DE916286C - Mehrteiliger Gebirgsanker fuer den Untertagebetrieb im Bergbau - Google Patents

Mehrteiliger Gebirgsanker fuer den Untertagebetrieb im Bergbau

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DE916286C
DE916286C DEG7399A DEG0007399A DE916286C DE 916286 C DE916286 C DE 916286C DE G7399 A DEG7399 A DE G7399A DE G0007399 A DEG0007399 A DE G0007399A DE 916286 C DE916286 C DE 916286C
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Dipl-Ing Ernst Biefang
Dipl-Ing Wilhelm Schaefer
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Description

  • Mehrteiliger Gebirgsanker für den Untertagebetrieb im Bergbau Die Erfindung bezieht sich auf einen zur Durchführung eines Grubenausbauverfahrens, bei dem die gebrächen Schichten in der Firste oder im Hangenden von z. B. Strecken oder Kammern mit Zugankern am darüberliegenden, festeren Gestein aufgehängt werden, geeigneten Gebirgsanker.
  • In immer stärkerem Maße wird das Interesse der Fachwelt durch das Grubenausbauverfahren mittels Gebirgsankern in Anspruch genommen, also den Ersatz des früher notwendigen Streckenausbaues durch Stahlbolzen., welche in Bohrlöchern im Hangenden befestigt werden. Ein solches Verfahren ist in seinem grundsätzlichen Aufbau seit langem bekannt und wurde im deutschen Steinkohlenbergbau schon vor Jahren benutzt. Im Laufe der Weiterentwicklung dieses Verfahrens sind insbesondere in den Vereinigten Staaten von Amerika zahlreiche Systeme von Bohrlochankern entwickelt worden.
  • Hinsichtlich der baulichen Eigenarten und Merkmale unterscheidet man bei den bekanntgewordenen Gebirgsankern zwei allgemeine Grundarten, die einfache Keilform und diejenige mit auseinandertreibbaren Flügeln.
  • Die bereits bekannten Ausbauverfahren mittels stabförmiger Gebirgsanker aus Stahl verfolgen den Zweck, .die Firste bzw. das Hangende planmäßig zu beherrschen und ein eventuelles Nachreißen der Bänke vorausschauend zu verhindern. Bei den bisher bekannten und bereits zum Einsatz gebrachten Gebirgsankern ist in kürzester Zeit an den üblichen Unterlegplatten eine Verformung als Zeichen des Setzeis der Dachschichten zu beobachten. Diese Erfahrung führt dazu, den oder die Gebirgsanker mit sperrigen Klemmitteln, meist Keilgetrieben, zu versehen und den Anker unverlierbar unter Anlage der Spreizhülse im Klemmittelbereich :an der Bohrlochwandung im Gebirge zu verankern. Hierbei ergibt sich jedoch der bedeutende Nachteil, daß die nach den bekannten Verfahren gesetzten und mit den bisher üblichen Klemmitteln ausgerüsteten Gebirgsanker nicht geraubt, d. h. nicht wiedergewonnen werden können.
  • Die zwangläufige Folge dieser Sachlage ist, daß ein derartiges Ausbauverfahren einen unvergleichbar hohen Kosten- und Materialaufwand erfordert und daher nur bedingt anwendbar ist.
  • Der allgemeine Gedanke, einen Anker mittels Federwirkung im Bohrloch zu verspannen, ist durch die bekannten Ankerausführungen nur ungenügend gelöst.
  • Bei den Gebirgsankern nach der Erfindung wird die Zugkraft des Gebirgsankers durch Federn bestimmter Ausbildung unmittelbar auf das ihn umgebende Gebirge übertragen. Dadurch ist einmal die Gewähr für eine von, vornherein satte Anlage der Ankerhülse an das Gebirge und zum andernmal für ein mühe- und gefahrloses Rauben (Wiedergewinnen) des Ankers gegeben.
  • Hierzu sind erfindungsgemäß die den Ankermantel bildenden Federn aus mehreren geschlossenen oder geschlitzten Ringen oder Reibungsfedern gebildet, jedoch können die Federelemente auch aus zwei- oder mehrteiligen Ringen und Federringen mit Gummieinlagen zusammengesetzt sein.
  • Wie bereits vorstehend erwähnt; ist die Ausbildung und Wahl der Federelemente nicht an eine bestimmte Form oder einen bestimmten, Querschnitt gebunden, sondern die Art der Federn wird sich gegebenenfalls nach örtlich oder betrieblich bedingten Verhältnissen richten müssen.
  • Die Verwendung von Teller- oder Schraubenfedern sowie die Bildung der Federelemente durch in einem Winkel zur Längsachse des Ankerkerns schräg geschnittene Rohrabschnitte oder die An. ordnung von Federn mit dem Querschnitt eines Parallelogramms beliebigen Vielecks mit S- oder Z-förmigem Querschnitt am, um den oder im Anker sind weitere Merkmale der Erfindung.
  • Durch diese vorstehend näher erläuterte Anordnung bzw. Verwendung der Feder als Druckübertragungsmittel ist der Gebirgsanker als ganz oder teilweise wiedergewinnbares (raubbares) Ausbauelement ausgebildet, so daß unter Erfüllung aller vorteilhaften, von einem Grubenausbauverfahren geforderten Eigenschaften und unter Beibehaltung aller sich aus der Betriebserfahrung ergebenden Vorteile der Gebirgsankerausbildung das verlorene Setzen (Verlust) der Anker vermieden wird.
  • Gegenüber den bisher bekannten Ausbauverfahren stellt daher der Ausbau mit Gebirgsankern nach der Erfindung außerdem noch einen wesentlichen technischen Fortschritt dar, da durch diesen Vorschlag nicht nur wertvolles Material gespart wird, sondern die Gebirgsanker mit der ihnen zugeordneten Federkraft dem Gebirge erhöhte Tragfähigkeit verleihen. Insbesondere ist ferner durch die erfindungsgemäße Federnnnordnung der weitere Vorteil gegeben, daß die Anker alle Gebirgsbewegungen elastisch mitmachen bzw. sich diesen angleichen oder nachgeben (bisher erfolglos angestrebt) können, ohne daß sich :dabei ihre Verspannung im Gebirge löst oder lockert.
  • In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Gebirgsankern nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen Abb. i und 2 einen. Anker mit auf nur einem Teil seiner Länge angeordneten Federn im teilweisen Schnitt, Abb. 3 einen waagerechten Schnitt nach III-III in Fig. 2 bei verspannten Federn, Abb. 4 einen Federring mit einer in diesem angeordneten Gummifeder, Abb. ä einen Anker mit Tellerfedern im teilweisen Schnitt, Abb. 6 einenAnker mit aus schräg geschnittenen Rohrabschnitten bestehenden Federelementen, Abb. 7 eine beispielsweise Ausführungsform der Rohrabschnitte nach Fig. 6, Abb. 8 und 9 Federausführungen mit parallelogramm- oder S-förmigem Querschnitt.
  • In den Abbildungen ist mit i der Ankerkern (Stab) und: mit 9 der Ankerkopf bezeichnet. Wie aus Abb. i und. 2 zu ersehen ist, wird an dem freien Ende des Ankers eine Ankerplatte io beliebiger Ausführung mittels eines Klemm- oder Sperrgliedes, z. B. einer Schraubenmutter i i, befestigt, wobei diese Schraubenmutter ii od. dgl. gegebenenfalls gleichzeitiges Spannorgan des Ankers sein kann. Die beispielsweise auf einem Teil 12 der Ankerlänge angeordneten Federringe oder Reibungsfedern 2 und- 3 sind vorteilhaft konisch ausgebildet und gegebenenfalls zueinander gegenläufig verschiebbar angeordnet, wobei der geschlossen oder nicht mit Federn besetzte Teil des Ankermantels bzw. der Ankerhülse 14 als Widerlager für die Federringe vorgesehen sein kann, und die Verspannung durch Verschieben des Ankerkerns i in Richtung seiner Längsachse x-x erfolgt. Hierbei drückt der Ankerkern i mit dem Kopf 9 die Federringe 2 über die Federringe 3 an das den Anker umgebende Gebirge. Der Kopf 9 des Ankerkerns i kann in bekannter Weise konisch ausgebildet sein.
  • In Abb. 3 ist ein mehrteiliger Federring 2 mit einem zu diesem gegenläufig verschiebbar angeordneten und in ersteren eingeschobenen zweiten mehrteiligen Federring 3 im Verspannungszustand dargestellt.
  • Den Erfordernissen entsprechend kann in einer Ausnehmung an oder in den Federringen. 2 oder 3 eine zusätzliche Gummieinlage 13 angeordnet werden (Abb. 4).
  • Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform, die nicht nur zweckmäßig und materialsparend, sondern auch äußerst einfach in der Herstellung ist, ergibt sich durch die Anordnung von schräg geschnittenen. Rohrabschnitten 7 als Federelemente um den Ankerkern i. Es ist ohne weiteres verständlich, daB der von der Längsachse x-x des Ankers und der Schnittkante der Rohrabschnitte eingeschlossene Winkel a (Abb. 6) durch keine bestimmte Größe bedingt ist, sondern wählbar variabel ist.
  • In den Abb. 5, 8 und 9 ist beispielsweise die Verwendung von Federn unterschiedlicher Form 4, 5 und 8 und mit verschiedenem Querschnitt dargestellt.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrteiliger Gebirgsanker für den Untertagebetrieb im Bergbau, wobei der Anker mittels Federn, z. B. in Form geschlitzter Rohrstücke, gegen: d.:ie Bohrlochwandung verspanabar ist, dadurch gekennzeichnet, daB die den Ankermantel bildenden Federn aus mehreren geschlossenen. oder geschlitzten Ringen oder Reibungsfedern (2, 3) gebildet sind.
  2. 2. Anker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente aus zwei-oder mehrteiligen Ringen und Federringen (2) mit Gummieinlagen (i3) zusammengesetzt sind.
  3. 3. Gebirgsanker nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daB als Federn Teller- oder Schraubenfedern (8) vorgesehen sind. q..
  4. Gebirgsanker nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Federelemente von in einem wählbaren Winkel (a) zur Längsachse (x-x) des Ankerkerns (i) schräg geschnittenen Rohrabschnitten (6 und 7) gebildet sind.
  5. 5. Gebirgsanker . nach den Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daB die Federelemente den Querschnitt eines Parallelogramms oder eines beliebigen anderen Vielecks (4) oder S- oder Z-förmigen Querschnitt (5) besitzen. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1 120 368.
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