EP0861365B1 - Verfahren zur optimierten orientierung von abbaubetrieben, insbesondere in einer steinkohlenlagerstätte - Google Patents

Verfahren zur optimierten orientierung von abbaubetrieben, insbesondere in einer steinkohlenlagerstätte Download PDF

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EP0861365B1
EP0861365B1 EP96945874A EP96945874A EP0861365B1 EP 0861365 B1 EP0861365 B1 EP 0861365B1 EP 96945874 A EP96945874 A EP 96945874A EP 96945874 A EP96945874 A EP 96945874A EP 0861365 B1 EP0861365 B1 EP 0861365B1
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strikeslipfault
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wash
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Joachim Loos
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C41/00Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
    • E21C41/16Methods of underground mining; Layouts therefor

Definitions

  • the invention relates to a method for planning Mining operations in a tectonically stressed Sedimentation deposit, in particular Hard coal deposit, by laying down Degradation direction, length, speed and Sequence of dismantling, the location of the mining operations at the tectonic disturbances in the deposit body will and to determine the to dismantle and to be prepared for the laying layer body Delete and the discard size of each recognized geological disturbance as well as the course of the folding energy as well as those caused by the tectonic energy Loosening, bruising and pressing in the mountains and aie thereby influenced tectonic mass transport as Planning basis can be used.
  • Such a method is in WO 95/14155 described; in this procedure the tectomechanical process in the formation of the deposit for project planning of the deposit parts taken into account by the tectomechanical relationships when the mining plan is created Deposit body can be used as the basis for the mining planning be made, with more precise information about design and behavior of tectonics the basics of mining planning as well as the associated planning necessary training Improve devices. So with the known Process the relationships between wholesale and retail Small electronics or between initial and subsequent faults already made usable for the dismantling planning. Here allows the consideration of the tectomechanical Relationships an earlier indication of whether for example, discarding a known disorder probably stays the same or in one or the other other stroke direction increases or decreases.
  • DE-A-2544391 describes a method for determining the optimal direction of degradation, especially to avoid Mountain strikes, gas eruptions and stone falls are known at which the construction sequence and thus the dismantling taking into account reducing tectonic forces and is carried out, the zones with less reduction the tectonic forces are first reduced separately and the dismantling from zones with greater reduction in the Area with less reduction in tectonic forces to be led.
  • the invention is therefore based on the object generic methods with regard to the informative value of To further improve planning principles.
  • the basic idea of the invention provides that the planning mining companies depending on the pranks, the Strike length and width of recognized and under Taking into account that by the folding energy and the tectonic energy shaped tectomechanical process projected seam washout in the deposit body be oriented, with the location of spacious Displacements and / or displacement zones under Consideration of an equidistance inherent in the deposit determined and when digging out a seam wash in one Distance of less than 300 m from the painting of the Seam washout determined and in relation to Deletion of the displacement and / or the displacement zone in Energy flow direction is set.
  • seam washouts Understanding seam regularities, including seam dust, Seam shipments, seam splitting, seam splitting, lenticular deposits in the seam, fillings of Erosion channels as well as extensive seam erosion count; the problems caused by seam washout in the There are many different types of mining: the salvage in the claim increased, compared Sloping outbreaks are more susceptible to the Result of "removal problems", furthermore the tools wear out on the extraction machines and / or the extraction must be local be switched to blasting. At the same usable Promotion washouts also lead to a higher Recovery and thus to higher necessary dumping capacities over days. Furthermore, seam washings also contribute same usable output of a shaft system to one more exposure to other operating points with higher Progress of dismantling or with the necessary unscheduled investments for additional mining operations; The intended dismantling sequences cannot be adhered to.
  • the mountain range is usually at certain intervals due to larger, roughly parallel displacement zones that over paint great distances, in side by side Lanes divided. Doing so on the shifts more or less large horizontal mass transport took place. Depending on the collapse of the mountain strata and depending on the tectonic energy supplied and their local reductions are in tectomechanical Process in the area of the shift zones insignificant With up to significant tectonic disturbances more than 100 m discard.
  • Thrusts Based on these relationships in tectomechanical process is between the Displacement zones with larger warps on the jumps to count. Mountain material is reinforced there brought together, so that in such zones the Possibilities of movement on small tectonic disturbances in Mountains are restricted.
  • two Thrusts can be on a cross to Generalized lines or a narrow band run out in the same direction; in this case Seam washings that are in the direction of the line or the paint a narrow band when planning the Orientation of mining operations to be taken into account.
  • this applies to seam washouts that occur in the Outflow area of thrusts located to the south start and about 400 m before the north of it Expire thrust.
  • the early later energy differences in the tectomechanical process out The same applies if striking east-west Shifts or striking north-south Southward shifts in the same area leak.
  • the leakage of wrinkles and Change of importance insofar as north of the Outflow area seam seams with north-south Swipe in the western outlet area and with east-west painting in the eastern outlet area planning must be taken into account.
  • the bisector between two is emerging and deleting about parallel thrusts with a Discard dimension of more than 10 m when planning Mining operations to be considered.
  • seam washouts are up to one bankable distance of approx. 400 m on the slope of Thrusts also in planning the orientation to be involved by mining operations; it refers to Seam washout parallel to the thrust to brush. It is essential that the Thrusts in the north and south wings of large Saddle systems are located and facing north and south come to mind; here were due to the stress distribution in the tectomechanical process the later tensions relative low and this created a free space for possible areas of weakness in which seam washout occurs formed.
  • the hanging area of thrusts is during the tectomechanical process through shift sliding claimed. This is related to changes in the Thrust measure at the thrust in the same stratigraphic level; in these cases the Shift sliding the areas with seam washout stronger destroyed, and because of this, after one Embodiment of the invention, the mining planning to provide for the expansion distance in the route area reduced and the expansion delay in the longwall area are reduced.
  • the petrography of the deposit is of importance; powerful Point sandstone banks a short distance from a seam for near-shore sedimentation, and in this area the tectonic movements were probably less; Seam washout in connection with movements Weakness zones have been left out.
  • mining planning does not need to consider seam washout to take; however, with such Measures to adapt mining operations a lesser thickness with a larger one Adjustment range of the longwall construction and with a suitable one Winning funds are provided.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Planung von Abbaubetrieben in einer tektonisch beanspruchten Sedimentationslagerstätte, insbesondere Steinkohlenlagerstätte, durch Festlegung von Abbaurichtung, Abbaulänge, Abbaugescnwindigkeit und Abbaufolge, wobei die Lage der Abbaubetriebe an den tektonischen Störungen im Lagerstättenkörper orientiert wird und zur Festlegung des zum Abbau aus- und vorzurichtenden Legerstättenkörpers das Einfallen, das Streichen und das Verwurfsmaß der jeweiligen erkannten geologischen Störung sowie der Verlauf der Faltungsenergie sowie die durch die tektonische Energie bewirkten Auflockerungen, Quetschungen und Pressungen im Gebirge und aie dadurch beeinflußten tektonischen Massentransporte als Planungsgrundlage herangezogen werden.
Ein derartiges Verfahren ist in der WO 95/14155 beschrieben; bei diesem Verfahren wird der tektomechanische Prozeß bei der Entstehung der Lagerstätte für die Projektierung der Lagerstättenteile berücksichtigt, indem die tektomechanischen Zusammenhänge beim Entstehen des der Abbauplanung unterliegenden Lagerstättenkörpers als Grundlage der Abbauplanung nutzbar gemacht werden, wobei präzisere Angaben über Ausgestaltung und Verhalten der Tektonik die Grundlagen der Abbauplanung wie auch der zugehörigen Planung dazu notwendige Aus- und Vorrichtungen verbessern. So werden bei dem bekannten Verfahren die Zusammenhänge zwischen Groß- und Kleintektonik oder zwischen Initial- und Folgestörungen für die Abbauplanung bereits nutzbar gemacht. Dabei erlaubt die Berücksichtigung der tektomechanischen Zusammenhänge eine frühzeitigere Angabe darüber, ob beispielsweise der Verwurf einer bekannten Störung voraussichtlich gleich bleibt oder in der einen oder anderen Streichrichtung zu- oder abnimmt. Mit dem bekannten Verfahren lassen sich demnach bereits Größen von Streichrichtungs- und Einfallensänderungen bei erkannten Störungen ermitteln und daraus Schlüsse für die Abbauplanung ziehen; es ist möglich, Angaben über das Aufreißen von Sprüngen in Abhängigkeit von Einfallen der Gebirgsschichten, das heißt in Abhängigkeit vom Stand der Auffaltung, zu machen und daran die Abbauplanung auszurichten. Auch sind damit schon präzisere Angaben über die Ausgestaltung und das Verhalten der Groß- und Kleintektonik möglich, womit die Grundlagen für die Abbauplanung und damit die Abbauplanung selbst zielorientiert zu einem Teil bereits verbessert sind.
Weiterhin ist aus DE-A-2544391 ein Verfahren zur Ermittlung der optimalen Abbaurichtung, insbesondere zur Vermeidung von Gebirgsschlägen, Gasausbrüchen und Steinfall bekannt, bei welchem die Baufolge und damit der Abbau unter Berücksichtigung der Reduzierung der tektonischen Kräfte festgelegt und durchgeführt wird, wobei die Zonen mit geringerer Reduzierung der tektonischen Kräfte zunächst gesondert abgebaut werden und der Abbau jeweils aus Zonen mit größerer Reduzierung in dem Bereich mit geringerer Reduzierung der tektonischen Kräfte geführt wird.
Obwohl mit den bekannten Verfahren die Planungssicherheit bei der Orientierung von Abbaubetrieben in einem Lagerstättenkörper bereits verbessert ist, treten beim Abbau beziehungsweise bei der Gewinnung weitere Probleme in Zusammenhang mit im Flözbereich anstehenden Gestein auf, die häufig zu einer Verringerung der Betriebspunktfördermenge bis hin zur Aufgabe der entsprechenden Bauhöhe führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren im Hinblick auf die Aussagekraft der Planungsgrundlagen weiter zu verbessern.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die zu planenden Abbaubetriebe in Abhängigkeit von den Streichen, der Streichlänge und der Breite von erkannten und unter Berücksichtigung des durch die Faltungsenergie und die tektonische Energie geprägten tektomechanischen Prozesses projektierten Flözauswaschungen in dem Lagerstättenkörper orientiert werden, wobei die Lage von großräumigen Verschiebungen und/oder Verschiebungszonen unter Berücksichtigung einer lagerstättenimmanenten Äquidistanz ermittelt und bei Aufschluß einer Flözauswaschung in einem Abstand von weniger als 300 m davon das Streichen der Flözauswaschung festgestellt und in ein Verhältnis zum Streichen der Verschiebung und/oder der Verschiebungszone in Energieflußrichtung gesetzt wird.
Unter dem Begriff "Flözauswaschungen" werden Flözunregelmäßigkeiten verstanden, zu denen Flözvertaubungen, Flözversandungen, Flözscharungen, Flözaufspaltungen, linsenförmige Einlagerungen im Flöz, Ausfüllungen von Erosionsrinnen wie auch eine flächenhafte Flözerosion zählen; die durch Flözauswaschungen verursachten Probleme bei der Gewinnung sind vielfältig: Durch das anstehende Gestein wird der Bergegehalt in der Forderung erhöht, gegenüber Hangendausbrüchen besteht eine größere Anfälligkeit mit der Folge von "Ausbauproblemen", ferner verschleißen die Werkzeuge an den Gewinnungsmaschinen und/oder die Gewinnung muß örtlich auf Sprengarbeit umgestellt werden. Bei gleicher verwertbarer Förderung führen Auswaschungen ferner zu einem höheren Bergeanfall und damit zu höheren notwendigen Haldenkapazitäten über Tage. Desweiteren führen Flözauswaschungen ebenfalls bei gleicher verwertbarer Fördermenge einer Schachtanlage zu einer stärkeren Beaufschlagung anderer Betriebspunkte mit höheren Abbaufortschritten beziehungsweise mit dazu erforderlichen außerplanmäßigen Investitionen für zusätzlich Abbaubetriebe; vorgesehene Abbaufolgen können nicht eingehalten werden.
Mit der Erfindung ist nun im wesentlichen der Vorteil verbunden, daß bei dem Aussparen von Bereichen mit stärkeren bzw. häufigen Flözauswaschungen für die Orientierung von Abbaubetrieben die vorgenannten Erschwernisse weitgehend vermieden werden können.
Das Gebirge ist in einer Regel in bestimmten Abständen durch größere, etwa parallele Verschiebungszonen, die über große Entfernungen streichen, in nebeneinander liegende Bahnen aufgeteilt. Dabei hat an den Verschiebungen ein mehr oder weniger großer horizontaler Massentransport stattgefunden. Abhängig vom Einfallen der Gebirgsschichten und abhängig von der zugeführten tektonischen Energie und deren örtlichen Reduzierungen sind im tektomechanischen Prozeß im Bereich der Verschiebungszonen unbedeutende Aufscherungen bis bedeutende tektonische Störungen mit mehr als 100 m Verwurf entstanden.
Große Verschiebungszonen beginnen oder enden in einer beachtlichen Anzahl von Fällen im Kreuzungsbereich von großen Sätteln mit großen Sprüngen. Wenn die Sättel noch aufgefaltet wurden, als die großen Sprünge bereits angelegt waren, entstanden bei der Auffaltung oberhalb der Sprünge Auflockerungen und darunter Quetschungen. Liegen nun zu beiden Seiten eines Sprunges die Sattelachsen nicht genau gegenüber, dann heben sich Auflockerungen und Quetschungen nicht gegenseitig auf, und es entstehen nebeneinander Massendefizit und Massenüberschuß. Durch oen Materialtransport an den Verschiebungen werden Massendefizit und Massenüberschuß beseitigt. Zusätzlich zu den großen Verschiebungszonen, die eine vorgegebene Streichrichtung haben, wobei diese Streichrichtung über große Erstreckungen sowohl hintereinander als auch nebeneinander dominiert, sind Verschiebungszonen mit anderen Streichrichtungen zu erwarten. Während die dominierenden Verschiebungen in der Regel vom Kreuzungspunkt großer Sättel mit großen Sprüngen mit einem Verwurfsmaß von mehr als 200 m ausgehen, treten etwa rechtwinklig dazu streichende Verschiebungen bezienungsweise Verschiebungszonen überwiegend im Kreuzungsbereich von dominierenden Verschiebungen beziehungsweise Verschiebungszonen mit im Ruhrkarbon nach Westen hin einfallenden großen Sprüngen mit einem Verwurfsmaß von mehr als 200 m auf.
Hierbei ist für die Planung der Abbaubetriebe zu beachten, daß die großen Sprünge im Kreuzungsbereich mit den dominierenden Verschiebungen beziehungsweise Verschiebungszonen ihre Streichrichtung deutlich so verändern, daß im Liegenden der Sprünge stärkere Auflockerungen und im Hangenden Quetschungen während des tektomechanischen Prozesses entstehen. Durch den Massentransport an der Verschiebung wird die Auflockerung mit Hilfe der ausgelenkten Faltungsenergie zugeschoben; gleiches gilt für die Auflockerungen im Liegenden der großen im Ruhrkarbon westlich einfallenden Sprünge. Um die dortigen Auflockerungen zu zu schieben , wird eine zweite Verschiebung benötigt, an der ein zusätzlicher Massentransport stattfinden kann; der Energieaufwand zur Beseitigung von Auflockerungen ist im Bereich großer Auflockerungen größer, wenn der Materialtransport nur an einer Verschiebungszone erfolgt.
Die Aufteilung des Gebirges in bestimmten Abständen durch größere, etwa parallele Verschiebungszonen oder Verschiebungen, die über größere Entfernung streichen in nebeneinander liegenden Bahnen, gibt eine großräumige Wirklichkeit mit einem Störungsraster, welches auch in anderen, weniger bekannten Lagerstätten ermittelt beziehungsweise festgelegt werden kann; die Ermittlung dieses Störungsrasters beruht auf der Äquidistanz der Verschiebungszonen. So beträgt im Ruhrkabon der Abstand zwischen großen, ostwestlich streichenden Hauptverschiebungen, die auch latent angelegt sein können und dabei in der Regel als Schwächezonen ausgebildet sind, ca. 5,2 km; dazwischen befinden sich in einem Abstand von 0,8 bis 1,5 km, je nach Reduzierung der Faltungsenergie, weitere Verschiebungszonen oder Verschiebungen.
Die Aufteilung des Gebirges in bestimmten Abständen durch größere, etwa parallele Verschiebungszonen oder Verschiebungen nimmt Einfluß auf die Faltungsenergie und den Gegendruck. Die Faltungsenergie und der Gegendruck werden von den Verschiebungen abgelenkt. Da die Faltungsenergie auf breiter Front dem Gebirge zugeführt wird, ist mit den nebeneinander liegenden Ablenkungen der Energie eine Addition der Energie wie auch des Gegendruckes zu immer größer werdenden Werten verbunden. Dadurch wird die Ausgestaltungen von anderen tektonischen Störungen gesetzmäßig in Abhängigkeit von dem tektomechanischen Prozeß beeinflußt. Dadurch haben Sprünge im Bereich der größeren Verschiebungszonen und Verschiebungen in der Regel einen geringeren Verwurf oder laufen von beiden Seiten kommend im Nachbarbereich der Verschiebungen aus beziehungsweise setzen von hier wieder an. Das gilt insbesondere für Sprünge mit kleineren Abschiebungsbeträgen von weniger als 100 m; auch ändert sich die Streichrichtung der Sprünge. Das Gleiche gilt für Überschiebungen. Auf der Grundlage dieser Zusammenhänge im tektomechanischen Prozeß ist zwischen den Verschiebungszonen mit größeren Verwürfen an den Sprüngen zu rechnen. Dort wird Gebirgsmaterial verstärkt aufeinander zugeführt, so daß in.solchen Zonen die Bewegungsmöglichkeiten an kleintektonischen Störungen im Gebirge eingeschränkt sind.
Die Streichrichtung von dominierenden Verschiebungen beziehungsweise Verschiebungszonen in einer Lagerstätte richtet sich nach der Reduzierung der Faltungsenergie in großen Sättel- und Überschiebungsbereichen. Stärkere Auffaltungen und/oder Überschiebungsmaße sind mit einer großen Reduzierung der tektonischen Energie verbunden. In Energieflußrichtung entstehen dadurch unterschiedliche Energieinhalte nebeneinander. Die größere Energie wird in Richtung der geringeren Energie diagonal abgelenkt. In dieser Richtung (Streichrichtung) entstehen Aufscherungen, die im tektomechanischen Prozeß für das Entstehen und die Ausgestaltung insbesondere von Verschiebungen verantwortlich sind; die Aufscherungen sind frühzeitig angelegt und können als Vorprägung des Gebirges bezeichnet werden.
Treffen dominierte ostwestlich streichende Verschiebungen und/oder Verschiebungszonen auf Sättel- und/oder Überschiebungszonen, die infolge ihrer Auffaltung und Überschiebungsmaße Anlaß für dominierende Verschiebungen und/oder Verschiebungszonen geben, die eine nordsüdliche Streichrichtung haben, überlagern sich die Aufscherungen aus beiden Systemen in Energieflußrichtung, ausgehend von Sattel- und Überschiebungsbereichen, die Verschiebungen und/oder Verschiebungszonen mit einer nordsüdlichen Streichrichtung verursachen.
Von Bedeutung für die Planung von Abbaubetrieben ist dabei ein im allgemeinen immer wiederkehrender Unterschied zwischen den Streichrichtungen von früh entstandenen Flözauswaschungen und später entstandenen Folgestörungen. Die unterschiedliche Streichrichtung kann mit einem gegenläufigen Materialtransport an den Aufscherungen der Verschiebungszonen erklärt werden; die Streichrichtungen von Auswaschungen und Folgestörungen sind entweder parallel zu den Streichrichtungen der Verschiebungszonen, oder die Streichrichtungen bilden miteinander einen für das Ruhrkabon geltenden Winkel von ungefähr 30 gon; die Spitzen dieses Winkels weisen jedoch in entgegengesetzte Richtung, was auf eine Umkehr der Richtung des Massentransportes zu beiden Seiten der Aufscherung hindeutet. Somit bestand zunächst (bereits während der Sedimentation) ein Massentransport in Richtung des Generalstreichens und anschließend senkrecht dazu; die noch plastische Gebirgsmasse wich nach 0sten und Westen aus und bewegte sich später (nach stärkerer Verfestigung) nach Norden. Wesentlich ist für die Streichrichtung der Flözauswaschungen im Ruhrkabon die Auslenkung des sedimentierten Gebirgsmaterials senkrecht zur größten horizontalen Gebirgsspannung, die für das Ruhrkabon in Richtung SS0-NNW angenommen wird; dadurch ist an den Verschiebungen beziehungsweise Schwächezonen eine Bewegung veranlaßt worden, die gegenläufig zu späteren Bewegungen war und dadurch die Streichrichtung der Flözauswaschungen bestimmt.
Nach Ausführungsbeispielen der Erfindung werden unter Berücksichtigung der vorstehenden Gesichtspunkte die Flözauswaschungen projektiert, und es wird die Abbaurichtung der zu orientierenden Abbaubetriebe jeweils parallel zu der projektierten Flözauswaschung festgelegt.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ergibt sich eine weitere Projektion des Verlaufs von Flözauswaschungen im Zusammenhang mit der Existenz von Überschiebungen; zwei Überschiebungen können auf einer querschlägig zum Generalstreichen angelegten Linie oder einem schmalen Band in gleicher Richtung auslaufen; in diesem Fall sind Flözauswaschungen, die in Richtung der Linie oder des schmalen Bandes streichen, bei der Planung der Orientierung von Abbaubetrieben mit zu berücksichtigen. Insbesondere gilt dies für Flözauswaschungen, die im Auslaufbereich von südlich angeordneten Überschiebungen beginnen und ca. 400 m vor der nördlich davon gelegenen Überschiebung auslaufen. Hier wirken sich frühzeitig die späteren Energiedifferenzen im tektomechanischen Prozeß aus. Vergleichbares gilt, wenn ostwestlich streichende Verschiebungen beziehungsweise nordsüdlich streichende Verschiebungen nach Süden hin im gleichen Bereich auslaufen. Ferner ist das Auslaufen von Falten und Wechseln insoweit von Bedeutung, als jeweils nördlich des Auslaufbereiches Flözauswaschungen mit nordsüdlichem Streichen im westlichen Auslaufbereich und mit ostwestlichem Streichen im östlichen Auslaufbereich bei der Planung zu berücksichtigen sind.
Ferner ist Mittelhalbierende zwischen zwei im Einfallen und Streichen etwa parallelen Überschiebungen mit einem Verwurfsmaß von mehr als 10 m bei der Planung von Abbaubetrieben zu berücksichtigen. Dabei kommt es zu einer Überlagerung von Beanspruchungen des Gebirges, wenn der bankrechte Abstand der Überschiebungen kleiner als 800 m ist; diese 800 m sind im Falle des Ruhrkabons insofern von Bedeutung, als diese Entfernung ein signifikanter Abstand zwischen großtektonischen Überschiebungen in einigen Bereichen des Ruhrkabons ist.
Desweiteren sind Flözauswaschungen bis zu einem bankrechten Abstand von ca. 400 m im Hangenden von Überschiebungen ebenfalls in die Planung der Orientierung von Abbaubetrieben einzubeziehen; dabei handelt es sich um Flözauswaschungen, die parallel zu den Überschiebungen streichen. Wesentlich ist dabei, daß sich die Überschiebungen im Nord- und Südflügel großer Sattelsysteme befinden und nach Norden und Süden hin einfallen; hier waren aufgrund der Spannungsverteilung im tektomechanischen Prozeß die späteren Spannungen relativ gering und dadurch entstand frühzeitig ein Freiraum für mögliche Schwächezonen, in denen sich Flözauswaschungen bildeten.
Der Hangendbereich von Überschiebungen wird während des tektomechanischen Prozesses durch Schichtgleitung beansprucht. Das steht in Verbindung mit Änderungen des Überschiebungsmaßes an den Überschiebungen im gleichen stratigraphischen Niveau; in diesen Fällen hat die Schichtgleitung die Bereiche mit Flözauswaschungen stärker zerstört, und aus diesem Grund hat nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Abbauplanung vorzusehen, daß der Ausbauabstand im Streckenbereich verringert und im Strebbereich die Ausbauverspätung reduziert sind.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ferner die Petrographie der Lagerstätte von Bedeutung; mächtige Sandsteinbänke mit geringem Abstand von einem Flöz weisen auf eine ufernahe Sedimentation hin, und in diesem Bereich waren die tektonischen Bewegungen vermutlich geringer; Flözauswaschungen im Zusammenhang mit Bewegungen an Schwächezonen sind unterblieben. In einem solchen Fall braucht die Abbauplanung keine Rücksicht auf Flözauswaschungen zu nehmen; allerdings müssen bei derartigen Gegebenheiten Maßnahmen zur Anpassung des Abbaubetriebs an eine geringere Mächtigkeit mit einem größeren Verstellbereich des Strebausbaus und mit einem geeigneten Gewinnungsmittel vorgesehen werden. Hierbei ist es nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zweckmäßig, mit Hilfe einer vorherigen Durchführung von Bohrungen in einem engen Bohrraster die geringste anzutreffende Flözmächtigkeit festzustellen und dann den Strebausbau und das Gewinnungsmittel an den festgestellten Wert anzupassen.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen und der Zusammenfassung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Planung von Abbaubetrieben in einer tektonisch beanspruchten Sedimentationslagerstätte, insbesondere Steinkohlenlagerstätte, durch Festlegung von Abbaurichtung, Abbaulänge, Abbaugeschwindigkeit und Abbaufolge, wobei die Lage der Abbaubetriebe an den tektonischen Störungen im Lagerstättenkörper orientiert wird und zur Festlegung des zum Abbau aus- und vorzurichtenden Lagerstättenkörpers das Einfallen, das Streichen und das Verwurfsmaß der jeweiligen erkannten geologischen Störung sowie der Verlauf der Faltungsenergie sowie die durch die tektonische Energie bewirkten Auflockerungen, Quetschungen und Pressungen im Gebirge und die dadurch beeinflußten tektonischen Massentransporte als Planungsgrundlage herangezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu planenden Abbaubetriebe in Abhängigkeit von dem Streichen, der Streichlänge und der Breite von erkannten und unter Berücksichtigung des durch die Faltungsenergie und die tektonische Energie geprägten tektomechanischen Prozesses projektierten Flözauswaschungen in dem Lagerstättenkörper orientiert werden, wobei die Lage von großräumigen Verschiebungen und/oder Verschiebungszonen unter Berücksichtigung einer lagerstättenimmanenten Äquidistanz ermittelt und bei Aufschluß einer Flözauswaschung in einem Abstand von weniger als 300 m davon das Streichen der Flözauswaschung festgestellt und in ein Verhältnis zum Streichen der Verschiebung und/oder der Verschiebungszone in Energieflußrichtung gesetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem erkannten winkligen Verlauf zwischen den Streichlinien von Flözauswaschung und Verschiebung und/oder Verschiebungszone die Lage der Flözauswaschung in dem erkannten Winkel im weiteren Verlauf der Verschiebung und/oder der Verschiebungszone projektiert und die Abbaurichtung parallel zu der projektierten Flözauswaschung festgelegt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem erkannten parallelen Verlauf im Streichen von Flözauswaschung und Verschiebung und/oder Verschiebungszone die Lage der Flözauswaschung parallel zu dem weiteren Verlauf der Verschiebung und/oder Verschiebungszone projektiert und die Abbaurichtung parallel zu der projektierten Flözauswaschung festgelegt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer erkannten beziehungsweise projektierten Unterbrechung in dem Verlauf einer großräumigen Verschiebung und/oder Verschiebungszone der Verlauf einer erkannten beziehungsweise projektierten Flözauswaschung in Streichrichtung der Verschiebung und/oder Verschiebungszone projektiert und die Abbaurichtung parallel zu der projektierten Flözauswaschung festgelegt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer im Hangendbereich einer Überschiebung erkannten Flözauswaschung mit einem parallel zur Überschiebung projektierten Streichen in dem Hangendbereich bis 400 m bankrechtem Abstand von der Überschiebung zur weiteren Aufklärung des Lagerstättenkörpers Erkundungsbohrungen angesetzt und/oder Durchschallungen vorgenommen werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Änderung des Überschiebungsmaßes an einer Überschiebung im gleichen stratigraphischen Niveau die Planung der Abbaubetriebe einen geringeren Ausbauabstand im Streckenbereich und eine reduzierte Ausbauverspätung im Strebbereich vorsieht.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem bankrechten Abstand zwischen zwei im Einfallen und Streichen etwa parallen Überschiebungen von weniger als 800 m die Bereiche mit erkannten und/oder projektierten Flözauswaschungen von der Abbauplanung weitgehend ausgenommen werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer in etwa quer zur Richtung der Energiezufuhr auslaufenden Falte Bereiche im Energieschatten der Falte mit erkannten und/oder projizierten Flözauswaschungen von der Abbauplanung weitgehend ausgenommen werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer in etwa quer zur Richtung der Energiezufuhr auslaufenden Falte in Bereichen im Energieschatten der Falte mit erkannten und/oder projizierten Flözauswaschungen Abbaubetriebe mit einer geringeren Betriebspunktfördermenge geplant werden.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer in etwa quer zur Richtung der Energiezufuhr auslaufenden Falte in Bereichen im Energieschatten der Falte bei erkannten und/oder projizierten Flözauswaschungen die Abbaurichtung in Richtung des Streichens der Flözauswaschungen festgelegt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei in geringem Abstand von einem Flöz vorhandenen mächtigen Sandsteinbänken die Abbaubetriebe ohne Maßnahmen zur Projektierung von Flözauswaschungen geplant und Maßnahmen zur Anpassung des Abbaubetriebs an eine geringere Mächtigkeit mit einem größeren Verstellbereich des Strebausbaus und mit einem geeigneten Gewinnungsmittel vorgesehen werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer vorherigen Durchführung von Bohrungen in einem engen Bohrraster die geringste anzutreffende Flözmächtigkeit festgestellt und Strebausbau und Gewinnungsmittel entsprechend dem festgestellten Wert angepaßt werden.
EP96945874A 1995-11-13 1996-11-07 Verfahren zur optimierten orientierung von abbaubetrieben, insbesondere in einer steinkohlenlagerstätte Expired - Lifetime EP0861365B1 (de)

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