DE2820020A1

DE2820020A1 - Verfahren und einrichtung zur hydraulischen abbefoerderung des in untertaegigen bergbaulichen abbaubetrieben, insbesondere des steinkohlebergbaus, anfallenden haufwerks

Info

Publication number: DE2820020A1
Application number: DE19782820020
Authority: DE
Inventors: Hermann Hans Dr Ing Nocke
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1978-05-08
Filing date: 1978-05-08
Publication date: 1979-11-15
Also published as: DE2820020C2; GB2020374B; US4251108A; GB2020374A; CA1111868A

Description

- 8 Ruhrkohle Aktiengesellschaft, *J300 Essen

Verfahren und Einrichtung zur hydraulischen Abbeförderung des in untertägigen bergbaulichen Abbaubetrieben, insbesondere des Steinkohlebergbaus, anfallenden Haufwerks

Die Erfindung richtet sich auf ein neues Verfahren zur Abbeförderung des in untertägigen bergbaulichen Abbaubetrieben, insbesondere des Steinkohlebergbaus, im Langfrontbau schälend und/oder schneidend hereingewonnenen Minerals, insbesondere Kohle, sowie auf eine zweckmäßige Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Im Gegensatz zu den Verhältnissen in sogenannten "Hydrogruben", in denen die Abbeförderung des in den Abbaubetrieben hydromechanisch hereingewonnenen Minerals in naheliegender Weise auf hydraulischem Wege erfolgt, ist es in konventionell zugeschnittenen Abbaubetrieben, bei denen das Mineral, insbesondere die Kohle, in herkömmlicher Weise im Langfrontbau schälend und/oder schneidend hereingewonnen wird, üblich, das in den Abbaustreben sowie gegebenenfalls im Ortsvortrieb der Abbaustrecken anfallende Haufwerk auf mechanischem Wege "trocken" abzubefördern. Dies geschieht sowohl in den Abbaustrecken als auch im nachfolgenden Streckennetz durchweg mittels Endlosförderern in Form von Ketten- oder Gurtförderern sowie mittels gleisgebundener Förderwagen-Züge und im Schacht im Wege der Gestell- oder Skipförderung.

Während der konventionelle Zuschnitt der Abbaubetriebe mit schälender und/oder schneidender Hereingewinnung der Kohle im Langfront- bzw. Strebbau unter den in Kohlegruben vorherrschenden Lagerstättenverhältnissen von den natürlichen Gegebenheiten her wesentliche Vorteile hat und dieser Vorzüge wegen

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gegenüber mit hydromechanischer Gewinnung und hydraulischer Förderung arbeitenden "Hydrogruben" überwiegend beibehalten werden wird und muß, ist die daran bislang gebundene,im wesentlichen "trockene" Abbeförderung des hereingewonnenen Haufwerks aus den Abbaubetrieben mit beträchtlichen, bislang allerdings als unvermeidlich in Kauf genommenen Nachteilen sowohl in wirtschaftlicher als auch in ergonomischer Hinsicht behaftet.

Was zunächst die wirtschaftlichen Gesichtspunkte anlangt, so liegen die Nachteile der konventinnellen Förderung hauptsächlich in dem hohen Investitionsaufwand für die erforderlichen Betriebsmittel sowie deren laufende Bedienung und Wartung, in dem hohen Platzbedarf innerhalb der verfügbaren Streckenquerschnitte, in ihrer relativen Empfindlichkeit hinsichtlich der Anpassung an Streckenkurven und-Steigungen und in ihrer nach wie vor hohen Störanfälligkeit.

In ergonomischer Hinsicht liegen die Nachteile in erster Linie in der unvermeidlichen Staubbildung, insbesondere an Übergangsstellen, in der Brandgefahr, in der hohen Unfallgefahr sowie schließlich in der unerwünschten Wärmeabgabe des Förderguts an die Wetter.

Diesen Nachteilen, denen im Zuge zunehmender Konzentration der Abbaubetriebspunkte ständig höhere Bedeutung zukommt, stehen allerdings im Falle von "Hydrogruben" mit hydromechanischer Gewinnung und hydraulischer Förderung mindestens ebenso schwerwiegende, wenn auch andersartige Nachteile gegenüber.

Abgesehen davon, daß "Hydrogruben" auf ein möglichst gleichsinniges Einfallen unter etwa 15^s des im Abbau befindlichen Lagerstättenteils angewiesen sind, der keine Folge von Mulden oder Sätteln aufweisen darf, erfordern sie auch ein

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wasserunempfindliches Nebengestein sowie einen speziellen Zuschnitt des Streckensystems, der dem notwendigen Rückbau Rechnung trägt. Die Abbeförderung des hydromechanisch hereingewonnenen Gutes kann dabei im einfachsten Falle durch Wegspülen auf dem Liegenden oder in offenen Rinnen erfolgen, doch ist es zur Überwindung größerer Höhenunterschiede auch bekannt, es durch Rohrleitungen zu pumpen. Trotzdem ist die im wesentlichen "offene" hydraulische Abbeförderung des Haufwerks bzw. Wassers mit dem erheblichen Nachteil verbunden, daß das Nebengestein quillt und entsprechend hohe Unterhaltungskosten insbesondere hinsichtlich der Strecken und des Ausbaus erfordert, daß die Wetter infolge verdunstetem Wasser bei entsprechender Gebirgswärme hohe Luftfeuchtigkeit besitzen und daß auch tiefer liegende Baue durch versickerndes Wasser und Bildung von gefährlichen Standwässern beeinträchtigt werden. Im Hinblick auf den bei diesem Verfahren unumgänglich notwendigen Rückbau können dabei schließlich durch Ausgasung auch beträchtliche wettertechnische Probleme auftreten, die auf wirtschaftliche Weise nur schwer beherrschbar sind.

Die hydraulische Produktförderung mittels Druckwasser in geschlossenen Rohrleitungen ist auch im Bergbau prinzipiell bereits bekannt und wird zum Beispiel auch im Falle von "Hydrogruben" für die Seigerförderung im Schacht mittels Steigleitungen genutzt. Diese setzt jedoch in der Regel eine Zerkleinerung des abgeförderten Haufwerks auf Korngrößen unter 30 mm, nach Möglichkeit unter 10 mm, voraus und ist daher aufwendig und entsprechend teuer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, konventionell im Langfrontbau geführte Abbaubetriebe mit schälender und/oder schneidender Hereingewinnung bezüglich der Abbeförderung des Minerals durch Vereinfachung des technischen Aufwands zu rationalisieren, hinsichtlich der Betriebskosten wesentlich wirt-

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schaftlicher zu gestalten und zugleich sowohl in ergonomischer wie in sicherheitlicher Hinsicht beträchtlich zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung in erster Linie in der Anwendung der hydraulischen Förderung mittels Rohrleitungen auf die Abbeförderung des in untertägigen bergbaulichen Abbaubetrieben, insbesondere des Steinkohlebergbaus, im Langfrontbau schälend und/oder schneidend hereingewonnenen Minerals, insbesondere Kohle, bei welcher das im Streb sowie gegebenenfalls im Ortsvortrieb der Abbaustrecken anfallende Haufwerk auf eine Korngröße zwischen etwa 80 und maximal 150 mm gebrochen, über entsprechend dem Abbaufortschritt mitwandernde Abbaustreckenbunker in den jeweils abführenden Strang einer im Kreislauf mit Druckwasser beaufschlagten Förderrohrleitung aufgegeben und mittels dieser einem Sammelbunker zugeführt wird, wobei das bei der Entwässerung des Haufwerks frei werdende Rücklaufwasser, erforderlichenfalls unter Beimischung von Zusatzwasser, über den zweiten Strang der Förderrohrleitung zwecks erneuter Aufnahme von Fördergut wieder zum Abbaustreckenbunker zurückgeführt wird.

Gegenüber der herkömmlichen Betriebsweise mit im Langfrontbau schälend und/oder schneidend hereingewonnenem Mineral und "trockener" Abbeförderung des Haufwerks hat die Erfindung den wesentlichen Vorteil, in den dem Abbau nachgeschalteten Bereichen weder Staub- noch Brandgefahr hervorzurufen sowie die Unfallgefahr durch weitgehenden Wegfall laufender Maschinen beträchtlich zu vermindern. Es entfällt darüber hinaus die lästige Wärmeabgabe des Fördergutes an die Wetter. Die zu- und abführenden Stränge der Förderrohrleitung erfordern in den Strecken, weniger Platzbedarf als herkömmliche Fördermittel. Das dadurch erreichte größere Platzangebot insbesondere in den Abbaustrecken kann für die systemergänzende Gleislostechnik genutzt werden. Das Fördersystem ist in weit höherem Maße

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als andere Fördermittel kurven- und steigungsunabhangig, erfordert einen beträchtlich geringeren Bedienungs- und Wartungsaufwand und vermindert schließlich die Häufigkeit der Betriebsstillstände infolge geringerer Störanfälligkeit gegenüber herkömmlichen Fördermitteln. Darüber hinaus bietet die Erfindung den Vorteil, daß das hydraulische Fördersystem anpassungsfähiger in der Kapazität ist und auch die Möglichkeit zu einer Steigerung der vorhandenen, gegebenenfalls zu gering gewordenen Schachtkapazität durch zusätzliche hydraulische Schachtförderung bietet. Hinzu kommt weiterhin der Vorteil, daß die hydraulische Förderung eines Feldesteils leicht und auf einfache Weise mit vorhandener konventioneller Hauptetrecken- oder Schachtförderung kombiniert werden kann sowie schließlich die größere Dispositionsfreiheit der eingesetzten Betriebsmittel in-folge einfacherer Montage und Demontage.

Gegenüber "Hydrogruben" mit hydromechanischer Gewinnung und hydraulischer Förderung hat die Erfindung andererseits den wesentlichen Vorteil, daß die "offene" Wasserführung mit allen sich daraus ergebenden Nachteilen entfällt und durch Betriebskonzentrationen eine wesentlich höhere und daher wirtschaftlichere Betriebspunktförderung ermöglicht, ohne an lagerstättenbedingte Einschränkungen gebunden zu sein. Sie ermöglicht es daher im Gegensatz zu den Verhältnissen bei "Hydrogruben" sowohl im Vorbau wie im Rückbau mit streichendem, schwebendem oder fallendem Verhieb zu arbeiten und auch ohne Rücksicht darauf anwendbar zu sein, ob und in welchem Maße sich der Streb über Sättel und Mulden erstreckt.

Neben einer wesentlichen Verbesserung der ergonomischen Bedingungen an den Arbeitsplätzen untertage und der erheblichen Verringerung der Betriebskosten bietet die Erfindung vor allem die Möglichkeit zu einer durchgreifenden Rationalisierung der rückwärtigen Dienste und damit Vereinfachung sowie Verbesserung

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des Betriebsablaufs j eine bessere Zugänglichkeit der Betriebspunkte infolge platzsparender Betriebsmittel sowie eine größere Mobilität von Belegschaft und Betriebsmitteln. Sie läßt schließlich auch größere Kapazitätssteigerungen bei bereits vorhandenen Anlagen zu, etwa durch kontinuierliche Förderung über den gesamten Tagesablauf.

Obschon es auf wirtschaftliche Weise durchaus möglich ist, das im Sfcreb hereingewonnene Mineral bereits im Streb, nahe des Strebausgangs, auf die erforderliche Korngröße zwischen etwa 80 und maximal 150 mm zu brechen, ist es im allgemeinen vorzuziehen, das im Streb anfallende Haufwerk erst in der Abbaustrecke zu brechen und zu diesem Zweck gegebenenfalls zusammen mit dem im Streckenvortrieb anfallenden Haufwerk über einen in der Strecke verlegten bzw. den aus dem Streb heraus in die Strecke hinein umgelenkten Förderer, insbesondere Kratzerförderer, direkt dem Brecher und hinter dem Brecher sogleich dem Abbaustreekenbunker zuzuführen, wobei der Förderer, der in diesen eingegliederte Brecher sowie der Abbaustreekenbunker unter entsprechender Längenanpassung der zu- und abführenden Stränge der Förderrohrleitung entsprechend dem weiterwandernden Strebausgang, diesem in möglichst geringem Abstand folgend, umverlegt bzw. vor- oder zurückverlegt werden. Diese Umverlegung in Streckenrichtung kann gegebenenfalls kontinuierlich zum Beispiel mittels Hydraulikzylinder oder auch absatzweise erfolgen, jedenfalls so, daß die mobile Einheit aus Kurzförderer, eingegliedertem Brecher und Abbaustreekenbunker entsprechend dem Abbaufortschritt im Streb mit diesem wandert.

Die hydraulischen Fördergutstrüme aus allen oder einem Teil der Gewinnungsbetriebe werden zweckmäßig über ein miteinander verflochtenes Rohrleitungssystem in einem schachtnahen Zentralbunker zusammengeschlossen, von diesem aus in bekannter

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Weise über Steigleitungen im Schacht in die übertägige Aufbereitungsanlage gepumpt und erst dort zwecks Gewinnung des Rücklaufwassers entwässert.

Sind dagegen nicht alle, sondern nur ein Teil der Abbauabteilungen bzw. Gewinnungsbetriebe entsprechend der Erfindung mit hydraulischer Förderung ausgerüstet, kann es sich demgegenüber empfehlen, die hydraulischen Fördergutströme zwar in einem Zentralbunker zusammenzuschließen, die Entwässerung aber untertage vorzunehmen. In diesem Falle wird der Feststoffanteil des Gemisches vorteilhaft in je eine feinere und eine gröbere Fraktion unterteilt, wobei nur die feinere Fraktion al3 Trübe über an sich bekannte Aufgabevorrichtungen mittels Steigleitungen im Schacht zur übertägigen Aufbereitungsanlage gepumpt wird, während die gröbere Fraktion, gegebenenfalls nach Zwischenbunkerung und Beimengung zu aus anderen Gewinnungsbetrieben stammendem "trockenem" und konventionell gefördertem Haufwerk, mittels üblicher Schachtfördergefäße nach übertage gefördert wird.

Dabei kann die feinere Fraktion mit Rücksicht auf für Kokskohle geeignete. Körnung unter 10 mm liegen, so daß die gröbere Fraktion die Korngrößen zwischen etwa 10 mm und maximal 150 mm, bevorzugt nur bis 100 mm, umfaßt.

Zur Entlastung des Förderschachts kann es sich empfehlen, die allerdings ohnehin verhältnismäßig raumsparenden Steig- und Rücklaufleitungen in vom Förderschacht getrennten, dafür eigens errichteten Bohrschächten kleinen Durchmessers zu verlegen. Dies kann auch für die Seigerförderung zwischen den Sohlen oder einer oberen Sohle und der Tagesoberfläche geschehen.

Zur Entlastung der Hauptförderstrecke kann es sich weiterhin empfehlen, die Zuführung und Aufgabe des hydraulischen Fördergutstroms in die Schachtsteigleitung außerhalb der Hauptfördersohle

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in einem von dieser räumlich getrennten Füllort vorzunehmen. Dabei bildet dieses Füllort bevorzugt Teil einer gegenüber der Hauptfördersohle wesentlich höher gelegenen Sohle.

Gemäß einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung können die Rücklaufleitungen oder Rücklaufleitungsabschnitte des Rohrleitungssystems, gegebenenfalls unter Verwendung von Rohrweichen und/oder absperrbaren Zweigleitungen, zugleich für die Rückführung bzw. Zuführung von Versatzbergen zu mit Vollversatz arbeitenden Gewinnungsbetriebspunkten herangezogen werden. In diesem Falle kann es zweckmäßig sein, wenn vor den schachtnahen Zentralbunkern Bergetrenn- und Zerkleinerungseinrichtungen für die Rückgewinnung des Versatzmaterials untertage vorgesehen sind.

Eine bevorzugte Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß für die hydraulische Abbeförderung des Haufwerks aus den Gewinnungsbetrieben bis in deren Abbaustrecken hinein verlegte, im wesentlichen geschlossene Rohrleitungsschleifen mit bedarfsweise in Abständen eingegliederten Pumpensätzen vorgesehen sind, deren das als Transportmedium dienende Druckwasser im Kreislauf zu- und abführende Stränge über den Abbaustreckenbunker derart miteinander verbunden sind, daß das zugeführte Druckwasser das im Bunker befindliche Haufwerk fortlaufend mitnimmt und über den abführenden Rohrleitungsstrang zu einem an dessen anderem Ende angeschlossenen Sammelbunker transportiert und daß dem Abbaustreckenbunker ein zusammen mit diesem in Streckenrichtung umverlegbarer bzw. rückbarer Streckenförderer für die Zuführung des aus dem Streb sowie gegebenenfalls aus dem Streckenvortrieb anfallenden Haufwerks vorgeschaltet ist.

Dabei ist der Brecher für die Zerkleinerung des graben-Hiaufwerks auf eine Korngröße zwischen etwa 80 und bevorzugt

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unter 15O mm zweckmäßig in den in der Länge kurz bemessenen St'reckenförderer fest eingegliedert, derart, daß der Streckenförderer zusammen mit dem Bunker und der Einschleusvorrichtung für das Haufwerk in die Förderrohrleitung eine in sich geschlossene mobile Baueinheit bilden. Der Brecher ist bevorzugt als Schlagwalzenbrecher ausgebildet. Um sicherzustellen, daß das aus dem Streb sowie aus dem Ortsvortrieb anfallende Haufwerk nach Passieren des Brechers keine größeren Abmessungen als maximal 150 mm besitzt, kann es notwendig sein, in Verbindung mit einer geeigneten Nachsortierung nachzubrechen. Statt dessen ist es auch denkbar, den Brecher als Doppelwalzenbrecher auszubilden, der im allgemeinen eine größere Gewähr dafür bietet, daß das ihn passierende Haufwerk die für die hydraulische Förderung in geschlossenen Rohrleitungen nach oben begrenzte Korngröße nicht überschreitet.

Bevorzugt sind sowohl der Streckenförderer einschließlich Brecher als auch der an diesem angeschlossene Bunker mit einer Staubabkleidung versehen, so daß auch in dem kurzen Längenbereich der Abbaustrecke keine Staubbelästigung eintritt, in dem das Haufwerk noch in herkömmlicher Weise mechanisch gefördert wird.

Die Abbaustreckenbunker weisen zwecks erleichterter Aufgabe des Haufwerks in den abführenden Strang der Förderrohrschleife bevorzugt eine Schleuse in Form der bekannten Zellradschleusen auf.

Um bei vorübergehend stillgesetzten Betrieben einen kontinuierlichen Förderstrom des Druckwassers innerhalb der Rohrleitung zu ermöglichen, ist es zweckmäßig, vor dem Bunker bzw. dessen Einschleusvorrichtung eine Kurzschlußverbindung zwischen dem zu- und abführenden Rohrstrang der Förderleitungsschleife in Form eines Bypass vorzusehen, wobei sowohl der Bypass als auch der abführende Strang der Förderrohrleitung mit gegebenen-

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falls fernsteuerbaren Absperrventilen für die wechselweise Umschaltung auf Förder- oder Kurzschlußbetrieb ausgerüstet sind.

Um den Wartungs- bzw. Bedienungsaufwand so gering wie möglich zu halten, ist es weiterhin zweckmäßig, in die den Abbaustreckenbunker umschließende Rohrleitungsschleife nahe dem Bunker einen gleichfalls mobilen Pumpensatz aus Antriebsmotor und Druckerhöhungspumpe einzuschalten. Der Pumpensatz könnte zwar auch an anderen Stellen des Rohrleitungssystems in die Rohrleitung eingegliedert sein, doch ist es zweckmäßig, die bedarfsweise benötigten Pumpensätze ebenfalls in die Nähe der Abbaustreckenbunker zu rücken. Bevorzugt sind die Pumpensätze unmittelbar vor dem Bunker und dem Bypass in den das Druckwasser zuführenden Strang der Förderleitungsschleife eingegliedert, so daß auch Pumpen einfacherer Bauart verwendbar sind, die im Bereich der Druckwasserzuführung überdies geringerem Verschleiß unterliegen.

Selbstverständlich ist es notwendig, zur Absicherung des Fördersystems sowie des Rohrleitungsnetzes in dieses nach Bedarf und an geeigneten Stellen zusätzliche Absperrventile, Drosselklappen od. dgl. einzubauen, die bevorzugt fernsteuerbar ausgebildet sind und automatisch betätigt sein können.

An den den Abbaustreckenbunkern abgekehrten Enden der Rohrleitungsschleifen sind zweckmäßig Abteilungssammelbunker angeschlossen, in denen die hydraulischen Fördergutströme eines Teils oder sämtlicher Gewinnungsbetriebe einer Abbauabteilung zusammenfließen. Die Sammelbunker können jedoch auch Zwischenbunker oder schachtnahe Zentralbunker sein, in denen die hydraulischen Fördergutströme mehrerer oder aller Abbauabteilungen zusammengeschlossen sind.

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

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Fig. 1 in der Längsansicht die in der Abbaustrecke verlegte mobile Baueinheit aus Kratzerförderer, Brecher, Bunker und Einschleusvorrichtung;

Fig. 2 das Schema einer partiellen Anwendung der Erfindung in nur einem Teil der Abbauabteilungen und

Fig. 3 das Schema der Anwendung der Erfindung in allen Abbauabteilungen einer Schachtanlage.

In Fig. 1 bezeichnet der Pfeil X die Richtung des auf dem Abbaustreckenfördörer 1 ankommenden "trockenen" Fördergutstroms aus dem nicht dargestellten Streb sowie gegebenenfalls dem Streckenvortrieb.

In den als Doppelketten-Kratzerförderer ausgebildeten Abbaustreckenförderer 1 ist der Schlagwalzenbrecher 2 baulich integriert, wobei der Streckenförderer mit seinem sich an die Auslaufseite des Brechers 2 anschließenden Längenabschnitt la auf die Höhe des Abbaustreckenbunkers 3 anhebt, um das auf eine Korngröße zwischen etwa 80 und maximal 150 mm gebrochene Haufwerk an seiner Umkehre Ib von oben in den Bunker 3 zu übergeben.

Der in der Länge möglichst kurz bemessene Streckenförderer 1, la, Ib ist einschließlich des Schlagwalzenbrechers 2 nach außen ebenso wie der Abbaustreckenbunker 3 staubdicht abgekleidet.

Das sich am Boden des Bunkers 3 ansammelnde, gebrochene Haufwerk 4 gelangt von dort aus in eine Zellradschleuse 5, die sich nach unten an den Boden des Bunkers 3 anschließt und um eine vertikale Drehachse umläuft.

Mit 6 und 6a sind der zu- und abführende Strang der Rohrleitungsschleife 7 bezeicnnet, die den Bunker 3 im Bereich der Zellradschleuse 5 umschließt. Der das Druckwasser zuführende Strang 6 mündet von oben, die obere Abkleidung des Bunkers 3

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durchsetzend, in dem oberen Deckel des Zellradgehäuses 5a, während der abführende Strang 6a der Rohrleitungsschleife 7 in einer Öffnung der gegenüberliegenden Stirnwand des Zellradgehäuses mündet. Das bei sich drehendem Zellrad in dieses hineinfallende und von diesem in Drehrichtung mitgenommene Haufwerk 4 wird mithin von dem Druckwasserstrom mitgenommen, sobald die jeweilige Zelle im Zuge der Drehbewegung des Zellrads in den Einflußbereich des hindurchströmenden Druckwassers gelangt.

Mit 8 ist ein in den zuführenden Strang 6 eingegliederter angetriebener Pumpensatz bezeichnet, der erforderlichenfalls der notwendigen Druckerhöhung des als Transportmedium verwendeten Wassers dient. Mit 9 ist ein Bypass bezeichnet, der die Möglichkeit bietet, den zu- und abführenden Strang 6 und 6a der Rohrleitungsschleife 7 kurzzuschließen. Falls dies, zum Beispiel bei Betriebsstillständen, notwendig ist, wird ein in den abführenden Strang 6a eingeschaltetes Absperrventil 10 geschlossen und gleichzeitig das Drossel- oder Absperrventil 11 im Bypass geöffnet. Beide Ventile können auch als Drosselventile ausgebildet sein, so daß sie es in Verbindung mit einem weiteren vor dem Pumpensatz 8 in den zuführenden Strang 6 eingegliederten Ventil 12 ermöglichen, die jeweiligen Durchflußmengen dem jeweiligen Bedarf entsprechend zu regeln.

In dem Anwendungsfall gemäß Fig. 2 i&fe nur ein Teil der Abbauabteilungen erfindungsgemäß mit hydraulischer Abbeförderung des Haufwerks ausgerüstet, während ein anderer Teil für konventionelle Förderung eingerichtet ist.

in Fig. 2 sind die erfindungsgemäß mit hydraulischer Förderung ausgerüsteten Gewinnungsbetriebe mit A. und A und die mit konventioneller Förderung arbeitenden Gewinnungsbetriebe

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mit Β.,, Β« und B, bezeichnet.

Sämtliche Gewinnungsbetriebe sind auf Langfrontbau bzw. Strebbau mit schälender und/oder schneidender Gewinnung zugeschnitten, wobei die Pfeile Y die Abbaurichtung bzw. die Wanderrichtung des Strebs im Zuge der fortschreitenden Gewinnung anzeigen. Es handelt sich dabei in allen Fällen um Vorbau.

In den erfindungsgemäß ausgerüsteten Gewinnungsbetrieben gelangt das im Streb 13 hereingewonnene Haufwerk am Strebausgang auf den kurzen in der Abbaustrecke verschieblieh verlegten Abbaustreckenförderer 1 und von dort über den integrierten Schlagwalzenbrecher 2 in den Bunker 3. Von dort aus gelangt das gebrochene Haufwerk über den abführenden Strang 6a der Rohrleitungsschleife 7 in den für beide Gewinnungsbetriebe A. und A₂ gemeinsamen AbteilungssammeIbunker 14 und aus diesem nach Passieren eines weiteren Pumpensatzes 8a in einen Vertikalbunker 15·

Die durchgezogenen und mit Pfeilen versehenen Linien bezeichnen den Verlauf des hydraulischen Fördergutstroms, während die mit Pfeilen versehenen gestrichelten Linien Richtung und Verlauf des von der Entwässerung stammenden Rückleitungsstroms bezeichnen.

Das in den mit konventioneller Förderung arbeitenden Gewinnungsbetrieben B₁ , B_? und B₇. anfallende Kaufwerk wird innerhalb der Abbaustrecken von dem Doppelkettenförderer auf Gurtförderer 16 übergeben, die die "trockenen" Fördergutströme ihrerseits über weitere Gurtförderer 17 einem gemeinsamen Sammelbunker 18 zuführen. Von dort aus gelangt der "trockene" Fördergutstrom über weitere Bänder 19 und 21 und einen schachtnahen Zwischenbunker 20 im Füllort des Förderschachtes 23 mittels konventioneller Skipförderung 22 zur übertägigen Aufbereitungsanlage .

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Aus dem Sammelbunker 15 gelangt das hydraulisch geförderte Haufwerk aus den Gewinnungsbetrieben A₁ und A„ nach der Entwässerung und der Trennung in je eine Fraktion unter und über 10 mm Korngröße in getrennten Teilströmen teils als Beimengung auf den "trockenen" Fördergutstrom und teils in Form einer Trübe über eine im Schacht 23 verlegte Steigleitung 24 zur übertägigen Aufbereitungsanlage. Die Kornfraktion über 10 mm Korngröße wird mittels des Gurtförderers 26 dem Gurtförderer 19 zugeführt, während die Kornfraktion unter 10 mm als Trübe in die Steigleitung 24 des Schachtes aufgegeben wird. Die Wasserrücklaufleitung im Schacht ist mit 25 bezeichnet; sie bildet untertage den zuführenden Strang 6 für das Druckwasser zu den in den verschiedenen Abbaustrecken verlegten Rohrleitungsschleifen.

Der Anwendungsfall gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von demjenigen gemäß Fig. 2 im wesentlichen nur dadurch, daß sämtliche Gewinnungsbetriebe A. bis A₁- mit hydraulischer Förderung gemäß der Erfindung ausgerüstet sind, wobei im übrigen die Gewinnungsbetriebe A₁ bis An im Vorbau und der Gewinnungsbetrieb A₁- im Rückbau geführt werden.

In diesem Falle sind die hydraulischen Fördergutströme aus der Abbauabteilung A₁ und A„ in dem Abteilungssammelbunker 14 zusammengefaßt, während die aus den Gewinnungsbetrieben A,, A₁. und Aj- der anderen Abbauabteilung stammenden hydraulischen Fördergutströme in dem Abteilungssammelbunker 14a zusammengefaßt sind. Von den beiden Abteilungssammelbunkern 14 und 14a gelangen die Fördergutströme in den zentralen Sammelbunker 27/nach Passieren eines Pumpensatzes 8c über in der Zeichnung nicht dargestellte Rohraufgeber unmittelbar in die Steigleitung 24 eines gesonderten, im Durchmesser kleineren Bohrschachtes 28 und von dort aus zur Aufbereitungsanlage übertage. Das aus der übertägigen Entwässerung stammende Rücklaufwasser gelangt über die Rücklauflei-

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tung 25 erneut zurück in die Grube und verteilt sich dort über die Zuführungsleitungen 6 auf die verschiedenen in den Abbaustrecken verlegten Rohrleitungsschleifen 7.

Die Zuführung und Aufgabe des gesammelten hydraulischen Fördergutstroms in die Steigleitung 24 des gesonderten Bohrschachtes 28 erfolgt xxxöc in einem Füllort 29, das einer gegenüber der nicht dargestellten Hauptfördersohle wesentlich höher gelegenen Sohle angehört.

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Claims

DR.-ING. STUHLMANN - DIPL. !NG. WILLERT DR.-ING. OIDTMANN - DIPL.-PHYS. DR. JUR. REUTERS

PATENTANWÄLTE

AKTEN-NR. 3/27675

Ihr Zeichen

4630 BOCHUM,

Postschließfach 10 24 5O Fernruf O234V519 57 Bergstraße 159 Telegr.: Stuhlmannpatent

6.5.I978 XX/M

Patentansprüche:

1. Anwendung der hydraulischen Förderung mittels Rohrleitungen auf die Abbeförderung des in untertägigen bergbaulichen Abbaubetrieben, insbesondere des Steinkohlebergbaus, im Langfrontbau schälend und/oder schneidend hereingewonnenen Minerals, insbesondere Kohle, bei welcher das im Streb (13) sowie gegebenenfalls im Ortsvortrieb der Abbaustrecken anfallende Haufwerk auf eine Korngröße zwischen etwa 80 und maximal 150 mm gebrochen, über entsprechend dem Abbaufortschritt mitwandernde Abbaustreckenbunker (3) in den jeweils abführenden Strang (6a) einer im Kreislauf mit Druckwasser beaufschlagten Förderrohrleitung (6, 6a) aufgegeben und mittels dieser einem Sammelbunker (14, 14a; 27) zugeführt wird, wobei das bei der Entwässerung des Haufwerks frei werdende Rücklaufwasser, erforderlichenfalls unter Beimischung von Zusatzwasser, über den zweiten Strang (6) der Förderrohrleitung zwecks erneuter Aufnahme von Fördergut wieder zum Abbaustreckenbunker (3) zurückgeführt wird.

2. "Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das im Streb (3) anfallende Haufwerk erst in der Abbaustrecke gebrochen und zu diesem Zweck gegebenenfalls zusammen mit dem im Streckenvortrieb anfallenden Haufwerk über einen in der Strecke verlegten bzw. den aus dem Streb heraus in die Strecke hinein umgelenkten Förderer (1, la, Ib), insbesondere Kratzerförderer, direkt dem Brecher

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ORIGINAL INSPECTED

(2) und hinter dem Brecher sogleich dem Abbaustreckenbunker

(3) zugeführt wird, wobei der Förderer (1), der in diesen eingegliederte Brecher (2) sowie der Abbaustreckenbunker (3) unter entsprechender Längenanpassung der zu- und abführenden Stränge (6, 6a) der Förderrohrleitung entsprechend dem weiterwandernden Strebausgangj diesem im möglichst geringen Abstand folgend, umverlegt bzw. vor- oder zurückverlegt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , daß die hydraulischen Fördergutströme aus allen oder ein em Teil der Gewinnungsbetriebe (A., Ap, Α., ....) über ein miteinander verflochtenes Rohrleitungssystem in einem schachtnahen Zent?albunker (27) zusammengeschlossen j von diesem aus über Steigleitungen (24) im Schacht (23; 28) in die übertägige Aufbereitungsanlage gepumpt und erst dort zwecks Gewinnung des Rücklaufwassers entwässert werden.

¹J. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die hydraulischen Fördergutströme aus allen oder einem Teil der Gewinnungsbetriebe über ein miteinander verflochtenes Rohrleitungssystem in einem Zentralbunker (15) zusammengeschlossen und untertage entwässert werden und der Feststoffanteil des Gemisches in je eine feinere und eine gröbere Fraktion unterteilt wird, wobei nur die feinere Fraktion als Trübe über an sich bekannte Aufgabevorrichtungen mittels Steigleitungen (2¹I) im Schacht (23) zur übertägigen Aufbereitungsanlage gepumpt wird, während die gröbere Fraktion,gegebenenfalls nach Zwischenbunkerung und Beimengung zu aus anderen Gewinnungsbetrieben stammendem trockenem und konventionell gefördertem Haufwerk, mittels üblicher Schachtfördergefäße (22) nach übertage gefördert wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4 ,dadurch gekennzeichnet , daß für die Aufnahme der der hydraulischen Produktförderung und der Wasserrückführung dienenden Steig- und Rücklaufleitungen (24, 25) gegebenenfalls mehrere, vom Förderschacht getrennte, Bohrschächte (28) kleinen Durchmessers dienen.

6. Verfahren nach Anspruch 3_S 4 oder 5jdadurch gekennzeichnet , daß die Zuführung und Aufgabe des hydraulischen Pördergutstroms in die Schachtsteigleitung außerhalb der Hauptfördersohle in einem von dieser räumlich getrennten Füllort (29) erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6,dadurch gekennzeichnet , daß das· der Zuführung und Aufgabe des hydraulischen Fördergutstroms in die Schachtsteigleitung dienende Füllort (29) Teil einer gegenüber der Hauptfördersohle wesentlich höher gelegenen Sohle bildet,

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder anem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufleitungen oder Rücklaufleitungsabschnitte des Rohrleitungssystems, gegebenenfalls unter Verwendung von Rohrweichen und/oder absperrbaren Zweigleitungen, zugleich der Rückführung bzw. Zuführung von Versatzbergen zu mit Vollversatz arbeitenden Gewinnungsbetriebspunkten dienen.

9. Verfahren nach Anspruch 8,dadurch gekennzeichnet , daß vor den schachtnahen Zentral-

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bunkern Bergetrenn- und -Zerkleinerungseinrichtungen für die Rückgewinnung des Versatzmaterials untertage vorgesehen werden.

10. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der folgenden ,dadurch gekennzeichnet , daß für die hydraulische Abbeförderung des Haufwerks aus den Gewinnungsbetrieben bis in deren Abbaustrecken hinein verlegte, im wesentlichen geschlossene Rohrleitungsschleifen (7) mit bedarfsweise in Abständen eingegliederten Pumpensätzen (8) vorgesehen sind, deren das als TransportmeHum dienende Druckwasser im Kreislauf zu- und abführende Stränge (6, 6a) über den Abbaustreckenbunker (3) derart miteinander verbunden sind, daß das zu^eführte Druckwasser das im Bunker (3) befindliche Haufwerk fortlaufend mitnimmt und über den abführenden Rohrleitungsstrang zu einem an dessen anderem Ende angeschlossenen Sammelbunker (14, 14a) transportiert und daß dem Abbaustreckenbunker (3) ein zusammen mit diesem in Streckenrichtung umverlegbarer bzw. rückbarer Streckenförderer (1) für die Zuführung des aus dem Streb (13) sowie gegebenenfalls aus dem Streckenvortrieb anfallenden Haafwerks vorgeschaltet ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10,dadurch gekennzeichnet , daß in den in der Länge kurz bemessenen Streckenförderer (1, la, Ib) ein Brecher (2) für die Zerkleinerung des groben Haufwerks auf eine Korngröße zwischen etwa 80 und 150 mm eingegliedert ist,

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wobei der Streckenförderer (1) zusammen mit dem Bunker (3) und der Einschleusvorrichtung (5, 5a) für das Haufwerk in die Pörderrohrleitung eine in sich geschlossene . mobile Baueinheit bilden.

12. Einrichtung nach Anspruch 11 ,dadurch gekennzeichnet , daß der Brecher (2) als Schlagwalzenbrecher ausgebildet ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder ^,dadurch gekennzeichnet, daß der Streckenförderer (1) einschließlich Brecher (2) sowie der an diesen angeschlossene Bunker (3) mit einer Staubabkleidung versehen sind.

14. Einrichtung nach Anspruch 10 oder einem der folgenden ,dadurch gekennzeichnet, daß der Abbaustreckenbunker (3) für die Aufgabe des Haufwerks in den abführenden Strang (6a) der Förderrohrschleife (7) eine an sich bekannte Zellradschleuse (5, 5a) aufweist.

15. Einrichtung nach Anspruch 10 oder einem der folgenden ,dadurch gekennzeichnet, daß der den Abbaustreckenbunker (3) mit der Einschleusvorrichtung (5, 5a) für das Haufwerk umschließenden Förderrohrschleife (7) ein Bypass (9) für die Kurzschlußverbindung zwischen dem zu- und abführenden Rohrstrang (6, 6a) der Förderleitung unter Ausschluß des Abbaustreckenbunkers (3) vorgeschaltet ist und daß sowohl der Bypass (9) als auch der abführende Strang (6a) der Förderrohrleitung mit gegebenenfalls fernsteuerbaren Absperrventilen (10, 11) für die wechselweise Umschaltung auf Förder- oder Kurzschlußbetrieb ausgerüstet sind.

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16. Einrichtung nach Anspruch 10 oder einem der folgenden ,dadurch gekennzeichnet, daß in die den Abbaustreckenbunker umschließende Rohrleitungsschleife (7) nahe dem Bunker (3) ein gleichfalls mobiler Pumpensatz (8) aus Antriebsmotor und Druckerhöhungspumpe eingeschaltet ist.

17· Einrichtung nach Anspruch 16 ,dadurch gekennzeichnet , daß der Pumpensatz (8) unmittelbar vor dem Bunker (3) und dem Bypass (9) in den das Druckwasser zuführender Strang (6) der Förderrohrleitung eingegliedert ist.

18. Einrichtung nach Anspruch 10 oder einem der folgenden ,dadurch gekennzeichnet, daß der an dem dem Abbaustreckenbunker abgekehrten Ende der Rohrleitungsschleife angeschlossene Sammelbunker (14, l4a) ein Abteilungssammelbunker ist, in dem die hydraulischen Fördergutströme eines Teils oder sämtlicher Gewinnungsbetriebe (A., Ap, A, ....) einer Abbauabteilung zusammenfließen.

19. Einrichtung nach Anspruch 10 oder einem der Ansprüche 11 bis 17 > dadurch gekennzeich net, daß der an dem dem Abbaustreckenbunker abgekehrten Ende der Rohrleitungsschleife vorgesehene Sammelbunker ein Zwischenbunker oder schachtnaher Zentralbunker (27) ist, in dem die hydraulischen Fördergutströme mehrerer

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- 7 Abbauabteilungen zusammengeschlossen sind.

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