DE973203C - Verfahren und Vorrichtung zum mechanischen Abbau steil gelagerter Floeze - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 24. DEZEMBER 1959

p 6068 VI j Sb D

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum mechanischen Abbau steil gelagerter Flöze. Bei steiler Flözlagerung ist die mechanische Kohlengewinnung immer wieder daran gescheitert, daß die verhältnismäßig schweren Maschinen nicht zuverlässig genug von der Zimmerung, d. h. von der Stempelreihe, an der sie sich führen, aufgenommen wurden, was besonders für die schräggestellten Stöße (Schrägbau) zutrifft, und daß es nur in den seltensten Fällen gelang, die Leistungsfähigkeit der Gewinnungsmaschinen auszunutzen, weil es sich als praktisch undurchführbar erwies, den Ausbau unter den Erschwerungen der steilen Lagerung einzubringen. Dazu kommt, daß bei mechanischer Kohlengewinnung oft sehr große Kohlenstücke gelöst werden, die beim Herabfallen den nicht immer sehr sorgfältig eingebrachten Ausbau herausschlagen. Oft genug hat dabei das Gewinnungsgerät seinen Halt verloren und ist — wenn auch das Zug- und Sicherungsseil gehalten hat — zumindest gegen die Versatzböschung geschlagen, so daß empfindliche Betriebsschäden und Störungen eintraten.

In steiler Lagerung wäre bei guten Gebirgsverhältnissen der Ausbau oft genug entbehrlich, wenn man ihn nicht bei Handbetrieb zur Standortsicherung bei der Arbeit und Befahrung und bei mechanischem Abbau zur Führung des Gewinnungsgerätes benötigte. Von dem Versuch, die Gewinnungsmaschine unter Fortlassen des Ausbaues auf der Versatzböschung gleitend anzuordnen, ist man wegen der damit ver-

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bundenen Nachteile immer wieder abgekommen. Auch der Abtransport der Kohle ließe durchaus einen Verzicht auf den Ausbau zu, da diese entweder direkt auf der Versatzböschung abrutscht oder — sofern eine schonende Behandlung derselben notwendig ist — in Rutschen, Stauscheiben- oder Bremsförderern nach unten gleitet.

Um die genannten Nachteile zu überwinden und zu einem praktisch brauchbaren, mechanischen Abbau ίο steil gelagerter Flöze zu gelangen, wird in Anwendung des Schrägbaues gemäß der Erfindung der Abbau so durchgeführt, daß ein Gewinnungsgerät ohne Abstützung an einen etwa vorhandenen Ausbau des Strebes oder an der Versatzböschung an einem is unterhalb des Abbaustoßes parallel zur Bergeversatzböschung freiundmöglichst straff gespannten, an den Enden befestigten Tragorgan hängend geführt wird, welches das Gerät unter Aufnahme seiner senkrecht zu dem überhängenden Abbaustoß gerichteten Gewichtskomponente in Anlage mit dem entsprechend dem Durchhang des Seiles sich konvex formenden Abbaustoß hält, und daß das Gerät mittels eines weiteren Seiles (Zugseil) im mannlosen Gewinnungsgang am Abbaustoß entlang gezogen wird, wobei die losgebrochene Kohle in Richtung auf die Bergeversatzböschung fällt und parallel zu dieser zur unteren Strecke hin (Ladestrecke) rutscht, während der verzugfrei gelassene Versatz durch einfaches Kippen über das obere Ende der Versatzböschung von der Kippstrecke her eingebracht wird.

Durch die Maßnahme, für welche nicht in ihren Einzelmerkmalen, sondern nur in ihrer Kombination Schutz begehrt wird, wird erreicht, daß steil gelagerte Flöze, die bisher wegen der Schwierigkeit und Un-Wirtschaftlichkeit ihres Abbaues zu einem großen Teil unabgebaut blieben, durchaus wirtschaftlich mit geringem Aufwand und ohne besondere Gefahren für den Bergmann dem Abbau zugeführt werden können.

Für söhlige Lagerung, aber auch bei steiler Lagerung für senkrecht zum Flözstreichen, also im Einfallen stehenden Abbaustößen ist die Führung eines Schrämgerätes od. dgl. durch ein an den beiden Enden des Stoßes befestigtes Führungsseil schon vorgeschlagen worden, ein Vorschlag, der jedoch noch, mit zum Stand der Technik gehört (s. deutsches Patent 901163). Dieses Führungsseil hatte jedoch nicht die Aufgabe, das ganze Gewicht des Gewinnungsgerätes aufzunehmen, um den Ausbau davon zu entlasten. Das Gewicht wurde vielmehr von dem Liegenden oder zum Teil von einem Antriebsseil aufgenommen.

Das gilt auch für Anordnungen, bei denen der Abbau eines geneigten Flözes im Einfallen erfolgt (USA.-Patentschrift 1596 435, britische Patentschrift 300 017), wobei das Gewinnungsgerät in Richtung des Abbau-Stoßes durch ein Zugorgan oder Sicherungsseil gehalten bzw. gezogen wird. Hier wird von einem Tragorgan eine Gewichtskomponente des Gewinnungsgerätes, die senkrecht zur Kohlenfront steht, nicht aufgenommen. Im Gegensatz dazu wird bei Anwendung der Erfindung das Flöz im Schrägbau od. dgl., d. h. so abgebaut, daß der Kohlenstoß etwa parallel zu der eine natürliche Bergeböschung bildenden Versatzfront verläuft. Die senkrecht zu dem überhängenden Abbaustoß gerichtete Gewichtskomponente des Schrämgerätes wird durch ein an beiden Enden des Kohlenstoßes festgespanntes Tragorgan (vorzugsweise ein Seil) aufgenommen. Unter dem Einfluß der das Gerät vom Kohlenstoß in EinfaUrichtung des Flözes abziehenden Kraft stellt sich eine gewisse Wölbung des Kohlenstoßes ein.

Zur Verwirklichung dieses Abbaugedankens wird beispielsweise ein Schrämgerät mit quer zum Stoß gestellten und in die Kohlenfront einschneidenden Schrämrahmen benutzt, das von unten nach oben gezogen und mit in Richtung des Strebs zurückgeschwenkten und von dem Hangenden und dem Liegenden abgehobenen Schrämrahmen leer nach unten zurückbewegt wird. Es ist selbstverständlich auch möglich, umgekehrt zu arbeiten, also von oben nach unten zu schrämen, wenn dies aus irgendwelchen Gründen, z. B. Einbringung des Ausbaues, vorteilhafter erscheint.

Die zur Durchführung dieses Verfahrens benutzte Schrämvorrichtung besteht aus einem Rahmen, der aus einer sich am Tragseil führenden und am Stoß anhegenden Stoßstange und an dem Liegenden gleitenden Schlittenkufen und diese verbindenden, den die Schrämrahmen tragenden Säulen gebildet wird, während eine weitere mit dem Hangenden zusammenarbeitende Schlittenkufe federnd mit dem Rahmen in Verbindung steht.

Das eigentliche Schrämwerkzeug wird aus zwei an diesem Rahmen in Richtung quer zum Flöz verstellbaren Schrämrahmen gebildet, deren gegenseitige Lage der Mächtigkeit des Flözes angepaßt werden kann und die für die Rückbringung des Gerätes zur unteren Strecke vom Hangenden und Liegenden abhebbar sind. Dabei sind die Schrämrahmen auch um die Tragsäulen um 90⁰ verschwenkbar, um sie entweder quer zum Stoß zur Durchführung zweier U-förmiger Schnitte oder längs des Stoßes zur Ermöglichung der Rückbringung einstellen zu können. Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Ansprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. ι eine Seitenansicht der Anlage mit der oberen und unteren Strecke und dem Streb in Richtung quer zum Flöz gesehen,

Fig. 2 eine entsprechend in Richtung des Flözes gesehene Seitenansicht,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III - III der Fig. ι und

Fig. 4 bis 6 den Fig. 1 bis 3 entsprechende Ansichten des Schrämgerätes in vergrößertem Maßstabe.

Von der oberen Strecke 1 (Fig. 1 und 2) zur unteren Strecke 2 ist der Streb 3 so geführt, daß der Abbaustoß oberhalb und parallel zur natürlichen Bergeversatzböschung verläuft. Durch den Streb 3 hindurch ist ein starkes Tragseil 4 verspannt. Oben ist es versteckbar an einem Unterzug 5 angeschlagen, der in bekannter Weise von Kappen 6 gehalten wird, die am Hangenden 30 (Fig. 2) eingebühnt sind und am Liegenden 20 durch Stempel 7 unterstützt werden. An der unteren Strecke wird das Seil über eine Umkehrrolle 8 geführt und von einer Winde 9 (Fig. 1)

od. dgl. unter die erforderliche Vorspannung versetzt. Die Ebene der Umkehrrolle 8 liegt parallel zur Flözebene, und die feldweise Verstellung der Umkehrrolle kann schlittenartig durch eine Gewindespindel ii im Rahmen 12 erfolgen. Durch das Eigengewicht und das Maschinengewicht entsteht ein gewisser Durchhang des Tragseiles 4, der dem Kohlenstoß eine leichte konvexe Wölbung gibt.
Von dem Tragseil 4 wird ein Schrämgerät 13 getragen und geführt, und zwar nimmt das Tragseil die senkrecht zu dem überhängenden Abbaustoß gerichtete Gewichtskomponente des Gerätes auf, das von einem Zugseil 14 (Fig. 1 und 2) gezogen wird, welches oben über eine Umkehrrolle 15 geführt ist.

Der Rahmen des Schrämgerätes besteht aus einer Stoßstange 16, die am Stoß anliegt und mit einer Gleitführung das Tragseil absturzsicher umgibt. Parallel mit der Stoßstange 16 sind zwei auf dem Liegenden 20 gleitende Schlittenkufen 17 (vgl. ins-

ao besondere Fig. 6) vorgesehen, von denen die eine durch Säulen 18, 19 (Fig. 4) mit der Stoßstange 16 verbunden ist, während die andere durch Stangen oder Rohre 21,22 mit der erstgenannten Schlittenkufe und mit der Stoßstange 16 verstrebt ist, so daß die Stoßstange mit den Säulen 18,19 und den beiden Schlittenkufen 17 ein starres Rahmengestell bildet. An ihren freien Enden tragen die Säulen 18,19 Hülsen 23, 24 (Fig. 4), die an einer mit dem Hangenden 30 zusammenarbeitenden Schlittenkufe 25 befestigt sind. Durch in den Hülsen 23, 24 befindliche Federn wird die Schlittenkufe 25 in Anlage mit dem Hangenden gehalten, so daß das Gerät zwischen Hangendem und Liegendem stets ohne Spielraum gehalten und geführt wird.

Das eigentliche Schrämwerkzeug besteht aus zwei Schrämmaschinen 26, 27 (Fig. 3 und 6), die mit je einem Schrämrahmen 28 ausgerüstet sind, dessen Schrämkette 29 (Fig. 6) durch Kettenräder 31 (Fig. 4) von den Getriebemotoren 32 angetrieben werden.

Beide Maschinensätze sind höhenverstellbar und drehbar an der Säule 18 bzw. der Hülse 23 angeordnet. Die Höhenverstellung dient sowohl der Anpassung der Schrämrahmen an wechselnde Flözmächtigkeiten, dergestalt, daß die äußeren Schneidlinien des Rahmens an dem Liegenden und Hangenden arbeiten (Fig. 3), als auch der Abhebung bzw. Absetzung der Schrämrahmen vom Liegenden bzw. Hangenden für den Rücktransport der Maschine von der oberen Strecke nach der unteren. Die Drehbarkeit ist erforderlich für eine Schwenkung der Schrämrahmen um 90⁰ aus der in Fig. 5 in ausgezogenen Linien dargestellten Lage in die mit strichpunktierten Linien 28' dargestellte Lage. In der erstgenannten Lage steht der Schrämrahmen senkrecht zur Kohlenfront und schneidet U-förmige Schnitte in den Stoß ein, während die Rückenschwenkung des Rahmens um 90⁰ in eine Lage längs der Kohlenfront dazu erforderlich ist, die Maschine von oben nach unten zurückzubewegen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird das Schrämgerät beim Arbeiten von unten nach oben gezogen, so daß die losgeschnittene Kohle frei nach unten auf die Versatzböschung 33 fallen kann. Oben angelangt, werden die Schrämrahmen von dem Liegenden 20 und dem Hangenden 30 durch entsprechende axiale Bewegung an der Säule 18 bzw. Hülse 23 abgehoben und alsdann um 90⁰ in die Fig. 5 in strichpunktierten Linien dargestellte Lage zurückgeschwenkt. Darauf wird das Gerät durch Lüften des Zugseiles 14 nach unten zurückgebracht. Alsdann wird das Tragseil durch Verlagerung des Anschlußpunktes an dem Unterzug 5 und der Umkehrrolle 8 um eine Feldbreite weitergerückt.

Bei mächtigeren Flözen können auch mehr als zwei Maschinensätze Verwendung finden. Außerdem ist es möglich, die Maschinensätze an zwei Säulen und seitlich versetzt zueinander anzuordnen, wenn es erforderlich erscheint, ihre Schrämrahmen sich einander überschneidend anzubringen, um möglichst feinstückige Kohle zu gewinnen. Selbstverständlich kann auch mit nur einem Schrämsatz gearbeitet werden, wenn hierdurch die Kohle ausreichend gelöst wird.

Claims (6)

Patentansprüche.·

1. Verfahren zum mechanischen Abbau steil gelagerter Flöze im Schrägbau, bei welchem der Streb zwischen einer waagerechten oberen und unteren Strecke so geführt wird, daß der Abbaustoß oberhalb und parallel zur natürlichen Bergeversatzböschung verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gewinnungsgerät ohne Abstützung an einem etwa vorhandenen Ausbau des Strebes oder an der Versatzböschung an einem unterhalb des Abbaustoßes parallel zur Bergeversatzböschung frei und möglichst straff gespannten, an den Enden befestigten Tragorgan hängend geführt wird, welches das Gerät unter Aufnahme seiner senkrecht zu dem überhängenden Abbaustoß gerichteten Gewichtskomponente in Anlage mit dem entsprechend dem Durchhang des Seiles sich konvex formenden Abbaustoß hält, und daß das Gerät mittels eines weiteren Seiles (Zugseil) im mannlosen Gewinnungsgang am Abbaustoß entlang gezogen wird, wobei die losgebrochene Kohle in Richtung auf die Bergeversatzböschung fällt und parallel zu dieser zur unteren Strecke hin (Ladestrecke) rutscht, während der verzugfrei gelassene Versatz durch einfaches Kippen über das obere Ende der Versatzböschung von der Kippstrecke her eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in zum Liegenden und Hangenden senkrecht liegenden Ebenen angeordnete Schrämrähmen (28) des Gewinnungsgerätes auf die Mächtigkeit des Flözes durch Heranführen ihrer äußeren Schneidlinien an das Hangende bzw. Liegende eingestellt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein zwischen der oberen und unteren Strecke (1, 2) an seinen beiden Enden fest eingespanntes Tragseil (4) oder eine Tragkette mit daran frei geführtem Gewinnungsgerät (13), das quer zu seiner Längsrichtung die senkrecht zu dem Abbaustoß gerichtete Gewichtskomponente aufnimmt, und durch ein an dem Gerät befestigtes Zugseil (14).

4· Vorrichtung zur !Durchführung des Verfahrens nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinnungsgerät (13) aus einem Rahmen besteht, der eine sich am Tragseil (4) führende und an dem Stoß anliegende, das Tragseil absturzsicher umgebende Stoß- oder Gleitstange (16), an dem Liegenden (20) gleitende Schlittenkufen (17) und beide verbindende, die Schrämmaschine tragende Säulen (18, 19) aufweist, wobei eine weitere in an sich bekannter Weise federnd an dem Hangenden (30) sich abstützende Schlittenkufe (25) an dem Rahmen angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in dem Rahmen angeordneten in einer Ebene quer zum Abbaustoß übereinanderliegenden Schrämrahmen (28) in dieser Ebene gegeneinander verstellbar und um die sie tragenden, parallel zu ihrer Ebene angeordneten Tragsäulen (18 bzw. 23) um 90⁰ verschwenkbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4 mit einem Führungsorgan, einer Umlenkrolle und einer Seilspanneinrichtung in der unteren Strecke, dadurch gekennzeichnet, daß das Trag- und Führungsseil (4) in der oberen Strecke verstellbar an einem Unterzug (5) angeschlagen, in der unteren Strecke die UmlenkroEe (8) verstellbar und parallel zur Flözebene angeordnet ist und die Spannvorrichtung aus einem Windwerk (9) besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 132 643, 178170, 278 881, 392 370, 422 568, 490 809, 545 344, 635 532; britische Patentschriften Nr. 117 552, 300 017 ;

USA.-Patentschriften Nr. 1 596 435, 1 754 276,
ι 785 201;

,vArbeitssitzung der Hauptausschüsse für Forschungswesen des Bergbau-Vereins in Essen am 25. Juni 1943«, S. 20, Abb. 33;

Massmann, Heinrich, »Übersicht-über die wichtigsten amerikanischen und englischen Patentschriften auf dem Gebiete des Gewinnungs- und Lademaschinenbaus«, Essen, 1942, S. 10, 41 und 42.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 901163.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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