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Verfahren und Vorrichtung zur Förderung von Kohle und anderen Mineralien
Es ist im streichenden Strebbau flach gelagerter Flöze bekannt, die Kohle in schwebendem
Verhieb oder abwechselnd in schwebendem und fallendem Verhieb abzubauen sowie gleichzeitig
den Versatz vor Kopf einzubringen.
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Es ist weiter bekannt, die auf einen Teil der Streblänge nebeneinanderliegenden,
als Förderrutschen ausgebildeten Fördermittel unter Austausch einzelner Rutschenschüsse
dem Abbaufortschritt entsprechend zu verlängern und gleichzeitig dem Versatzfortschritt
entsprechend zu verkürzen. Die Rutschen enden mit dem Streb und übernehmen bzw.
übergeben das Fördergut an Übergabestellen am Strebende. Die geringe Leistungsfähigkeit
der Rutschen sowie ihr umständliches und zeitraubendes Umlegen lassen eine rentable
Mechanisierung des Abbaues jedoch nicht zu. Nachteilig ist auch die jeweilige Übergabe
des Fördergutes an den Strebenden an ein anderes Fördermittel. Um die Übergabe der
Kohle am Strebende an ein anderes Fördermittel zu vermeiden, ist es bekannt, ein
kurvengängiges Plattenband in Kreisförderung zum durchgängigen Fördern in Streb
und Strecke zu benutzen. Mit diesem unendlichen Band, das die gesamte Strecke durchläuft,
ist es jedoch nicht ohne weiteres möglich, gleichzeitig Kohle und Versatz zu fördern,
wenn der Versatz vor Kopf eingebracht werden soll. Endlich ist es bekannt, zur Streckenförderung
selbständige, über ein Rahmengestell transportierbare Förderelemente, insbesondere
Bandabschnitte, zu benutzen, die von einzelnen Zwischenantrieben angetrieben werden.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein verbessertes Verfahren
zur Förderung von Kohle oder anderen Mineralien aus einem Streb mit schwebendem
oder
abwechselnd schwebendem und fallendem Verhieb bei gleichzeitigem Vorkopfeinbringen
des Versatzes und Einbringen des Ausbaues innerhalb der Gewinnungsschicht, wobei
die auf einem Teil der Streblänge nebeneinander verlaufenden Fördermittel unter
Austausch einzelner Glieder jeweils laufend verlängert bzw. verkürzt werden, bei
welchem die bisherigen Nachteile weitestgehend ausgeschaltet werden. Ihr Grundgedanke
besteht darin, daß zur Förderung der Mineralien sowie des Versatzes die bei der
Streckenförderung bekannten selbständigen vor- und rückwärts verfahrbaren Förderelemente
verwendet werden, die über solche Rahmengestelle bewegt werden, bei denen Kopfkehren
im Streb und Hin- und Rücktrum, zumindest im Streb, übereinander angeordnet sind,
wobei die Förderung der Mineralien aus dem Streb bis zu einem beliebigen Punkt außerhalb
desselben ebenso wie die Förderung des Versatzes zum Streb ohne Übergabestellen
an den Strebenden vor sich geht, und die Länge der Fördermittel durch Ein- bzw.
Ausbau von Teilen der Rahmengestelle sowie etwaiger dort angebrachter Zwischenantriebe
geändert wird, während die eigentlichen Förderelemente selbst nicht ausgebaut und
umgelegt werden. Dabei sollen die Förderelemente vorzugsweise aus bekannten, für
sich selbständigen, von Zwischenantrieben bewegten Abschnitten eines raumbeweglichen
Förderbandes bestehen, die entweder auf einem einzigen zusammenhängenden oder auf
zwei getrennten Fahrgerüsten verfahren werden, wobei ihre Anzahl sich nach dem Förderweg
und der Fördermenge richtet.
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Wie schon ausgeführt, ist die Verwendung des Fördermittels nach der
Erfindung je nach den gegebenen Verhältnissen bei zwei Abbauvarianten möglich. Bei
geringem Einfallen des Strebs, wo ein fallender Verhieb mit mechanischer Aufnahme
der Kohle vom Liegenden und Abförderung in schwebender Richtung noch möglich ist,
kann die Verhiebrichtung abwechselnd schwebend und fallend erfolgen. Damit ändert
sich jeweils auch die Richtung des Versetzens. Bei schwebendem Verhieb wird also
die Kohle durch die untere Strecke abgefördert, der Versatz durch die obere Strecke
zugeführt. Bei fallendem Verhieb ist es umgekehrt. Dabei wechselt naturgemäß jeweils
die Förderrichtung. Die Kohlenabgabestelle und die Bergeaufgabestelle liegen in
diesem Falle in weiterer Ausbildung der Erfindung zweckmäßig unmittelbar beieinander.
Bei stärkerem Einfallen des Strebs, wo ein Verhieb in Fallrichtung auf die geschilderte
Weise nicht durchführbar ist und nur schwebend verhauen werden kann, bleibt die
Förderrichtung stets die gleiche.
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Die Abförderung der Kohle geht dann nur durch die untere Strecke,
die Zuführung des Versatzes nur durch die obere Strecke vor sich. Kohlenkippstelle
und Bergeaufgabestelle brauchen in diesem Fall nicht beieinander zu liegen.
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Da die Leistungsfähigkeit der Förderanlage allen Erfordernissen angepaßt
werden kann, so ist hierdurch eine rentable Mechanisierung des Gewinnungsvorganges
und eine erhebliche Leistungssteigerung zu erreichen. Dabei wird eine derartige
maschinelle Gewinnung vorzugsweise dort erfolgen können, wo der Abbau mit wechselndem
Verhieb betrieben wird und es nicht erforderlich ist, vor jedem neuen Einsatz das
Gewinnungsgerät in umständlicher Weise von der oberen zur unteren Strecke zu bringen.
Erfolgt der Verhieb dagegen nur schwebend, so wird die Kohle zweckmäßig durch Schießen
hereingewonnen, wobei die Bohrlöcher streichend angelegt werden und die geschossene
Kohle schwebend hereinbricht. Bei dieser Abbaumethode kann in bekannter Weise ein
aus Eisenplatten bestehender zerlegbarer Schießdamm Verwendung finden, der den übrigen
Strebraum beim Schießen abschirmt und gleichzeitig zur vorübergehenden Bunkerung
der hereinbrechenden Kohle dient. Dieser Schießdamm wird entsprechend dem Verhiebfortschritt
vorgerückt und nach dem Erreichen der oberen Strecke zerlegt und auf einem Förderelement
zur unteren Strecke zurückgeschafft, wo er für die nächste Gewinnungsphase wieder
zusammengesetzt wird.
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Zur Abförderung der hereingewonnenen Kohle kann in weiterer Ausbildung
der Erfindung zweckmäßig dem Fahrgerüst für die Förderelemente ein Kurzfördermittel
vorgeschaltet sein, das die Kohle vom Liegenden aufnimmt und auf die Förderelemente
im Kohlenfeld aufgibt. Das Kurzfördermittel, welches mit dem fortschreitenden Verhieb
vorrückt, greift in an sich bekannter Weise mit seinem rückwärtigen Teil um ein
gewisses Maß über die strebseitige Kopfkehre des Fahrgerüstes hinaus. Um dieses
Maß kann der Verhieb jeweils fortschreiten, bis eine Verlängerung des Gerüstes notwendig
wird. Dabei kann das Kurzfördermittel von dem vorrückenden Gewinnungsgerät bzw.
von dem Schießdamm jeweils mit vorgezogen werden.
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Dem fortschreitenden Verhieb unmittelbar folgend, wird der Ausbau
aus dem Versatzfeld in das Kohlenfeld umgesetzt bzw. bei Holzausbau in das jeweils
freigekohlte Feld neu eingebracht. Zum Versetzen können statt einer Versatzschleuder
auch in an sich bekannter Weise Blasdüsen so mit dem Fahrgerüst verbunden sein,
daß die Berge unmittelbar von den Bandabschnitten oder mittelbar nach Abgabe in
ein Rohr, auf eine Bühne od. dgl. von dort aus eingeblasen werden.
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Die Figuren geben eine schematische Darstellung des Verfahrens und
der Vorrichtung nach der Erfindung in den verschiedenen Varianten mit für sich selbständigen
Abschnitten eines raumbeweglichen Förderbandes. Die Figuren zeigen im einzelnen:
Fig. z den Grundriß eines Abbaubetriebes mit wechselndem Verhieb und wechselnder
Förderrichtung bei zwei getrennten Fahrgerüsten, Fig. 2 die Situation im Streb nach
dem Verhiebwechsel, Fig. 3 und q. zwei Phasen beim Beladen der aufeinanderfolgenden
Bandabschnitte im Streb durch das vorrückende Kurzfördermittel, Fig. 5 die Situation
an der Kohlenkippstelle und Bergeladestelle bei getrennten Fördergerüsten, Fig.
6 die Kohlenkippstelle und Bergeladestelle bei nur einem zusammenhängenden Fördergerüst,
Fig.7 den Grundriß eines Abbaubetriebes bei gleichbleibender Verhiebrichtung.
Der
im Untertrum des Fahrgerüstes i ankommende, durch Zwischenantriebe 2 bewegte Bandabschnitt
3 wird über die Kopfkehre 4 in das Obertrum geschoben und dort langsam weiterfahrend
durch das Kurzfördermittel 5 mit Kohle beladen. Nach erfolgter Beladung fährt der
Bandabschnitt mit erhöhter Geschwindigkeit über die Strebausgangskurve 6 im Fördergerüst
i durch die untere Strecke U zur Kohlenkippstelle 7, wo die Kohle beim Vorhandensein
von zwei getrennten Fördergerüsten (Fig. i und 5) über Kopf in einen Kohlenbunker
8 abgekippt wird. Der Bandabschnitt 3, dessen Fahrgeschwindigkeit sich während der
Entladung nicht verringert, fährt im Untertrum leer in den Streb zurück.
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Während dieser Bandabschnitt im Streb mit Kohle beladen wird, schiebt
sich ein weiterer Bandabschnitt3a unmittelbar hinter den ersteren und wird an diesen
anschließend ohne Unterbrechung des Ladevorganges mit Kohle beladen (Fig. 3 und
4).
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In dem zweiten, aus dem anderen Strebende durch die obere Strecke
0 führenden, gleichartig ausgebildeten Fördergerüst 9, in welchem zur Zeit (Fig.
i) Versatz gefördert wird, fährt im Untertrum der aus dem Versatzfeld im Streb kommende
leere Bandabschnitt io über die Kopfkehre ix in das Obertrum, wo er aus dem Bergebunker
12 über eine Schwenkschurre 13 mit Bergen beladen wird (Fig. 5). Nach erfolgter
Bergeaufgabe fährt er im Obertrum des Gerüstes 9 in den Streb zurück, wo er die
Berge über eine Kopfkehre 21 in eine Versatzschleuder 14 abgibt, um anschließend
im Untertrum wieder zur Bergeladestelle zurückzufahren.
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An den in einer Begleitstrecke dicht beieinanderliegenden, nicht strebseitigen
Enden der Fördergerüste sind Weichen 15 angebracht, über welche Bandabschnitte aus
dem einen Gerüst in das andere Gerüst verfahren werden können. Auf diese Weise können
die ständig wechselnden Förderlängen im Kohlen- und Versatzfeld ausgeglichen werden.
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Beim Längerwerden der Bandanlage können weitere Bandabschnitte in
beliebiger Zahl mit den entsprechenden zusätzlichen Zwischenantrieben eingebaut
werden.
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Ist nur ein Fahrgerüst vorhanden, welches an der Kohlenkippstelle
und Bergeladestelle nicht unterbrochen ist, so wird die Kohle an der Kippstelle
nicht über Kopf, sondern seitlich in den Kohlenbunker 8 a abgekippt (Fig. 6). Kommt
die Kohle aus dem Streb durch die untere Strecke U, so wird das im Bereich der Kippstelle
beliebig einseitig anhebbare Obertrum des Fördergerüstes bei Punkt 16 angehoben,
wodurch die Kohle seitlich abfällt, und unmittelbar darauf in die Horizontale zurückgewendelt,
so daß aus dem Bergebunker i2 a über die Schwenkschurre 13a bei Punkt 17 die Berge
auf den mit unverminderter Geschwindigkeit in gleicher Fahrtrichtung weiterfahrenden
Bandabschnitt aufgegeben werden können.
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Dieser Bandabschnitt fährt nunmehr durch die obere Strecke 0 in den
Streb, wo er die Berge in der geschilderten Weise abgibt. Dann führt er im Untertrum
zurück durch das andere Strebende in das Kohlenfeld, wo er wiederum mit Kohle beladen
wird. Wechselt die Verhieb- und damit auch die Förderrichtung der Bandabschnitte,
so wird die jetzt durch die obere Strecke geförderte Kohle durch entsprechendes
Anheben des Fahrgerüstes bei Punkt 18 abgekippt, die Berge bei Punkt i9 aufgegeben.
Auf diese Weise können die Kohlenkippstellen ebenso wie die Bergeladestellen für
beide Förderrichtungen so dicht beieinander liegen, daß die Kohle in eine gemeinsame
Wendel od. dgl. gekippt, die Berge aus einem gemeinsamen Bunker aufgegeben werden
können.
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Ist der Verhieb so weit fortgeschritten, daß das von dem Gewinnungsgerät
2o mit vorgezogene Kurzfördermittel 5 bis zur Umkehre 4 gelangt ist (Fig. 4), so
wird die Förderung im Kohlen- und im Versatzfeld stillgesetzt. Die Kopfkehren 4
und 21 in beiden Feldern werden jede mit dem ihr zugeordneten Antrieb, die Kopfkehre
21 im Versatzfeld dazu mit der Schleuder 22, nachdem die Bandabschnitte aus dem
Bereich der Kehren zurückgefahren worden sind, von dem übrigen Fahrgerüst getrennt.
Alsdann wird ein dem Verhiebfortschritt entsprechender Teil aus dem im Versatzfeld
verlegten Gerüst ausgebaut, in das Kohlenfeld geschafft und, nachdem die dortige
Kehre 4 nebst Antrieb um ein entsprechendes Maß in Verhiebrichtung vorgerückt worden
ist, in die entstandene Lücke eingebaut. Gleichzeitig wird die im Versatzfeld befindliche
Kehre 21: nebst Antrieb und Versatzschleuder 22 zurückgesetzt und mit dem übrigen
Gerüst wieder verbunden. Das Vorrücken bzw. Zurücksetzen der Kehren geschieht zweckmäßig
durch die mit diesen verbundenen Antriebe selbst vermittels am Ausbau oder Fahrgerüst
befestigter Seile. Etwa im versatzseitigen Gerüst befindliche Zwischenantriebe 24
werden im Zuge der Verkürzung des Gerüstes ebenfalls ausgebaut, zwischen den Stempeln
hindurch in das Kohlenfeld geschafft und dort wieder eingebaut. Die leichte Gerüstkonstruktion
kann ebenso wie die Antriebe in kurzer Zeit in das Kohlenfeld verbracht und dort
wieder eingebaut werden, so daß die Unterbrechung der Förderung bei jeder Verlängerung
bzw. Verkürzung der Gerüste nur von geringer Dauer ist.
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Während der Verhieb zur oberen Strecke 0 vor sich gellt, wird dort
ein Stall 25 angelegt, dessen Breite dem doppelten Abbaufortschritt entspricht.
Hat das Gewinnungsgerät ao diesen Stall 25 erreicht, so wird es mit der Kehre 4
nebst Antrieb 23 a sowie mit dem Kurzfördermittels um 18o° geschwenkt und mit umgekehrter
Front in den Stall eingebracht. Gleichzeitig wird die Umkehre 21 des bisherigen
Versatzgerüstes mit der Versatzschleuder 22 von dem übrigen Gerüst getrennt und
gleichfalls mit umgekehrter Front an das bisherige Kohlegerüst an Stelle der Umkehre
4 angeschlossen. Zuletzt wird die Kurve 26 von dem Gerüst 9 in der oberen Strecke
0 getrennt, vorgerückt und mit der bereits im Stall befindlichen Umkehre 4 verbunden.
Nach dem Einbau eines entsprechenden Verlängerungsstückes im Gerüst der oberen Strecke
0 ist die Anlage für die Fortsetzung des Abbaues bereit. Der Verhieb geht nunmehr
in umgekehrter Richtung vor sich (Fig. 2). Die Abförderung der Kohle erfolgt durch
die obere, die Zuführung des Versatzes durch die untere Strecke.
In
den Fig. i und 2 ist ein vor Kopf arbeitendes Gewinnungsgerät -2o dargestellt, das
sich vermittels einer Parabolscheibe an einem Seil 27 vorzieht, welches in der in
Verhiebrichtung liegenden Strecke verankert ist. Statt dessen kann natürlich auch
ein bz«-. können mehrere Gewinmingsgeräte solcher Art Verwendung finden, die in
streichender Richtung eingesetzt werden und die Kohle in schwebender bzw. fallender
Richtung hereinbrechen lassen.
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Läßt sich ein wechselnder Verhieb nicht durchführen, so kann die Anlage
gemäß Fig. 7 eingerichtet werden. Hierbei erübrigt sich eine Begleitstrecke, da
keine Notwendigkeit besteht, die Kohlenkippstelle 28 und Bergeladestelle 29 dicht
beieinander anzuordnen. Der Schießdamm 30 wird jeweils nach dem Besetzen
der nicht dargestellten Bohrlöcher beispielsweise durch einen in der oberen Strecke
befindlichen Haspel vermittels eines Seiles 31 um das erforderliche Maß in
Verhiebrichtung vorgezogen, wobei er das labyrinthartig in ihn einmündende Kurzfördermittel
5 b mit vorzieht. Sein Boden kann nach hinten schräg ansteigend ausgebildet sein,
wodurch die hereingewonnene Kohle dem Kurzfördermittel mit zugeführt wird. Hat der
Schießdamm 30 die obere Strecke erreicht, so wird er zerlegt und ebenso wie
das Kurzfördermittel 5 b auf einen Bandabschnitt zur unteren Strecke zurückbefördert.
Dort ist inzwischen ein Stall 32 angelegt worden. Die Kurve 6 b wird vom übrigen
Gerüst getrennt und unter Einbau eines entsprechenden Verlängerungsstückes in den
Stall 32
vorverlegt. Nunmehr wird die von der oberen Strecke zurückgeschaffte
Kopfkehre 4b mit dem Ende der Kurve im Stall 32 verbunden und der Schießdamm 3o
mit dem Kurzfördermittel 5 b gleichfalls in den Stall 32 eingebracht. Gleichzeitig
wird die Kurve 26 b in der oberen Strecke von dem dort liegenden Gerüst g b getrennt,
um das Maß des Abbaufortschritts vorgerückt und unter gleichzeitigem Einbau eines
entsprechenden Verlängerungsstückes im Streckengerüst gb mit dem bisher der Kohleförderung
dienenden, im Streb verlegten Teil des Gerüstes verbunden.
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Nachdem auch die Schleuder 22a mit der Kopfkehre 2i a auf einem Bandabschnitt
zur unteren Strecke verbracht und an das dortige Ende des im Streb verlegten Gerüstteils
angeschlossen worden ist, kann der Abbau fortgesetzt werden.
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Bei dieser Anordnung ist es zweckmäßig, in der oberen und in der unteren
Strecke je ein durch Weichen 33 und 33 a mit dem übrigen Gerüst i b verbundenes
Ausweichgerüst 34 und 34a mit j e einem Reservebandabschnitt (nicht dargestellt)
anzubringen. Diese Reserv ebandabschnitte können entsprechend der wechselnden Förderlänge
eingesetzt bzw. aus dem Betrieb gezogen «>erden.
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Für die Ansprüche 2 bis 12 wird Patentschutz nur im, Zusammenhang
mit dem Verfahren gemäß dem Hauptanspruch begehrt.