DE3933236A1

DE3933236A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines streckendammen/stuetzpfeilers im untertaegigen grubenbetrieb

Info

Publication number: DE3933236A1
Application number: DE19893933236
Authority: DE
Inventors: Werner Berwald
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-05
Filing date: 1989-10-05
Publication date: 1991-04-18

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Streckendammes und/oder eines Stützpfeilers insbesondere in Abbaubereichen des untertägigen Gru benbetriebes, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Streckendämme dieser Art werden aus am Bogenausbau angelegten Kissenstapeln hergestellt, deren Einzel kissen jeweils ein vernähtes Mittelloch aufweisen, durch das vor dem Füllen mit erhärtendem Baustoff ein Holzstempel zur Zentrierung zwischen Hangendem und Liegendem verkeilt eingesetzt wird. Der nach dem Ab bau der Kohle entstandene Raum wird nach erstelltem Streckendamm mit Bergen durch Blasversatz oder gemah lenem Haufwerk durch hydraulischen Pumpversatz zwecks Minderung von insbesondere übertägigen Bergschäden verfüllt.

Für die Errichtung von Streckendämmen nach den in der Fachzeitschrift "Glückauf" 125 (1989) Nr. 15/16, Seiten 896 bis 902 aufgezeigten Verfahren werden die Kissenstapel mit Holzstempelzentrierung aneinander gereiht, wobei eine Anzahl von Gewebekissen entspre chend der Dammhöhe übereinandergelegt und mit dem unteren Gewebekissen beginnend mit einem erhärtenden Baustoff befüllt werden.

Auf Grund unterschiedlicher Höhen zwischen Hangendem und Liegendem an den zur Zentrierung der Gewebekissen festzulegenden Holzstempel ist deren Länge jeweils vor Ort auf das erforderliche Maß anzupassen. In oft beengten Grubenräumen sind diese Arbeiten schwierig ausführbar und verursachen zusätzlich Kosten. Durch diese Zentrierung der Gewebekissen hat die Praxis gezeigt, daß beim Befüllvorgang keine ausreichende Lagefixierung vorhanden ist und die Gewebekissen stets in die vorbestimmte Position nachgerückt wer den müssen. Auch hier ist für die Herstellung eines Streckendammes oder Stützpfeilers erheblicher Ar beitsaufwand unumgänglich.

Des weiteren ist die Herstellung von Streckendämmen und Stützpfeilern nach dem Einschalverfahren mit Holzstempeln und Brettern bekannt, die nur teilweise wiederverwendbar sind. Bei diesem Verfahren kann die Verschalung nur im größeren Abstand zum Abbaubereich erstellt und damit wesentlich später mit hydrauli schem Beton über eine Druckluft-Blasleitung ausge füllt werden.

Das hat zur Folge, daß im Bereich des Strebendes die Steinfallgefahr und das Absetzen des Gebirges nicht vorzeitig verringert werden kann. Im übrigen ist auch aus organisatorischen Gründen das Einbringen des hy draulischen Baustoffes erst sehr viel später nach dem Abbaufortschritt möglich.

In diese Schalwände kann der nur erdfeucht eingebla sene Baustoff nicht unter Druck bis unter das Hangen de für ein frühestmögliches Tragen des Gebirges ein gebracht werden.

Selbst geringe Festigkeit und das häufig unvollstän dige Verfüllen sind als Ursachen für unter dem Gebirgs druck zerstörte von so erstellten Streckendämmen be kannt.

Letztlich ist im Baubereich eines Streckendammes eine Konzentration von Menschen, Maschinen und Material vorhanden, die zu erhöhter Unfallgefahr führt.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, mit konstruktiv einfachen und wirtschaft lichen Mitteln ein gattungsgemäßes Verfahren für die Herstellung eines Streckendammes und/oder Stütz- Pfeilers so anzuwenden, daß es auch in Steil- und Gefällestrecken sicher einsetzbar ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung sieht vor, daß das Verfahren zur Her stellung eines Streckendammes und/oder Stützpfei lers im sohligen und Steilstreckenbereich, worunter im Sinne der Erfindung sowohl ansteigende als auch abfallende Strecken zu verstehen sind, eine den Ab bauerfordernissen angepaßte Absicherung des Strecken- oder anderen Grubenbereiches unter Verwendung von stapel- oder lageweise aufgeschichteten und mit er härtendem hydraulischen Baustoff gefüllte Gewebe kissen, die an den Auflageflächen Rutschsicherungen aufweisen, ermöglicht, das kostengünstig und weniger unfallträchtig ist. Streckendämme können nach dem er findungsgemäßen Verfahren in Abbaurichtung am Streb ende direkt nach dem hydraulischen Schreitausbau ent sprechend dem Abbaufortschritt laufend weiter gebaut werden, so daß durch die konstruktiv einfache Lösung die Nachteile der gattungsgemäß bekannten Verfahren vermieden werden.

Dadurch, daß zwischen die sowohl in mit Stoß versetz ten Lagen oder in Pfeilerbauweise direkt übereinander aufgeschichteten und mit hydraulischem erhärtenden Baustoff gefüllten Gewebekissen Rutschsicherungen vor gesehen sind, entfallen zumindest im söhlichen Be reich zusätzliche Vorrichtungen für die Abstützung in Baurichtung und die mit dem Bau eines Strecken- dammes betrauten Bergleute können nahezu alle Arbei ten ungefährdet von der mit Bogenausbau gesicher ten Seite ausführen. Der insbesondere nach dem Ein schalverfahren enorm hohe technische Aufwand wird auf einen wirtschaftlich vertretbaren Faktor begrenzt.

Weiterhin bietet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, daß der für Pumpversatz erforderliche wei testgehend wasserdichte Streckendamm in allen Strec kenbereichen unproblematisch hergestellt werden kann. Dieses wird dadurch erreicht, daß die Gewebekissen jeweils einzeln und von unten beginnend mit hydrau lischem Baustoff gefüllt werden und vollflächig durch Rutschsicherung verbunden aufeinanderliegend an der Stoßstelle der Gewebekissen dichtend zur Anlage kommen.

Im Sinne einer Optimierung der Lagefixierung und Ab dichtung an den Stoßstellen der Gewebekissen ist nach Anspruch 2 die Rutschsicherung aus einer Bau stahlmatte vorgesehen, die gleichzeitig als Armie rung von dem durch das Gewebe austretenden Baustoff festigkeitssteigernd eingeschlossen ist.

Eine weitere vorteilhafte Rutschsicherung nach An spruch 3 besteht aus auf die Gewebekissen-Auflagesei ten geschweißte oder genähte Klettverschlußplatten, die aus dem Gewebekissenmaterial bestehen können. Hierbei ist eine Seite des Gewebekissens mit dem Ha kenteil und die andere Seite mit dem Ösenteil einer Klettverschlußplatte bestückt.

Die Rutschsicherungen aus einer Baustahlmatte und/ oder einem Klettverschluß gewährleisten durch ihre lagestabilisierende Wirkung zusätzlich exakte Bau werkserstellung.

Die Herstellung des Streckendammes nach Anspruch 4 kann insbesondere in leicht geneigten Strecken von Vorteil sein, da durch die stoßversetzte Anordnung der Gewebekissen Lagen mit dazwischengelegten Rutschsicherungen eine kontinuierliche Bauweise möglich macht und eine höhere Gesamtfestigkeit und größtmögliche Abdichtung an den Stoßstellen der Ge webekissen erzielt wird.

In Steilstrecken ist die Errichtung von Strecken dämmen und/oder Stützpfeilern wegen der Rutsch- und Absturzgefahr besonders problematisch.

Hier werden Streckendämme vorwiegend in Pfeilerbau weise mit zusätzlich zu den Rutschsicherungen bei in Neigungsrichtung durchzuführender Bauweise nach Be darf jeweils mit einem oder zwei Holzstempeln ge sichert. Die Holzstempel werden dabei in einem solchen Abstand zur Längsrichtung des Streckendammes gesetzt, daß diese von den gefüllten Gewebekissen eingeschlossen werden, und die aneinandergereihten Kissenstapel an den Stoßstellen durch den durch das Gewebe austretenden wenigen Baustoff abgedichtet werden.

Als zweckmäßige Form eines Gewebekissens gemäß An spruch 6 wird ein aus einem Gewebeschlauch mit zuge schweißten oder zugenähten Enden als Quadrat oder Rechteck vorgesehen. Für Streckendämme ist ein Gewe bekissen mit den Abmessungen von ca. 1,5 m × 1,0 m × 0,2 m auf Grund der erforderlichen Baubreite von 1,5 m durch die Druckbelastung des Gebirges bedingt praxisgerecht.

Für das Befüllen des Gewebekissens ist ein aus dem Material des Gewebekissens als Schlauch hergestell tes ca. 0,6 m langes Füllventil in das Gewebekissen so eingeschweißt, eingeklebt oder eingenäht, daß dieses 5 bis 20 cm aus dem Kissen herausragt. Ferti gungsgemäß ist es vorteilhaft, ein Füllventil als Gewebeschlauch mit der Naht des Gewebekissens zu ver binden.

Da der Befüllvorgang eines Gewebekissens in der End phase mit Überdruck erfolgt, wird das Füllventil nach Herausziehen des vorher eingesteckten Baustoff pumpenschlauches zusammengedrückt und damit ein Aus treten des Baustoffes vor dem Erhärten verhindert.

Bei der Herstellung von Streckendämmen und/oder Stützpfeilern, besonders in Steilstrecken, wird auf Grund der erhöhten Gefahr des Abgleitens der Gewebe kissen nach Anspruch 8 vorgesehen, die als Armierung au Baustahlmatten vorgesehene Rutschsicherung an den Enden wechselseitig rechtwinklig gebogen herzu stellen. Die spitzen Enden der Armierung drücken sich in die gefüllten Gewebekissen und bieten somit eine größere Rutschsicherheit. Die Armierung wird nach dem Teilungsmaß der Baustahlplatte bemessen ca. 20 cm kürzer als die Seitenmaße eines Gewebekissens aus einem Stück oder auch als Teilstücke hergestellt, die miteinander verhakt im Randbereich der Auflage fläche verlegt werden. Diese Anordnung ist vorwie gend für den Stützpfeilerbau gedacht.

Bei Streckendämmen werden die Teilstücke der Armie rung auf die Lagen der Gewebekissen stoßübergreifend und überlappend miteinander verhakt mit den geboge nen Armierungsenden in das bereits gefüllte jeweils untere Gewebekissen mit sich fortschreitend verfesti gendem Baustoff eingedrückt. Die Armierung steht bei Pfeilerbauweise über den nächsten zu errichtenden Pfeiler, jedoch ist durch das flexible Gewebekissen dieser Überstand nicht hinderlich. Das Gewebekissen wird beim Befüllen direkt von den gebogenen Armierungs enden erfaßt und damit automatisch in der vorgesehe nen Lage gehalten.

Wie bereits zu Anspruch 3 beschrieben, eine Rutsch sicherung als Klettverschluß herzustellen, können nach Anspruch 14 aus wirtschaftlichen Gründen oder auch entsprechend den Anforderungen die Klettver schlüsse auch wechselweise in Teilflächen als Ösen- und Hakenteil jeweils passend zur Auflage seite des anderen Gewebekissens aufgebracht sein.

Für erhöhte Haltekräfte kann gemäß Anspruch 15 der Klettverschluß vollflächig und einstückig ent sprechend der Gewebekissen-Auflage ausgeführt wer den.

Anspruch 16 beschreibt die konstruktiven Maßnahmen zu den Ausführungen des Anspruchs 5 zur Herstellung eines Streckendammes und/oder Stützpfeilers in insbesondere Teilstrecken, wobei die Holzstempel zwecks sicherer Abdichtung der Gewebekissen an den Stoßstellen in einem Stapelabstand, der um den 1,5- bis 2fachen Stempeldurchmesser kleiner als die Breite eines gefüllten Gewebekissens bemessen ist. Unter Beachtung dieser Vorgaben werden die Anforde rungen an den Streckendamm erfüllt.

Eine weitere Möglichkeit zur Rutschsicherung von Ge webekissen wird bei der Herstellung eines Strecken dammes nach der Pfeilerbauweise und einzelnen Stütz pfeilern durch Nägel aufgezeigt. Mit dem Merkmal des Anspruchs 17 wird die Rutschsicherheit und Lage fixierung durch Eintreiben von Nägeln, die die 1,5- bis 2,5fache Länge einer Gewebekissendicke aufweisen, erreicht. Die Nägel werden im Bereich der nacheinan der aufgelegten und gefüllten Gewebekissen im unteren Bereich und soweit es die Bauhöhe zuläßt nach erfor derlicher Rutschfestigkeit anzahlmäßig auf der Kissen fläche verteilt eingestoßen bzw. eingeschlagen. Die oberen gefüllten Gewebekissen können mit in die Randbereiche einzutreibenden Nägeln gesichert werden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine Sei tenansicht eines Streckendammes im Streckenendbereich in Stufenbauweise mit im Stoß der Gewebekissen versetz ten Lagen;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 dargestellten Streckenbereich entlang der Linie I-I;

Fig. 3 eine halbseitige Stirnansicht der Fig. 8 im Querschnitt entlang der Linie VI-VI;

Fig. 3a eine halbseitige Stirnansicht der Fig. 1 im Querschnitt entlang der Linie V-V;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines Steckendammes in Pfeilerbauweise als Seitenansicht;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Fig. 4 ent lang der Linie II-II;

Fig. 6 eine weitere Herstellungsart eines Streckendammes zu Fig. 4 und Fig. 5 mit durch Nägel gesicherten Gewebe kissen,

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Fig. 6 ent lang der Linie III-III;

Fig. 8 eine Seitenansicht als drittes Ausfüh rungsbeispiel zu Fig. 4-7 mit zu sätzlicher Holzstempelabstützung für ins besondere Steilstrecken, jedoch ohne Dar stellung der Streckenneigung;

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Fig. 8 ent lang der Linie IV-IV;

Fig. 10 ein Teilstück der Armierung aus einer Baustahlmatte als Rutschsicherung;

Fig. 11 die beispielhafte Anordnung der Armie rung des in Fig. 10 gezeigten Teil stückes auf einem Gewebekissen;

Fig. 12 einen Teilbereich eines Gewebekissens mit Füllventil und eingestecktem Bau stoffpumpenschlauch im Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 13;

Fig. 13 eine Draufsicht auf die Fig. 12;

Fig. 14 in perspektivischer Darstellung die Anordnung von Klettverschlußstreifen auf einer Gewebekissenseite; und

Fig. 15 eine Draufsicht auf ein Gewebekissen mit einem Vorschlag für die Anordnung von Klettverschlußstreifen.

Streckendämme und/oder Stützpfeiler werden in untertägigen Grubenbetrieben vielfach errichtet.

Anhand der Fig. 1 bis 9 ist ein entlang einer Strecke 1 mit Bogenausbau 12 neben dem Verfüll raum 3 angeordneter Streckendamm 2 dargestellt.

Der Streckendamm 2 ist aus mit erhärtendem hydrau lischen Baustoff 16 gefüllten Gewebekissen 4 zwi schen dem Liegenden 21 und Hangenden 22 eingebaut. Nach dem Abbau des Kohlenstoßes 20 wird der im Ab baubereich 13 eingesetzte hydraulische Schreitaus bau 14 in Abbaurichtung C verlagert, so daß der Streckendamm 2 direkt hinter dem hydraulischen Schreitausbau 14 weiter gebaut werden kann.

In Fig. 1 und 2 sind die Gewebekissen 4 durch die Stufenbauweise zu den einzelnen Lagen 19 am Stoß 8 versetzt. Die Armierung 6 ist stoßübergrei fend zwischen den Lagen 19 angeordnet und gewähr leistet an den Stößen 8 abdichtenden Zusammenhalt der Gewebekissen 4. Diese Bauweise eines Strecken dammes eignet sich besonders in Gefällestrecken.

Die Ausführung eines Streckendammes in Pfeilerbau weise gemäß Fig. 4 unf 5 zeigt die durch über greifende Armierung 6 in den Lagen 19 miteinander verbundenen Stützpfeiler 9. Ebenfalls zeigen Fig. 6 und 7 einen Streckendamm in Pfeilerbauweise wobei die Gewebekissen 4 durch eingesteckte lange Nägel 11 in den einzelnen Lagen 19 und auch mit den benachbarten Stützpfeilern 9 verbunden sind.

Für Steilstrecken bevorzugt und je nach Strecken neigung auch erforderlich ist die Herstellung ei nes Streckendammes 2 in Abbaurichtung C nach Fig. 8 und 9 in Pfeilerbauweise. Die aneinanderge reihten Stützpfeiler 9 sind zusätzlich zu der Ar mierung 6 durch Holzstempel 10 zur einfallenden Strecke 1 gesichert. In Abhängigkeit von der Strec kenneigung und aus dem hohen Gewicht resultierende Hangabtriebskraft von dem evtl. noch nicht vollkom men erhärteten Baustoff 16 in den Gewebekissen 4 der Stützpfeiler 9 sind ein oder auch zwei Holzstempel 10 sowie weitere Armierungen 6 eingebracht.

Damit an den Stoßstellen 8 der Gewebekissen 4 keine Lücken entstehen können, weisen die Stützpfeiler 9 im Stapelabstand a ein kleineres Maß als die Gewebe kissen 4 in ihrer Breite auf.

Die aus einer Baustahlmatte hergestellte Armierung 6 nach Fig. 10 weist gebogene Armierungsenden 7 auf, die in die Gewebekissen 4 zur Lagefixierung einge drückt werden und bei übergreifender Verlegung zwi schen den Gewebekissenlagen 19 und auch beim Bau von einzeln stehenden Stützpfeilern 9 in der An ordnung gemäß Fig. 11 miteinander durch die geboge nen Armierungsenden 7 verhakt. Die Armierung 6 ist aus einer Baustahlmatte mit einem Teilungsmaß b her gestellt, das kleiner ist, als ein mit Baustoff 16 gefülltes Gewebekissen 4.

Als Rutschsicherung ist anstelle der Armierung 6 entsprechend Fig. 14 und 15 ein Klettverschluß in Teilflächen wechselseitig auf das Gewebekissen 4 mit Hakenteil 17 und Ösenteil 18 fest aufgebracht.

Ferner sind noch in Fig. 12 das Füllventil 5, das in die Naht des Gewebekissens 4 eingearbeitet ist, mit eingeführtem Füllschlauch 15 einer hydraulischen Baustoffpumpe dargestellt.

Beim Bau eines Streckendammes 2 oder eines Stütz pfeilers 9 wird das Gewebekissen 4 mit dem Füllven til 5 zur Strecke 1 zeigend eingesetzt, wo von der vor Steinschlag geschützten Seite die Baustoffzufuhr erfolgt.

Bezugszeichenaufstellung

1 Strecke
2 Streckendamm
3 Verfüllraum
4 Gewebekissen
5 Füllventil
6 Armierung (Baustahlmatte)
7 gebogene Armierungsenden
8 Stoß (des Gewebekissens)
9 Stützpfeiler (aus gefüllten Gewebekissen)
10 Holzstempel
11 Nagel
12 Bogenausbau
13 Abbaubereich
14 hydraulischer Schreitausbau
15 Füllschlauch
16 hydraulischer Baustoff
17 Klettverschluß (Hakenteil)
18 Klettverschluß (Ösenteil)
19 (Gewebekissen-)Lage
20 Kohlenstoß
21 Liegende
22 Hangende
a Stapelabstand
b Teilungsmaß
c Abbaurichtung

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Streckendammes und/oder Stützpfeilers aus mit erhärtendem Baustoff gefüllten Gewebekissen, dadurch gekenn zeichnet, daß die einzelnen Lagen (19) und/oder Stapel der Gewebekissen (4) mittels Rutschsiche rungen untereinander verbunden lagefixiert sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschsicherung aus einer Armierung (6) gebildet ist, die aus einer Baustahlmatte besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rutschsicherung aus einem Klettverschluß (17, 18) besteht.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1-3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Gewebekissen (4) der einzel nen Lagen (19) stoßversetzt aufgelegt sind.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1-4, dadurch ge kennzeichnet, daß die aus Gewebekissenstapeln gebildeten Stützpfeiler (9) durch Holzstempel (10) gesichert sind.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1-5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Gewebekissen (4) vollflächig rechteckig oder quadratisch ausgebildet sind.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1-6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Gewebekissen (4) mit einem aus demselben Material bestehenden schlauchar tigen Füllventil (5) versehen sind.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Baustahlmatten be stehende Armierung (6) mit wechselseitig recht winklig gebogenen spitzen Armierungsenden (7) ausgebildet ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der aus Baustahl matten bestehenden Armierung (6) kleiner bemessen ist, als die vollflächige Auflage eines gefüllten Gewebekissens (4).

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung (6) nach dem Teilungsmaß (b) der Baustahlmatte hergestellt ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einer Baustahlmatte bestehende Armierung (6) für eine vollflächige Auflage eines gefüllten Gewebekissens einstückig ist.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß die Armierung (6) für eine vollflächige Auflage eines gefüllten Gewebekissens aus mehreren kleineren Baustahlmatten, die kürzer als eine Seitenlänge eines Gebewekissens (4) be messen sind, gebildet ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Baustahlmatten beste hende Armierung (6) zwischen den Lagen (19) der Gewebekissen (4) die Stöße (8) übergreifend und miteinander verhakt verlegt sind.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewebekissen beidseitig mit mit spiegelbildlich zueinander passenden Teil flächen eines aus Hakenteil (17) und Ösenteil (18) bestehenden Klettverschlusses versehen sind.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewebekissen (4) einen vollflächigen Klettverschluß, einerseits Haken teil (17) und andererseits Ösenteil (18) aufweist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Holzstempel (10) um den 1,5-2fachen Stempeldurchmesser in ihrem Stapel abstand (a) enger gesetzt sind, als die Breite eines gefüllten Gewebekissens (4) ist.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, daß die gefüllten Gewebekissen (4) eines Kissenstapels jeweils vor dem Erhärten des hydraulischen Baustoffes (16) mit Nägeln (12) verbunden werden.