DE3318827C2

DE3318827C2 - Verfahren und Vorrichtung zur sprengtechnischen Gewinnung von Material

Info

Publication number: DE3318827C2
Application number: DE3318827A
Authority: DE
Inventors: György Dipl.-Ing. Pécs Gergö; József Dipl.-Ing. Budapest Németh; Béla Dipl.-Ing. Sebestyén; Béla Dipl.-Ing. Pécs Solymossy
Original assignee: MECSEKI SZENBANYAK PECS HU
Current assignee: MECSEKI SZENBANYAK PECS HU
Priority date: 1982-06-04
Filing date: 1983-05-24
Publication date: 1985-10-24
Also published as: GB8315188D0; DE3318827A1; HU185544B; PL242352A1; US4498391A; PL141062B1; GB2121459A; GB2121459B; JPS58218590A; BE896961A; FR2528107A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung von Materialien in unkontrollierbaren Grubenräumen, insbesondere in schlagwettergefährdeten und kohlenstaub-explosionsgefährdeten starkfallenden harten Kohlenflözen durch schlagwettersicheres Schießen mit großer Ladung. Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß im zu gewinnenden Flöz wenigstens ein Bohrloch gefertigt wird, in welches eine mit einem wärmeabziehenden und lichtbogenauslöschenden Medium umgebene Sprengladung großer Masse hineingelegt wird, die Sprengladung an einer geeigneten Stelle des Bohrloches festgehalten wird, dann die mit einem lichtbogenauslöschenden Medium umgebene Sprengladung unter der Wirkung der durch das lichtbogenauslöschende Medium gebildete Schutzhülle schlagwettersicher gesprengt wird und das durch das Schießen aufgelockerte Material, z.B. Kohle, an der Stelle des Bohrloches herausgewonnen wird. Für die Sprengvorrichtung zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es kennzeichnend, daß sie einen eine zentrale durchgehende Öffnung umgebenden, zur Aufnahme von Sprengstoff geeigneten und durch eine Abschlußscheibe abschließbaren Hohlraum aufweist, der von wenigstens einem, zur Aufnahme eines wärmeabziehenden und lichtbogenauslöschenden Mediums geeigneten geschlossenen Hohlraum ringsum umgeben ist.

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Sprengvorrichtung zur sprengtechnischen Gewinnung von Material gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. 4.

In schlagwetterexplosions-gefährdeten Gruben bzw. in Gruben mit steiler Lagerung der Flöze, insbesondere im Falle von harter Kohle, kann die Gewinnung der höher liegenden, d. h. der auf 6 m oder noch weiter über der Strecke liegenden Kohle durch die bisher angewandten schlagwettersicheren Gewinnungsverfahren nicht durchgeführt werden.

Bei der Langlochgewinnung mit Hochdruckpreßluft wird üblicherweise nur ein etwa 5—6 m langer Abschnitt über der Strecke aufgelockert, wonach sich recht häufig in kurzer Zeit auch das unmittelbare Hangende über dem gewonnenen Abschnitt löst wonach einerseits das schon gewonnene Gut (KoHe) verunreinigt wird und andererseits der entstehende Hohlraum die weitere Gewinnung über dem Bruch behindert.

Die Verwendung von herkömmlichen brisanten Sprengstoffen zur Gewinnung von Kohle \s\. aus sicherheitstechnischen Gründen nicht zugelassen. Bei der Gewinnung mit sogenannten Wettersprengstoffen darf wiederum aus sicherheitstechnischen Gründen nur eine Sprengladung kleiner Masse eingesetzt werden, die aber zur Gewinnung von harter Kohle in großer Menge nicht ausreichend ist Eine Wettersprengstoff enthaltende Sprengladung kann in großer Masse bei steiler Lagerung der Flöze auch deshalb nicht eingesetzt werden, weil es vorkommen kann, daß die Kohle im Bohrlochbereich einbricht und die vorher eingebrachte Sprengladung in einem schlagwetterexplosionsgefährdeten Hohlraum zum Beispiel in Schlagwetter gelangt die zur Explosion gebracht werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 4 angegebenen Art zur sprengtechnischen Gewinnung von Schlagwetter- und kohlenstaubexplosionsgefährdeten Flözen steiler Lagerung, insbesondere von harten Kohlenflözen, so zu gestalten, daß die wirtschaftliche und hochproduktive, aber gleichzeitig sicherheitstechnisch einwandfreie Gewinnung solcher Flöze bei einer optimalen Ausbeute des Vorrates ermöglicht ist Dies wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. 4 erreicht Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand jeweils der Ansprüche 2,3 und 5.

Da gemäß der Erfindung der Sprengstoff mit einem funkenlöschenden Medium umgeben wird, umgibt einerseits dieses Medium während der Explosion die auftretende Hochtemperaturzone und den Zündfunken als eine geschlossene Schutzhülle hohen Druckes, so daß es das explosionsgefährliche Gas-Luft-Geinisch und/oder Kohlenstaub-Luft-Gemisch niedrigen Druckes fernhalten kann, wodurch die Explosion dieser Gemische verhindert wird; andererseits behindert dieses Medium die Sauerstoffversorgung der Hochtemperaturzone und des Zündfunkens und löscht diesen noch bevor sich die Schutzhülle auflöst.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 den axialen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Sprengvorrichtung und einer an diese angeschlossenen Schiebestange, und

F i g. 2 die Anordnung der Sprengvorrichtungen in einem Bohrloch, das in einem Flöz steiler Lagerung eingebracht ist.

Wie in F i g. 1 dargestellt, wird der zylindrische Außenmantel der Sprengvorrichtung von einem Rohrabschnitt 1 gebildet, der über eine untere mit Flansch versehene Abschlußscheibe 2 an einen inneren zentralen Rohrabschnitt 3 angeschlossen ist, der den Sprengstoff 4 entlang dessen innerem Umfang begrenzt und gleichzeitig eine zentrale durch die Sprengvorrichtung hindurchgehende öffnung bildet. Diese durch den Rohrabschnitt 3 gebildete zentrale durchgehende Öffnung dient auch dazu, das Zündkabel 6 der in den Sprengstoff 4 eingebetteten Sprengkapsel 5 aus der Sprengvorrichtung zur Zündstation hin herauszuführen. Mit dem Rohrab-

schnitt 3 ist über eine daran starr befestigte innere Abschlußscheibe 7 ein mittlerer Rohrabschnitt 8 verbunden, der den Sprengstoff 4 entlang dessen äußerem Umfang begrenzt, so daß er mit dem inneren Rohrabschnitt 3 und der Abschlußscheibe 7 einen den Sprengstoff 4 aufnehmenden Hohlraum bildet Nach dem Auffüllen dieses Hohlraumes mit Sprengstoff 4 wird der Hohlraum mit einer Abschlußscheibe 9 abgeschlossen. An die obere Stirnfläche des äußeren Rohrabschnitts 1 und die Mantelfläche des inneren Rohrabschnitts 3 ist eine obere Abschlußscheibe 10 angeschlossen, die mit einer Entlüftungsöffnung ti versehen ist In dieser Weise kommt ein den Sprengstoff 4 von jeder Seite umgebender und zur Aufnahme eines wärmeentziehenden und funkenlöschenden Mediums geeigneter Hohlraum 12 zustande, der von den Rohrabschnitten 1,3 und 8 sowie den Abschlußscheiben 2, 7, 9 und 10 begrenzt ist. Das wärmeentziehende und funkenlöschende Medium in dem Hohlraum 12 kann zum Beispiel eine wäßrige Lösung des Magnesiumchlorids oder auch ein anderes, die gleiche Funktion erfüllendes inertes Material sein.

An der unteren Mantelfläche des äußerer. Rohrabschnitts 1 und der Stirnfläche der mit Flansch versehenen unteren Abschlußscheibe 2 ist ein mit Rippen 13 versteifter federhaltender Ansatz 14 befestigt, in welchem eine bogenförmige gekrümmte Stützfeder 15 angeordnet ist. Die aus dem federhaltenden Ansatz 14 herausragenden Enden der Stützfeder 15 sind in einem auf den Kopf 17 einer die Sprengvorrichtung in dem Bohrloch hochschiebenden Schiebestange <6 auf geschraubten Federhaltering 18 eingespannt gehalten. Wenn die Enden der Stützfeder 15 frei werden, bewegen sie sich in die Lage 15', wobei sie sich an die Wand 19 des Bohrloches pressend die Sprengvorrichtung in der gewünschten Lage festhalten. An die Schiebestange 16 ist der Schiebestangenkopf 17 über ein Zwischenstück 20 angeschlossen. Im Schiebestangenkopf 17 ist zum Hindurchführen der Sprengkabel 6 eine durchgehende schräge Bohrung 21 ausgebildet. An die obere Mantelfläche des äußeren Rohrabschnitts 1 ist zur Erleichterung des Hochschiebens im Bohrloch ein konischer Leitring 22 angeschlossen.

In F i g. 2 ist die Anordnung von mehreren Sprengvorrichtungen (Sprengladungen) in dem gleichen Bohrloch gezeigt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Sprengvorrichtungen 25 im von der unteren Grundstrecke 23- des Flözes steiler Lagerung ausgehenden Bohrloch 24 voneinander auf einen bestimmten Abstand angeordnet, wobei die Sprengvorrichtungen 25 von den in Fig.I gezeigten Stützfedern an den gewünschten Stellen festgehalten werden. Der gegenseitige Abstand der Sprengvorrichtung 25 ist so bestimmt, daß sich ihre Wirkungs-bereiche gerade berühren, sich also nicht überdecken. Das zur Gewinnung durch Sprengen notwendige Besetzen des Bohrlochs 24 erfolgt mit einem Verschlußstopfen 26, in welchem eine Bohrung zum Herausführen sämtlicher Zündkabel 6 sowie eine Anschlußbohrung für den das Besetzen durchführenden Füllapparat (z. B. Sandbüchse) ausgebildet sind. Die Befestigung des Verschlußstopfens 26 erfolgt mit Hilfe eines Keils und einer aus einem Tragholz bestehenden Stützvorrichtung 27 als Verspreizung.

Das Sprengen wird mit Hilfe der beschriebenen Sprengvorrichtung folgendermaßen durchgeführt:

Der Sprengstoff 4 und die Sprengkapsel 5 werden in den von dem inneren Rohrabschnitt 3, dem mittleren Rohrabschnitt 8 und der inneren Abschlußscheibe 7 begrenzten Hohlraum ei gesetzt. Das Zündkabel 6 der Sprengkapsel 5 wird durch eine Wandöffnung des inneren Rohrabschnitts 3 durch diesen Rohrabschnitt 3 hindurch herausgeführt und wird in der die Stützfeder 15 aufnehmenden Bohrung des federhaltenden Ansatzes 14 befestigt und dann wird es durch die durchgehende Bohrung 21 des Schiebes*angenkopfes 17 hindurchgezogen. Der im Hohlraum untergebrachte Sprengstoff 4 wird mit der Abschlußscheibe 9 abgeschlossen. Dann wird der von dem äußeren, dem inneren und dem mittleren Rohrabschnitt 1,3 bzw. 8 sowie von den Abschlußscheiben 2, 7 und 9 begrenzte Hohlraum 12 mit dem funkenlöschenden Medium 12 aufgefüllt und danach mit der Abschlußscheibe 10 abgeschlossen. Auf den äußeren Rohrabschnitt 1 wird der das leichte Hochschieben ermöglichende konische Leitring 22 aufgesetzt Schließlich werden in den Schiebestangenkopf 17 bzw. in den Federhaltering 18 die Fnden der Stützfeder 15 eingespannt An dem Schiebestangenkopf 17 wird das Zwischenstück 20 mit Schrauben befestigt in das Zwischenstück 20 wird die verlängerbare Schiebestange 16 eingeschraubt und die Sprengvorrichtrr^ (Sprengladung) wird mit Hilfe dieser Schiebestange bis zur gewünschten Stelle hochgeschoben. Durch ruckartiges Zurückziehen der Schiebestange 16 gleitet die Stützfeder 15 (genauer gesagt, deren Enden) aus dem Federhaitering 18 heraus und spannt sich gegen die Wand 19 des Bohrloches und hält in dieser Weise die Sprengladung an der gewünschten Stelle fest.

Im Falle der Anwendung von mehreren Sprengvorrichtungen 25 werden zuerst die Zündkabel S der schon hochgeschobenen und festgelegten Sprengvorrichtung(en) an der Sprengstation befestigt, und dann der Reihe nach auch die anderen Zündkabel. Nach der Verlegung der Sprengvorrichtungen 25 (Sprengladungen) werden das Bohrloch 24 an der Seite der Grundstrecke 23 mit einem Verschlußstopfen 26 abgeschlossen, dieser mit einem Keil befestigt und der Hohlraum zwischen der untersten Sprengvorrichtung 25 und dem Bohrlochmund wird mit Hilfe eines Füllapparates, z. B. einer Sandbüchse, mit Sand oder durch Sandsackbesetzung aufgefüllt und diese Besetzung wird durch eine Stützvo richtung 27. z. B. ein Tragholz als Verspreizung ausgebaut. Danach wird durch gleichzeitiges Zünden der Sprengkapseln 5 die Gewinnung mit der Seriensprengung durchgeführt.

Die beschriebene sprengtechnische Gewinnung kann natürlich auch unter Verwendung von mehreren Bohrlöchern im gleichen Flöz durchgeführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur sprengtechnischen Gewinnung von Material in einem Strebbetrieb mit streichendem Verhieb, insbesondere in Schlagwetter- und kohlenstaubexpiosionsgefährdeten harten Kohlenflözen steller Lagerung, bei welchem von der Grundstrecke aus ein Bohrloch in das Flöz eingebracht wird und in das Bohrloch eine Sprengladung eingebracht wird, die nach dem Besetzen des Bohrlochmundes gezündet wird, wonach das durch das Sprengen aufgelockerte Haufwerk in die Grundstrecke abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprengladung großer Masse mit einem wärmeentziehenden und funkenlöschenden Medium umgeben und unter der Wirkung der durch das funkenlöschende Medium gebildeten Schutzhülle schlagwettersicher gesprengt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, cfai in dem Bohrloch mehrere Sprengladungen angeordnet werden, die in einem den überdeckungsfreien Anschluß ihrer Wirkungsbereiche zueinander sicherstellenden Abstand voneinander festgelegt und gesprengt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als wärmeentziehendes und funkenlöschendes Medium die wäßrige Lösung von Magnesiumchlorid verwendet wird.

4. Sprengvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem den Sprengiuff aufnehmenden Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen zentralen, an beiden Enden offenen Rohrabschnitt (3) aufweist, der von einem den Sprengstoff i4) aufnehmenden, von einer Abschlußscheibe (9) abschließbaren Hohlraum umgeben ist, der von wenigstens einem das wärmeentziehende und funkenlöschende Medium aufnehmenden geschlossenen Hohlraum (12) ringsum umgeben ist, wobei das Zündkabel (6) der in den Sprengstoff (4) eingebetteten Sprengkapsel (5) durch die von dem Rohrabschnitt (3) begrenzte zentrale durchgehende öffnung hindurch herausgeführt ist.

5. Sprengvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Gehäuses ein zur Aufnahme einer gebogenen Stützfeder (15) dienender federhaltender Ansatz (14) ausgebildet ist, der mit einem die Stützfeder (15) eingespannt haltenden und durch sein ruckartiges Zurückziehen freigebenden Schiebestangenkopf (17) in Funktionsverbindung steht.