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Beschreibung und Erläuterung zur Patentanmeldung "Verfahren und Vorrichtung
zur Reinigung von untertägigen Grubenbauen, vorzugsweise des Steinkohlenbergbaus"
Im untertägigen Bergbau, insbesondere im Steinkohlenbergbau sind zum Reinigen der
Grubenbaue seit längerem stationäre Staubsaugeanlagen bekannt, deren Nutzbereich
durch die aus physikalischen Gründen begrenzte Länge der ortsfest verlegten Saugrohrleitungen
begrenzt ist.
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Darüber hinaus werden, ebenfalls in begrenztem Umfang, Geräte in der
Größenordnung von mittleren Industriestaubsaugern verwendet. Sie haben den Nachteil,
daß sie mit Schläuchen bzw. flexiblen Leitungen an das ortsfeste Druckluft-bzw.
Elektronetz angeschlossen werden müssen und deshalb sehr unbeweglich sind. Vor allem
aber lassen die zwangsläufig relativ kleinen Staubsammelbehälter - Säcke oder Stahlblechgefäße
- und das arbeitsintensive und zeitraubende Auswechseln der gefüllten gegen leere
Gefäße bei dem hohen Staub angebot je Flächeneinheit nur völlig ungenügende Leistungen
zu.
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Einzelne Versuche, Staubsaugeanlagen zum Beispiel über das untertägige
Fahrdrahtnetz anzutreiben, haben sich nicht durchsetzen können, weil nicht nur die
angewandten Verfahren der Staubabscheidung zu kompliziert und störanfällig waren,
sondern auch das Einfördern des abgeschiedenen Gutes in den angehängten Förderwagen,
der dazu noch nach der
Füllung ausrangiert und durch einen leeren
ersetzt werden mußte. Zudem war diese Einrichtung nicht nur an Fahrdrahtstrecken
gebunden, sondern auch wegen der Abmessungen der eingesetzten Aggregate an relativ
große freie Streckenprofile.
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Fast allen bekannten Lösungen eigen ist der Nachteil, daß der gesammelte
Staub in flugfähiger Form anderen Fördermitteln übergeben wird und der flugfähige
Staub beim Fördern und Kippen in der Grube oder über Tage wieder zu Umweltbelastungen
führt.
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Durch den immer häufigeren Ersatz der Kohlenförderung mit Lokomotiven
und Förderwagen durch Bandförderanlagen und durch den Übergang der Ausrichtung im
Gestein, durch söhlige Strecken und Blindschächte zur flözgeführten Ausrichtung
sowie den Ersatz der Blindschächte durch geneigte Strecken hat nicht nur der Umfang
der Bandförderung, der ursprünglich auf die eigentlichen bbaustrecken beschränkt
war, erheblich zugenommen. Vielmehr ist auch das Problem der Reinigung dieser Grubenbaue
sehr viel gravierender geworden, weil die o.a. Bandstrecken fast immer gleichzeitig
hochbelastete Wetterwege darstellen, was entsprechend hohe Wettergeschwindigkeiten
zur Folge hat. Dadurch wird im großen Umfange Feinkohle von den Bändern geweht,
insbesondere dann, wenn Kohlen- und Wetterstrom entgegengesetzt gerichtet und entsprechend
hohe Relativgeschwindigkeiten die Folge sind. Auf die große Gefahr, schon relativ
geringere Kohlenstaubablagerungen in den Grubenbauen auf die Entstehung und Ausbreitung
von
Kohlenstaub-Explosionen, braucht in diesem Zusammenhang nicht näher eingegangen
zu werden; sie ist hinlänglich bekannt.
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Die Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe gestellt, ein Verfahren
durch die sinnreichen Kombinationen überwiegend an sich bekannter Vorrichtungen
zu entwickeln, das die Nachteile der bisher bekannten Einrichtungen vermeidet und
eine große Bunkerungsmöglichkeit bei relativ kleinen Priofilabmessungen besitzt
und damit eine große Leistungsfähigkeit der Anlage ermöglicht. Ferner wird der Staub
in gebundener und damit unschädlicher Form aus der Anlage entfernt.
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Die Grundidee der Erfindung besteht darin, daß der aufgenommene Staub
durch den Saugluftstrom zunächst durch mehrere hintereinandergeschaltete Aufnahmebehälter
geleitet wird, in denen erfahrungsgemäß das Gut zu etwa 90 % sedimentiert. Während
die ersten Behälter keine besonderen Vorrichtungen zur Staubabscheidung besitzen,
ist der letzte, gegebenenfalls auch die letzten Behälter mit je einem zyklonartigen
Aufsatz versehen, damit dort noch möglichst viel Feingut abgeschieden wird.
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Dadurch, daß die weiterführende Saugleitung an den zyklonartigen Aufsatz
oder an stirnseitigen Saugstutzen angeschlossen wird, kann die fraktionierte Abscheidung
des Staubes mit ausreichender Annäherung an die mittlere Kornverteilung
des
Sauggutes angepaßt werden. Dadurch läßt sich die überlastung des nachgeschalteten
Filters vermeiden.
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Um bei gegebenem Lichtraumprofil ein maximales Fassungsvermögen der
Staubbehälter - einschließlich des Staubsammelbehälters des Filters - zu erzielen,
ist das Austragsfördermittel in den Behältern, beispielsweise eine Förderschnecke,
in einer der beiden unteren Ecken angeordnet. Wenn zum Entleeren die Behälter so
um 45 Grad gekippt werden, daß das Austragsfördermittel unten liegt, ergeben sich
trotz des rechteckigen Querschnittes der Behälter die Neigungswinkel zum Austragsfördermittel,
die nötig sind, um die Behälter vollständig zu entleeren.
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Fig. 1 zeigt am Beispiel einer an Einschienenhängebahnschienen verfahrbaren
Einrichtung eine mögliche Ausführungsform der Anlage. 1) zeigt das Antriebsaggregat,
das -je nach Einsatzbedingungen - als Elektroantrieb, Elektrohydraulikantrieb, als
Diesel- bzw. Dieselhydraulikantrieb oder als Druckluftantrieb möglich ist. Der Antrieb
treibt das Sauggebläse 2), dessen Auspuffgeräusch durch den Schalldämpfer 3) auf
den zulässigen Wert reduziert wird. Ferner ist daran ein kleiner Druckluftkompressor
4), gegebenenfalls auch noch eine nicht dargestellte Hydraulikpumpe, angeschlossen.
5) stellt den Staubfilter dar, der vorzugsweise als Gewebefilter ausgebildet ist
und dessen Filtertaschen durch kurze Druckluftstöße aus dem Kompressor 4) abgereinigt
werden. Diese an sich bekannte Filterbauart empfiehlt sich für den vorliegenden
Zweck, weil dieses System bei gegebener
Filterfläche die geringsten
Abmaße aufweist, die inretto-Filterfläche praktisch gleich der Brutto-Filterfläche
ist, und die Taktfolge der Abreinigung der einzelnen Taschen sowie die Dauer und
Intensität der Druckluftstöße leicht der enge und Art des Staubes angepaßt werden
kann.
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Mit 6)sind die Staubsammelbehälter bezeichnet, die durch die Saugschläuche
7)raiteinander verbunden sind.
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8)zeigt den Staubsarmlelbehälter mit zyklonartiger Haube 17, derenAnschluß
an die Saugleitung an Stelle der stirnseitigen Saugstutzen 9) eine verstärkte Feinkornabscheidung
bewirkt.
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Die Saugdüse 10) wird maschninell durch einen beispielsweise hydraulisch
heb-, senk- und schwenkbaren Arm 11) geführt. Die Düse selbst ist an der gelenkig
aufgehängten Schwinge 12) mit dem Gegengewicht 13) befestigt, die eine Beschädigung
der Saugdüse bei der mechanischen Bewegung durch Unebenheiten in der Sohle verhindert.
Dadurch wird eine Teilautomatisierung dieses Vorganges ermöglicht. In den Staubsammelbehältern,
auch in dem des Filters, sind die Schnecken 14) so angeordnet, daß sie beim Kippen
des Behälters um 450 den Staub vollständig austragen.
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Fig.2 zeigt die Staubsammelbehälter 6) im Grundriss. Leitbleche 15)begünstigen
eine gleichmäßige Füllung des Behälters.
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Der Auslaufstutzen 16) ist diagonal zum Einlaufstutzen angeordnet,
um eine gute Abscheiderleistung zu gewähleisten.
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Fig. 3 stellt den Grundriss eines Staubsammelbehälters 8) dar.
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An die zyklonartige Haube 17) ist das Saugrohr 18) wieder gegensinnig
angeschlossen.
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Das Kippen erfolgt beispielsweise gemäß Fig. 4 durch einen Zylinder.
Die Schneckenausträge 20) lassen sich durch nicht dargestellte Verschlußklappen
druckdicht verschließen.
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Fig. 5 zeigt das Entleeren der Staubsammelbehälter bzw. des Filters.
Die Förderschnecken 14) - angetrieben durch einen festen oder aufstellbaren Motor-
tragen den Staub beim Entleeren in eine ortsfeste, aber leicht umsetzbare Vorrichtung
aus, die den Staub bindet, z.B.
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in eine Paddelbefeuchtungsschnecke 21) mit den Düsen 22), die ihrerseits
in ein Fördermittel, z.B. den Stegkettenförderer 23) austrägt.
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Selbstverständlich sind Verfahren und Vorrichtungen nicht auf die
dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Es sind vielmehr zahlreiche Abänderungen
möglich, ohne jedoch von dem Grundgedanken abzuweichen, daß der Staub zunächst mit
Hilfe des Saugluftstromes durch mehrere Staubsammelbehälter hindurchtransportiert
wird, wobei der Staub weitgehend fraktioniert, der Menge nach aber relativ gleichmäßig
sedimentiert und durch die beschrieben
Anordnung der Austragfördermittel
eine optimale Nutzung des zur Verfügung stehenden Querschnittes ermöglicht wird.
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Weiterhin ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß der aus den
Behältern ausgetragene Staub zunächst einem Gerät zugeführt wird, das den Staub
mit geeigneten Mitteln bindet und erst dann weiteren Fördermitteln übergibt. Ferner
wird eine optimale Leistungsfähigkeit dadurch ermöglicht, daß die Saugdüse mit Saugschlauch
über einen Manipulator mechanisch bewegt werden und eine Beschädigung der Düse durch
Unebenheiten der Sohle durch eine bewegliche Aufhängung vermieden wird.
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Patentansprüche