DE4244790C2 - 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 gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei dem durch die DE 38 08 350 C2 bekannten Behälter sind die schwenkbar mit dem Boden verbundenen Längs- und/oder Querwandungen in ihrer bestimmungsgemäßen Ruhelage durch einen als Verschluß dienenden Stab ge­ halten, welcher an seinen beiden Enden mit Abwinklungen ver­ sehen ist, welche U-förmig gestaltet sind. Zwischen die Schenkel der U-förmigen Abwinklungen erstrecken sich die oberen Ränder der Längs- und/oder Querwandungen, so daß diese durch den Stab in ihren senkrechten Lagen gehalten sind. Die dem Be­ hälterinneren zugewandten Schenkel der Abwinklungen weisen Sollbruchsteilen auf. Bei Auftreten einer Druckwelle infolge einer Explosion wird zumindestens die Sollbruchstelle des Schenkels der Abwinklung des Stabes, welche der Druckwelle zugewandt ist, durch die auf die zugehörige Wandung ausgeübte Kraft zerstört, so daß der Stab sich von den Wandungen ablöst und diese eine Schwenkbewegung in Richtung der Druckwelle ausführen, unter völliger Freigabe der im Behälter befindlichen Löschflüssigkeit, wobei der Behälter insgesamt einen stark verringerten, im wesentlichen linienförmigen Querschnitt, aus der Explosionsrichtung gesehen, aufweist.

Bei diesem bekannten Behältertyp ist durch die schwenkbare Anordnung der Wandungen zwar sichergestellt, daß ca. 10-20 m hinter dem Behälter eine möglichst gleichmäßige Verteilung des in dem Behälter gespeicherten Löschmittels über den Querschnitt des Grubenbaus bei Auslösung des Behälters erfolgt, weil das freigegebene Löschmittel durch dessen weggeklappte Wandungen nicht behindert wird, da der Behälter insgesamt nach seinem Ansprechen einen stark verringerten Querschnitt aufweist, jedoch hat es sich gezeigt, daß ungewollte Behälterentladungen möglich sind, ohne daß vorher eine Explosion stattgefunden hat. Eine solche ungewollte Entladung eines Behälters kann unterschiedliche Ursachen haben. Meistens bestehen diese darin, daß innerhalb des Grubenbaus, in dem der Behälter als Explosionssperre bzw. als Teil davon vorgesehen ist, vergleichsweise hohe Wetter­ geschwindigkeiten bzw. Winddrücke auftreten, die die ein­ zelnen Wandungen des Behälters relativ zueinander versetzen und zur Entladung des Behälters führen können. Außerdem können durch Erschütterungen die als Verschluß dienenden Stäbe von den Rändern der Wandungen des Behälters abfallen, so daß deren Inhalt ebenfalls freigegeben wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den vor­ stehend geschilderten Behälter zur Bekämpfung von Kohlen­ staub und/oder Schlagwetterexplosionen in Untertagebe­ trieben derart weiterzubilden, daß eine ungewollte Entladung des Behälters praktisch ausgeschlossen werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Behälter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

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 Malterungen 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 dein 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 auf einander zu 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 (8)

1. Behälter zur Bekämpfung von Kohlenstaub und/oder Schlagwetterexplosionen in Untertagebetrieben, welcher der Aufnahme eines mit Löschflüssigkeit gefüllten Beu­ tels dient und am Ausbau od. dgl. befestigbar ist, be­ stehend aus einem Boden (2) und mit diesem verbundenen, quer zur vermuteten Explosionsrichtung verlaufenden Querwandungen (3, 4), wobei beide Querwandungen (3, 4) verschwenkbar am Boden (2) angebracht und mittels eines Verschlusses (14) in ihrer Ruhelage gehalten sind, und der Verschluß (14) bei einer Verschwenkung der Querwandungen (3, 4) zum Behälterinneren hin öffnet, dadurch gekennzeichnet daß der Verschluß (14) ein Schließglied (21) aufweist, das mit beiden Querwandungen (3, 4) des Behälters fest verbunden und brechbar ausgebildet ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, 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.

3. Behälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 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.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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 Halterungen (16, 20) des Verschlusses (14) je an einem Deckel­ teil (12, 13) angebracht sind.

5. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 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.

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das Schließglied (21) des Verschlusses (14) aus Glas hergestellt ist.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem das Schließglied mit Vorspannung in den Halterungen fest­ legbar ist.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Schließglied Sollbruchstellen, Kerben od. dgl. aufweist.