DE2440175B2 - Verfahren zur staubbekaempfung beim versatzeinbringen in ausgekohlte raeume und zur gleichzeitigen verhinderung von versatzbraenden im kohlenbergbau - Google Patents
Verfahren zur staubbekaempfung beim versatzeinbringen in ausgekohlte raeume und zur gleichzeitigen verhinderung von versatzbraenden im kohlenbergbauInfo
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Description
Die durch die Gewinnung von Kohle im Bergbau entstehenden Hohlräume werden nach Beendigung des
Kohleabbaus wieder verfüllt. Diese Verfüllung geschieht durch Strebbruchbau, durch Blasversatz oder
durch Handvollversatz. Alle drei Verfaliren haben das Ziel, den ausgekohlten Raum wieder zu füllen, wozu das
Gestein aus dem Hangenden, Berge aus der Kohlenaufbereitung oder beim Streckenvortrieb anfallende Berge
verwendet werden. Es bilden sich bei der Durchführung jeder dieser Versatzarten erhebliche Staubmengen, die
teils aus dem Versatzgut stammen, zum Teil aber auch Ablagerungen am Liegenden sind, die beim Einbringen
des Versatzgutes erneut aufgewirbelt werden.
Diese Staubmengen bestehen zum Teil aus Kohlenstaub und zum Teil aus Gesteinstaub und stellen daher
eine Gefahr für den Grubenbetrieb und die Gesundheit der darin Beschäftigten dar, da derartige Stäube die
Entstehung von Staublungen und Silicose verursachen. Dazu kommt, daß im Versatzraum Hohlräume verbleiben,
bedingt durch die zum Teil grobe Stückigkeit des hereingebrochenen iiaufwerks beim Bruchbau oder
durch Absetzen des Versatzes beim Blas- oder Handvollversatz. In jedem Fall ermöglichen solche
Hohlräume das Auftreten von Schleichwetterströmen, die das Entstehen von Selbstentzündungsbränden im
Versatzgut begünstigen.
Den genannten Staubgefahren sucht man seit langem durch die Behandlung mit Wasser zu begegnen. So wird
beim Bruchbau das Bruchfeld vor dem Hereinbrechen des Hangenden mit Wasser berieselt. Das Hereinbrechen
tritt aber häufig mit so weitgehender zeitlicher Verzögerung ein, daß bei der in den Grubenräumen
herrschenden hohen Temperatur und durch den von der Wettergeschwindigkeit abhängigen häufigen Luftwechsel
das Wasser inzwischen wieder verdunstet und die zuvor bewirkte Staubbindung wieder aufgehoben ist.
Auch die Berge beim Blas- oder Handversatz werden feucht angeliefert, aber bei längeren Förderwegen sind
sie zumeist schon weitgehend oder völlig abgetrocknet.
wenn sie zur Anwendung gelangen. Beim Blasversatz kommt noch hinzu, daß durch die Reibung des Versatzes
an dar Innenwand der Rohrleitungen erhebliche
Mengen an trocknem Feinstaub entstehen, die die Staubbelastung der Wetter steigern.
Auf eine Neigung der Kohle zur Selbstentzündung hat eine Behandlung mit Wasser keine verzögernde
Wirkung. Vielmehr scheint sowohl eine grubenfeuchte als auch eine stärker mit Wasser benetzte Kohle eine
zumindest gleich hohe, gewöhnlich aber eine erhöhte Selbstentzündungsbereitschaft zu zeigen, wie aus
»Glückauf-Forschungshefte« Heft 1/33 (1972) zu entnehmen ist
Hieraus ergibt sich die Aufgabe, eine Befeuchtung für das Versatzgut und den Versatzraum beim Versatz im
Kohlenbergbau zu finden, durch die die Staubbelästigung beim Versatz, aber auch die Gefahr der
Selbstentzündung des Versatzgutes weitgehend vermindert wird.
zo Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Staubbekämpfung beim Versatzeinbringen
in ausgekohlte Räume und zur gleichzeitigen Verhinderung von Versatzbränden im Kohlenbergbau
durch Befeuchten der Versatzfeld-Oberfläche und/oder des Versatzgutes. Das Verfahren zeichnet sich dadurch
aus, daß als Befeuchtungsmittel hygroskopische Salze, vorzugsweise Calciumchlorid und/oder Magnesiumchlorid,
eingesetzt werden. Diese hygroskopischen Salze können dein Versatzgut in feinteiliger Form
zugemischt werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die hygroskopischen Salze in Form ihrer
wäßrigen Lösungen mit 0,2 bis 35 Gewichtsprozent Salzgehalt über das Versatzgut und/oder in das
Versatzfeld zu sprühen.
Wenn neben der Staubbindung gleichzeitig noch eine Selbstentzündung der Kohlenanteile im Versatz verhindert
werden soll, läßt sich die Wirkung der hygroskopischen Salze bzw. ihrer Lösungen bedeutend verbessern,
wenn den festen, feinteiligen Salzen oder deren Lösungen nichtionogene Netzmittel in einer Menge von
2 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf wasserfreies Salz, zugesetzt werden.
Gegenüber der Verwendung von Wasser ohne die erfindungsgemäßen Zusätze ergibt sich bei dem
vorliegenden Verfahren der Vorteil, daß der Versatz bzw. die Versatzfeld-Oberfläche unter den Bedingungen
des Grubenklimas niemals austrocknet. Bekanntlich wird bei einer wäßrigen Lösung, in der ein stark
hygroskopisches Salz gelöst wird, der Wasserdampfdruck stark herabgesetzt. Beim langsamen Verdunsten
einer solchen Lösung tritt eine Konzentrierung des Salzgehalts und damit eine weitere Verminderung des
Dampfdrucks ein, bis dieser auf die Höhe des Wasserdampfdrucks in der umgebenden Atmosphäre
abgesunken ist. Infolge des nun herrschenden Gleichgewichts der Dampfdrücke über der Lösung und in der
Atmosphäre hört jede weitere Wasserverdunstung aus der Lösung auf. Wird also der Staub auf dem Liegenden
des ausgekohlten Raumes mit der erfindungsgemäß zu verwendenden Lösung, die hierbei einen Salzgehalt von
0,2 bis 2 Gewichtsprozent haben kann, berieselt oder besprüht, entsteht eine dauernd feucht bleibende Masse,
die nicht mehr staubt.
Diese Wirkung wird erheblich unterstützt durch den Gehalt der zu verwendenden Lösung an nichtionogenen
Netzmitteln. Während nämlich Gesteinstaub verhältnismäßig leicht von Wasser benetzt wird, ist Kohlenstaub
ausgesprochen schwer benetzbar. Daher ist die
unterstützende Wirkung eines Netzmittels in den meisten Fällen äußerst vorteilhaft Allerdings sind nicht
alle Netzmittel dazu gleich gut geeignet Es wurde vielmehr festgestellt, daß nichtionogene Netzmittel,
insbesondere Dialkylphenylpolyglykoläther, im Zusammenwirken mit hygroskopischen Salzen, insbesondere
wenn letztere in hoher Konzentration vorliegen, ihre volle Wirksamkeit behalten und ein sehr schnelles
Benetzen von Kohleoberflächen bewirken. Durch diesen Gehalt an Netzmitteln wird erreicht, daß beim
Bedüsen des Staubes die Feuchtigkeit nicht nur an der Oberfläche verbleibt sondern in kürzester Zeit das
gesamte Haufwerk gleichmäßig durchfeuchtet wird.
Es wird dabei praktisch jedes Gestein- und Kohleteilchen mit einer dünnen Schicht der verwendeten
wäßrigen Lösung überzogen. Diese Lösung, die außerdem noch in die feinsten Löcher und Spalte der
einzelnen Teilchen dringt, verhindert den Zutritt von Luft bzw. Sauerstoff und unterbindet daher eine
Selbstentzündung der Kohleteilchen, die ohne die erfindungsgemäßen Maßnahmen infolge der großen
Oberfläche des Kohlenstaubes sehr leicht eintritt.
Falls die hereinbrechenden Dachschichten noch mit Kohle durchsetzt sind, ist eine weitere Behandlung mit
den erfindungsgemäß zu verwendenden netzmittelhaltigen Salzen bzw. Salzlösungen zweckmäßig.
Beim Blasversatz werden als Versatzgut gewöhnlich Abgänge aus der Kohlenaufbereitung oder bei Ausrichtungsarbeiten
gewonnene und auf die erforderliche Korngröße gebrochene Berge verwendet. Beide Materialien
enthalten noch gewisse Kohlenanteile. Dadurch ist die Möglichkeit zur Selbstentzündung gegeben,
sobald sich in dem Versatz von Schleichwettern durchströmte Hohlräume bilden. Solche Hohlräume
können immer dann entstehen, wenn der Versatz nicht dicht genug eingebracht werden konnte oder das
Hangende sich erst nach längerer Zeit auf den Versatz absetzt.
Sowohl die Waschberge als auch die gebrochenen Berge fallen in feuchtem Zustand an. Die Waschberge
enthalten diese Feuchtigkeit von der Kohlenwäsche her, und die in den Brechanlagen gewonnenen Berge werden
zwecks Entstaubung während des Brechvorgangs mit Wasser berieselt. Da aus den bereits genannten
Gründen diese Befeuchtung nur kurzzeitig wirksam ist und zudem beim Transport des Versatzgutes in der
Rohrleitung weiterer trockner Feinstaub entsteht wird das Versatzgut erfindungsgemäß pro mi mit 5 bis 10
Litern einer wäßrigen Lösung mit 25 bis 35 Gewichtsprozent Calcium- und/oder Magnesiumchlorid behandelt,
oder es wird festes, pulverförmiges Calcium- und/oder Magnesiumchlorid in einer Menge von 2 bis 4
kg pro m3 Versatzgut zugemischt Gleichzeitig können auch die genannten Netzmittel in einer Menge von 2 bis
5 Gewichtsprozent bezogen auf wasserfreies Salz, zugegeben werden, vorzugsweise dann, wenn mit
Selbstentzündung der Kohlenanteile gerechnet werden muß. Die Zugabe von Salz bzw. Salzlösung und
gegebenenfalls Netzmittel kann beim Abziehen der Berge aus der Wäsche, in der Brecnanlage, an der
Blasversatzmaschine oder in die Blasleitung erfolgen.
Der Handvollversatz ist heute nur noch beim Abbau steil gelagerter Flöze üblich. Als Versatzgut werden
Berge wie beim Blasversatz, gelegentlich auch ungebrochene Berge aus Streckenvortrieben verwendet. Das
Versatzgut wird in Wagen oder auf Bändern an eine Kippstelle des Abbaus gebracht und in den ausgekohlten
Raum gestürzt
Die Berge sind infolge des langen Förderweges erheblich oder auch völlig abgetrocknet, so daß der
Feinstaub wieder in flugfähigem Zustand vorliegt. Daher wird das Versatzgut erfindungsgemäß in der
beim Blasversatz beschriebenen Weise behandelt. Da sich bei der gegebenen Arbeitsweise Hohlräume noch
weniger vermeiden lassen als beim Blasversatz, ist wegen der damit verbundenen Selbstentzündungsgefahr
hier die Zugabe von Netzmitteln besonders wichtig.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, daß Versatzgut und Versatzräume unter den
normalen Wetterbedingungen des Kohlenbergbaus ständig feucht gehalten werden, ohne daß es danach
noch zusätzlicher Arbeitsgänge bedarf. Insbesondere aber kann die Staubbelästigung beim Einbringen des
Versatzes weitgehend vermieden und der Staub im Versatz flugunfähig gebunden werden. Zusätzlich
verhindern die erfindungsgemäß einzusetzenden Mittel die Selbstentzündung von Kohlebestandteilen im
Versatzgut und gegebenenfalls in den Wandungen des Versatzraumes.
Claims (4)
1. Verfahren zur Staubbekämpfung beim Versatzeinbringen
in ausgekohlte Räume und zur gleichzeitigen Verhinderung von Versatzbränden im Kohlenbergbau
durch Befeuchten der Versatzfeld-Oberfläche und/oder des Versatzgutes, dadurch gekennzeichnet,
daß als Befeuchtungsmittel hygroskopische Salze, vorzugsweise Calciumchlorid und/oder Magnesiumchlorid, eingesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die hygroskopischen Salze dem Versatzgut in feinteiliger, fester Form zugemischt
werden.
3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß die hygroskopischen Salze als wäßrige Lösung mit 0,2 bis 35 Gewichtsprozent Salzgehalt
über das Versatzgut und/oder in das Versatzfeld gesprüht werden.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den festen hygroskopischen
Salzen bzw. der wäßrigen Lösung dieser Salze nichtionogene Netzmittel in einer Menge von 2 bis 5
Gewichtsprozent, bezogen auf wasserfreies Salz, zugesetzt werden.
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