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Senkungsmesser Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät für Gebirgsdruckmessungen,
die im Steinkohlenbergbau durchgeführt werden, insbesondere für die Messung der
Strebzusammendrückung im Versatz.
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Bekanntlich versteht man unter Gebirgsdruckmessungen die Messungen,
die innerhalb der Grubenräume durchgeführt werden und zur Erforschung der Gebirgsbewegungen
für bergtechnische Zwecke dienen.
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Bei den für diese Messungen zur Verfügung stehenden Meßgeräten ist
eine Messung der Strebzusammendrückung im Versatz r (Zeichnung z), d. h. im nicht
passierbaren Strebraum, nicht möglich, wodurch eine Reihe akutester Fragen des Betriebes
und der Geologie unbeantwortet bleiben.
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Nach dem Lösen und Abführen der Kohle 2 entsteht ein Hohlraum = Strebraum
3 im Flöz, der im Anschluß daran durch einen Versatz t wieder verfüllt wird.
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Bei diesem fortlaufenden Arbeitsgang senkt sich das Hangende q., und
es entsteht eine kleinere Hebung des Liegenden 5. Diese vertikalen Bewegungen beginnen
in der Nähe des Kohlenstoßes 6 und nehmen in Richtung zum Versatzstoß 7 hin, d.
h. mit der Breite des Strebraumes 3, an Größe zu.
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Der Versatz r hat die Aufgabe, das Hangende .4 zu tragen bzw. abzufangen.
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Um die Strebzusammendrückung feststellen zu können, geht man dazu
über und bringt ein senkrecht übereinanderliegendes Punktpaar 8 in der Nähe des
Kohlenstoßes 6 an und ermittelt das Maß g. Beim weiteren Abbau der Kohle 2 entsteht
ein verbreiteter Strebraum, wobei das Punktpaar 8 allmählich zur Mitte des Strebraumes
ro hin wandert. Nachdem das Maß r r festgestellt worden ist, wird die Differenz
9-11 = Strebzusammendrückung ermittelt. Nach weiterem Fortschreiten des Abbaues
der Kohle wird der Versatz nachgeführt, 12, womit das Punktpaar 8 nun unmittelbar
am Versatzstoß 13 angelangt ist. Die Messung des Maßes 1q. kann so oft wiederholt
werden, bis der Abbau der Kohle 2 eine Weiterführung des
Versatzes
12 erforderlich macht. Die Differenz 11-14 = Strebzusammendrückung ist das weitere
Ergebnis. Mit der Weiterführung des Versatzes 15 ist die Messung der Strehzusammendrückung
erschöpft, da sich das Punktpaar 8 bereits im Versatz 16 befindet.
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Der weitere Verlauf der Strebzusammendrückung bleibt damit ungeklärt
und kann nur vermutet werden.
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Um die Möglichkeit einer erweiterten Messung der Strebzusammendrückung
zu erreichen, geht man in manchen Fällen auch dazu über und legt unter größerem
Kostenaufwand einen Einbruch in den Kohlenstoß, in dem mehrere Punktpaare angebracht
werden. Jedoch ist auch diese Beobachtungsfolge nur so lange durchführbar, bis der
nachgeführte Versatz die Punktpaare in sich aufnimmt.
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Im wesentlichen kommt es bei diesen Messungen darauf an, die Linie
S,17 zu erfassen. Zur Herstellung dieser aufschlußreichen Beobachtungslinie kann
nur die Strebzusammendrückung auf der Strecke 18 gemessen werden, während der lange
weitere Verlauf ig nur projektiert werden kann, wobei unbeantwortet bleibt die Frage
nach der Strebzusammendrückung im Versatz, beim Blas-, Schleuder-, Hand- und Bruchortversatz
mit Pfeilerbau bei 2, 5, 8 m usw. Entfernung vom Versatzstoß, beim Abbau (Hobelgang,
Stillstand, beim Lösen der Kohle durch Abbauhämmer oder beim Schießen der Kohle),
beim Rauben der Stempel, beim Versetzen, beim Schießen der Bruchörter, in der Ruhezeit
usw.
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Also wann beginnt der örtlich angebrachte Versatz das Hangende zu
tragen und wie groß ist das Sackmaß der einzelnen Versatzarten? Der Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, die Messung der Strebzusammendrückung im Versatz durchführen
zu können.
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Dies geschieht erfindungsgemäß durch den Senkungsmesser. Im folgenden
ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die schematische
Zeichnung :2 beschrieben.
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In einem Gehäuse i sind in einer Ausnehmung 2 ein Teilungsstab 3 und
in einer Ausnehmung ¢ ein Polstab 5 gegenüber gelagert.
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Der Teilungsstab3 ist mit einem Leitungsdraht 6 im ersten Drittel
7 beispielsweise in 5 mm Abständen, im zweiten Drittel 8 in io mm Abständen und
im letzten Drittel 9 beispielsweise in 2o mm Abständen durchlaufend parallel umwickelt.
Die am Teilungsstab 3 angedeuteten Ausnehmungen io dienen zur besseren Lagerung
der Leitung 6, insbesondere an der Seite i i. Das Teilungsfeld 7 wird begrenzt durch
den Leitungsdraht 1:2, so 8 durch 13 und 9 durch 14. Die Leitungen 12, 13 und 14
sind ab dem Knick 15 und die durchlaufende Leitung 6 ab dem Knick 16 isoliert. Die
Anordnung der Wicklungen des Teilungsstabes 3 gestattet, die ersten Senkungen genauer
zu erfassen wie die, die später im größeren Abstand vom Versatzstoß erfolgen.
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Auf dem Polstab 5 ist in der Längsrichtung ein Leitungsdraht 17 in
einer Ausnehmung 18 gelagert, welcher ab dem Knick ig isoliert verläuft. Alle Leitungen
von Teilungsstab 3 und Polstab 5 verlaufen zur Öffnung 2o und sind dort an einem
5adrigen Kabel 21 angeschlossen.
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Ein Schieber22 erhält durch die Reibungsflächen 23 des Gehäuses i
seine Führung.
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Die eiserne Platte 24 dient zur Anbringung des Schiebers 22 an das
Hangende und das T-Eisen 25, welches unter dem Boden z6 des Gehäuses i angebracht
wird, zur Befestigung des Gehäuses i an das Liegende.
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Am unteren Ende des Schiebers 22 ist eine Federbuchse 27 mit den Kontaktbolzen
28 und 29 angebracht, welche durch eine Spiralfeder 30 federnd verbunden
sind.
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Die kreisförmige Ausnehmung 3i im Schieber 22 ist so angeordnet, daß,
wenn der Kontaktbolzen 28 die erste Wicklung 32 des Leitungsdrahtes 6 berührt, die
Ausnehmung 31 an der Oberfläche 33 des Gehäuses i angelangt ist, welche zur richtigen
Einstellung von Schieber 22 und Gehäuse i dient.
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Ein Zählwerk 34 enthält einen bekannten Akkumulator 35 oder einen
Transformator, einen bekannten Zähler 36 und drei Kontrollbirnen 37, 38 und 39,
die durch Glasplatten abgedeckt sind und beispielsweise die Ziffern 20, 40 und 6o
tragen.
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Die + -Leitung 40 verbindet direkt die -- -Pole von Akkumulator 35
od. dgl. des Zählers 36 und der Kontrollbirnen 37, 38 und 39, während der --Pol
desAkkumulators 35 über die Leitung 17 des Polstabes 5, des Kontaktbolzens 29, der
Spiralfeder 3o, des Kontaktbolzens 28 und beim Kontakt über Leitung 6 des Teilungsstabes
3 und des Kabels 21 zum --Pol des Zählers 36 verläuft. Die Leitung i2 des Teilungsstabes
3 verläuft über das Kabel 2i zum --Pol der Kontrollbirne 37, in der gleichen Weise
Leitung 13 zur Kontrollbirne 38 und Leitung 14 zum --Pol der Kontrollbirne 39.
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Gehäuse i, Teilungsstab 3, Polstab 5 und Schieber 22 sind aus Holz
gefertigt.
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Zur Fernhaltung von Staub od. dgl. im Gehäuse i kann beispielsweise
die Oberfläche 41 des Gehäuses i mit einer Gummiplatte 42, in der eine enge Ausnehmung43
für den Schieber 22 vorhanden ist, abgedeckt werden.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Will
man beispielsweise in einem Streb eine Messung vornehmen, so wird die Beobachtungsstelle
markiert, und die Messung der Strebzusammendrückung wird an dieser Stelle zwischen
Kohlen- und Versatzstoß (in der Streichrichtung) als Beobachtungslinie in der üblichen
Weise vorgenommen.
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Am Versatzstoß dieser Beobachtungslinie wird der Senkungsmesser eingebaut,
in dem der Schieber 22 bis zum Hangenden hin ausgezogen und dort mittels der Platte
24 befestigt und das T-Eisen 25 des Gehäuses i an das Liegende angebracht wird.
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In der Kopf- oder Fußstrecke wird das Zählwerk 34 aufbewahrt und durch
das Kabel 21, welches entlang der Versatzstoßkante geführt wird, mit dem Senkungsmesser
verbunden. Vor dem Einbau des Blas- oder Schleuderversatzes od. dgl. wird der Senkungsmesser
gegebenenfalls mit Eisenblechen
od. dgl. umstellt, um irgendwelche
Beschädigungen desselben zu verhindern.
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Bei der weiteren Fortführung des Versatzes gelangt der Senkungsmesser,
welcher den Gang der Strebzusammendrückung nun mitmacht, so wie das Kabel ei in
den Versatz.
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Beim Zusammenschub von Schieber 22 und Gehäuse i entsteht einmal ein
geschlossener Stromkreislauf dadurch, daß der Kontaktbolzen 28 die Wicklungen an
der Seite i i des Teilungsstabes 3 berührt, und einmal eine Stromkreislaufunterbrechung
durch einen weiteren Zusammenschub von Schieber 22 und Gehäuse i. Jedesmal wenn
der Stromkreislauf durch den Kontaktbolzen 28 geschlossen wird, wandert die Trommel
des Zählers 36 um eine Ziffer weiter.
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Eine zum Senkungsmesser herzustellende Tabelle enthält die Wicklungsanordnung
desTeilungsstabes 3, aus der neben den Ablesungen vom Zähler 36 das Maß der jeweiligen
Strebzusammendrückung ermittelt wird.
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Besonders sind die Kontrollbirnen zu beachten, ob diese im richtigen
Augenblick des Zählerstandes aufleuchten, womit die Ergebnisse des Senkungsmessers
durchgreifend kontrolliert sind, da mit Gebirgsschlägen od. dgl. gerechnet werden
muß, die an den Mechanismus des Senkungsmessers größere Anforderungen stellen.
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Ein beim Zählwerk stationierter Beobachter macht in gleichen Zeitabständen
an Hand einer Uhr systematisch die Ablesungen vom Zähler, währenddessen ein weiterer
Beobachter die Vorkommnisse im Strebraum, wie Abbau, Schießen, Stillstand usw.,
ebenfalls zu gleichen Zeitabständen beobachtet.
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Die Ergebnisse beider Beobachter werden durch graphische Darstellungen
od. dgl. in Abhängigkeit gebracht, sowie die genaue Senkungslinie S konstruiert,
so daß festgestellt wird, nach welcher Zeit, unter welchen Verhältnissen und in
welchem Abstand vom Kohlenstoß der örtlich angebrachte Versatz das Hangende zu tragen
beginnt und wie groß das Sackmaß des jeweiligen Versatzes ist.
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Soll andererseits eine Generalaufnahme erfolgen, so werden nach den
gegebenen Verhältnissen .mehrere Senkungsmesser in den Versatz geschickt, um viele
andere Fragen des Betriebes und der Geologie beantworten zu können.
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Der Senkungsmesser sowie das Kabel 21 verbleiben im Versatz. Der erfindungsgemäße
Senkungsmesser ist besonders geeignet für abbaudynamische Messungen und verbessert
dort die Untersuchungsergebnisse erheblich, welches dem Grubenbetrieb größere Sicherheit,
Produktionssteigerung und Verminderung des Kostenaufwandes gewährleistet.