DE2706159A1

DE2706159A1 - Verankerungspatrone

Info

Publication number: DE2706159A1
Application number: DE19772706159
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: REGNERY FRANZ JAKOB DIPL ING
Current assignee: REGNERY FRANZ JAKOB DIPL ING
Priority date: 1977-02-14
Filing date: 1977-02-14
Publication date: 1978-08-17

Description

VERANKERUNGSPATRONE.
Du vorliegende Erlindung b@zieht sich auf eine Verankerungs-@@trone, insbesonder@ auf eine mit organischen oder anorganischen B indemit teln gefüllte Vorankerungspatrone zur Besetzung von Ankerbohrlöchern im Bergbau.
fiii Bergban werden bekanntlich zur Abstützung und Absicherung des @@ngenden und der Seitenstösse Felsanker in Bohrlöcher eingebracht. Solche Felsanker aus Holz, Kunststoff oder Eisen werden in einer in dds Bohrloch eingefüllten Bindemasse beiestigt tzw. verankert. Di('S( Felsanker sollen vor allem das Hereinbrechen der Deckschichten und Seitenstösse verhindern.
Felsanker sind somit für die Sicherheit im Bergbau von grosser Bedeutung und auf eine sich@re Bofestigung bzw. Verankerung der Felsanker muss ein besonderes s Augenmerk gerichtet werden.
I@@ der Vergangenheit wurde eine selbstbindende Masse, wie z.B.
Kalk, Zement und ähnliche in das Bohrloch eingeführt und der Halteanker wurde in dit rioch nicht abgebundene Masse gedrückt oder gedreht. Uttim Erstarren der Masse wurde der Halte-(nk.r eingeschlossen und fest mit der Bohrlochwandung verbunden.
Dieses Verfahren weist jedoch grosse Nachteile auf. So muss die Bindemittelmasse gemisctlt, zubereitet und in dds Bohrloch eingepresst werden. Grosse Investitionskosten fallen dabei an,da Mischanlagen, Förderpumpen und Fördermittel benötigt werden. Auch wurden im Innern der erstarrten Massen Fehlstellen und Hohlräume festgestellt. Diese treten hauptsächlich bei der Einführung der Masse in die sich in der Decke befindlichen Bohrlöcher auf. Wenn nämlich die Masse nicht genügend schnell abbindetRneigt sie dazu, bedingt durch die Schwerkraft, aus dem Bohrloch zu fallen. Diese im Innern der abbindenden Masse wirkenden Kräfte führen zu diesen Hohlräumen und Fehlstellen.
Es wurde auch vorgeschlagen den Halteanker in das Bohrloch einzuführen und die Bindemasse mit Hilfe eines über den Anker gezogenen Schlauches längs des Ankers in das Bohrloch zu pressen.
Auch durch dieses Verfahren konnten die oben beschriebenen Nachteile nicht besei@igt werden.
Da solche Fehlstellen und Hohlräume ein Sicherheitsrisiko da@st@llen,wurde versucht ein besseres Verfahren zur Befestigung und Verankerung der @@@teanker zu entwickeln.
Ein solches Verfahren wurde in jüngster Vergangenheit beschrieben.
Gemäss diesem Verfahren werden die Halteanker mit Hilfe von Mehrkomponenten-Kunststoffpatronen oder -kartuschen befestigt bzw.
mit der Bohrlochwandung verankert. Solche Patronen oder Kartuschen setzen sich aus einer Kunststoffhülle und einer sich in dieser Hülle befindlichen, härtbaren Kunststoffmasse zusammen. Die Patronen und Kartuschen enthalten weiter einen in eine Schutzhülle eingeschlossenen härter. Durch drehendes Einbringen des lialteankers in diese in das Bohrlochtiefste eingeführte Patrone oder Kartusche wird die Schutzhülle um den Härter zerstört und mit der härtbaren Kunststoffmasse vermischt. Die mit dem Härter vermischte Kunststoffmasse erstarrt dann sehr schnell. Um ein gutes Vermischen des härtL>rn Kunststoffes und des Härters zu gewährleisten,weist das i die Kartusche oder Patrone eingeführte Ende des Halteankers die Form eines groben Gewindes oder eines Korkenziehers auf. Obschon dureit diese Patronen oder Kartuschen die oben beschriebenen N@chteile vermi@den werden konnten/sind solche patronen oder Kartuschen doch wegen der hohen Gestehungskosten der Kunstharze unwirtsch@ftlich.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung wirtschaftliche Verankerungspatronen oder Kartuschen zu beschreiben,mit welchen die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden können.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden Patronen, welche eine, mit Bezug auf Wasser oder wässrigen Lösungen, durchlässige Hülle aufweisen, mit einer bekannten, in Gegenwart von Wasser odet wässrigen Lösungen abbindenden Masse gefüllt. Die Patrone wird durch Eintauchen in Wasser oder in eine wässrige Lösung getränkt und in das Bohrloch eingeführt. Der Halteanker wird in die Patrone oder Kartusche eingedrückt oder gedreht und innerhalb kürzester Zeit wird eine Erstarrung der Bindemasse und somit eine feste Verankerung des H@lteankers erhalten.
Gemäss der Erfindung sollte die Patronenhülse aus einem durchlässigen Mat@ri@l best@H@n so dass Wasser bzw. eine wässrige Lösung schnell in die Patronenfüllung eindringen kann.
Im @llgemeinen bestebt die Patronenhülse aus durchlässigen Materi@lien wie Papier, Geweben, Kunststoffen, Glas, Glasfasern bzw. porösen Metallgittern und ähnlichen, Zur füllung der Patronen der Erfindung kann eine beliebige, bekannte, in Gegenwart von Wasser abbindende Masse eislgesetzt werden. Beispiele solcher Bindemassen sind Kalk, Gips, Zement, Kunstharze, Magnesia usw. Falls die Masse in alleiniger Gegenwart von Wasser nicht abbindet kann die Patrone in eine wässrige Lösung der benötigten Hilfsstoffe, Anreger, Beschleuniger, usw.
eingetaucht werden.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass eine Mischung aus Anhydrit (wasserfreies CaStD4) und einem rieselfähigen sulfatischen Anreger in die Patrone eirtgefüllt wird. Mit solcher P.itronen werden besonders feste, widerstandsfähige Verankerunge@ erhalten, Mit Bezug auf Zement welches bei der Erstarrung schrumpft, Mit Anhydrit d<'n Vorteil, dds es sich, ahnlich wie Gips, ausdebnt, Bei der Schrumpfung von Zement kann die Haftung der Verankerung an den Fels verloren gehen. Dies is t bei Anhydrit unmöglich da dieses sich bei dei Erstarrung ausdehnt und somit eine bessere haftung mit der Bohrlochwandung erhalten wird.
i>ie Ausdehnung des Anhydrites kann durch Zusatz von Verbindungen wie z.B. Kaliumsulfit oder Natriumchlorid beschleunigt bzw. verbessert werden. Durch Zusatz dieser Verbindungen kann auch die haftung an die Bohrlochwandung noch verbessert werden. Kaliumsulfit bzw. Natriumchlorid werden hierzu in Mengen zwischen ungefähr 0,3 bis 2 Gew. z zugemischt.
Das Anhydrit soll bevorzugt in einer Granulometrieverteilung von 0 bis 8 mm eingesetzt werden.
Als sulfatischer Anreger können bekannte Sulfate wie Eisensulfat, Kaliumsulfat, Natriumsulfat oder andere eingesetzt werden.
Bevorzugt wird eine Anregermischung aus Eisensulfat und Kaliumsulfat in einem Gewichtsverhältnis von 2:1 verwendet. Der Anreger bzw. die Anregermischung wird in einer Menge von ungefähr 0,5 bis 2 Gew.%, mit Bezug auf das Anhydrit, mit letztem vermischt.
In Abhangigkeit der Patronenfüllung wird die Patrone einige Zenit (Sekunden) in Wasser oder eine wässrige Lösung des benötigten Hilfsstoffes, Anregers, Beschleunigers usw. eingetaucht und wie oben beschrieben iii das Bohrloch eingeführt.
Um ein Eindringen von Wasser beim Transport oder während der Lagerung der Patronen zu vermeiden können diese mit einer Kunststoffhülle (Vakuum verpackt) versehen werden. Diese Hülle kann im Ort der Verwendung entfernt werden so dass zu jeder ZfJit eine zuverlässige Patrone zur Verfügung steht.
Durch die Verankerungspatronen der Erfindung entfallen alle Kosten für aufwendige Einrichtungen, Maschinen, Förderanlagen, Pumpen usw. Bei der Verwendung der Patronen der Erfindung wird nur ein Eimer Wasser oder ein Eimer mit einer wässrigen Lösung der zur Aushärtung notwendigen Hilfsstoffe benötigt. Da in den Patronen der Erfindung die bekannten Bindemittelmassen verwendet werden und somit die Mtterialkosten die gleichen bleiben, jedoch die Investi@ionskosten für Maschinen entfallen, gewährleisten die jPatronen det Er@indung grosse kosteneinsparungen.
D@ mit den Patronen der F.rfindtittg zuverlässige widerstandsfähige Verankerungen der Halteanker, insbesondere gemäss der b@vorzuyten Ausführungs@orm, gewährleistet werden trägt die vorliegende Erfindung auch wesentlich zur Verminderung der Sicherheitsrisiken im Bergbau bei.

Claims

Patent 1. Verankerungspatrone zur Veranke@ung von Felsankern, insbesonder@ im Bergb@u, dadurch gekennzeichnet, duss die Patrone @us einer mit Bezug auf Wasser oder wässrlge Lösungen durchlässigen Hülle und einer abbindefähigen org@nischen oder anorg@nischen Bindemittelfüllung besteht.
2. Verankerungspatrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Material zur Herstellung der durchlässigen Patronenhülle ausgewählt wird aus Papler, Geweben, Kunststoffen, Glas, Glasfasern oder porösen Metallgittern.
3. Verankerungspatrone nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, ddss die abbindefähige organische oder anorganische Bindemittelfüllung ausgewählt wird aus Zement, Kalk, Gips, Anhydrit, Magnesia oder Kunstharzen.
4. Verankerungspatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die abbindefähige Bindemittelfüllung aus einer Mischung aus Anhydrit (wasserfreies CaSo4) und einem sulfatischen Anreger oder einer sulfdtischen Anregermischung besteht.
5. Verankerungspatrone nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Anhydrit in Liner Granulometrieverteilung zwischen 0 und 8 mm eingesetzt wird.
6. Verankerungspatrone nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass als sulfatischer Anreger Eistnslllfat, Kaliumsulfat oder Natriumsulfat eingesetzt wird.
7. Verankerungspatrone nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als sulfatischer Anreger eine Mischung aus Eisensulfat, Kaliumsulfat in einem Verhdltnis von 2:1 eingesetzt wird.
8. Verankerungspatrone nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass de Anreger in einer Menge von 0,5 bis 2 Gew.% mit dem Anhydrit vermischt wird.
9. Verankerungspatrone nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich Kaliumsulfit und/oder Natriumchlorid in einer Menge von 0,3 bis 2 Gew. % beigemischt wird.
10. Verankerungspatrone nach einem der Ansprüche l bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Patrone zur Erstarrung der Bindemittelfüllung in Wasser oder in eine wässrige Lösung der zur Erstarrung benötigten Hilfsmittel, z.B. Anreger oder Beschleuniger, eingetancht wird.
11. Verwendung einer Verdnkerungspdtrone nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine, mit einer, mit Bezug auf Wasser bzw. wässrige Lösungen, durchlässigen Hülle versehene und mit einer ubbindefähigen, organischen oder anorganischen Bindemittelmasse gefüllte Patrone in Wasser oder in eine wässrige Lösung der zur Erstdrrung der Masse benötigten Hilfsstoffe, wie z.B. Anreger oder Beschleuniger, eingetaucht und in das Bohrlochtiefste eingeführt wird und dass der zu befestigende und verankernde lialteanker in die Patrone, vor der Erstarrung, eingedrückt bzw. eingedreht wird.
12. Verwendung einer Verankerungspatrone nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine, mit einer Mischung aus Anhydril und sulfatischen Anregern gefüllte, Pattone zur Verankerung des Fels- oder Halteankers eingesetzt wird.
13. Verwendung einer Verankerungsputrone nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerungspatrone zusätzlich Kaliumsulfit und/oder Natriumchlorid enthält.