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Verfahren zur Gewinnung und Förderung von Kohle und Doppelkettenschrämförderer
zur Durchführung dieses Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Gewinnung und Förderung von Kohle unter Verwendung eines in lotrechter Ebene
umlaufenden Doppelkettenschrämförderers ohne Zwischenboden und Abdeckblech über
den Oberketten. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art, das, zum Gewinnen und
Fördem von Kohle in verhältnismäßig niedrigen Streben vo.ä geringer bzw. mäßiger
Länge bestimmt ist, wird der Doppelkettenschrämförderer, der eine der gesamten Streblänge
entsprechende Länge aufweist, mit seiner mit Schrämketten versehenen kohlenstoßseitigen
Kette in die von dieser im Kohlenstoß über dem Liegenden und unter dem Hangenden
erzeugten Schrämschlitze hinein verschoben. Die aus dem durch die Schrämschlitze
freigelegten Kohlepacken hereinbrechende Kohle wird auf dem Liegenden von den Unterketten
und ihren Mitnehmern abgefördert und an einen Streckenförderer abgegeben. Ein besonderes
Strebfördermittel ist dabei also nicht vorhanden.
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Erfindungsgemäß ist das Verfahren der vorbezeichneten Gattung in der
Weise weitergebildet, daß der Doppelkettenschrämförderer eine Länge hat, die mindestens
der zweifachen Feldesbreite entspricht, quer zur Kohlenfront angeordnet ist und
mit angenähert seiner gesamten Länge in das Flöz hinein und an der Kohlenfront entlang
verschoben wird, und daß das von ihm gelöste und zugleich geförderte Gut auf dem
Liegenden einem vor der Kohlenfront angeordneten Streb-Längsförderer zugeführt wird.
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Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß
bei der Kohlegewinnung durch Schrämen mit schwebendem Verhieb das Hangende, auch
wenn es, bei den bisher üblichen Abbaumethoden von schlechter Beschaffenheit ist,
eine breite Schnittiefe und damit das Setzen des Ausbaues in großen Schritten besser
verträgt als die bisherige schmale Schnittiefe mit häufigem Setzen des Ausbaues.
Die Erfahrung hat diese Annahme bestätigt und ergeben, daß das erfindungsgemäße
Verfahren bei schwierigen Verhältnissen des Hangenden auch dort noch erfolgreich
angewendet werden kann, wo. die Kohle bisher weder durch ein schälendes noch durch
ein schneidendes Gewinnungsverfahren abgebaut werden konnte. Der Abbaufortschritt
je Tag beläuft sich in einem einzigen Schnitt auf etwa 3 bis
5 m und kann noch darüber hinaus gesteigert werden. Ein solcher Abbaufortschritt
macht lediglich das einmalige Umlegen des Strebförderers und das einmalige Setzen
des Ausbaues im Abbaufeld erforderlich, was für die Pflege des Hangenden vorteilhaft
ist und die Ausbauarbeiten vereinfacht und erleichtert. Für den Ausbau kornmen dem
Schrämförderer unmittelbar folgende, schnell setzbare hydraulische Stempel in Betracht.
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Es sind Bohrschrän-flader mit an beiden Enden angeordneten Schrärnköpfen
bekannt, die quer zu
einem Streb-Längsförderer arbeiten und deren Schnittiefe
etwa einer Feldesbreite entspricht. Diese vorbekannten Gewinnungseinrichtungen ermöglichen
nicht die Anwendung des, erfindungsgemäßen Verfahrens und ergeben daher auch nicht
die mit diesem erzielbaren Vorteile. Sie zeigen außerdem den Mangel, daß sie die
hinter dem jeweils arbeitenden Schrämkopf aus dem Hangenden fallende Kohle nicht
unmittelbar aufzunehmen und an den Strebförderer abzugeben vermögen. Deshalb ist
hinter dem Schrämkopf noch eine besondere Querförder-und Schrämvorrichtung nachgeschaltet,
welche die auf die Maschine fallende Kohle über sie hinweg und dem Strebförderer
zuführt.
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Im Gegensatz hierzu wird das erfindu#ngsgemäße Verfahren durchgeführt
mittels eines Doppelkettenschrämförderers von der für die Durchführung des Verfahrens,
benötigten Länge und Ausbildung (ohne Zwischenboden und Abdeckblech über den Oberketten),
der außerdem so ausgebildet ist, daß er mit seinem Abwurfende über dem Streb-Längsförderer
angeordnet ist, daß sich die Unterketten unmittelbar auf dem Liegenden nach dem
Streb-Längsförderer hin bewegen und daß die dem Arbeitsstoß abgewandte Kette von
einem steifen Rahmen getragen und geführt ist, der die von der parallel zum Streb-
Längsförderer
angeordneten Vorschubeinrichtung ausgeübten Vorschubkräfte aufnimmt sowie zur Lagerung
des Antriebs für die Schrämkette dient. Die Verwendung eines solchen Rahmens ermöglicht
eine gute Steuerung des Schrämförderers und gestattet die Aufwendung großer Vorschubkräfte
und -wege und damit die Erzielung hoher Gewinnungsleistungen. Dieser Doppelkettenschrämförderer
hat im übrigen gegenüber den bekannten Behrschrämladern den Vorteil, daß die hinter
der Schrämkette auf ihn herabfallende Kohle zwischen den nicht überdeckten Oberketten
hindurch, auf das Liegende fallen kann, wo sie von den Unterketten und deren Mitnehmern
abgefördert werden kann; eine besondere Querfördereinrichtung. zur Abführung dieser
Kohle ist also nicht erforderlich.
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Die Führungen der beiden Ketten sind auf der Seite des Streb-Längsförderers
mit einem sie seitlich und unten umfassenden U-förmigen Tragkörper starr verbunden,
der an dem Streb-Längsförderer dergestalt verschiebbar geführt ist, daß die Unterkanten
der Unterketten und ihrer Schrämorgane über der Oberkante des Streb-Längsförderers
liegen.
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Die Schrämketten werden an der auf der Seite des Streb-Längsförderers
befindlichen Umkehre zur Ermöglichung ungestörten Gutsübergangs auf diesen Förderer
von zwei Kettenrädern umgelenkt, die mittels je eines den Raum zwischen den
Ketten frei lasssenden Achsstummels an dem U-förinigen Tragkörper gelagert sind.
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Die Schrämketten werden an der dem Streb-Längsförderer abgewandten
Seite von Kettenrädern angetrieben und umgelenkt, und die Kettenradwelle wie auch
das Kettenrad weist auf der Seite des Arbeitsstoßes vor der Schrämkette angeordnete
Einrichtungen, wie Bohrer, Bohrkronen od. dgl., zum Freischneiden der Antriebs-
und Umkehrkettenräder und der Kettenradwelle auf. Dabei ist der die vordere Kette
tragende und führende Rahmen einerseits mit dem U-förmigen Tragkörper verbunden,
andererseits auf der Kettenradwelle gelagert.
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Die nach dem Streb-Längsförderer hin aufwärts geführten unteren Schrämketten
lassen eine Kohlenwurzel zurück, die durch an dem Rahmen des Schrämförderers in
diesem Bereich angeordnete Messer gelöst werden kann.
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Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Rahmen an dem als Vorschubeinrichtung
verwendeten hydraulischen Zylinder um eine lotrechte Achse bzw. in waagerechter
Ebene schwenkbar gelagert und durch eine Verstelleinrichtung (insbesondere ein hydraulischer
Zylinder) in dieser Ebene verstellbar und ist das Traggestell des Schrämförderers
in insgesamt 3 Punkten, vorzugsweise hydraulisch, höhenverstellbar, wobei
je ein Punkt sich unter dem Rahmen und dem U-förmigen Tragkörper und der
dritte Punkt unter der Vorschubeinrichtung oder über den den Antriebsblock tragenden
Gleitkufen befindet.
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In der Zeichnung, der weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes
zu entnehmen sind, ist das erfindungsgemäße Verfahren näher verdeutlicht und das
Ausführungsbeispiel einer für die Durchführung dieses Verfahrens bestimmten Vorrichtung
schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch
ein Abbaufeld (Streb) mit einer Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
F i g. 2 die dazugehörige Draufsicht, F i g. 3 eine teilweise im Schnitt
gehaltene Seitenansicht nach der Linie 111-111 in F i g. 1 und F i
g. 4 eine Seitenansicht in Richtung des Pfeiles X
in F i
g. 2.
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Vor der Kohlenfront 1 ist ein Streb-Längsförderer 2, insbesondere
ein Kratzförderer oder Untergurtförderer, rückbar bzw. umlegbar angeordnet. Quer
zu der Kohlenfront 1 und daher auch quer zu dem Strebförderer 2 ist ein Doppelkettenschrämförderer
ohne Zwischenboden von verhältnismäßig geringer, etwa der Größe des täglichen Abbaufortschritts
entsprechender Länge, also von etwa 2 bis 5 m, angeordnet, der mittels eines
an einem Stempel 3 abgestützten hydraulischen Zylinders 4 in Richtung des
Pfeiles 5
angenähert mit seiner ganzen Länge in das Flöz hinein, den Arbeitsstoß
6 bildend, an der Kohlenfront 1
entlang verschiebbar ist. Der Doppelkettenschr'ämförderer
besitzt zwei endlose Ketten 8 und 9, die durch Mitnehmer
10 miteinander verbunden sind. Die arbeitsstoßseitige Kette 8 bzw.
die Enden der über diese Kette hinausragenden Mitnehmer haben Schrämwerkzeuge 12,
die sich beim Vorschub der Vorrichtung in den Arbeitsstoß 6 eingraben und
in diesem, wie F i g. 3 veranschaulicht, zwei Schrämschlitze erzeugen, zwischen
denen ein Kohlepacken 14 stehenbleibt, der von Zeit zu Zeit zwischen den beiden
Unterketten 8', 9' hereinbricht und von diesen und den sie verbindenden Mitnehmern
10 auf dem Liegenden in Richtung auf den Streb-Längsförderer 2 abgefördert
wird.
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Die dem Arbeitsstoß 6 abgewandte, endlose Kette 9
wird
von einem Rahmen 16 von so großer Steifigkeit geführt, daß er die Aufnahme
und übertragung der von dem Vorschubzylinder 4 ausgeübten beträchtliehen Vorschubkräfte
sowie die Lagerung des Antriebs ermöglicht, der aus dem mit dem Rahmen
16
verbundenen Getriebe 18 und dem an dessen Gehäuse unter Zwischenschaltung
eines zylindrischen Hohlkörpers (einer sogenannten Laterne) 19 angeflanschten
Motor 20 besteht. Dieser mit dem Rahmen 16
starr verbundene Antriebsblock
bildet einen quer zu dem Rahmen verlaufenden Träger des Schrämförderers.
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Die endlosen Ketten 8 und 9 werden von dem vorerwähnten
Antrieb mittels zweier auf einer Welle 21 aufgekeilten Kettenräder 22 angetrieben
und umgelenkt. Die Kettenradwelle 21. oder das arbeitsstoßseitige Kettenrad 22 haben
vor der Schrämkette 8
angeordnete Einrichtungen, wie Bohrer 24 und Bohrkronen
25, um den antriebsseitigen Kopf des Schrämförderers freizuschneiden bzw.
das Freischneiden der Schrämkette 8 zu unterstützen.
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Die flacheisenförmige Führung 17 für die arbeitsstoßseitige
Schrämkette 8 zwischen den beiden Umkehren und die mit Rahmen 16 verbundene
Führung 23 für die Kette 9 sind auf der Seite des Streb-Längsförderers
an einem U-förmigen Tragkörper 28 befestigt, der die Ketten und ihre Führungen
seitlich und von unten umfaßt und sich auf dem Liegenden oder auf dem Strebförderer
2 abstützt und an letzterem oder an einer mit diesem verbundenen be-sonderen Führung
(z. B. einem Rohr) dergestalt verschiebbar geführt ist, daß die Unterketten
8' und 9'
und ihre Mitnehmer und Schrämorgane über der Oberkante des
Strebförderers liegen.
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An der auf der Seite des Streb-Längsförderers 2 befindlichen Umkehre
werden die Ketten 8 und 9 von zwei Kettenrädern 30 umgelenkt,
die mittels je eines
den Raum zwischen den Ketten freilassenden
Achsstummels 31, 32 an dem U-förinigen Tragkörper 28
gelagert sind.
Infolge des Verzichts auf eine durchgehende Kettenradachse wird der Raum zwischen
den Ketten zur Ermöglichung eines ungestörten Gutsübergangs auf den Strebförderer
offengehalten bzw. freigegeben. Die Kettenräder sind an dem Tragkörper28 in Kettenlängsrichtung
verschiebbar gelagert und die Ketten 8, 9 dadurch mittels einer Gewindespindel
od. dgl. spannbar. Die Umlenkung der Ketten kann jedoch auch durch an dem Tragkörper
28 befestigte Gleitführungen erfolgen.
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Der hydraulische Vorschubzylinder 4 könnte raumbeweglich mit dem starren
Rahmen 16 der Maschine verbunden und dieser durch weitere hydraulische Zylinder
in lotrechter und waagerechter Ebene gegenüber der Vorschubeinrichtung und damit
gegenüber dem Liegenden verstellbar sein. Dann könnte sich die Maschine jedem beliebigen
Verlauf des Liegenden anpassen. Es ist jedoch baulich einfacher, wie in F i
g. 2 und 4 veranschaulicht, den Rahmen 16 an dem Vorschubzylinder
4 um eine lotrechte Achse 33
in waagerechter Ebene schwenkbar zu lagern und
durch eine Verstelleinrichtung, insbesondere einen hydraulischen Zylinder
35, in waagerechter Ebene zu verstellen. Darüber hinaus ist das Traggestell
des Schrämförderers in insgesamt drei Punkten, vorzugsweise hydraulisch, höhenverstellbar,
wobei je ein Punkt sich unter dem Rahmen 16 und dem U-förmigen Tragkörp#er
28 und der dritte Punkt unter der Vorschubeinrichtung 4 oder dem Antriebsblock
18/
20 bzw. auf den diesen tragenden Gleitkufen 36 befindet. Diese
Ausbildung gestattet in einfacher und zeitsparender Weise die Anpassung des Schrämförderers
an den Verlauf des Liegenden.
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Die die hydraulische Vorschubeinrichtung 4 mit Druckmittel versorgende
Pumpe kann auf dieser Einrichtung gelagert sein und zugleich dazu benutzt werden,
das Druckmittel auch für die in waagerechter und lotrechter Ebene wirkenden Verstelleinrichtungen
zu liefern.
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Das die arbeitsstoßseitige Kette 8 umlenkende Kettenrad
30 bzw. deren Kettenradwelle 31 weist, wie F i g. 2 und 4 zeigt,
einen umlaufenden Vorschneider 38 auf, der unter allen Betriebsverhältnissen
und bei beliebigem Verlauf der Kohlenfront das Freischneiden des Schräniförderers
auf der Seite des Strebförderers gewährleistet.
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Im Bereich der nach dem Streb-Längsförderer 2 aufwärts, geführten
Unterketten 8', 9' verbleibt eine kleine Kohlenwurzel 40 (vgl. F i
g. 1), die durch nicht gezeichnete, an dem Rahmen 16 des Schrämförderers
angeordnete Messer aufgerissen und von Hand in den Strebförderer geladen werden
kann.
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Beim Arbeiten schneidet der Schrämförderer eine seinem Längsprofil
entsprechende Ausnehmung in den Arbeitsstoß. Dabei verbleibt, wie F i
g. 1 zu entnehmen ist, am Liegenden neben dem Streb-L;ängsförderer ein keilförmiges
Stück bzw. eine Kohlenwurzel, deren Entfernung von Hand in einfacher Weise möglich
ist. Auch wenn Schrämförderer von verschiedener Höhe für unterschiedliche Flözmächtigkeiten
verfügbar sind (deren Anzahl aber aus, Gründen der Einheitlichkeit beschränkt sein
wird), bleibt es nicht aus, daß mit demselben Schrämförderer Kohle aus Flözen von
unterschiedlicher Mächtigkeit gewonnen werden muß. Dann verbleibt über den Oberketten
des Schrämförderers in der Regel noch ein mehr oder minder großer Kohlepacken, der
aber, weil er nicht mehr unter Gebirgsdruck steht, entweder mechanisch durch mit
der Maschine verbundene Nachreißvorrichtungen oder durch einen am Schrämförderer
angeordneten und von diesem angetriebenen (nicht gezeichneten) Schrämarm oder von
Hand leicht gelöst und innerhalb des Bereichs der Ketten 8 und
9 zum Herabfallen gebracht werden kann, so daß die Kohle aus diesem Packen
von dem Schrämförderer erfaßt und an den Längsförderer abgegeben wird. Um das Nachreißen
von Hand zu vereinfachen, kann an dem steifen Rahmen 16 eine parallel zu
den Oberketten (und höher als diese angeordnete) Führung vorgesehen werden, auf
der der Bedienungsmann der Maschine gegebenenfalls ein Werkzeug, z. B. einen Abb#auhammer,
abstützen kann.
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Mit etwa zwei oder mehreren hintereinander angeordneten Schrämförderem
der vorgeschilderten Art kann, wie die Erfahrung gelehrt hat, die Kohle in einem
Streb von normaler Länge (200 m) mechanisch abgebaut und gefördert werden. Um die
Vortriebsleistung der Maschine durch einen geeigneten Ausbau zu fördern (bzw. wenigstens
nicht zu beeinträchtigen) empfiehlt es sich, zum Ausbau des ausgekohlten Feldes
schnell setzbare hydraulische Stempel zu verwenden. Man kann1 jedoch auch an Stelle
der dem Schräniförderer unmittelbar folgenden Stempelreihe 42 (vgl. F i
g. 2) sowie gegebenenfalls auch der nächstfolgenden Stempelreihe 43 einen
hydraulischen Ausbaurahmen verwenden, auf dem die Kappen verschiebbar angeordnet
sind, die das Hangende über dem Schrämförderer ganz oder teilweise abstützen. Durch
diesen vorläufigen Ausbau kann der Raum hinter der Maschine mit geringem Zeit- und
Arbeitsaufwand gesichert werden, so daß hinter ihm der endgültige Ausbau ohne Störung
bzw. Unterbrechung der Arbeit der Maschine gesetzt werden kann.
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Während bei den bisher benutzten Verfahren und Vorrichtungen lediglich
Feldesbreiten bis höchstens 1,1 m abgebaut werden können, wird durch das
erfindungsgemäße Verfahren die Kohle in großer Feldesbreite (also in einem Schnitt)
von 2 bis etwa 5 m gewonnen; dabei hat die zur Durchführung des Verfahrens
benutzte Vorrichtung im Verhältnis zu der erzielten großen Feldesbreite eine nur
sehr geringe Bautiefe. Diese Eigenschaft (der großen Feldesbreite) ermöglicht es,
die Kohlegewinnung auf verhältnismäßig wenige Betriebspunkte zu konzentrieren (was
den genannten großen Abbaufortschritt voraussetzt) und dadurch sowohl die Gewinnung
als, auch die Streckenförderung (weil die Förderung aus wenigen Betriebspunkten
lediglich die Instandhaltung und Wartung einer geringen Zahl von Strecken notwendig
macht) sehr wirtschaftlich zu gestalten.
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Trotz des großen Abbaufortschritts, ergibt die Anwendung des Verfahrens
nur eine sehr geringe freigelegte, d. h. beim Arbeiten nicht ausgebaute Hangendfläche
und daher ein Größtmaß an Sicherheit. Der endgültige Ausbau kann unmittelbar hinter
der Maschine gesetzt werden. Durch schwebenden bzw. fallenden Verhieb kann das Entstehen
von Setzrissen parallel zur Kohlenfront vermieden und dadurch das Hangende beherrscht
werden.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl bei stempelfreier als auch
bei nichtstempelfreier Abbaufront angewendet werden. Im letzteren Falle kann wegen
der durch die große Feldesbreite bedingten
geringen Vortriebsgeschwindigkeit
der jeweils am Kohlenstoß vor der Maschine befindliche Stempel ohne weiteres gelöst
werden (vgl. den in F i g. 2 vor der Maschine gestrichelt gezeichneten Stempel
45).
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine Mehrzweckvorrichtung, die
auch zur Herstellung von Maschinenställen an Kopf- und Bandstrecken eingesetzt werden
kann. Sie ist auch zusammen mit einer Zusatzvorrichtung zum Herstellen von Aufhauen
verwendbar.