DE890632C - Verfahren und Gerät zur schälenden Gewinnung, insbesondere harter Kohlenflöze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur schälenden Gewinnung, insbesondere harter Kohlenflöze oder anderer flözartig abgelagerter Mineralien, insbesondere solchen von geringer Mächtigkeit, durch einen beidseitig arbeitenden Hobel und ein Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens.

Die bisher üblichen Verfahren für die schälende Gewinnung arbeiten allgemein in der Weise, daß ohne Rücksicht auf die Auswirkungen des Gebirgsdruckes ein rechteckiger Querschnitt aus dem Kohlenstoß ausgeschält wird, wobei gelegentlich die Kohle in irgendeiner Schicht durch Vorreißmesser aufgelockert wird. Hierbei werden die entsprechend ausgebildeten Hobelmesser über das gesamte oder den überwiegenden Teil des zu schälenden Profils gefahren, wodurch sich sehr hohe Reibungskräfte ergeben.

Ziel der Erfindung ist es, die offensichtlichen Nachteile dieser Arbeitsweise zu vermeiden, insbesondere deren ungünstige Auswirkung auf die 2· Zugkräfte zu vermindern und gleichzeitig durch entsprechende Gestaltung des Hobels die Arbeitsweise des ganzen Geräts zu verbessern.

Die Erfindung nutzt zu diesem Zweck die Tatsache aus, daß der Kohlenstoß unter der Wirkung des Gebirgsdruckes dazu neigt, nach dem freien Feld hin, d. h. in der einzigen Richtung, in der er ausweichen kann, auszuknicken bzw. sich zu lösen. Dieses Ausknicken erfolgt am stärksten in etwa halber Höhe der Flözmächtigkeit und hat zur Folge, daß in dieser mittleren Zone die Kohle weicher wird, wobei die Schlechten sich öffnen. Am Hangenden und Liegenden dagegen kann der Kohlenstoß sein Gefüge infolge der Haftreibung nicht in gleichem

Maße verändern. Die sich demzufolge ergebenden Unterschiede in der Kohlenfestigkeit werden noch verstärkt, wenn die Kohle, wie häufig, am Hangenden oder Liegenden angebrannt ist.
Diese Einwirkungen des Gebirgsdruckes auf die Kohlenfestigkeit werden gemäß der Erfindung in vorteilhaftester Weise dadurch ausgenutzt, daß im grundsätzlichen Gegensatz zu der bisher beim Kohlenhobelbetrieb üblichen Arbeitsweise die Kohle ίο zuerst in der mittleren Höhe der Flözmächtigkeit, d. h. der demnach weichsten Schicht ausgekeilt wird.

Sobald hierdurch der Zusammenhang des Kohlenstoßes in dieser mittleren Schicht unterbrochen und damit die Kohle entspannt, d. h. die durch den Gebirgsdruck verursachte Komponente der Kohlenfestigkeit beseitigt ist, werden nur noch geringe Kräfte benötigt, um nunmehr die Kohle am Liegenden durch ein keilförmiges Bodenmesser, dessen für so diesen Zweck geeignete Ausbildung ein besonderes Merkmal der Erfindung darstellt, zu lösen.

Durch die Erfindung wird gleichzeitig der Nachteil der bisher gebräuchlichen Hobelgeräte beseitigt, der sich daraus ergibt, daß die Messer unter einem entsprechenden Aufwand an Reibungsarbeit das gesamt zu schälende Kohlenprofil durchfahren.

Die bisherigen Versuche, die hierfür aufzuwendende Reibungsarbeit zu verringern, indem die Messerfront in Einzelmesser unterteilt wird, führen nur teilweise zum Erfolg, weil die hierdurch erzielte Verringerung der Reibungsarbeit im wesentlichen dadurch wieder verlorengeht, daß die schrägen Seitenflächen je zweier benachbarter Teilmesser einen zum Fahrfeld hin offenen Winkel bilden, in den unter Aufwendung zusätzlicher Arbeit die abgeschälte Kohle eingepreßt wird.

Im Rahmen des neuen Verfahrens werden diese Nachteile durch eine neuartige Ausbildung des Hobelgeräts beseitigt, die ebenso wie das neue Verfahren im folgenden in einer vorzugsweisen Ausführungsform an Hand der Zeichnungen beschrieben werden wird. Es zeigt

Fig. ι eine Ansicht des Hobels vom Kohlenstoß her gesehen,

Fig. 2 eine Aufsicht auf das eingesetzte Gerät und Fig. 3 einen streichenden Schnitt, der insbesondere die Arbeitsweise erkennen läßt.

Auf dem Fundament α- des Hobels ist ein in üblicher Weise um geringe Winkelgrade drehbarer Sockel b angeordnet, dessen beide Seitenenden in je ein dornartiges Keilmesser c auslaufen, das in etwa halber Höhe der Flözmächtigkeit in den Kohlenstoß geführt wird. Das Messer c hat dabei die Form einer ungleichseitigen vierflächigen Pyramide, deren Achse in der Horizontalen unter einem flachen Winkel in Fahrtrichtung des Hobels gegen die Abbaufront geneigt ist. Die Diagonalen der Pyramide liegen horizontal und vertikal, so daß die Kohle von zwei unter einem Winkel gegen das Hangende und Liegende gerichteten Brustflächen des Messers derart abgekeilt wird, daß keine Zusammendrückung, der Kohle eintritt, sondern vielmehr die vom Messer nicht erfaßte Kohle durch ihren Zusammenhang mit der vom Messer afogekeilten schon vorgelöst oder ausgebrochen wird.

Nachdem das Messer c den Kohlenstoß in seiner am meisten gelockerten Zone ausgekeilt hat, wird die nach dem Liegenden hin verbliebene und nunmehr vom Gebirgsdruck entlastete Kohle durch ein zweites keilförmiges Messer d, das am Fundament des Hobels befestigt ist, unterfahren und dadurch angehoben und gelöst. Dieses Messer ist in der Symmetrieachse des Hobels angeordnet und so ausgebildet, daß es in beiden Fahrtrichtungen des Hobels wirkt, d. h. die von ihm abgekeilte Kohle löst und in den freien Raum anhebt, der sich zwischen den beiden Messern c an der Kohlenstoßseite des Hobels befindet.. Durch diese Anordnung und Ausbildung der beiden Messer c und ά ist es möglich, ein wesentlich größeres Profil abzuschälen, als dem Profil entspricht, das von den beiden Messern durchfahren wird (vgl. Fig. 3). Hierdurch wird ein Teil der Reibungsarbeit eingespart und die für den Hobel erforderliche Zugkraft wesentlich verringert.

Die Messer sind gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung so ausgebildet, daß die Kohle mehr gekeilt als geschält wird, da zum Lösen der Kohle bei keilender Gewinnung bekanntlich geringere Kräfte benötigt werden als bei schälender Gewinnung.

Durch die beschriebene Ausbildung und Anordnung der Messer ergeben sich folgende weitere Vorteile:

Infolge der starken Keilwirkung des Messers d zwischen dem Liegenden und der Kohle wird ein Klettern des Hobels verhindert. Diese Wirkung wird zusätzlich durch den Druck der am Hangenden eventuell von der vorherigen Fahrt her verbleibenden nicht gelösten Kohle verstärkt, die nach Fig. 3 auf die obere Brustfläche des Messers c drückt und dadurch abgesprengt wird. Falls der Hobel unter besonders ungünstigen Bedingungen doch noch klettern sollte, so kann eine zusätzliche Druckkomponente auf ihn dadurch erzeugt werden, daß man die obere Brustfläche des Messers c, wie in der Zeichnung dargestellt, größer ausbildet als die untere Brustfläche. Durch diese Maßnahme, das keilförmige Bodenmesser und die Wirkung der von der vorherigen Fahrt noch am Hangenden anstehenden Kohle, wird andererseits auch ein Kanten des Hobels unterbunden. Es erübrigt sich derart die Verwendung der bisher benötigten Stützen unter dem Fördermittel, wodurch nicht nur die Zugkraft weiter verringert, sondern außerdem die Arbeitsweise des Hobels wesentlich vereinfacht wird.

Das Messer rf ist ferner in Richtung in den Kohlenstoß in seiner Höhe und Breite etwas stärker ausgebildet als am Hobel selbst. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Hobel eine Komponente. der Bewegungsrichtung in den Kohlenstoß hinein erhält. Hierdurch wird das jeweils frei fahrende Ende des Hobels nicht aus der Kohle abgedrückt und dadurch der Seitendruck gegen das Fördermittel aufgehoben. In Verbindung mit der Wirkung des. Messers c, das auf Grund seiner steilen Anstellung ebenfalls eine starke Neigung hat, in den Kohlenstoß einzudringen,

kann bei entsprechend ausgestaltetem Messer d bei harter Kohle und leichtem, kurzgliedrigem Fördermittel erreicht werden, daß der Hobel das Fördermittel schußweise an den Kohlenstoß nachrückt und damit die bisher benötigten Rückzylinder entfallen. Hierbei kann das Nachrücken des Fördermittels an den Kohlenstoß noch dadurch erleichtert werden, daß das Fördermittel auf seiner Unterseite mit versenkten Rollen großen Durchmessers in nicht zu

ίο großem Abstand versehen wird, deren Achsen parallel zur Förderrichtung liegen. Um bei dieser Hobelausführung das Fördermittel durch den Hobel nachrücken zu können, ist es jedoch unerläßliche Vorbedingung, daß der Kraftangriffspunkt des Zugmittels weit vor die Spitze des Messers c an einen in der horizontalen Richtung am Hobel unbeweglichen Punkt vorverlegt wird. Um hierbei eine zu große starre Länge des Hobels in vertikaler Richtung zu vermeiden, werden an beiden Seiten des Hobels, wie Fig. 2 zeigt, Ausleger e angeordnet, die durch ein um eine horizontale Achse drehbares Gelenk f an dem Hobel befestigt sind. An den Auslegern greift das Zugmittel an. Bei an den Auslegern e angeschlagenem Zugmittel kann der Hobel naturgemäß nur bis auf die Länge der Ausleger an den Zugmittelantrieb im Streb herangefahren werden!, was eine unerwünschte Verlängerung des Hobelstalles verursachen würde. Diese Schwierigkeit kann jedoch dadurch behoben werden, daß man das Zugmittel am äußersten Punkt des Auslegers und zusätzlich am Hobelfundament α selbst anschlägt. Man kann dann in der Stellung des Hobels, bei der der Ausleger dicht vor den Antrieb zu stehen kommt, das Zugmittel am Ausleger e lösen und dann dem direkt am Zugmittel angeschlagenen Hobelkörper bis an den Antrieb heranfahren. Hierbei muß das Zugmittel unter den Ausleger e zu liegen kommen, so daß sich letzterer über den Antrieb hinweg in den Streb und eventuell in die Strecke hineinschieben kann. Auf diese Weise braucht der Hobelstall nicht größer als bisher ausgeführt zu werden, und außerdem ist nicht zu befürchten, daß der Hobel an dieser Stelle ohne Verwendung des Auslegers aus der Kohle herauswandert, da er an den Strebenden durch die verankerten Antriebe daran gehindert wird.

Da der gemäß der Erfindung ausgebildete Hobel nicht mehr aus der Kohle ausweicht, sondern bestrebt ist, in sie hineinzuwandern, ist es erforderlieh, ihn durch eine entsprechende Steuerung an einem zu tiefen Eindringen in den Kohlenstoß zu hindern. Infolge der relativ großen Bauhöhe des Hobels und Fortfallens der Stützen unter dem Fördermittel muß diese Steuerung zweckmäßig an zwei Stellen unterschiedlicher Höhe erfolgen, und zwar einmal durch eine Führungskante g am Fundament a, die auf dem Liegenden und am Kohlenstoß entlang gleitet, und zum anderen durch einen Gleitschuh h in der Freifläche des Messers c. Dieser Gleitschuh ist durch eine vom Fahrfeld her zu bedienende Spindel i verstellbar und reguliert durch Veränderung des Freiwinkels das Eindringen des Messers c.

Wenn der Hobel trotz dieser doppelten Steuerung dennoch Neigung zeigt, in den Kohlenstoß einzuwandern, so wird er durch die Gleitkufe / am Ausleger e zwangsläufig auf einer konstanten Vorgabe gehalten und vermag nicht tiefer in die Kohle einzudringen.

Die Vorgabe kann entweder durch Auswechseln des gesamten Sockels b oder aber auch durch ein Verschieben des Sockels auf dem Fundament a in Richtung der Normalen der Abbaufront verändert werden. Das gleiche gilt für das Messer d.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen demgegenüber möglich, ohne ihren Grundgedanken zu verlassen.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur schälenden Gewinnung, insbesondere harter Kohlenflöze oder anderer Mineralien, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kohlenstoß zunächst in etwa der halben Höhe seiner Mächtigkeit durch ein entsprechend ausgebildetes und angesetztes keilartig wirkendes Messer ein Schälschnitt von so großem Profil und solcher Eindringtiefe hergestellt wird, daß gleichzeitig mit der hierdurch bewirkten Druckentlastung der verbleibenden Kohle ein wesentlicher Teil der Flözmächtigkeit hereingewonnen wird, worauf die unterhalb dieses Schnittes liegende Kohle durch ein weiteres keilförmiges Messer mit der gleichen oder einer geringeren Vorgabe vom Liegenden gelöst wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle, die unter dem Schnitt des zuerst angreifenden Messers noch ansteht, durch das untere Messer vom Liegenden abgehoben und damit in vertikaler Richtung von der nichtgelösten Kohle abgeschert wird.

3. Gerät zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zuerst in etwa halber Höhe der Flözmächtigkeit schälende Messer die Form einer vierseitigen unsymmetrischen Pyramide aufweist, deren Achse derart unter einem Winkel gegen den Kohlenstoß geneigt ist, daß eine Seitenkante zum Fährfeld hinweist.

4. Gerät zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nachfolgende Messer entsprechend den beiden Fahrtrichtungen des Hobels als Doppelkeil ausgebildet ist, der auf dem Liegenden gleitet, wobei das Messer in Richtung zum Kohlenstoß eine größere Höhe und Breite hat als am Hobel.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 unter Benutzung von Geräten nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Angriffspunkt des Zugmittels durch Zwischenschaltung eines in der horizontalen Richtung starr mit dem Hobel verbundenen Auslegers weit vor die Spitze des

zuerst schälenden Messers verlegt und durch entsprechende Ausbildung und Anstellung der beiden Messer eine Komponente der Bewegungsrichtung in den Kohlenstoß hinein erzeugt wird, die zum schußweisen Nachrücken eines leichten kurzgliedrigen Fördermittels durch den Hobel an den Kohlenstoß ausgenutzt wird, wobei die Steuerung des Hobels durch Gleitkufen einmal am Ausleger und am Hobelfundament in dem Winkel zwischen Kohlenstoß und Liegendem und zum anderen durch einen vom Fahrfeld her einstellbaren Gleitschuh in der Freifläche des in halber Höhe der Flözmächtigkeit fahrenden Messers erfolgt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen