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Vorrichtung zum Hereingewinnen
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und Fördern von Kohlen Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 25
33 518.6) Das Hauptpatent beschäftigt sich mit einem neuen Verfahren zum Hereingewinnen
von Kohlen mit Hilfe einer längs einer Kohlen front angeordneten Schneckenschräm-
und Fördervorrichtung, die gelenkig aneinander angeschlossene, mit Rinnenschüssen
vereinigte Schnekkenschüsse aufweist und mit an Stützen und/oder Ausbau abgestützten
Rückvorrichtungen gegen die Kohlenfront vordrückbar ist. Dabei wird so gearbeitet,
daß aufeinanderfolgend längs der Kohlenfront
und wieder zurück
die Schneckenschüsse mit ihrem Rinnenschuß in einem Winkel von 5 bis 500, vorzugsweise
von 10 bis 0 25 , schräg zur Kohlenfront gedrückt werden, wobei die Gewinnungsarbeit
geleistet wird, und wobei ferner die übrigen Schnekkenschüsse mit ihrem Rinnenschuß
nur in ihrer Position gegenüber der Kohlenfront gehalten und dadurch als Förderer
betrieben werden. Zur Durchführung dieses Verfahrens offenbart das Hauptpatent eine
Vorrichtung mit aus Rinnenschüssen zusammengesetzter, an Rückvorrichtungen angeschlossener
Förderrinne, in der Förderrinne arbeitender Fördereinrichtung und längs der Kohlen
front arbeitenden Gewinnungswerkzeugen, wobei die Fördereinrichtung mit einer Förderschnecke
mit Schnekkensteg oder Schneckenstegen besteht, die aus an der Förderrinne gelagerten,
in der Länge der Länge der Rinnenschüsse entsprechenden Schneckenschüssen, mit den
Rinnenschüssen vorrückbar, zusammengesetzt ist, wobei die Rinnenschüsse ein Bodenblech
und ein die Förderschnecke zum Strebausbau hin abschirmendes Segmentblech aufweisen,
wobei ferner die Gewinnungswerkzeuge am Rand der Schneckenstege als Schneckenschrämwerkzeuge
angeordnet sind und wobei außerdem ein vorzugsweise im Streb und/oder in der Strecke
angeordneter Antrieb ein Drehmoment in die Schneckenwelle einleitet und die Gewinnungswerkzeuge
an der Kohlen front einen Segmentquerschnitt freischneiden, der sich mit dem Bodenblech
und dem Segmentblech zu einem Förderkanal ergänzt. Bei der beschriebenen
Vorrichtung
funktionieren die Rinnenschüsse zugleich als Maschinengestell, wobei Bodenblech
und das Segmentblech der Rinnenschüsse zusammen mit aussteifenden Elementen ein
Kastentragwerk bilden. Im Hauptpatent ist vorrichtungsmäßig geschützt, daß die Schneckenschüsse
im Bereich der Rinnenschußkupplungen mit Kardangelenken oder Kardangelenkkupplungen,
die einen Schrägstellungswinkel im Bereich von 5 bis 500 gegenüber der Kohlenfront
aufweisen, aneinander angeschlossen sind, und daß die Rinnenschüsse entsprechend
über Rinnenschußkupplungen miteinander vereinigt sind. Das bringt zusammen beachtliche
Vorteile, die hauptsächlich darin zu sehen sind, daß die Gewinnungsarbeit ohne Schwierigkeiten
dosierbar und unterschiedlichen Verhältnissen anpaßbar ist. Die spezifische Gewinnungsarbeit
(d. h. die Gewinnungsarbeit pro Gewichtseinheit hereingewonnener Kohle) und damit
die Gewinnungskosten sind gegenüber bekannten Maßnahmen beachtlich reduziert. Bei
Flözen, deren Mächtigkeit mehr oder weniger dem Durchmesser der Schrämschneckenschüsse
entspricht (wenn die Mächtigkeit auch stets etwas größer ist) können jedoch Probleme
auftreten, und zwar insbesondere dann, wenn die Flöze Störungen und Verwerfungen
aufweisen. Dann kann es zu Zwängen der Schneckenschüsse im Gewinnungsbereich sowie
im Förderbereich kommen, welche die beschriebene Arbeitsweise erschweren.
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Der Erfindung liegt in weiterer Ausbildung und Verbesserung des Gegenstandes
nach dem Hauptpatent die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung so zu gestalten, daß
sie auch in Flözen mit Störungen und Verwerfungen ohne Zwänge arbeiten kann. Zur
Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Schneckenschüsse einen Durchmesser
aufweisen, der nur einen Bruchteil der Mächtigkeit des Flözes aufmacht, und daß
die Schneckenschüsse außerdem gegenüber den Rinnenschüssen höhenverstellbar sind.
Letzteres ist
z. B. dadurch erreichbar, daß die Schneckenschüsse
an den Rinnenschüssen, insbesondere an den Segmentblechen der Rinnenschüsse, mit
Hilfe von zweiarmigen Hebelelementen gelagert sind, an deren freiem Hebelarm ein
Stelltrieb angreift. - Mit der Höhenverstellung wird erreicht, daß über die gesamte
Mächtigkeit des Flözes die Kohle hereingewonnen wird, wobei auch mit der Höhenverstellung
die Gewinnungsarbeit gesteuert werden kann.
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Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die Schneckenschüsse
der Schrämschnecke sich in einem Flöz so weit freischneiden müssen, daß gleichsam
ein vertikaler Einstellfreiheitsgrad zusätzlich gegeben ist. Das Spiel, welches
dieser Freiheitsgrad schafft, muß den geologischen Verhältnissen angepaßt werden
und so groß sein, daß Störungen und Verwerfungen im Flöz nicht mehr zu Zwängen führen,
was sich durch Auswahl der Durchmesser der Schneckenschüsse in bezug auf die Flözmächtigkeit
stets erreichen läßt. Im allgemeinen soll der Durchmesser der Schneckenschüsse etwa
zwei Drittel der Flözöffnung ausmachen. Aber auch weitere Reduzierung bis zu etwa
der Hälfte der Flözöffnung kann zweckmäßig sein. Im Ergebnis arbeitet bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung die Schräm- und Förderschnecke in einem Schlitz, der beachtlich größer
ist als dem Durchmesser der Schräm- und Förderschnecke entspricht und der folglich
hinreichend Spiel läßt, um Zwänge zu vermeiden. Dabei wird, wie bereits erwähnt,
beim Freischneiden zusätzliche Gewinnungsarbeit geleistet, und zwar steuerbar und
integriert mit dem Verfahren nach dem Haptpatent, wenn die Schneckenschüsse in dem
Bereich, in dem sie zur Einstellung der Gewinnungsarbeit schräg zur Kohlenfront
gedrückt werden, auch gegenüber den Rinnenschüssen höhenverstellt werden. Alle Verstellbewegungen,
die die Schneckenschüsse der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfahren, erfolgen zweckmäßigerweise
so, daß
nach Zustellung eine Rücknahme um etwa 10 oder sogar 20
mm erfolgt, wobei durch diese Pilgerschrittmaßnahme die Leistung der Vorrichtung
nicht beeinträchtigt, ihr schwingungs- und vibrationsfreies Arbeiten jedoch gewährleistet
wird.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 in einem Horizontalschnitt durch einen Streb eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße
Vorrichtung für das Hereingewinnen und Fördern von Kohlen, Fig. 2 in gegenüber der
Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand
nach Fig. 1 und Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in anderer Funktionsstellung.
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Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient für das Hereingewinnen
und gleichzeitig für das Fördern von Kohlen im Strebbau von Steinkohlenbergwerken
und ist für ein neues Verfahren eingerichtet. Sie ist ausgerüstet mit einer aus
Rinnenschüssen 1 zusammengesetzten Förderrinne 2, die an die Rückvorrichtungen 3
angeschlossen ist, besitzt eine in der Förderrinne 2 arbeitende Fördereinrichtung
4 und längs der Kohlenfront K arbeitende Gewinnungswerkzeuge. Aus einer vergleichenden
Betrachtung der Fig.
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1 bis 3 entnimmt man, daß die Fördereinrichtung 4 aus einer Förderschnecke
mit Schneckenwelle 5 und Schneckensteg 6 oder (bei mehrgängiger Ausführung mehreren)
Schneckenstegen besteht. Die Förderschnecke 4 ist aus an der Förderrinne 2 gelagerten,
in der
Länge der Länge der Rinnenschüsse 1 entsprechenden Schneckenschüssen
7 zusammengesetzt. Diese Schneckenschüsse 7 sind mit den Rinnenschüssen 1 vorrückbar,
wie weiter unten erläutert wird. Die Rinnenschüsse 1 besitzen ein Bodenblech 8 und
ein die Förderschnecke 4 zum Strebausbau A hin abschirmendes Segmentblech 9. Das
Bodenblech 8 und das Segmentblech 9 sind durch aussteifende Elemente 10 vereinigt,
an denen die schon erwähnten Rückvorrichtungen 3 angreifen. Die Gewinnungswerkzeuge
11 sind an den Rand des Schneckensteges 6 bzw. der Schneckenstege angeschlossen.
Der Antrieb 12 befindet sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zweckmäßigerweise
im Streb I. Grundsätzlich könnte der Antrieb 12 aber auch in der Strecke II untergebracht
sein. Jedenfalls übt der Antrieb 12 ein für das Hereingewinnen der Kohle und für
das Fördern der hereingewonnenen Kohle ausreichendes Drehmoment auf die Scheckenwelle
5 auf, wobei das Drehmoment, welches die Gewinnungsarbeit leistet, in einer weiter
unten erläuterten Art und Weise dosierbar ist. Im übrigen schneiden die Gewinnungswerkzeuge
11 in der Kohlenfront einen Ausschnitt S frei, der sich mit dem Segmentblech 9 und
dem Bodenblech 8 zu einem Förderkanal ergänzt. Jedenfalls bilden im Ausführungsbeispiel
das Bodenblech 8 und das Segmentblech 9 der Rinnenschüsse 1 zusammen mit den aussteifenden
Elementen 10 ein Kastentragwerk, an dem die Rückvorrichtungen 3 angreifen.
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Das Kastenwerk trägt in mittlerer Höhe zweiarmige Hebelelemente 15
als Lager, in denen die Schneckenwellen 5 der Schneckenschüsse 7 gelagert sind.
Der Schneckensteg 6 bzw. die Schneckenstege sind in diesem Bereich selbstverständlich
unterbrochen. Die Rinnenschüsse 1 sind mittels im Detail nicht gezeichneter, üblicher
Rinnenschußkupplungen 16 aneinander angeschlossen. Die Schneckenschüsse 7 sind im
Bereich der Rinnenschußkupplungen 16
mit Kardangelenken oder Kardangelenkkupplungen
17 mit Keilnuten od. dgl. gelenkig und längsverschiebbar miteinander verbunden,
so daß Sättel oder Mulden durchfahren werden können und auch der in der Fig. 1 erkennbare
Versatz bei 18 möglich ist. Die Gewinnungswerkzeuge 11 sind übliche Schneidpicken.
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Ist, wie in der Fig. 1 dargestellt, der Antrieb 12 im Streb I angeordnet,
dann bleibt vor dem Antrieb 12 ein Kohlenbein B stehen. Die Anordnung läßt sich
obne Schwierigkeiten so treffen, daß dieses Kohlenbein B beim Rückvorgang weggebrochen
wird, wenn dazu der Antrieb 12 mit pflugscharähnlichen Brechelementen oder auch
mit anderen Gewinnungswerkzeugen versehen wird. Jedenfalls wird dabei die Kohle
aus dem Kohlenbein B in den Bereich der Förderschnecke 4 geschoben und folglich
von der Förderschnekke zu der an der anderen Seite angeordneten Strecke II hin weggefördert.
Zweckmäßigerweise wird hier die hereingewonnene Kohle in die angeschlossene Strecke
abgeworfen, ohne daß dort der Streckenausbau entfernt wird.
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Von besonderer Bedeutung ist der verwi rk lichte Gewinnungsvorgang,
der gleichzeitig eine Leistungssteuerung für die Gewinnungsarbeit ermöglicht.
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Die Ausbaugestelle des Strebausbaus A, die mit den Rückvorrichtungen
3 kombiniert sind, haben den in der Fig. 1 oben dargestellten Schneckenschuß 7,
einschließlich des entsprechenden Rinnenschusses 1, bereits ganz vorgedrückt. Es
mag sich dabei im Ausführungsbepiel um hydraulische Rückzylinder als Rückvorrichtungen
3 handeln. Bei dem anschließenden Schneckenschuß it die Einrückvorrichtung 3 fast
ganz ausgefahren, die nächste jedoch noch nicht. Damit ergibt sich zwischen dem
ersten Schnekkenschuß
7 und dem zweiten Schneckenschuß 7a der
in der Fig. 1 erkennbare Winkel. Er liegt erfindungsgemäß stets im Bereich von 0
5 bis 50 . Der Schneckenschuß 7a beendet also gerade seinen Rückvorgang. Der nächste
Schneckenschuß 7b befindet sich gerade voll im Rückvorgang. Der danach nach unten
angeschlossene Schneckenschuß 7c beginnt gerade mit dem Rückvorgang. Der nach unten
weiterhin folgende Schneckenschuß 7 ist noch in der alten Position.
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Die Rückvorgänge sind gleichzeitig die Gewinnungsvorgänge. Aus dieser
Darstellung erkennt man, daß in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 etwa drei Schneckenschüsse
7a, 7b und 7c am Rückvorgang und damit am Gewinnungsvorgang beteiligt sind. Bei
einem solchen Rückvorgang muß im Bereich 19 die dort besonders schraffierte Kohle
K verschwinden, sie wird durch die Gewinnungswerkzeuge 11 der schrägstehenden Schneckenschüsse
7a, 7b und 7c hereingewonnen und durch die in Förderrichtung anschließenden Schneckenschüsse
7 abgefördert. Es läßt sich so durch die Steuerung des Rückvorganges gleichzeitig
die von einem Antrieb 12 aufgebrachte Energie steuern und in Gewinnungsenergie und
Förderenergie aufteilen. Das erlaubt eine vorteilhafte Anpassung an unterschiedliche
Gewinnungsverhältnisse, beispielsweise an unterschiedlich harte Kohlen. Die Erfindung
verwirklicht so ein Gewinnungsverfahren, welches mit Hilfe der beschriebenen Vorrichtung
durchgeführt wird und dadurch gekennzeichnet ist, daß aufeinanderfolgend längs der
Kohlenfront und wieder zurück Schneckenschüsse 7a, 7b und 7c mit ihrem Rinnenschuß
1 mit einem Winkel von 5 bis 500 (in einer Projektion auf das Liegende) schräg zur
Kohlenfront K gedrückt werden, wobei die Gewinnungsarbeit geleistet wird.
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Die übrigen Schneckenschüsse 7 werden mit ihrem Rinnenschuß 1 in ihrer
Position gegenüber der Kohlenfront K, d. h. praktisch parallel zur Kohlenfront K
gehalten und funktionieren folglich lediglich als Förderer. Im Ausführungsbeispiel
ist dargestellt
worden, daß gleichzeitig zwei oder mehr als zwei
Schneckenschüsse, nämlich die Schneckenschüsse 7a, 7b, 7c, schräggedrückt werden.
Man kann aber auch jeweils nur einen einzigen Schneckenschuß schrägdrücken, wenn
die Gelenke 17 zwischen den Schneckenschüssen und die zwischen den Rinnenschüssen
1 entsprechend eingerichtet sind. Jedenfalls läßt sich der Winkel der Schrägstellung
im Bereich von 5 bis 500 nach Maßgabe der aufzubringenden Gewinnungsarbeit variieren,
wozu es nur einer entsprechenden Steuerung der Rückvorrichtungen 3 bedarf. -Aus
den Fig. 2 und 3 entnimmt man, daß die Schneckenschüsse 7 einen Durchmesser D aufweisen,
der nur einen Bruchteil der Mächtigkeit des Flözes F ausmacht, z. B. etwa zwei Drittel
der Flözöffnung beträgt, und daß die Schneckenschüsse 7 außerdem gegenüber den Rinnenschüsen
1 höhenverstellbar sind. Dazu sind die Schneckenschüsse 7 an den Rinnenschüssen
1, insbesondere an den Segmentblechen 9 der Rinnenschüsse 1, mit Hilfe von zweiarmigen
Hebelelementen 15 gelagert, die die im Hauptpatent vorgesehenen Lagerwangen ersetzen.
An den freien Hebelarm 20 dieser Hebelelemente 15 greift ein Stelltrieb 21 an, so
daß die Höhenverstellung möglich ist, die sich aus einer vergleichenden Betrachtung
der Fig. 2 und 3 ergibt. Dabei kann verfahrensmäßig so vorgegangen werden, daß die
Schneckenschüsse 7 in dem in Fig. 1 gekennzeichneten Bereich, in dem sie schräg
zur Kohlenfront K gedrückt werden, auch gegenüber den Rinnenschüssen 1 höhenverstellt
werden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die zweiarmigen Hebelelemente
als Winkelhebel ausgebildet.
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Sie sind über Lager strebausbauseitig an die Segmentbleche 9 angeschlossen.
Für die Hebelelemente 15 sind Schlitze 23 in den Segmentblechen 9 vorgesehen.