DE4343313A1 - Aktive Stützschwelle für den Grubenausbau in Streb und Strecke - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abstützen des Gebirges im Bereich von Ausbrüchen oder bergmännisch her­ gestellten Hohlräumen in Form eines in den Hohlraum einzule­ genden und dann aufblähbaren Hohlkörpers, der rundum geschlossen ausgebildet und mit einem sperrbaren Füllventil ausgerüstet ist.

Im untertägigen Steinkohlenbergbau sowie in Bergbaube­ reichen, in denen Strebbau betrieben wird, kommt es in Stre­ ben und Strecken und vor allem im Streb/Strecken-Übergangs­ bereich immer wieder zu Ausbrüchen des Gebirges. Gleiches gilt für andere Abbauverfahren, wenn das Hangende nicht aus stabilem Sandstein o. ä. Gestein besteht. Vielfach werden diese Ausbrüche sehr arbeitsaufwendig mit Holz und neuerdings auch mit anderen Hilfsmitteln in Form von mit Mörtel gefüll­ ten Stützschläuchen oder -kissen aus flexiblem Gewebe ausge­ füllt. Durch diese Maßnahmen soll der verlorene Anschluß zum festen Gebirge im Bereich des Ausbruches wieder hergestellt werden, damit darunter eingebrachter Ausbau seine Stützkraft in das Gebirge in der Wirkungslinie der Kraft des jeweiligen Stützelementes einleiten kann. Weiter sind sog. Pneus oder Pneumatikzylinder bekannt, bei denen aus entsprechend ver­ stärktem Gummi bestehende Kammern mit Druckluft gefüllt wer­ den können, um auf diese Art und Weise beispielsweise ein Auto anzuheben oder aber auch die Kraftverbindung zwischen zwei Teilbereichen wieder herzustellen (DE-Z-KEM 1992, Nov., Seite 65 und 66). In Anlehnung daran sind auch dem gesamten Streckenquerschnitt ausfüllende Kissen bzw. Verschlüsse ge­ schaffen worden (US-PS 4,102,138). In diese Vorrichtungen sind sogar verschiedene Leitungen integriert, um solche Vor­ richtungen auch als Streckenabschluß einsetzen zu können. Es geht dabei darum, einen alten, in der Regel abzuwerf enden bergmännisch hergestellten Hohlraum so zu verschließen, daß die dahinter liegenden, noch in Betrieb befindlichen Strecken und Streben ohne Beeinflussung des abgeworfenen Hohlraumes weiter benutzt werden können, insbesondere wenn letzterer sich mit Gas gefüllt hat. Eine solche Vorrichtung ist nur für den angegebenen Zweck einsetzbar und auf diesen zugeschnit­ ten, während für den vorbeschriebenen allgemeinen Anwendungs­ zweck flexible und sich der jeweiligen Form des Hohlraumes anpaßbare Vorrichtungen benötigt werden. Nachteilig ist au­ ßerdem, daß bei den bekannten Vorrichtungen in der Regel ent­ weder Druckluft zum Einsatz kommt oder aber Mörtel o. ä. Feststoff, so daß an die zum Einsatz kommenden Füllventile nur sehr begrenzte Anforderungen gestellt werden können. Nachteilig ist außerdem, daß insbesondere bei mit Druckluft gefüllten Vorrichtungen bei einer Beschädigung der Vorrich­ tung ein vollständiger Ausfall eintritt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine als Stützelement geeignete, frühzeitig hohe Stützkräfte entfal­ tende, auch mit einfachsten und preiswerten Medien füllbare und sicher handhabbare Vorrichtung zu schaffen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hohlkörper eine aus dünnwandigem Blech bestehende Stützwand bzw. Wand aufweist und daß das Füllventil auch flüssige Me­ dien wie Wasser auf Dauer zurückhaltend ausgebildet ist.

Bei einer derart ausgebildeten Vorrichtung ist eine als Stützschwelle zu bezeichnende Lösung geschaffen, die sich vorhandenen Hohlräumen bzw. der Form des Liegenden bzw. des Hangenden gut und genau anpaßt. Die Stützwand der Schwelle kann entweder den Hohlkörper als solchen bilden oder aber den biegeweichen Hohlkörper aufnehmen, wobei dieser beispielswei­ se mit Wasser, Harz, Polyurethan oder anderen Medien unter Druck gefüllt werden kann. Durch dieses Füllen unter Druck bläht sich der Hohlkörper entsprechend auf und legt sich ent­ weder mit seiner Stützwandung direkt an den auszufüllenden Bereich an oder wird entsprechend angedrückt, wobei die Stützwand bzw. die gegenüberliegende Wandung des Hohlkörpers dafür Sorge trägt, daß eine entsprechende Abstützung auf dem darunter befindlichen Ausbau oder ähnlichem möglich ist. Mit dieser Vorrichtung, die erstmals und berechtigter Weise als "aktive Stützschwelle" bezeichnet werden kann, können Ausbrü­ che in Streb und Strecke schnell und einfach und vor allem sicher ausgefüllt und ausgebaut werden. Die Ausbildung des Füllventils ermöglicht das Einbringen verschiedenster Medien, wie vor allem Wasser, wobei das Wasser den großen Vorteil aufweist, daß es gerade im untertägigen Bergbau praktisch an jeder Stelle zur Verfügung steht, preiswert und leicht zu transportieren ist. Dabei steht es wie gesagt praktisch an jeder Stelle des untertägigen Bergbaus aufgrund des verzweig­ ten Wassernetzes zur Verfügung. Unabhängig davon, aus welchem Material der Hohlkörper nun selbst besteht, ist es mit Wasser beispielsweise möglich, bei einem Fülldruck von nur 6 bar eine Setzkraft von 300 kN zu erreichen. Damit wird es mög­ lich, nicht nur Ausbrüche und Hohlräume sehr kurzfristig zu verfüllen, sondern auch so wirksam zu verfüllen, daß der dar­ unter stehende oder darunter einzubringende Ausbau nunmehr sich wieder so verspannen kann, oder solche Kräfte aufbringen kann, wie es zur Sicherung der darunter liegenden bergmänni­ schen Hohlraumes unbedingt notwendig ist. Entweder allein eingesetzt oder aber mit weiterem Ausbau wie beispielsweise auch Holzstempeln kann so ein hochaktiver Unterstützungsaus­ bau geschaffen werden.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Hohlkörper eine insgesamt aus dünnwandi­ gem Blech bestehende, einen Schlauch bildende Wandung auf­ weist, die bis weit in den plastischen Bereich hinein ver­ formbar ausgebildet und an den Abschlußwänden verschweißt ist. Es versteht sich, daß dieser Hohlkörper mit einem Füll­ anschluß bzw. mit einem Füllventil versehen ist, so daß er beispielsweise gut und schnell mit Wasser gefüllt werden kann. Je nach Größe eines derartigen "Kissens" bzw. einer derartigen Stützschwelle können Setzkräfte von 600 bis 1200 kN und mehr erzeugt werden. Die aktive Stützschwelle ist we­ gen ihrer extrem flachen und relativ biegesteifen Bauweise für nahezu jeden Ausbruch im Streb/Strecken-Übergangsbereich und auch im Streb selbst einsetzbar. Sie kann aus sicherem Stand zwischen die Ausbauprofile und das Gebirge eingeschoben werden. Erst wenn sie genau positioniert ist, wird sie mit Wasser gefüllt und damit verspannt. Dabei blähen sich die Bleche der Stützschwelle auf und bewirken eine großflächige und daher sehr gebirgsschonende Verspannung zwischen Gebirge und dem jeweiligen Ausbau. Ein Ausgleich von Unebenheiten des Gebirges und der Verbolzungseffekt sind weitere deutliche Vorteile der aktiven Stützschwelle.

Dort, wo es auch irgendwelchen Gründen Korrosionsproble­ me geben kann und zwar von der Innenseite her, ist es von Vorteil, wenn der Hohlkörper einen die Funktion der Dichtig­ keit gewährleistenden Gummi- oder Plastiksack umschließend ausgebildet ist. Dabei ist von besonderem Vorteil, daß auf die Schweißnaht nicht so große Sorgfalt gelegt werden muß, weil die Dichtigkeit über den innenliegenden Sack gewährlei­ stet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kommt in der Regel ein luftleerer bzw. zusammengedrückter Hohlkörper zum Ein­ satz, so daß wenn überhaupt nur wenig Luft sich im Hohlkörper befindet, wenn Wasser eingepreßt wird. Um hier sicher zu ge­ hen und insbesondere bei größer geformten Vorrichtungen ist es von Vorteil, wenn der Hohlkörper zusätzlich zum Füllventil Ventile für die Entlüftung und/oder zur Druckbegrenzung und/ oder für weitere funktionelle Zwecke aufweist. Dies hat den Vorteil, daß praktisch beliebig mit dem Hohlkörper gearbeitet werden kann, ohne daß die Wandung bzw. die Stützwand des Hohlkörpers durch entsprechende Manipulationen überlastet werden kann.

Eine besonders zweckmäßige Ausbildung sieht vor, daß der Hohlkörper aus einem plattgedrückten und endseitig verschlos­ senen Rohr besteht. Der große Vorteil dabei ist, daß eine derartige Vorrichtung in unterschiedlichsten Größen und Ab­ messungen hergestellt werden kann und aufgrund der besonderen Ausbildung auch gut zu transportieren ist. Sie wird in der plattgedrückten Ausführung bis vor Ort transportiert und dort wie schon weiter oben erwähnt in den Hohlraum eingeschoben, um dann verspannt zu werden. Mit den üblichen Größen lassen sich ca. 100 bis 120 mm Höhe überbrücken. Für größere Über­ brückungen können die Stützschwellen entweder in gleicher Richtung oder kreuzweise übereinander angeordnet werden. In einem solchen Fall wird jeweils die oberste Lage zu erst be­ füllt. Ein anderer Anwendungsfall sieht vor, daß mit diesen Stützschwellen übliche Holzpfeiler auf einfache Art und Weise gegen das Gebirge verspannt werden können, indem beispiels­ weise die unterste und die oberste Lage oder auch nur eine der Lagen aus Stützschwellen besteht, die dann nach Fertig­ stellung des jeweiligen Holzpfeilers durch Einfüllen von Was­ ser aktiviert werden. Eine besonders vorteilhafte Eigenschaft dieser "aktiven Stützschwelle" ist die, daß durch das Aufpum­ pen mit Wasser ohne äußere Einwirkung die gesamte Stütz­ schwelle nahezu rund wird und sich dadurch das Biegewider­ standsmoment der Stützschwelle erheblich erhöht. Diese Eigen­ schaft kann beispielsweise dazu benutzt werden, die Stütz­ schwelle als eine Art Vorpfändung beim Aufwältigen von Brü­ chen oder zur Stein- und Kohlenfallsicherung beim Auffahren von Strecken zwischen dem letzten Bau und der Ortsbrust ein­ zusetzen.

Zweckmäßigerweise besteht der Hohlkörper aus Teilstücken gleichartigen oder unterschiedlichen Aufbaus und zwar nach Form, Blechstärke und Material oder durch unterschiedliche Prozesse der Verformung und Veredelung geformt bzw. verformt. Durch Tiefziehverfahren, Wärmebehandlung, Oberflächenverede­ lung o. ä. ist es möglich, so dem jeweiligen Einsatzfall op­ timal angepaßte Stützschwellen vorzugeben. Die einzelnen Teilstücke werden dann zum Beispiel durch Schweißen, Nieten oder Verschrauben o. ä. Verfahren zusammengefügt, ohne daß weitere Arbeitsschritte erforderlich werden.

Um der Stützwand einerseits bzw. der Wandung anderer­ seits eine ausreichende Flexibilität und dennoch die Möglich­ keit zu geben, als Widerlager zu dienen, sieht die Erfindung vor, daß die Stützwand bzw. die Wandung eine Blechstärke von 1 bis 4 mm, vorzugsweise von 1,5 mm aufweist und aus ST37 be­ steht. Bei einer Blechdicke von 1,5 mm und einem Werkstoff von ST37 wiegt ein Vollblechhohlkörper etwa 6 kg bzw. 12 kg bei 250 mm Breite und 1000 bis 2000 mm Länge. Für den zu­ nächst genannten kleineren Hohlkörper ist bei 6 bar Fülldruck eine Setzkraft von 600 kN und bei der zweiten Größe von 1200 kN zu erreichen. Statt des ST37 kann auch ein anderes Blech mit hoher Dehnung eingesetzt werden, wobei ST37 den Vorteil hat, in entsprechend großen Mengen zur Verfügung zu stehen.

Um die beschriebenen Stützschwellen auch übereinander oder sonst wie miteinander verbunden einbringen zu können und beispielsweise auch Pfeiler damit herstellen zu können, sieht die Erfindung vor, daß der Hohlkörper Koppelteile an den Rän­ dern und Ecken zur formschlüssigen Verbindung in allen Rich­ tungen mit anderen Vorrichtungen gleicher und/oder anderer Form aufweist. Über diese Koppelteile können die Hohlkörper in Längs- und Querrichtung fortlaufend aber auch flächig in fortlaufender oder versetzter Anordnung verbunden werden. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Koppelteile an den plattgedrückten Abschlußwänden ausgebildete Bohrungen sind. Dies ist insbesondere bei den kompletten Blechhohlkör­ pern leicht zu verwirklichen und bietet die Möglichkeit, die Verbindung jeweils an vier Ecken herzustellen, so daß ein sehr stabiles Gesamtbauteil erreicht ist. Außerdem ist so die Möglichkeit gegeben, eine Verbindung mit dem darunterliegen­ den Ausbau zu bewirken oder aber die einzelnen Vorrichtungen bzw. Hohlkörper beispielsweise über Anker oder Dübel am Ge­ birge festzulegen.

Eine noch bessere Anpassung der Vorrichtung an die je­ weiligen Einsatzbedingungen kann erreicht werden, wenn die Stützwand ein oder mehrere Krümmungsradien und/oder Profilie­ rungen aufweist. Damit kann der Gesamtkörper eine ent­ sprechende Form bekommen, die dann durch das Einpumpen des Wassers oder sonstigem Mediums zum Teil wieder aufgehoben wird. Darüber hinaus bieten die Profilierungen sowohl die Möglichkeit, die einzelnen Teile miteinander zu verbinden oder wie beschrieben, auch am Ausbau festzulegen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Stützwand oder die Wandung mit dem regulären Ausbau angepaßten Arretierungs- oder Verbindungselementen ausgerüstet sind. Hierbei ist an Noppen zu denken, die mit denen der Kronköpfe von Ausbaustem­ peln korrespondieren oder aber die in die Kappen eingesetzt werden können, so daß damit gleichzeitig eine vorteilhafte Festlegung des jeweiligen Körpers bzw. der entsprechenden Vorrichtung in der Horizontalen zumindest möglich wird.

Eine Art Teilpneu kann erfindungsgemäß dadurch geschaf­ fen werden, daß die Stützwand aus beidseitig des Hohlkörpers angeordneten, parallel zueinander verlaufenden Teilplatten besteht. Das gleiche gilt auch dann, wenn nur eine Stützwand ausgebildet ist, diese aber mit dem Hohlkörper verbunden ist. Als teilpneumatisch im weiteren Sinne versteht man Konstruk­ tionen, bei denen die flexible, biegeweiche und daher nur zugbelastete Zone durch eine konstruktiv vorgegebene, biege­ steife oder biegesteifere Zone unterbrochen ist. Dadurch er­ geben sich relativ widerstandsfähige, andererseits aber gute an die jeweiligen Einsatzfälle sich anpassende Vorrichtungen bzw. Hohlkörper bzw. Stützschwellen.

Zur Stabilisierung einerseits, andererseits aber auch zur Optimierung der Tragfähigkeit derartiger Vorrichtungen sieht die Erfindung vor, daß die Stützwand als Drahtplatte oder Drahtkäfig ausgebildet ist. Diese Ausbildungen haben den Vorteil, daß hier wiederum Arretierungsmöglichkeiten vorgege­ ben sind, bzw. auch die Möglichkeiten, beispielsweise Dübel o. ä. zur Verbindung mit dem Hangenden oder anderen Teilen einzubringen. Die Stützwand kann dabei auch als Lochblech ausgebildet sein.

Um bei jedem dieser Teilpneus einen möglichst flexiblen Hohlkörper vorzugeben, ist vorgesehen, daß er als ein eine faserverstärkte Gummiwandung aufweisendes Teilpneustütz­ element ausgebildet ist. Die Gummiwandung ist zweckmäßiger­ weise mit der oder den Stützwänden verbunden. Hierbei sind bei Einsatz von zwei Stützwänden beide zweckmäßigerweise mit den Arretierungs- und Befestigungsmöglichkeiten ausgerüstet.

Um auch hierbei wieder die beschriebene Abstützung bei­ spielsweise auf den Ausbau zu ermöglichen, ist es von Vor­ teil, wenn die einander gegenüberliegenden Stützwände aus unterschiedlich starken Blechen oder Blechen mit unterschied­ licher Dehnfähigkeit gebildet sind, wobei die flexible oder dehnfähigere Stützwand insbesondere dem Gebirge zuzuordnen ist.

Eine zweckmäßige Ausführungsform sieht vor, daß der Hohlkörper mit der faserverstärkten Gummiwandung zwischen zwei miteinander verbundenen Stützwänden angeordnet ist, wo­ bei dies auch durchaus in geschlossener Form sein kann, so daß dann zwei Hohlkörper ineinander angeordnet sind. In der Regel wird man allerdings nur eine punktuelle Verbindung der beiden Stützwände vorgeben, wobei der zwischen den aufeinan­ der liegenden Stützwänden vorhandene Hohlraum so gefüllt wird, daß sich ein Element nach dem Prinzip der Membrane er­ gibt.

Eine weitere Möglichkeit ist die, der Stützwand beid­ seitig je ein Füllventil aufweisende Hohlkörper zuzuordnen, wobei diese durch die Zuordnung je eines Füllventils getrennt voneinander befüllbar sind.

Weiter vorne ist bereits darauf hingewiesen worden, daß sich als Befüllmedium vor allem Wasser eignet. Entsprechend sieht die Erfindung vor, daß der Hohlkörper mit Wasser be­ füllt ist oder daß als Befüllmedium andere, volumenkonstante Medien dienen aber auch andere Medien wie z. B. Kunststoff. Denkbar ist es auch, sich verbindende oder klebende Materia­ lien einzusetzen. Lediglich die Verwendung gasförmiger Kör­ per, die bei Kompression Energie zu speichern im Stande sind, ist von Nachteil. Wasser hat jedoch den großen Vorteil, über­ all im untertägigen Grubengebäude zur Verfügung zu stehen und darüber hinaus auch bei Undichtigkeiten oder sonstigen Schä­ den keine Gefährdung für den Bergmann darzustellen, mal davon abgesehen, daß bei entsprechendem Überdruck im Hohlkörper auch mal ein Wasserstrahl mit hohem Druck austreten kann. Dies ist aber relativ unwahrscheinlich, weil bei einem Auf­ reißen des Hohlkörpers aufgrund irgendwelcher Schäden oder Überbeanspruchungen gleich eine so große Druckentlastung im Hohlkörper auftritt, daß ein unter Überdruck stehendes Wasser nicht austreten kann.

Der erfindungsgemäße Hohlkörper kann auch mit anderen Ausbaumitteln zusammen eingesetzt werden, wie weiter vorne erwähnt beispielsweise mit Pfeilern. Denkbar ist aber auch ein Einsatz mit Holzstempeln o. ä. Ausbauteilen, wenn nämlich der Hohlkörper kreisrund und einen randseitigen Verstärkungs­ ring bildend geformt ist. Über diesen Verstärkungsring ist eine genaue Positionierung am Holzstempel möglich oder auf ihm, so daß mit dem Eindrücken des Wassers der Stempel gleich seine vorgegebene und richtige Stellung einnimmt und diese dann durch den Hohlkörper auch gewährleistet bleibt.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß eine Vorrichtung geschaffen ist, die als Stützschwelle oder auch als Teilpneustützschwelle oder -stützelement wirkt und auf diese Art und Weise für die verschiedensten Einsatz­ zwecke verwendbar ist. Insbesondere kann bei solchen ganz aus Blech oder mit entsprechend aus Blech bestehenden Stützwänden versehenen Hohlkörpern praktisch jeder Ausbruch ausgefüllt werden, indem man entweder eine dieser Vorrichtungen einbaut oder aber mehrere, wobei man diese dann je nach Zweckmäßig­ keit miteinander verbinden oder beispielsweise gekreuzt zu­ einander einbringen kann. Darüber hinaus können diese Vor­ richtungen mit dem Gebirge über Anker o. ä. verbunden werden oder aber auch mit dem regulären Ausbau oder aber auch unter­ einander, so daß praktisch jede Form von Ausbruch sicher zu beherrschen ist. Vorteilhaft ist weiter, da insbesondere bei der Ganzblechausbildung, also der aktiven Stützschwelle, daß diese einfach mit Wasser befüllt werden kann, wobei sie sich durch das Einfüllen des Wassers noch zusätzlich versteift und um so höhere Stützkräfte aufnehmen kann. Selbst bei undicht werdenden Stützschwellen tritt eine Gefährdung praktisch nicht auf, weil das Wasser dann nur herausrinnt und erst bei völligem Auslaufen die Stützwirkung aufgehoben ist bzw. von anderen eingebrachten Vorrichtungen mit übernommen werden muß. Dort, wo Undichtigkeiten aus irgendwelchen Gründen zu befürchten sind, wird der Hohlkörper mit einem innenliegenden Gummi- oder Plastiksack abgesichert, wobei als Form für den Hohlkörper insbesondere eine schlauchförmige oder rohrförmige Ausbildung dient, die in plattgedrückter Form an den Schmal­ seiten so verschweißt und abgedichtet ist, daß nur über daß hier integrierte Füllventil Wasser oder sonstiges Druckmedium einzufüllen ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbei­ spiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Streb/Strecken-Übergangsbereich,

Fig. 2 einen rohrförmigen Hohlkörper,

Fig. 3 ein Streb mit einem Ausbruch im Schnitt,

Fig. 4 einen als Stützelement eingesetzten Hohl­ körper mit einseitiger bzw. doppelseiti­ ger Stützwand,

Fig. 5 einen Mehrfachpneu,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Mehrfachpneus mit Stützwand,

Fig. 7 einen Hohlkörper im Schnitt mit einer Stützwand,

Fig. 8 einen Hohlkörper mit zwei Stützwänden,

Fig. 9 einen Hohlkörper mit zwei unterschiedlich stark ausgebildeten Stützwänden,

Fig. 10 einen schlauchförmigen Hohlkörper mit Stützwand,

Fig. 11 einen schlauchförmigen Hohlkörper mit gekanteter Stützwand,

Fig. 12 eine Stützwand mit Arretierungselementen,

Fig. 13 einen faltbar ausgebildeten Hohlkörper,

Fig. 14 einen in Kombination mit einem Drahtkäfig einsetzbaren Hohlkörper,

Fig. 15 einen aus Teilpneustützelementen zusam­ mengesetzten Hohlkörper,

Fig. 16 einen aus einer Hohlkörperkette bestehen­ den Hohlkörper bzw. ein entsprechendes Stützelement,

Fig. 17 einen tellerförmigen Hohlkörper in Drauf­ sicht und in Seitenansicht,

Fig. 18 den in Fig. 17 dargestellten Hohlkörper im Zusammenwirken mit einem Holzstempel im Einsatz und

Fig. 19 einen Schnitt durch einen Hohlkörper mit integriertem Gummi- oder Plastiksack.

Fig. 1 zeigt eine im Streb/Stecken-Übergangsbereich ein­ gesetzte Stützschwelle 1, die durchaus aus mehreren Teilele­ menten bestehen kann. Der Streb/Strecken-Übergang 2 ist ein­ mal durch die Ausbaubögen 3 im Bereich der Strecke und durch den Stützausbau 4, der sich zwischen Hangendem 5 und Liegen­ dem 6 abstützt, auch im Bereich des Strebraumes 8 abge­ sichert. Gerade im Zwickel zwischen beiden Bereichen ist es zu einem Ausbruch 7 gekommen, wobei der dadurch entstandene Hohlraum hier durch eine Stützschwelle 1 vorteilhaft so wie­ der ausgefüllt ist, daß die zum Stützausbau 4 gehörenden Kap­ pen 9 wieder eine sichere Anlage finden.

Fig. 2a und 2b zeigen eine derartige Stützschwelle 1 und zwar einmal im Transportzustand und einmal im Einbauzu­ stand, d. h. im gefüllten Zustand. Der Hohlkörper 10 dieser Stützschwelle 1 besteht aus einem plattgedrückten Rohr, das rundum dicht verschlossen und mit einem Füllanschluß bzw. einem Füllventil 14 versehen ist. Dieses Füllventil 14 ist in die Abschlußwand 12 integriert, wobei beide Abschlußwände 12, 13 in den Ecken 15 bzw. am Randbereich jeweils Koppelteile 16 in Form von Bohrungen 17, 18 aufweisen.

Die Wandung 11 des Hohlkörpers 10 weist eine Blechdicke von 1,5 mm auf. Das Blech ist ein ST37 und das Füllventil 14 verfügt über eine Steck-O-Muffe DN10. Deutlich wird im Ver­ gleich von Fig. 2a und 2b, daß durch das Eindrücken von Wasser beispielsweise der Hohlkörper 10 so aufgebläht wird, daß dabei 100 bis 120 mm Höhe überbrückt werden können. Durch das eingefüllte Wasser ergibt sich zusätzlich eine erhöhte Stabilität des Gesamtkörpers. Darüber hinaus ist darauf hin­ zuweisen, daß sich durch das Aufblähen der Stützschwelle 1 bzw. des Hohlkörpers 10 eine großflächige und daher gebirgs­ schonende Verspannung ergibt. Der Hohlkörper 10 weist im auf­ geblähten Zustand (Fig. 2b) etwa bei einem Schnitt in der Mitte des Gesamtkörpers einen kreisrunden Querschnitt auf.

Deutlich wird darüber hinaus, daß durch die Koppelteile 16 in Form von Bohrungen 17, 18 die Möglichkeit gegeben ist, die einzelnen Hohlkörper 10 miteinander zu verbinden oder aber sie am Gebirge beispielsweise festzunageln, wie dies in Fig. 4 verdeutlicht ist.

Abweichend von Fig. 3 ist in Fig. 4 eine Situation wie­ dergegeben, wo der gesamte Hohlkörper 10 bzw. die Stütz­ schwelle 1 als Gesamtstützelement eingesetzt wird. Dies ist insbesondere in dem hier wiedergegebenen Fall von Vorteil, wo das Hangende 5 und das Liegende 6 winklig zueinander verlau­ fen. Bei der aus der linken Darstellung sich ergebenden Aus­ führung verfügt der Teilpneu 28 und der Teilpneu 29 entweder jeweils über eine Stützwand 25, 26 oder aber der untere Teil­ pneu 28 ist mit zwei derartigen Wänden ausgerüstet. Deutlich wird hier daß über die Anker 27 oder aber eine Art Dübel ein Festlegen der Ausbauteile, hier des Hohlkörpers 10 am Hangen­ den 5 bzw. auch am Liegenden 6 möglich ist.

Fig. 3 gibt eine Situation wieder, wo im Streb bzw. Strebraum 8 ein Bruch gefallen ist, so daß ein entsprechender Hohlraum 7 oberhalb des Schildausbaus 20 entstanden ist. In diesen Hohlraum 7 bzw. den entsprechenden Ausbruch ist eine Stützschwelle 1 bzw. ein Hohlkörper 10 eingebracht, der durchaus eine Form aufweisen kann, wie dies in Fig. 4 wieder­ gegeben ist. Andererseits können auch mehrere aus Fig. 2 ent­ nehmbare Stützschwellen 1 zum Einsatz kommen.

Durch das Einbringen des Hohlkörpers 10 in den Hohlraum 7 hat der Schildausbau 20 mit seiner Kappe 24 wieder die Mög­ lichkeit, die notwendige Stützwirkung aufzubringen, so daß der Hohlraum oberhalb des Strebförderers 21 und dem Gewin­ nungsgerät 22 wieder gesichert ist. Darüber hinaus ist so für das Kohlenflöz 23 eine gerade und abgesicherte Kohlenfront vorgegeben.

Fig. 5 und Fig. 6 zeigen eine Besonderheit, wobei hier nebeneinanderliegende Teilpneus 28, 29, 29′ angedeutet sind. Mit 17, 18 sind Bohrungen bezeichnet, über die eine Festigung der Stützwand 25 beispielsweise am Gebirge möglich wird. Fig. 6 gibt eine Ausbildung wieder, bei der der Hohlkörper 10 ganz oder teilweise von der Stützwand 25 abgebogen werden kann. Denkbar ist es aber auch, daß hier die Stützwand 25 abgebogen wird, je nach dem, was sich als notwendig und zweckmäßig er­ weist.

Die Fig. 7, 8, 9 geben Ausführungsformen wieder, bei denen mit einer Gummiwandung 33, vorzugsweise einer verstärk­ ten Gummiwandung ausgerüstete Hohlkörper 10 entweder einer Stützwand 25 oder zwei Stützwänden 25, 26 zugeordnet sind. Insbesondere Fig. 8 im oberen Teil zeigt hier mit Teilplatten 30, 31 bezeichnete Ausführungsformen, die eine glatte Anlage am Gebirge und am Ausbau sicher stellen, weil eben entspre­ chende Platten bzw. Teilplatten 30, 31 vorgegeben sind, die sich beim Aufblähen des im Zwischenraum angeordneten Hohlkör­ pers 10 ein sicheres Anliegen ermöglichen.

Bei der aus Fig. 9 ersichtlichen Ausführungsform sind Teilplatten 30, 31 mit unterschiedlicher Stärke bzw. Dicke eingesetzt, so daß die Ausbeulung oder die Aufblähung nur im Bereich der oberen Teilplatte 30 erfolgt. In den jeweils an­ deren Teilen der Fig. 7, 8, 9 sind die Ausgangssituationen, im oberen Teil die Endpositionen der Stützschwelle 1 wieder­ gegeben.

Fig. 10 a und Fig. 10 b zeigen eine im Prinzip der Dar­ stellung der Fig. 2 ähnliche Ausbildung, nur daß hier ein schlauchförmiger Hohlkörper 10 und eine entsprechend eben ausgebildete Stützwand 25 in Kombination zum Einsatz kommen. Durch das Bezugszeichen 33 wird angedeutet, daß es sich hier um eine Gummiwandung handelt, die eine Art Teilpneu bzw. ein Teilpneustützelement ergibt.

Fig. 11 verdeutlicht, daß auch die Stützwand 25 bzw. 26 unterschiedliche Formen, beispielsweise hier Profilierungen bzw. Abkantungen 34 aufweisen kann, um so den Hohlkörper 10 in einem gewissen Bereich eine genau definierte Form vorzuge­ ben.

Nach Fig. 12 ist die Stützwand 25, 26 mit Arretierungs­ elementen 36 in Form von Noppen 35 ausgerüstet. Dabei sind die Noppen 35 so angeordnet, daß sie mit den Ausnehmungen in Profilkappen bzw. den Kronköpfen von Stempeln übereinstimmen.

Fig. 13 zeigt eine Ausführung mit einem Teilpneustütz­ element 40, wobei hier der eigentliche Hohlkörper 10 in ge­ faltetem Ausgangszustand wiedergegeben ist. Durch die gefal­ tete Ausbildung ergeben sich größere Hubhöhen, wobei durch eine Restfüllung beispielsweise mit Luft sichergestellt wer­ den kann, daß es an den Faltungsrändern nicht zu Beschädigun­ gen kommt. Dabei wird diesen Teilpneustützelement 40 bzw. Stützschwellen zweckmäßigerweise dann neben dem Füllventil 14 auch ein Entlüftungsventil zuzuordnen sein.

Fig. 14 gibt einen Hohlkörper 10 bzw. einen mit einer Gummiwandung 33 ausgerüsteten Pneu wieder, der in einem Drahtkäfig 38 angeordnet ist oder mit entsprechenden Draht­ matten 37 versehen ist, um so eine gewisse Formgebung vorzu­ geben bzw. die Möglichkeit zu geben, über die Koppelteile 16 eine Verbindung untereinander bzw. eine Festlegung am Gebirge zu ermöglichen.

Die Fig. 15 a und 15 b geben einen Pfeiler wieder, der aus einzelnen Teilpneustützelementen 40, 41 zusammen­ gesetzt ist. Dabei sind Arretierungselemente 36 vorgegeben, die ebenfalls beim Eindrücken von Wasser oder einem sonstigen Medium sich so aufblähen, daß sich die aus Fig. 15b ersicht­ liche Form ergibt. Hier sind die beiden oberen Teilpneu­ stützelemente 40, 41 bereits aufgebläht, während das untere Teilpneustützelement 40′ sich noch im unaufgeblähten Zustand befindet.

Denkbar ist es auch, eine Hohlkörperkette 42 gem. Fig. 16 a und 16 b vorzugeben, um so eine eventuell zweckmäßige, punktuelle Anlage am Gebirge oder an sonstigen Teilen zu er­ reichen. Dabei müssen sich nicht unbedingt die aus Fig. 16b ersichtlichen Ei-förmigen Gebilde ergeben, sondern es können auch trapezförmige Hohlkörper gebildet werden, je nach dem, wo diese Hohlkörperkette 42′ zum Einsatz kommen soll.

Fig. 17 zeigt eine besondere Form des Hohlkörpers 10, bei dem sich nämlich, wie insbesondere der rechten Darstel­ lung nach Fig. 17 entnommen werden kann, ein mittleres fla­ ches Teilstück ergibt und ein Verstärkungsring 45. Über die­ sen Verstärkungsring 45 ist eine genaue Positionierung bei­ spielsweise auf einem Holzstempel 46 möglich, wie dies in Fig. 18 dargestellt ist. Durch Aufblähen bzw. Füllen des Hohlkörpers 10 mit Verstärkungsring 45 ergibt sich dann die Ausbildung nach Fig. 18 rechts, so daß der gesetzte Holzstem­ pel 46 wirksam zwischen Hangendem 5 und Liegendem 6 verspannt ist.

Fig. 19 schließlich zeigt eine besondere Ausbildung in­ sofern, als hier in dem eigentlichen Hohlkörper 10 noch ein Gummi- oder Plastiksack 44 angeordnet ist, um eine doppelte Dichtwirkung zu garantieren.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfin­ dungswesentlich angesehen.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum Abstützen des Gebirges im Be­ reich von Ausbrüchen oder bergmännisch hergestellten Hohlräu­ men in Form eines in den Hohlraum einzulegenden und dann auf­ blähbaren Hohlkörpers, der rundum geschlossen ausgebildet und mit einem sperrbaren Füllventil ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) eine aus dünnwandigem Blech bestehen­ de Stützwand (25) bzw. Wand (11) aufweist und daß das Füll­ ventil (14) auch flüssige Medien wie Wasser auf Dauer zurück­ haltend ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) eine insgesamt aus dünnwandigem Blech bestehende, einen Schlauch bildende Wandung (11) aufweist, die bis weit in den plastischen Bereich hinein verformbar ausgebildet und an den Abschlußwänden (13, 14) verschweißt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) einen die Funktion der Dichtigkeit gewährleistenden Gummi- oder Plastiksack (44) umschließend ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Füllventil (14) Ventile für die Entlüftung und/oder zur Druckbegrenzung und/oder für weitere funktionel­ le Zwecke aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) aus einem plattgedrückten und endsei­ tig verschlossenen Rohr besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) aus Teilstücken gleichartigen oder unterschiedlichen Aufbaus besteht und zwar nach Form, Blech­ stärke und Material oder durch unterschiedliche Prozesse der Verformung und Veredelung geformt bzw. verformt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwand (25) und die Wandung (11) eine Blechstärke von 1 bis 4 mm, vorzugsweise 1,5 mm aufweist und aus ST37 besteht.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) Koppelteile (16) an den Rändern und Ecken (15) zur formschlüssigen Verbindung in allen Richtungen mit anderen Vorrichtungen gleicher und/oder anderer Form auf­ weist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelteile (16) an den plattgedrückten Abschlußwän­ den (12, 13) ausgebildete Bohrungen (17, 18) sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren nachfolgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwand (25) ein oder mehrere Krümmungsradien und/oder Profilierungen (34) aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwand (25) oder die Wandung (11) mit dem regulä­ ren Ausbau angepaßten Arretierungs- und Verbindungselementen (36) ausgerüstet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwand (25) aus beidseitig des Hohlkörpers (10) angeordneten, parallel zueinander verlaufenden Teilplatten (30, 31) besteht.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwand (25) als Drahtplatte (37) oder Drahtkäfig (38) ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) als ein eine faserverstärkte Gummi­ wandung (33) aufweisendes Teilpneustützelement (40) ausgebil­ det ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gummiwandung (33) mit der oder den Stützwänden (25, 26) verbunden ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Stützwände (25, 26) aus unterschiedlich starken Blechen oder Blechen mit unterschied­ licher Dehnfähigkeit gebildet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) mit der faserverstärkten Gummiwandung (33) zwischen zwei miteinander verbundenen Stützwänden (25, 26) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der nachfolgenden, Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützwand (25) beidseitig je ein Füllventil (14) auf­ weisende Hohlkörper (10) zugeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem oder mehreren der nachfolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) mit Wasser befüllt ist oder daß als Befüllmedium andere, volumenkonstante Medien dienen aber auch andere Medien wie Kunststoff.

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (10) kreisrund und einen randseitigen Ver­ stärkungsring (45) bildend geformt ist.