DE896178C

DE896178C - Water retention for pits and pits, preferably underground operations

Info

Publication number: DE896178C
Application number: DEJ3614A
Authority: DE
Inventors: Franz Dr-Ing Jansen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-12-08
Filing date: 1950-12-08
Publication date: 1953-11-09

Description

Wasserhaltung für Gruben und Schächte-, vorzugsweise Untertagebetriebe Es ist bekannt, zwischen Ober- und Unterwasser Wasserkraftmaschinen zur Erzeugung von elektrischem Strom anzuordnen, deren Leistung von der Wasisermenge und der Fallhöhe abhängt. Es ist des weiteren bekannt, sogenannte Pumpspeidie rwerke zu bauen, die in Tageszeiten im Kraftwerk bei geringer Stromabnahme Wasser vom Untergraben zum Obergraben pumpen und das hochgepumpte Wasser bei der Stromspitze, d. h. der übernormalen ,Stromabnahme beim Kraftwerk, als Aufschlagwasser mit Stromerzeugern gekuppelten Druckturbinen zuführen.Drainage for pits and shafts, preferably underground operations It is known to generate hydropower machines between above and below water of electric current, its output depends on the amount of Wasiser and the height of fall depends. It is also known to build so-called Pumpspeidie rwerke that In times of day in the power plant with low power consumption water from the underground to the Pumping the upper ditch and the water pumped up at the current peak, d. H. the supernormal , Electricity consumption at the power station, as impact water coupled with electricity generators Feed pressure turbines.

Die Erfindung besteht darin, die Wasserhaltung in Gruben, vorzugsweise in Untertagebetrieben, so auszubilden und mit Unter- und Oberwasserspeicherräumen in solchen Größen zu versehen, daß ein Pumpspeicherbetrieb zur Stromerzeugung in Gruben durchführbar ist.The invention consists in dewatering in pits, preferably in underground operations, so to be trained and with underwater and upper water storage rooms to be provided in such sizes that a pumped storage operation for electricity generation in Pits is feasible.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind in der Erhöhung der Grubensicherheit gegen Ersaufen, in der Verwendung von Grubenbauten mit verbilligter Mineralgewinnung bei besserer Ausnutzung der Pumplcraftanlagen einschließlich der Reservepumpen der Gruben, der Vergrößerung der Reserveleistung gegen plötzliche Wassereinbrüche, der besseren Ausnutzung der Sumpfstrecken und der Erzeugung von hoch-,vertiger Spitzenenergie zu sehen.The advantages achieved by the invention are in increasing the Pit security against drowning, in the use of pit work with cheaper Mineral extraction with better utilization of the pumping craft facilities including the Reserve pumps in the pits, increasing the reserve capacity against sudden ones Water ingress, the better use of the swamp areas and the generation of high, vertiger to see peak energy.

Da die Sumpfräume zur Speicherung des Ober-und Unterwassers im Flöz, z. B. in der Form von parallel und quer hierzu verlaufenden Strecken oder Örtern, d.ie in Nebeneinanderanordnung auch im ,Schachtsicherheitspfeiler liegen 'dürfen,' aufgefahren werden können, verbilligen sich durch die gleichzeitige Mineralgewinnung die Ausbaukosten, wobei auch die Grubensicherheit insofern erhöht wird, als nicht nur der bisher notwendige Sumpfstreckenrauminhalt besser ausgenutzt, sondern noch über die bisher üblichen Reserveräume hinaus vergrößert wird. Auch werden die Schächte besser ausgenutzt, da diese zusätzlich für die Anordnung von Steige- und Fall- bzw. Reserveleitungen verwendet -werden. Die Leitungen können in pumpfreien Zeiträumen zur Wetterführung dienen., wobei sie besonders gekühlte Wetter für Sonderbewetterungen leiten können. Außerdem ist es möglich, mit Hilfe der Leitungen im Schacht in der pumplosen Zeit die Wetter zu kühlen, beispielsweise eine Sonderbewetterung mit Hilfe .beeoniders ge`leühlter Luft durch Leitungen oder durch Ein-oder Anbau von Kühlelementen durchzuführen. Zur Kühlung der Wetter können auch die Pumpwassermerigen herangezogen werden. Außerdem ist es möglich, die Wärme der Wasserkraftmaschinen in den Abwetterstrom, z. B. in der- Ausziehschacht, zu leiten und dadurch die Wettergeschwindigkeit zu erhöhen.Since the swamp areas to store the upper and lower water in the seam, z. B. in the form of parallel and transverse routes or places, d.they in side-by-side arrangement too im, shaft safety pier lie 'may,' can be driven up, are cheaper by the simultaneous Mining the expansion costs, whereby the mine safety is also increased in this respect is not only better used than the previously necessary swamp section space, but will be enlarged beyond the previously usual reserve space. Even the shafts are better used because they are also used for the arrangement of Rising and falling or reserve lines can be used. The lines can Serve for weather management in pump-free periods, whereby they are particularly cooled Manage weather for special weathering. It is also possible with help the pipes in the shaft to cool the weather in the pumpingless time, for example a special ventilation with the help of .beeoniders chilled air through pipes or to be carried out by installing or adding cooling elements. To cool the weather you can the Pumpwassermerigen can also be used. It is also possible to use the heat the water power machines in the waste stream, z. B. in the pull-out shaft, too guide and thereby increase the speed of the weather.

Als besonders vorteilhaft erweist sich eine Kombination von mehreren Schächten mit einer zentralen Wasserhaltung und Sumpfräumen im »alten Mann«, die bis zum Vollschlämmen benutzt werden, wobei auf der tiefsten Sohle ein Sumpfbecken gebildet -wird. Nicht weniger vorteilhaft ist eine Kombination von Tagebau und Tiefbau mit zentraler Wasserhaltung für ein Wassersenktal, Becken, Mulde od. dgl., z. B. für den Braunkohlenbergbau, -weil letzterer auf eine gute Entwässerung und in größeren Grenzen schwankende Tageswasserzuflüsse mit großen Reservepumpanlagen eingestellt sein muß, die durch die Erfindung wirtschaftlich besser ausgenutzt und vergrößert werden können.A combination of several has proven to be particularly advantageous Shafts with a central dewatering and swamp areas in the "old man", the can be used until fully silted, with a swamp basin on the deepest level is formed. A combination of opencast mining and civil engineering is no less advantageous with central dewatering for a water valley, basin, trough or the like, z. B. for lignite mining, -because the latter on good drainage and in larger ones Limits of fluctuating daily water inflows set with large reserve pumping stations must be, which economically better exploited and enlarged by the invention can be.

Nach der Erfindung ist es auch möglich, Wasser aufzubereiten und durch eine oftmalige Filterung von Wasser im Gebirge, z. B. durch Quarz od.,d'gl. Gebirgsschichten der durch als Versatz angebrachten Filtermassen, z. B. basiischen Charascters, für das Kraftw=erk weicheres Wasser zur Verfügung zu stellen.According to the invention it is also possible to treat water and through frequent filtering of water in the mountains, e.g. B. by quartz od., D'gl. Mountain layers the filter masses attached as an offset, z. B. Basic Charascters, for the power plant to provide softer water.

Die benötigten Wassermengen können dürchaus aus ,dem Zufluß der Gruben zur Verfügung stehen, der beispielsweise für das Ruhrgebiet 36ocbmlMin. beträgt und etwa 40 Millionen cbm größer ist als die gesamte im Jahr von allen Wasserwerken des Gebietes gelieferte Wassermenge. Es können auch vorhandene alte Abbaue und Schächte als, Wasserspeicher und Filter benutzt werden.The required amounts of water can go through, the inflow of the pits are available, for example for the Ruhr area 36ocbmlMin. amounts to and about 40 million cubic meters larger than the total in the year of all waterworks amount of water supplied to the area. Existing old excavations and shafts can also be used can be used as, water storage and filter.

Es ist noch zu erwähnen, daß durch die Erfindung Kraftwerke, Gruben und Pumpspeicherwerke zu einer Einheit zusammengefaßt -werden können, in der das Kraftwerk Überschußenergien an das Pumpspeicherwerk abgibt und Wasser aus der Grube bezieht, die Grube den Wasserzufluß dem Pumpwerk und ihre Kohlen dem Kraftwerk zur Verfügung stellt und das Pumpspeicherwerk an das Kraftwerk Energie abgibt sowie den Grubenwasserzufluß übernimmt. Durch die Verbindung von Kraftwerk, Grube und Pumpspeicheriverk zu einer Einheit werden Vorteile für die gegenseitige Sicherheit der Wenke erzielt, z. B. derart, daß bei Anlage der Unter- und Oberwa@sserseen in den Sümpfen, wie Sumpfstrecken, unter Tage letztere witterungsunabhängig sind, d.. h. im Winter nicht zufrieren und nicht unter Wassermangel in verschiedenen Jahreszeiten leiden können, sowie die Möglichkeit für die Pumpspeicherwerke besteht, viel..- Abfallenergien aufzufangen und eine Umwandlung derselben in edelste Spitzenenergien durchzuführen.It should also be mentioned that through the invention power plants, pits and pumped storage plants can be combined into one unit in which the Power plant releases excess energy to the pumped storage plant and water from the pit the mine supplies the water to the pumping station and its coal to the power station Provides and the pumped storage plant delivers energy to the power plant as well takes over the mine water inflow. By connecting the power plant, mine and Pumped storage facilities as one unit will have advantages for mutual security the Wenke achieved z. B. in such a way that when planting the Unter- and Oberwa @ sserseen in the swamps, like swamp stretches, underground the latter are independent of the weather, d .. H. Do not freeze over in winter and do not suffer from a lack of water in different seasons can suffer, as well as the possibility for the pumped storage plants, a lot ..- Catching waste energies and transforming them into the most noble peak energies perform.

Zur praktischen Durchführung der Erfindung können an die Wasserpumpen Generatoren zur Stromerzeugung angeschlossen sowie vorteilhaft aus Grubeasicherheitsbgründen eine oder mehrere Reserveleitungen für die Fall- und Steige leiturig vorgesehen werden. Es können auch alte Abbaue als Waserspeicher benutzt werden, his sie sich vollgeschlämmt haben, und es ist möglich, die Pumpen so auszubilden, .daß sie in einer Drehrichtung Wasser pumpen und in der anderen Drehrichtung elektrisch .Strom erzeugen.To practice the invention, the water pumps Generators connected to generate electricity as well as advantageous for pit safety reasons one or more reserve lines for the fall and crate provided will. Old mines can also be used as water reservoirs until they can and it is possible to design the pumps in such a way that they are in Pump water in one direction of rotation and electrical power in the other direction of rotation produce.

Claims

PATENT CLAIMS: right: water retention for pits and shafts, preferably Underground operations, characterized in that the dewatering pumps are used as water power machines designed and with lower and upper water storage rooms for the implementation of a pumped storage operation are connected.

2. dewatering for pits according to claim r, characterized in that that the sump storage space, for example, by driving up routes in the recoverable Mineral and plant of the routes in the shaft safety pier is enlarged.

3. Dewatering for pits according to claims i and 2, characterized by a combined dewatering between civil engineering and opencast mining with central dewatering for a depression valley. q ..

Dewatering for pits according to claims @i to 3; characterized in that the shaft pumps are designed to generate electricity. .

5. Water for home entertainment for mines according to the all-z-q., Characterized in that with, to higher or penstock is connected via a Y-pipes, serving both for the Steige- and downcomer pipes reserve line.

6. Drainage for pits according to claims, z to 5, characterized in that the drainage pipes can be used in the shaft in the pumpless time for weather management.

7. Drainage for pits according to claims i to "6, characterized in that the Drainage pipes in the shaft are used for weather cooling. B.

Drainage for pits according to claims i to 7, characterized by a common dewatering for several shafts with an arrangement of a swamp basin on the deepest level and Storage rooms in the "old man".

9. dewatering for pits according to claims i to 8, characterized by a combination of opencast mining and civil engineering with central Dewatering for a hollow or a water sink valley as well as with storage rooms in the Deepest. . ok

Drainage for pits according to claims i to 9, characterized in that ctaß in .die waterways filters for water purification and, if necessary, water treatment are switched on. ii.

Dewatering for pits according to claims i to 1.o, characterized in that power plants, mines and pumped storage plants form a unit are summarized in the .the power plant surplus energies to the pump storage plant releases and draws water from the pit, the pit its water supply to the pumping station and makes their coal available to the power plant and the pumped storage plant to the Power plant emits energy and takes over the mine water inflow.

12. Drainage for pits according to claims i to i i, characterized in that there is an attachment of the storage rooms underground in pit rooms, the pump storage plant regardless of the weather and is always available to collect excess energies.

13. Drainage according to claims i to i2, characterized by reserve lines in the shaft, which are connected to the downpipes and risers by closable Y-pipes are. 1q .. dewatering for pits according to claims i to 13, characterized by water pumps, the water blades of which act as pumping tools in one direction of rotation and serve as a generator blade in the opposite direction of rotation.