DE963595C - Mittels Seil oder Kette durch ein Bohrloch hindurchziehbares Werkzeug zur stufenweisen Erweiterung - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 9. MAI 1957

H 8712 VIb/5b

ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung bezieht sich auf Werkzeuge zur Gewinnung von Kohle durch Herstellung und stufenweise Erweiterung von in Abständen nebeneinander zwischen einer Grundstrecke und einer Kopfstrecke im Flöz angeordneten Bohrlöchern, die mittels Seil oder Kette durch die Bohrlöcher hindurchgezogen werden.

Es ist ein Bohrverfahren für den Bergbau bekannt, bei dem durch ein zwei Sohlenstrecken miteinander verbindendes Vorbohrloch ein an einem Gestänge angeordneter Erweiterungsbohrer von unten nach oben arbeitend hindurchgezogen wird (deutsche Patentschrift 648438). Ferner ist ein Verfahren zum Herstellen von Aufbrüchen bekannt, bei dem nach Vorbohren des zwei Strecken miteinander verbindenden Aufbruchloches ein an einem Seil hängendes Bohrhammergerät von unten nach oben durch das Bohrloch, dieses erweiternd, hindurchgezogen wird (deutsche Patentschrift 427 535)· _

Weiterhin ist ein Verfahren zur Hereingewinnung von Kohle nicht mehr neu, wonach zwischen zwei Strecken in entsprechendem Abstand Bohrlöcher durch den ganzen Pfeiler hindurch parallel zum Strebstoß gebohrt werden und ein Druckkörper jeweilig durch das Bohrloch hindurchgezogen wird. Dadurch wird der Streifen zwischen Bohrloch und Stoßfläche in den Strebraum hinein abgesprengt (deutsche Patentschrift 373 839). Auch aus einzelnen, gelenkig miteinander verbundenen Gliedern bestehende, mit Schneidmeißeln versehene Seilschrämgewinnungsgeräte, die sich wie eine Raupe Unebenheiten anpassen können, sind bekannt (Zeitschrift »Glückauf«, 1950, S. 400).

Diese bekannten Gewinnungsverfahren und Werkzeuge ermöglichen aber nur ein Lösen der

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zwischen einem einzigen Bohrloch und dem freien Stoß anstehenden Kohle und setzen das Vorhandensein eines solchen freien Stoßes voraus.

Die Erfindung ermöglicht dagegen durch Schaffung neuartiger Werkzeuge beim Arbeiten nach dem Prinzip der stufenweisen Erweiterung und damit seitlichen Verbreiterung der Bohrlöcher eine nach beiden Seiten der Achsen der verschiedenen im Flöz gebohrten Bohrlöcher fortschreitende Gewinnung in von dem Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines freien Abbaustoßes vollkommen unabhängiger Weise.

Das für die erste Erweiterungsstufe des Anfangsbohrloches verwendete Werkzeug gemäß der Erfindung besteht aus einem durch starr oder gelenkig miteinander verbundene Glieder oder Kettenglieder gebildeten Träger mit an diesem in radialer Anordnung angebrachten Schneidmessern. Für die folgende bzw. folgenden Erweiterungsstufen, durch die die zwischen den einander bena'chbarten Bohrlöchern bzw. zwischen Liegendem und Hangendem anstehende Kohle völlig hereingewonnen wird, wird dieses Werkzeug gegen einen starr oder ausziehbar, beispielsweise in Form eines Gelenkparallelogramms ausgebildeten Rahmen, an dessen Seiten sich in gleichmäßiger Verteilung in radialer Richtung erstreckende Schneidmesser angeordnet sind, ausgetauscht.

In den Zeichnungen sind die durch die Verwendung von Werkzeugen gemäß der Erfindung ermöglichte Gewinnung und die Einzelausbildung ■ der Werkzeuge dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι eine etwas schematische Aufsicht eines Flözteiles der Ebene des Flözes zwischen der Kopfstrecke und der Grundstrecke, wobei diese in die Ebene der Zeichnung liegend dargestellt sind;

Fig. 2 und 3 sind Schnitte nach den Linien 2-2 und 3-3 der Fig. 1 ;

Fig. 4 ist eine Ansicht eines mit Schneidkanten ausgerüsteten Werkzeuges für die Erweiterung der ursprünglichen Bohrlöcher;

Fig. 5 und 6 stellen eine Ansicht und einen Schnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform dieses Werkzeuges dar;

Fig. 7 und 8 sind entsprechende Darstellungen einer anderen Ausführungsform;

Fig. 9, 10 und 11 sind Seitenansichten einer weiteren Ausführungsform des Werkzeuges, gemäß welchen dieses mit einem Hammer kombiniert ist, um seine Arbeit zu erleichtern;

Fig. 12, 13 und 14 stellen Seitenansichten, Grundrisse und Endansichten eines Werkzeuges dar, welches dazu dient, die vorerweiterten Löcher in seitlicher Richtung zu erweitern; Fig. 15 veranschaulicht insbesondere eine Schneidkante in Seitenansicht;

Fig. 16 und 17 zeigen verschiedene Ausführungsformen der Schneidkanten in Seitenansicht und im Schnitt nach den Linien 16-16 und 17-17 der Fig. 15.

Fig. ι veranschaulicht einen Abbauabschnitt a eines einfallenden Flözes zwischen einer Kopfstrecke b und einer Grundstrecke c. In diesem Abbauabschnitt werden zunächst im Einfallen des Flözes zwischen, der Kopfstrecke und der Grundstrecke, die im Abstand von beispielsweise 40 m voneinander liegen, vorzugsweise durch Stangenbohrung Löcher von kleinen Abmessungen, beispielsweise von 80 mm, von beliebigem Querschnitt hergestellt. Die seitlichen Abstände dieser Löcher voneinander werden je nach dem Einfallen des abzubauenden Flözes gewählt und betragen beispielsweise 3 m.

Nachdem aus jedem der so gebohrten Löcher die Bohrstangenreihe herausgezogen worden ist, werden in jedes derselben die Werkzeuge d, die weiter unten noch im einzelnen beschrieben werden und dazu dienen, diese Löcher bis auf einen Querschnitt, der höchstens der geringsten Mächtigkeit des Flözes entspricht, zu erweitern, eingeführt. Diese Werkzeuge d werden durch Kabel e mittels Doppeltrommelwinden f, die in der Kopfstrecke angeordnet sind, fortbewegt. Die Kabel laufen über Umkehrtrommeln h in der Grundstrecke und kehren zu den Winden / in der Kopfstrecke zurück.

Nachdem die Erweiterungsarbeit beendet ist, werden die Werkzeuge d durch andere Werkzeuge g, die ebenfalls weiter unten beschrieben werden, ersetzt, welche dazu dienen, die erweiterten Löcher in seitlicher Richtung in der Flözebene fortschreitend, parallel zum Hangenden und zum Liegenden bis auf solche Abmessungen zu erweitern, daß die erweiterten Hohlräume praktisch über die gesamte Höhe des Flözes miteinander zusammentreffen, so daß praktisch zwischen den benachbarten, derart erweiterten Löchern keine Kohle mehr verbleibt.

In Fig. ι sind mit I, II und III Löcher bezeichnet, welche gerade durch die Werkzeuge g erweitert werden, d. h. sich in dem dritten Stadium des Verfahrens befinden. Bei IV ist ein Loch gezeigt, welches sich im Zuge der Erweiterung durch ein Werkzeug ei befindet, während die Löcher V bis bis VIII gerade gebohrt sind. Die durch die Winde f, das Kabel e, die Umkehrtrommel h und das Werkzeug d gebildete Gruppe von solchen Werkzeugen, gemäß der Abbildung dem Loch IV entsprechend, arbeitet so·, daß ein vorher gebohrtes Loch durch Erweiterung von einem Durchmesser von 80 mm auf einen solchen von 300 mm gebracht wird, während die durch eine Winde f, ein Kabel e, ein Werkzeug g und eine Umkehrrolle h gebildete, den Löchern III, II und I entsprechende Gruppe die so erweiterten Löcher, weiter von 300 auf mm Durchmesser bei III, von 600 auf 1400 mm bei II und von 1400 auf 3 m Durchmesser bei I erweitert.

Fig. ι veranschaulicht den Zeitpunkt, in welchem die dem Loch I entsprechende Gruppe die Erweiterung dieses Loches auf 2,50 m bewirkt hat. Zwischen der in der Zeichnung rechts liegenden ausgekohlten Zone i und dem Loch I verbleibt nur ein Kohlenpfeiler ; von 0,25 m Stärke. Die Zimmerungen b¹ und c¹ der Kopfstrecke b und der Grundstrecke c (Fig. 2 und 3) werden verstärkt. Sobald dies geschehen ist, gibt der Aufseher, der sich in der Grundstrecke c befindet und in ständiger tele-

fonischer Verbindung mit dem Aufseher in der Kopfstrecke b steht, die Weisung, mit der Erweiterung des Loches I fortzufahren oder auch nicht je nach dem Maße des Auskohlens bei /, dem Verhalten des Gebirges in den Strecken b und c und der Holzpfeiler b² und c², welche diese Strecken schützen, ferner auch unter Berücksichtigung der größeren oder kleineren Leichtigkeit des Passierens des Werkzeuges g. Wenn das Hangende sich ίο nicht absenkt, kann das Loch I bis auf 3 m erweitert werden, so daß der Pfeiler / praktisch verschwindet.

Jede der bei II, III und IV arbeitenden Kameradschaften verfährt ihre Winde in der Kopfstrecke um 3 m nach rückwärts und nimmt nunmehr mit dem vorher benutzten Werkzeug das folgende Loch in Angriff. Beispielsweise wird das Werkzeug, welches vorher das Loch bei IV erweitert hat, nunmehr verwendet, um das vorher auf einem Durchmesser von 80 mm gebohrte Loch V bis auf 300 mm zu erweitern, usf. Die Umkehrtrommel h für das Zugseil, die dem Loch I entspricht, wird demgemäß nach unterhalb des Loches V verlegt.

Sobald die Gewinnung dear Kohle in der beispielsweise oben im Zusammenhang mit dem Loch I beschriebenen Weise beendet ist, setzen die Strekkenzimmerhauer in der Kopf- und der Grundstrecke bei b² und c² vorbereitete Schutzpfeiler für die Strecken.

Die durch die Werkzeuge d und g hereingewonnene und durch ihr eigenes Gewicht in dem einfallenden Flöz herabfallende Kohle wird der Hereingewinnung entsprechend in der Grundstrecke durch einen Kratzförderer, der in dem beispielsweise angenommenen Falle eine Länge von 15 m besitzt, abgefördert. Dieser trägt die Kohle auf einen Bandförderer aus, wenn die Grundstrecke c hinreichend gerade verläuft, um dies zu ermöglichen, oder auf einen anderen Kratzförderer bzw. auch einfach in Förderwagen, wie dies bei k¹ dargestellt ist.

Fig. 4 stellt eine erste Ausführungsförm eines Werkzeuges d zur Erweiterung des ersten gebohrten Loches von kleinem Durchmesser dar. Dieses Werkzeug d besteht aus einem axial gerichteten Körper oder Schaft d¹ von beliebigem Querschnitt, der die Schneidmesser d² trägt, welche radial zu dem Schaft angeordnet sind. Die Enden des Kabels oder der Kette e, die dazu dient, das Werkzeug d in dem einen oder anderen Sinne zu ziehen, sind, vorzugsweise mittels eines an einem Kettenwirbel angeordneten Schäkels, bei d³ und d⁴ an den Enden des Werkzeuges befestigt.

Der Schaft d¹ des Werkzeuges kann im Sinne seiner Längsrichtung aus einem oder mehreren Teilen bestehen. In diesem Fall ist es selbstverständlich möglich, in ihm so viele Gelenkpunkte vorzusehen, als dies notwendig ist, so· daß er im äußersten Fall die Form einer Kette erhalten kann. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. S und 6 sind die Schneidmesser d² an gelenkigen Elementen d⁵ befestigt, die miteinander durch Muffen, Bügel oder Haken d^e verbunden sind. Die auf einem der gelenkig miteinander verbundenen Elemente angeordneten Messern sind gegenüber denen auf den benachbarten Elementen versetzt.

Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen eine abgeänderte Ausführungsform, bei welcher die Schneidmesser d² auf den Gliedern d⁷ einer Kette befestigt sind.

Um die Arbeit des Werkzeuges zu erleichtern, können auf dieses mit Hilfe eines durch das Werkzeug getragenen Preßlufthammers Schläge ausgeführt werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 ist der durch eine Preßluftleitung d⁹ mit Preßluft versorgte Hammer d⁸ zwischen dem vorderen Anhängepunkt d³ und den rückwärtigen Schneidmessern d² angeordnet und bildet eins der, gelenkigen Elemente des Werkzeugschaftes. Er ist selbst mit Schneidmessern ausgerüstet.

Im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 10 ist der Hammer d⁸ vorwärts des eigentlichen Werkzeuges angelenkt und dient selbst für das Anhängen des Zugkabels oder der Zugkette bei d³.

Im Falle der Fig. 11 ist der Hammer d⁸ nach rückwärts verlegt und mit einer Pufferfeder d¹⁰ zwischen dem eigentlichen Werkzeug (bestehend aus dem die Schneidmesser d² tragenden starren Schaft if¹) und einem Rahmen d¹¹ angeordnet, in welchem das Werkzeug gelagert ist und der Anhängepunkt d³, (f⁴ für das Kabel oder die Kette aufweist.

Die Fig. 12, 13 und 14 stellen eine beispielsweise Ausführungsform des Werkzeuges g zur seitlichen Erweiterung der durch die Werkzeuge d vorerweiterten Löcher dar.

Dieses Werkzeug g besteht aus einem Rahmen, der durch die Holme f¹ und Querstreben g² gebildet wird. Die Holme g¹ tragen Schneidmesser g³ in nach außen radialer Anordnung, wie dies Fig. 14 erkennen läßt. Die Kabel oder Ketten für die Vor- und Rückwärtsbewegung des Werkzeuges sind bei gⁱ und g⁵ an dieses angehängt. Die Vorrichtung besitzt gewissermaßen zwei Halbwerkzeuge, die in einander paralleler Richtung nach außen zu arbeiten, und zwar mittels der Schneidmesser g³. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist jeder Holm g¹ des Rahmens mit zwei Gruppen von Schneidmessern g³ ausgerüstet, und xio die Schneidmesser der einen Gruppe sind gegenüber denen der anderen Gruppe versetzt. Der Rahmen ist nach dem Ausführungsbeispiel als starrer Rahmen dargestellt. In diesem Falle werden zum Zwecke der Erweiterung der vorerweiterten Löcher Rahmen von zunehmenden Breiten verwendet. Jedoch kann der Rahmen auch ausziehbar ausgebildet werden, indem die Querstreben g²- durch längere, entsprechend dem Fortschritt der Arbeit, ersetzt werden. Der Rahmen kann auch aus gelenkigen Elementen gebildet werden, beispielsweise in Form eines Gelenkparallelogramms oder einer anderen geometrischen Figur mit gelenkig miteinander verbundenen Seiten.

Bei den in den Fig. 4 bis 14 dargestellten Ausführungsformen sind Schneidmesser von einfacher

Konstruktion vorgesehen. Diese dienen lediglich für die Arbeit in einer einzigen Richtung. Jedoch können auch doppelt ausgebildete Schneidmesser verwendet werden, die in den beiden Bewegungsrichtungen der Werkzeuge arbeiten können.

Die einfachen Schneidmesser besitzen im wesentlichen die in Fig. 15 dargestellte Ausbildung. Jedes derselben besitzt eine Schneidkante i, die eine in die Kohle eindringende Spitze bildet, und anschließend an diese eine Einwölbung i¹, der die Kante i² folgt, welche das Zersplittern des Kohlenstückes bewirkt.

Die Schneidkanten besitzen einen Gesamtschnittwinkel a, einen Lösewinkel ß, der gleich Null sein kann, und einen aufspaltend wirkenden Winkel γ, an der Stelle der Kante i². Diese Winkel α, β und γ sind je nach der Härte der Kohle verschieden ebenso wie die Länge der Spitze i.

Fig. 16 veranschaulicht verschiedene Formen des Querschnitts des Schneidmessers an der Stelle der Keilkanten i² (bei 16-16 der Fig. 15) und Fig. 17 verschiedene Formen des Querschnitts des Schneidmessers an seiner rückwärtigen Seite bei i³ (bei 17-17 der Fig. 15).

In gewissen Fällen können die Schneidkanten der vorderen Gruppe des Werkzeuges auch vorzugsweise schrämend wirken. Dies ist der Zweck der Ausbildung ihrer Arbeitsspitze als Picke, die eine winklige Form haben und eine mehr oder weniger lange Angriffslinie besitzen kann. Die Schneidkanten der rückwärtigen Gruppe, deren Aufgabe es ist, die durch die der vorwärtigen Gruppe stehengelassenen Teile ordnungsgemäß zu lösen, können ebenso breit oder auch breiter sein und schließlich die Form von Messern annehmen, deren schneidender Teil um so größer ist, je weicher die Kohle ist.

Der Rücken i^s der vorwärtigen und rückwärtigen Schneidmesser ist, um die Rückwärtsbewegung der Werkzeuge zu erleichtern, geneigt. Diese Neigung kann eine einfache sein oder auch mit einer Einschnürung kombiniert sein, wodurch das Arbeiten in einer Kohle, die dazu neigt, sich festzusetzen, erleichtert wird.

Die Dicke der aus Sonderstahl mit oder ohne zusätzlich auf ihren wirksamen Teil aufgeschweißtem Spezialmetall bestehenden Schneidmessern kann gleichmäßig sein. Die Messer können aber auch an gewissen Stellen verstärkt sein oder ihre Stärke von dem schneidenden Teil nach ihrer Befestigungsstelle an ihrem Träger (Schaft, gelenkiges Element, Kettenglied, Rahmen) zunehmen.

Die Schneidmesser können mit ihrem Träger zusammen aus einem einzigen Stück durch Gießen hergestellt oder auch aus dem Vollen gearbeitet sein oder schließlich durch Aufschweißen mit ihrem Träger verbunden werden. Sie können auch abnehmbar in jeder geeigneten Weise an ihrem Träger befestigt werden.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Mittels Seil oder Kette durch ein zwischen Grundstrecke und Kopfstrecke im Flöz hergestelltes Bohrloch hindurchziehbares Werkzeug zur stufenweisen Erweiterung, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug aus einem durch starr oder gelenkig miteinander verbundenen Gliedern oder Kettengliedern (d¹, d⁵—⁸) gebildeten Träger mit daran in radialer Anordnung angebrachten Schneidmessern {d²) besteht.

2. Werkzeug zur weiteren seitlichen Vergrößerung von nach Anspruch 1 im Abstand nebeneinander hergestellten Bohrlöchern zur Gewinnung der zwischen diesen anstehenden Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem starren oder ausziehbaren, beispielsweise in Form eines Gelenkparallelogramms ausgebildeten Rahmen (g¹, g²) besteht, an dessen Seiten (g¹) sich in gleichmäßiger Verteilung in radialer Richtung erstreckende Schneidmesser (g³) angeordnet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 154647, 373839, 374845, 427S3S. 648438;

Zeitschrift »Glückauf«, 27. 5. 1950, S. 400.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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