DE2820020C2 - - Google Patents
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Classifications
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- E21F13/04—Transport of mined material in gravity inclines; in staple or inclined shafts
- E21F13/042—Vertical hydraulic conveying of coal
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hydraulischen
Abförderung des in untertägigen bergbaulichen Abbaubetrieben,
insbesondere des Steinkohlebergbaus, hereingewonnenen
Minerals nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Im Gegensatz zu den Verhältnissen in sogenannten "Hydrogruben",
in denen die Abförderung 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" abzufördern. 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 gegenüber mit hydromechanischer
Gewinnung und hydraulischer Förderung
arbeitenden "Hydrogruben" überwiegend beibehalten werden
wird und muß, ist die daran bislang gebundene, im
wesentlichen "trockene" Abförderung 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 anbelangt,
so liegen die Nachteile der konventionellen
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° des im Abbau
befindlichen Lagerstättenteils angewiesen sind, der
keine Folge von Mulden oder Sätteln aufweisen darf, erfordern
fordern sie auch ein wasserunempfindliches Nebengestein
sowie einen speziellen Zuschnitt des Streckensystems,
der dem notwendigen Rückbau Rechnung trägt. Die Abförderung
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 Abförderung 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.
Die DE-PS 8 78 632 beschreibt ein in Übereinstimmung mit
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 stehendes Verfahren zum
Abfördern von Kohle, bei welchem das aus an sich nicht
abbauwürdigen Flözen gwonnene Haufwerk auf eine Korngröße
von 1 bis 2 mm gebrochen wird und unter Zusatz von
Wasser einer Behandlung mit Agenzien unterzogen wird,
die die Kohleteilchen mit einer wasserabweisenden Schicht
umhüllen. Der so erhaltene Brei wird über die Förderrohrleitung
zutage gepumpt. Das Wasser für den Transport
der Kohleteilchen wird dem Grubenwasser-Reservoir entnommen.
Gegebenenfalls wird aus der Trübe zurückgewonnenes
Wasser wiederverwendet.
Dieses bekannte Verfahren wird speziell für aus an sich
nicht abbauwürdigen Flözen hereingewonnene Kohle verwendet.
Offenbar ist man seinerzeit davon ausgegangen,
daß eine Abförderung der von den abbauwürdigen Flözen
hereingewonnenen Kohle mit Hilfe des Verfahrens nicht
möglich oder doch zumindest nicht lohnend sei. Offenbar
herrschte die Auffassung vor, daß beim Langfrontbau in
großen Mengen anfallende Kohle an Ort und Stelle nicht
auf die in der oben genannten DE-PS genannte Korngröße
gebrochen und mit einer entsprechenden Flüssigkeitsmenge
versetzt werden könnte.
Weiterhin zeigt die US-PS 37 60 568 eine offensichtlich
nicht für den Langfrontbau geeignete Methode zur Abförderung
des hereingewonnenen Haufwerks, bei der die
von einem fahrbaren Abbaugerät hereingewonnene Kohle
in einen Brecher gegeben wird, welcher auf einem dem
Abbaugerät folgenden, verfahrbaren Gestell angeordnet
ist. In dem Brecher wird das Haufwerk zerkleinert und
einer Rohrleitung aufgegeben. Die Rohrleitung ist an
das Fahrgestell des Brechers angeschlossen und besitzt
einen starren Abschnitt sowie einen flexiblen Abschnitt.
Der flexible Rohrleitungsabschnitt ist ein stahlbewehrter
flexibler Schlauch, der die Aufgabe hat, eine
kontinuierlich veränderbare Anpassung an den fortschreitenden
Abbau zu schaffen.
In herkömmlichen Abbaubetrieben mit Langfrontbau wird
das hereingewonnene Haufwerk bekanntlich im "Trockenzustand"
mit Hilfe von Förderbändern oder gleisgebundenen
Förderfahrzeugen abgefördert. Zum Vorzerkleinern
der im Trockenzustand abgeförderten Kohle werden Brecher
eingesetzt (Glückauf, 1965, Seiten 643 bis 653). Außerdem
ist es bekannt, Streckenförderer mit Bunkern auszustatten
(Annales des Mines de Belgique, November 1965,
Seite 1555; The Mining Engieneer, 1964, Seiten 345 bis
347). Diese Anlagen wurden bislang aber nur in Verbindung
mit Förderbändern und ähnlichen, der Abbeförderung
der Kohle im Trockenzustand dienenden Einrichtungen verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1 so weiterzubilden, daß der technische Aufwand verringert
und zugleich das Verfahren sowohl in ergonomischer wie in sicherheitlicher
Hinsicht beträchtlich verbessert wird sowie eine
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruches 1 und des Patentanspruches 9 gelöst.
Im Gegensatz zu dem in der DE-PS 8 78 632 angegebenen
Verfahren erfolgt die Zerkleinerung des anfallenden
Haufwerks nicht am Gewinnungsort oder in der Nähe des
Gewinnungsorts, sondern erst in der Abbaustrecke. Dort
wird das anfallende Haufwerk auf eine Korngröße von bis
zu 150 mm gebrochen und von dem Abbaustreckenbunker aus
in die Förderrohrleitung eingespeist. Wegen der im Vergleich
zum Stand der Technik beträchtlich größeren Korngröße
lassen sich große Fördermengen erzielen.
Gegenüber der "trockenen" Abförderung des Haufwerks
hat das erfindungsgemäße Verfahren den 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 mehr als andere Fördermittel kurven- und
steigungsunabhängig, 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 Hauptstrecken- oder
Schachtförderung kombiniert werden kann sowie schließlich
die größere Dispositionsfreiheit der eingesetzten
Betriebsmittel infolge 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 des Betriebsablaufs,
eine bessere Zugänglichkeit der Betriebspunkte
infolge platzsparender Betriebsmittel sowie eine größere
Mobilität von Belegschaft und Betriebsmittel. Sie läßt
schließlich auch größere Kapazitätssteigerungen bei bereits
vorhandenen Anlagen zu, etwa durch kontinuierliche
Förderung über den gesamten Tagesablauf.
Die 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 Abbaustreckenbunker entsprechend dem Abbaufortschritt
im Streb mit diesem wandert.
Die hydraulischen Fördergutströme aus allen oder einem
Teil der Gewinnungsbetriebe werden zweckmäßig über ein
miteinander verflochtenes Rohrleitungssystem in einem
schachtnahen Zentralbunker zusammengeschlossen, von diesem
aus in bekannter
Weise über Steigleitungen im Schacht in die übertätige 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 größere Fraktion
unterteilt, wobei nur die feinere Fraktion als 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
in einem von dieser räumlich getrennten Füllort vorzunehmen.
Dabei bildet dieser 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.
Bei der bevorzugten Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens gemäß Anspruch 9 ist der Brecher für die Zerkleinerung des groben
Haufwerks auf eine Korngröße zwischen etwa 80 und bevorzugt
unter 150 mm zweckmäßig in den in der Länge kurz bemessenen
Streckenförderer 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 Bypasses vorzusehen, wobei sowohl der Bypass als
auch der abführende Strang der Förderrohrleitung mit gegebenenfalls
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 diese 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 zeigt
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
Abbaustreckenförderer 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 1 a
auf die Höhe des Abbaustreckenbunkers 3 anhebt, um das auf eine
Korngröße zwischen etwa 80 und maximal 150 mm gebrochene Haufwerk
an seiner Umkehre 1 b von oben in den Bunker 3 zu übergeben.
Der in der Länge möglichst kurz bemessene Streckenförderer
1, 1 a, 1 b 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 6 a sind der zu- und abführende Strang der Rohrleitungsschleife
7 bezeichnet, 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
durchsetzend, in dem oberen Deckel des Zellradgehäuses 5 a,
während der abführende Strang 6 a 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 6 a
der Rohrleitungsschleife 7 kurzzuschließen. Falls dies, zum
Beispiel bei Betriebsstillständen, notwendig ist, wird ein
in den abführenden Strang 6 a 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 ist nur ein Teil der
Abbauabteilungen erfindungsgemäß mit hydraulischer Abförderung
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 1 und A 2 und die
mit konventioneller Förderung arbeitenden Gewinnungsbetriebe
mit B 1, B 2 und B 3 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 verschieblich 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
6 a der Rohrleitungsschleife 7 in den für beide Gewinnungsbetriebe
A 1 und A 2 gemeinsamen Abteilungssammelbunker 14 und
aus diesem nach Passieren eines weiteren Pumpensatzes 8 a 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 B 1, B 2 und B 3 anfallende Haufwerk 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.
Aus dem Sammelbunker 15 gelangt das hydraulisch geförderte
Haufwerk aus den Gewinnungsbetrieben A 1 und A 2 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 1 bis A 5 mit hydraulischer Förderung
gemäß der Erfindung ausgerüstet sind, wobei im übrigen die Gewinnungsbetriebe
A 1 bis A 4 im Vorbau und der Gewinnungsbetrieb
A 5 im Rückbau geführt werden.
In diesem Falle sind die hydraulischen Fördergutströme
aus der Abbauabteilung A 1 und A 2 in dem Abteilungssammelbunker
14 zusammengefaßt, während die aus den Gewinnungsbetrieben A 3,
A 4 und A 5 der anderen Abbauabteilung stammenden hydraulischen
Fördergutströme in dem Abteilungssammelbunker 14 a zusammengefaßt
sind. Von den beiden Abteilungssammelbunkern 14 und 14 a gelangen
die Fördergutströme in den zentralen Sammelbunker 27 und nach Passieren
eines Pumpensatzes 8 c 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 Rücklaufleitung
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 in einem Füllort 29, das einer gegenüber
der nicht dargestellten Hauptfördersohle wesentlich höher
gelegenen Sohle angehört.
Claims (18)
1. Verfahren zur hydraulischen Abförderung des in
untertägigen bergbaulichen Abbaubetrieben, insbesondere
des Steinkohlebergbaus, hereingewonnenen Minerals, insbesondere
Kohle, bei welchem das im Streb (13) sowie
gegebenenfalls im Ortsvortrieb der Abbaustrecken anfallende
Haufwerk in einem Brecher gebrochen, in den
jeweils abführenden Strang (6 a) einer im Kreislauf mit
Druckwasser beaufschlagten Förderrohrleitung (6, 6 a)
aufgegeben und mittels dieser einer Sammelstelle (14,
14 a; 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 zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß das im
Streb (13) im Langfrontbau schälend und/oder schneidend
hereingewonnene Haufwerk erst in der Abbaustrecke auf
eine Korngröße von maximal 150 mm 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, 1 a, 1 b), insbesondere
Kratzerförderer, direkt dem Brecher (2) und hinter dem
Brecher sogleich einem entsprechend dem Abbaufortschritt
mitwandernden Abbaustreckenbunker (3) zugeführt wird,
über den das gebrochene Haufwerk in den jeweils abführenden
Strang (6 a) der Förderrohrleitung (6, 6 a) aufgegeben
wird, wobei der Förderer (1), der in diesen
eingegliederte Brecher (2) sowie der Abbaustreckenbunker
(3) unter entsprechender Längenanpassung der zu-
und abführenden Stränge (6, 6 a) der Förderrohrleitung
entsprechend dem weiterwandernden Strebausgang, diesem
im möglichst geringen Abstand folgend, umverlegt bzw.
vor- oder zurückverlegt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die hydraulischen
Fördergutströme aus allen oder einem Teil der Gewinnungsbetriebe
(A 1, A 2, A 3 . . . .) über ein miteinander
verflochtenes Rohrleitungssystem in einem schachtnahen
Zentralbunker (27) zusammengeschlossen, von
diesem aus über Steigleitungen (24) im Schacht (23; 28)
in die übertägige Aufbereitungsanlage gepumpt und erst
dort zwecks Gewinnung des Rücklaufwassers entwässert
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, 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 (24) im
Schacht (23) zur übertägigen Aufbereitungsanlage gepumpt
wird, während die gröbere Fraktion, gegebenenfalls
nach Zwischenbunkerung und Beimengung zu aus
anderen Gewinnungsbetrieben stammenden trockenem und
konventionell gefördertem Haufwerk, mittels üblicher
Schachtfördergefäße (22) nach übertage gefördert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, 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.
5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zuführung und Aufgabe
des hydraulischen Fördergutstroms in die Schachtsteigleitung
außerhalb der Hauptfördersohle in einem von
dieser räumlich getrennten Füllort (29) erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der der Zuführung und Aufgabe
des hydraulischen Fördergutstroms in die Schachtsteigleitung
dienende Füllort (29) Teil einer gegenüber
der Hauptfördersohle wesentlich höher gelegenen Sohle
bildet.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem 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.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß vor den schachtnahen Zentralbunkern
Bergetrenn- und -zerkleinerungseinrichtungen für
die Rückgewinnung des Versatzmaterials untertage vorgesehen
werden.
9. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß für die hydraulische
Abförderung 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 Transportmedium dienende
Druckwasser im Kreislauf zu- und abführende Stränge
(6, 6 a) über den Abbaustreckenbunker (3) derart miteinander
verbunden sind, daß das zugeführte Druckwasser das
im Bunker (3) befindliche Haufwerk fortlaufend mitnimmt
und über den abführenden Rohrleitungsstrang zu einem an
dessen anderem Ende angeschlossenen Sammelbunker (14, 14 a)
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 Haufwerks vorgeschaltet
ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß in den in der Länge
kurz bemessenen Streckenförderer (1, 1 a, 1 b) ein Brecher
(2) für die Zerkleinerung des groben Haufwerks auf eine
Korngröße zwischen etwa 80 und 150 mm eingegliedert ist,
wobei der Streckenförderer (1) zusammen mit dem Bunker (3)
und der Einschleusvorrichtung (5, 5 a) für das Haufwerk
in die Förderrohrleitung eine in sich geschlossene mobile
Baueinheit bilden.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Brecher (2) als
Schlagwalzenbrecher ausgebildet ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß der Streckenförderer
(1) einschließlich Brecher (2) sowie der an diesen
angeschlossene Bunker (3) mit einer Staubabkleidung versehen
sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 9 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abbaustreckenbunker (3) für die Aufgabe des Haufwerks
in den abführenden Strang (6 a) der Förderrohrschleife
(7) eine an sich bekannte Zellradschleuse (5, 5 a)
aufweist.
14. Einrichtung nach Anspruch 9 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß der den Abbaustreckenbunker (3) mit der Einschleusvorrichtung
(5, 5 a) für das Haufwerk umschließenden Förderrohrschleife
(7) ein Bypass (9) für die Kurzschlußverbindung
zwischen dem zu- und abführenden Rohrstrang
(6, 6 a) der Förderleitung unter Ausschluß des Abbaustreckenbunkers
(3) vorgeschaltet ist und daß sowohl
der Bypass (9) als auch der abführende Strang (6 a) der
Förderrohrleitung mit gegebenenfalls fernsteuerbaren Absperrventilen
(10, 11) für die wechselweise Umschaltung
auf Förder- oder Kurzschlußbetrieb ausgerüstet sind.
15. Einrichtung nach Anspruch 9 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.
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Pumpensatz (8) unmittelbar
vor dem Bunker (3) und dem Bypass (9) in den
das Druckwasser zuführenden Strang (6) der Förderrohrleitung
eingegliedert ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 9 oder einem der
folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß der an dem dem Abbaustreckenbunker abgekehrten Ende
der Rohrleitungsschleife angeschlossene Sammelbunker
(14, 14 a) ein Abteilungssammelbunker ist, in dem die
hydraulischen Fördergutströme eines Teils oder sämtlicher
Gewinnungsbetriebe (A 1, A 2, A 3 . . . .) einer Abbauabteilung
zusammenfließen.
18. Einrichtung nach einem der
Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der an dem dem Abbaustreckenbunker abgekehrten
Ende der Rohrleitungsschleife vorgesehene Sammelbunker
ein Zwischenbunker oder schachtnaher Zentalbunker (27)
ist, in dem die hydraulischen Fördergutströme mehrerer
Abbauabteilungen zusammengeschlossen sind.
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