DE3627413A1 - Verfahren zur wiederherstellung der bebauungsfaehigkeit von gelaendeoberflaechen nach erfolgtem tagesnahem abbau von kohle und mineralien - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiederherstellung der Bebauungsfähigkeit von Geländeoberflächen nach erfolg­ tem tagesnahmem Abbau von Kohle und Mineralien sowie zur Anwendung dieses Verfahrens bei der Sicherung von aufste­ henden Gebäuden und Geländeoberflächen im Bereich bereits früher erfolgter bergmännischer Tätigkeit.

Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß an Streckenkreuzungen und/oder Hochbrüchen Bohrungen in die zu verfüllenden Hohlräume hergestellt werden und daß diese Hohlräume anschließend mit einer Suspension aus Wasser und hydraulischem Abbinder verfüllt werden, insbe­ sondere unter Nutzung des natürlichen Gefälles der zu ver­ füllenden Hohlräume.

Als Füllmaterial werden vorzugsweise Kohlekraftwerksrück­ stände verwendet, wie insbesondere Flugasche, Rehagips, Sulfidschwemme und dgl. Das erfindungsgemäße Verfahren löst daher gleichzeitig das Problem der Beseitigung von Kraftwerksrückständen.

In vorteilhafter Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens ist weiterhin vorgesehen, daß vor Verfüllen der Hohl­ räume einzelne Strecken gegeneinander, insbesondere tief­ liegende Sohlen gegenüber höherliegenden Hohlräumen abge­ sperrt werden. Dieses Absperren erfolgt zweckmäßigerweise durch Einbringen von Betonplomben, welche vorzugsweise über Bohrlöcher insbesondere im höchsten Punkt der Strec­ kenkreuzung eingebracht werden. Weitere vorteilhafte Merk­ male der Erfindung sind den übrigen Ansprüchen sowie der Beschreibung zu entnehmen.

Die Möglichkeit späterer Bebauung im tagesnahen Abbaube­ reich war bisher nicht gegeben, bzw. kaum möglich. Dank des erfindungsgemäßen Verfahrens sollte nunmehr auch eine Gefährdung der Tagesoberfläche durch plötzlich auftretende Tagesbrüche, bei denen es in der Vergangenheit schon viele Todesfälle gab, nicht mehr möglich sein.

Was die Ausführung des Verfahrens anbetrifft, wird auf die Besonderheiten der Lagerung (wie Einfallen, Art und Ver­ halten des Nebengesteins der Lagerstätten) schnell und wirksam reagiert.

Bei den anstehenden alten Grubenbauten wird durch Augen­ schein oder Überprüfung der Grubenbilder festgestellt, daß und in welchem Umfang die einzelnen Strecken oder Abbau­ felder miteinander in Verbindung stehen.

Dann wird das Gefälle der Hohlräume überprüft, um die größtmögliche Nutzung des natürlichen Gefälles zu errei­ chen.

Nach Überprüfung dieser Kriterien werden durch Übertragung des Verlaufs der unterirdischen Anlagen auf die Tagesober­ fläche mit Hilfe einer Polygonmessung die einzelnen Bohr­ punkte an Streckenkreuzungen oder Hochbrüchen markiert. Bei einzelnen Grubenbildern, in denen Verbindungen mit tiefliegenden Sohlen vorhanden sind, ist in der Weiterent­ wicklung dieses Verfahrens eine Möglichkeit der Absperrung dieser Sohlen gegen den zu sichernden tagesnahen Bereich gegeben, ohne daß man die Grubengebäude - was ja auch in der Regel nicht mehr möglich ist - betreten muß.

Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren näher be­ schrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Übersicht über das erfindungsge­ mäße Verfahren,

Fig. 2 eine weitere schematische Übersicht über das erfin­ dungsgemäße Verfahren,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Ausgangssituation nach erfolgtem Abbau des Minerals,

Fig. 4 eine Querschnittsdarstellung der Ausgangssituation gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine schematische Übersicht der Verrohrung bei Ver­ füllung der tagesnahen Abbaue, und

Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung nach erfolgter Verfül­ lung.

Die an der Tagesoberfläche markierten Hochpunkte und Strec­ kenkreuzungen werden angebohrt mit Bohrlöchern von wenig­ stens 150 mm Durchmesser. In diese Bohrlöcher werden Rohr­ stützen eingebaut, von denen dann die Rohrleitungen zu dem Verfülltrichter mit Ablaufrinne eingebaut werden. Die Lei­ tungen sollen in natürlichem Gefälle zu den Bohrlöchern eingebaut sein. Wenn das nicht möglich ist, muß eine Dick­ stoffpumpe zwischengeschaltet werden. Bei besonderen An­ forderungen an die Verkürzung der Abbindezeit kann man auch Abbindebeschleuniger, Zement usw. zusammen mit einer Mischanlage verwenden. Diese Art der Sicherung sollte wegen der erhöhten Sicherungskosten nur in akuten Bergschadenfäl­ len angewandt werden. Das hydraulische Abbindemittel wird in dem Verfülltrichter (Eigenfeuchte 5-10%) mit Wasser versetzt und dann in die angeschlossene Bohrleitung ge­ spült.

Bei Eigenfeuchte gleich 0 ist die Verwendung eines Zwangs­ mischers in geschlossener Form erforderlich, wobei mit Preßluftdruck gearbeitet wird. Das zugesetzte Wasser dient als Transportmittel, je nach dem natürlichen Gefälle ist es möglich, das Füllmaterial bis 200 m Entfernung zu trans­ portieren. Dann setzt sich das Material von selbst ab. Durch den Höhenunterschied zwischen Verfülltrichter und Stollen stellt sich nach Verfüllen der Hohlräume unter Tage in dem Bohrloch eine Injektionswirkung ein, die eine Verfestigung der aufgeblätterten Gebirgsschichten über dem Hohlraum zur Folge hat, so daß damit ein sehr willkommener Nebeneffekt für die Standfestigkeit des Deckgebirges er­ reicht wird.

Damit ist eine weitere Gewähr für die Sicherheit und Stand­ festigkeit der Oberfläche gegeben.

Es wird darauf hingewiesen, daß die Abbaufelder, die vor allem im 19. Jahrhundert und davor abgebaut wurden, mitt­ lerweile zu einer echten Gefahr für Leib und Leben der an der Oberfläche dieses tagesnahen Abbaues wohnenden Men­ schen geworden sind. Die einzige Möglichkeit zur Lösung dieser Probleme ist das vorstehend skizzierte Verfahren, zumal es erfindungsgemäß vorzugsweise mit Rückständen aus Kraftwerken (Kohlekraftwerke) oder sonstigen Stoffen ver­ hältnismäßig billig auszuführen ist.

Eine Weiterentwicklung des Verfahrens ermöglicht es, Teile eines Grubenfeldes von dem gesamten anderen Grubengebäude abzutrennen, damit ein Abwandern der Verfüllmasse in Räume, die nicht oder noch nicht verfüllt werden sollen, verhin­ dert wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dergestalt gelöst, daß Bohrlöcher im höchsten Punkt der Streckenkreuzung mit ei­ nem Durchmesser von mindestens 300 mm angesetzt werden. Durch diese Bohrlöcher wird dann Beton je nach Sohlengefäl­ le in der Konsistenz K 1 oder K 2 angebracht. Dabei ist auch darauf zu achten, daß eine kontinuierliche Entlüftung des Bohrloches jederzeit gewährleistet ist. Durch dieses Ver­ fahren ist eine Absperrung einzelner Strecken gegeneinan­ der möglich, ohne daß eine Gefährdung von Arbeitern damit verbunden ist.

Nach Einbringung dieser Betonplomben kann man mit dem nor­ malen Verfüllmaterial der abzusichernden Flächen oder Stollen wie vorstehend dargelegt, weiterverfahren. Die Anwendungsmöglichkeit in dem Bergschadensbereich ist aus­ serordentlich groß. Durch Anwendung des Verfahrens ist eine erhebliche Verminderung von Gebäudeschäden zu erwar­ ten.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch im (ebenen) sohli­ gen Bereich anwendbar. In diesem Fall sollte jedoch das Rastermaß der Verfüllbohrungen verringert werden, um eine vollständige Verfüllung zu erreichen.

Claims (11)

1. Verfahren zur Wiederherstellung der Bebauungsfähig­ keit von Geländeoberflächen nach erfolgtem tagesnahem Abbau von Kohle und Mineralien, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an Streckenkreuzungen und/oder Hochbrüchen Bohrungen in die zu verfüllenden Hohlräume hergestellt werden, und daß diese Hohlräume anschließend mit einer Suspension aus Wasser und hydrau­ lischem Abbinder verfüllt werden, insbesondere unter Aus­ nutzung des natürlichen Gefälles der zu verfüllenden Hohlräume.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verfüllmaterial Kohlekraftwerksrückstände ver­ wendet werden, wie insbesondere Flugasche, Rehagips, Sulfidschwemme u. dgl.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verfüllmaterial Füller, Dämmer, Kalksteinmehl, Sand- Zement-Gemisch u. dgl. verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bohrungen mindestens 150 mm Durchmesser aufweisen.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in die hergestellten Bohrlöcher Rohrstützen eingebaut werden, von denen dann Rohrleitungen zu dem Verfülltrichter mit Ablaufrinne eingebaut werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet daß die Bohrungen an den höchsten Punkten des Abbaus angesetzt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß vor Verfüllen der Hohlräume ein­ zelne Strecken gegeneinander, insbesondere tieferliegende Sohlen gegenüber höherliegenden Hohlräumen abgesperrt wer­ den.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperren durch Einbringen von Betonplomben erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betonplomben über Bohrlöcher insbesondere im höchsten Punkt der Streckenkreuzung eingebracht werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrlöcher einen Durchmesser von mindestens 300 mm auf­ weisen.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeich­ net, daß je nach Sohlengefällte Beton der Konsistenz K1 oder K2 eingebracht wird.