DE3018507A1

DE3018507A1 - Verfahren zum erztiefbau und vorrichtung zu seiner durchfuehrung

Info

Publication number: DE3018507A1
Application number: DE19803018507
Authority: DE
Inventors: Nikolaj Grigorevitsch Dubynin; Nikolaj Semenovitsc Efremovcev; Ivan Petrovitsch Gubin; Viktor Artemovitsch Gurijanov; Volf Zelmanovitsch Kogan; Viktor Andreevitsch Kovalenko; Anatolij Pavlovitsch Ljubkin; Sergej Grigorev Matschavarjani; Aleksandr Vasilevitsch Mozolev; Georgij Ivanovitsch Nikolaev; Sergej Ivanovitsch Nikolaev; Kemerovskoj Oblast Nowokusnezk; Anatolij Pavlovitsch Sedko; Anatolij Ilitsch Temnikov; Evgenij Evgenevitsc Tyryschkin
Original assignee: VOSTOCH NI GORNORUD I
Current assignee: VOSTOCH NI GORNORUD I
Priority date: 1979-05-16
Filing date: 1980-05-14
Publication date: 1980-11-27
Also published as: SU922282A1; FR2456834A1; CA1144103A; DE3018507C2; FR2456834B1

Description

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BESCHREIBUNG

VEEi¹AHEEH ZUM EBZTIEFBAU UND VOBBICHTDHG ZU SI-IHEE DURCHFÜHRUNG

Die Erfindung betrifft Bergbau, insbesondere dxe Erzgewinnung beim Tiefbau von mächtigen Erzbagerstätten mit steileinfallender Lagerung.

Die Hauptanforderung an die Abbauverfahren mit Mengenabbau des Erzes am Blöcken bildet die Schaffung einer kontinuierlichen Fließtechnologie der Erzförderung aus Blöcken. Zu diesem Zweck ist es notwendig» daß das.Verfahren zum .crzabziehen eine Vergrößerung des wirksamen Querschnittes der Jürzabzugsöffnung bis zu den Abmessungen ermöglicht, die der beliebigen Stückgröße des Erzes entsprechen, welches durch Massenschießen unter Tage hereingewonnen wird, und die Torrichtung, welche zur Realisierung der an das Verfahren zum Lrzausziehen gestellten Forderungen bestimmt ist,

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für den Betrieb unter den schweren Bedingungen unter dem Jürzbruch, geeignet ist.

Es ist ein Abbauverfahren mit Etagenbruchbau von mächtigen üiisenerzlagerstätten mit steileinfallender Lagerung (S. ν/. 1. Kowalenko und and. "Vervollkommnung der Technologie von Abbauarbeiten auf dem Scheregescher Schacht", Fig. I Bergbaufachschrift Nr. 9» 1977 -"Gornyi ühurnal") weitest-. gehend bekannt, welches in der Vorbereitungder Sohle vor Ort durch wegfüllungsstrecken besteht, wobei die Rostsohle, die zur Nachzerkleinerung der Stücke mit Übergröße Destimmt ist, um IO bis 12 m oberhalb der Fördersohle angeordnet und durch Erzrollen mit den V/egfüllungsstrecken zum Bewegen des Konditionserzes von der Rostsohle zu der Förderstrecke verbunden wird. Bei diesem Aus führungsbeispiel des Verfahrens zum Erzabbau wird das Erzabziehen aus Blöcken in die Erzrollen durch Roste durchgeführt, die oberhalb der Erzrollen angeordnet . sind, wonach das Konditionserz aus den Erzrollen auf die Fördermittel mittels Rollöcher oder Rüttelanlagen verladen wird.

Der Vorteil dieser Ausführungsvariante des Abbauverfahrens besteht darin, daß die Erzrollen mit dem Konditionserz als ein Sammelbehälter dient, der den Prozeß des Abziehens von dem Wegfüllen trennt. Dadurch wird der Einfluß

der Ungleichmäßigkeit des Abzugsprozesses auf das Wegfüllen . gesenkt.. Die Mittel zur Mechanisierung des

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Prozesses des Wegfüllens des Erzes aus den Erzrollen verhindern jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel des Verfahrens den Abzugsprozeß zu beeinflussen,

der auf der Eostsohle von Hand durch Stochern und Schießen erfolgt, was die Leistung des Abziehens negativ beeinflußt und die Leistung des Wegfüllens begrenzt, deren Größe unter 600 t pro/Schicht bei drei Erzrollen, die eine Beladestelle versorgen.

Es ist in Bergbaubetrieben

eine Variante des Abbauverfahrens mit Teilsohlenbruchbau weit verbreitet, bei dem gleichzeitig das Abziehen' auf den Teilsohlen mittels selbstfahrender Verlade- und Fördermaschinen und auf der Fördersohle

das Abziehen aus den Erzrollen mittels der leistungsfähigen ortsfesten Mittel zur Mechanisierung des Wegfüllens mechanisiert sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel des Abbauverfahrens wird die gesamte Sohle in 5-6 Teilsohlen mit einer Höhe von jje 9-12 m eingeteilt. Von den Teilsohlen wird das Erz über Erzrollen der Förderstrecke zugeführt» wo es auf Fördermittel verladen wird. Die Leistung des Wegfüllens von Konditionserz aus Erzrollen nimmt bei diesem Ausführungsbeispiel des Verfahrens um das 3-bis 4-fache bis zu 2000 t/pro Schicht durch die Erhöhung der Anzahl der Orte pro eine Erzrolle zu. Die Leistung des Abziehens bleibt jedoch auf dem ehemaligen Stand im Vergleich zu dem Gefälleverfahren des Erz-

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abziehens durch, die Hoste. Das läßt sich dadurch erklären, daß beim Teilsohlenbruchbau die Vorräte des hereingewonnenen trzes vor einem Ort für eine Schicht nicht ausreichen. Deshalb ist man gezwungen» während der Schichtzeit neben dem Krz abziehe η noch Arbeitsgänge zum Bohren und Hereingewinnen des irrzes durchzuführen, wodurch die Leistung des Abziehens vor einem Ort bis zu 200 t pro Schicht vermindert wird.

Dieses Ausführungsbeispiel des Abbauverfahrens mit Teilsohlenbruchbau hat im Vergleich, zu dem Verfahren des Massenher e ing ewinnens über die gesamte Sohlenhöhe folgende Nachteile:

1. Es soll ein größerer Umfang der Vortriebsarbeiten bei der Vorbereitung vonTeilsohlen und von Erzrollen durchgeführt werden.

2. Man muß auf jeder Teilsohle eine Arbeitsgruppe einsetzen, die aus Bohrarbeitern, Schießhauern und Maschinenführern für die Lademaschinen besteht.

Es wurde ein Ausführungsbeispiel des

Abbauverfahrens durch Sohlenbruchbau bekannt, das von den Nachteilen der oben genannten Ausführungsbeispiele des Verfahrens frei ist (S. V.¹.A. KowalenkoⁿVervollkommnung der Technologie von Abbauarbeiten auf dem Scheregeschsker Schacht", Fig. 2, "Gornyj Shurnal Hr. 9» 1977)» dieses Abbauverfahren besteht in der Ausrüstung der Sohle vor Ort mit Wegfüllungsstrecken, in denen Vorrichtungen zum Abziehen und zum Beladen für das Erz angeordnet sind, wobei die überwachung des Abziehens sowie die Durchfüh-

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rung der Arbeitsgänge zur Nachzerkleinerung durch die Bewetterungs- und Fahrstrecken erfolgen, die im Zwischenort pfeiler über dem Stand des Hangendgesteins der Wegfüllungsstrecken angeordnet und über geneigte Eahrorte mit den Wegfüllung s strecken zum Herankommen an die Erzüberhänge in diesen, zur Nachzerkleinerung der Stücke mit Übergröße sowie zur Bewetterung verbunden werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel des Verfahrens mit einem Mengenabbau · des Erzes wird das Abziehen und das Wegfüllen mittels ein und derselben Vorrichtung (mittels eines Vibrospeisers) verwirklicht. Dabei kann ein Bergarbeiter gleichzeitig das Wegfüllen durchführen und das Irzabziehen überwachen sowie auch die Arbeiten zur Beseitigung der Überhänge und zur Nachzerkleinerung der Erzstücke mit Übergröße verrichten. Das Ausbleiben eines Sammelbehälters für das Konditionserz erhöht jedoch den Einfluß

der Ungleichförmigkeit des . Abziehens .auf die Leistung des Wegfüllens, dessen Größe unter 600 t pro Schicht liegt. Dabei ist die Ungleichförmigkeit, des Abziehens von der Menge der Erzüberhänge in der Abzugsöffnung abhängig, welche Überhänge sich am Austritt der Erzstücke mit Übergröße bilden; sie bilden sich auch beim Abziehen des Konditionserzes, wenn die Abmessungen des wirksamen Querschnittes der Abzugsöffnung der Stückgröße des abzuziehenden Erzes nach Massenschießen nicht entsprechen. Dieses Mißverhältnis bildet den Hai-ptnachteil aller bekannter Verfahren zum Erzabziehen und verhindert die Schaffung einer kontinuierlichen Fließtechnologie

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zum Abziehen und Wegfällen des Erzes aus Blöcken.

Die Möglichkeiten für eine Erh.oh.ung der Abmessungen des wirksamen Querschnittes der Abzugsöffnung, um diese mit der Stückgröße des Erzes in Übereinstimmung zu bringen, das gegenwärtig im Massenschießen unter Tage gewonnen wird, sind von den Verfahren des Abziehens des Erzes sowie von den Vorrichtungen zur Verwirklichung dieser Verfahren abhängig.

Ein Gefälleverfahren zum Erzabziehen mittels Schrapper und Kratzförderer ist weitestgehend bekannt. Mittels dieser Vorrichtungen wird der Gehängeschutt von der Erzeböschung weggeräumt, die aus der Abzugsöffnung auf die Sohle der Wegfüllungsstrecke abgezogen wird, wobei der Weg für den Erzstrom freigelegt wird. Die Höhe dieses Stromes an der besonders schmalen Stelle an der Schneide der Abzugsöffnung liegt in einem Bereich von 0,7-0,9 m· Dabei beträgt die Grenzstü=ckgröße des Exzes, das ohne Überhänge abgezogen wird, nicht mehr als 300-400 mm, was um das 5-fa.che unter der Größe eines Kondit ions Stückes liegt, · das von den modernen Untertagebrechern aufgenommen wird. Dadurch bildet sich eine größere Anzahl vcn Überhängen, und zwar bis zu 16-20 Überhänge pro 1000 t des abgezogenenen Erzes. Als Grundlage für die Bildung von Überhängen dient die unbewegliche

Erzzone, die die Abmessungen des wirksamen Querschnittes der Abzugsöffnung beschränkt. Der Hauptnachteil eines Gefällever-

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fahrens zum Erzabziehen besteht darin, daß bei einer seitlichen Anordnung der Abzugsstrecken gegenüber der Schrappergasse die Mittel zur Mechanisierung des Abzugsprozesses nicht •ausreichen, diese unbewegliche Zonezu beeiflußen. Dabei müssen alle instabilen Überhänge von Hand mittels Stochern beseitigt werden, wodurch die Leis-cung des Abziehens vermindert und die Gefahr für den Bergarbeiter, an die instabilen Überhänge zukommen, erhöht, wird.

In dei letzten Zeit wird das Gefälleverfahren zum Erzabziehen durch das halbaktive Verfahren zum Erzabziehen mittels der selbstfahrenden Lade- und Fördermaschinen, Speiser verschiedener Typen und anderer Abzugsvorrichtungen verdrängt, die das Aufnehmen des Erzes an der Stirnseite der Abzugsstrecken gewährleisten. Zum Unterschied von dem Gefälleverfahren zum Erzabziehen trägt das Ausfließen des Erzes aus der Abzugsöffnung bei diesem Verfahren einen zwiespältigen Charakter·

Bis zum Zeitpunkt der Bildung von überhängen gestaltet sich der Erzstrom wie beim Gefälleverfahren zum Erzabziehen. Je nach der Förderung der Erzeböschung, die aus dem unter der Schneide der Abzugsöffnung befindlichen Eaum abgezogen worden ist und sich unter dem Schutz des Hangendgesteins der Förderstrecke befindet, erfolgt das Aufmachen der Abzugsöffnung, in die der Erzstrom an der Stelle des geringsten Vsiderstandes, und zwar an der Schneide der Abzugsöffnung einströmt. Dabei dient die unbewegliche Erzzone wie beim Ge-

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fälleverfahren als ein "Bett" für den Erzstrom, und sie beschränkt die Abmessungen des wirksamen Querschnittes der Abzugsöffnung,

Nach der Bildung des Übergganges wird ede unbewegliche Zone entblößt, und es bietet sich die Möglichkeit für die Einwirkung der Mechansierungsmittel auf die Zone. In dieser Periode einer aktiven Einwirkung auf die unbewegliche Zone werden instabile Überhänge beseitigt, und es wird die Stückgröße des abzuziehenden Erzes um das zweifache bis zu 600-800 mm (durch die Zerstörung eines Heils der unbeweglichen Zone, der unter dem Schutz des Überhanges steht) vergrößert, was um das 1,5-fache geringer ist, als die Stückgroße mit den richtigen Abmessungen. Deshalb besteht bei der Anwendung eines halbaktiven Verfahrens des Abziehens die Norwendigkeit, das Erz mit den richtigen Abmessungen der Erzstücke bei der Beseitigung der Überhänge durch Schießen einer Nachzerkleinerung zu unterziehen. Dabei werden ^% der Erzstücke mit Übergröße bei der Beseitigung der Überhänge in der Abzugsöffnung zerkleinert.

Auf diese Weise besteht der Hauptnachteil der bekannten Verfahren zum Erzabziehen in einer " unbe- . . weglichen Zone, die die Möglichkeiten für eine Vergrößerung des wirksamen Querschnittes der Abzugsöffnung begrenzt, um diese Abmessungen mit der Stückgröße des Erzes in Übereinstimmung zu bringen, das unter Tage hereingewonnen wird.

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Ein Mißverhältnis zwischen den Abmessungen des wirksamen Querschnittes der Abzugsöffnung und der Stückgröße des abzuziehenden Erzes, das in Jforin von Überhängen in der Abzugsöffnung zum Ausdruck kommt, verhindert die weitere Steigerung der Leistung der bekannten Verfahren zum Erzabziehen und stellt das Haupt - Hindernis auf dem Wege zur Schaffung einer automatisierten Fließstraße für dxe Jia?zf order uns aus Blöcken dar.

Besonders anschaulich werden die Nachteile der bekannten Verfahren zum Erzabziehen durch den Betrieb der Vorrichtung erläutert, mit deren Hilfe diese Verfahren verwirklicht werden.

Beim Erzabziehen mittels der selbstfahrenden Lademaschinen mit einem Bagger- oder Aufnahme -Organ beträgt die Eindringtiefe des Arbeitsorganes unter den Bruch weniger, als 1,5 m. Dabei kann die Hohe des Erzstromes, der aus dem unter der Schneide der Abzugsöffnung liegenden Baum zugeführt wird, wie bei der Anwendung des Gefälleverfahrens mittels der Schrapper 0,9 m nicht übersteigen. In der Periode vor der Bildung des Überhanges unterscheidet sich der Charakter der Bewegung des Erzstromes über die unbewegliche Zone von dem Gefälleverfahren zum Erzabziehen durch nichts, und die Stückgröße des ohne die Überhänge abzuziehenden Erzes liegt unter 400 mm.,

In der Periode nach der Bildimg der Überhänge, wo die unbewegliche Zone freigelegt wird, bietet sich die Möglich-

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keit für selbstfahrende Geräte, das Erz aus der unbeweglichen Zone aufzunehmen. Das kann einer Vergrößerung der Aufnahmetiefe des Erzes aus dem unter dem Bruch liegenden .Raum gleichgestellt werden, was eine Vergrößerung der Abmes-SUBgen des wirksamen Querschnittes der Abzugsöffnung und der Stückgröße des abzuziehenden Erzes gewährleistet. Diese 1. Größe der Aufnahmetiefe des Erzes durch selbstfahrende Geräte beim Erzabziehen übersteigt nicht einmal die Länge des Fußes der Erzeböschung die aus dem unter der Schneide der Abzugsöffnung liegenden Baum auf die Sohle der Wegfüllungsstrecke abgezogen ist. Eine weitere Vergrößerung der Eindringtiefe des Arbeitsorganes wird durch folgende Umstände beschränkt:

- Gefahr des Vorfahrens der Maschine unter den Überhang;

- Schwierigkeiten, die mit dem Eindringen des Arbeitsorgans in das zusammengebackene Erz verbunden sind, welches sich hinter der Schn-eide der Abszugsöffnung unter dem hereingebrochenen Gebirgskörper befindet.

Vom Standpunkt «der Möglichkeit einer gefahrlosen Vergrößerung der Aufnahmetiefe des Erzes beim halbaktiven Abzugsverfahren weisen die Speiser aller Arten einen Vorteil gegenüber den selbstfahrenden Geräten auf.

In der Periode vor der Bildung des Überhanges gewährleisten die Speiser eine Aufnahmetiefe des Erzes, die der Eußlänge der Erzeböschung gleich ist, die auf den Eörder-

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strang des Speisers abgezogen wurde, Was eine maximal zulässige Aufnahmetiefe des Erzes für die selbstfahrenden Geräte darstellt. .

·. Nach der Bildung des Überhanges gewährleisten die Speiser eine weitere Vergrößerung dei Aufnahmetiefe des Erzes über die Grenzen der Schneide der Abzugsöffnung hinaus durch die Aufnahme des Erzes aus dem Teil der unbeweglichen Zone, die unter dem Schutz des Überhanggewölbes steht. Dabei vergrößert sich die Stückgröße des abzuziehenden Erzes um das 1,5-fache im Vergleich zu der selbstfahrenden Technik und erreicht 0,9 m.

- Eine weitere Vergrößerung der Aufnahmetiefe und der Stückgröße des abzuziehenden Erzes durch die Speser wird durch folgende Faktoren beschränkt.

- Bei einem übermäßigen Eindringen der tfibrospeiser mit einem elastischen System und den gerichteten Schwingungen unter die unbewegliche .Zone findet ein Einklemmen des elastischen Systems der Schwingbühne statt, wodurch eine intensive Verminderung der Schwingungsdaten in der Richtung zu dem eingeklemmten Ende hervorgerufen wird;

- Die Speiser ohne ein elastisches System mit einer federnden Schwingbühne sind gegenüber einer übermäßigen Eindringung nicht empfindlich; an diesen Speisern findet jedoch eine Dämpfung der Schwingungen der Schwingbühne je nach der Entferung von dem Kittler und je nach der Annäherung zu der unbeweglichen Zone statt;

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- die Speiser vom Typ der Förderer mit einem endlosen lasttragenden Förderstrang ermöglichen die Übertragung der Kräfte auf die vorgegebene Entferung zur Zerstörung der unbeweglichen Zone. Je nach Vergrößerung der Eindringtiefe des Förderstranges unter die unbewegliche Zone vergrößert sich der Andruck der unbeweglichen Zone auf den Erzstrom, was von einer Verminderung der Stärke des Erzstromes begleitet wird, und bei der Eindringung des Förderstranges in den Bereich hinter der Schneide der Abzugsöffnung bis zu 1,5-2 m findelt eine volle Andruckabnahme statt und der Erzstrom wird zumi Stehen gebracht.

In Übereinstimmung mit der technischen Möglichkeit der bekannten Speiser hält man eine Eindringung des Arbeitsorganes des Speisers von nicht mehr als I m unmittelbar unter den hereingebrochenen Gesteinskörper (hinter der Schneide der Abzugsöffnung) für zweckmäßig. Dabei übersteigt die maximale Höhe des Erzstromes an der besonders schmalen Stelle an der Schneide der Abzugsöffnung nicht einmal 1,5 m» und die maximale Stückgröße des Erzes, das ohne Überhänge abgezogen wird, beträgt nicht mehr als I.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der ETachteile, die den Verfahren zum Erztiefbau und den Vorrichtungen zur Verwirklichung dieser Verfahren eigen sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum Erztiefbau durch eine Änderung der technologischen Kette des Prozesses des Abziehens und des Wegfüllens

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zu vervolllcommen, wobei die Arbeitsgänge zur Nachzerkleinerung des Erzes aus den Abzugsstrecken auf die Fördersohle in die Bewetterungε- und Fahrstrecken übertragen werden, sowie auch das Erzabziehen ohne Überhänge durch die Beseitigung der unbeweglichen Zone zu verwirklichen, die die Abmessungen des wirksamen Querschnittes der Abzugsöffnung begrenzt, und eine Vorrichtung zur Verwirklichung dieses Verfahrens zu schaffen.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man bei dem Verfahren zum Erztiefbau, welches im Abteufen der Grubenbaue, einer Massen gewinnung, dem Abziehen und Wegfüllen des Erzes auf die Fördermittel besteht, erfindungsgemäß den Erzstrom in der Zone der Abzugsöffnung in der Senkrechte mindestens in zwei Teile aufteilt und den Erzstrom quer zu der Richtung seiner Bewegung durch eine aufeinaderfolgende Änderung der Dichte des Erzes in diesen Teilen des Erzstromes aufrüttelt, wobei die Erzstücke mit Übergröße, die auf die WegfüllungsstrecKe abgezogen wurden, über die schiele Ebene ohne Fördermittel den Bewetterung s- und Fahrstrecken zugeführt werden, die auf dem Stand der Sohle von Förderorten angeordnet und mit diesen an den Stellen verbunden werden, die den Wegfüllungsstrecken gegenüberliegen.

Die Aufgabe wird auch mit Hilfe einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gelöst, welche enthält: eine Grundplatte, auf welcher mittels der Stützelemente eine Auf-

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nähmebühne für das Erz untergebracht wird, das aus der Abzugsöffnung zugeführt wird, sowie einen Antrieb, der der genannten Bühne eine hin- und hergehende Bewegung gegenüber der Grundplatte mitteilt; in dieser Torrichtung ist die Arbeitsfläche der Bühne erfindungsgemäß aus drei starr miteinander verbundenen Teilen ausgeführt, wobei die Lndteile parallel zu der Bewegungsrichtung der Bahne angeordnet sind und auf verschiedenen Höhenstufen liegen, während der Zentralteil in der Bewegungsrichtung des Erzstromes geneigt ist.

Die Stützelemente der Torrichtung werden zweckmäßigerweise in Form von Walzen mit zwei Spurkränzen und drei Kontaktflächen ausgeführt, und die freie Stirnfläche des Oberteils der Bühne mit einer starr befestigten Platte versehen, über welcher eine horizontale Bühne angeordnet wird, die mit der Grundplatte der Torrichtung als ein Ganzes ausgebildet ist.

Das Wesen der Erfindung besteht in Folgendem. Dem vorgeschlagenen Terfahren zum Brztiefbau wurde eine kontinuierliche Fließbtechnologie der Zuführung des Erzes aus dem hereingebrochenen Gestein auf die Fördermittel zugrunde gelegt.

Der kontinuierliche Ablauf des Prozesses des Abziehens wurde durch die Beseitigung der unbeweglichen Zone erreicht, die den wirksamen Querschnitt der Abzugsöffnung beschränkt; dadurch wurden die Abmessungen des wirksamen Querschnittes mit der Stückgröße des Erzes in Übereinstimmung gebracht, das

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durch. Massenschießen im Erztiefbau gewonnen wird.

Die mit einer Vergrößerung der Abmessungen des w. samen Querschnittes der Abzugsöffnung verbundene Schwierigkeit •besteht darin, daß das Erz» indem es beim Abziehen die Stelle des geringsten Widerstandes passiert, an der Schneide der Abzugsöffnung einen Strom bildet. Der übrige Teil des ,Erzes, der sich unterhalb dieses Erzstromes befindet, bleibt unbeweglich und dient als ein "Bett" für den i-rz strom. Dabei rieselt das im Erzstrom enthaltene Eeinerz zwischen "den Stücken des Erz -"Bettes" durch und füllt den freien Baum zwischen diesen, wodurch, sich die Dichte des Erzes in der unbeweglichen Zone derart erhöht, daß es sieh praktisch mit keinen Mitteln der Mechanisierung bei der Beseitigung der Überhange in dem Zeitraum zerstören läßt, wo die Freilegung dieser Zone stattfindet. -Nach der Zerstörung d^r unbeweglichen Zone wiederholt sich der Prozeß der Bildung dieser Zone und der Verdichtung des Erzes.

Im Ergebnis der von den Erfindern durchgeführten Untersuchungen wurde folgendes festgestellt:

I. Die Ausbildung der unbeweglichen Zone beginnt gleichzeitig mit der Bildung des Erzstromes, und der Prozeß einer Verdichtung des Erzes in dieser Zone beginnt in den unteren Schichten und dauert je nach der Füllung des Raumes zwischen den Erzstücken mit ü'einerz bis zum Grenzzustand an, wo die unbewegliche Zone sich von dem Erzstrom trennt.

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2. Man Sann den Prozeß der Verdichtung des iirzes in der unbeweglichen Zone durch, eine Auflockerung der unteren Schicht der unbeweglichen Zone mit anschließendem Austragen •.dieser Schicht zusammen mit dem Feinerz, das in diese Schicht aus dem Erzstrom gelangt ist, verhindern. Dieser Prozeß der Auflockerung der unteren Schicht der unbeweglichen Zone und des Aus trag ens dieser aus dem unter dem Bruch befindlichen Bereich kann, z.B. mittels des Teils der Bühne mit der hin- und hergehender Bewegung durchgeführt werden, der sich unterhalb der Abzugsöffnung auf der bohle der unbeweglichen Zone befindet und in der Bewegungsrichtung des Erzes geneigt ist. Beim Bücklauf der Bühne (entgegen die Bewegungsrichtung des Brzes) geht ihr geneigter Teil ähnlich wie ein Keil aus dem unter der Sohle der unbeweglichen Zone befindlichen Bereich heraus, indem er einen Raum für die Auflockerung der unteren Schicht der unbeweglichen Zone freilegt. Beim Torlauf der Bühne wird diese aufgelockerte Schicht, deren Dichte sich von der Dichte des Erzstromes nicht unterscheidet, zusammen mit der Bühne zu der Förderstrecke über die Schneide der Abzugsöffnung bewegt, wo sie sich in den Lrzstrom eingliedert, wobei eine Auflockerung des oberen Teils der unbeweglichen Zone stattfindet, der in den unterhalb der unbeweglichen Zone freigelegten Baum niedergeht.

3. Man kann die Ausbildung der unbeweglichen Zone in der Periode vor deren Verdichtung durch eine beabsichtigte Einteilung

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des Erzstromes in senkrechte Bereiche in der Zone der Abzugsöffnung u.durch. Rütteln des Erzstromes quer zu der Richtung seiner Bewegung u. damit eine aufeinanderfolgende Änderung der Pichte des Erzes in diesen Teilen des Stromes verhindern. Dieser Prozeß des Rütteins des Erzstromes und des Verhinderns der Ausbildung der unbeweglichen Zone kann, z.B., mittels der hin- und hergehenden Bewegungen der Bühne verwirklicht werden. Beider Bewegung der Bühne nach vorne (in der Bewegungsrichtung des Erzstromes) wird der auf der Bühne befindliche -vertikale Bereich des Erzes auf der Ebene der Schneide der Abzugsöffnung abgeschnitten,wodurch eine Verdichtung des Erzes im vorderen Teil der Abzugsöffnung mit einer Kraft stattfindet, die der Kraft des Abscherens des vertikalen Bereiches gleich ist, wobei im hinteren Teil der Ahzugsöffnung eine Auflockerung des Erzes durch seine Verdichtung in ihrem vorderen Teil sowie die Bildung des Erzstromes durch die Senkung von dichteren Schichten des oben liegenden Erzes in diese aufgelockerte Zone stattfindet. Beim Eückwärtsgang der Bühne findet eine Verdichtung des Erzes im hinteren Teil der Abzugsöffnung mit einer Kraft statt, die der Kraft der Haftung des Erzes mit der Oberfläche der Bühne gleich ist; im vorderen Teil vollzieht sich dabei eine Auflockerung, wonach mittels des geneigten Teils der Bühne die Senkung einer Erz menge im aufgelockerten Teil des Erzstromes an der Schneide der Abzugsöffnung gewährleistet wird. Durch eine kontinuierlich v/ieder-

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holte Änderung der Dichte des Erzes im vorderen und im hinteren Teil der Abzugsöffnung und ein aufeinanderfolgendes Erzabziehen in diesen Teil rüttelt man den Erzstrom quer •zu der dichtung seiner Bewegung auf, wodurch die Ausbildung einer unbeweglichen Zone verhindert wird. Dabei senkt sich das Erz gleichmäßig in den ganzen vertieften Teil des Arbeitsorganes, und die Aufnahmetiefe des Lrzes aus dem unter dem Bruch liegenden Bereich ist in diesem Füll der Größe der Eindringtiefe des Arbeitsorganes der Vorrichtung gleich, was neue Möglichkeiten für eine Vergrößerimg der Abmessungen des wirksamen Querschnittes der Abzugsöffnung ergibt , um diesen mit der Stückgröße' des Erzes in Übereinstimmung zu bringen, das unter Tage gewonnen wird.

Der kontinuierliche Ablauf des Abziehens und des Wegfüllens wurde durch die Änderung der technologischen Kette des Prozesses des Abziehens und des Wegfüllens erreicht, indem man die Arbeitsgänge der Fachzerkleinerung an die letzte Stelle nach dem Weggfüllen des Erzes übertragen hat, wodurch ein kontinuierlicher Ablauf des Prozesses des Wegfüllens sowie dessen reibungslose Durchführung unabhängig von dem Anfallen von Erzstückenmit Übergröße gewährleistet werden. Die auf die Wegfüllungsstrecke abgezogenen Erzstücke mit Übergröße werden dabei von dem Erzstrom ohne die Einstellung des Wegfüllungsprozesses abgetrennt und über die geneigte Ebene in die Bewetterungs- und Fahrstrecken ohne die Fördermittel zugeführt,

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in denen sie einer Nachzerkleinerung ausgesetzt werden und das zerkleinerte Erz nach dem Weg füllung sprozeß weggräumt wird.

Eine unabhängige Durchführung des Prozesses der Nachzerkleinerung der Erzstücke mit Übergröße und das Wegräumen der zerkleinerten Erzstücke werden durch die Änderung der Anordnung der Bewetterungs- und Fahrstrecken erreicht·, die auf der Höhenstufe der !'örderorte abgeteuft und mit diesen an den Stellen verbunden werden, die den Weggfüllungsstrecken gegenüberliegen.

Die Schwierigkeit, die mit dem Betrieb der Vorrichtungen verbunden ist, welche zur !Realisierung des Abziehens bestimmt sind, das eine Vergrößerung des wirksamen Querschnittes der Abzugsöffnung bis zu den Abmessungen ermöglicht, die der Stückgröße des abzuziehenden Erzes entsprechen, besteht hauptsächlich darin, daß je nach der Vergrößerung der Eindringtiefe des Arbeiteorganes beim Eindringen unter den Bruch der Zutritt für die Regelung und Schmierung der Rollenauflagerungen der Bühne und für das Wegräumen des Feinerzes erschwert wird, das durch den Spielraum zwischen der Grundplatte und der bewegbaren Bühne in ihrem hinteren Teil durchrieselt, der sich in der Tiefe des Erzbruches befindet.

TJm die Notwendigkeit der Regulierung und der Schmierung der Eollenauf lagerung en auszuschließen, sind diese in Form von Rollen mit zwei Spurkränzen und drei Eontakt fläche η aus-

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gebildet, die einen ständigen Kontakt mit den oberen und unteren Führungen bei Schrägstellungen der Bühne gewährleisten.

Um ein Durchrieseln des Feinerzes durch den Spielraum •zwischen der Grundplatte und der bewegbaren Bühne in ihrem hinteren Teil, der sich in der Tiefe des Erzbruches befindet, auszuschalten, ist an der freien Stirnfläche des oberen Teils der Bühne eine Platte starr befestigt, und oberhalb dieser Platte ist eine Horizontalbühne angeordnet, die mit der Grundplatte der Vorrichtung einteilig ausgebildet ist.

Dabei bildet sich eine Einsenkung mit einer veränderlichen Tiefe, bei der die hintere bewegbare Wand die Platte ist, die an der Stirnfläche der Bühne befestigt ist und sich zusammen mit dieser bewegt. Beim !Rückwärtsgang der Bühne nimmt die Tiefe der Einsenkung mit der Geschwindigkeit zu, die der Geschwindigkeit gleich ist, mit der das Erz der Einsenkung zugeführt wird; das führt dazu, daß das Erz den Spielraum nicht erreicht, der sich im oberen Teil der Einsenkung zwischen der hinteren Wand der Einsenkung und der Horizontalbühne befindet.

Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfanrexis zum Erztiefbau mit einer kontinuierlichen Fließtechnologie des Abziehens und des Wegfüllens des 1-rzes aus einem niedergebrochenen Stehenden auf die Fördermittel wird gesichert:

I. Eine Steigerung der Leistung der Y/egfüllungss teile (des Wegfüllungsortes) um das 4-fache bis zu 2500 t pro Schicht.

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2. Eine Vergrößerung der Stückgröße des Erzes, das ohne Überhänge abgezogen wird, um das 2 bis 3-fache bis zu 1800-2400 mm.

3» Eine Eeduzierung der für die Vorrichtung von Abbaublöcken erforderlichen Zeit durch die Verminderung des Umfang es von Bohr-und Sprengarbeiten unter der Berücksichtigung einer Erhöhung der Stückgröße des hereingewonnenen Erzes um das 2bis 3-fache.

4-. Eine Verminderung des spezifischen Verbrauches von Sprengstoff für primäre Hereingewinnung um das 1,5-fache durch die Erweiterung des Netzes von Bohrlöchern und eine Verminderung des spezifischen Verbrauches für die Naehzerkleinerung durch Verminderung der Anzahl der Überhänge in der Abzugsöffnung um das 16- bis 20-fache.

5. Eine Steigerung der Leistung des Wegfüllens des Erzes aus einer Abzugsöffnung bis zu zum Stand der Leistung des Wegfüllens aus einer Erzrolle, in welche das Erz mit richtigen

_:Abmessungen der Erzstücke mittels selbstfahrender Geräte von 5 - Teilsohlen zugeführt wird.

6. Eine Verminderung der Verluste und der Verunreinigung des Erzes um das_L.2.-5- fache, welche dadurch erreicht wird, daß die Gestalltung eines Erzstromes im gesamten Schacht in Form eines Pianogrammes ermöglicht wird, wobei die Leistung der törderstrecke nicht beeiträchtigt wird; das erzielt man durch die Steigerung der Leistung der Wegfüllungsstelle (einer

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AbzugsÖffnung) bis zum Stand der Leistung eines Wegfüllungspunkbes, der mit 10-15 Wegfällungsstellen verseilen ist.

7. Eine Vereinfachung der Konstruktion der Sohle von Blöcken, und eine Reduzierung der für deren Tor bereitung erforderlichen Zeit um das 1,5-fache durch die Senkung der Bewetterungs- und Fahrstrecken auf den Stand der Förderstrecke, wodurch eine effektive Benutzung der selbstfahrenden Ausrüstungen ermöglicht wird.

8. Eine Reduzierung der für die Vorbereitung auf die Bohr- und Spreng arbeiten erforderlichen Zeit um das 8-10-fache durch die Verwendung von Bewetterungs- Fahrstrecken (zusammen mit dem Förderorten) als Bohrsohle.

9. Sine Reduzierung der für die Erschließung und Vorbereitung der Sohlen erforderlichen Zeit durch die Vergrößerung der Sohlenhöhe um das 2 bis 5-fache auf Grundlage einer Steigerung der Durchsatzleistung der Fördersohlen und einer Reduzierung der Anzahl derselben, die für die Gewährleistung der vorgegebenen Leistung des Schachtes erforderlich ist.

10. Gefahrlose Verwirklichung eines besonders schweren Prozesses des Erzabzie hens aus Blöcken, welche dadurch erreicht wurd, daß die Arbeitsgänge zur Nachzerkleinerung·aus den Abzugsstrecken auf die Fördersohle in die Bewetterungs- und Fahrstrecken übertragen we.rden.

Andere Zwecke und.Torteile der Erfindung ergeben sich klar und deutlich aus der nachstehenden Beschreibung eines

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Ausführungsbeispiels für die Verwirklichung des erfindungsgemäßen Te rf ahrens.

Zu einer besseren Erläuerung des Wesens der Erfindung sind der Beschreibung Zeichnungen beigefügt. Ls zeigen Fig. I Längsschnitt durch einen Erzkörper; Pig, 2 Fördersohle, Draufsicht;

Fig. 3 Schema der Abtrennung von Erzstücken mit Übergröße von dem Erzstrom und deren Zuführung in die Bewetterungsund Fahrstrecken;

i'ig. 4 Längschnitt durch die Abzugsöffnung und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in der Zeit vor dem Beginn des Erzabziehens;

Fig. 5 dasselbe, was in Fig. 4 dargestellt ist xn der Periode der Auflockerung des hinteren Teils des Erzstromes und der Verdichtung des vorderen 'Heils;

Fig. 6 dasselbe, jedoch in der Periode der Auflockerung des vorderen Teils des Erzstromes und der Verdichtung des hinteren Teils;

Fig. 7 Querschnitt durch die Vorrichtung über die Stützelemente ;

Fig. 8 Stellung eines Stützelementes bei der Schrägstellung der Bühne.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält eine Grundplatte I, auf welcher mittels der Stützelemente 2 eine Bühne 3 zur Erzaufnahme angeordnet ist, wobei das Erz

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aus einer Abzugsöffnung zugeführt wird, sowie auch einen Antrieb 4, der der Bühne 3 hin- und hergehende Bewegungen gegenüber der Grundplatte I mitteilt. Die Bühne 3 besteht •aus drei starr miteinander verbundenen Teilen "a", "b", "c". Die zwei Endteile "a" und "c" der Bühne 3 sind parallel zu der Ebene ihrer' Bewegung angeordnet und auf verschiedenen Höhenstufen untergebracht, während der Zentralteil "b" in der Richtung der Bewegung des Lrzstromes geneigt ist. Die Stützelemente 2 der Bühne 3 sind in Form von Stützrollen mit zwei Spukränzen 5 und drei Kontaktflächen 6 ausgebildet. Die freie Stirnfläche des Teils ^Ma" der Bühne 3 weist eine" starr befestigte Platte 7 auf, die das Durchrieseln des Feinerzes verhindert. Oberhalb der Platte 7 ist eine Horizontalbühne angeordnet, die mit der Grundplatte I als ein Ganzes ausgebildet ist. Die Vorrichtung ist unterhalb einer Abzugsöffnung mit einer Schneide angeordnet. Die Abzugsöffnung ist über die Wegfüllungsstrecke 9 niit dem Ort 10 verbunden, in dem sich die Fördermittel II befinden. Als Fördermittel verwendet man gewöhnliche Förderwagen. An der anderen Seite des Ortes IO ist gegenüber der Wegfüllungsstrecke 9 eine Bewetterungs- und Fahrstrecke 12 angeordnet. Per in der Zone der Abzugsöffnung befindliche Erzstrom ist in zwei Teile ^TId^M und "e" eingeteilt.

Die Zonen der Irzverdichtung in diesen Teilen sind etwas dunkler gefärbt (Fig. 4,5,6). In dem durch die Abzugsöffnung

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durchgehenden Erzström sind Lrzstücke 15 mit normalen Abmessungen und Er ζ stücke 14- mit Übergröße enthalten. Oberhalb der Fördermittel II sind ein Sieb 15 und eine schiefe •Ebene 16 angeordnet * die zum Überleiten der Erzstücke 14 mit Übergröße in die Bewetterung- und Fahrstrecken 12 dienen.

Der Abbau einer Lagerstätte wird wie folgt durchgeführt. Im Erzkörper werden verschiedene Grubenbaue, wie Förderort 10, liVegfülliingsstrecken 9 und Bewetterungs- und Fahrstrecken abgeteuft, die auf der Höhe des Förderortes 10 angeordnet sind und mit diesem an der Stelle verbunden werden, die den V; eg-füllung sst recken 9 gegenüberliegen. Das Erz wird hereingewonnen und durch "die Abzugsöffnung in die Wegfüllungsstrecke 9 abgezogen, in der eine Vorrichtung vorgesehen ist, die das Weg-füllen der hereingewonnenen Erzmasse verwirklicht. Das · Lrz fließt unter der Einwirkung der Gravitationskräfte auf die Bühne 5 der Vorrichtung aus. Mittels des geneigten Teils "b" der Bühne 5 wird im Vorderteil "e" des Erzstromes eine Erzverdichtung dadurch hergestellt, daß man der Bühne 3 mittels des Antriebes 4 eine Vorwärtsbewegung in der Richtung zum Förderort 10 mittelt. Bei der Verschiebung des geneigten Teils Vb" der Bühne 5 aus der in Fig. 4 angegebenen Stellung in die in Fig. 5 dargestellte Stellung wird der in diesem Teil "b^w befindliche Erzpfeiler auf dem Stand der Schneide (Fig. 5) abgeschnitten. Eine weitere Verschiebung des Teils "b" der Bühne 3 in der Eichtung des Förderortes 10 gewähr-

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leistet das Austragen einer Erzmenge aus dem unter der verdichteten Schicht befindlichen Bereich auf die Fördermittel II, und im hinteren Teil "d" des Erzstromes werden zu dieser Zeit eine zusätzliche Verminderung der Dichte und Senkung des Erzes auf den hinteren Teil "a" der Bühne erreicht.

Indem man die Bühne 3 mittels des Antriebes 4- in der Kückwärtsrichtung bewegt, gewährleistet-man eine Verminderung der Dichte im vorderen Teil "e" des Erzstromes durch die Vergrößerung der Dichte im hinteren Teil "d", und anschließend wird mittels des geneigten Teils "b" der Bühne die Senkung einer Erz menge in dem weniger verdichten Teil "e" des Erzstromes erreicht.

Bei"-dem Hin-: und Her-Antrieb

der Bühne 3 walzen die Stützelemente. 2 ab, indem sie mit ihren Flächen 6 mit den Führungen der Bühne 3 der Grundplatte I in Berührung kommen. Die herausragenden Spurkränze 5 der Stützelemente 2 verhindern eine seitliche Verschiebung der Buhne .3.

·"-*. Bei der Schrägstellung der Bühne 3

wechselt das Stütztelement 2 unter der Einwirkung der Erzmasse seine Stellung und gewährleistet einen ständigen Kontakt mit den Führungen der Bühne 3 (Kg· .8). Ein Durchrieseln des Feinerzes durch den Spielraum zwischen der Horisontalbühne 8 und der Platte 7 der Bühne wird dadurch verhindert, daß die Horisontalbühne 8 und die Platte 7 cLer Bühne 3 eine Einsenkung mit veränderlicher Tiefe bilden. Bei der Bewegung der Bühne 3 nach vorne

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in der Richtung zu dem Förderort 10 kann der zwischen der Horisontalbühne 8 und der Platte 7 befindliche Spielraum das zu fördernde Erz nicht erreichen. Beim Rückwärtsgang der Bühne 3 befindet sich das Erz in einem unbeweglichen Zustand, und die Bühne entgleitet dem Erz. Dabei bewegt sich mit der Bühne nur der in der Einsenkung befindliche Erzteil. In diesem Fall erreicht das Erz den Spielraum nicht, weil die Tiefe der Einsenkung mit der Geschwindigkeit zunimmt, die der Geschwindigkeit gleich ist, mit der in die Einsenkung das Erz zugeführt wird. Durch eine kontinuierliche Wiederholung der Arbeitsgänge zur Änderung der Dichte des Erzstromes in seinen Teilen "d" und "e" wird eine Aufrüttelung des Erzstromes quer zu der Bewegungsrichtung desselben gewährleistet.

Dabei werden die Erzstücke IJ mit richtigen Abmessungen auf Fördermittel II durch d as Sieb 15 verladen, dessen Maschengröße der Größe des Erzstückes mit richtigen Abmessungen entspricht . Die Erzstücke 14 mit Übergröße, die durch das Sieb 15 nicht durchgehen, rollen über die geneigte Ebene 16 in die Bewetterungs- und Fahrstrecken 12 ab. Der Prozeß der Abtrennung der Erzstücke 14 mit Übergröße von dem Erzstrom und deren Zuführung in die Bewetterungs- und Fahrstrecken 12 erfolgen ohne Stillegung des Wegfüllungsprozesses. Die Nachzerkleinerung dieser Erzstücke sowie das Wegräumen des zerkleinerten Lrzes können zu jeder beliebigen, für die Durchführung solcher Arbeiten günstigen Zeit vorgenommen werden.

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Die Ausführung der genannten Arbeitsgänge gewährleistet ein wirksames Verfahren zum Krzabziehen, das zum Unterschied von den bekannten Verfahren es gestattet, die Abmessungen des wirksamen Querschnittes der Abzugsöffnung zu vergrößern und diese mit der Stückgröße des Erzes in Übereinstimmung zu bringen, das unter Tage hereingewonnen wird. Die Durchführung dieses Verfahrens soll zweckmäßigweise mit Hilfe der vorliegenden Vorrichtung unter einer obligatorischen Linhaltung einer richtigen Kombination der geometrischen und dei kinematischen Paramejer der Vorrichtung mit den Parametern des Abzugsprozesses vorgenommen werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zumErztiefbaü, welches in dem Abteufen der Grubenbaue, einer Massenhereingewinnung und dem Abziehen und Wegfüllen des Erzes auf die Fördermittel besteht, dadurch g e k e η η ζ e lehnet , daß man beim genannten Abziehen des Erzes den Erzstrom in der Zone der Abzugsöffnung in der Senkrechte mindestens in zwei Teile ("d" und "e") einteilt und den Erzstrom quer zu der Richtung seiner Bewegung durch eine aufeinanderfolgende Änderung der Dichte des Erzes in diesen Teilen ("d" und "e") rüttelt, wobei die Erzstücke (14) mit Übergröße, die auf die Wegfüllungsstrecke (9) abgezogen wurden, über die schiefe Ebene (16) ohne Fördermittel (il) den Bewetteruhgs- und Fahrstrecken (12) zugeführt werden, die auf dem Stand der Sohle von Förderorten (10) angeordnet und mit diesen

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an den Stellen verbunden werden, die den Wegf üllungs strecken (9) gegenüberliegen.

2. Vorrichtung zur Verwirklichung des Verfahrens nach Anspruch 1, die eine Grundplatte, auf welcher mittels Stützelemente eine Aufnahmebühne für das Erz untergebracht ist, das aus der Abzugsöffnung zugeführt wird, sowie einen Antrieb, der der genannten Bühne eine hin- und hergehende Bewegung gegenüber der Grundplatte mitteilt, enthält, dadurch gekennzeichnet , daß die Arbeitsfläche der Bühne (3) aus drei starr miteinander verbundenen Teilen ("a", "b" und "c") ausgeführt ist, wobei die Endteile ("a" und "c") parallel zu der Richtung der Bewegung der Bühne (3) angeordnet sind und auf verschiedenen Höhenstufen liegen, während der Zentralteil ("b") in der Richtung der Bewegung des Erzstromes geneigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Stützelemente (2) der Bühne (3) in Form von Walzen mit zwei Spurkränzen (5) und drei Kontaktflächen (6) ausgeführt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ e lehnet, daß die freie Stirnfläche des Oberteils ("a") der Bühne (3) mit einer starr befestigten Platte (7) versehen ist, über welcher eine Horizontalbühne (S) angeordnet wird, die mit der Grundplatte (I) der Vorrichtung als ein Ganzes ausgebildet ist.

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