DE1021312B - Verfahren zum Verhindern der Staubentwicklung in Bergwerksbetrieben - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verhindern der Staubentwicklung in Bergwerksbetrieben Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, durch das die Staubentwicklung beim Verblasen des Versatzes im Streb sowie in den Blasversatzeinrichtungen, wie Blasversatzmaschinen und Blasleitungen, weitgehend verhindert werden soll.
• Bei den bisher bekannten Verfahren zum Niederschlagen des Staubes in Grubenbauen, bei denen Wasser in mehr oder weniger feinverteilter Form versprüht oder auf das gewonnene und zu fördernde Gut aufgespritzt wird, soll der Staub benetzt und damit niedergeschlagen werden. Es werden hierzu dein Wasser besondere Netzmittel zugesetzt, die den Wassertröpfchen eine geringe Oberflächenspannung geien. Di a Praxis hat aber gezeigt, daß die Be netzungszeit entweder zu kurz ist oder die erfolgte Benetzung nicht lange genug wirksam ist, um Feinststäube (in der Größenordnung von 10 [, und weniger) insbesondere Gesteinsstäube, die gerade für die Atmungsorgane am schädlichsten sind, ausreichend niederzuschlagen.
• Es ist bereits vorbeschrieben, das. anfallende Haufwerl: beim Schießen vor Ort mittels eines oder mehrerer Rohre mit Schaum zu berieseln, um es anzufeuchten und damit eine Staubentwicklung zu vermeiden. Ein derartiges Verfahren ist praktisch wirkungslos. Würde das Haufwerk vor dem Schießen berieselt, so bläst die erste Druckwelle den Schaum fort. Es ist nicht durchführbar, vor Ort eine so. dicke Schaumschicht zu erzeugen, daß die fortgeschleuiderten Bergeteilchen, insbesondere die, Feinstteilchen, in diesen Schaum eingebettet und damit zurückgehalten werden.
• ach dem Schießen ist eine Schaumberieselung ebenfalls ohne Wirkung, da die lungengängigen Feinststäube sich gerade beim Schießen bilden und sofort mit dem @`Jettarstrorn fortgetragen. werden.
• Auch hat sich in der Praxis ein Verfahren nicht bewährt, bei dem während des Bohrens durch ein Rohr Schaurn in ein Bohrloch einsgeführt wird. Dieser Schaum bindet zwar etwas Staub; die Bohrleistung wird aber durch die fettenden Eigenschaften des Schaumes erheblich verringert.
• Es ist weiterhin bekannt, beim Blasversatz innerhalb der Blasleitung oder bei ihrem Austritt aus dieser Leitung die Versatzberge mit Wasser anzufeuchten, um die, Staubentwicklung zu unterbinden. Ein derartiges Verfahren muß erfolglos bleiben, da. die Bildung der Feinststäube beim Aufprall des Versatzgutes nicht verhindert werden kann, Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß zwar die Entstehung (der Abrieb) der feinsten Teilchen auch bei schonender Behandlung des Gutes in den `'ersatzbetrieben nicht vollständig unterbunden werden kann, es aber möglich sein muß, die Bildung von Feinststauhwodken weitgehend zu verhindern, indem beispielsweise unmittelbar bei der durch das Fördern und Verblasen hervorgerufenen unvermeidbaren Zerkleinerung der Versatzberge die Staubteilchen feinster Größe derart festgehalten werden, daß sie nicht von dem Wetterstrom aufgenommen und fortgetragen werden können.
• Gemüß der Erfindung wird zur Verhinderung der Staubentwicklung die Bergeböschung, gegen die das Versatzgut geblasen wird, ständig mit einer Schicht aus einem stabilen (konsistenten) Schaum bedeckt, deren Dicke größer als die größte Stückgröße des Versatzgutes ist. Das Überdecken der Bergeböschung erfolgt zweckmäßig durch Aufspritzen des Schaumes unter Zuhilfenahme eines Luftschaumrohres, das neben der Blasversatzleitung im zu verblasenden Strebteil verläuft.
• Die aus der Blasleitung mit großer Geschwindigkeit austretenden Versatzteilchen werden durch die Schaumschicht auf die Bergeböschung geschleudert; dabei werden die ausgeblasenen Feinststäube, deren Teilchen praktisch schwerelos sind, in den stabilen Schaumbläschen abgeb.remist und von diesen festgehalten. Die heim Aufprallen des Versatzgutes auf der Bergeböschung entstehenden Staubteilchen werden ebenfalls sofort in der Schaumschicht festgehalten und können nicht von der abströmenden Blasluft mitgerissen werden.
• Es kann günstig sein, in Richtung auf den kohlenstoßseitigen Versatzdraht die Schaumschicht etwas dicker zu machen als auf dem. versatzfeldseitigen Abschnitt der Bergeböcihung, da -erfahrungsgemäß die sich bildenden Stäube in Richtung auf den freien Strebraum zu entweichen versuchen.
• Während des Verblasens wird die Schaumschicht in bestimmten Zeitabschnitten oder fortlaufend. erneuert. Dazu kann der stabile Schaum in mehreren Mischungsstufen in einem Luftschaumrohr bekannter Ausführung erzeugt und auf die Bergeböschung gespritzt werden.
• Bei Verwendung von Versatzbergen, die besonders zum Abrieb neigen und die Bildung von Feinststäuben begünstigen, kann es vorteilhaft sein, dem zu verblasenden Gut in der Blasversatzmaschine oder in der Blasleitung einen stabilen Schaum zuzusetzen. Zweckmäßig wird ein solcher Schaum durch eine Düse verspritzt, die in die Blasversatzmaschine bzw. die Blasversatzleitun.g hineinragt. In wirkungsvoller `@Teise wird das Einspritzen des Schaumes an den Stellen in der Blasversatzleitung, wie in der Nähe der Krümmer, erfolgen, wo das Blasversatzgut stark durchwirbelt wird, Die groben und feinen Teilchen des B.lasversatzgutes werden dadurch in eine Schaumwand oder -masse eingebettet, die auf Grund ihrer hohen Stabilität der Bläschen die Fei.nststaubteilchen festhält. Das Verfahren kann derart durchgeführt werden, daß die schaumerzeugende, Flüssigkeit in geringer Menge, z. B. tropfenweise. der Blasversatzluft zugesetzt wird. Eine zusätzliche Düse für die schaumerzeugende Flüssigkeit ist überflüssig, wenn diese Zugabe in der Preß-luftdüse an der Blasversatzmaschine erfolgt.
• Die den Schaum erzeugende Flüssigkeit muß ein großes Sch:äumvermögen haben; eine Benetz_ungsfähigkeit ist nicht erforderlich; sie ist sogar unerwünscht, da die bisher bekannten Mittel guten Benetzungsvermögens ein geringes Schäumvermögen aufweisen und damit auch die Stabilität der Schaumbläschen herabsetzen.
• Als schaumerzeugende Flüssigkeiten finden beispielsweise Flüssigkeiten Anwendung, die zum Feuerlöschen einen stabilen Schaum erzeugen. Es kommen aber nur so-leihe, Feuerlöschschäume in Frage, die keine gesundheitlichen Schädigungen herbeiführen. Zur Herstellung solcher Schäume- können Verfahren Anwendung finden, wie sie auch in der Feuerlöschtechnik benutzt werden, z. B. die Verkleinerungsverfahren oder die Vergrößerungsverfahren.
• Neben diesen künstlichen Schaumflüssigkeiten sind insbesondere Eiweiß-. Stärkeabbauprodukte, Pektine und Seifen zu nennen. die Polyederschäume bilden und eine besonders große Beständigkeit besitzen. Das als Trägerflüssigkeit im Bergbau ausreichend zur Verfügung stehende N@'asser wird mit den genannten Schaumbildnern vermischt, und dieser Mischung wird dann Preßluft zugegeben. Die sich bildendenPolyederschäume haben eine große Beständigkeit, wenn das Wasser gleichzeitig mit Tonteilchen oder anderen Bestandteilen verunreinigt ist, die Strukturviskosität oder Thixotropie bedingen.
• Im Gegensatz zu den bisher verwendeten Benetzungs,flüssigkeiten haben die Tröpfchen der genannten Schaumflüssigkeiten eine hohe Oberflächenspannung. Hierdurch bilden sich stabile Bläschen, die, in ihrer Gesamtheit als Sperrmauer wirkend, die Feinststäube festhalten. Der Schaum vermindert zusätzlich in der Blasleitung die Reibung. Damit werden der Verschleiß der Rohre und der Rohrwiderstand beim Fördern des Gutes in günstiger Weise herabgesetzt.
• Dieses Verfahren ist geeignet, die schädlichen Feinststaubteilchen in der Größenordnung der sogenannten lungengängigen Stäube (0 bis 5 1o so festzuhalten, daß sie nicht von dem Wetterstrom aufgenommen werden.
• Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht weiterhin darin, daß durch die Bindung des beim `'erblasen sonst entstehenden Staubes die i.ni gleichen Streb tätigen Bergleute, welche die Kohle hauen oder die Gewinnungsmaschinen bedienen, nicht mehr b,-hindert werden. Damit entfällt die Notwendigkeit, neben der Kohlegewinnungsschicht eine besondere Blasversatzschicht einzulegen. Das neue Verfahren gestattet es somit, den Versatz einzubringen. ohne dabei die Kohlegewinnung unterbrechen zu müssen. Während des Blasversatzes können weiterhin die Strebausbauinittel gesetzt und gegebenenfalls die Fördermittel umgelegt werden. Damit ist die 1,löglichkeit geschaffen, einen stetigen Kohleabbau durchzuführen, was für das Verhalten des Hangeiid-en von wesentlicher Bedeutung sein kann.
• Die Durchführung des Verfahrens soll an Hand der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt in schematischer Darstellung Abb. 1 einen Längsschnitt durch den versatzseitigen Teil eines Strebes mit Blasleitung und Luftschaumrohr und Abb. 2 eine Draufsicht auf ein Streb mit Kopf- und Grundstrecke in verkleinerter Darstellung.
• Nlit 10 ist das Liegende, mit 11 das Hangende, finit 12 das Versatzfeld und mit 13 der Kohlenstoß bezeichnet. Die aus der Kopfstrecke 14 kommende Blasversatzleitung 16 liegt unter dem Hangenden des zu versetzenden Strebteiles, der sich streifenartig zwischen denn Versatzdraht 17 des Versatzfeldes 12 und dem bereits teilweise aufgestellten Versatzdraht 18 erstreckt. Die Blasleitung mündet in einem Abstand von etwa 6 bis 8 m vor der Bergeböschung 15, die unter einem Böschungswinkel a von dem bereits in dem der Grundstrecke 19 benachbarten Strebteil eingebrachten Versatz gebildet wird. Unterhalb der Blasleitung befindet sich das Luftscbaum:rohr 22, aus dem ständig oder in bestimmten Zeitabschnitten Schaum auf die Bergeböschung gespritzt wird, der in dern Luftschaumrohr in zwei Mischungsstufen erzeugt worden ist. In der ersten 1-Iischungsstufe werden dem Nasser 1 bis 5°!o Schaummittel zugesetzt; in der zweiten Mischungsstufe wird das erhaltene Gemisch mit Luft durchwirbelt. Die- Menge des aufzuspritzenden Schaumes wird so dosiert, daß auf der Bergeböschung 15 ständig eine Schicht 20 stabiler Schaumbläschen aufliegt, die dicker ist als die größte Stiickgröße des zu verblasenden Versatzgutes.
• Die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung gibt die Möglichkeit. daß neben der Kohlegewinnung der Versatz ohne Bildung gesundheitsschädlicher Feinststäube,eingebracht werden kann und dadurch eine nicht unerhebliche Quelle der Silikoseverwrsachung ausgeschaltet wird. Es kann damit die Grundlage geschaffen werden, den Abbaurhythmus auf eine Schicht zusammenzudrängen, wodurch wiederum die Druckwirkung des Gebirges für die Kohlegewinnung in günstiger Weise ausgenutzt werden kann. Das Verfahren gestattet es außerdem, wieder zu einem normalen Durchmesser der Blasversatzrohre von 100 bis 150 min zurückzukehren, nachdem man in der letzten Zeit den Blasversatzrohren größeren Durchmessers den Vorzug geben mußte, um einer staubbildenden Zerkleinerung des Versatzgutes vorzubeugen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRVCHE: 1. Verfahren zum Verhindern der Sta.ubentwicklung in Blasversatzbetrieben von Bergwerken. dadurch gekennzeichnet, daß die Bergeböschung, gegen die das Versatzgut geblasen wird, ständig mit einer aus einem stabilen (konsistenten) Schaum bestehenden Schicht bedeckt wird, deren Dicke größer als die größte Stückgröße des Versatzgutes ist.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise mittels eines Luftschaumrohres erzeugte stabile Schaum auf die Bergeböschung während des Verblasens aufgespritzt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, d@aß dem zu verblasenden Gut in der Blasversatzmaschine oder in der Blasleitung ein stabiler (konsistenter) Schaum zugesetzt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum oder eine schaumerzeugende Flüssigkeit durch eine in die Blasversatzmaschi.ne bzw. Blas.versutzleitung hereinragende Düse eingespritzt wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaum dem Blasversatzgut an Stellen großer Durchwirbelung, wie in Krümmern, zugesetzt wird.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, da: durch gekennzeichnet, daß eine schaumerzeugende Flüssigkeit tropfenweise der Blasversatzluft, vorzugswe,ise in der Preß,luftdüse an der Blasversatzmaschine, zugesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 406 527, 639 074, 858 237; »Der Bergbau«, 15. Februar 1934, S. 51 bis 53.