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Streckenausbau zum Abfangen der Hangendschichten und zum Sichern
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des Streckensaums in Abbaus trecken des untertägigen Bergbaus Die
Erfindung betrifft einen Streckenausbau zum Abfangen der Hangendschichten und Sichern
des Streckensaums in Abbaustrekken des untertägigen Bergbaus gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Die vom Streckenausbau, insbesondere dem Streckenausbau in Abbaustrecken,
aufzunehmenden Gebirgsdruckbeanspruchungen nehmen bekanntlich mit zunehmender Teufe
zu. Insbesondere im Bereich des Streb-Streckenübergangs treten daher häufig Schwierigkeiten
wegen mangelnder frühzeitiger Unterstützung auf. Dies gilt im Grundsatz auch für
den Bereich der Ortsbrust der Abbaustrecken, da der Streckenausbau in der Regel
erst dann eingebracht werden kann, wenn zuvor das Haufwerk eines Abschlags weggeladen
ist. Aus diesem Grund werden zum Beispiel über die letzten fertiggestellten Ausbaubögen
vorkragende Unterzugschienen in den noch nicht ausgebauten Bereich vorgezogen, auf
die dann die Kappen der nächsten Baue aufgelegt und mit Verzug versehen werden können.
Nachteilig ist dabei, daß ein Absetzen der Hangendschichten im Bereich der Firste
nicht verhindert werden kann. Ferner sind die mit dem Vorziehen der Vorpfändschienen
verbundenen Arbeiten schwierig und müssen mit Sorgfalt vorgenommen werden. Um ein
Abrutschen der Vorpfändschienen zu vermeiden, müssen diese im gesicherten strekkenseitigen
Bereich sorgfältig verkeilt werden.
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Insbesondere für im Flöz aufgefahrene Strecken ist ein Streckenausbau
bekannt geworden (DE-PS 20 37 172), der aus mehreren nebeneinander verlaufenden
Unterzügen gebildet ist, die jeweils über Anker an der Firste beziehungsweise am
Hangenden verspannt sind. Über besondere Vorpfändeinrichtungen werden jeweils nach
dem Abschießen die nächsten Kappen vorkragend an den bereits angeankerten Kappen
angeschlossen. Als Kappen werden übliche Doppel-T-Profile verwendet, so daß die
benötigten Vorpfändeinrichtungen entsprechend aufwendig und großvolumig ausgebildet
sein müssen. Darüber hinaus werden die bekannten vorkragenden Unterzüge im nachhinein
durch Stempel unterstützt, um die auftretenden Gebrgsdruckbeanspruchungen entsprechend
abzuleiten. Auch ist die Handhabung derartiger Doppel-T-Profile, die aufgrund der
aufzunehmenden Kräfte entsprechend schwer ausgebildet sind, schwierig und die spätere
Verbindung mit den Gebirgsankern nur dann sicher zu erreichen, wenn die Gebirgsanker
korrekt angesetzt sind.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen weitgehend
selbsttragenden, integrierten Streckenausbau zu schaffen, der den Einsatz von Vorpfändschienen
erübrigt und der leicht handhabbar ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmbe des kennzeichnenden
Teils des Anspruchs 1 gelöst.
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Ein derartiger Streckenausbau kann sich entweder nur über den Firstbereich
oder über den durch den Streckenausbau insgesamt abzustützenden Bereich erstrecken.
Da die Gitterträger in Strekkenlängsrichtung angeordnet sind, können sie nach dem
Abschießen ohne besondere Hilfsmittel bis an die Ortsbrust herangeführt und vorläufig
verspannt werden, so daß sie gleichzeitig die Funktion
der Vorpfändschienen
und des vorläufigen Ausbaus übernehmen können. Dabeiist esvorteilhaft, daß die Gitterträger
bereits aufgrund ihrer Ausbildung einen relativ großen Bereich der Firste und gegebenenfalls
auch der Streckenstöße sehr früh abstützen und auf diese Weise von vornherein ein
Aufblättern der Gebirgsschichten verhindern. Dabei kann der Abstand der in Streckenlängsrichtung
parallel zueinander angeordneten Gitterträger den jeweiligen Verhältnissen entsprechend
variiert werden, was zu einer wesentlichen Erhöhung der vor Ort tätigen Belegschaft
führt. So kann beispielsweise eine frühzeitige Sicherung des Ortsbereichs auch bei
unvorhergesehenen Störungen oder bei notwendig werdender Verstärkung des vorläufigen
Ausbaus dadurch erfolgen, daß die Gitterträger quer zur Streckenlängsrichtung geringfügig
zueinander versetzt angeordnet sind. Die Gebirgsanker werden erst im nachhinein,
das heißt nach dem Wegladen eingebracht und zum endgültigen Verspannen der Gitterträger
an das Gebirge verwendet. Über die streckenseitig an den Gitterträgern sich überlappend
befestigten Spundwandprofile kann ohne großen Aufwand eine die Gitterträger einbettende
Hinterfüllung eingebracht werden und so ein große Gebirgskräfte aufnehmender endgültiger
Ausbau geschaffen werden.
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Ein derartiger Ausbau dichtet gegenüber dem anstehenden Gebirge vollständig
ab, was insbesondere bei ausgasenden Gebirgsschichten eine Entlastung der Wetterführung
mit sich bringt.
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Die Festlegung der jeweils vorkragenden Gitterträger wird gemäß der
Erfindung dadurch erleichtert, daß die Gitterträger mindestens an einem Ende auf
den durch Ausfachungsstäben miteinander verbundenen Längsstäben des Obergurts und
des Untergurts verschieblich angeordnete Hülsen aufweisen. Die Hülsen haben ledglich
die Aufgabe, das Gewicht des vorkragenden Gittert$ters aufzunehmen, so daß dieser
möglichst dicht am Gebirge beziehungsweise
an der Firste anliegt.
Eine derart einfach zu handhabende Verbindung der Gitterträger untereinander ist
daher ausreichend.
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Sie können folglich ihre Funktion als vorläufiger Ausbau und als Vorpfändschienen
übernehmen.
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Nach dem Wegladen der Berge werden die Gitterträger verankert. Hierzu
ist vorgesehen, daß die Gebirgsanker jeweils durch beide Gurte hindunhgeführt sind.
Die Gitterträger können somit sehr wirksam mit dem Gebirge verspannt werden, da
die Vorspannkräfte des Ankers über die besondere Konstruktion des Gitterträgers
vorteilhaft ausgenutzt werden können.
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Die Anbringung der Spundwandprofile und ihre Verbindung mit den Gitterträgern
zu einem endgültigen Ausbau ist erfindungsgemäß dann besonders vorteilhaft zu erreichen,
wenn die quer zur Streckenlängsrichtung verlaufenden Spundwandprofile über die Gebirgsanker
örtlich festgelegt sind. In vorteilhafter Weise dienen somit die Gebirgsanker gleichzeitig
zum Anankern der Gitterträger und der Spundwandprofile, wodurch ein insgesamt integrierter
Ausbau erreicht wird.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Spundwandprofile
in regelmäßigen Abständen angeordnete Langlöcher aufweisen. Derartige Profile können
dabei als dem Streckenumfang angepaßte Halbschalen eingesetzt und in besonders vorteilhafter
Weise in Streckenlängsrichtung durch überlappung miteinander verbunden werden. über
die in regelmäßigen Abständen angeordneten Langlöcher können beim Einbringen der
Gebirgsanker auftretende Abweichungen aufgefangen und eine sichere Anbringung beziehungsweise
Befestigung der Profile sichergestellt werden.
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Die Einbringung der Spundwandprofile wird erfindungsgemäß dadurch
vereinfacht, daß die unteren Enden der Spundwandprofile sich auf aus dem Streckenstoß
vorkragenden Widerlagern abstützen.
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Dabei wirkt dieses Widerlager gleichzeitig als zusätzliche Absicherung
des Streb-Streckenübergangs, weil es den Hangendbereich des Strebmundlochs in Streckenlängsrichtung
zusätzlich absichert.
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Die Wider lager können nach der Erfindung duch annähernd horizontal
in die Streckenstöße eingetriebene Spundwandprofile gebildet sein. Denkbar ist aber
auch eine Ausführungsform, wonach die Widerlager von in die Streckenstöße eingelassene,
in Streckenlängsrichtung durchgehend ausgebildete Betonbänder gebildet sind. Bei
gebrächem Hangenden ist es zum Beispiel zweckmäßig, als Widerlager ein in den Streckenstoß
eingelassenes, in Streckenlängsrichtung durchgehend ausgebildetes Betonband einzusetzen.
Auch hierbei kann eine Verbindung zwischen Betonband und Streckenausbau hergestellt
werden, da das Betonband sich mit dem Hinterfüllbeton ohne Schwierigkeiten verbindenläßt,
insbesondere wenn die Armierung des Betonbands mit zur Armierung des Fußes des Hinterfüllbetons
Verwendung findet.
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Die Wirkung der zusätzlichen Sicherung des Streb-Strecken-Übergangsbereichs
und eine Verstärkung des Streckenausbaus wird dadurch erhöht, daß die vorkragenden
Enden der Widerlager von Hydraulikstempeln unterfangen sind. Die Hydraulikstempel
können bei Durchgang des Strebs den Anforderungen entsprechend jeweils entfernt
und später wieder neu gesetzt werden oder durch Bergekästen oder ähnlich bleibende
Unterstützungselemente ersetzt werden.
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Die Integrbrung zwischen der Streb-Streckenübergangssicherung und
dem Streckenausbau wird dadurch weiter verbessert, daß
an die freien
Enden der vorkragenden Widerlager geneigt angeordnete Stützbleche befestigt sind.
Um eine formschlüssige Verbindung zwischen den Widerlagern und dem Streckenausbau
zu erreichen, ist zum Beispiel vorgesehen, daß das Stützblech mit an den unteren
Enden der Spundwandprofile angeordneten Bohrungen korrespondierende Bohrungen aufweist.
Bei der Montage des Streckenausbaus können somit die Widerlager, die vorab in in
die Streckenstöße eingebrachte Schlitze arretiert sind, über Schrauben oder ähnliche
Mittel wirksam mit dem Streckenausbau verbunden werden.
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Ein derartiger Streckenausbau ist insbesondere deshalb vorteilhaft,
weil mit einen verhältnismäßig geringen Arbeitsaufwand erfordernden Mitteln ein
Verbundausbau geschaffen wird, der insbesondere ür die in gröZerenLTeufen-:auftretenden
Gebirgsdruckbeanspruchungen hervorragend geeignet ist. Die in Strekkenlängsrichtung
angeordneten Gitterträger sind wegen der großen Stützflächen und der guten Verbindungsmöglichkeiten
mit den Gebirgsankern besonders gut für die Vorpfändung und damit die Sicherung
des noch nicht vollständig ausgebauten Streckenbereichs geeignet.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch eine ausgebaute Abbaustrecke;
Fig. 2 einen Längsschnitt im Bereich eines Streckenstoßes gemäß der Linie II-II
der Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie III-III der Fig. 2.
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In Fig. 1 sind mit 1 eine Abbaustrecke, mit 2 das Gebirge, mit 3
die Streckenfirste, mit 4 ein Flöz, mit 5 der Streckensaum, mit 6 die Streckensohle
und mit 7 ein Streckenstoß mit der zum Beispiel noch anstehenden Kohle bezeichnet.
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Bei der gezeigten Ausführungsform eines Streckenausbaus sind parallel
zur Streckenlängsrichtung zwei nur schematisch dargestellte Unterzüge 8, 9 im Bereich
der Streckenfirste 3 angeordnet. Die Unterzüge 8, 9 sind über Gebirgsanker 10 an
das Gebirge 2 genagelt und von einem Betonmantel 11 umgeben. Der Betonmantel 11
ist zwischen dem Gebilde 2 und ebenfalls über die Anker 10 arretierten Spundwandprolilen
12, 13 eingbracht und umschließt neben den Unterzügen 8, 9 auch zwischengeschaltete
Verzugmatten 14, die dann als Armierung dienen.
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Die im Querschnitt etwa S- oder W-förmig gestalteten Spundwandprofile
12, 13 stützen sich mit ihren unteren Enden 15 auf in das Gebirge 2 eingebrachte
Widerlager 16 ab. Hierzu sind vorab in das Gebirge 2 Schlitze eingebracht worden,
in die dann die zum Beispiel aus Spuncwandprofilen bestehenden Widerlager 16 eingeschoben
und durch geeignete Mittel arretiert sind.
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An die freien Enden 17 der Widerlager 16 sind Stützbleche 18 schräg
angesetzt. Die Neigung der Stützbleche 18 entspricht in etwa der Neigung der unteren
Enden 15 der Spundwandprofile 12, 13. Die Stützbleche 18 sind beispielsweise durch
Schrauben 19 mit den unteren Enden 15 der Spundwandprofile 12, 13 verbunden.
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Dietängsgerichteten Widerlager 16 sind in regelmäßigen Abständen
durch Hydraulikstempel 20 unterstützt. Die Hydraulikstempel 20 werden, wie in Fig.
1 angedeutet, im Bereich des Streb-Streckenübergangs entfernt, so daß dieser Bereich
ohne Schwierigkeiten zu befahren und mit Material zu versorgen ist. Sie werden
im
Strebnachbereich entweder erneut gesetzt oder aber durch andere Unterstützungselemente,
wie beispielsweise Bergekästen, ersetzt. Durch die Anordnung der Hydraulikstempel
20 wird der Hangendbereich über dem Flöz 4 stabilisiert, so daß beim Durchgang des
Strebs dieser als Streb-Streckenübergang bezeichnete Bereich besonders gut beherrscht
werden kann.
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Die Fig. 2 und 3 zeigen nun nähere Einzelheiten eines integrierten
Verbundausbaus. Dieser setzt sich aus den Unterzügen 8, 9, den Gebirgsankern 10
und den Spundwandprofilen 12, 13 zusammen. Die Unterzüge 8, 9 sind als Gitterträger
ausgebildet, welche jeweils aus einem Obergurt 21, einem Untergurt 22 und aus die
Gurte 21, 22 untereinander verbindenden Ausfachungsstäben 23 bestehen. Die Gurte
21, 22 weisen Längsstäbe 24, 25 auf, welche mindestens im Bereich der Gebirgsanker
10 durch Aussteifungsbleche 26, 27 verbunden sind. Die Aussteifungsbleche 26, 27
besitzen Bohrungen 28, 29 zum Durchtritt der Gebirgsanker 10.
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Die Verbundwirkung wird einmal durch die gemeinsame Arretierung der
als Spreiz- oder Klebanker ausgebildeten Gebirgsanker 10 und gleichzeitig durch
die Betonhinterfüllung 11 erreicht.
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Die Betonhinterfüllung 11 umschließt die Gitterträger 8, 9, die, wie
in Fig. 2 gezeigt, über an den Enden 30 der Längsstäbe 24, 25 der Obergurte 21 beziehungsweise
der Untergurte 22 angeordnete Hülsen 31 miteinander verbunden sind.
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Die im Gebirge 2 arretierten Gebirgsanker 10 weisen in ihren Endbereichen
Gewindeabschnitte 32 auf, so daß Laschen 33 über Befestigungsmuttern 34,den den
Obergurt 21 umfassend, angezogen werden können. Dadurch werden die Gitterträger
8, 9 gegen das Gebirge 2 beziehungsweise gegen die Streckenfirste 3 gepreßt,
wobei
die besondere Ausbildung der Gitterträger 8, 9 die Verspannungswirkung noch erhöht.
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Auf das freie Ende der Gebirgsanker 10 weMen die Spundwandprofile
12, 13 im Bereich von im regelmäßigen Abstand angeordneten Langlöchern 35 aufgeschoben
und dann über Unterlegbleche 36 und die Spannmuttern 34 ebenfalls verspannt. Die
Gebirgsanker 10 haben somit eine Mehrfachfunktion und erhöhen die Verbundwirkung
des Streckenausbaus.
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Bei besonders druckhaftem Gebirge 2 können zusätzlich zu dem beschriebenen
Streckenausbau in großem Bauabstand bekannte Stahlbögen aus Rinnenprofilen gesetzt
und durch Bolzen miteinander oder mit den Spundwandprofilen 12, 13 verbunden werden.
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Eine Verstärkung der Verbundwirkung kann, wie in Fig. 1 gezeigt, durch
die zusätzliche Anordnung von Bewehrungsmatten 14 erreicht werden, ohne daß der
Aufbau des integrierten Verbundausbaus ansonsten geändert werden muß. Eine Stabilisierung
von außen her und eine zusätzliche Stützwirkung kann neben den bekannten Rinnenprfilbögen
auch dadurch erreicht werden, daß W-Profilbögen mit einem speziellen Profil eingesetzt
werden. Hierdurch wird zusätzlich eine Kombinationswirkung zwischen den Spundwandprofilen
und dem zusätzlichen Ausbaubogen aus W-Profilen erreicht.
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Insbesondere ist es dabei nicht mehr notwendig, die zusätzlichen Profilbögen
gegeneinander zu verbolzen, da sie in den eigentlichen integrierten Verbundausbau
eingeschlosirn sind.
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