DE4221656A1 - Nachgiebige hinterfuellung fuer den streckenausbau im bergbau - Google Patents

Description

Im Bergbau - insbesondere im Steinkohlenbergbau - wird für den Ausbau von Strecken heute überwiegend ein nachgiebiger Gleitbogen­ ausbau verwendet. Während in früheren Jahren beim Einbringen des Ausbaus der Raum zwischen dem anstehenden Gebirge und dem Ausbau bzw. dem Verzug mit Handsteinen aus dem durch Sprengarbeit herein­ gewonnenen Haufwerk ausgefüllt wurde, verwendet man heute hierfür in zunehmendem Maße hydraulisch abbindende Baustoffe.

Diese Baustoffe ergeben eine lückenlose Hinterfüllung des Strecken­ ausbaus zum Gebirge und verbesseren die Lastaufnahmefähigkeit des Ausbaus, insbesondere die Frühtragfähigkeit, in hohem Maße.

Der Hauptnachteil dieser starren Hinterfüllung ist jedoch, daß sie durch auftretenden stärkeren Gebirgsdruck zerstört wird und dabei das Nachgeben des Streckenausbaus, d. h. das Ineinanderschieben der Gleitverbindungen behindert.

Es gibt zwar Vorschläge und Versuche, zur Hinterfüllung des Aus­ baus einen Porenbeton bzw. eine Kombination von Porenbeton und starrem Beton zu verwenden, die jedoch bis heute noch kein befrie­ digendes Ergebnis erbrachten und die außerordentlich aufwendig sind. Demgegenüber stellt der Gegenstand der vorliegenden Erfin­ dung eine Kombination von verformbaren Elementen (Quetschelemen­ ten) und einem hochwertigen Vorortbeton dar.

Wie in Fig. I dargestellt, können die verformbaren Elemente aus Rohrstücken (1) bestehen, die an den heute üblichen Verzugmatten (2) in wählbaren Abständen befestigt sind, oder unabhängig von diesen eingebracht werden. Hierbei lassen sich der Grad der Ver­ formbarkeit und der Verformungswiderstand durch Durchmesser, Ab­ stand und Wandstärke der Rohre einstellen. Diese Rohrstücke werden zweckmäßigerweise, insbesondere im Bereich der Gleitverbindungen (6) angeordnet, weil hierdurch ein störungsfreies Arbeiten der Gleitverbindungen ermöglicht wird. Hierbei schieben die Gleitver­ bindungen in dem Maße ein, wie sich die Quetschelemente verformen.

Statt der Rohrelemente können jedoch auch beliebige Quetschele­ mente verwendet werden, die - ähnlich wie in der Kfz-Industrie - eine Knautschzone ermöglichen. Als Beispiel für solche Elemente sind in Fig. II Wellstahlprofile dargestellt (1a), die sich bei seitlicher Druckbeanspruchung zieharmonikaähnlich zusammendrücken lassen. Auch diese Elemente werden vorzugsweise im Bereich der Gleitverbindungen angeordnet, weil sich dort wegen der Dopplung der Profile eine höhere Biegesteifigkeit des Ausbaus ergibt, so daß sich die Profile nicht so leicht in den Raum, in dem sich die nachgiebigen Quetschelemente befinden, hineinverformen können. Der Verformungswiderstand dieser Quetschelemente (1a) läßt sich eben­ falls durch Formgebung und Wandstärke der Profile einstellen.

Das Einbringen der nachgiebigen Hinterfüllung für den Streckenaus­ bau erfolgt so, daß nach dem Auflegen der Verzugmatten (2) vor­ zugsweise im Bereich der Gleitverbindungen (6) die beschriebenen Quetschelemente (1 oder 1a) zwischen dem anstehenden Gebirgsstoß (4) und den Verzugmatten (2) auf den Streckenausbau (3) gelegt werden. Danach wird in die verbliebenen Hohlräume zwischen den Quetschele­ menten (1 oder 1a), dem Gebirgsstoß (4) und den Verzugmatten (2) hydraulisch oder pneumatisch der zur Verwendung kommende Hinter­ füllbaustoff (5) eingebracht. Nach Abbinden des Hinterfüllbaustof­ fes ist die nachgiebige Ausbauhinterfüllung vergleichbar mit dem früher im Bergbau vielfach verwendeten Betonsteinausbau mit nach­ giebigen Quetschlagen.

Das beschriebene neuartige Verfahren einer nachgiebigen Hinterfül­ lung des Streckenausbaus hat neben der hohen Lastaufnahmefähigkeit und der einstellbaren Nachgiebigkeit der Hinterfüllung den weite­ ren Vorteil einer guten Frühtragfähigkeit, da bereits nach dem Einbringen der Quetschelemente eine zonenweise Unterstützung des anstehenden Gebirges gegeben ist.

Besonders wirtschaftlich läßt sich das Verfahren gestalten, wenn für die Quetschelemente Altrohre verwendet werden, die in großen Mengen bei Raubarbeiten im Bergbau anfallen.

Schließlich gestattet die neuartige nachgiebige Ausbauhinterfül­ lung die Verwendung nur einer Betonart, während bei Kombination von Beton hoher Festigkeit und Porenbeton zwei Betonarten notwen­ dig sind, was zu großen Schwierigkeiten in der Betonzuführung und zu hohen Kosten führt.

Eine weitere wichtige Funktion kann die beschriebene "nachgiebige Hinterfüllung für den Streckenausbau im Bergbau" erfüllen, wenn in Verbindung mit den verformbaren Quetschelementen - vorzugsweise Rohrelementen - besonders ausgebildete Verzugmatten eingesetzt werden.

Wie in Fig. 3 dargestellt, weisen diese Verzugmatten (2) an ihrer dem Gebirgsstoß (4) zugewandten Seite rechteckige Bügel (7) auf, durch die die Rohrelemente (1) gesteckt werden. Durch Verwendung von Rohrelementen - vgl. Fig. 4 - (1 und 1a) von verschiedenen Durchmessern, die an ihren Verbindungsstellen ineinandergesteckt werden, kann so aus ihnen (1 und 1a) und aus den beschriebenen Verzugmatten (2) eine biegesteife Vorpfändung für Streckenvor­ triebe gebildet werden.

Die Bügel (7) sind deswegen rechteckig ausgebildet, damit für die Rohrelemente (1 und 1a) genügend seitlicher Spielraum besteht, der für die Anpassung der Vorpfändung an Kurven oder sonstige Unregelmäßigkeiten in der Streckenauffahrung notwendig ist.

Die bei Beanspruchung durch den Gebirgsdruck verformbaren Quetsch­ elemente - hier Rohrelemente (1 und 1a) - sind bei der Montage im Streckenvortrieb noch nicht verformt, so daß sie - wie in Fig. 4 dargestellt - mühelos ineinandergesteckt werden können.

Die Montage der Vorpfändvorrichtung erfolgt so, daß die Rohrele­ mente (1 und 1a) - wie in Fig. 4 dargestellt - durch die recht­ eckigen Bügel (7) der Verzugmatten (2) gesteckt werden, und danach auf bzw. in die bereits durch den Ausbau (3) unterstützten Rohrle­ mente (1 und 1a) geschoben werden. Eine zugfeste Verklammerung der Verzugmatten (2) seitlich miteinander und mit dem Unterstüt­ zungsausbau (3) kann durch eine dem Stand der Technik entspre­ chende Verbindung erfolgen.

Die beschriebene Kombination aus Quetschelementen und Verzugmatten zur Vorpfändung in Streckenvortrieben hat vor allem den Vorteil, daß sie eng am Gebirgsstoß anliegt, so daß sich lösende Gesteins­ schalen keine größere Fallenergie entwickeln können. Außerdem er­ spart die beschriebene Kombination aus Quetschelementen und Ver­ zugmatten den Einsatz einer zusätzlichen teuren und arbeitsaufwen­ digen Vorpfändvorrichtung.

Claims (5)

1. Nachgiebige Hinterfüllung für den Streckenausbau im Bergbau da­ durch gekennzeichnet, daß unter Verwendung von bekannten Ver­ zugmatten die Hinterfüllung z. T. aus hochfestem Beton und zum anderen aus verformbaren Quetschelementen, vorzugsweise Rohr­ stücken, besteht.

2. Nachgiebige Hinterfüllung für den Streckenausbau im Bergbau nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die verformbaren Quetschelemente vorzugsweise im Bereich der Gleitverbindungen angeordnet sind.

3. Nachgiebige Hinterfüllung für den Streckenausbau nach den An­ sprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Verformungsmaß der Quetschelemente den möglichen Einschubwegen der Gleitver­ bindungen des Ausbaus entspricht.

4. Nachgiebige Hinterfüllung für den Streckenausbau im Bergbau be­ stehend aus bekannten Verzugmatten und verformbaren Quetschele­ menten - vorzugsweise Rohren - dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschelemente im Streckenvortrieb ineinandergesteckt werden und dadurch mit den Verzugmatten eine Vorpfändung für den nicht ausgebauten Streckenhohlraum bilden.

5. Nachgiebige Hinterfüllung für den Streckenausbau im Bergbau nach Anspruch 4 dadurch ausgezeichnet, daß die verwendeten Ver­ zugmatten gebirgsstoßseitig Bügel aufweisen, durch die zur Vor­ pfändung benutzten Quetschelemente gesteckt werden können.