DE3129090A1 - Method for the hydromechanical conveying of filling materials for filling mining cavities and apparatus for carrying out the method - Google Patents
Method for the hydromechanical conveying of filling materials for filling mining cavities and apparatus for carrying out the methodInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur hydromechanischen Förderung von Process for the hydromechanical conveyance of
Füllstoffen zum Verfüllten von bergmännischen Hohlräumen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vertikalen und horizontagen Förderung von Füllstoffen unter Verwendung von Flüssigkeiten, insbesondere zum Verfüllen von bergmännischen Hohlräumen mit Versatz, beispielsweise mit Bergen und/oder Industrieabfällen und umweltbelastenden Stoffen. Fillers for backfilling mining cavities and devices for carrying out the method The invention relates to a method for vertical and horizontal conveying of fillers using liquids, in particular for backfilling mining cavities with offset, for example with mountains and / or industrial waste and pollutants.
Große Schwierigkeiten bereiten die Untertage im Streckenauffahren anfallenden Berge den Bergwerksunternehmen hinsichtlich des Verbleibens. Es widerspricht heute dem Bewußtsein der Umweitschützer Bergehalden in der Landschaft aufzuhalten. Da ein wesentlicher Teil der nach Übertage geförderten Berge auch aus den Wäschereibetrieben in zunehmendem Maße für den untertägigen Versatz aufbereitet werden müssen, bereitet die Rückförderung in das Grubengebäude in vertikaler und horizontaler Ausdehnung ein großes zeitliches und kostenbedingtes Problem. Da jedoch andererseits die für Bergschäden erforderlichen Kosten pro Tonne heute bereits einen Betrag von DM 8,00 überschreiten, erscheint es kostengünstiger durch Einbringen von Versatz diese Kosten erheblich zu senken.The underground cause great difficulties in driving up the road Accruing mountains to the mining company with regard to their whereabouts. It contradicts today the awareness of the environmental protectionists to hold up mountain heaps in the landscape. Since a significant part of the mountains lifted above ground also comes from the laundry operations increasingly must be prepared for underground backfilling the return to the mine building in vertical and horizontal Expansion is a major problem in terms of time and costs. But there on the other hand the costs per ton required for mining damage already amount to If you exceed DM 8.00, it appears more cost-effective by introducing an offset to reduce these costs significantly.
Ausgehend von den Überlegungen, die bereits bekannte hydromechanische Förderung nicht nur zum Transport von Kohletrübe nach über tage und Saltwassertransport nach Untertage auszunutzen hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt ein Verfahren zu schaffen, welches nach Art des Spülversatzes Füllstoffe, die sich zum Versetzen eignen oder Füllstoffe die zum Schutze der Umwelt in Hohlräume eingebracht werden müssen, in kostengünstiger Weise zu transportieren und gleichzeitig in energiesparender Weise einen Wärmeaustausch vorzunehmen.Based on the considerations already known hydromechanical Promotion not only for the transport of coal pulp above ground and salt water transport The invention has set itself the task of a method of exploiting downhole to create which type of flushing displacement fillers that are capable of displacement suitable or fillers that are introduced into cavities to protect the environment need to transport in a cost-effective manner and at the same time in an energy-saving manner Way to make a heat exchange.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die über tage einer Schachtförderleitung unter Zugabe von kaltem Wasser aufgegebenen Füllstoffe mittels eines unter Tage angeordneten Mehrkammerrohraufgebers unter Nutzung des Druckgefälles kontinuierlich über eine Förderleitung dem bergmännischen Hohlraum zugeführt und das im Hohlraum aufgefangene Wasser unter Zugabe von Grubenwasser im Austausch über den Mehrkammerrohraufgeber nach Übertage gefördert wird.This object is achieved in that the over days a manhole conveyor line with the addition of cold water filled fillers by means of a multi-chamber tube feeder arranged underground using the Pressure gradient continuously over a conveying line to the mining cavity and the water collected in the cavity with the addition of pit water is conveyed to the surface in exchange via the multi-chamber tube feeder.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß das die Füllstoffe im Hochdruckbereich transportierende, gekühlte Wasser die Förderung des erwärmten Wassers mittels des Mehrkammer-Rohraufgebers nach übertage und das unter Tage erwärmte Wasser die Förderung der in den Kammern des Rohraufgebers mittels Sperrorganen drucklos gemachte Wasser-Füllstoff-Gemisch im Niederdruckbereich in den Hohlraum übernimmt.A particular advantage of the method according to the invention is therein to see that the transporting the fillers in the high pressure range, chilled Water the conveyance of the heated water by means of the multi-chamber pipe feeder After the surface and the warmed water underground the promotion of the in the chambers of the pipe feeder, the water-filler mixture depressurized by means of locking devices takes over in the low pressure range in the cavity.
Weiterhin erweist es sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft, daß die über Tage einer Schachtförderleitung unter Zugabe von kaltem Wasser aufgegebenen Füllstoffe mittels eines unter Tage angeordneten Mehrkammer-Rohraufgebers unter Nutzung des Druckgefälles kontinuierlich über eine Förderleitung dem bergmännischen Hohlraum zugeführt und im Austausch über den Mehrkammer-Rohraufgeber Kohletrübe nach übertage gefördert wird.Furthermore, according to the method according to the invention, it proves to be advantageous that the abandoned over days of a shaft delivery line with the addition of cold water Fillers by means of a multi-chamber pipe feeder arranged underground Use of the pressure gradient continuously via a conveying line for mining Cavity fed and coal pulp in exchange via the multi-chamber tube feeder is promoted after the surface.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß als verbindendes und den Austausch regelndes Element zwischen dem Hochdruck- und dem Niederdruck-Kreislauf mindestens ein Dreikammer-Rohraufgeber vorgesehen ist, wobei die Kammern den Hochdruckkreislauf bildend mit einer von übertage kommenden Schachtförderleitung und einer nach übertage führenden Förderleitung sowie den Niederdruck-Kreislauf bildend mit einer in den Hohlraum führenden Förderleitung und einer von der dem Hohlraum nachgeschalteten Sammelstelle kommenden Förderleitung verbunden ist, wobei an den Kammern Sperrorgane und zum Druckauf- und -abbau Druckausgleichsorgane angeordnet sind.It turns out to be able to carry out the method according to the invention as particularly advantageous that as a connecting element and regulating the exchange at least one three-chamber tube feeder between the high-pressure and the low-pressure circuit is provided, the chambers forming the high pressure circuit with one of the surface coming shaft delivery line and a delivery line leading to the surface as well forming the low-pressure circuit with a delivery line leading into the cavity and a delivery line coming from the collection point downstream of the cavity is connected, with locking elements on the chambers and pressure compensation elements for building up and reducing pressure are arranged.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich nicht nur auf den Transport von Versatz in untertägige Hohlräume zum Abstützen der Hohlraume verwenden, sondern ebenso gut zum Einbringen von Industrieabfällen bzw. umweltbelastenden Stoffen in bergmännische Hohlräume Gleichzeitig jedoch ist das Verfahren geeignet einen Austausch von kaltem und warmem Wasser vorzunehmen, d. h. im Abbau direkt eine Kühlung 2U gewährSelsten um gleichzeitig in der letzten Konsequenz in der ursprünglichen Bedeutung zum Transport von Kohletrübe insbesondere in vertikaler Richtung verwendet zu werden.The method according to the invention can not only be applied to transport from Use offset in underground cavities to support the cavities, but just as good for bringing industrial waste or environmentally harmful substances into Mining cavities At the same time, however, the method is suitable for an exchange to make of cold and warm water, d. H. cooling 2U directly during dismantling We guarantee at the same time in the ultimate consequence in the original meaning to be used for the transport of coal pulp in particular in the vertical direction.
Mehrere Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sind anhand schematisierter Darstellungen der Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematisierte Darstellung des Verfahrens zum Fördern von Versatz in einen Abbaubetrieb, Fig. 2 ein ebenfalls in schematisierter Form dargestelltes Verfahren in abgeänderter Form unter Verwendung eines zweiten übertage angeordneten Rohrkammeraufgebers und Fig. 3 eine schematisierte Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fördern von Versatz und/oder anderen Füllstoffen unter gleichzeitiger Förderung von Kohletrübe von Untertage nach übertage.Several embodiments of the inventive method are based on schematic representations of the devices for performing the method shown in the drawings and will be explained in more detail below. Show it: 1 shows a schematic representation of the method for conveying offset in a mining operation, FIG. 2 a method also shown in schematic form in a modified form using a second tube chamber feeder arranged above ground and FIG. 3 shows a schematic representation of the method according to the invention for Conveyance of offset and / or other fillers with simultaneous conveyance of coal pulp from underground to surface.
Die in Fig. 1 in schematisierter Form dargestellte Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zeigt einen Dreikammer-Rohraufgeber 10 mit den Kammern A, B und C, der einen Hochdruckkreislauf in direktem und kontinuierlichem Austausch mit einem Niederdruckkreislauf verbindet Von Übertage wird über eine Kühleinrichtung, beispielsweise ein Kühlturm 24, vorgekühltes Wasser sowie Füllstoffe 1 in Form von Versatz, Industrieabfällen, Bergehaldenmaterial oder umweltbelastenden Stoffen über eine Voxabsiebung 2, einem Brecher 3 und eine über eine Geschwindigkeitsregeleinrichtung 5 einstellbare Fördereinrichtung 4 einem trichterförmig ausgebildeten Behälter 6 zugeführt.The arrangement shown in Fig. 1 in schematic form for implementation of the process shows a three-chamber tube feeder 10 with chambers A, B and C, the one high pressure circuit in direct and continuous Exchange connects with a low-pressure circuit for example a cooling tower 24, pre-cooled water and fillers 1 in the form of Backfill, industrial waste, tailings material or environmentally harmful substances a vox sieve 2, a crusher 3 and a speed control device 5 adjustable conveying device 4 a funnel-shaped container 6 fed.
über den Behälter 6 wird das mit dem Füllstoff 1 gemischte, gekühlte Wasser in die Schachtförderleitung 8 eingespeist und den Kammern A, B, C des in diesem Fall als Dreikammer-Rohraufgeber ausgebildetn Rohraufgebers 10 zugeführt Der Druckaufbau in den Kammern Ag B und C bzw der Druckabbau wird durch Sperrorgange; die nicht dargestellt sind, in Verbindung mit Kontaktmanometern vorgenommen.The mixed with the filler 1 is cooled via the container 6 Water fed into the shaft conveyor line 8 and the chambers A, B, C of the in In this case, the tube feeder 10 designed as a three-chamber tube feeder is supplied The pressure build-up in the chambers Ag B and C or the pressure reduction is controlled by locking organs; which are not shown, made in connection with contact manometers.
Das von einem Sammelbecken 17 kommende und durch die in großen Teufen herrschende Temperatur erwärmte Wasser wird unter Zugabe von Grubenwaser 18 über die Leitung 20 mittels einer Pumpe 19 und einen Regelschieber 21 im Gegenstromverfahren den Kammern A, B und C zugeführt Da bei der Einschleusung aus dem Rohraufgeber 10 über die Förderleitung 11 in den Abbau 12 Wasser im Abbaubereich versickert, muß zum Ausgleich des Volumenverlustes Grubenwasser 18 zugeführt werden. In dem in Fig 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Versatz über die Förderleitung 11 in den zwischen den Abbaustrecken 14 und 15 befindlichen Abbau eingebracht Die Abbaurichtung ist durch den im Kohlepfeiler 13 dargestellten Pfeil vorgegeben Mit dem Versatz bzw dem Hohlraum mitwandernd ist eine das erwärmte Wasser auEnehmende Leitung 16 erforderlich, die das Restwasser dem Sammelbecken 17 zuführt. Zur Überwindung der im Hochdruckkreislauf anfallenden Reibungsverluste kann zusätzlich in die Schachtförderleitung 8 eine Feststoffpumpe oder alternativ in die Schachtleitung 22 eine Wasserpumpe 9 eingebaut werden.That coming from a collecting basin 17 and by the in great depths The prevailing temperature heated water is with the addition of mine water 18 over the line 20 by means of a pump 19 and a control slide valve 21 in a countercurrent process The chambers A, B and C are fed Via the delivery line 11 in the breakdown 12 water in the breakdown area seeps away, must Mine water 18 can be supplied to compensate for the loss in volume. In the one shown in Fig 1, the offset via the delivery line 11 in the mining located between the mining stretches 14 and 15 brought in. The mining direction is given by the arrow shown in the carbon pillar 13 With the offset or moving along with the cavity is a conduit 16 that absorbs the heated water required that Remaining water supplies the collecting basin 17. To the Overcoming the friction losses occurring in the high pressure circuit can also a solids pump into the shaft delivery line 8 or, alternatively, into the shaft line 22 a water pump 9 can be installed.
Nach dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird das erwärmte Wasser über die Leitung 22 der Kühleinrichtung bzw. dem Kühlturm 24 zugeführt, wobei die Geschwindigkeitsregelung im Hochdruckkreislauf über den Regelschieber 23 erfolgt. Das im Kühlturm 24 gekühlte Wasser wird über die Kaltwasserleitung 7 wieder dem Behälter 6 zugeführt.According to the embodiment shown in Fig. 1, the heated Water is supplied to the cooling device or the cooling tower 24 via the line 22, wherein the speed control in the high pressure circuit takes place via the control slide 23. The water cooled in the cooling tower 24 is via the cold water line 7 again Container 6 supplied.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der unter Tage angeordnete Rohraufgeber 10 nur in Form eines Symboles dargestellt. Zur Aufgabe des Füllstoffs 1 bzw. des Füllstoff-Wasser-Gemisches in die Schachtförderleitung ist unter Einsparung einer Pumpe zur überwindung der Reibungsverluste im Hochdruckkreislauf ein Rohrkammeraufgeber dargestellt, der aus dem Behälter 6 mittels der Pumpe 9 mit Füllstoff-Wasser-Gemisch und aus dem Behälter 27 über die Pumpe 25 mit Wasser gespeist wird. Bei den in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen braucht es sich nicht um das Einbringen von Versatz zu handeln, wie dies insbesondere aus dem Steinkohlenbergbau bekannt ist, sondern das Förderverfahren kann zum Transport von bereits erwähnten Industrieabfällen oder entsprechend aufbereiteten umweltbelastenden Stoffen vorgesehen sein, die spülversatzartig in untertägige Hohlräume eingebracht werden.In the embodiment shown in Fig. 2 is below Days arranged pipe feeder 10 shown only in the form of a symbol. To the task of the filler 1 or the filler-water mixture into the shaft delivery line is saving a pump to overcome the friction losses in the high pressure circuit a tubular chamber feeder is shown, which from the container 6 by means of the pump 9 with Filler-water mixture and fed from the container 27 via the pump 25 with water will. In the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, it is necessary does not involve the introduction of misalignment, as is the case in particular from the Hard coal mining is known, but the mining method can be used to transport already mentioned industrial waste or appropriately processed environmentally harmful Substances can be provided which are introduced into underground cavities like flushing will.
Bei der in Fig. 3 in schematisierter Form dargestellten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist unter der zusätzlichen Verwendung eines Rohrkammeraufgebers 26 im übertägigen Bereich der Rücktransport des erwärmten Wassers verbunden mit einer Kohleförderung. Das Sammelbecken 17 ist zur Aufnahme der Kohletrübe vorgesehene wobei zum einen eine Grubenwasserleitung in dem Behälter 17 und eine aus einem Abbaubetrieb kommende Kohletrübeleitung 28 endet. Darüber hinaus wird das huber die Leitung l6 aus den Hohlräumen kommende Restwasser dem Behälter 17 zugeführt Die Kammern A, B und zu C des Dreikammer-Rohraufgebers 10 werden huber die Pumpe 19 gefüllte In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind an den in dem Behälter 27 und aus diesem heraus führende Leitungen zusätzliche Regeleinrichtungen vorgesehen0 Der Übertage-Kreislauf, der sich an die Schachtförherleitung 22 anschließt schließt den Transport der Kohletrübe in die Wäsche 29 mit eine wo das erwärmte Wasser von der Kohle getrennt wird und dem Kühlturm 24 zugeführt wird, um über die Kaltwasserleitung 7 nach der Kühlung dem Behälter 6 zugeleitet zu werden0 Da die umweltbelastenden Stoffe oder auch Industrieabfälle in Gruben des Kali- oder Erzbergbaus als Füllstoffe gelagert werden können; können als Transportmedien beispielsweise auch Sole oder andere Trägerflüssigkeiten verwendet werden0 1 Füllstoffe 2 Vorabsiebung 3 Brecher 4 Fördereinrichtung 5 Geschwindigkeitsregeleinrichtung 6 Behälter 7 Kaltwasserleitung 8 Schachtförderleitung 9 Feststoffpumpe/Wasserpumpe 10 Rohrkammeraufgeber 11 Förderleitung 12 Hohlraum 13 Kohle 14, 15 Abbaustrecken 16 Warmwasserleitung 17 Sammelbecken 18 Grubenwasserleitung 19 Pumpe 20 Leitung 21 Regelschieber 22 Schachtleitung 23 Regelschieber 24 Kühl trum 25 Pumpe 26 Rohrkammeraufgeber 27 Behälter 28 Kohletrübeleltang vom Abbau 29 WäscheIn the device shown in schematic form in FIG. 3 to the Implementation of the method according to the invention is under the additional use a tubular chamber feeder 26 in the surface area, the return transport of the heated Water combined with coal extraction. The collecting basin 17 is for inclusion the coal pulp provided on the one hand a pit water pipe in the container 17 and a coal turbidity line 28 coming from a mining operation ends. About that In addition, the residual water coming out of the cavities via the line 16 is dem Container 17 fed into chambers A, B and to C of the three-chamber tube feeder 10 are filled via the pump 19 in the embodiment shown in FIG are additional lines leading into and out of the container 27 Control facilities provided 22 then includes the transport of the coal pulp into the laundry 29 with a wo the heated water is separated from the coal and fed to the cooling tower 24, to be fed to the container 6 via the cold water line 7 after cooling0 Since the polluting substances or industrial waste in pits of potash or Ore mining can be stored as fillers; can be used as transport media, for example brine or other carrier liquids can also be used0 1 fillers 2 pre-screening 3 crusher 4 conveying device 5 speed control device 6 Container 7 Cold water pipe 8 Manhole conveyor pipe 9 Solid matter pump / water pump 10 tubular chamber feeder 11 delivery line 12 cavity 13 coal 14, 15 mining sections 16 hot water pipe 17 collecting basin 18 mine water pipe 19 pump 20 pipe 21 Control valve 22 Manhole pipe 23 Control valve 24 Cooling section 25 Pump 26 Pipe chamber feeder 27 Containers 28 Coal slime from dismantling 29 Laundry
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