DE4236904C2 - Behälter zur Bekämpfung von Kohlenstaub- und/oder Schlagwetterexplosionen in Untertagebetrieben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Behälter zur Bekämpfung von Kohlenstaub- und/oder Schlagwetterexplosionen in Unter­ tagebetrieben, welcher der Aufnahme eines mit Löschflüssig­ keit gefüllten Beutels dient und am Ausbau od. dgl. befestig­ bar ist, bestehend aus einem Boden und mit diesem verbundenen, quer zur vermuteten Explosionsrichtung verlaufenden Querwan­ dungen, die beide verschwenkbar am Boden angebracht sind, wobei Mittel vorgesehen sind, die die Querwandungen außer bei einer Explosion in ihrer den Behälter ausbildenden Normal­ stellung halten.

Durch die DE 38 08 350 C2 ist ein gattungsgemäßer Behälter bekannt, bei dem die Querwandungen bei einer von einer Explosion ausgeübten Druckwelle abklappen und mit dem Boden des Behälters eine linienförmige Konfiguration bilden. Beim Durchzug der Explosionswelle wird das Wasser demgemäß durch den Behälter hindurchgedrückt und gelangt erst 10-20 m hinter dem Aufstellungsort der aus dem oder mehreren Behältern gebildeten Explosionssperre zur Verteilung über den Querschnitt desjenigen Gruben­ baus, dem die Explosionssperre zugeordnet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungs­ gemäßen Behälter zur Bekämpfung von Kohlenstaub- und/oder Schlagwetterexplosionen in Untertagebetrieben derart weiterzubilden, daß die Verteilung des Wassers über den Querschnitt des betreffenden Grubenbaus praktisch im Bereich des Aufstellungsorts der den oder mehrere Be­ hälter aufweisenden Explosionssperre erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den beiden Querwandungen des Behälters je eine Fläche zugeordnet ist, von denen zumindest die der in Lee der Explosionswelle befindlichen Querwandung zugeordnete Fläche beim Durchzug der Explosionswelle zumindest vorübergehend quer zur Explosionsrichtung an­ geordnet ist. Hierdurch wird eine Wasserverteilung praktisch im Bereich des Aufstellungsortes erreicht, und zwar nahezu senkrecht zur Längsachse des Grubenbaus. Das aufgewirbelte Wasser wird zwar auch, wenn es den Bereich der Behälterwandungen verläßt, von der Druck­ welle erfaßt, aber es ergibt sich in jedem Fall eine resultierende Bewegung, welche zu den Stößen bzw. zur Firste und zum Boden des Grubenbaus hin gerichtet ist. Die nicht im Lee der Explosionswelle befindliche Querwandung wird infolge der Explosionswelle umge­ klappt und bildet mit dem Boden ein tragflächenähnliches Gebilde, da die mit der betreffenden Querwandung ver­ bundene Fläche verhindert, daß sich diese Querwandung mit dem Boden zu einem quasi linienförmigen Gebilde vereint. Infolge des tragflächenähnlichen Gebildes entsteht ein Unterdruck, mittels dem Wasser aus dem Behälter herausgerissen wird, womit zur Verwirbelung des Wassers im Bereich der Explosionssperre beige­ tragen wird.

Wenn sich die Flächen an die Oberkanten der Querwandungen anschließen, läßt sich die gesamte Vertikalabmessung der Querwandungen ohne störende Vorsprünge od. dgl. zur Ausge­ staltung des Behälterinnenraums benutzen.

Eine weitgehend genaue Einhaltung des beim Durchzug der Explosionswelle geplanten Bewegungsablaufs der einzelnen Teile des Behälters läßt sich erreichen, wenn die Flächen starr an den Querwandungen angeordnet sind.

Eine längere planmäßige Nutzung der der in Lee der Explosionswelle befindlichen Querwandung zugeordneten Fläche als Widerlager für das Wasser ist erzielbar, wenn die Verschwenkbarkeit der betreffenden Querwandung zum Boden des Behälters so weit eingeschränkt ist, daß die freie Kante der der in Lee der Explosionswelle befindlichen Querwandung zugeordneten Fläche beim Durch­ zug der Explosionswelle oberhalb des Bodens bleibt.

Vorteilhaft lassen sich die Flächen als Deckelteile ausbilden, mittels denen die Oberseite des Behälters abdeckbar ist, wobei hierdurch - weitestgehend ohne den Nachteil einer Verdunstung des im Behälter befindlichen Wassers einzugehen - eine nach oben offene Ausgestaltung des die Löschflüssigkeit aufnehmenden Beutels möglich ist.

In konstruktiv einfacher Weise lassen sich die Flächen bzw. Deckelteile als rechtwinklige Abkantungen der Quer­ wandungen ausbilden.

Eine optimale Nutzung der der in Lee befindlichen Querwandung zugeordneten Fläche als Widerlager für das Wasser bzw. die Löschflüssigkeit läßt sich erreichen, wenn die Verschwenkbarkeit der Querwandungen so weit ein­ geschränkt ist, daß die in Lee der Explosionswelle be­ findliche Querwandung maximal nur so weit verschwenk­ bar ist, daß sie nicht unter die Verlängerung des Bodens hinaus ausschwenkt.

Wenn die Querwandungen und/oder die Flächen bzw. Deckel­ teile und/oder der Boden und/oder Längswandungen des Behälters starr ausgebildet sind, läßt sich einerseits der beim Durchzug einer Explosionswelle geplante Be­ wegungsablauf der betreffenden Teile genauer einhalten und ist darüber hinaus eine vergleichsweise häufige Wiederverwendbarkeit des Behälters möglich.

Die Einschränkung der Verschwenkbarkeit der Querwan­ dungen zum Boden läßt sich durch Anschlagteile von die Querwandungen mit dem Boden verbindenden Scharnieren erreichen oder dadurch, daß am Boden Haltezapfen für die Querwandungen angeordnet werden.

Eine ungewollte Entladung des Behälters kann praktisch ausgeschlossen werden, da die Mittel zur Halterung der Quer­ wandungen in deren Normalstellung einen Verschluß mit einem Schließglied aufweisen, das mit beiden Querwandungen des Be­ hälters fest verbunden und brechbar ausgebildet ist.

Vorteilhaft ist das Schließglied starr mit zwei Halterungen verbunden, die jeweils fest mit jeweils einer der beiden Querwandungen verbunden sind.

Die Belastbarkeit des Schließgliedes ist derart bemessen, daß dieses alle von der Löschmittelfüllung des Behälters bei bestimmungsgemäßer Verwendung desselben herrührenden Kräfte aufzunehmen in der Lage ist, jedoch bei einer Verschwenkung mindestens einer der Querwandungen infolge der Einwirkung der von einer Explosion hervorgerufenen Druckwelle zerbricht. Durch diese Ausgestaltung ist sichergestellt, daß das Schließ­ glied des Verschlusses nicht nur die von der Löschmittelfül­ lung des Behälters herrührenden Kräfte ohne weiteres aufzu­ nehmen in der Lage ist, sondern alle bei bestimmungsgemäßer Verwendung desselben herrührenden Kräfte, wie beispielsweise Erschütterungen usw., jedoch bei einer Verschwenkung einer der beiden Querwandungen, wie sie durch die bei einer Explo­ sion auftretende Druckwelle bewirkt wird, mit Sicherheit zerbricht und damit die im Behälter gespeicherte Löschflüssig­ keit bestimmungsgemäß freigegeben wird. Nach der Montage des Behälters und dem Einsetzen des Schließgliedes ist die er­ forderliche Sicherheit gegen ein ungewolltes Ansprechen des Behälters gegeben.

In einfacher Weise läßt sich der Verschluß am Behälter an­ bringen, wenn dieser mit einem Deckel versehen ist, welcher in zwei Deckelteile geteilt ist, von denen einer mit der einen Querwandung und der andere mit der anderen Querwandung ver­ bunden ist, wobei die Halterungen des Verschlusses je an einem Deckelteil angebracht sind. Vorteilhaft sind die Deckelteile als waagerechte Abkantungen der Querwandungen ausgebildet.

Als Halterungen können vorteilhaft Laschen Verwendung finden.

Durch Variation des Querschnitts des Schließgliedes und des Ab­ stands zwischen den beiden Halterungen läßt sich der Auslöse­ punkt des Behälters in einfacher Weise unter Berücksichtigung von den in den betreffenden Grubenbauen vorhandenen Wetter­ geschwindigkeiten bzw. Winddrücken so einstellen, daß sicher­ gestellt ist, daß die herrschenden Wettergeschwindigkeiten bzw. Winddrücke nicht zu einer Auslösung des Behälters führen.

In konstruktiv einfacher Weise lassen sich die Einzelteile des Verschlusses ausgestalten und zusammenfügen, wenn das Schließglied an einem Endabschnitt eine erste Lochung besitzt, die mit einer in der einen Halterung ausgebildeten Lochung in Deckung bringbar ist und am anderen Endabschnitt eine zweite Lochung aufweist, die mit einer in der anderen Halterung aus­ gebildeten Lochung in Deckung bringbar ist, wobei zur Fest­ legung des Schließgliedes in bezug auf die Halterungen in die miteinander zur Deckung bringbaren Lochungen Bolzen einsteckbar sind.

Als für das Schließglied des Verschlusses besonders geeigneter Werkstoff hat sich Glas herausgestellt, das bei Biegebean­ spruchungen sehr schnell zerbricht.

Das Schließglied kann mit Vorspannung in den Halterungen festgelegt sein, so daß eine unterschiedliche Ansprechschwelle für einzelne Behälter festlegbar ist. Auf diese Weise ist somit ein unterschiedliches Ansprechen einzelner Behälter zueinander möglich, und zwar in Abhängigkeit von der Stärke der einer Explosion vorauseilenden Druckwelle.

Zur Erhöhung der Ansprechempfindlichkeit kann das Schließ­ glied außerdem mit Sollbruchstellen, Kerben od. dgl. ausge­ rüstet sein.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfin­ dungsgemäßen Behälters;

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung des Behälters nach einer Auslösung; und

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbei­ spiels eines Verschlusses des erfindungsgemäßen Behälters.

Ein in Fig. 1 perspektivisch dargestellter Behälter 1 zur Bekämpfung von Kohlenstaub- und/oder Schlagwetterexplosionen ist Bestandteil einer zumeist aus mehreren dieser Behälter 1 bestehenden Explosionssperre, wie sie in untertägigen Gru­ benbauen installiert wird. In diesem Behälter 1 ist ein bei­ spielsweise aus einer Folie hergestellter, in den Figuren nicht dargestellter Beutel aufgenommen, der mit einer Lösch­ flüssigkeit gefüllt ist.

Der Behälter 1 hat einen Boden 2, an dem eine vordere Quer­ wandung 3, eine hintere Querwandung 4, eine rechte Längs­ wandung 5 und eine linke Längswandung 6 rechtwinklig zur Ebene des Bodens 2 angebracht sind.

Die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel fest mit dem Boden 2 verbundenen Längswandungen 5, 6 tragen auf ihrer Außenseite jeweils eine Öse 7, in die eine Kette 8 bzw. 9 eingehängt ist, mittels der der Behälter 1 am in der Zeich­ nung nicht dargestellten Ausbau des Grubenbaus angebracht bzw. aufgehängt ist.

Die beiden Querwandungen 3, 4 des Behälters 1 sind über Scharniere 10 bzw. 11 an der Vorderkante des Bodens 2 bzw. an dessen Hinterkante verschwenkbar angelenkt. An ihrem scharnierfernen Endabschnitt sind die beiden Querwandungen 3 und 4 mit jeweils einer rechtwinkligen Abkantung versehen, welche die Teile 12, 13 des Deckels bilden, die zur Mitte des Behälters 1 hin aufeinanderzu gerichtet sind. Die vertikale Länge der Querwandungen 3, 4 bis zu dem jeweiligen Deckelteil 12 bzw. 13 entspricht der vertikalen Erstreckung der Längs­ wandungen 5 und 6.

Auf den Deckelteilen 12, 13 ist außen ein im folgenden in Einzelheiten beschriebener Verschluß 14 angebracht, der für Belastungen in Längsrichtung des Behälters besonders wider­ standsfähig ist, der jedoch bei auf ihn einwirkenden Biege­ beanspruchungen wie eine einstellbare Sollbruchstelle zer­ bricht.

Bei einer aufgrund einer Explosion auftretenden plötzlichen Druckbelastung des Behälters 1, die aus einer in Fig. 1 mit dem Pfeil 15 dargestellten Richtung erfolgt, wird die vordere Querwandung 3 des Behälters 1 im Uhrzeigersinn um das Scharnier 10 geschwenkt, da die Druckwirkung unmittel­ bar auf sie einwirkt. Sobald die vordere Querwandung 3 um einen geringen Winkel um das Scharnier 10 geschwenkt ist, kann der Druck in zunehmendem Ausmaß auch auf die Innenseite der hinteren Querwandung 4 einwirken, wodurch die hintere Querwandung 4 ebenfalls im Uhrzeigersinn um das Scharnier 11 geschwenkt wird. Bei den geschilderten Schwenkbewegungen wan­ dert der die eine Halterung 16 des Verschlusses 14 tragende Deckelteil 12 der vorderen Querwandung 3 abwärts, während der die andere Halterung 20 des Verschlusses 14 tragende Deckel­ teil 13 der hinteren Querwandung 4 zunächst aufwärts bewegt wird. Hierdurch wird auf das Schließglied 21 des Verschlusses 14 eine Biegebeanspruchung ausgeübt, bei der das Schließglied 21 durch Bruch geöffnet wird. Nach dem Öffnen des Schließgliedes 21 kann die in dem im Behälter 1 angeordneten Beutel gespei­ cherte Löschflüssigkeit über den Querschnitt des Grubenbaues verteilt werden; die vordere Querwandung 3 und die hintere Querwandung 4 nehmen die in Fig. 2 im Prinzip dargestellten Positionen ein.

Ein Ausführungsbeispiel des Verschlusses 14 des Behälters 1 ist in Explosionsdarstellung in Fig. 3 gezeigt. Der Verschluß 14 weist eine erste Halterung 16 auf, die auf dem Deckelteil 12 der vorderen Querwandung 3 des Behälters 1 angebracht ist. Die Halterung 16 ist vierwandig ausgebildet, wobei in der Ober- und in der Unterwand miteinander fluchtende Lochungen 17, 18 vorgesehen sind. Eine mit einer gleichartigen Lochung 19 versehene zweite Halterung 20 ist auf dem Deckelteil 13 der hinteren Querwandung 4 des Behälters 1 angebracht. Die An­ bringung der Halterungen 16, 20 erfolgt so, daß ihre durch die jeweils vier Wandungen gebildeten Innenhohlräume in Längs­ richtung des Behälters 1 miteinander fluchten. Vorzugsweise sind die Halterungen 16, 20 in Querrichtung des Behälters 1 etwa mittig auf den Deckelteilen 12 bzw. 13 angebracht.

Die Halterungen 16 bzw. 20 des Verschlusses 14 sind mittels des Schließgliedes 21 miteinander verbindbar, das an seinem einen Endabschnitt mit einer ersten Lochung 22 und an seinem anderen Endabschnitt mit einer zweiten Lochung 23 ausgebildet ist. Das Schließglied 21 ist so in die Halterungen 16 und 20 ein­ führbar, daß es mittels Bolzen 24 bzw. 25 in diesen festleg­ bar ist, wenn die erste Lochung 22 des Schließgliedes 21 mit der Lochung 17, 18 der ersten Halterung 16 und die zweite Lochung 23 des Schließgliedes 21 mit der Lochung 19 der zwei­ ten Halterung 20 fluchten. Dann ist der Verschluß 14 ge­ schlossen.

Schon bei einer relativ geringen Biegebeanspruchung des Schließgliedes 21 des Verschlusses 14 erfolgt ein Bruch des Schließgliedes 21, insbesondere dann, wenn dieser aus einem für Biegebeanspruchungen wenig widerstandsfähigen Werkstoff, wie z. B. Glas, hergestellt ist.

Durch Vergrößern des Abstands zwischen den Halterungen 16 und 20 bzw. den Lochungen 22 und 23 läßt sich eine Verringerung desjenigen auf die vordere Querwandung 3 bzw. auf die hin­ tere Querwandung 4 einwirkenden Drucks erzielen, bei dem das Schließglied 21 bricht und eine vollständige Öffnung des Behälters 1 erfolgt. Durch eine Verringerung des Abstands zwi­ schen den Halterungen 16 und 20 sowie den Lochungen 22 und 23 des Schließgliedes 21 läßt sich eine Erhöhung dieses Aus­ lösedrucks herbeiführen. Die gleiche Wirkung läßt sich auch durch eine Variierung des Querschnitts des Schließgliedes 21. erzielen. Die vorstehend geschilderten Variationsmöglichkeiten sind besonders vorteilhaft, da der beschriebene Behälter 1 in unterschiedlichen Grubenbauen verwendbar sein muß, wobei in diesen Grubenbauen unterschiedliche Wettergeschwindigkeiten vorliegen können. Jedenfalls ist durch die Dimensionierung des Querschnitts des Schließgliedes 21 bzw. des Abstands der Hal­ terungen 16 und 20 voneinander bzw. zwischen den Lochungen 22 und 23 des Schließgliedes 21 sichergestellt, daß ein Bruch des Schließgliedes 21 und damit ein vollständiges öffnen des Behälters 1 nicht bei solchen Wettergeschwindigkeiten oder Erschütterungen usw. auftreten kann, die in dem betreffenden Grubenbau natürlicherweise auftreten können.

Claims (15)

1. Behälter zur Bekämpfung von Kohlenstaub- und/oder Schlagwetterexplosionen in Untertagebetrieben, welcher der Aufnahme eines mit Löschflüssigkeit gefüllten Beutels dient und am Ausbau od. dgl. befestigbar ist, bestehend aus einem Boden (2) und mit diesem verbundenen, quer zur vermuteten Explosionsrichtung verlaufenden Querwandungen (3, 4), die beide verschwenkbar am Boden ange­ bracht sind, wobei Mittel vorgesehen sind, die die Quer­ wandungen (3, 4) außer bei einer Explosion in ihrer den Behälter (1) ausbildenden Normalstellung halten, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Querwandungen (3, 4) je eine Fläche (12, 13) zugeordnet ist, von denen zumindest die der in Lee der Explosionswelle befind­ lichen Querwandung (3 bzw. 4) zugeordnete Fläche (12 bzw. 13) beim Durchzug der Explosionswelle zumindest vorübergehend quer zur Explosionsrichtung angeordnet ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, bei dem sich die Flächen (12, 13) an die Oberkanten der Querwandungen (3, 4) an­ schließen.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Flächen (12, 13) starr an den Querwandungen (3, 4) angeordnet sind.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Verschwenkbarkeit der Querwandungen (3, 4) zum Boden (2) soweit eingeschränkt ist, daß die freie Kante der der in Lee der Explosionswelle befindlichen Querwandung (3 bzw. 4) zugeordneten Fläche (12 bzw. 13) beim Durchzug der Explosionswelle oberhalb des Bodens (2) bleibt.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1-4, bei dem die Flächen als Deckelteile (12, 13) ausgebildet sind, mittels denen die Oberseite des Behälters (1) abdeckbar ist.

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1-5, bei dem der Beutel oben offen ist.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1-6, bei dem die Flächen bzw. Deckelteile (12, 13) als recht­ winklige Abkantungen der Querwandungen (3, 4) ausgebildet sind.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1-7, bei dem die Verschwenkbarkeit der Querwandungen (3, 4) soweit eingeschränkt ist, daß die in Lee der Explosionswelle befindliche Querwandung (4) maximal nur so weit verschwenkbar ist, daß sie nicht unter die Verlängerung des Bodens (2) hinaus ausschwenkt.

9. Behälter nach einem der Ansprüche 1-8, bei dem die Querwandungen (3, 4) und/oder die Flächen bzw. Deckelteile (12, 13) und/oder der Boden (2) und/ oder Längswandungen (5, 6) des Behälters (1) starr aus­ gebildet sind.

10. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die Mittel, die die Querwandungen (3, 4) außer bei einer Ex­ plosion in ihrer den Behälter (1) ausbildenden Normalstel­ lung halten, als Verschluß (14) mit einem Schließglied (21) ausgebildet sind, das mit beiden Querwandungen (3, 4) des Behälters fest verbunden und brechbar ausgebildet ist.

11. Behälter nach Anspruch 10, bei dem das Schließglied (21) starr mit zwei Halterungen (16, 20) verbunden ist, die je­ weils fest mit jeweils einer der beiden Querwandungen (3, 4) verbunden sind.

12. Behälter nach einem der Ansprüche 10 oder 11, bei dem die Belastbarkeit des Schließgliedes (21) derart bemessen ist, daß dieses alle von der Löschmittelfüllung des Behälters bei bestimmungsgemäßer Verwendung desselben herrührenden Kräfte aufzunehmen in der Lage ist, jedoch bei einer Verschwenkung mindestens einer der Querwandungen (3, 4) infolge der Einwirkung der von einer Explosion hervorgerufenen Druck­ welle zerbricht.

13. Behälter nach einem der Ansprüche 10-12, bei dem dieser mit einem Deckel versehen ist, welcher in zwei Deckelteile (12, 13) geteilt ist, von denen einer (12) mit der einen Querwandung (3) und der andere (13) mit der anderen Querwandung (4) verbunden ist und die Hal­ terungen (16, 20) des Verschlusses (14) je an einem Deckel­ teil (12, 13) angebracht sind.

14. Behälter nach einem der Ansprüche 10-13, bei dem das Schließglied (21) an einem Endabschnitt eine erste Lochung (22) besitzt, die mit einer in der einen Halterung (16) ausgebildeten Lochung (17, 18) in Deckung bringbar ist und am anderen Endabschnitt eine zweite Lochung (23) aufweist, die mit einer in der anderen Halterung (20) ausgebildeten Lochung (19) in Deckung bringbar ist, wobei zur Festlegung des Schließgliedes (21) in bezug auf die Halterungen (16, 20) in die miteinander zur Deckung bringbaren Lochungen (22, 17, 18; 23, 19) Bolzen (24, 25) einsteckbar sind.

15. Behälter nach einem der Ansprüche 10-14, bei dem das Schließglied (21) des Verschlusses (14) aus Glas hergestellt ist.