig eingebracht werden.

Um einen vollständigen Anschluß der Schutzkammer an das Gebirge zu erreichen, wird gemäß einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens die Schui/.kammer in einem von ihr und dem Gebirgt gebildeten Raum in Streckenlängsrichtung und Querrichtung dazu in Abständen pneumatisch verspannt:, die Ausbaukammer wird in die Querschnitte der Abstände zwischen deren Verspannungen qu'ir zur Schutzkammer in Streckenlängsrichtung vorgepfändet.

Vorzugsweise wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren Hinterfüllmaterial mit einem aushärtenden Bindemittel benutzt: dabei wird die Tiefe und/oder die Festigkeil des Hinterfüllmaterials so gewählt, daß sich eine zur Aufnahme der Vorabsenkung ausreichende G,ewölbewirkung einstellt.

Die Ausbaurahmen des endgültigen Streckenausbaus werden hinter der Ausbaukammer unter den Verzug bzw. nach Einbringen des Verzugs unter das abgedeckte Verfüllmaierial mit Vorspannung gesetzt, damit der Ausbauwiderstand sofort entwickelt ist.

Im Ganzen ergibt sich durch die Erfindung eine erhebliche Leistungssteigerung im Streckenvortrieb und eine Verbesserung der Ausbauwirkung.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Es zeigt.

Fig.! zur Durchführung des erfindungsgemäiJen Verfahrens geeignete Vorrichtung in Seitenansicht und nach dem Setzen des letzten Streckenausbau eines Abschlages,

F i g. 2 in der F i g. 1 entsprechender Darstellung die Vorrichtung nach dem Vorrücken der Schutzkammer und dem Rücken der anschließenden Ausbaukammer,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie lll-III der F i g. I und

Fig.4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1.

Die in beliebiger Weise, vorzugsweise mit einer nicht dargestellten Teilschnittmaschine vorgetriebene Ortsbrust 1 begrenzt im allgemeinen den Vorschub einer allgemein mit 2 bezeichneten und in F i g. 3 im Schnitt wiedergegebenen Schutzkammer. Diese Schutzkammer 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 verschieblichen Längsträgern 5 bzw. 6, die mit einem hydraulischen Zylinder 7 verschieblich sind, der an dem Längsträger 6 angelenkt ist, während das Ende seiner Kolbenstange 40 über ein Gelenk 41 an dem Längsträger 5 belestigt 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 Streckenquerschnitts 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 Vorabsenkung des Gebirges.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel können an Stelle der Längsträger t6 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 F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Ausbaukanimcr 20 durch die in Strcckenlängsachse verlaufenden hydraulischen Schreitwerke 4 verbunden. Diese Ausbaukammer ist als Leergerüst zum Einbringen des bei 22 wiedergegebenen Verfüllmatcrials ausgebildet.

Zu diesem Zweck werden mehrere in der Strcckenlängsachse 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 F i g. 2 wiedergegebencn Ausführungsbcispiel besteht der Verzug aus einem Drahtgewebe b/w. einer Folie und überträgt daher nicht nur die /wischen den Ausbaurahmen 24 des endgültigen Ausbaus auftretenden Gebirgskräfte. sondern wirkt auch als Abdekkung, welche das Verfüllmalerial zurückhält. Dieser Verzug ist mit 25 bezeichne! und wird von mehreren Wickeln 26 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 Längsträgern 28 der Ausbaukammer angeordnete Rolle 29. Ls sind daher mehrere Rollen vorgesehen, deren Wickel 26 zwischen zwei benachbarten Längsträgern 28 angeordnet ist. Das ablaufende Verzugmaterial legt sich einer geschlossenen Abdeckung 21 auf. die die Ausbaukammer 20 in diesem Bereich zum Leergerüst für das Material 22 macht.

Bei dem in F i g. 1 wiedergegebencn Ausführungsbci spiel erfolgt das Einbringen des Hinterfüllmatcrials 2. mit Hilfe einer schematisch bei 30 wiedergcgcbenei Blasmaschine durch eine Leitung 31 und einen Schlund 32, dessen Ende an eine nicht dargestellte, aber bekann Ie ferngesteuerte Einfülleinrichtung angeschlossen seil kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist al lcrdings das Ende des Schlauch* 32 in den Raum zwi

ίο sehen den Längsträgern 28 und der Firste 33 der Strek kc eingeführt. Dieser Raum wird durch ein aufblasbare Kissen 34 in Richtung der Streckenachse nach vorn ab geschlossen.

Hinter der rückwärtigen Kante 35 der Ausbaukam

'5 mer 20 werden die Baue des endgültigen Streckenaus baus unter das Hinlerfüllmatcrial 22 und den Verzug der in diesem Bereich mit 36 bezeichnet ist, gesetzt. Di< Baue 24 können mit Vorspannung beispielsweise hy draulisch gesetzt werden. Die hierzu crforderüchei Setzvorrichtungen sind bekannt und daher nicht darge stellt.

Wird die beschriebene Vorrichtung im Abbaustrck kenvortrieb eingesetzt, so reicht sie von der Ortsbrusi : bis hinter den Strebeingang. Auf diese Weise wcrder

die bisher am Übergang Streb-Strcckc herrschendci Ausbauschwicrigkciten umgangen.

Nach F i g. 2 befinden sich /wischen den Längsträ gern 16. die auf den Gurten 15 der Segmente 8 bis K befestigt sind, die Längsträger 28, mit denen die Aus

baukammcr vorgepfändet ist und die über den vorder stcn Bau 23 der Ausbaukammer vorkragen. Diesi Längsträger befinden sich also im Bereich der Schutz kammer 2 in den Querschnitten der Abslände quer /ui .Si-hutzkammer zwischen den Längsträgern 16, die di( Verspannung in Streckenlängsrichlung bewirken. Du Abdeckung 21 kann mit ihrem vorderen Ende 19 untci den Längsträgern 28 liegen, was schematisch in F i g. < wiedergegeben ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausbauen einer abschlagsweise vorgetriebenen Strecke, welche mit Hilfe einzelner. im vorgegebenen Abstand voneinander gesetzter Baue, einem Verzug und/oder einer Abdeckung sowie mit über dem Verzug bzw. der Abdeckung eingebrachtem Hinterfülimatcrial endgültig ausgebatii wird, wobei an der Ortbrust eine Schutzkammer. welche mit dem Gebirge verspannbare Kappen aufweist und eine der Schutzkammer folgend-· Ausbaukammcr verwendet werden und d'c Schiitzkammcr abschlagsweise vorgerückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkammer (2) mit mit dem Gebirge verspannten Kappen vorgerückt und der Verzug (25) sowie das Hinterfülimatcrial (22) zwischen den Kappen der Schutzkammer über der Ausbaukammer (20) eingebracht wird und daß die Ausbaukammer (20) ihrerseits unter Andruck sowie in Schritten, deren Weite dem vorgegebenen Bauabstand entspricht, vorgerückt wird und hinter der Ausbaukammer (29) die Baue (24) unter den Verzug (25) bzw. die-Abdeckung gesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Verzug aus mehreren nebeneinander angeordneten Bahnen besteht, die gleich/eilig eingebracht werden.

3. 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 Raum in Streckenlängsrichtung und in Querrichtung dazu in Abständen pneumatisch verspannt wird, und daß die Ausbaukammer in die Querschnitte der Abstände /wischen den Verspannungcn quer zur Schutzkammer in Streckenlängsrichtimg vorgepfändet sind.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3. gekennzeichnet durch die Verwendung von Hinterfüllmaterial mit einem aushärtenden Bindemittel.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbaurahmen des endgültigen Streckenausbaus hinter der Ausbaukammer (20) unter den Verzug (25) bzw. nach Tinbringen des Verzugs unier das abgedeckte Verlullmaterial (22) mil Vorspannung gcsei/t werden.