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Verfahren zur Schachtförderung von Kohle in Grubenbetrieben Die zur
Zeit meist übliche Förderung der in Grubenbetrieben gewonnenen Rohkohle nach tlbertage
in Förderschächten mittels Fördereinrichtungen, bei denen an Förderseilen hängende
Gestelle bzw. Gefäße, welche die Kohlen in Förderwagen bzw. unmittelbar aufnehmen,
mit Maschinenkraft aufwärts und abwärts bewegt werden, hat bekanntlich erhebliche
Nachteile, da neben der Nutzlast (,Förderkohle) und den , darin enthaltenen Bergen
große Totlasten, wie Förderkörbe, Förderseile und Zwischengeschirre gehoben und
Seilscheiben sowie die bew eglichen Teile der Fördermaschine mitbewegt werden müssen.
Auch erfordert die Überwindung starker Schachtwiderstände die Aufwendung daueinder,
sehr erheblicher Energiemengen, die jedenfalls um ein Mehrfaches größer sind, als
es die Förderung der Nutzlast erfordern würde. Dazu kommen erhebliche Aufwendungen
an Arbeitslöhnen für das erforderliche zahlreiche Bedienungspersonal-' Die an sich
hohen Anlage- und Betriebskosten einer solchen Fördereinrichtung, deren Lebensdauer
zudem noch infolge rascher Abnutzung wichtiger Teile, insbesondere der teuren Förderseile
usw. beschränkt ist, werden weiterhin noch erhöht durch den Umstand, daß die vorhandenen
Schachtquerschnitte nur schlecht ausgenutzt werden können, da die meisten Schächte
mit Rücksicht auf den Gebirgsdruck den hierfür geeigneten und günstigen runden Querschnitt
aufweisen, während die Fördereinrichtung fast immer einen rechteckigen Querschnitt
hat. Daraus ergeben sich unnötig große Schachtquerschnitte, die das Abteufen und
den Schachtausbau verteuern und die nur zu etwa 4o bis 5o0'0 ausgenutzt werden können.
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Zur Beseitigung dieser Nachteile hat man bereits vorgeschlagen, die
Förderung des Fördergutes im Schacht durch eine Förderflüssigkeit vorzunehmen. Bei
einem dieser bekannten Förderverfahren erfolgte die Förderung von Kohle in einer
Rohrleitung mittels eines aufsteigenden Flüssigkeitsstromes und unterhalb der Füllstelle
eingeblasener Druckluft-derart, daß die reine Kohleempor-
C'elioben
wird, während die spezifisch schwereren Per ge in dem Flüssigkeitsstrom h e rabsinken.
Bei der Förderung von anderen Massengütern erübrigt sich die Zuhilfenahme der Druckluft
durch Verwendung einer spezifisch schwereren Flüssigkeit, indem 1)cispielsweise
hei Kali die Mutterlauge als Förderflüssigkeit dient. Abgesehen davon. daf3 auch
hier der Schachtquerschnitt nur unvollkommen ausgenutzt wird, ist dieses V fahren
für die Förderung von Kohle unvor' kommen, da es einmal eine sorgfältige Vbcrwachting
der Anlage und einen nicht unerheblichen Aufwand an laufenden Betriebskosten für
die Pumpwerke zur Aufrechterhaltung des Wasserumlaufes, die Erzeugung der Druckluft
usw. erfordert, dabei aber das Ergebnis unsicher ist. weil hier keine scharfe Trennung
des Fördergutes nach dein spezifischen Gewicht der Einzelteilchen erreicht werden
kann, sondern auch die Form und Größe der Stücke maßgebend ist, denn ]),ei großen
und breiten .Stücken wirken die tragenden Luftblasen anders als bei kleinen KÖrnuir"-en.
Bei einem anderen bekannten Verfahren erfolgt die Förderung von Waren, die eine
geringere Dichtigkeit haben als die Förderflüssigkeit, in mit einer ruhenden Wassersäule
gefüllten Förderrohren auf Grund des Auftriebes. Bei diesem Verfahren ist aber nicht
daran gedacht, bei Förderungen. von Kohle diese ohne die in ihr enthaltenen Berge
zu fördern.
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Das den Gegenstand der Erfindung bildende neue Förderverfahren ist
geeignet, diese Nachteile in einfachster und vollkommenster Weise zu beseitigen.
Das neue Verfahren besteht darin, daß zur Förderung der Kohle eine ruhende Förderflüssigkeit
ver-`vendet wird, deren spezifisches Gewicht so gewählt wird, daß die von bergigen
Bestandteilen reine Kohle auf dieser Flüssigkeit schwimmt, während die bergigen
Bestandteile derselben zu Boden sinken und zu \"ersatzzwecken in der Grube verbleiben.
Kohle mit eingeschlossenen bergigen Bestandteilen verbleibt in der Schwebe und wird
zeitweise entfernt. Die Reinkohle steigt infolge ihres Auftriebs nach Übertage und
wird beispielsweise mittels bekannter Kratzbänder o. dgl. von der Oberfläche der
Schwereflüssigkeit entfernt. Dabei wird die Förderflüssigkeit lediglich, und zwar
ohne Anbringung besonderer Rohrleitungen, in den entsprechend abgedichteten Förderschacbt
gefüllt.
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Die Vorteile dieses Förderverfahrens sind folgende: Die dauernden
Betriebs- -Lind Unterlialtungskosten fallen gänzlich fort. Die Anlagekosten des
Auftriebsschachtes sind gering, weil der runde Querschnitt zur Förderung hier voll
ausgenutzt wird und somit der Schachtdurchmesser von vornherein geringer geit-äli.lt
werden kann als bisher üblich. Der Schachtausbau muß zwar sorgfältig abgedichtet
sein, kann aber andererseits schwächer gehalten werden, weil die im Schacht befindliche
Schwereflüssigkeit dem Gebirgsdruck entgegenwirkt und ihn teilweise gänzlich aufhebt.
Weiterhin tverden die Kosten eixTcr besonderen Aufbereitungsanlage über "i'age erspart,
weil die Kohle schon vor 1>zw. w iihreiid i der Förderung Förderung aufbereitet
wird.
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Die Anwendung des Schwimm- und Sinkverfahrens zur Aufbereitung der
Förderkohle, also der Trennung der Reinkohle von den Bergen, mittels einer Scliivereiliissigkeit
ist bekannt. Demgegenüber besteht die Erfindung in einer besonderen Ausführungsform
dieses bekannten Verfahrens, die .es ermöglicht, die Schwereflüssigkeit gleichzeitig
auch als Fördermittel zu vertuenden.
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Die zur Durchführung dieses Verfahrens dienende Einrichtung ist äußerst
einfach und erfordert zu ihrer Bedienung nur wenig Personen. Diese Ersparnis an
Arbeitslöhnen und überhaupt an menschlichen Arbeitskräften ist sehr erheblich und
erhöht die Wirtschaftlichkeit des netten Verfahrens. Die Kosten der Scbachtfüllung
mit Schwereflüssigkeit «-erden durch den Wegfall der mechanischen Fördereinrichtung
aufgewogen. Gefördert wird nur die Reinkohle. Daher entstehen theoretisch lediglich
die Kosten für diese Förderung von der Schachtsohle bis Übertage bz«-. für die Förderung
der gleichen Volumenmenge der Schwerefiüssigkeit. Im übrigen aber entstehen nur
die Kosten für das Wiedergewinnen bzw. den Ersatz an verbrauchter Schwereflüssigkeit,
die aber kaum gerechnet werden dürfen, da sie ja beim Vorhandensein einer solchen
besonderen Aufbereitungsanlage über Tage, die jetzt erspart wird, ohnehin aufgewendet
werden müßte.
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Das neue Verfahren und seine besonderen Merkmale und Einzelheiten
«-erden hei der folgenden Beschreibung einer als Ausfüh-. rungsheispiel in schematischer
Darstellung in der Zeichnung veranschaulichten, der Durchführung dieses Verfahrens
dienenden Fördereinrichtung erläutert «-erden.
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Es zeigen: Abb. i einen Grundriß der neuen Fördereinrichtung, Abb.
2 einen senkrechten Querschnitt nach Linie A-B der Abb. i, Abb.3 einen senkrechten
Querschnitt nach Linie C-D der Abb. i.
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Die auf Förderbändern. Förderwagen o. dgl. aus einer oder aus mehreren
Richtungen unter Tage an den finit der Schwereflüssigkeit gefüllten Schacht 4 herangeförderte
Rohkohle
wird im Ausführungsbeispiel in die Bunker i entleert, von
denen nach Abb. i in sternförmiger Anordnung zum Schacht a beispielsweise drei Stück
vorgesehen sind. Von hier aus wird die Rohkohle durch Bandstraßen Bechenverke o.
dgl. in Füllrümpfe 3 gehoben, die zum Zwecke der Förderkontrolle und gleichmäßigen
Aufgabe mit selbsttätigen Meßvorrichtungen ausgestattet sein können.
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Zwischen diesen Füllrümpfen 3 und dem Schacht ¢ befinden sich Vorkammern
5, unterhalb deren eine allen Vorkammern zweckmäßig gemeinsame Bergetasche 6 angeordnet
ist. Die zum Durchschleusen der Kohle dienenden Vorkammern sind gegen den Schacht
4. und gegen die Berbetasche 6 durch Ventile 7, 8, 9 bzw. Schieber o. dgl. wasserdicht
abschließbar.
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Ist nun in einem Füllrumpf 3 mit Hilfe der zugehörigen Bandstraße
a die durch die Meßvorrichtung bestimmte Kohlenmenge angesammelt, dann werden die
Ventile 7 und 9, die die Vorkammer gegen den Füllrumpf 3 und die Bergetasche 6 verschlossen
hatten, geöffnet, während das Ventil 8 zwischen Vorkammer 5 und Schacht .4 geschlossen
bleibt. Jetzt rutscht die Rohkohle aus dem Füllrumpf 3 in die Vorkammer 5,. die
zwar mit Schwereflüssigkeit°gefüllt ist, aber infolge des geschlossenen Ventils
8 nach dem Schacht 4 hin nicht unter Druck steht. Durch das Einströmen der Rohkohle
in die Vorkammer 5 wird aus dieser das gleiche Volumen an Schwereflüssigkeit verdrängt,
-die das Bestreben hat, im Füllrumpf hochzusteigen. Die auf dieser Schwereflüssigk
.eit schwimmende Kohle würde in diesem Falle das Ventil ? zusetzen und sein Schließen
- unmöglich machen. Um das zu verhindern ist die Bergetasche 6 an ihrem Entleerungsschacht
i o mit einem Überlauf i i versehen, der, wie Abb.3 zeigt, sich etwa in der Höhenlage
der Ventile? der Füll.rümpfe3 befindet. Die hier überlaufende Schwereflüssigkeit
entspricht genau dem Volumen der in die Vorkammern 5 eingefüllten Kohle. Sie wird
in einem Sumpf gesammelt und durch ein Pumpwerk nieder in den Schacht 4. eingeführt.
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In der Vorkammer 5 findet gleichzeitig eine Trennung der Rohkohle
in die Reinkohle und die Berge statt, wobei die Berge unmittelbar nach dem Einströmen
der Rohkohle in die Schwereflüssigkeit durch das geöffnete Ventil 9 in die Bergetasche
6 herabsinken. Nun werden die Ventile 7 und 9 geschlossen'und das Ventil 8 geöffnet.
Die in der Vorkammer 5 befindliche, auf der Schwereflüssigkeit schwimmende Reinkohle
steigt dann infolge ihres Auftriebes im Schacht 4 nach oben und kann über Tage von
der Oberfläche der Schwereflüssigkeit abgeschöpft werden.
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Hierauf wird das Schachtventil 8 wieder geschlossen, und die Ventile
; und 9 der Vorkammern 5 werden wieder geöffnet usw. Durch selbsttätige Steuerung
der Ventile ist Vorsorge getroffen, daß es nicht möglich ist, die Schachtventile
8 zii öffnen, solange die Ventile ; und 9 der zugehörigen Vorkammern 5 noch geöffnet
sind. Es ist fernerhin zweckmäßig, eine Einrichtung dahingehend anzuordnen, daß
die Schachtventile nicht gleichzeitig, sondern möglichst nacheinander geöffnet werden,
um eine möglichst gleichmäßige Kohlenaufgabe in den Schacht zu erzielen.
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Die in der Bergetasche 6 angesammelten Berge werden durch ein Kratzband
i o o. dgl. über den Entleerungsschenkel i a nach dem Bergebunker i3 geführt, ,aus
welchem sie in der .Höhenlage der Fördersohle unmittelbar wieder in die Förderwagen
abgezogen werden können.
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Es sei noch erwähnt, daß die Möglichkeit besteht, sehr große Förderhöhen
in dien Schächten ein- oder mehrfach zu unterteilen, damit der auf den Ventilen
7, 8, 9 lastende Druck nicht zu groß wird. Der Schacht kann also zu diesem Zwecke
mehrfach abgesetzt und mit den anderen Schachtteilen durch Schleusenventile verbunden
sein.
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Beim Förderverfahren der Erfindung bleiben in den Vorkommen, wie bereits
erwähnt, diejenigen Teile der Rohkohle in der Schwebe, deren spezifisches Gewicht
genau demjenigen der Schwereflüssigkeit entspricht, die also aus Kohle mit eingewachsenen
Bergen bestehen. Diese schwebenden Teile können zeit-' weise aus der Schwereflüssigkeit
durch .besondere Einrichtungen entfernt werden.