DE3019889A1 - Verfahren zur stabilisierung der strecken und strebe in kohlengruben sowie nichtentflammbares harz zur anwendung bei dem verfahren - Google Patents
Verfahren zur stabilisierung der strecken und strebe in kohlengruben sowie nichtentflammbares harz zur anwendung bei dem verfahrenInfo
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Description
Weber Marie-Laure NU 8
F-Rouhling/Moselle 22. Mai 1980
Verfahren zur Stabilisierung der Strecken und Strebe in Kohlengruben
sowie nichtentflämmbares Harz zur Anwendung bei dem Verfahren
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Grubenbaus und beschäftigt sich insbesondere mit der Verfestigung
der Grubenwände. Ziel vorliegender Erfindung ist die Stabilisierung der Strecken und Strebe (voies et tallies)
in Kohlengruben durch Injektion eines nichtentflammbaren Harzes starker Ausdehnung und mit rascher Abbindung.
Die Erfindung betrifft auch ein Harz zur Anwendung für ein solches Verfahren.
Im Grubenbau kommt es aufgrund des Abbaus der Kohle im Streb zu sehr starker Druckbeanspruchung des Erdreichs,
was zur Rißbildung oder zur Verwerfung der Grubenwände sowie zu Einstürzen der Kohle führen kann, wodurch der
mechanische Abbau der Lagerstätte behindert ist. Ein mech..Abbau
erfordert eine stabile Strebfront in den horizontalen Schichten und eine nicht rissige Decke in den vertikalen
Flözen.
Das Halten der Kohle wird im wesentlichen durch Broschier- oder Injizierverfahren bewerkstelligt.
Das Broschieren besteht entweder in einem Bohren von Löchern in die Kohlenschicht und dem nachfolgenden
Einführen von Holzstäben oder Pfriemen, oder in einem
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Bohren und dem nachfolgenden Einführen von Kartuschen
oder "Packungsstoff aus einem Zweikomponentenharz, insbesondere auf der Basis von Urethan.
Die Holzpfrieme befestigen die verschiedenen Schichten nach Art von Stöpseln. Die Haftung Holz-Erdreich
ist jedoch häufig mangelhaft und die erhaltenen Ergebnisse sind ungewiss.
Im Falle des Einbrin-gens von Harzkartuschen wird
ein Pfriem rechteckigen Querschnitts drehend in das Loch eingetrieben, wo er die Umhüllungen der Komponenten aufbricht
und durch chemische Reaktion eine feste ausgedehnte Masse entstehen läßt, die den Raum zwischen dem Pfriem
und dem Massiv ausfüllt. Trotz der mit dieser Methode erhaltenen gute Resultate sind aber spezielle Vorkehrungen
im Bereich des Einschusses erforderlich, da die erhaltene
",V. Masse entzündbar ist.
-Die Stabilisierverfahren durch Injektion bestehen darin, in die Risse einfachen oder dotierten Bentonit,
Zement, Silikate oder Harze auf der Basis von Harnstoffformol,
Aminoplasten,.magnesiumhaltiger Bindemittel,
Epoxyharze und Polyurethanharze zu injizieren.
Diese injizierten Stoffe haben aber häufig eine zu langsame Abbindung oder eine zu schwache oder gar keine
Quellung,: so daß sie nicht in Bereichen großer Risse einge-25setzt
werden können, wo sie vor dem Abbinden herauslaufen könnten. Diese Stoffe können außerdem schädliche Dämpfe
entwickeln, eine schlechte Haftung zu-m Erdreich besitzen oder ein zu starkes Schwindmaß aufweisen, oder aber entzündbar
sein, so daß sie nicht in einer Einschuß- oder Sprengzone eingesetzt werden können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter
Vermeidung der geschilderten Nachteile ein vorteilhaftes
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Verfahren zur Stabilisierung der Wände von Kohlengruben
zu schaffen. Mit der Erfindung soll auch ein geeignetes
nicht-entflammbares Harz zur Anwendung bei einem solchen
Verfahren geschaffen werden·
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit
einem Verfahren gelöst, wie es durch den Anspruch 1 gekennzeichnet
ist. Ein geeignetes Harz ist im Anspruch 2 sowie in dessen Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Stabilisierung
der Strecken und Strebe in Kohlengruben ist dadurch gekennzeichnet, daß in die Strecken bzw. Strebe ein nichtentflammbarer
Zweikomponentenharz injiziert wird, dessen eine Komponente auf einem Resorcinvorpolymer und dessen
andere Komponente auf Furfurol aufbaut. Das Injizieren erfolgt mittels einer Luftpumpe mit zwei mit einer Mischkammer
und einem Injektionsrohr versehenen Körpern bei einem Druck zwischen 50 und 110 bar, wobei das Abbinden in einem
Zeitraum zwischen 2 und 20 Minuten erfolgt.
Das erfindungsgemäße, nicht-entflammbare Harz zur
Anwendung bei dem beschriebenen Verfahren besteht aus zwei
Komponenten, nämlich aus einer Komponente Ä, gebildet aus einer Mischung von einem Resorcinvorpolymer, von Furfurol,
Wasser, Soda und einem Verdickungsmittel wie Holzmehl, Kieselgur oder Blähmitteln, und aus einer Komponente B,
gebildet aus einer Katalysatormischung von Furfurol, einer nichtentflammbaren Flüssigkeit mit niedriger Siedetemperatur,
d.h. zwischen 45 und 500C wie von Trichlortrifluoräthan,
und von einem Verdickungsmittel wie Holzmehl.
Die zwei Komponenten werden in der Kammer am Eintritt des Rohres gemischt, wonach sie in das Massiv hineingedrückt werden. "
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Es ist auch möglich, dem Harz z.B. Glasfasern zuzugeben, um rasch durch Projektion sehr feste und luftdichte
Scheidewände zu verwirklichen, wie Lüftungstüren, Schleusentüren usw. Die Menge der zugefügten Glasfasern
hängt von der angestrebten Festigkeit ab.
Beispielsweise für eine Ausdehnung von 50 %, eine Abbindezeit von 2 Minuten und für eine Endfestigkeit gegen
einen Druck von 100 bar besitzt das Harz vorteilhaft die folgende Zusammensetzung:
10
10
| - Komponente A | 44 % |
| Resorcinvorpoiymer | 18 % |
| Wasser | 19,7 % |
| Soda 30° Be | 13 % |
| Furfurol | 5,3 % |
| Holzmehl | |
| — Komponente B | 88, 7 % |
| Furfurol | 1,3 % |
| Trichlortrifluorathan | 10 % |
| Holzmehl | |
Für eine Ausdehung v-on 600 %, eine Abbindezeit
von 8 bis 10 Minuten und eine Endfestigkeit für einen Druck von 50 bar besitzt das Harz vorteilhaft die folgende
Zusammensetzung:
- Komponente A
Resorcinvorpolymer- 44 %
- Komponente A
Resorcinvorpolymer- 44 %
Wasser 20,7 %
Soda 30° Be 15 %
Furfurol 15 %
Holzmehl 5,3 %
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- Komponente B
Furfurol 86 %
Trichlortrifluoräthan 4 % Holzmehl 10 %
Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Streb für die Behandlung von Rißbereichen angewandt werden, um die
brüchige oder rissige Decke zu halten und um Einstürze zu vermeiden. In den Strecken dient das erfindungsgemäße
Verfahren insbesondere zur Befestigung der Decke. Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch besonders
für den Fall eines Brandes interessant, um eine rasche Abdichtung von Rohrleitungen oder Absperrungen zu bewerkstelligen.
Die Aufbaustoffe des Harzes können wasserlöslich sein, so daß das Reinigen des verwendeten Materials für
das Durchführen des Verfahrens durch einfaches Spülen mit Wasser bewerkstelligt werden kann. Ebenso können evtl.
Spritzer mit Wasser beseitigt werden.
Aufgrund der Nichtentflammbarkeit des Harzes kann
dieses in allen Umständen angewendet werden, selbst in Einschuß- oder Sprengbereichen und bei der Projektion auf
die Wandungen.
Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann das verwendete, nicht-entflammbare Harz auch aus zwei anderen
Komponenten bestehen, nämlich einerseits aus einer Komponente A1, gebildet von einer Mischung aus Resol wie
Phenol-Formaldehydharz, Wasser und Trichlortrifluoräthan,
und andererseits aus einer Komponente B', gebildet von einer nichtentflammbaren Katalysatormischung aus Sulfonsäure
und aus Wasser.
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Beispielsweise zum Erhalt eines Harzes mit einem Ausdehnungsgrad von 500 bis 600 % und;einer Abbindezeit
von 5 Minuten können die Bestandteile der Komponenten vorteilhaft wie folgt sein: ül;'l:.::^"'
- Komponente A*
Resol wie Phenol—Formaldehydharz
(formo-phenolique) 78 % Wasser 14 %
Trichlortrifluoräthan 8 %
- Komponente B1
SuIfönsäure 30 %
Wasser 70 %
mit einem Mischungsverhältnis von 4 Teilen Komponente A· auf ein Teil Komponente B'.
Das beschriebene Harz ist für alle in Gruben vorkommende Fälle anwendbar, in-dem einfach der Prozentsatz
des Wassers in dem Gemisch angepaßt wird. Die Vergrößerung dieses Prozentsatzes hat eine längere Abbindezeit zur
Folge, während seine Verminderung z-u einer verkürzten Abbindezeit führt. Die Vergrößerung des Prozentsatzes
des Trichlortrifluoräthans bewirkt einen stärkeren Ausdehnungsgrad,
während eine Verminderung dieses Prozentsatzes einen umgekehrten Effekt zur Folge hat. Da schließlich
der saure Katalysator nichtentflammbar ist, ist das so aufgebaute Harz insbesondere in Kohlengruben verwendbar.
Die Erfindung findet auch Anwendung in Eisenerzgruben oder anderen Gruben zum Zusetzen von Rissen und zum
Verkleben von Blöcken. Die Harzinjektion ermöglicht, Luftverluste und die Zirkulation von schädlichen Gasen wie von
Radon zu vermeiden. .
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungen
begrenzt. Abwandlungen insbesondere bezüglich Zusammensetzung des Harzes sind im Rahmen der Ansprüche
möglich.
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Claims (7)
1. Verfahren zur Stabilisierung der Strecken und Strebe in Kohlengruben, dadurch g e k e η η ζ
e i c h net, daß in die Strecken bzw. Strebe ein nichtentflammbarer Zweikomponentenharz mittels einer
Lüftpumpe mit zwei mit einer Mischkammer und einem Injektionsrohr versehenen Körpern und mit einem Druck zwischen
50 und 110 bar injiziert wird, wobei das Abbinden in einem Zeitraum zwischen 2 und 20 Minuten erfolgt.
2. Nichtentflammbares Harz zur Anwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ze
i c h η e t, daß es aus zwei Komponenten besteht, nämlich aus einer Komponente A, gebildet aus einer Mischung
von einem Resorcinvorpolymer, Furfurol, Wasser, Soda und einem Verdichtungsmittel wie Holzmehl, Kieselgur
oder Blähmitteln, und aus einer Komponente B, gebildet aus einer Katalysatormischung von Furfurol, einer nlcht-
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entflammbaren Flüssigkeit mit niedriger Siedetemerpatur
wie Trichlortrifluorathan und einem Verdickungsmittel wie Holzmehl. ·
3. Harz nach Anspruch 2, gekennzeichnet
durch einen Zusatz von Glasfasern, dessen Menge von der angestrebten Festigkeit abhängt.
4. Harz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, ä>aß für eine Ausdehnung von 50 %,
eine Abbindezeit von 2 Minuten und eine Endfestigkeit für einen Druck von 100 bar das Harz die folgende Zusammensetzung besitzt:
- Komponente A
Resorcinvorpolymer 44 % Wasser 18 %
Soda 30° Be 19,7 %
Furfurol 13 %
Holzmehl 5,3 %
- Komponente B
Furfurol 88,7 %
Trichlortrifluorathan I,3 %
Holzmehl 10 %
5. Harz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Ausdehnung von 600 %
und eine Abbindezeit von 8 bis 10 Minuten das Harz die folgende Zusammensetzung besitzt:
- Komponente A
Resorcinvorpolymer 44 % Wasser 20,7 %
Soda 30° Be 15 %
Furfurol 15 %
Holzmehl 5,3 %
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- Komponente B
'--- Furfurol; ' : " 86 %
-y:.:\- Trichlortrifluoräthan 4 %
: - C Holzmehl '-:'- \ 10 %
6. Nichtentflammbares Harz zur Anwendung bei dem Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei c h η
et, daß es. aus zwei Komponenten besteht, nämlich aus
einer Komponente A, gebildet aus einer Mischung von Resol wie Pheriöl*-Formaldehydharz, Wasser und TrichlörtrifluorlÖ
ätharij und aus einer Komponente B, gebildet von einer
nichtentflammbaren Katalysatormischung aus SuIfonsäure
und aus Wasser.
7." Harz nach Anspruch 6, dadurch g e k e η η ze
ic h η e t, daß für eine Ausdehnung in der Größenordnung
von 500 bis 600 % und eine Abbindezeit von 5 Minuten
das Harz die folgende Zusammensetzung besitzt.:
- Komponente A1
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Applications Claiming Priority (1)
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| DE3019889C2 DE3019889C2 (de) | 1984-04-05 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2457964B1 (de) | 1984-10-19 |
| DE3019889C2 (de) | 1984-04-05 |
| FR2457964A1 (fr) | 1980-12-26 |
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