DE3133229C2

DE3133229C2 -

Info

Publication number: DE3133229C2
Application number: DE3133229A
Authority: DE
Inventors: Joseph A. Morgantown W.Va. Us Parenti; Malcolm Jean Springfield Oreg. Us Charles
Original assignee: B & J Manufacturing Co Glenwood Ill Us
Current assignee: B & J Manufacturing Co Glenwood Ill Us
Priority date: 1980-08-25
Filing date: 1981-08-21
Publication date: 1991-09-12
Also published as: GB2096205B; PL232522A1; ZA815440B; NZ198160A; DE3133229A1; FR2488940A1; PL134481B1; FR2488940B1; CA1195460A; GB2096205A; AU546355B2; NL8103926A; US4348057A; AU7449281A; ZW20481A1; BR8105341A; BE890070A

Description

Die Erfindung betrifft eine im Kohlenbergbau verwendete Luft reinigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Beim Kohlenbergbau unter Tage ist seit langem die Bedeutung bekannt, daß man große Luftmengen in den Bereich drückt, in dem die Bergleute arbeiten. Hauptsächlich ist Frischluft er forderlich, um den Arbeitern Sauerstoff zum Atmen zuzuführen. Auch wird die Luft dazu verwendet, die potentielle Gefahr zu verringern, die durch die Abgabemöglichkeit und/oder das Entweichen von Methan oder anderen Gasen in den Grubenbe reich auftritt, wenn die Kohlenschicht weggeschnitten wird. Üblicherweise werden Schachtscheider oder andere Unterteilun gen aus Planken oder Tuch angrenzend an die Frischluftquelle aufgebaut und dazu verwendet, um den Frischluftstrom durch den vorher abgebauten Bereich in den Arbeitsbereich zu lei ten, in dem die Frischluft benötigt wird. Bisher wurde dies durch ein Gebläse unterstützt, das in dem rückwärtigen Be reich aufgestellt wird, wobei seine Ansaugöffnung in Verbin dung mit der abzubauenden Kohlenschicht steht, so daß Luft von der Kohlenschicht abgesaugt und in den vorher abgebauten oder dahinterliegenden rückwärtigen Bereich abgegeben wird. Solch ein Gebläse muß in der Lage sein, Luft von der Kohlen schicht mit einer Geschwindigkeit abzusaugen, die wesentlich größer ist als das Zuströmen des Gases, um das Gas zu verdün nen, und es muß eine entsprechende Frischluftquelle vorhanden sein.

Das Absaugen der Luft wird jedoch problematisch durch die zunehmenden großen Mengen von Staub, die beim Kohleabbau an fallen. Diese Erschwerung ergibt sich durch den Übergang von dem früheren Handabbau der Kohle auf die Verwendung von Koh leschrämmaschinen. Einige dieser Maschinen sind in der Lage, 100 Tonnen oder mehr Kohle pro Stunde abzubauen, abhängig von den Bedingungen des Bereiches, in dem die Kohle abgebaut wird. Um die großen Mengen von Kohlenstaub zu handhaben, die bei der Tätigkeit der Maschine erzeugt werden und die eine Explosionsgefahr sowie eine Gefährdung der Gesundheit der Bergleute darstellt, ist es übliche Praxis, das Geblä se mit seiner Absaugöffnung von der Kohlenschicht entfernt anzuordnen und eine Verbindung mit der Kohlenschicht durch Entlüftungsrohrabschnitte herzustellen, die im Querschnitt oval oder kreisförmig sein können und einen Durchmesser in der Größenordnung von ca. 25,4 cm bis ca. 50,8 cm haben. Die se Rohrabschnitte werden einzeln an den wenigen Metern der abzubauenden Kohle aneinandergefügt, bis alle Abschnitte in Benutzung sind. Das Gebläse wird dann bis zu dem Abstand herangefahren, der durch die zusammengefügten Entlüftungs rohrabschnitte gebildet wird und der Prozeß wird wiederholt.

Die Erzielung der Luftmengen und der erforderlichen Strömungs geschwindigkeit der Luft quer über die Kohlenschicht stellt nicht das Problem dar. Dieses besteht darin, daß die eintre tende Frischluft, wenn sie quer über die Kohlenschicht geht, schnell mit dem Kohlenstaub beladen ist, und das Gebläse be seitigt diesen Staub nicht, sondern bringt nur den hochexplo siven Staub in den Abgabebereich des Gebläses in dem hinteren Stollenbereich dicht hinter den Arbeitern, wo er eine poten tielle Gefahr für die Sicherheit und die Gesundheit der Berg leute darstellt.

Ein Versuch zur Lösung dieses Problems war die Hinzufügung von Steinstaub in den Gebläseaustritt mit der Hoffnung, daß der Steinstaub, der schwerer als der Staubgehalt der durch das Gebläse abgegebenen Luft ist, hilft, den Kohlenstaub oder den pulvrigen Staub niederzuschlagen. Dies hat jedoch nicht das Problem gelöst und tatsächlich stellt der hinzugefügte Steinstaub selbst eine potentielle Gefahr für die Lungen der Bergleute dar sowie für die in dem Bergbau tätigen Ma schinen.

Als Ergebnis davon fordern heute in Kraft befindliche staat liche Gesetze und Vorschriften eine sorgfältige Überwachung der Staubabgabe aus dem Gebläse und sie fordern, daß jedes mal, wenn ein vorgeschriebenes Niveau erreicht ist, der rück wärtige Grubenbereich geschlossen und der gesamte Bereich einschließlich der Streben, dem Hangenden und dem Boden des Grubenabschnittes mit Sandstaub behandelt wird, beispiels weise mit einer sogenannten "Bannan"-Sandstaubblasmaschine, bis kein Kohlenstaub mehr sichtbar ist. Häufig erfordert das Sandstaubblasen ca. 457 m bis zu ca. 610 m des mit Kohlen staub beladenen Stollenbereiches hinter und um den Abbaube reich. Ein Unterbrechen der Abbauproduktion zu diesem Zweck kann 24 bis 36 Stunden dauern und es ist sowohl wegen der ausgefallenen Kohlenproduktion als auch wegen des Aufwandes für den Sandstaub teuer und es erfordert zum Ablegen des Staubes Arbeit. Wenn beispielsweise eine Schrämmaschine Kohle mit einer Geschwindigkeit von 100 Tonnen pro Stunde gewinnt, bedeutet dies einen Verlust von ca. 2400 Tonnen Kohle oder mehr für jede Unterbrechung. Die staatlichen Gesetze und Vor schriften setzen Geldbußen fest, zu denen die Bergbaufirmen verurteilt werden können, wenn das überwachte Maximum des in den Grubenbereich abgegebenen schwebenden Staubes überschrit ten wird. Es gibt auch noch das Problem der Kohlenstaublunge, dem die Bergleute lange ausgesetzt waren als Ergebnis dieses schwebenden Staubes, der sich in dem Grubenbereich befindet, in dem sie arbeiten.

Es wurden in der Vergangenheit verschiedene Versuche gemacht, den Kohlenstaub abzufiltern. Die US-PS 15 85 358 beschreibt die Verwendung eines Schienenfahrzeuges, das Ansaug- und Ausstoßlüfter besitzt, die Luft in das Fahrzeug einsaugen und aus dem Fahrzeug ausstoßen, wobei die behandelte Luft mit einem Ablenkblech in Eingriff kommt, das mit Wasser zum Binden des Staubes angesprüht wird. Die US-PS 19 82 470 zeigt eine ähnliche Vorrichtung, die mit einer Windhaube versehen ist, die die staubbeladene Luft einfängt, die dann durch elektrostatische Abscheiderohre geführt wird und dann wieder ausgestoßen wird. Die US-PS 23 75 689 zeigt eine Maschine zum Pulverisieren von Kohle, die über einen Sauglüfter die abgesaugte Luft in ein Schienenfahrzeug abgibt, das einen mit einem Sieb versehenen Auslaß hat, durch das die abgege bene Luft zu der Kohlenschicht zurückgeführt wird. Die US-PS 20 65 970 beschreibt einen Luftreiniger mit einem Absaugge bläse in einem Gehäuse, das einen Filter sowohl auf der An saugseite als auch an der Abgabeseite besitzt und der als brauchbar im Untertagebetrieb beschrieben wird. Soweit je doch die Erfinder den Stand der Technik kennen, wird keine dieser Vorrichtungen erfolgreich im Kohlebergbau verwendet, wie die heutigen Forderungen der Regierung nach einem Nie derschlag durch Steinstaub zeigen.

Die US-PS 37 92 568 zeigt eine Maschine zum Abscheiden von Staub in einem Kohleabbau, bei der die Luft von einem ein zelnen Rotor angesaugt und in Rotation versetzt wird, wo durch die Verunreinigungen der Zentrifugalkraft unterliegen und gegen flüssigkeitsbenetzte Flächen gelenkt werden. Zu den Unzulänglichkeiten einer solchen Vorrichtung gehört je doch die Notwendigkeit für eine große Wassermenge und die Schwierigkeiten bei der Handhabung des Wassers sowie die zu sätzlichen Energieanforderungen der Vorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß große Luftmengen wirksam von ihrem Staubgehalt befreit und dabei die Strömungsverluste bzw. der mit dem Staub abgeschie dene Luftanteil möglichst klein gehalten werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemä ßen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des An spruchs 1 gelöst.

Durch die Erfindung wird ein Gebläse von hoher Kapazität geschaffen, um schnell eine große Luftmenge quer über die Kohlenschicht mit einer ausreichenden Geschwindigkeit zu saugen. Dieses Gebläse hat eine Vorrichtung, die die von der Kohlenschicht abgesaugte staubbeladene Luftsäule in eine große Anzahl von Luftsäulen mit kleinerem Durchmesser aufteilt. Diese werden einzeln gleichzeitig in Drehung versetzt, um so ihren Staubgehalt in radialer Richtung abzutrennen und zu sammeln, wenn die von ihrem Staubgehalt befreiten Säulen durch den Gebläseausgang abgegeben werden.

In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung um faßt die Vorrichtung eine große Anzahl von mit geringen Abmessungen ausgeführten Zentrifugalabscheidern oder Zentri fugen, die dicht beieinander und nebeneinander parallel an geordnet sind und eine erste staubabscheidende Stufe zwischen der Gebläseansaugöffnung und dem Austrittsende bilden, durch die die von der Kohlenschicht abgesaugte, staubbeladene Luft in Abhängigkeit von der Saugwirkung des Absauglüfters hin durchgeht.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Sauglüfter des Gebläses den staubfreien Mittelkern der Luft durch den Auslaß der einzelnen Zentrifugen saugt, wobei das Absaug gebläse auch einen schmalen Teil der Luft aus den Seiten der einzelnen Zentrifugen saugt, in denen der Staub konzen triert wird. Der schmale Luftteil wird schnell durch eine luftdichte Leitung oder durch einen Durchgang geführt, der einen abnehmbaren Behälter oder einen Sammelbereich hat, in den der Staubgehalt des schmalen Luftteiles auf Grund einer scharfen Richtungsänderung des Stromes des auf diese Weise konzentrierten, staubbeladenen Luftteils abgegeben wird.

Vorzugsweise wird die Luft durch die Zentrifugen im wesentlichen längs einer geraden Linie gesaugt, und der schmale Luftteil, der seitlich von den Seiten der Zentrifugen abgesaugt wird, wird im wesent lichen mit dem durch die Auslässe der Leitungen abge saugten Luft wieder kombiniert, so daß der Luftver lust durch das Gebläse minimal ist.

Vorzugsweise ist ferner eine zweite staubabscheidende Stufe in der Leitung näher an dem Absauglüfter vorgesehen, die aus ähnlichen, mit geringen Abmessungen ausgeführten Zentrifugen, jedoch mit geringerer Anzahl aufgebaut ist, so daß die in dem ersten Sammelbereich nicht aufgefange nen Staubpartikel oder pulverförmigen Staubteilchen in gleicher Weise zu den Seiten dieser zweiten Zentrifugen stufe in Drehung versetzt werden und somit die von Staub befreite Luft durch die Leitung in das Absauggebläse ge leitet wird. Diesmal wird jedoch ein Absauglüfter oder eine Pumpe einer zweiten Stufe verwendet, um einen in gleicher Weise schmalen Luftteil angrenzend an den Seiten der Zentrifugen durch eine zweite gekrümmte Leitung zu beseitigen, die die pulverförmigen Staubteilchen in einen Sammelbehälter abläßt und die staubfreie Luft in den Grubenbereich ausstößt.

In der Praxis wurde festgestellt, daß ca. 10% der in die Einlässe der Zentrifugen eintretenden Luft erforderlich ist, um den staubeladenen Teil aus den Zentrifugen abzu führen, so daß der Gebläselüfter ca. 99% der von dem Staub gereinigten Luft zurück in den Grubenbereich führt (90% durch den Auslaß der ersten Stufe und 9% durch den Auslaß der zweiten Zentrifugenstufe).

Wo eine übermäßige Erzeugung von pulverförmigem Staub durch das Gebläse von der Kohlenschicht abgesaugt wird, kann eine dritte Zentrifugenstufe über dem Abgabeende der Evakuierungspumpe der zweiten Stufe angeordnet werden, um die Abscheidung des pulverförmigen Staubes zu ver vollständigen. In dieser Stufe wird die Abluft der Pumpe der zweiten Stufe sowohl dazu verwendet, um die Luft durch die Zentrifugen in Drehung zu versetzen als auch um eine getrennte Abgabe des in radialer Richtung abgeteilten Luftteils zu erreichen, in dem der pulverförmige Staub konzentriert ist. Dieser kann entweder gesammelt oder auf dem Grubenboden unterhalb des Gebläses abgegeben werden.

Vorzugsweise wird die staubbeladene Luft, wenn sie durch die Gebläseansaug öffnung von der Kohleschicht eintritt, in Querrichtung auf geteilt, so daß die eintretende, staubbeladene Luft säule eine größere Anzahl von dicht beieinander angeord nete Zentrifugen umfassen kann und gleichmäßig durch diese verteilt werden kann, als dies möglich wäre, wenn die erste Abscheidestufe auf eine Luftsäule mit dem Querschnitt der Gebläseansaugöffnung beschränkt wäre. Auf diese Weise kann die Wirksamkeit der ersten staubabschei denden Stufe maximiert werden, während die Abmessung des Gebläses und insbesondere seine Höhe auf den Grubenbe reich angepaßt werden kann, in dem das Gebläse verwendet wird.

Ferner wird bevorzugt ein Gitter zwischen der Gebläseansaugöffnung und der ersten staubabscheidenden Stufe verwendet das den Durchgang von zu großen Kohlepartikeln in die Zentrifugen verhindert. In dieser hier bevorzugten Form besteht ein Gitter aus im Abstand befindlichen senkrechten Jalousien oder Leitblechen, die nach unten und von der Gebläseansaugöffnung weg geneigt sind und sich quer über die vollständige Breite der ersten Abscheidestufe der Zentrifugen erstrecken und die nicht hindurchpassenden Partikel in einen darunter angeordneten Sammelbehälter abgeben.

Eine weitere Ausführungsform weist in dem Abgabesystem des Gebläses angeordnete Sammelbehäl ter zur Aufnahme sowohl der durch das Gitter zurückgehal tenen Kohlepartikel als auch des Staubes und des pulver förmigen Staubes, auf die aus den Innenseiten der Zentrifu gen abgezogen werden, die die erste und zweite Stufe bil den. Diese Behälter sind luftdicht gegenüber der Abgabe des Gitters abgedichtet und auch gegenüber der Abgabe sowohl der ersten als auch der zweiten staubabscheidenden Stufe, so daß nur von Kohlepartikeln, Staub und pulverförmigem Staub befreite Luft durch die Austrittsöffnung des Ge bläses hindurchgeht, wodurch die Wirksamkeit der Staubab scheidefunktion maximiert wird und die Notwendigkeit eines Steinstaubniederschlages in der Gebläseaustrittsöffnung vermieden wird. Weiterhin ist vorzugsweise eine Vorrich tung vorhanden, die die Wiedervereinigung des staubfreien Luftstro mes aus der ersten und aus der zweiten Zentrifugenstufe in einer Weise ermöglicht, die eine Luftturbulenz in dem Luft ansaugstrom durch das Gebläse verhindert.

Vorteilhaft ist auch die Verwendung eines einstellbaren Bemessungsventils oder einer Klappe zur Regulierung des Verhältnisses der Luft, die durch das Absauggebläse angesaugt wird, um den an den Seiten der Zentrifugen konzentrierten Staub zu sammeln, wofür der Absauglüfter eingestellt werden kann, um ein Maximum von staubfreier Luft zur Abgabe in den Grubenbereich ab zusaugen.

Günstig ist ferner die Verwendung eines Schalldämpfers, der abnehmbar über der Austrittsöffnung des Gebläses angebracht ist, um das Geräuschniveau des Ge bläses in annehmbare Grenzen wirksam abzusenken, während eine maximale Geschwindigkeit und ein maximales Luftstrom volumen durch das Gerät ermöglicht wird. Der Schall dämpfer kann trotz seiner Größe und Mächtigkeit leicht auf seinen Platz geschoben oder von dem Austrittsende des Ge bläses innerhalb kurzer Zeit abgenommen werden.

Besonderheiten der Vorrichtung sind:

a. daß der Absauglüfter nur staubfreie Luft fördert,
b. daß die Beseitigung des Staubes auf trockene Weise er folgen kann, ohne daß die Wasserschwierigkeiten auftre ten, die den meisten Konkurrenzsystemen anhaften,
c. daß große Frischluftmengen in der Größenordnung von ca. 168 m³/min bis ca. 308 m³/min quer über die Kohlenschicht bewegt werden können und kon tinuierlich von dem Staub befreit werden können, der bei dem Kohleabbau erzeugt wird, um so die Gesundheit und die Sicherheit der Bergleute beizubehalten, ohne daß Arbeitsunterbrechungen zum Steinstaubniederschlag auf treten, und
d. daß diese und andere Ziele und Merkmale der Erfindung in einer Vorrichtung realisiert werden können, die an den Grubenbereich angepaßt werden kann und die mit einer maximalen Wirksamkeit und mit niedrigen Wartungs anforderungen betrieben werden kann.

Eine wichtige Verwendung der Vorrichtung besteht darin, beim Kohleabbau entstehende Gase wie z. B. Methan, welche eine potentielle Gefahr darstellen, abzusaugen, zu verdün nen und zu verteilen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dar gestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Abschnittes eines Kohlenbergbaus, in dem ein Gebläsesystem gemäß der Erfindung verwendet wird, um einen kontinuierlichen Frischluftstrom quer über die abzubauende Kohlenschicht aufrechtzuerhalten, damit der Staub abgeschieden wird, mit dem die Luft verunreinigt wird, und um den Staub so zu sammeln, daß nur staubfreie Luft austritt und in den Abbaustollen zurückkehrt,

Fig. 2 die Darstellung eines bevorzugten Ausführungs beispieles eines Gebläses gemäß der Erfindung wobei das Gebläse mit einem Schalldämpfer dar gestellt ist, der abnehmbar über dem Gebläse ausgang angebracht ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht des gleichen Gebläses, jedoch mit weggelassenem Schalldämpfer und mit einem Schlepphaken an seiner Ansaugöffnung,

Fig. 4 ein senkrechter Längsschnitt durch das Gebläse der die Gebläsekomponenten zum Staubabscheiden aus der durch die Ansaugöffnung eintretenden Luft zeigt,

Fig. 5 eine Darstellung der Austrittsöffnung des Gebläses,

Fig. 6 eine Darstellung der Ansaugöffnung des Ge bläses,

Fig. 7 eine Darstellung eines waagerechten Schnittes durch das Gebläse längs der Linie 7-7 in der Fig. 4 und eine Darstellung von Einzelheiten der Anordnung und Konstruktion der Komponenten zur Steuerung des Luftstromes durch die Ma schine,

Fig. 8 die Darstellung eines waagerechten Schnittes durch das Gebläse längs der Linie 8-8 in Fig. 4 und die Darstellung weiterer Einzelteile der Komponenten, durch die die Luft zwischen der Ansaugöffnung und der Austrittsöffnung des Ge bläses strömt,

Fig. 9 eine Darstellung eines senkrechten Schnittes längs der Linie 9-9 in der Fig. 7,

Fig. 10 eine schematische Darstellung der Funktion und der Verwendung des Gitters, das zwischen der Luftansaugöffnung und der ersten Staubabscheide stufe der Zentrifugen angeordnet ist,

Fig. 11 die Darstellung eines senkrechten Schnittes durch die erste Stufe der Zentrifugen, wobei der Schnitt axial zu den Zentrifugen längs der Linie 11-11 in der Fig. 12 gelegt ist und der Blick in Richtung der Pfeile erfolgt,

Fig. 12 die Darstellung eines Schnittes im rechten Winkel zu der der Fig. 11 längs der Linie 12-12 in der Fig. 11,

Fig. 13 die Darstellung des Eingangsendes der ersten Stufe der Zentrifugen,

Fig. 14 die Darstellung des Austrittsendes der Zentri fugen,

Fig. 15 die Darstellung eines Schnittes längs der Linie 15-15 in der Fig. 7 und die Darstellung des Weges der staubbeladenen Luft, wenn sie aus der Seite der ersten Zentrifugenstufe abgezogen und in den Sammelbehälter abgegeben wird,

Fig. 16 die Darstellung einer Art einer Befestigung der ersten Zentrifugenstufe zur Verhinderung einer Umgehung des Staubdurchganges durch den Einlaß der Zentrifugen,

Fig. 17 die Darstellung eines senkrechten Schnittes längs der Linie 17-17 in Fig. 7 mit Blick in Richtung der Pfeile und die Darstellung von Einzelheiten der zweiten Stufe der staubab scheidenden Zentrifugen und die Darstellung des Weges, längs dem der konzentrierte Luftteil mit dem abgesaugten Staub in einen zweiten Sam melbehälter abgegeben wird,

Fig. 18 eine Ansicht längs der Linie 18-18 in Fig. 17 mit Blick in Richtung der Pfeile und eine Dar stellung des Weges, den die Luft nimmt, wenn sie aus den Seiten der zweiten Zentrifugenstufe zum Sammeln ihres Staubgehaltes abgezogen wird,

Fig. 19 eine Darstellung ähnlich der der Fig. 18, die die Anordnung einer dritten Stufe von staubab scheidenden Zentrifugen zeigt, die an der Aus laßseite der Rückförderpumpe oder des Lüfters der zweiten Zentrifugenstufe angeordnet ist,

Fig. 20 eine Seitenansicht eines Schalldämpfers, der abnehmbar über der Austrittsöffnung des in Fig. 2 gezeigten Gebläses angebracht werden kann,

Fig. 21 einen Längsschnitt durch den Schalldämpfer längs der Linie 21-21 in der Fig. 20 mit Blick in Richtung der Pfeile und

Fig. 22 eine Stirnansicht des Schalldämpfers.

Im nachfolgenden wird auf die verschiedenen Darstellungen Bezug genommen, die die Zeichnung umfassen und in der gleiche Teile durch gleiche Bezugszahlen und/oder Buchstaben gekenn zeichnet sind. Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Kohlen bergbau, in dem ein Kohleabbau ausgeführt wird. In der Dar stellung zeigt A einen Stollen, in dem eine mit B bezeichnete Kohleschrämmaschine Kohle quer über die Kohlenschicht F ab baut. Wenn die Kohle abgebaut ist, wird sie auf eine mit C bezeichnete Transportvorrichtung geladen, die die abgebaute Kohle durch einen rückwärtigen Stollen Aa zu einem nicht ge zeigten Abgabebereich transportiert. Bei heutigen Kohleabbau praktiken ist es üblich, daß die Kohle aus der Schicht F in ca. 30,5 m (100 Fuß) langen Stollenabschnitten herausge schnitten wird, die voneinander einen Abstand von ca. 30,5 m (100 Fuß) haben, bei denen die Stollenbreite in der Größen ordnung von ca. 4,3 m (14 Fuß) liegen kann. Wenn somit in Fig. 1 ein Stollenabschnitt A aus dem Stollenabschnitt A ca. 30,5 m (100 Fuß) in die Kohlenschicht F geschnitten worden ist, wird die Schrämmaschine B über einen rechten Winkel nach links geschwenkt und so angeordnet, um einen zweiten Stollen von ca. 30,5 m (100 Fuß) auszuschneiden, der bei A′ dargestellt ist oder bis sie durch den Stollen A′′ hindurch bricht. Dies läßt einen unbeschädigten Bereich von nicht abgebauter Kohle zurück als Stütze für die Stollendecke, die durch die benachbarten Stollenabschnitte A, A′, A′′ und Ad bezeichnet sind, die eine Größe von ca. 30,5 m (100 Fuß) im Quadrat hat. Die Kohleschrämmaschine B wird dann zurück in den rückwärtigen Tunnelabschnitt Ac gefahren und ca. 30,5 m (100 Fuß) nach rechts von dem Stollen A wieder in Stellung gebracht, um das Schneiden eines Stollens A′′′ zu beginnen.

Zur Verteilung und Verdünnung des aus der Kohlenschicht F austretenden Methangases während der Abbautätigkeit müssen große Mengen von Frischluft kontinuierlich in den Abbau bereich durch die Stollenabschnitte Ab und Ac gedrückt wer den, wobei ein entfernt angeordnetes Gebläse mit hoher Kapazität oder ein System von Gebläsen verwendet wird, die nicht dargestellt sind.

Mit K bezeichnete Querwände aus Schachtscheidetuch werden verwendet, um einen Stollenabschnitt Ad und einen Stollenab schnitt Ae abzusperren, die zu vorher ausgekohlten Bereichen führen, wodurch der Strom der eintretenden Frischluft, der durch die Pfeile D gekennzeichnet ist, in dem aktiven Abbau bereich konzentriert werden kann, in dem er benötigt wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist in dem rückwärtigen Stollen Aa ein Gebläse 20 angeordnet, um das Volumen wirksam zu regu lieren und den Frischluftstrom quer über die Kohlenschicht zu leiten, wenn sie abgebaut wird. Hierzu ist ihre Austritts öffnung 24 so gerichtet, daß sie in den rückwärtigen Stollen Aa die Luft abgibt, und ihre Ansaugöffnung 22 steht mit der Kohlenschicht an der Seite der Schrämmaschine B gegenüber der Seite in Verbindung, längs der die Frischluft eintritt. Wie durch die Pfeile D dargestellt, geht der Frischluft strom quer über die Kohleschicht F und somit ist es eine Wirkung des Gebläses 20 und infolge der Einstellung der vollen Saugkraft des Gebläses 20, wodurch der Luftstrom vergrößert oder verringert werden kann, den durch das Gebläse nicht benötigten Teil der Frischluft aufzuteilen und in den rückwärtigen Stollenabschnitt Aa abzugeben. Um die Wirksamkeit des Gebläses 20 zu maximieren, steht die An saugöffnung 22 mit der Kohlenschicht F über eine einstell bare Länge eines mit 10 bezeichneten Entlüftungsrohrs in Verbindung. Ein derartiges Rohr kann beispielsweise zwanzig Rohrabschnitte haben, von denen jeder ca. 3 m (10 Fuß) lang ist und einen Durchmesser von ca. 40 cm (16 Zoll) hat, die getrennt einzeln zusammengebaut sind, so daß das Gebläse in enger Verbindung mit der Kohlenschicht bleiben kann, ohne dauernd bewegt zu werden. Es ist verständlich, daß die Rohr abschnitte von größerer oder geringerer Länge und/oder von größerem oder geringerem Durchmesser sein können. Sie können aus einer breiten Vielfalt von Materialien, bei spielsweise Metallen oder Kunststoffen mit Glasfasern her gestellt sein, die zur Zeit bevorzugt werden. Sie können auch einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt haben. Sie können beispielsweise einen rechteckigen oder ovalen Querschnitt haben. Von Vorteil ist es, wenn ein Rohrabschnitt 10a mit kleinerem Durchmesser teleskopförmig in den letzten Rohrabschnitt 10′ mit vollem Durchmesser eingesetzt und aus diesem in kleinen Schritten herausgezogen werden kann, um in dichter Verbindung mit der Kohlenschicht zu bleiben, wenn diese durch die Schrämmaschine B abgeräumt wird. Wenn der letzte Rohrabschnitt an dem Ende des Rohres herausgezogen und/oder die Schrämmaschine über ca. 30,5 m (100 Fuß) des Stollenabschnittes abgeräumt hat, in dem sie angeordnet ist, wird das Rohr demontiert, um entweder das Gebläse 20 und/oder die Kohleschrämmaschine erneut für das Räumen des nächsten Stollens oder einer Reihe von Stollen anzuordnen, wie beispielsweise bei A′′′ gezeigt ist. Es sei bemerkt, daß unter einigen Umständen ein oder mehrere Rohrabschnitte 10′ eine gebogene Form haben können. Wenn beispielsweise das Gebläse 20 nicht aus ihrer in Fig. 1 gezeigten Stellung bewegt wird, dann muß das Entlüftungsrohr 10 zwei Krümmer abschnitte haben, um der Schrämmaschine B dicht zu der nächsten Wand folgen zu können, wenn sie den Stollen A′′′ ausschneidet.

Es sei bemerkt, daß während des Betriebes der Kohleschräm maschine B das Gebläse 20 geeignet ist, kontinuierlich eine Luftsäule von ca. 40 cm (16 Zoll) Durchmesser durch das Ent lüftungsrohr 10 von der Kohleschicht F abzuziehen und mit einer Strömungsgeschwindigkeit, die ausreicht, enthaltendes schädliches Gas, beispielsweise Methan, zu verdünnen und zu verteilen, wenn es aus der Kohlenschicht während der Abbau tätigkeit entweicht, und dieses in den hinteren Bereich hinter dem Gebläse abzugeben und so von den an der Maschine B tätigen Arbeitern wegzuleiten.

Bei der Tätigkeit nimmt das Gebläse den durch die Kohle schrämmaschine B beim Abräumen der Kohlenschicht F erzeugten Staub auf, der sonst den Arbeitsbereich verunreinigen würde und eine Sicherheit- und Gesundheitsgefahr für die Arbeiter darstellen würde. Ein bedeutsames Merkmal der Erfindung be steht darin, daß beim Luftabsaugen quer über die Kohlen schicht F durch das Gebläse 20 mit ausreichendem Volumen zum Verdünnen des Methans gleichzeitig der in der Luft enthaltene Staub, der in die Ansaugöffnung eintritt, abgetrennt wird und der Staub so gesammelt wird, daß er nicht durch die Austrittsöffnung 24 für eine Verschmutzung des rückwärtigen Bereiches Aa austritt.

Wie in den Fig. 2 bis 6 dargestellt ist, hat ein mit 20 be zeichnetes erfindungsgemäßes Gebläse und Luftreinigungsge rät ein allgemein mit 26 in den Fig. 2 und 3 bezeichnetes geschlossenes Gehäuse, das auf einem Rahmen 28 angebracht ist. Der Rahmen 28 ist seinerseits auf gummibereiften Rädern 30 abgestützt, die für das Gebläse 20 die erforderliche Be weglichkeit herstellen. Das Gebläse 20 kann einen eigenen Antrieb haben, um sich nach vorn und rückwärts zu bewegen, beispielsweise durch den Betrieb eines vorgesehenen Hydraulik antriebes 32 mit einer eingestellten Geschwindigkeit, die ca. 3,2 km (2 Meilen) pro Stunde nicht überschreitet. Alter nativ kann das Gebläse, wie in Fig. 3 dargestellt, mit einem Schlepphaken 34 für ein einfaches Ziehen oder anderweitiges Anordnen des Gebläses an einem Ort hinter der Kohlenschicht F versehen sein.

Wie dies am besten aus den Fig. 4 und 6 ersichtlich ist, hat die Ansaugöffnung 22 des Gebläses einen Randabschnitt 36, der zylinderförmig ausgebildet ist und mit einem solchen Durchmesser versehen ist, daß er genau, jedoch abnehmbar den ersten Rohrabschnitt mit einem Durchmesser von ca. 40 cm (16 Zoll) des Entlüftungsrohres 10 aufnehmen kann, das darüber angeordnet ist. Fluchtend zwischen der Ansaugöff nung 22 und der Austrittsöffnung 24 des Gebläses ist eine erste staubabscheidende Stufe in Fig. 4 allgemein mit 40 bezeichnet. Diese erste Stufe besteht aus einer großen An zahl von dicht beieinander angeordneten, mit geringstmög lichen Abmessungen bemessenen, mit geringem Durchmesser ausgeführten und im allgemeinen zylinderförmigen Zentrifugen, die parallel nebeneinander angeordnet sind, wobei ihr Ein laß 66 zu der Gebläseansaugöffnung 22 hinzeigt und ihre Auslaßöffnung 68 zu der Austrittsöffnung 24 des Gebläses hinzeigt. Die Austrittsöffnung 24 des Gebläses hat ein im allgemeinen zylindrisches Gehäuse 46, das eine Montagevor richtung 48 hat, an der drehbar eine Pumpe oder ein Lüfter 42 angebracht ist.

In den Fig. 4 und 5 ist der Lüfter 42 als Käfigtyp darge stellt. Jedoch kann irgendeine geeignete Lüfterkonstruktion verwendet werden, die in der Lage ist, den erforderlichen Luftstrom durch das Gebläsegehäuse 26 zu erzeugen. Der Mittel bereich des Lüfters ist durch ein Leitblech 50 geschlossen dargestellt und ein in der Mitte mit einer Öffnung versehener Teil 52 stellt eine Verbindung des rotierenden Lüfters mit der ersten staubabscheidenden Stufe 40 längs der Achse her, auf der der Lüfter rotiert, so daß die Saugwirkung des Lüf ters im wesentlichen längs einer geraden Linie durch die einzelnen Zentrifugen geht, aus denen die erste staubab scheidende Stufe 40 besteht. Wie am besten in Fig. 5 darge stellt ist, ist der Hauptsauglüfter 42 des Gebläses durch einen Motor 44, beispielsweise über eine Riemenscheibenan ordnung angetrieben, die allgemein bei 43 gezeigt ist. Es sei bemerkt, daß das Verhältnis der Riemenscheibendurch messer und der Drehzahl, mit der der Lüfter angetrieben wird, so ausgewählt ist, daß der Sauglüfter in der Lage ist, Luft aus der Ansaugöffnung des Gebläses bei 22 durch die Zentri fugen 54 der ersten staubabscheidenden Stufe 40 mit einer Strömungsgeschwindigkeit zu saugen, die ausreichend ist, große Luftmengen quer über die Kohlenschicht zu saugen, um die Kohlenschicht von dem entstehenden Staub zu befreien, während irgendwelche giftigen Gase, die durch die Kohlen schicht entweichen, verdünnt und beseitigt werden. In der Praxis wurde festgestellt, daß für diesen Zweck eine Kapazi tät von ca. 13,5 m³/h (8000 cfm) bis ca. 18,7 m³/h (11000 cfm) ausreichen. Falls erforderlich, kann diese Kapazität durch Veränderung des Verhältnisses der Riemenscheibendurchmesser angepaßt werden.

Ein Merkmal der Erfindung ist die Fähigkeit der die erste staubabscheidende Stufe 40 enthaltenden Zentrifugen 54 und ihrer zugehörigen Konstruktion die verschmutzende Staubmenge der durch die Ansaugöffnung des Gebläses gesaugten Luft so abzuscheiden, daß im wesentlichen nur staubfreie Luft abge geben oder aus dem Gebläse ausgestoßen wird. Dies kann ohne wesentliche Veränderung der Saugwirksamkeit an der Ansaug öffnung erfolgen. Dies wird im nachfolgenden näher beschrie ben.

Bei einer Betrachtung der Fig. 15 in Verbindung mit Fig. 7 ist zu erkennen, daß in einer Ausführungsform der Erfindung die erste staubabscheidende Stufe 40 vier im allgemeinen recht eckig geformte Paneele oder Einheiten 56 hat, die aus Kunst stoff, beispielsweise Polypropylen, ausgebildet sein können. Jedes dieser Paneele 56 hat gemäß der Darstellung vierzehn parallele horizontale Reihen der vorerwähnten Zentrifugen 54, die abwechselnd gestaffelt sind, so daß jede zweite Reihe fünf Zentrifugen und die dazwischen angeordneten Reihen vier Zentrifugen enthalten. Jedes der Paneele mißt ca. 47 cm (18-1/2 Zoll) zu ca. 24,1 cm (9-1/2 Zoll) und es hat eine Tiefe von ca. 14 cm (5-1/2 Zoll), die die Längen- oder Axial abmessung der Zentrifugen 54 darstellt. Der Durchmesser der einzelnen Zentrifugen beträgt ca. 3,2 cm (1-1/4 Zoll). Wie in den Fig. 4 und 15 dargestellt ist, sind die vier Paneele in der Austrittsseite der rechteckigen Ummantelung 58 ange ordnet, mit der die Ansaugöffnung des Gebläses über ihr ab geschrägtes Gehäuse 60 in Verbindung steht und mit ihrer längsten senkrechten Abmessung so angeordnet ist, daß die Abmessungen der ersten Stufe ca. 47 cm (18-1/2 Zoll) Höhe zu ca.96,5 cm (38 Zoll) Breite beträgt und daher ein Vielfaches breiter ist als der Durchmesser der Ansaugöffnung des Gebläses mit ca. 40,6 cm (16 Zoll). Die vier Paneele können natürlich durch ein einzelnes großes Paneel ersetzt werden und sie können aus einem anderen Material als Kunststoff, beispiels weise aus Metall hergestellt sein. Die Zentrifugen können einzeln ausgebildet und entsprechend in der vorgesehenen Aufnahmekonstruktion angeordnet sein. Wie in den Fig. 6, 7 und 9 dargestellt ist, teilt eine Vorrichtung in der Form von in senkrechter Richtung angeordneten Strömungsaufteil platten 62 gleichmäßig die Ansaugöffnung 22 des Gebläses auf und divergiert davon nach außen zu dem angrenzenden offenen Ende der Ummantelung 58, so daß die staubbeladene Luftsäule durch die Ansaugöffnung 22 mit einem Durchmesser von ca. 40,6 cm (16 Zoll) aus dem Entlüftungsrohr 10 angesaugt gleichmäßig über die ganze Breite und Höhe der ersten Staub abscheidungsstufe und ihre Zentrifugen 54 verteilt wird.Wie dies am besten in Fig. 16 gezeigt ist, sind die einzelnen Paneele 56 durch die Dicke eines Dichtungsmaterials 120 von einander getrennt und von außen zugängliche Schrauben 122 kommen mit einer Platte 124 in Eingriff, so daß beim Befesti gen der vier Paneele 56 diese luftdicht abgedichtet werden können, so daß die staubbeladene Luft aus der Ansaugöffnung nicht um die Zentrifugen 54 herumströmen kann.

Wie dies am besten in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, hat jede der im allgemeinen zylindrisch geformten Zentrifugen 54 einen Einlaß 66 (Fig. 13), der zu der Ansaugöffnung des Gebläses hinzeigt, ein Auslaßende 68 (Fig. 14), das zu dem Sauglüfter 42 des Gebläses hinzeigt, und stationäre Flügel 64 auf der Innenseite des Einlasses 66, die mit einer entsprechenden Steigung ausgebildet sind, um wirksam die eintretende staubbeladene Luft in Abhängigkeit von der Saugwirkung des Sauglüfters 42 an dem Auslaß 68 der Zentrifugen in Drehung zu versetzen. Der Staubgehalt der eintretenden Luft wird dadurch in radialer Richtung von dem Mittelkern der Zentri fugen nach außen bewegt und angrenzend an den Seiten der Zentrifugen konzentriert, wie dies bei 70 gezeigt ist. Fig. 11 zeigt, daß das Auslaßende 68 jeder der Zentrifugen auch einen nach außen abgeschrägten rohrförmigen Abschnitt 72 mit ver ringertem Durchmesser hat, der den Auslaß 68 jeder Zentri fuge umgibt und einen ringförmigen Eintritt 74 um den Aus laß 68 an den Seiten der Zentrifugen bildet, durch die ein Luftteil P angrenzend an den Wänden der Zentrifugen, in dem der Staub konzentriert ist, kontinuierlich aus den Zentri fugen 54 abgesaugt werden kann. Somit saugt der Sauglüfter 42 nur staubfreie Luft durch den Auslaß 68 der Zentrifugen und durch diese in den rückwärtigen Bereich Aa hinter dem Gebläse.

Gemäß der Erfindung ist bei 76 (Fig. 4) eine einstellbare Vorrichtung vorgesehen, durch die der Absauglüfter 52 ver wendet wird, um gleichzeitig den geringen Teil P der Luft unmittelbar angrenzend an der inneren Oberfläche oder der Seite der Zentrifugen abzusaugen, in der der Staubgehalt der eintretenden Luft durch die Flügel 64 konzentriert wird. Aus den Fig. 8 und 15 zusammen mit Fig. 4 ist somit auch zu erkennen, daß der Absauglüfter 42 mit jeder der Zentrifugen 54 getrennt von ihren Auslässen 68 über eine Öffnung in Verbindung steht, die durch eine Winkeleinstellung einer Klappe 76 gebildet wird, die in eine gekrümmte Leitung führt. Diese Leitung besteht aus einem ersten Leitungsab schnitt 80, der eine zweite Stufe 82 von staubabscheidenden Zentrifugen enthält, aus einem Schlitz 84, aus einem weite ren Leitungsabschnitt 86, der eine Verbindung unterhalb einer Leitplattenwand 88 mit der Oberseite eines Sammelbe hälters 90 herstellt und aus einem Auslaß 92 zu dem Kanal abschnitt 94 (Fig. 11), mit der die ringförmigen Auslässe 74 der einzelnen Zentrifugen in Verbindung steht. Somit wird unter der Saugwirkung des Sauglüfters 42, wenn staubfreie Luft durch die Auslässe der ersten Stufe der Zentrifugen 54 gesaugt wird, gleichzeitig ein staubbeladener Luftanteil ebenfalls kontinuierlich aus jeder der Zentrifugen 54 abge nommen und zuerst nach unten in den Sammelbehälter 90 (Fig. 3) geleitet, um so auf deren Ablenkplatte 96 aufzutreffen, dann in der Richtung scharf umgelenkt, wobei sein Staubinhalt in den Behälter 90 abgegeben wird, und danach nach oben durch den Leitungsabschnitt 86 bewegt, dann durch den Schlitz 84 in den Leitungsabschnitt 80 sowie durch die zweite Stufe der Zentrifugen 82 und unterhalb der Klappe 76 in die Auslaßöff nung des Gebläses 42.

Wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, besteht das Aufteilventil oder die Klappe 76 aus einer schwenkbar angebrachten Platte, die in die Mitte des Öffnungsteils 50 vorsteht. Die Platte ist durch ein Teil 78, das festgezogen und gelöst werden kann, in ihrer Gewindeverbindung mit der unteren Konstruktion des Gebläsegehäuses einstellbar, um das Verhältnis der Luft zu verändern, die aus der ersten Zentrifugenstufe 54 zur Be seitigung des Luftteils P der Zentrifugen aufgeteilt wird, in dem der Staub konzentriert ist. Es wurde in der Praxis fest gestellt, daß gute Ergebnisse erzielt werden, wenn die Ein stellventilklappe 76 so eingestellt wird, daß etwa 10% des Luftstromes, der aus der Ansaugöffnung des Gebläses in die Zentrifugen eintritt, abgeteilt wird. Das bedeutet, daß das Sauggebläse ca. 90% der staubfreien Luft direkt durch die Auslässe 68 der Zentrifugen saugt und diese in den Grubenbe reich hinter dem Gebläse abgibt. Jedoch ist es ein Merkmal der Erfindung, daß die abgeteilten 10% der Luft nach der Abgabe ihres Staubgehaltes in den Sammelbehälter 90 durch die Zentrifugen der zweiten Stufe des Staubabscheiders 100 erneut gefiltert wird und mit den 90% der Luft wiederver einigt wird, so daß im wesentlichen die gesamte in die An saugöffnung eintretende Luft durch den Lüfter 42 durch die Gebläseaustrittsöffnung 24 abgegeben wird und dadurch in den Stollenbereich zurückgeführt wird, nachdem er von Staub befreit worden ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Zentrifugen 98 der zweiten staubabscheidenden Stufe 82, die in dem Leitungsteil 80 (Fig. 7 und 8) angeordnet ist, ähnlich konstruiert und ange ordnet ist, wie die Zentrifugen der ersten Stufe 40. Tat sächlich besteht die zweite Stufe vorzugsweise aus einem einzigen Paneel oder einer Reihe von Zentrifugen, das oder die einem der vier Paneele 56 entspricht, die die erste Staubabscheide stufe bilden. Das Paneel liegt jedoch mit seiner horizontal ange ordneten längeren Abmessung auf der Seite. Wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, wird Luft durch den Schlitz 84 angesaugt, nachdem sie ihren Staubgehalt in den Sammelbehälter 90 ab gegeben hat. Sie wird durch die Einlässe der zweiten Zentri fugenstufe 98 gesaugt, wobei die Flügel die Luft so in Drehung versetzen, so daß der nicht in den Sammelbehälter 90 ab gegebene feine Kohlenstaub an der Seite der Zentrifugen 98 konzentriert wird, damit die zweimal gereinigte Luft aus der Mitte der zweiten Zentrifugenstufe in den sich drehenden Lüfter 42 gesaugt wird, wo sie mit der aus den Auslässen der ersten Zentrifugenstufe abgegebenen Luft kombiniert wird. Bei 100 (Fig. 18) ist eine zweite Evakuierungspumpe oder ein Saug lüfter angeordnet, der wirksam mit dem ringförmigen Luftteil der zweiten Zentrifugenstufe in Verbindung steht, in der der Staub in radialer Richtung konzentriert wird. Die Pumpe 100 der zweiten Stufe ist dazu geeignet, ebenfalls einen Teil einer Luft von etwa ca. 10% der Luft abzusaugen, die in den Einlaß der zweiten Zentrifugenstufe eintritt. Gemäß Fig. 17 und 18 saugt somit die Pumpe 100 der zweiten Stufe wirksam den Luftteil P aus den Zentrifugen, in denen der pulver förmige Staub konzentriert wird, wobei dieser Teil aus den Zentrifugen 98 durch vorgesehene Kanäle in dem Paneel der zweiten Stufe 82 längs einer Seite des Paneels in einen Leitungsraum 102 abgesaugt wird, der durch eine Öffnung 104 in einen zweiten Staubsammelbehälter 106 nach unten geht. Danach bewegt sich der Luftteil P quer über die Oberseite des Sammelbehälters und tritt daraus nach oben durch einen zweiten Leitungsabschnitt 108 auf der gegenüberliegenden Seite der zweiten Zentrifugenstufe 82 aus, wobei der Staub gehalt dieses Luftteils durch scharfe Richtungsänderungen des Luftstromes getrennt und in dem Behälter 106 gesammelt wird. Der Luftteil, der auf diese Weise seinen Staub abge geben hat, tritt in einen Leitungsabschnitt 110 ein und wird durch die Absaugpumpe 100 in den Grubenbereich hinter dem Gebläse abgegeben.

Gemäß Fig. 19 kann jedoch eine dritte Stufe von staubabschei denden Zentrifugen hinter der Abgabeleitung 112 der Evaku ierungspumpe 100 der zweiten Stufe angeordnet sein, falls dies die Situation erfordert, wenn nämlich beispielsweise eine übermäßig große Menge von pulverförmigem Staub in dem Abgabeteil der Pumpe 100 der zweiten Stufe an die Atmosphäre verbleibt. Gemäß Fig. 19 ist diese mit 130 bezeichnete dritte Stufe so dargestellt, daß sie eine geringere Anzahl von Zentri fugen 132 umfaßt. Beispielsweise kann die dritte Stufe 130 zwei Reihen umfassen, die jede vier Zentrifugen enthält. Die Zentrifugen der dritten Stufe sind so ausgeführt, wie sie in Verbindung mit den Zentrifugen der ersten und zweiten Stufe beschrieben und im einzelnen in den Fig. 11 und 13 dargestellt worden sind. Das Einlaßende der dritten Zentri fugenstufe steht somit mit dem Auslaß 112 der Evakuierungs pumpe 100 der zweiten Stufe in Verbindung. Die Evakuierungs pumpe 100 drückt wirksam die abgegebene Luft durch die Zentri fugen, wo sie in Drehung versetzt werden, um irgendwelchen vorhandenen Staub oder pulverförmigen Staub angrenzend an den Seiten der einzelnen Zentrifugen 132 zu konzentrieren. Die auf diese Weise weiterbehandelte Luft kann durch die Auslässe 136 der Zentrifugen direkt in die Atmosphäre hinter dem Gebläse unter der Druckwirkung der Evakuierungspumpe 100 der zweiten Stufe abgegeben werden. Die Evakuierungspumpe 100 der zweiten Stufe drückt gleichzeitig den äußeren Luftteil, der den pulverförmigen Staub und/oder den Staub enthält, auf den Stollenboden unter dem Gebläse. Vorzugsweise ist je doch für die dritte Stufe ein Staubsammelbehälter 134 für die Aufnahme des pulverförmigen Staubes angeordnet. Theoretisch könnte die Anzahl der staubabscheidenden Zentrifugenstufen sogar noch vervielfacht werden. Jedoch haben Versuche bis heute gezeigt, daß zwei Zentrifugenstufen ausreichen, um den Staubgehalt der abgegebenen Luft in zulässigen Grenzen zu reduzieren.

Im nachfolgenden wird wieder Bezug auf Fig. 4 genommen. Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Anordnung eines Git ters 140 vor der ersten Stufe 40 der staubabscheidenden Zen trifugen 54, um einen Durchgang von großen Teilen in die Zentrifugen 54 zu verhindern, die einen Schaden anrichten könnten oder die zusammenbacken könnten und dadurch die einwand freie Funktion der Zentrifugen 54 der ersten Stufe beein trächtigen könnten. Ein derartiges Gitter 140 ist am besten in Fig. 7 dargestellt. Es besteht aus einer Mehrzahl von sich senkrecht erstreckenden Leitblechen oder Jalousien 142. Diese bestehen aus Metallstreifen von ca. 0,32 cm (1/8 Zoll) zu ca. 2,5 cm (1 Zoll) und sie sind durch Abstandshalter 144 getrennt, die kürzere Längen von Metallstreifen haben mit einer Dicke von ca. 0,64 cm (1/4 Zoll). Fig. 4 zeigt dieses auf Querstangen 146 gehaltene Gitter 140, so daß es sich nach unten und von der Ansaugöffnung weg quer über die Breite und den lichten Bereich der ersten Stufe erstreckt, wobei es in einem Winkel von ca.45° zu der ersten Stufe der staubabscheidenden Zentrifugen 54 geneigt ist. Die in Fig. 10 gezeigten Partikel von einer gewissen Übergröße fallen durch eine Abgabeöffnung 148 in einen darunter angeordneten Sammel behälter 150. Es sei weiterhin darauf hingewiesen, daß jeder der Sammelbehälter 90, 106 und 134, in denen die pulverförmi gen Staubbestandteile und die größeren Kohlepartikel ge sammelt werden, in vorteilhafter Weise luftdicht mit dem Absaugsystem des Gebläses verbunden sind, da jeder durch das Sauggebläse 42 belastet ist. Somit ist ein Merkmal der Erfindung, daß jeder Sammelbehälter einen in horizontaler Richtung nach außen gedrehten Lippenabschnitt 152 hat, der mit einer geeignet angeordneten Dichtung 154 in Eingriff steht, die um die jeweiligen Öffnungen der Sammelbehälter angeordnet ist. Jeder Sammelbehälter ist einzeln auf einer Platte 156 angeordnet, die ihrerseits durch mechanisch oder hydraulisch betätigte Anhebvorrichtungen 158 abge stützt ist, die vorzugsweise an jedem Ende der Platte 156 angeordnet sind. Die Anhebvorrichtungen heben bei einer Be tätigung die Sammelbehälter und dadurch deren Lippen abschnitt 152 gegen die Dichtung 156 um die jeweiligen Sammelbehälter luftdicht gegenüber dem Absaugsystem des Gebläses abzudichten. Abnehmbare Haltestangen 176 dienen zum Halten der Sammelbehälter an ihrem Ort auf dem Rahmen 28. Wenn die Sammelbehälter mit dem gesammelten Staub, dem pul verförmigen Staub und den großen Kohlestücken gefüllt sind, werden diese Haltestangen 176 abgenommen und die Anhebvor richtungen in umgekehrter Richtung betätigt, um die Sammel behälter abzusenken und ihre Abnahme zu ermöglichen. Vor zugsweise sind die offenen Oberseiten der Sammelbehälter durch einen nicht gezeigten passenden Deckel geschlossen, um die gesammelten Kohlepartikel und den Staub bequem zu einem Bereich außerhalb des Abbaubereiches bringen zu können, um auf diese Weise eine Staubbelastung in dem Stollenab schnitt zu verringern und/oder über diesen gesammelten Staub zu verfügen. Beispielsweise kann der gesammelte Staub für eine Verwendung bei einem ausreichenden spezifischen Energie bedarf verkauft werden.

Die Fig. 20, 21 und 22 zeigen einen Schalldämpfer, der ab nehmbar über dem Austrittsende des Gebläses angeordnet wer den kann, um das durch das Gebläse unter bestimmten Umstän den erzeugte Geräuschniveau auf ein zulässiges Niveau abzu senken. Wie dies in den Fig. 20 bis 22 gezeigt ist, hat ein Schalldämpfer 160 einen am Ende offenen zylindrischen Teil 162, der vier im rechten Winkel zueinander angeordnete starre Platten 164 enthält. Die Platten 164 sind miteinander und an der inneren Seitenfläche des zylindrischen Teils 162 verschweißt, wie dies in Fig. 22 gezeigt ist. Die innere Flä che des Zylinders 162 und seine starren Platten 164 sind mit einem wenigstens ca. 2,5 cm (1 Zoll) dicken Polyurethan schaum für eine Schalldämpfung beschichtet. Wie dies in den Fig. 20 und 21 gezeigt ist, ist der Schalldämpfer bei 166 auf seinen gegenüberliegenden Seiten mit Handgriffen versehen, durch die er angehoben werden kann, um seine Halteteile 168 über einem vorgesehenen, nach oben vorstehenden Flansch 170 um die Austrittsöffnung des Gebläses anzuordnen. Wie dies am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist, hat der Flansch 170 hinter dem äußeren Ende des Austrittsgehäuses 46 einen Ab stand und der untere Abschnitt des zylindrischen Teils 172 des Schalldämpfers endet kurz vor der entsprechenden Kante der oberen Hälfte des Zylinders, beispielsweise bei 174, so daß bei einem Eingriff auf dem Flansch anzunehmen ist, daß ein stabiler Abschnitt gegen die äußere Seite des Abluft gehäuses 46 anliegt. Unter diesen Umständen kann es sinn voll sein, ein abnehmbares Filtergitter über dem Austritts ende des Schalldämpfers anzuordnen.

Claims

1. Vorrichtung zur Aufrechterhaltung einer niedrigen Staub konzentration in einem Kohlenabbaubereich über der Kohlen schicht, wenn diese abgebaut wird, enthaltend
ein geschlossenes Gebläse mit einer Ansaugöffnung, einer Austrittsöffnung und einem diese miteinander verbindenden Hauptdurchlaß,
ein Entlüftungsrohr zur Herstellung einer Verbindung der An saugöffnung des Gebläses mit der Kohlenschicht,
eine Absaugvorrichtung, um die staubbeladene Luft von der Kohlenschicht durch das Rohr und das Gebläse zu saugen, und
Luftreinigungsmittel, um den Staub aus der durch das Gebläse gesaugten staubbeladenen Luft zurückzuhalten,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
die Absaugvorrichtung enthält einen in der Austrittsöffnung (24) des Gebläses angeordneten Lüfter (42), welcher kontinu ierlich eine Luftsäule durch den Hauptdurchlaß des Gebläses von seiner Luftansaugöffnung her saugt,
die Luftreinigungsmittel enthalten eine erste Stufe (40) von dicht im Abstand befindlichen, mit geringem Durchmesser aus geführten, zylindrisch geformten einzelnen Zentrifugen (54), welche in dem Hauptdurchlaß über dessen Querschnitt verteilt sind,
wobei die einzelnen Zentrifugen (54) jede einen zu der An saugöffnung (22) hinzeigenden Einlaß (66), ein zu der Aus laßöffnung (24) des Gebläses hinzeigendes Auslaßende (68) und Leitschaufeln (64) hat, die die staubbeladene Luft wirk sam in Drehung versetzen, wenn sie in die Zentrifuge ein tritt, so daß der Staubgehalt an den Seiten der Zentrifugen konzentriert wird und der zentrale Kern der Zentrifugen im wesentlichen staubfrei ist,
luftdichte Leitungen (76, 80, 84, 86, 92, 94) stellen einen zweiten Durchlaß her zwischen dem Absauglüfter (42) und den Seiten der Zentrifugen (54), gegen die der Staub konzentriert wird,
wobei die Leitung einen abnehmbaren Staubsammelbehälter (90) hat, welcher im Abstand zwischen den Zentrifugen und dem Ab sauglüfter angeordnet ist,
eine Abscheideeinrichtung (96) ist in dem zweiten Durchlaß angebracht, um den Staub aus der mit ihm angereicherten Luft in den Staubsammelbehälter (90) abzuscheiden, und der zweite Durchlaß kommuniziert mit dem Hauptdurchlaß des Absauglüf ters so, daß nur der staubfreie Anteil der durch die Durch lässe gesaugten Luft über den Absauglüfter (42) in die Mine zurückgeführt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrifugen aus einstückig ausgebildetem Kunststoff mit stationären Leitschaufeln (64) bestehen, die wirksam die mit Staub beladene Luft, die in den Einlaß der Zentrifugen ein tritt, bei ihrem Durchgang in Drehung versetzen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Stufe (40) der Zentrifugen (54) den Querschnitt einer Luftsäule einnimmt, der größer ist als der Querschnitt der Gebläseansaugöffnung, und daß dazwischen eine Aufteil vorrichtung (60, 62) angeordnet ist, die die eintretende, mit Staub beladene Luft gleichmäßig auf die einzelnen Zen trifugen der ersten Stufe aufteilt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach unten und rückwärts angeordnetes Gitter (140) zwi schen der Gebläseansaugöffnung (22) und den Zentrifugen der ersten Stufe (40) angeordnet ist, das einen Durchgang von größeren Partikeln in die Zentrifugen verhindert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen luftdichten, abnehmbaren Behälter (150), der unterhalb des Gitters (140) angeordnet ist, in den die Partikel herunter fallen, die auf das Gitter aufgeprallt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Staubsammelbereich der Leitung einen abnehmbaren Staub sammelbehälter (90) umfaßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (92, 86) einen scharfen Bogen über dem abnehmba ren Behälter (90) besitzt, um den Staubgehalt der Luft wirk sam in den Behälter abzugeben.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der abnehmbare Staubsammelbehälter (90) ein geneigtes Leit blech (86) hat, gegen das der Staub trifft, wenn die staub beladene Luft zum Abgeben ihres Staubgehaltes umgelenkt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (16) vorgesehen ist, die die Saugwirkung des Absauglüfters zwischen dem Auslaßende der ersten Zentri fugenstufe und der Leitung aufteilt, die mit den Seiten der Zentrifugen in Verbindung steht, gegen die der Staub konzen triert wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (16), die die Saugwirkung des Absauglüfters aufteilt, zur Veränderung des Saugverhältnisses einstellbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Öffnungsteil (52) an der Ansaugseite des Absauglüfters den Eintrittsstrom über die Achse begrenzt, auf der der Ab sauglüfter rotiert.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (16), die die Saugwirkung des Absauglüf ters aufteilt, eine Ablenkvorrichtung hat, die die aus dem Rohr eintretende Luft mit der aus der ersten Zentrifugenstu fe eintretenden Luft in dem Bereich um die Achse kombiniert, um die der Lüfter rotiert.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Stufe (82) dicht im Abstand befindliche, mit einem geringen Durchmesser ausgeführte, zylindrisch geformte einzelne Zentrifugen (98) hat, die den Querschnitt der Lei tung einnehmen, durch die der Absauglüfter Luft aus den Sei ten der ersten Zentrifugenstufe (94) nach dem Abgeben ihres Staubgehaltes in den Sammelbereich der Leitung saugt, wobei die Zentrifugen der zweiten Stufe eine Vorrichtung besitzen, die den Staubgehalt der Luft an den Seiten der Zentrifugen konzentriert, wobei der Absauglüfter (42) des Gebläses die Luft aus dem zentralen Kern der Zentrifugen der zweiten Stu fe abzieht und wobei eine zusätzliche Absaugvorrichtung (100) die Luft mit dem konzentrierten Staub von den Seiten der Zentrifugen der zweiten Stufe absaugt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mit konzentriertem Staub beladene Luft aus den Sei ten der Zentrifugen der zweiten Stufe durch die zusätzliche Absaugvorrichtung (100) über einen gekrümmten Weg (104, 108, 110) geführt wird, der ihren Staubgehalt wirksam abscheidet und den Staub in einen weiteren Staubsammelbereich (106) ab gibt, und daß die staubfreie Luft in den Grubenbereich hin ter dem Gebläse abgegeben wird.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein weiteres Filter (130), durch das die in den Grubenbereich hinter dem Gebläse abgegebene Luft hindurchgegeben wird.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere Filter (130) durch eine dritte Stufe von staubabsaugenden Zentrifugen (132) gebildet wird.

17. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, um im Kohleabbau freiwerdende Gase abzusaugen, zu verdünnen und zu verteilen.