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Verfahren zum hydraulischen Abfördern des mit Hilfe
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von Voll- oder Teilschnittmaschinen oder mit Schießarbeit hereingewonnenen
Haufwerkes Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruches
1 näher bezeichneten Art sowie auf eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens.
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Beim Auffahren langer, söhliger Strecken im Gestein müssen die mit
Hilfe von Vollschnittmaschinen oder mit Schießarbeit hereingewonnenen Berge entweder
unmittelbar oder aber mittelbar über Zwischenfördermittel in Förderwagen geladen
werden. Das Haufwerk wird dann zum Schacht gefördert und von dort zutage gehoben.
Das gleiche Förderverfahren wird auch beim Auffahren von Flözstrecken angewendet.
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Insbesondere beim Auffahren von Gesteinsstrecken belastet das Umladen
in Förderwagen den Vortrieb vor allem dann, wenn leere Förderwagen nicht rechtzeitig
zur Verfügung gestellt werden können. Darüber hinaus stellt der unregelmäßige Förderfluß
derartiger Berge eine Belastung für den Gruben- und Förderbetrieb dar. Daher hat
man insbesondere bei ausgelasteten bzw. überlasteten Schachtkapazitäten bereits
Über legunen angestellt, das bei Vollschnittmaschinen anfallende Haufwerk hydraulisch
zumindest über Teilabschnitte zu fördern. Bei bekannten Verfahren wird das Haufwerk
über loo mm abaesiebt und der Siebüberlauf anschließend zerkleinert, um dieses Gut
dann in einen Aufgabebehälter zu aeben und mit Hilfe von Trübepumpen
einer
Separierstation zuzuführen, wo der vom Vor trieb ankommenden Trübe das Haufwerk
entzogen wird, um es dann anschließend getrennt weiterzubefördern. Insbesondere
bei dem im Steinkohlenbergbau anfallenden Haufwerk ist der Schlammanteil in der
Separierstation so groß, daß eine gesonderte Schlammaufbereitung notwendig ist.
Abgesehen von den hierfür notwendigen sehr hohen Investitionskosten, erfordert eine
solche Separierstation einen erheblichen Platzaufwand und muß darüber hinaus zusätzlich
gewartet werden. Die Berge und der Schlamm werden getrennt in Förderwagen nach über
Tage transportiert, was eine zusatz]iche Belastung des sowieso schon überlasteten
Förderbetriebes erbringt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische
Haufwerksförderung unter Vermeidung einer Schlammklärung unter Tage mit möglichst
geringem Energieaufwand, geringem maschinellen Aufwand und weitgehender Automatisierung
zu ermöglichen. Außerdem soll eine Anlage geschaffen werden, mit der das erfindungsgemäße
Verfahren durchgeführt werden kann.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das grobe
Haufwerk vor Ort abgetrennt und das feinere Haufwerk mit dem im Kreislauf geführten
und mengenmäßig angepaßten Wasser gemischt, einer Zwischenbunkerung zugeführt und
dann dosiert hydraulisch nach über Tage gefördert und dort aufbereitet wird.
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Durch die bereits bekannte Separierung des groben Haufwerks wird die
anschließende hydraulische Förderung entlastet. Durch die Mischurlg von Wasser und
Haufwerk kann dann jeweils den Trübepumpen ein optimales Gemisch zugeführt werden,
wodurch eine gleichmäßige Auslastung dieser Pumpen und damit der Anlage insgesamt
gewährleistet ist. Erfindungsgemäß wird dabei dem Mischvorgang nur soviel Wasser
zugeführt, wie momentan vor Ort aufgrund der anfallenden Haufwerksmenge benötigt
wird. Eine unnötige und kostenaufwendige Förderunq von einem Feststoff/Wassergemisch
mit zu hohem Wasseranteil wird dadurch unterbunden.
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Die Zwischenbunkerung dient der Vergleichmäßigung und insbesondere
der gleichmäßigen Beschickung der bzw. des Rohrkammeraufgebers. Mit Hilfe dieses
Verfahrens kann das vor Ort anfallende Haufwerk insgesamt und ohne vorherige Separierung
unter Tage bis zum Tage gehoben werden, wodurch die insbesondere aufwendige untertägige
Schlammklärung gänzlich entfällt. Über Tage ist dagegen ausreichend Platz für eine
solche Schlammklärung vorhanden, zumal dafür die in der Wäsche zur Verfügung stehenden
Anlagen in der Regel mitbenutzt werden können.
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Vorteilhaft wirkt sich der geringe Platzbedarf derartiger Anlagen
aus, wobei die für den hydraulischen Transport benötigten Rohrleitungen sowohl in
der seigeren wie auch in der söhligen Förderung keine Behinderung darstellen, sondern
vielmehr zu einer Entlastung des Schachtes und der söhligen Förderung führen. Besonders
vorteilhaft ist aber, daß die hydraulische Förderung eine annähernd unbegrenzte
Verfügbarkeit hat, so daß die bisher den Vortrieb hemmenden Störizeiten völlig entfallen.
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Es hat sich gezeigt, daß insbesondere bei der Auffahrung von Strecken
mit Hilfe von Voll- oder Teilschnittmaschinen aber auch bei der Auffahrung mit Schießarbeit
der Anteil am groben Haufwerk bei 1 % und weniger liegt. Um eine aufwendige Zerkleinerung
dieses groben Haufwerkes zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das grobe
Haufwerk über loo mm separiert und dann als Bahnbettmaterial eingesetzt wird. Vollschnittmaschinen
schneiden in das Gebirge eine Strecke mit kreisrundem Querschnitt.
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Um dort anschließend Bahnanlagen verlegen zu können, muß ein Teil
der Strecke mit geeignetem Material wieder aufgefüllt werden. Hierzu eignet sich
das grobe Haufwerk besonders gut, wobei bei einem Trennschnitt bei loo mm in der
Regel das für das Bahnbett notwendige Material zur Verfügung steht. Reicht das qrobe
Material nicht aus, so kann durch Verfahren des Teleskopbandes kurzzeitig das gesamte
vor Ort anfallende Haufwerk zur Herstellung des Bahnbettes verwendet werden. Andererseits
kann das grobe Haufwerk über loo mm auch als Handverpackmaterial für das Hinterfüllen
des Streckenausbaus dienen.
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Bei großen Teufen wird gemäß einer Ausbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens der Energieaufwand reduziert bzw. die Verwendung kleinerer Pumpaggregate
möglich, wenn wie vorgeschlagen das am Rohrkammeraufgeber anfallende Frischwasser
nach zusätzlicher Druckerhöhung zum Betrieb des auf der tieferen Sohle angeorcneten
Rohrkammeraufgebers eingesetzt wird.
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Insbesondere bei den Gruben im Ruhrgebiet ist der Anfall an Grubenwasser
so groß, daß eine gesonderte Wasserhaltung erforderlich wird. Das an einem zentralen
Punkt gesammelte Grubenwasser wird dann zutage gehoben
und den Vorflutern
zugeführt. Um einen gesonderten Förderfluß zu vermeiden, ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß das anfallende Grubenwasser dosiert mit dem feineren Haufwerk gemischt und dann
mit diesem zusammen hydraulisch zutage gefördert wird. Auf diese Weise ist es möglich,
beide Förderflüsse zu kombinieren und damit sowohl die Wasserhaltung als auch die
hydraulische Abförderung der Streckenberge zu vereinfachen.
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Zur Durchführung des Verfahrens dient eine Anlage, die ein möglichst
günstiges Feststoff-Wasserverhältnis gewährleistet und bei der dem Misch- und Dosierbehälter
ein dem Dichtsollwert entsprechend regelbarer Kettenförderer und dem Mischbehälteraustrag
ein mit einer den Wasserkreislauf betreibenden Wasserpumpe gekoppeltes Dichtemeßgerät
zugeordnet und vor dem Rohrkammeraufgeber ein Vergleichmäßigungsbunker angeordnet
ist.
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Eine solche Anlage ermöglicht es, das vor Ort in der Regel diskontinuierlich
anfallende Haufwerk in einem optimalen Feststoff/Wasserverhältnis über die der Streckenvortriebsmaschine
folgenden Zwischenförderanlage bis zum fest installierten Rohrkammeraufgeber zu
fördern. Hier wird durch die Vorschaltung eines Vergleichmäßigungsbunkers erreicht,
daß ein fördergerechtes und bestimmte Förderzeiten ermöglichendes Gemisch zur Verfügung
steht. Insgesamt können so Schwankungen in der Auffahrleistung ohne weiteres aufgefangen
werden.
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Bei großen Teufen hat man bisher von einer durchgehenden hydraulischen
Förderung abgesehen, weil die vorhandenen Pumpen eine zu geringe Förderhöhe haben
und von daher der Aufwand zu groß ist. Erstmals wird nun eine Anlage
vorgesehen,
bei der bei großen Teufen zwei Rohrkammeraufgeber hintereinandergeschaltet als Druckverstärkungseinrichtung
eingesetzt sind. Eine solche Anlage ist sehr leistungsfähig und kann auch große
Teufen überwinden, ohne daß weitere Pumpen zwischengeschaltet sind, weil bei derartigen
Rohrkammeraufgebern die wesentlich höhere Drücke erzeugenden Klarwasserpumpen zum
Einsatz kommen.
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Um auch bei großen Teufen den maschinellen Aufwand in Grenzen zu halten,
und um das natürliche Druckgefälle auszunutzen, ist vorgesehen, daß die Klarwasserpumpe
des ersten Rohrkammeraufgebers am zweiten Rohrkammeraufgeber, d.h. am höher gelegenen
Rohrkammeraufgeber angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, eine Pumpe mit geringem
Druckaufbau einzusetzen und so Kosten und Energie zu sparen.
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Gemäß der Erfindung ist es möglich, den zwischen Misch-und Dosierbehälter
und Rohrkammeraufgeber positionierten Vergleichmäßigungsbunker gleichzeitig als
Auffangbehälter bei Betriebsstörungen für die seiger verlegte Förderleitung zu verwenden.
m die Menge der zurückflutenden und aufzufangenden Trübe zu begrenzen, ist es zweckmäßig,
am Rohrbogen zwischen seiger und söhlig verlegter Förderleitung einen mit dem Rohrkammeraufgeber
gekoppelten Schieber anzuordnen. Bei Betriebsstörungen wirc dieser Schieber automatisch
geschlossen, bevor die in der seiger verlegten Förderleitung anstehende Trübe in
den Vergleichmäßigungsbunker entleert wird. Damit wird verhindert, daß die in der
auf der Fördersohle söhlig verlegten Förderleitung anstehende Trübe mit in den Vergleichmäßigungsbunker
hineingezogen bzw. gedrückt wird.
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Die Aufgabeeinheit, die hinter der Streckenvortriebsmaschine installiert
ist, ist gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß die Aufgabeeinheit selbst und der
Misch- und Dosierbehälter getrennt verfahrbar sind.
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Der Misch- und Dosierbehälter verfügt über eine eigene Standbahn,
auf der er diskontinuierlich z.B. im wöchentlichen oder monatlichen Rhythmus demStreckenvortrieb
folgt. Die aus Förderband und Siebeinheiten bestehende Aufgabeeinheit wird dagegen
kontinuierlich dem Streckenvortrieb folgen, wobei dazu ein Teleskopband dient, das
z.B. über eine Speicherfähigkeit von einer Woche oder mehr verfügt.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung kann die Rücklaufleitung
des Rohrkammeraufgebers an den Vergleichmäßigungsbunker angeschlossen sein. Das
den Rohrkammeraufgeber verlassende Klarwasser kann somit direkt für den Vergleichmäßigungsprozeß
im Vergleichmäßigungsbunker verwendet werden.
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Zur weiteren Vereinfachung der für die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens benötigten Anlage wird vorgesehen, den Rohrkammeraufgeber hinter der
Streckenvortriebsmaschine verfahrbar anzuordnen.
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Dabei wird der platzaufwendigere Rohrkammeraufgeber in der Regel diskontinuierlich
dem Streckenvortrieb folgen, wobei monatliche oder mehrmonatliche Schritte möglich
sind. Hierdurch würde der Vergleichmäßigungs bunker und die Zwischenförderung überflüssig,
insbesondere dann, wenn der Dosier- und Mischbehälter entsprechend umfangreich ist
und mit der notwendigen Automatik versehen wird.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schemaskizze einer derartigen hydraulischen Förderanlage, Fig. 2 einen
Streckenquerschnitt mit Teilen der hydraulischen Förderanlage.
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Die in Fig. 1 gezeigte hydraulische Förderanlage besteht aus mehreren
durch verschiedene Leitungen miteinander verbundenen Teilanlagen. Das Fördergut,
d.h.
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das Haufwerk, wird beim Auffahren der Vortriebsstrecke 1 mit einer
nicht dargestellten Vollschnittmaschine zunächst über ein Teleskopband 46 auf das
Sieb 3 gegeben.
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Der Siebdurchgang gelangt dann einer die Aufgabeeinheit 2 in den Misch-
und Dosierbehälter 4, wo er mit Wasser gemischt und dann weitertransportiert wird.
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Der Misch- und Dosierbehälter 4 ist auf dem Gestänge 5 verfahrbar
ausgebildet. Um das Gestänge 5 des Misch- und Dosierbehälters 4 sowie auch das später
einzubringende Gestänge der Wagenförderung 47 oder die sonstigen Transporteinrichtungen
einbringen zu können, wird ein Teil des Querschnittes 17 wieder mit dem den Überlauf
des Siebes 3 bildenden groben Haufwerk verfüllt. Dadurch entsteht das Bahnbett 6,
das den unteren Teil des Streckenausbaus 9 wieder verdeckt. Neben den Misch- und
Dosierbehälter 4 ist die Rohrleitung 7 sowie die Rückführwasserleitung 45 und auf
der anderen Seite die Versorgungsleitungen 44 für den Streckenvortrieb angedeutet.
Die Rohrleitung 7 sowie die RUvkführwasserleitung 45 sind mit üblichen Aufhängungen
8 mit dem Streckenausbau 9 verbunden.
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Das Haufwerk wird fiber den Kettenförderer 37 intensiv mit dem im
Kreislauf geführten Wasser gemischt und dann über den Mischbehälteraustrag 38 über
die Pumpen 1o und gegebenenfalls Zwischenpumpen 11 in die Rohrleitung 7 gedrückt
und bis zum Vergleichmäßlgungsbunker 12 gefördert. Über das am Mischbehälteraustrag
38 angeordnete Dichtemeßgerät wird die Pumpe 16 geregelt. Somit wird jeweils nur
die Wassermenge dem Wasserbehälter 36 oder dem Vergleichmäßigungsbunker 12 entnommen
und dem Dosier- und Mischbehälter 4 zugeführt, die dort zur Herstellung eines optimalen
Feststoff/Wassergemisches benötigt wird.
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Am Ausgang des Vergleichmäßigungsbunkers 12 ist ein Schleusenaustrag
13 angeordnet, durch den wiederum das Feststoff/Wasserverhältnis optimal eingestellt
werden kann. Über die Trübepumpe 14 wird dieses Gewisch dann dem Rohrkammeraufgeber
20 zugeführt und zutage gefördert. Das Uberlaufwasser wird aus dem oberen Bereich
des Vergleichmäßigungsbunkers 12 über den Überlaufwasserabzug 15 und der Pumpe 16
zum Dosier-und Mischbehälter 4 gedrückt oder in den Wasserbehälter 36 geleitet.
Der Wasserbehälter 36 steht seinerseits wieder über eine Wasserleitung und eine
Pumpe rn:c dem Klarwasserbecken 27 in Verbindung.
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Der Rohrkammeraufgeber 20 wird über die Trübepumpe 14 jeweils mit
Trübe beschickt, wobei statt der sonst notwendigen Hochdruckpumpe hier das unter
hohem Druck über die Klarwasserleitung 22 herangeführte Klarwasser direkt zur Weiterförderung
der Trübe eingesetzt wird.
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Die im Klarwasserbecken 22 angeordnete Klarwasserpumpe 28 kann entsprechend
des vorhandenen natürlichen Druckgefälles kleiner als üblich dimensioniert werden.
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Das druckentlastete Klarwasser wird dann über die Rücklaufl -ri 18
in den Wasserbehälter 36 geleitet
oder aber dem Vergleichmäßigungsbunker
12 zugeführt.
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Die den Rohrkammeraufgeber 20 verlassende Trübe wird dann über die
im Blindschacht 19 verlegte Förderleitung 21 bis zum Rohrkammeraufgeber 30 des Förderbereiches
33 gefördert. Der am Rohrbogen 23 vorgesehene Schieber 24 schiebert den söhlig verlegten
Teil der Förderleitung 21 im Gefahrenfall ab, so daß dann die in der seiger verlegten
Förderleitung 21 anstehende Trübe ohne weiteres in den Vergleichmäßigungsbunker
12 bei entsprechender Auslegung dieses Bunkers ausgetragen werden kann. Kann der
Bunker aus irgendwelchen Gründen nicht so groß ausgelegt werden, daß im Gefahrenfall
die in der nlindschctleitung anstehende Trübe dort Platz findet, s) kann eine Leerrohrleitung
vorgesehen werden, die rBlrallel zu den Schleifen des Rohrkammeraufgebers 20 verlegt
ist.
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Die Zwischenförderung 25 dient gleichzeitig als Füllanlage bzw. Füllpumpe
des Rohrkammeraufgebers 30, so daß eine gesonderte Pumpe hierfür entfällt. Insbesondere
dient aber die Hintereinanderschaltung der beiden Rohrkammeraufgeber 20, 30 als
Druckverstärkungseinrichtung. Der auf der Fördersohle 26 installierte Rohrkammeraufgeber
30 wird mit dem notwendigen Druckwasser entweder über die Klarwasserpumpe 29 oder
aber von über Tage betrieben. Die Klarwasserpumpe 29 entnimmt ebenso wie die Klarwasserpumpe
28 der Zwischenförderung 25 das benötigte Wasser dem Klarwasserbecken 27. Die Klarwasserpumpen
28, 29 sind in bzw. oberhalb des Klarwasserbeckens 27 angeordnet. Dieses dient gleichzeitig
auch als Auffangbecken für das vom Tage über die Schachtklarwasserleitl q 32 sowie
das über die Riicklauf leitung 35 vom Rohrkammeraufgeber 30 zurückkommende K 1 arwasser.
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Der Rohrkammeraufgeber 30 leitet die zu transportierende Trübe
in die im Förderschacht 34 verlegte Schachtförderleitung 31, die dann die Trübe
der Wäsche 40 zuführt.
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Hier erfolgt die Klassierunq und gegebenenfalls Sortierung, wonach
die Berge der Berqeverladtanq 41 und der Schlamm dem Schlammteich 42 zuaefüElrt
wird. Das abgeschiedene Wasser kann über die Schachtkiarwasserleitung 32 wieder
nach unter Tage geleitet werden und dient dann zum Betrieb der Rohrkammeraufgeber
20 bzw. 30 bzw. zum Betrieb des Misch- und Dosierhealters 4. Bei entsprechendem
Grubenwasserzufluß entfallt die Rückführung des Klarwassers, da statt diesem das
unter Tage anfallende Grubenwasser zum Heben der berge Verwendung findet.
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Die erfindungsgemäße Anlage zeichnet sich insbesondere dadurch aus,
daß sich eine Aufbereitung im eigentlichen Sinne insbesondere eine Schlammaufbereitung
unter Tage eriibriqt. Das von der Vortriebsmaschine hereingewonnene Material wird,
soweit es unter Tage im Vortrieb nicht unmittelbar eingesetzt werden kann, hydraulisch
abgefördert, wobei aum Betrieb der Rohrkammeraufgeber das natürliche Druckgefälle
jeweils verwendet wird. Dadurch kann der maschinelle Aufwand weitgehend begrenzt
werden, was sich auf den Betrieb der Anlage insgesamt kostengünstig auswirkt. Besonders
vorteilhaft dabei ist, daß die Förderanlage mit ihren Rohrleitungen einen sehr geringen
Platzbedarf hat, so daß sich die gesonderte Bergeförderung voll auswirkt und zur
Entlastung der Strecken- und Schachtförderung führt.
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L e e r s e i t e