DE3608937C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Feststoffen aus Schachtsümpfen, insbesondere in untertägigen Bergbaubetrieben, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

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

Die Entfernung von Flüssigkeiten aus dem Schachtsumpf bereitet keine nennenswerten Schwierigkeiten. Insbesondere dann, wenn sich die Flüssigkeiten leicht von den Feststoffen 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 Förderkorb angehängte Gefäße verwendet, die in den Bereich des Schachtsumpfes abgesenkt werden und in die die zu entfernenden Feststoffe von Hand eingefüllt werden. Hierzu sind menschliche Arbeitskräfte erforderlich und während derer Tätigkeit muß jegliche Förderung innerhalb des Schachtes ruhen, was zur Folge hat, daß die Entsorgung nur während Betriebsruhezeiten erfolgen kann, was erhöhte Kosten zur Folge hat. Da die Feststoffe aggressive Bestandteile, Fäkalien und dergleichen enthalten können, ist die zur Entsorgung erforderliche Arbeit sehr unattraktiv und erfordert zusätzliche finanzielle Aufwendungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Feststoffen aus Schachtsümpfen zu schaffen, das den Einsatz menschlicher Arbeitskraft unter den obengenannten widrigen Bedingungen entbehrlich 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 bisherigen Arbeitsweise 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 werden.

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 Feststoffmengen gewährleistet ist. Es entfällt jedoch ein unnötiger Verschleiß der Fördervorrichtungen, der bei deren Dauerbetrieb unvermeidlich wäre und es ist auch nicht notwendig, komplizierte Meß- und Regelvorrichtungen vorzusehen, die auf die jeweils angefallene Feststoffmenge ansprechen.

Die Erfindung betrifft außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung 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 Schachtboden angeordnete Vertiefung und einen sich in die Vertiefung erstreckenden Senkrechtförderer. Der umlaufende Querförderer bringt die Feststoffe in den Bereich der Schachtachse und in eine dort vorgesehene Vertiefung. Die Vertiefung kann dadurch hergestellt werden, daß auf den Schachtboden ein im wesentlichen kreisringförmiger Baukörper, beispielsweise 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 Senkrechtförderer, 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 angeordneten Kratzarmen oder auch als Schneckenförderer. In beiden Fällen werden die Feststoffe von der Peripherie des Schachtes in die zentrale Vertiefung gefördert.

Besonders zweckmäßig ist es, daß der Querförderer an einem radialen Tragarm angeordnet ist, der um einen, in der Vertiefung 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 Rieselgut 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 Drehpunkt an einer auf dem Schachtboden befindlichen Platte zu befestigen und die Schiene auf Stützen anzuordnen, die bis zum Schachtboden reichen.

Es ist vorteilhaft, 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 Senktrechtförderer unterfahren kann. Außerdem kann, wenn der Querförderer oder seine Bauteile eine Länge aufweisen, die größer ist als der Innenradius 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 Antriebe 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 Druckluftantrieb 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 Schachtumfag verläuft, während sein unterer Teil zur Schachtachse in die Vertiefung 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 Seilförderung erforderlich sind und auch Fahrten, die zum Erreichen des Schachtsumpfes erforderlich sind.

Zweckmäßig ist der Senkrechtförderer als Becherwerk ausgebildet. Mit einem solchen Senkrechtförderer können auf besonders einfache Weise Feststoffe aus der Vertiefung entfernt und aufwärts gefördert werden. Die im Senkrechtförderer 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 dorthin geleitet 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 verhindert 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 Verwendung einer zweiten Ausführungsform eines Querförderers und unter Weglassung des Vertikalförderers darstellt.

In Fig. 1 ist der Schacht mit 1 bezeichnet, der Schachtumfang 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 Bezugszeichen 5 bezeichnet. Im Schachtsumpf 5 befindet sich, konzentrisch mit der Schachtachse 4, eine Vertiefung 6. Diese Vertiefung befindet sich innerhalb eines Ringkörpers 7. Der Ringkörper 7 kann auf verschiedene Weise gebildet sein. Es kann sich hierbei um ein Bauteil handeln, das aus Beton oder anderen Baumaterialien 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 Schachtboden 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 Tragarm 9 drehbar, dessen äußeres Ende 10 auf einer Schiene 11 verfahrbar ist, die an der Peripherie 2 des Schachtes 1 befestigt ist. Allerdings kann die Schiene 11 auch ohne Befestigung an der Peripherie des Schachtes gegen dessen Boden 3 abgestützt sein. In dem äußeren Bereich 10 des radialen Tragarmes befindet sich ein, ein seinen Einzelheiten nicht dargestellter Antrieb, der zur Bewegung des Tragarms 9 gegen die Schiene 10, also zu dessen Drehbewegung dient.

Wie in den Fig. 2 und 3 erkennbar, sind am raidalen Tragarm 9 Querförderer befestigt. Bei Fig. 2 handelt es sich um einen Kratzförderer 12 und bei Fig. 3 um einen Schneckenförderer13. In beiden Fällen sind die Querförderer 12 und 13 seitlich neben 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 Geamtheit 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 Senkrechtförderer14 senkrecht unmittelbar an der Schachtwand. In seinem unteren Bereich 17 ist er abgewinkelt, 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 Arbeitskräfte erfolgen.

Claims (14)

1. Verfahren zum Entfernen von Feststoffen aus Schachtsümpfen, 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) befindlichen weiteren Förderer (20) abgeworfen werden.

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

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch einen oberhalb des Schachtbodens (3) angeordneten um die Schachtachse (4) in einer etwa waagerecht verlaufenden Ebene drehbaren Querförderer (12, 13) zum Fördern von Feststoffen in eine im Bereich der Schachtachse (4) im Schachtboden (3) angeordnete Vertiefung (6) und einen sich in die Vertiefung (6) erstreckenden Senkrechtförderer (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) angeordnet 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 1, 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 Fahrantriebe 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 Fahrantrieb 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 verlaufenden 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 Übergabevorrichtung (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 Feststoffen von der Peripherie zur Mitte der Vertiefung (6) angeordnet sind.