DE3929162C2

DE3929162C2 -

Info

Publication number: DE3929162C2
Application number: DE19893929162
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. Sill; Werner Dipl.-Ing. Mez; Ulrich Dipl.-Ing. 4300 Essen De Kraemer; Wolfgang Dipl.-Ing. 4330 Muelheim De Schauenburg; Rainer Dipl.-Ing. 4300 Essen De Eickhoff; Bernd Dipl.-Ing. 4600 Wuppertal De Rinnerberger; Ferdinand Dr. 4712 Werne De Heising; Juergen Dr. 4300 Essen De Fortmann
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1989-09-04
Filing date: 1989-09-04
Publication date: 1991-08-29
Also published as: DE3929162A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Versetzen des Bruchraums beim Strebbau im untertägigen Bergbau durch Nachversetzen des Bruchraumes mit einem hydraulisch herangeförderten Gemisch aus feinkörni gem Feststoff und Wasser, den vor der hydraulischen Förderung feinst- bis feinkörnige Ergänzungsstoffe zugesetzt werden.The invention relates to a method for moving the fracture area in longwall mining in underground mining by moving the fracture space with a hydraulically fed mixture of fine grain according to solid and water, that before the hydraulic Promotion of fine to fine-grained supplements be added.

In den Eisen-, Stahl- und Gießereibetrieben nehmen bei der Gußfertigung die Form- und Kernherstellver fahren zu. Hierbei, sowie auch bei den NE-Metall gießereien nimmt der Bedarf an Sand für diese ver schiedenen Verfahren laufend zu. Durch Altsandre generierung wird versucht, die Entsorgung der Rest stoffe möglichst gering zu halten. Dennoch müssen z. Z. beispielsweise in der Bundesrepublik Deutsch land jährlich ca. 2 Mio t Gießereiformsande als ver brauchte Altsande ausgeschleust und durch neuen Quarzsand ersetzt werden. Die Lagerung des Altsande belastet die Deponien und es entstehen Engpässe in der Entsorgung. Desweiteren steigen die Kosten für die Deponierung derartig, daß diese Kosten für viele Gießereien zur Existenzfrage werden.Take in the iron, steel and foundries in the cast production the form and Kernherstellver drive to. Here, as well as with the non-ferrous metal Foundries are losing the need for sand for them different procedures on an ongoing basis. By Altsandre generation is attempted, the disposal of the rest to keep substances as low as possible. Still have to e.g. For example, in the Federal Republic of German land approx. 2 million tons of foundry sand as ver needed used sand to be removed and replaced by new one Quartz sand to be replaced. The storage of the old sand pollutes the landfills and bottlenecks arise in disposal. Furthermore, the cost of landfill such that this cost to many Foundries become a matter of existence.

Nach dem DE-PS 34 13 602 ist ein Verfahren bekannt, bei dem der beim Strebbau entstehende Bruchraum im untertägigen Steinkohlenbergbau mit einem Gemisch aus feinkörnigen und feinstkörnigen Feststoffen und Wasser nachversetzt wird, wobei das Gemisch hydrau lisch gefördert wird. Als feinkörnige und feinstkör nige Feststoffe bzw. Füllstoffe werden Elektrofil terasche und Flotationsberge eingesetzt, wobei durch das Nachversetzen das Absenken der Hangendschichten eingeschränkt und damit auf einfache und kostengün stige Weise die auftretenden Folgeschäden sowie gleichzeitig unabhängig vom Absenken der Hangend schichten die durch verbleibende Hohlräume auftre tenden Schwierigkeiten wirksam vermieden werden.According to DE-PS 34 13 602 a method is known where the fracture space created during longwall construction in underground coal mining with a mixture from fine-grained and fine-grained solids and Water is added, the mixture hydrau is promoted. As fine-grained and very fine-grained Some solids or fillers become electrofil terasche and flotation mountains used, whereby by the repositioning the lowering of the hanging layers restricted and thus to simple and inexpensive consequent damage as well as at the same time regardless of the lowering of the slope layers that emerge through remaining voids difficulties are effectively avoided.

Die Flotationsberge oder andere feinkörnige Berge oder auch Kraftwerksrückstände, wie Gips oder Gips schlamm werden der Elektrofilterasche zugesetzt, um die notwendigen Mengen für das Nachversetzen jeweils zur Verfügung zu haben.The flotation mountains or other fine-grained mountains or power plant residues, such as gypsum or gypsum Sludge is added to the electrostatic precipitator to the quantities required for repositioning each to have available.

Gießereialtsande eignen sich zum Nachversetzen nicht, weil sich mit ihnen eine stabile, hochkonzen trierte, hydraulisch förderbare Suspension nicht herstellen läßt. Die Sandkörner sinken nach der Beendigung des Mischvorganges sofort ab. Damit ist eine Verwertung selbst dann ausgeschlossen, wenn dieser Mischvorgang unmittelbar vor dem Bruchraum vorgenommen wird, da sich die in dem Bruchraum füh renden Rohre sehr schnell zusetzen würden.Foundry sands are suitable for repositioning not because they are stable, highly concentrated trated, hydraulically conveyable suspension can be made. The grains of sand sink after the The mixing process ends immediately. So that is recovery even if this mixing process immediately before the break room is carried out, because they are in the break room pipes would clog very quickly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren zu schaffen, das beispielsweise bei weiterer Verringerung der Folgeschäden beim Bruchbau eine nutzbringende und umweltschonende Ablagerung von Gießereialtsanden ermöglicht.The invention has for its object a Ver driving to create that, for example, with others Reduction of consequential damage when building a break beneficial and environmentally friendly deposit of Foundry sands made possible.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Feststoff Gießereialtsand mit max. 80-90 Gew.% mit 10-20 Gew.% Ergänzungsstoffen und Wasser ge mischt und die Konzentration des Feststoffs und der Ergänzungsstoffe dabei auf rund 60% eingestellt wird.The object is achieved in that as solid foundry sand with max. 80-90% by weight with 10-20% by weight of supplements and water mixes and the concentration of the solid and the supplements to around 60% is set.

Bei einer derartigen Verfahrensweise ergibt sich überraschend eine stabile Suspension, da durch die Hinzufügung feinst- bis feinkörnigen Ergänzungs stoffe die im Gießereialtsand nicht vorhandenen Feinstkornbestandteile zur Verfügung gestellt wer den, so daß ein derartiges Gemisch auch über größere Entfernungen ohne die Gefahr des Absetzens hydrau lisch förderbar ist. Die Feststoffkonzentration von ca. 60% ergibt ein förderbares Gemisch, das vor teilhaft in die vorhandenen Hohlräume des Bruchrau mes einzubringen ist und dabei zu einer weiteren Verringerung der Folgeschäden aufgrund der beson deren Eigenschaften des Quarzsandes, aus dem nämlich der Gießereialtsand im wesentlichen besteht, bei trägt. Such a procedure results in surprisingly a stable suspension, because of the The addition of very fine to fine-grained supplements substances that do not exist in the foundry sand Finest grain components are provided the so that such a mixture also over larger Distances without the risk of settling hydrau is fundable. The solids concentration of approx. 60% gives an extractable mixture that before partial in the existing cavities of the Bruchrau mes is to be brought in and thereby to another Reduction of consequential damage due to the special whose properties of the quartz sand, from which the foundry sand essentially consists of wearing.

Bei dem hohen Sandanteil und der hohen Stoffdichte der Gießereialtsande (2,6-2,7 g/ccm) liegt der Feststoffgehalt je Volumeneinheit der hergestellten Suspension mit c_F - 1340-1540 g/l sehr hoch. Die ses wirkt sich sowohl auf die Versatzgüte als auch auf die Wirtschaftlichkeit der Entsorgung besonders günstig aus.Given the high sand content and the high consistency of the foundry sands (2.6-2.7 g / ccm), the solids content per unit volume of the suspension produced is very high at c _F - 1340-1540 g / l. This has a particularly favorable effect on the quality of the offset as well as on the economy of disposal.

Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung des erfin dungsgemäßen Verfahrens wird der Gießereisand vor dem Vermischen mit dem Ergänzungsstoff und Wasser bei 5 mm abgesiebt, wobei nur das Korn < 5 mm nach versetzt wird. Aufgrund dieser Vorbereitung steht dann ein Material zur Verfügung, das eine für die Bruchhohlraumverfüllung optimale Korngröße aufweist. Der Kornanteil über 5 mm ist gering, kann aber durch Verkleinern dem Verfahren angepaßt werden.After appropriate training of the inventor The method according to the invention is the foundry sand mixing with the supplement and water sieved at 5 mm, with only the grain <5 mm after is moved. Because of this preparation stands then a material is available, one for the Fracture cavity filling has optimal grain size. The grain fraction over 5 mm is small, but can by Reduce the procedure.

Um den Anteil an Gießereialtsand möglichst hoch zu halten, um die Entsorgung zu erleichtern und an dererseits die Abstützwirkung des Nachsetzproduktes insgesamt zu verbessern, sieht die Erfindung vor, daß der Anteil an Ergänzungsstoff möglichst gering gehalten wird. Andererseits müssen ausreichende Fließeigenschaften vorhanden sein, wobei die Erfin dung hierzu vorsieht, daß dem Gießereialtsand minde stens 15 Gew.% Ergänzungsstoff zugemischt werden. Hierdurch ergibt sich das optimale Gemisch. To increase the proportion of foundry sand as high as possible stop to facilitate disposal and on on the other hand, the supporting effect of the replacement product to improve overall, the invention provides that the proportion of supplements is as low as possible is held. On the other hand, sufficient Flow properties are present, the inven stipulates that the foundry sand is at least at least 15% by weight of supplement can be added. This results in the optimal mixture.

Die Gießereialtsande sollen nach dem erfindungsge mäßen Verfahren zum Nachversetzen, insbesondere im Steinkohlenbergbau eingesetzt werden. Dort stehen insbesondere im Rahmen der Aufbereitung der Stein kohle fein- bis feinstkörnige Flotationsberge zur Verfügung. Auch diese Reststoffe müssen entsorgt werden, was gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch möglich wird, daß als Ergänzungsstoff 15 Gew.% Flotationsberge (wf) zugemischt werden. Die Zumischung dieser Flotationsberge führt zu einer hy draulisch förderbaren Suspension und ermöglicht das Einhalten geringstmöglicher Anteile des fein- bis feinstkörnigen Anteils am Gemisch. Das wiederum er möglicht die Anbindung großer Mengen an Gießerei altsand und damit die günstige Abstützung des Gebir ges im Bereich von Hohlräumen oder insbesondere des Bruchraums.The foundry sands should be according to the Invention procedures for repositioning, especially in Coal mining can be used. Stand there especially in the context of processing the stone coal fine to fine grain flotation mountains for Available. These residues must also be disposed of be what according to the inventive method This makes it possible for 15 % By weight flotation mountains (wf) are added. The Addition of these flotation mountains leads to a hy drastically conveyable suspension and enables that Compliance with the lowest possible proportions of fine to very fine-grained portion of the mixture. That in turn he enables the connection of large quantities to the foundry old sand and thus the favorable support of the mountain ges in the area of cavities or in particular the Fracture space.

Stehen nicht genügend Flotationsberge zur Verfügung oder müssen andere feine bis feinstkörnige Rest stoffe entsorgt werden, so bietet das erfindungsge mäße Verfahren hierzu Möglichkeiten, in dem als Ergänzungsstoff fein- bis feinstkörnige Verbren nungsrückstände mit einem Feinstkornanteil von über 50% < 63 zugemischt werden. Hier sind vorrangig Entsorgungsprodukte mit nicht bzw. nur latenten ab bindenden Eigenschaften vorgesehen, wozu sich insbe sondere Aufbereitungsrückstände, Kraftwerksrück stände und allgemeine Verbrennungsrückstände eignen.There are not enough flotation mountains available or need other fine to fine grain residue materials are disposed of, that is what the invention offers Appropriate procedure for this, in which as Supplement fine-grained to fine-grained scalds residues with a fine grain content of over 50% <63 can be added. Are priority here Disposal products with no or only latent binding properties provided, for which esp special processing residues, power plant residues levels and general combustion residues own.

Den teilweise unterschiedlichen Eigenschaften der Gießereialtsande wird erfindungsgemäß Rechnung ge tragen, in dem z. B. bei Kaltharzsanden und Bento nit-Altsand mit Hot-Box-Kernresten die Feststoff konzentration auf 58-62 Volumen % Feststoffe in dem Gemisch, bei Bentonit-Altsand mit Croning-, Cold-Box- und Hot-Box-Kernresten auf 56-60 Volumen % und bei Bentonit-Altsand mit Cold-Box- Kernresten auf 50-55 Volumen % eingestellt wird. Damit können jeweils gemäß den eingesetzten Gießereialtsanden optimale Feststoffkonzentrationen gewährleistet werden, wobei alle diese genannten Gemische stabil, d. h. hydraulisch förderbar sind und die erforderlichen Fließeigenschaften ha ben.The partly different properties of the Foundry sand is inventively ge account wear in which z. B. with cold resin sands and bento nit old sand with hot box core remnants the solid concentration to 58-62 volume% solids in the mixture, with bentonite waste sand with croning, Cold box and hot box core remnants at 56-60 Volume% and in the case of bentonite waste sand with cold box Core residues is set to 50-55% by volume. It can be used according to the Foundry sands optimal solids concentrations be guaranteed, all of these mentioned Mixtures stable, i.e. H. hydraulically conveyable are and the required flow properties ha ben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch hohe Wirtschaftlichkeit aus, da es die Möglichkeit gibt, die ansonsten nur mit großem Aufwand deponier baren Gießereialtsande nutzbringend einzusetzen. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich weiter da durch aus, daß das Nachversetzen zu einer Versatz güte führt, die mit üblichen Aschen nicht zu errei chen ist. Damit ist nicht nur ein Entsorgungsverfah ren für den problematischen Gießereialtsand geschaf fen, sondern auch eine Verbesserung der Versatztech nik erreicht, die gleichzeitig auch zu einer Umwelt schonung beiträgt.The method according to the invention is characterized by high economy because it is the possibility there, which otherwise only deposit with great effort usable foundry sand. The The method according to the invention is further distinguished through out that repositioning to an offset goodness leads not to be reached with usual ashes Chen is. This is not just a disposal process for the problematic foundry sand fen, but also an improvement in offset tech nik achieved that at the same time to an environment protection contributes.

Zur besseren Erläuterung des Verfahrens wird nach folgend die einzige Figur interpretiert.For a better explanation of the procedure will be followed interpreted the only figure below.

Grundsätzlich ist es möglich, die für das Nachsetz verfahren benötigten Gemische unter Tage oder auch über Tage herzustellen, um sie dann in das Bruchfeld zu injizieren. Die hier wiedergegebene Fi gur zeigt ein Verfahren, wo das notwendige Gemisch über Tage vorbereitet, in Rohrleitungen nach unter Tage gefördert und dann in den Bruchhohlraum eingebracht wird.Basically, it is possible for that to be done required mixtures underground or can also be made for days, in order to then break them into the field to inject. The Fi reproduced here Gur shows a process where the necessary mixture prepared for days, in pipelines after mined underground and then into the fracture cavity is introduced.

Schematisiert dargestellt ist ein Streb 1 mit den beiden Strebbegleitstrecken 2 und 3. Die beiden Strebbegleitstrecken 2 und 3 sind über den Streb 1 miteinander verbunden. Der Strebhohlraum wird über den Strebausbau 6 offengehalten. Hinter dem Stre bausbau 6 liegt das Bruchfeld 7, das durch Nachver setzen stabilisiert werden soll. Hierzu wird das Gemisch aus Gießereialtsand und Flotationsbergen sowie Wasser über die Nachversatzleitung 9 und Schleppleitungen 5 in das Bruchfeld hineingepumpt, so daß die dort verbliebenen Hohlräume entsprechend ausgefüllt werden.A strut 1 with the two strut side sections 2 and 3 is shown schematically. The two strut side sections 2 and 3 are connected to each other via the strut 1 . The longwall cavity is kept open via the longwall construction 6 . Behind the Stre construction 6 is the fracture field 7 , which is to be stabilized by setting Verver. For this purpose, the mixture of foundry sand and flotation mountains as well as water is pumped into the fracture field via the backfill line 9 and trailing lines 5 , so that the cavities remaining there are filled accordingly.

Im Strebhohlraum sind an die Nachversetzleitung 9 Schleppleitungen 5 angeschlossen, die über den Strebförderer 10 dem Abbaufortschritt entsprechend mitgeführt werden. Die Nachversatzleitung 9 wird über den Schacht 12 und eine der Strebbegleitstrecken 2, 3 verlegt. Bei Bedarf können im Untertagebereich eine zusätzliche Mischstation und zusätzliche Pumpen installiert werden.In the longwall cavity, trailing lines 5 are connected to the follow-up line 9 , which are carried along via the longwall conveyor 10 in accordance with the progress of the dismantling. The follow-up line 9 is laid over the shaft 12 and one of the strut side sections 2 , 3 . If required, an additional mixing station and additional pumps can be installed in the underground area.

Die Vorbereitungsstation, die über Tage angeordnet ist, weist eine Pumpe 14 auf, die über das Silo 15 mit einem im Mischer 16 vorbereiteten Gemisch ver sorgt wird. Im Mischer 16 wird der über das Förder mittel 17 herangeführte Gießereialtsand mit dem über das Fördermittel 20 angeführten Flotationsbergen in tensiv gemischt, wobei gleichzeitig Wasser zugeführt wird.The preparation station, which is arranged above ground, has a pump 14 which is provided via the silo 15 with a mixture prepared in the mixer 16 . In the mixer 16 , the foundry sand brought in via the conveying means 17 is mixed intensively with the flotation peaks indicated via the conveying means 20 , water being supplied at the same time.

Der Gießereialtsand wird im Gießereialtsandbunker 18 vorgehalten, dem eine Siebstation 19 vorgeordnet ist. Hier erfolgt eine Trennung bei 5 mm. Das Über korn wird einer Halde 22 zugeführt, während das Feinkorn in dem Gießereialtsandbunker 18 gelagert wird. Der Flotationsbergebunker 21 ist aufgrund der wesentlich geringeren Menge an Flotationsbergen im Gesamtgemisch kleiner bemessen als der Gießereialt sandbunker 18.The foundry sand is kept in the foundry sand bunker 18 , which is preceded by a sieving station 19 . Here there is a separation at 5 mm. The over grain is fed to a heap 22 , while the fine grain is stored in the foundry sand bunker 18 . The flotation bunker 21 is smaller than the foundry sand bunker 18 due to the much smaller amount of flotation mountains in the overall mixture.

Die Flotationsberge werden über das Fördermittel 20 in den Mischer 16 je nach Aggregatzustand gefördert oder gepumpt, um von dort nach entsprechendem Vermi schen als Suspension nach unter Tage zu gelangen.The flotation mountains are conveyed or pumped via the conveyor 20 into the mixer 16 depending on the state of matter, in order to get from there to the underground as a suspension after appropriate mixing.

1 Streb
2 Strebbegleitstrecke oben
3 Strebbegleitstrecke unten
4 Kohlenstroß
5 Schleppleitung
6 Strebausbau
7 Bruchfeld
9 Nachversetzleitung
10 Strebförderer
11 Pumpe unter Tage
12 Schacht
14 Pumpe über Tage
15 Silo
16 Mischer über Tage
17 Fördermittel
18 Gießereialtsandbunker
19 Siebstation
20 Fördermittel
21 Flotationsbergebunker
22 Halde 1 strut
2 strut side track above
3 strut bypass below
4 coal
5 trailing line
6 longwall construction
7 break field
9 Follow-up line
10 face conveyor
11 Pump underground
12 shaft
14 pump above ground
15 silo
16 mixers above ground
17 grants
18 foundry sand bunkers
19 screening station
20 grants
21 flotation bunkers
22 stockpile

Claims

1. Method for moving in particular the quarry in longwall mining in underground mining by setting the quarry with a hydraulically advanced mixture of fine-grained solid and water, which are added to the fine-grained to fine-grained supplements before the hydraulic conveying, characterized in that the solid is foundry old sand with max. 80-90 wt .-% with 10-20 wt .-%, supplements and water mixed and the concentration of the solid and the supplements is set to around 60 vol .-%.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the foundry sand before mixing with the Supplement and water at 5 mm sieved and only the grain is repositioned <5 mm.

3. The method according to claim 1, characterized in that as a supplement 15 wt .-% flotation mountains (wf) are added.

4. The method according to claim 1, characterized in that as a supplement fine-grained Ver combustion residues with a fine grain content of over 50% <63 µ can be added.

5. The method according to claim 1, characterized in that with cold resin sands and bentonite waste sand with hot Box core residues the solids concentration to 58-62 Vol .-% solid in the suspension, with bentonite waste sand with croning, cold box and hot box core residues to 56-60 vol .-% and with bentonite waste sand with cold box core residues set to 50-55 vol .-% becomes.