DE3608937A1 - Verfahren und vorrichtung zum entfernen von feststoffen aus schachtsuempfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Feststoffen aus Schachtsümpfen, insbe­ sondere in untertägigen Bergbaubetrieben.

In Schachtsümpfen, insbesondere denen von untertägigen Grubenbetrieben, sammeln sich Feststoffe und Flüssig­ keiten an. Bei den Flüssigkeiten handelt es sich in erster Linie um Grubenwasser und bei den Feststoffen um Riesel­ gut aus der Schachtförderung. Sehr grosse Mengen von Fest­ stoffen fallen dann an, wenn der Schacht nicht nur zur Seilförderung verwendet wird sondern auch zur Aufnahme von stationären Fördermitteln,wie beispielsweise Wendel­ rutschen.

Die Entfernung von Flüssigkeiten aus dem Schachtsumpf be­ reitet keine nennenswerten Schwierigkeiten. Insbesondere dann, wenn sich die Flüssigkeiten leicht von den Fest­ stoffen abtrennen lassen, kann ihre Entfernung aus dem Schachtsumpf über Rohrleitungen durch Pumpen erfolgen, die, beispielsweise durch Schwimmerregler in Abhängigkeit von der Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Schachtsumpf in und ausser Betrieb gesetzt werden.

Anders ist es bei der Entfernung von Feststoffen aus dem Schachtsumpf. Hierzu werden unter dem Förderkorbe ange­ hängte Gefässe verwendet, die in den Bereich des Schacht­ sumpfes abgesenkt werden und in die die zu entfernenden Feststoffe von Hand eingefüllt werden. Hierzu sind mensch­ liche Arbeitskräfte erforderlich und während derer Tätig­ keit muss jegliche Förderung innerhalb des Schachtes ruhen, was zur Folge hat, dass die Entsorgung nur während Betriebs­ ruhezeiten erfolgen kann, was erhöhte Kosten zur Folge hat. Da die Feststoffe aggressive Bestandteile, Fäkalien und der­ gleichen enthalten können, ist die zur Entsorgung erforder­ liche Arbeit sehr unattraktiv und erfordert zusätzliche finanzielle Aufwendungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Feststoffen aus Schacht­ sümpfen zu schaffen, das den Einsatz menschlicher Arbeits­ kraft unter den oben genannten widrigen Bedingungen ent­ behrlich macht und das sich auch während des Förderbetriebes im Schacht, ohne dass dieser in irgendeiner Weise eingeschränkt werden müsste, durchführen lässt und das, was die Anlage- und Betriebskosten anbetrifft, gegenüber der bisheriqen Arbeits­ weise erhebliche Kostenvorteile mit sich bringt und das so störungsfrei arbeitet, dass menschliche Arbeitskräfte den Schachtsumpf nicht mehr oder nur noch selten, betreten müssen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Entfernen von Feststoffen aus Schachtsümpfen das dadurch gekennzeichnet ist, dass am Boden des Schachtsumpfes befindliche Feststoffe durch einen umlaufenden Querförderer von den Rändern des Schachtsumpfes in eine in seinem Boden zentral angeordnete Vertiefung und aus dieser durch einen Senkrechtförderer im Schacht aufwärts gefördert werden.

Durch dieses Verfahren werden die Feststoffe, die in den Schachtsumpf gelangen, ständig aus diesem entfernt, ohne dass hierzu menschliche Arbeitskräfte erforderlich wären. Es kann ohne Einsatz menschlicher Arbeitskräfte die Menge der Feststoffe im Schachtsumpf konstant gehalten und eine unerwünschte Ansammlung von Feststoffen dort vermieden wer­ den.

Es ist zweckmässig, das Verfahren so auszubilden, dass die Feststoffe vom Senkrechtförderer auf einen in einer Sohle befindlichen weiteren Förderer abgeworfen werden. Es ist dann nicht mehr erforderlich, die anderenfalls unter dem Förderkorb hängenden Gefässe mit den darin befindlichen Feststoffen nach Übertage zu bringen und dort abzunehmen oder auszuleeren, wozu Störungen und Unterbrechungen der Seilförderung in Kauf genommen werden müssten.

Während es an sich denkbar wäre, den Querförderer und/oder den Senkrechtförderer ständig zu betreiben oder nur dann, wenn förderungswürdige Mengen an Feststoffen angefallen sind, wird eine intermittierende Betriebsweise bevorzugt. Hierbei lassen sich die Betriebszeiten und Arbeitspausen so einrichten, dass die Entfernung der anfallenden Fest­ stoffmengen gewährleistet ist. Es entfällt jedoch ein un­ nötiger Verschleiss der Fördervorrichtungen, der bei deren Dauerbetrieb unvermeidlich wäre und es ist auch nicht not­ wendig, komplizierte Mess- und Regelvorrichtungen vorzu­ sehen, die auf die jeweils angefallene Feststoffmenge an­ sprechen.

Die Erfindung betrifft ausserdem eine Vorrichtung zur Durch­ führung des oben beschriebenen Verfahrens. Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen oberhalb des Schachtbodens angeordneten, um die Schachtachse in einer etwa waagerecht verlaufenden Ebene drehbaren Querförderer zum Fördern von Feststoffen in eine im Bereich der Schachtachse im Schacht­ boden angeordnete Vertiefung und einen sich in die Vertie­ fung erstreckenden Senkrechtförderer. Der umlaufende Quer­ förderer bringt die Feststoffe in den Bereich der Schacht­ achse und in eine dort vorgesehene Vertiefung. Die Vertie­ fung kann dadurch hergestellt werden, dass auf den Schacht­ boden ein im wesentlichen kreisringförmiger Baukörper, bei­ spielsweise aus Beton, aufgelegt wird oder dadurch, dass im Schachtboden selbst durch Graben oder Bohren eine solche Vertiefung hergestellt wird oder schliesslich auch dadurch, dass auf einer, den Schachtboden bedeckenden Schicht von Feststoffen eine solche Vertiefung verbleibt. Der Senkrecht­ förderer, der sich in diese Vertiefung erstreckt, entnimmt aus ihr die zu entfernenden Feststoffe. Dies hat zur Folge, dass die Vorrichtung auf lange Zeit ohne Einsatz menschlicher Arbeitskraft betrieben werden kann.

Der Querförderer kann als Kratzförderer ausgebildet sein, beispielsweise ein umlaufendes Zugmittel mit darin angeord­ neten Kratzarmen oder auch als Schneckenförderer. In beiden Fällen werden die Feststoffe von der Peripherie des Schach­ tes in die zentrale Vertiefung gefördert.

Besonders zweckmässig ist es, dass der Querförderer an einem radialen Tragarm angeordnet ist, der um einen,in der Vertie­ fung in der Schachtachse angeordneten Drehpunkt drehbar und auf einer im Bereich des Schachtumfanges angeordneten Schiene verfahrbar ist. Auf diese Weise überstreicht der Querförderer den gesamten Bereich des Schachtbodens auf dem sich Riesel­ gut ansammelt, das zum Zwecke der senkrechten Abförderung in die Vertiefung gefördert werden muss. Hierbei kann der Drehpunkt im Schachttiefsten befestigt sein und die Schiene am inneren des Schachtumfanges, beispielsweise an der Schachtauskleidung. Es ist aber auch möglich, den Dreh­ punkt an einer auf dem Schachtboden befindlichen Platte zu befestigen und die Schiene auf Stützen anzuordnen, die bis zum Schachtboden reichen.

Es ist vorteilfhaft, den Querförderer neben dem radialen Tragarm anzuordnen. Hierdurch lässt sich die Bauhöhe der aus Tragarm und Querförderer bestehenden Einheit vermindern, so dass diese Baueinheit leicht den Senkrechtförderer unter­ fahren kann. Ausserdem kann, wenn der Querförderer oder seine Bauteile eine Länge aufweisen die grösser ist als der Innen­ radius des Schachtes, eine Kollision mit den Bauteilen, die den Innenradius des Schachtes umgeben, vermieden werden.

Sowohl der Querförderer als auch der Fahrantrieb des radialen Tragarmes benötigen Antriebe. Besonders zweckmässig ist es, hierfür Druckluftantriebe vorzusehen. Hydraulische Antriehe würden die Gefahr mit sich bringen, dass die im Schachtsumpf befindliche Flüssigkeit durch Öle verunreinigt würde und elektrische Antriebe würden kostspielige Sicherheitsmassnahmen erfordern, wenn sie überhaupt zulässig wären. Der Druckluft­ antrieb kann da hingegen dazu verwendet werden, dass die verbrauchte Druckluft in den Schachtsumpf eingeleitet wird und dort zu einer Auflockerung des Gemisches von Feststoffen und Flüssigkeiten dient. Andererseits können aber auch diese Antriebe durch bewegte Teile des Senkrechtförderers betätigt werden.

Der Senkrechtförderer ist zweckmässig so ausgebildet, dass sein oberer senkrecht verlaufender Teil am Schachtumfang ver­ läuft, während sein unterer Teil zur Schachtachse in die Ver­ tiefung abgewinkelt ist. Bei dieser Ausbildung wird im Schacht Raum gespart der dafür genutzt werden kann, dass auf einem anderen Teil der Schachtperipherie Laufräume für Gegengewichte angebracht werden können, die zur Seil­ förderung erforderlich sind und auch Fahrten, die zum Er­ reichen des Schachtsumpfes erforderlich sind.

Zweckmässig ist der Senkrechtförderer als Becherwerk ausge­ bildet. Mit einem solchen Senkrechtförderer können auf be­ sonders einfache Weise Feststoffe aus der Vertiefung ent­ fernt und aufwärts gefördert werden. Die im Senkrechtför­ derer geförderten Feststoffe werden zweckmässig an dessen oberem Ende in eine Übergabevorrichtung geleitet, aus der sie auf einen weiteren Förderer abgeworfen werden. Hierdurch können die Feststoffe in das ohnehin vorhandene Fördersystem des Bergwerkes eingeleitet und durch dieses dort hin gelei­ tet werden, wo sie weiterverwendet oder deponiert werden.

Der radiale Tragarm wird zweckmässig so ausgebildet, dass er Leitflächen zum Fördern von Feststoffen von der Peripherie der Vertiefung zu ihrer Mitte aufweist. Hierdurch werden Deponierungen von Feststoffen am Rande der Vertiefung verhin­ dert und auch Verbackungen oder Verfestigungen, die auf solche Anbackungen zurückzuführen sind. Vielmehr werden die Feststoffe ständig in den Bereich des Senkrechtförderers bewegt, von dem sie abgefördert werden.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele des Verfahrens und der Vorrichtung gemäss der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben, in der

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Schacht und

Fig. 2 einen waagerechten Schnitt durch einen Schacht unter Verwendung einer ersten Ausführungsform eines Querförderers und

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Schacht unter Ver­ wendung einer zweiten Ausführungsform eines Querförderers und unter Weglassung des Vertikal­ förderers darstellt.

In Fig. 1 ist der Schacht mit 1 bezeichnet, der Schachtum­ fang mit 2 und der Boden des Schachtsumpfes mit 3. Die Achse des Schachtes ist mit 4 bezeichnet und durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Der Schachtsumpf ist in seiner Allgemeinheit mit dem Bezugszeichnen 5 bezeichnet. Im Schachtsumpf 5 befindet sich, konzentrisch mit der Schachtachse 4, eine Vertiefung 6. Diese Vertiefung 6 befin­ det sich innerhalb eines Ringkörpers 7. Der Ringkörper 7 kann auf verschiedene Weise gebildet sein. Es kann sich hier­ bei um ein Bauteil handeln, das aus Beton oder anderen Bau­ materialien besteht, auch aus Stahlblech und das auf den Schachtboden 3 aufgesetzt ist. Es kann sich aber auch um eine Vertiefung im Bodenmaterial des Schachtbodens handeln, was besonders dann angebracht sein kann, wenn der Schacht­ boden aus einem widerstandsfähigen Mineral besteht, so dass dann der Ringkörper 7 aus dem Schachtbodenmaterial besteht. Schliesslich kann die Vertiefung 6 sich auch innerhalb eines Ringkörpers befinden, der aus den auf dem Schachtboden 3 abgelagerten Feststoffen besteht, die dann den Ringkörper 7 bilden.

Innerhalb des Ringkörpers 7 und auf dem Boden 3 befindet sich ein Drehlager 8. Um dieses ist ein radialer Trag­ arm 9 drehbar, dessen äusseres Ende 10 auf einer Schiene 11 verfahrbar ist, die an der Peripherie 2 des Schachtes 1 be­ festigt ist. Allerdings kann die Schiene 11 auch ohne Be­ festigung an der Peripherie des Schachtes gegen dessen Bo­ den 3 abgestützt sein. In dem äusseren Bereich 10 des ra­ dialen Tragarmes befindet sich ein, in seinen Einzelheiten nicht dargestellter Antrieb, der zur Bewegung des Tragarmes 9 gegen die Schiene 10, also zu dessen Drehbewegung dient.

Wie in den Fig. 2 und 3 erkennbar, sind am radialen Tragarm 9 Querförderer befestigt. Bei Fig. 2 handelt es sich um einen Kratzförderer 12 und bei Fig. 3 um einen Schneckenförderer 13. In beiden Fällen sind die Querförderer 12 und 13 seitlich ne­ ben dem radialen Tragarm 9 angeordnet. Auf diese Weise lässt sich eine geringe Bauhöhe und exzentrische Anordnung erzielen, die das Umfahren des Senkrechtförderers erleichtert.

Der in seiner Gesamtheit mit 14 bezeichnete Senkrechtförderer erstreckt sich von einer, beispielsweise der nächstgelegenen Sohle 15, bis in die Vertiefung 6. In seinem oberen Bereich 16 verläuft der Senkrechtförderer 14 senkrecht unmittelbar an der Schachtwand. In seinem unteren Bereich 17 ist er abge­ winkelt, so dass er sich in die Vertiefung 6 erstreckt und mit Hilfe seiner Schaufeln 18 aus diesem Feststoffe entnimmt. Diese Feststoffe werden aufwärts transportiert und durch eine mit ihrer Gesamtheit mit 19 bezeichnete Übergabevorrichtung auf ein weiteres Transportmittel 20 abgeworfen.

Durch das Verfahren und die Vorrichtung gemäss der Erfindung kann die Entsorgung von Schachtsümpfen von Feststoffen zu jeder Zeit und ohne Inanspruchnahme menschlicher Arbeits­ kräfte erfolgen.

Claims (14)

1. Verfahren zum Entfernen von Feststoffen aus Schacht­ sümpfen, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden (3) des Schachtsumpfes (5) befindliche Feststoffe durch einen umlaufenden Querförderer (12, 13) von den Rändern des Schachtsumpfes (5) in eine, in seinem Boden (3) zentral angeordnete Vertiefung (6) und aus dieser durch einen Senkrechtförderer (14) im Schacht aufwärts gefördert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststoffe vom Senkrechtförderer (14) auf einen in einer Sohle (15) be­ findlichen weiteren Förderer (20) abgeworfen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Querförderer (12, 13) und/oder Senkrechtförderer (14) intermittierend betrie­ ben werden.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch einen ober­ halb des Schachtbodens (3) angeordneten um die Schacht­ achse (4) in einer etwa waagerecht verlaufenden Ebene drehbaren Querförderer (12, 13) zum Fördern von Fest­ stoffen in eine im Bereich der Schachtachse (4) im Schachtboden (3) angeordnete Vertiefung (6) und einen sich in die Vertiefung (6) erstreckenden Senkrecht­ förderer (14).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querförderer (12, 13) als Kratzförderer (12) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Querförderer (12, 13) als Schneckenförderer (13) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querförderer (12, 13) an einem radialen Tragarm (9) ange­ ordnet ist, der um einen in der Vertiefung (6) in der Schachtachse (4) angeordneten Drehpunkt drehbar und auf einer im Bereich des Schachtumfanges (2) angeordneten Schiene (11) verfahrbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Querförderer (12, 13) neben dem radialen Tragarm ( 9) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Querförderers (12, 13) und/oder der Fahran­ triebe des radialen Tragarmes (9) als Druckluftantrieb ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb des Querförderers (12, 13) und/oder der Fahr­ antrieb des radialen Tragarmes (9) durch bewegte Teile des Senkrechtförderers (14) erfolgt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-10, dadurch gekennzeichnet, dass der Senkrechtförderer (14) mit einem oberen senkrecht verlau­ fenden Teil (16) am Schachtumfang verläuft, während sein unterer Teil (17) zur Schachtachse (4) in die Vertiefung (6) abgewinkelt ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-11, dadurch gekennzeichnet, dass der Senkrechtförderer (14) als Becherwerk ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-12, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende des Senkrechtförderers (14) eine Übergabevor­ richtung (19) zum Abwerfen von Feststoffen auf einen weiteren Förderer (20) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4-13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem im Bereich der Vertiefung (6) befindlichen Teil des radialen Tragarmes (9) Leitflächen zum Fördern von Fest­ stoffen von der Peripherie zur Mitte der Vertiefung (6) angeordnet sind.