DE3236994C1 - Schlitzvorrichtung für den Kohleabbau in stark geneigter und in steiler Lagerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlitzvorrichtung für den Kohleabbau in stark geneigter und in steiler Lagerung, bestehend aus mehreren an einem Zugmittel befestigten, mit Schneidwerkzeugen unterschiedlicher Schneidrichtung bestückten Gewinnungskörpern, wobei die ungeführte Schlitzvorrichtung mittels angetriebener Seile, Ketten oder dergleichen am Kohlenstoß zum Unterschrämen desselben hin- und herbewegt wird.

Für die Hereingewinnung der Kohle in der stark geneigten und steilen Lagerung sind erstmals vor etwa 30 Jahren Seilschrämgeräte eingesetzt worden. Diese wurden im Pfeilerbau in der Weise angewandt, daß von zwei Aufhauen aus die Kohle schwebend abgebaut wurde. Der Antrieb des Seilschrämgerätes bestand aus einem in der Kopfstrecke aufgestellten Doppelhaspel, von dem aus das Seil um den Pfeiler gezogen wurde.

ίο Mitte der sechziger Jahre wurde im nordfranzösischen Kohlenrevier eine sogenannte Kohlensäge eingesetzt, und zwar zunächst im schwebenden Örterpfeilerbau der steilen und halbsteilen Lagerung. Auch im streichenden und im schrägfallenden Örterpfeilerbau wurde mit einer derartigen Kohlensäge gearbeitet.

Das eigentliche Gewinnungsgerät der Kohlensäge bestand aus einem rohrförmigen Körper von 0,4 m Länge und 105 mm Durchmesser. Dieser Körper war mit pfeilförmig angeordneten Schneidwerkzeugen bestückt. An einem Zugseil hingen sechs Gewinnungsgeräte im Abstand von etwa 2,5 m. Der Antriebshaspel bewegte das Zugseil während des Schneidvorganges mit 1,16 m/sec und beim Rücklauf mit 1,3 m/sec.

Das Gewinnungsverfahren mit der Kohlensäge hat sich für den ausbaulosen Abbau stark geneigter und steil gelagerter Flöze, insbesondere beim Pfeilerbau mit schwebendem Verhieb, gut bewährt. Da die infolge der Schwerkraftwirkung stets am Liegenden des Abbaustoßes arbeitenden Gewinnungskörper den Stoß nur unterschrämen können, setzt dieses Gewinnungsverfahren eine gutgängige Kohle voraus.

Der Anpreßdruck der Schneidwerkzeuge an den Kohlenstoß rührt z. B. aus der Vorspannung des Zugseiles her. Bei harter Kohle wird also die Gewinnungsleistung beeinträchtigt und es ist gegebenenfalls der Einsatz des Hochdrucktränkverfahrens zur - Auflockerung der Kohle erforderlich.

Bekannt ist ein hobelähnliches Schürfgerät (DE-OS 25 08 584) mit einem mindestens einen Meißel aufweisenden Schürfkopf. Zur Erhöhung des Wirkungsgrades dieses Schürfgerätes, der von der Stärke des Vorschubgetriebes und den im abzutragenden Material vorhandenen natürlichen Rissen abhängt, soll das Schürfgerät zusätzlich mit mindestens einer Düse versehen werden, die Flüssigkeitsimpulse mit hoher Geschwindigkeit ausstößt. In der Beschreibung heißt es u. a., daß der Schürfkopf mit einer üblichen Vorschubeinrichtung gekuppelt ist. Das Verstärkungssystem, von einem

so Flüssigkeitsbehälter gespeist, ist auf dem Schürfkopf montiert. Die mechanischen Werkzeuge dieser Vorrichtung führen eindeutig einen Hobelvorgang aus, denn mit Hilfe von hobeleisenähnlich gestalteten Stahlkörpern, die mit Maschinen kraft hin- und herbewegt werden, wird ein starker Span des Minerals abgetrennt und auf diese Weise das Mineral hereingewonnen. Die aus den Düsen austretenden Flüssigkeitsstrahlen dagegen verrichten Schlitzarbeit.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kohlensäge des Standes der Technik so zu verbessern, daß eine optimale Gewinnungsleistung auch bei harter und nicht gutgängiger Kohle erzielt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Schlitzvorrichtung in der Weise gelöst, daß die Gewinnungskörper auf der dem Kohlenstoß abgewandten Seite einen schwertartigen Ansatz aufweisen, daß unterhalb der Schneidwerkzeuge Hochdruckflüssigkeitsstrahldüsen vorgesehen sind, deren Schneidstrah-

len nahezu in Verhiebrichtung austreten, und daß der vordere bzw. hintere Gewinnungskörper zusätzlich vorne bzw. hinten eine Hochdruckflüssigkeitsstrahldüse mit bankrecht nach oben weisender Strahlaustrittsrichtung aufweist.

Durch den Einsatz der Hochdruckflüssigkeitsstrahlen zusätzlich zu den mechanisch wirkenden Schneidwerkzeugen findet eine Aktivierung des Gewinnungsvorganges statt, wobei erfindungsgemäß nicht sämtliche Schneidwerkzeuge Hochdruckflüssigkeitsstrahldüsen aufweisen müssen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Durchmesser der bankrecht nach oben strahlenden Düsen wesentlich größer als der Durchmesser der in Verhiebrichtung weisenden Düsen.

Die Gewinnungskörper weisen auf der-dem Kohlenstoß abgewandten Seite einen schwertartigen Ansatz auf. Dieser Ansatz stützt sich auf dem Liegenden ab und gewährleistet infolgedessen eine definierte stabile Lage des Gewinnungskörpers zum Kohlenstoß hin.

Gewinnungskörper und schwertartiger Ansatz können lösbar miteinander verbunden sein.

Der schwertartige Ansatz ist erfindungsgemäß als Platte mit wulstartigem Ende ausgebildet. Diese wulstartige Beschwerung dient der zusätzlichen Stabilisierung des Gewinnungskörpers.

Gewinnungskörper und Zugmittel sind lösbar miteinander verbunden. Die Schneidwerkzeuge sind auswechselbar, sie lassen sich bei Verschleiß bequem erneuern.

Die flexiblen Leitungen zur Versorgung der Hochdruckflüssigkeitsstrahldüsen der Gewinnungskörper werden zweckmäßigerweise zum Schutz gegen herabfallendes Gewinnungsgut bergestoßseitig im Windschatten des Zugmittels angeordnet.

Die Hochdruckflüssigkeitsleitungen können auch zum Schutz vor Beschädigung mit einer Armierung versehen werden.

Die Leitungen sind mit den Hochdruckflüssigkeitsstrahldüsen lösbar verbunden, damit ein leichtes Auswechseln defekter Leitungen ermöglicht wird.

Die Versorgung der Hochdruckflüssigkeitsstrahldüsen mit Hochdruckflüssigkeit, beispielsweise Wasser, erfolgt von der Kopf- oder Grundstrecke aus; die Leitung kann dort in bekannter Weise auf einer Schlauchtrommel gespeichert werden.

Die Hochdruckflüssigkeitsstrahlen können kontinuierlich oder pulsierend austreten. Eine entsprechende Einrichtung kann zur Versorgung der Anlage vorgesehen werden.

Die Schneidwirkung des unter hohem Druck austretenden Wassers kann durch den Zusatz von Additiven verstärkt werden. So können chemische Additive eingesetzt werden, die die Bündelung des Wasserstrahles verbessern, und/oder solche, die die abrasive Wirkung des Wasserstrahles verstärken.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind von den vorne und hinten an jedem Gewinnungskörper angeordneten Düsen unterhalb der Schneidwerkzeuge nur die jeweils in Bewegungsrichtung weisenden Düsen sowie die in Bewegungsrichtung gesehen hintere Düse mit bankrecht nach oben weisender Strahlrichtung in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung mit Hochdruckflüssigkeit beaufschlagbar, d. h. das Ein- und Ausschalten der Düsen kann beispielsweise mittels eines über das Zugmittel betätigten Mechanismus erfolgen.

Das Ein- und Ausschalten der jeweils in Bewegungsrichtung gesehen hinteren Düse mit bankrecht weisender Strahlrichtung kann auch alternativ über eine dieser jeweiligen Düse zugeordneten besonderen Leitung von der Kopf- oder Grundstrecke aus erfolgen.

Schließlich kann es sich als besonders vorteilhaft zur Unterstützung des Lösevorganges der Kohle erweisen, wenn die Hochdruckflüssigkeitsstrahldüsen in einer in Verhiebrichtung weisenden stoßparallelen Ebene verschwenkbar sind.

In der schematischen Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

ίο F i g. 1 eine Draufsicht der Anordnung der Schlitzvorrichtung im schwebenden Pfeilerbau,
F i g. 2 einen Schnitt zu F i g. 1,
F i g. 3 einen Gewinnungskörper in Seitenansicht, und F i g. 4 einen Gewinnungskörper in der Draufsicht.

In den F i g. 1 und 2 ist der stark geneigte Pfeilerbau angedeutet. Von der Grundstrecke 1 führen die Aufhauen 2 zur Kopfstrecke 3. Der Kohlenpfeiler ist mit 4 bezeichnet.

Die Kohle wird mittels einer Schlitzvorrichtung im schwebenden Verhieb (Pfeilrichtung) abgebaut. Die Schlitzvorrichtung besteht aus einer Mehrzahl von mit Hilfe eines Zugmittels 6 (Seil, Kette oder dergleichen) verbundenen Gewinnungskörpern 6. Ein in der Kopfstrecke 3 aufgestellter Doppelhaspel 7 führt den Arbeitshub der Schlitzvorrichtung, d. h. die Vor- und Rückwärtsbewegung der Schlitzvorrichtung (im Ausführungsbeispiel über ein Seil) herbei.

Die Gewinnungskörper 6 sind mit Schneidwerkzeugen 8 und Hochdruckflüssigkeitsdüsen 9 und 10 ausgerüstet, wie insbesondere aus den Fig.3 und 4 ersichtlich. Die Versorgung der Düsen 9 und 10 mit Hochdruckflüssigkeit, ζ. B. Wasser, erfolgt über die Schlauchleitungen 11 und 12, die auf einer Schlauchtrommel 13 in der Kopfstrecke 2 gespeichert sind.

Einzelheiten der aus mehreren Gewinnungskörpern 6 sich zusammensetzenden Schlitzvorrichtung sind ebenfalls in den F i g. 3 und 4 verdeutlicht.

Unterhalb der auswechselbaren Schneidwerkzeuge 8, die zum Kohlenstoß 4 hinzeigen, sind Hochdruckflüssigkeitsstrahldüsen 9 angeordnet, die in Verhiebrichtung weisen. Zusätzlich erhalten der jeweils erste und letzte Gewinnungskörper 6 der Schlitzvorrichtung vorne bzw. hinten eine Hochdruckflüssigkeitsstrahldüse 10, die eine bankrecht, d. h. senkrecht zum Einfallen des Flözes weisende Strahlaustrittsöffnung besitzt. Der Durchmesser der bankrecht nach oben strahlenden Düsen 10 ist mit Rücksicht auf die durchzusetzende Hochdruckflüssigkeitsmenge wesentlich größer als der Durchmesser der in Verhiebrichtung weisenden Düsen 9.

Die Gewinnungskörper 6 weisen auf der dem Kohlenstoß 4 abgewandten Seite einen schwertartigen Ansatz 14 auf, mit dem sich der Gewinnungskörper auf dem Liegenden abstützt. Zusätzlich zeigt der plattenförmige Ansatz 14 am Ende eine wulstartige Verdickung 15 zur Beschwerung. Im Ausführungsbeispiel ist der Wulst 15 aufgeschraubt. Der Ansatz 14 kann lösbar 17 mit dem eigentlichen Gewinnungskörper 6 verbunden sein.

Die einzelnen Gewinnungskörper 6 sind untereinander und zum Doppelhaspel 7 hin mittels eines Zugmittels 5 verbunden. Im Ausführungsbeispiel ist das Zugmittel ein Stahlseil. Die Verbindung desZugmittels 5 am Gewinnungskörper 6 wird zweckmäßigerweise lösbar gestaltet. Im Ausführungsbeispiel ist das Zugmittel 5 durch ein Futter 16,16' verspannt.

Im Ausführungsbeispiel dient die Leitung 11 (Hochdruckschlauch) zur Versorgung der jewejls in eine Verhiebrichtung strahlenden, unterhalb der Schneidwerkzeuge 8 angeordneten Hochdruckflüssigkeits-

strahldüsen 9 und der am, ersten Gewinnungskörper 6 (Fig.4) einer Schlitzvorrichtung eingebauten, bankrecht nach oben weisenden Düse 10. Die zweite Leitung 12 ''(Hochdruckschlauch) versorgt die in die andere Verhiebrichtung weisenden Düsen 9 und die am letzten Gewinnungskörper 6 (nicht dargestellt) eingebaute, bankrecht nach oben strahlende Düse 10 mit Hochdruckflüssigkeit. Das Umschalten der Hochdruckflüssigkeit zur Beaufschlagung der jeweiligen Düsen an den Gewinnungskörpern kann mit bekannten Mitteln erfolgen und ist in den Figuren nicht dargestellt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schlitzvorrichtung für den Kohleabbau in stark geneigter und in steiler Lagerung, bestehend aus mehreren an einem Zugmittel (5) befestigten, mit Schneidwerkzeugen (8) unterschiedlicher Schneidrichtung bestückten Gewinnungskörpern (6), wobei die ungeführte Schlitzvorrichtung mittels angetriebener Seile, Ketten oder dergleichen am Kohlenstoß (4) zum Unterschrämen desselben hin- und herbewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinnungskörper (6) auf der dem Kohlenstoß (4) abgewandten Seite einen schwertartigen Ansatz (14) aufweisen, daß unterhalb der Schneidwerkzeuge (8) Hochdruckflüssigkeitsstrahldüsen (9) vorgesehen sind, deren Schneidstrahlen nahezu in Verhiebrichtung austreten, und daß der vordere bzw. hintere Gewinnungskörper (6) zusätzlich vorne bzw. hinten eine Hochdruckflüssigkeitsstrahldüse (10) mit bankrecht nach oben weisender Strahlaustrittsrichtung aufweist.

2. Schlitzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der bankrecht nach oben strahlenden Düsen (10) wesentlich größer ist als der Durchmesser der in Verhiebrich-> tung weisenden Düsen (9).

3. Schlitzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung der Hochdruckflüssigkeitsstrahldüsen (9, 10) mit Hochdruckflüssigkeit von der Kopf- (2) oder Grundstrekke (1) aus erfolgt und die Leitung(en) in der Kopf- (2) oder Grundstrecke (1) speicherbar ist (sind).

4. Schlitzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den vorne und hinten an jedem Gewinnungskörper (6) angeordneten Düsen (9, 10) unterhalb der Schneidwerkzeuge (8) nur die jeweils in Bewegungsrichtung weisenden Düsen (9) sowie die in Bewegungsrichtung gesehen hintere Düse (10) mit bankrecht nach oben weisender Strahlrichtung in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung mit Hochdruckflüssigkeit beaufschlagbar sind.

5. Schlitzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsbeaufschlagung der jeweils in Bewegungsrichtung gesehen hinteren Düse (10) mit bankrecht nach oben weisender Strahlrichtung über eine dieser Düse zugeordneten Leitung von der Kopf- (2) oder Grundstrecke (1) aus erfolgt.

6. Schlitzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckflüssigkeitsstrahldüsen (9) in einer in Verhiebrichtung weisenden stoßparallelen Ebene verschwenkbar sind.

7. Schlitzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwertartige Ansatz (14) als Platte mit wulstartigem Ende (15) ausgebildet ist.