DE3711003C2

DE3711003C2 -

Info

Publication number: DE3711003C2
Application number: DE19873711003
Authority: DE
Inventors: Hermann Hans Dr.-Ing. 4300 Essen De Nocke
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1987-04-06
Filing date: 1987-04-06
Publication date: 1990-06-28
Also published as: DE3711003A1

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Förderverfahren des Untertagebetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a hydraulic Subsidy procedure for underground operations according to Preamble of claim 1.

Die Erfindung ist insbesondere in tiefen Gruben anwendbar, welche einerseits aufgrund ihrer Teufe erhebliche Aufwendungen für das Heben des Förder gutes zu leisten haben, andererseits aber wegen der thermischen Tiefenstufe unter dem Zwang zur Klimatisierung stehen. Insbesondere ist die Erfindung auf den Steinkohlenbergbau und auf diesem betrieblich entsprechende Untertage betriebe anwendbar, bei dem zu den vorgenannten Erschwernissen als weitere Schwierigkeit ein niedriges und erfahrungsgemäß bei fortschreitender Rationalisierung des Untertagebetriebes ständig weiter absinkendes Ausbringen auftritt, worunter der Anteil des Minerals in dem Fördergut verstanden wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein erheblicher Teil der von dem Fördergut bei offener Förderung abgegebenen Wärme in der Förderrohr leitung abgeführt, wodurch die Aufheizung des Wetterstromes jedenfalls zu einem erheblichen Teil verhindert werden kann. Das beruht auf der Förderung in der von dem dem Abbau zugeordneten Streckenbunker beaufschlagten Förderrohrleitung, wobei die Rücklaufleitung das für die hydraulische Förderung unter Tage benötigte Druckwasser als Klarwasser bereitstellt.The invention is particularly in deep pits applicable, which on the one hand due to their depth considerable expenses for lifting the conveyor have good things to do, but because of the thermal depth level under the pressure to Air conditioning. In particular, the Invention on the coal industry and on this corresponding operational underground companies applicable to the above Difficulties as a further difficulty low and experience has shown that it progresses Rationalization of underground operations constantly spreading occurs further, including understood the proportion of the mineral in the material becomes. With the method according to the invention, a considerable part of the goods to be conveyed when open Conveying heat given off in the conveyor pipe dissipated line, causing the heating of the Weather current to a large extent can be prevented. That is based on the Funding in the of the assigned to the mining Line bunker pressurized conveyor pipeline, the return line is for the hydraulic Production of pressurized water required as underground Provides clear water.

Gemäß der Erfindung erfolgt die Abtrennung des Förderwassers von dem Fördergut in der Aufbereitung. Dadurch ist es möglich, in der Schachtförderung die Produktenförderung von der Materialförderung und der Seilfahrt baulich zu trennen, jedenfalls soweit das hydraulische Förderverfahren der Erfindung von der konventionellen Produktenförderung z.B. mit Förderschalen getrennt ist. Dann ist die mit auf- und niedergehenden Förderschalen betriebene Schachtförderung entlastet. Außerdem sind dann auch die Schwierigkeiten geringer, welche durch ein ständig niedriger werdendes Ausbringen in der Schachtförderung hervorgerufen werden.According to the invention, the separation of the Pumped water from the pumped material in the treatment. This makes it possible to mine the Product promotion from material promotion and Structurally separate the ride, at least as far as that hydraulic conveying method of the invention by the conventional product promotion e.g. With Conveyor bowls is separated. Then those with rising and falling conveyor bowls operated shaft mining relieved. Furthermore then the difficulties are less, which is caused by a constantly decreasing Output caused in the shaft mine will.

Die Erfindung geht von einem vorbekannten hydrauli schen Förderverfahren aus (DE-OS 28 20 020), welches sich durch seine Weiterentwicklung (DE-OS 31 04 730) dem fortschreitenden Abbau anzupassen vermag, ohne daß bereits auf andere Weise erreichte Rationali sierungserfolge infragegestellt zu werden brauchen. Bei dem vorbekannten Verfahren wird der gesamte Förderstrom mit Zweikammerrohraufgebern der hydraulischen Schachtförderung zugeführt und über Tage vollständig aufbereitet, wodurch das Klarwas ser, gegebenenfalls unter Zugabe von weiterem Prozeßwasser durch den Schacht zurück geführt werden kann. Wenn der Grubenbetrieb aus unterschiedlichen Gründen Bergeversatz betreibt und dazu Aufbereitungsabgänge verwendet, vermag das vorbekannte Verfahren allerdings nicht zu befriedi gen. Denn die im Fördergut enthaltenen Berge müssen hierbei zunächst mit der Schachtförderung zutage gehoben werden und danach von einer Förderanlage des Schachtes, die gesondert neben der hydraulischen Schachtförderung, z.B. als Bergefalleitung oder als Förderung in Förderschalen betrieben werden muß, wieder nach unter Tage verbracht werden.The invention is based on a known hydrauli funding process from (DE-OS 28 20 020), which through its further development (DE-OS 31 04 730) is able to adapt to the progressive mining without that Rationali already achieved in another way Successes need to be questioned. In the previously known method, the entire Flow with two-chamber tube feeders hydraulic shaft conveyor fed and over Fully prepared for days, which makes it clear water, if necessary with the addition of further Process water back through the shaft can be performed. When the mine is out mountain offset operates for different reasons and used for this purpose processing waste previously known methods, however, are not satisfactory gen. Because the mountains contained in the material to be conveyed must this first comes to light with the shaft extraction be lifted and then from a conveyor system of the shaft, which is separate from the hydraulic Shaft mining, e.g. as recovery line or as Funding must be operated in conveyor bowls to be spent back underground.

Das vorbekannte Verfahren ist aber auch aus einem anderen Grunde nicht rationell, weil es die be trächtlichen Wärmeinhalte des Förderwassers nicht zu nutzen vermag, welche aus dem festen Fördergut stammen. Das ist insbesondere im Hinblick auf den beträchtlichen Energieaufwand für die Untertage klimatisierung heißer Gruben nachteilig, weil die für die Klimatisierung notwendige Energie in großen, meistens über Tage aufgestellten Kälte anlagen aufgebracht werden muß, welche als Kühl mittel in der Klimatisierung dienendes Kaltwasser nach unter Tage fördern, das meistens ebenfalls nach über Tage zurückfließt und vor der Kälteanlage rückgekühlt wird. Die hierfür ebenfalls erforder lichen Schachtleitungen und Wasserhebungsanlagen sind aufwendig und kosten ihrerseits Platz und Energie.The known method is also from one other reasons not rational, because it be not significant heat content of the pumped water is able to use which of the fixed material come. That is especially with regard to the considerable energy expenditure for the underground air conditioning of hot pits disadvantageous because the Energy required for air conditioning great cold, usually set up for days plants must be applied, which as cooling cold water used in air conditioning mining underground, mostly also after flowing back over days and in front of the refrigeration system is cooled down. The also required for this shaft pipes and water lifting systems are complex and in turn cost space and Energy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem als bekannt vorausgesetzten hydraulischen Förder verfahren die Schachtförderung zu entlasten und rationeller zu betreiben.The invention is based, in which as known known hydraulic conveyance procedure to relieve the shaft extraction and to operate more efficiently.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Zweckmäßige Ausführungs formen des erfindungsgemäßen hydraulischen Förder verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.The invention solves this problem with the features of claim 1. Appropriate execution form the hydraulic conveyor according to the invention proceedings are the subject of the subclaims.

Gemäß der Erfindung führt die Voraufbereitung bereits unter Tage zur Abtrennung der für den Versatz eingesetzten Waschberge. Diese werden auf Setzmaschinen gewonnen, welche aufgrund ihres Trennungsprinzips mit erheblichen Wassermengen fertig werden, wie sie in dem erfindungsgemäßen Verfahren durch das Förderwasser bedingt sind. Da nun dieser Anteil des Prozeßwassers an dem für die Schachtförderung notwendigen Förderwasser umso stärker zurückgeht, je geringer das Ausbringen wird, muß das erfindungsgemäße hydraulische Förderver fahren umso wirtschaftlicher werden, je höher der Anteil des Bergeversatzes ist und je niedriger das Ausbringen ausfällt. Dieser Effekt ergibt sich bei dem hydraulischen Förderverfahren gemäß der Erfin dung auf doppelte Weise. Nämlich einerseits durch die geringer werdenden Mengen an festem Fördergut, die die Schachtförderung zu bewältigen hat, und andererseits durch die dementsprechend geringer ausfallenden Mengen an Förderwasser in der Schacht förderung.According to the invention, the pre-treatment leads already underground to separate the for the Offset used wash mountains. These will be on Setting machines won, which due to their Principle of separation with considerable amounts of water cope as they are in the invention Processes caused by the pumped water. There now this proportion of the process water in that for the Shaft pumping all the necessary water decreases the lower the spread, must the hydraulic Förderver invention drive the more economical the higher the Share of the mountains offset is and the lower that Application fails. This effect results from the hydraulic production process according to the Erfin in two ways. Namely on the one hand the decreasing quantities of solid goods to be conveyed, the shaft mining has to cope with, and on the other hand because of the correspondingly lower Failing amounts of pumped water in the shaft advancement.

Gleichzeitig wird bei dem erfindungsgemäßen Ver fahren ein erheblicher Teil der von dem festen Fördergut stammenden Wärme über Tage als Energie zurückgewonnen. Diese Energie verbessert die Energiebilanz einer Grube umso mehr, je höher der Anteil der hydraulischen Schachtförderung an der Gesamtförderung ist. Hierbei bestimmt die Menge an zurückgewonnener Energie das Maß der dadurch ersetzten Klimatisierungsenergie, entweder indem das durch den Wärmeentzug abgekühlte Förder wasser selbst als Kaltwasser in einem dem Schacht oder dem Abbau zugeordneten Kaltwasserkreislauf der Klimatisierung dient oder indem die dem Förderwasser der Schachtförderung entzogene Energie einen Teil der anderweitig verbrauchten Energie ersetzt und dadurch der Klimatisierung wenigstens mittelbar zugute kommt.At the same time in the Ver drive a significant portion of that from the fixed Conveyed heat comes from the surface as energy recovered. This energy improves the The higher the energy balance of a pit, the more Share of hydraulic shaft mining in the Total funding is. Here the amount determines the amount of energy recovered replaced air conditioning energy, either by the conveyor cooled by the heat extraction water itself as cold water in the shaft or the cold water circuit associated with mining serves the air conditioning or by that Conveying water extracted from shaft extraction part of the energy otherwise used replaced and thereby the air conditioning at least indirectly benefits.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Effekt der Entlastung der Schachtförderung und der Effekt der Verbesserung der Gesamtbilanz einer Grube umso stärker ausfallen, je größer die Schwierigkeiten beim Heben des Fördergutes und bei der Klimati sierung unter den eingangs genannten Umständen werden.The invention has the advantage that the effect of Relief of shaft extraction and the effect of All the better the overall balance of a pit the bigger the difficulties when lifting the material to be conveyed and in the climate under the circumstances mentioned at the beginning.

Mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 wird auf einfache Weise die Möglichkeit geschaffen, in Abhängigkeit von dem jeweiligen Ausbringen einen mehr oder weniger großen Anteil des Förderwassers, mit dem das Fördergut vom Abbau bis in Schacht nähe gefördert worden ist, vor der Schachtförderung abzutrennen und als Klarwasser zurückzuführen. Hier werden Reingut und Mittelgut der Schacht förderung aufgegeben, während die groben Berge als Versatzberge unter Tage bleiben.With the features of claim 2 is based on created a simple way in Depending on the respective application more or less large proportion of the production water, with which the material to be conveyed from mining to shaft proximity has been funded before shaft mining separate and return as clear water. Here, the pure and middle goods become the shaft promotion abandoned while the rough mountains remain underground as offset mountains.

Mit den Merkmalen des Patentanspruches 3 rationali siert man den Wasserkreislauf weiter. Praktisch wird dabei das gesamte Prozeßwasser im Kreis geführt, wodurch der Anteil an zu ersetzendem Prozeßwasser stark zurückgeht.With the features of claim 3 rationali the water cycle continues. Practically the entire process water in the circuit led, whereby the share of to be replaced Process water drops sharply.

Der Patentanspruch 4 bietet eine Möglichkeit, das Rohrnetz der hydraulischen Förderung in gewissem Umfang als Klimatisierungseinrichtung zu verwenden. In diesem Fall ergibt sich eine Ergänzung einer bereits vorhandenen Klimatisie rungseinrichtung bzw. eine Vorstufe, aus der eine Klimatisierungseinrichtung bei anwachsender Teufe für die betreffende Grube entwickelt werden kann.Claim 4 offers a possibility the pipe network of hydraulic conveying to some extent as an air conditioning facility to use. In this case there is a Complementing an existing climate control tion facility or a preliminary stage from which an air conditioning system with increasing Depth developed for the pit in question can be.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch wiedergegeben.The invention is schematic in the drawing reproduced.

Das mit einem offenen Förderer (1) aus einem Streckenvortrieb abgeförderte Fördergut gelangt mit Bergen aus einem Bunker (2), welche über eine Brechanlage (3) zugeführt werden, auf ein zentra les Förderband (4). Auf diesem Förderer wird auch das aus einem Streb kommende, über einen Förderer (5) zugeführte Gut abtransportiert. Das von einem Strebförderer (6) abgeworfene Gut wird in einem Brecher (7) auf eine fördergerechte Korngröße gebracht.The conveyed with an open conveyor ( 1 ) conveyed from a line drive reaches mountains from a bunker ( 2 ), which are fed via a crushing plant ( 3 ), on a central conveyor belt ( 4 ). The material coming from a longwall and fed in via a conveyor ( 5 ) is also transported away on this conveyor. The material thrown off by a face conveyor ( 6 ) is brought to a grain size suitable for conveying in a crusher ( 7 ).

Das gesamte Fördergut gelangt über eine Aufgabe (8) in eine Abbaustreckenförderung (9), die hydraulisch ausgeführt ist. Sie besitzt dementsprechend eine Förderrohrleitung (10) und eine Rücklaufleitung (11), die das Klarwasser bereitstellt. Dementspre chend fließt in der Rücklaufleitung eine Trübe. Diese gelangt durch die Hauptstreckenförderung (12) auf eine in Schachtnähe aufgestellte Vorauf bereitungsanlage (13). Ihr wesentlicher Maschinen satz besteht aus einer Setzmaschine (14), deren Aufgabe (15) von der Förderleitung (16) gebildet wird. Die Voraufbereitung geht auf grobe Berge, welche als Sinkgut bei (17) abgezogen und einem Förderer (18) aufgegeben werden. Dieser Förderer ist reversierbar. Er kann daher aus einer Richtung eines umlaufenden Förderorganes die Berge einer Wagenförderung (18) oder in der anderen Richtung, wie bei (20) dargestellt, die Berge einer hydrauli schen oder einer Bandförderung aufgeben. The entire material to be conveyed passes through a task ( 8 ) to a mining section conveyor ( 9 ) which is hydraulic. Accordingly, it has a delivery pipe ( 10 ) and a return line ( 11 ), which provides the clear water. Accordingly, a turbidity flows in the return line. This passes through the main line conveyor ( 12 ) to a preparation plant ( 13 ) installed near the shaft. Your essential machine set consists of a setting machine ( 14 ), whose task ( 15 ) is formed by the conveyor line ( 16 ). The preparatory work is carried out on coarse mountains, which are withdrawn as sink material at ( 17 ) and fed to a conveyor ( 18 ). This conveyor is reversible. He can therefore give up the mountains of a wagon conveyor ( 18 ) or in the other direction, as shown at ( 20 ), the mountains of a hydraulic or belt conveyor from one direction of a rotating conveyor.

Das Mineral, d. h. Reingut und Mittelgut, sowie das Förderwasser gelangen in Richtung des Pfeiles (21) in einen Zentralbunker (22). Aus diesem wird bei (23) geklärtes Wasser abgezogen und einer Nach klärspitze (24) aufgegeben. Das Überlaufwasser aus der Nachklärspitze (24) gelangt bei (25) in die Klarwasser führende Leitung (26), die letzt endlich in die Leitung (11) mündet. Das eingedickte Gut aus dem Zentralbunker und der Klärspitze (24) gelangt bei (27) in einen Dreikammerrohraufgeber (28). Diese Einrichtung dient dazu, die hydraulische Schachtförderung (29) zu beaufschlagen. Sie besteht im wesentlichen aus einer Schachtrohrleitung (30), welche das für die Förderung des Rein- und Mittel gutes erforderliche Förderwasser führt und aus einer weiteren Leitung (31). Diese führt zurück strömendes Klarwasser und mündet schließlich in die Leitung (26).The mineral, ie pure and middle goods, as well as the pumped water reach a central bunker ( 22 ) in the direction of arrow ( 21 ). Clarified water is withdrawn from this at ( 23 ) and a clarifying tip ( 24 ) is added. The overflow water from the secondary clarification tip ( 24 ) arrives at ( 25 ) into the clear water line ( 26 ), which finally ends in the line ( 11 ). The thickened material from the central bunker and the clarification tip ( 24 ) arrives at ( 27 ) in a three-chamber pipe feeder ( 28 ). This device serves to act upon the hydraulic shaft conveyor ( 29 ). It essentially consists of a shaft pipeline ( 30 ), which carries the good water required for the conveyance of the pure and medium, and a further line ( 31 ). This leads back flowing clear water and finally flows into the line ( 26 ).

Übertage dient eine Aufbereitungsanlage (32) als Endaufbereitung.A processing plant ( 32 ) serves as a final treatment above ground.

Das Förderwasser aus der Leitung (30) gelangt dabei zunächst auf ein Entwässerungssieb mit einer Grobkornabscheidung (33), deren Überlauf (34) zur Grobkornsetzmaschine gelangt. Der Durchlauf gelangt auf eine weitere Klassiereinrichtung (35), deren Überlauf (36) zur Feinkornsetzmaschine gelangt, während der Durchlauf (37) in eine Klärspitze (38) gefördert wird. Klarwasser wird bei (39) aus der Klärspitze (38) abgezogen und gelangt in eine nicht dargestellte Wärmepumpe oder in einen einfacheren Wärmeaustauscher, welche dem Klarwasser die Wärme entzieht. Das eingedickte Gut aus der Klärspitze (38) gelangt bei (45) in eine Flotationsanlage (40), deren Prozeßwasser bei (41) zurückgeführt und in die Aufgabe der Schacht leitung (31) eingeleitet wird. Dem flotierten Gut wird in einem Trommelfilter (42) Wasser entzo gen, bevor es als Kokskohle bei (43) die Auf bereitung verläßt.The conveyed water from the line ( 30 ) first reaches a dewatering screen with a coarse grain separator ( 33 ), the overflow ( 34 ) of which reaches the coarse grain setting machine. The flow passes to a further classifying device ( 35 ), the overflow ( 36 ) of which reaches the fine-grain setting machine, while the flow ( 37 ) is conveyed into a clarification tip ( 38 ). Clear water is withdrawn at ( 39 ) from the clarification tip ( 38 ) and reaches a heat pump (not shown) or a simpler heat exchanger, which extracts the heat from the clear water. The thickened material from the clarification tip ( 38 ) arrives at ( 45 ) in a flotation plant ( 40 ), the process water of which is returned at ( 41 ) and introduced into the task of the shaft line ( 31 ). The floated material is extracted in a drum filter ( 42 ) before it leaves the preparation as coking coal at ( 43 ).

Über eine Zweigleitung (44) lassen sich Eisstücke der Schachtleitung (31) aufgeben.Pieces of ice from the shaft line ( 31 ) can be fed in via a branch line ( 44 ).

Claims

1.Hydraulic production method of underground mining with the help of pressurized water in a production pipeline, which is laid between a section bunker assigned to the excavation and a central bunker near the shaft, which gives up the conveyed pile of hydraulic shaft conveying, with which the conveyed water clarified over the course of the treatment as circulation water is returned to the line bunker by a return line, characterized in that the production pipeline ( 16 ) is used as a task ( 15 ) of a preparation ( 13 ) set up near the shaft for coarse mountains which are displaced, the mineral and the production water being the central bunker ( 22 ) are abandoned, a part of which is branched off and clarified is added to the circulating water, while at least part of the remaining production water is withdrawn after the surface treatment ( 32 ) which serves as a final treatment and which in the shaft extraction z backflowing clear water is used as the air conditioning medium.

2. Hydraulic conveying method according to claim 1, characterized in that in the pre-preparation ( 13 ) the material to be conveyed and the overflow water is pre-clarified in the central bunker, the pre-clarified overflow water being clarified and added to the circulation water.

3. Hydraulic conveying method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the water used for heat recovery consists of clarified pumping water, while the clear water comes partly from the clarified pumping water and partly from the fine grain drainage ( 40 , 42 ) There is water.

4. Hydraulic conveying method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the return line ( 31 ) supplied for days circulation water is loaded with ice cubes for air conditioning.

5. Hydraulic conveying method according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the cooled clear water as cold water Air conditioning is used.