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Gewinnungs- und Fördervorrichtung für Kurzfrontbau, insbesondere in
Kohlenbergwerken Die Erfindung betrifft eine Gewinnungs- und Fördervorrichtung für
Kurzfrontbau, insbesondere in Kohlenbergwerken. Die Erfindung geht von einer Vorrichtung
aus, bei welcher an einem als Führungsträger ausgebildeten, über die Frontlänge
reichenden, versatzseitig mit Wandelementen versehenen Gestell an oberen und unteren
Reißwerkzeugführungen längsbewegte Reißwerkzeuge geführt sind und diesen zur Vorrichtungsstirnseite
hin austragende Fördermittel zugeordnet sind.
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Im Kohlenbergbau, insbesondere im deutschen Bergbau, ist es seit Jahrzehnten
üblich, bevorzugt den Langfrontbau anzuwenden und die Ausgestaltung der mechanisierten
Gewinnungs-, Förderer-und Ausbauvorrichtungen diesem Langfrontbau anzupassen. Die
für den Langfrontbau erforderlichen Strebe stehen in vielen Fällen nicht mehr zur
Verfügung, so daß der Bergbau dazu übergehen muß, die Kohle in dem an sich bekannten
Kurzfrontbau hereinzugewinnen. Diese Umstellung auf den Kurzfrontbau erfordert die
Entwicklung zweckmäßiger, weitestgehend mechanisierter Gewinnungs- und Fördervorrichtungen,
wenn die bisherige Förderleistung eingehalten oder gesteigert werden soll.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anlehnung an frühere
Vorrichtungen, die den Belangen des Bergbaus nicht genügten, eine leistungsfähige
und den jeweiligen Verhältnissen anzupassende Gewinnungs- und Fördervorrichtung
zu schaffen. Diese bekannten Gewinnungs- und Fördervorrichtungen für den Kurzfrontbau
besitzen ein versatzseitig durch eine Wand abgeschlossenes, über die Frontlänge
reichendes Gestell, welches als Führungsträger ausgebildet ist. Oben und unten sind
Reißwerkzeuge geführt. Ein Fördermittel trägt das gewonnene Gut zu einer Stirnseite
hin in die Strecke aus.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Gewinnungs-und Fördervorrichtung
kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß das Vorrichtungsgestell höhenverstellbar
ist, abbaustoßseitig mit oberen und unteren spiegelbildlich zur Längsmittelebene
angebrachten Förderern versehen ist und daß die versatzseitigen Wandelemente als
Wälzfläche ausgebildet sind, derart, daß jeweils durch Drehen des Gestells um seine
Längsachse die Einsatzrichtung der Vorrichtung veränderbar ist.
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Mit einer Vorrichtung nach der Erfindung wird eine wesentliche Vereinfachung
beim Abbau benachbarter Felder erzielt. Die Gewinnungsvorrichtung kann nämlich nunmehr,
gewissermaßen ohne Umgestaltung, aus ihrer Grundanordnung nach walzenartiger Drehung
um einen begrenzten Winkel von einer Vorwärtsbewegung auf eine Rückwärtsbewegung
umgestellt werden und dabei sofort Kohle gewinnen und abbefördern. Diese Einsatzmöglichkeit
der Vorrichtung führt zu einer Vereinfachung des Verlegevorganges nach dem Abbau
eines Feldes. Die Vorrichtung wird in diesem Fall in einer etwa senkrecht zu den
Querstrecken verlaufenden Neben-oder Hauptstrecke parallel zu sich selbst vor das
benachbarte Abbaufeld oder eines der weiteren Felder gezogen und kann dort nach
erfolgter walzenartiger Drehung sofort die Gewinnungsarbeit aufnehmen. Diese einfachen
Umsetzmöglichkeiten der Vorrichtung sind an beiden Enden eines Abbaufeldes gegeben.
Die Felder können bei dieser Arbeitsweise der Vorrichtung restlos, und zwar auch
in den äußersten Ecken, hereingewonnen werden.
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Bei der Vorrichtung nach der Erfindung besteht ein wesentlicher Vorteil
darin, daß eine verhältnismäßig geringe Baubreite eingehalten werden kann, weil
die Reißwerkzeuge und die Förderer nur einseitig vorzusehen sind und beim Wechsel
der Arbeitsrichtung der Vorrichtung lediglich durch die walzenartige Drehung der
Gesamtvorrichtung zur anderen Seite hin geschwenkt und neu eingesetzt zu werden
brauchen. Für dieses Umsetzen der Vorrichtung wird kein großer Zeitaufwand benötigt.
Die kurze Umlegungszeit und der geringere Aufwand für die Gesamtausbildung der Vorrichtung
tragen zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Gewinnung mit solchen Vorrichtungen
bei.
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Eine vorteilhafte einfache Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet
sich dadurch, daß das Vorrichtungsgestell einen aus Bodenplatten zusammengesetzten
Bodenträger und einen aus Dachplatten zusammengesetzten Dachträger besitzt, wobei
die Platten beider Träger in gleicher Weise zur Seite des Abbaustoßes hin mit Reißwerkzeugführungen
und
anschließenden Förderern versehen und zur Seite des Versatzfeldes
hin als gegeneinander einwärts gekrümmte Wälzelemente ausgebildet und in ihrem vertikalen
Abstand voneinander durch längenveränderbare, insbesondere hydraulische Stützelemente
(z. B. Stempel) distanziert sind. Es sind bei dieser Bauart die in Vorschubrichtung
biegungssteifen Träger im wesentlichen durch obere und untere Förderer und gleichfalls
obere und untere Wälzelemente gebildet, wobei dem jeweils oberen Förderer keine
Fördereraufgabe zufällt. Die Vorrichtung hat mithin einen im wesentlichen symmetrischen
Aufbau, wobei die oberen und unteren Trägerteile in völlig gleicher Weise ausgebildet
werden können, weil sie jeweils in wechselnder Folge entweder als unterer oder als
oberer Träger zum Einsatz kommen.
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Durch die Verwendung längenveränderbarer, insbesondere hydraulischer
Stützelemente zwischen den beiden Trägern ist eine weitestgehende Anpassung an verschiedene
Flözhöhen möglich, und es ist außerdem in einfacher Weise die für die walzenartige
Drehbewegung erforderliche Bauhöhenverringerung erzielbar. Gleichzeitig kann mit
Hilfe dieser höhenverstellbaren Stützelemente auch die Lage der Reißwerkzeuge zum
Abbaustoß; insbesondere zum Hangenden, reguliert werden.
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Die hydraulischen Stützelemente bilden zweckmäßig eine mittlere Stempelreihe
dieser Vorrichtung. Diese Stützelemente können an beiden Enden mit den Platten der
beiden Träger verbunden sein. Es ist aber auch möglich, diese Stützenenden lediglich
lose und gelenkig zu lagern und dafür besondere Verbindungselemente zwischen den
Platten der beiden Träger vorzusehen. Während der walzenartigen Drehbewegung muß
der Zusammenhalt der Vorrichtung gesichert sein.
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Die Krümmung der hinteren Plattenabschnitte beider Träger kann verschieden
gehalten sein, beispielsweise elliptisch. Vorzugsweise wird aber eine zylinderförmige
Krümmung gewählt, wobei sich die Krümmung jedes Plattenabschnittes auf etwa einen
Viertelkreis erstrecken kann, derart, daß bei Annäherung der sich gegenüberliegenden
Platten ein etwa halbzylindrischer Wälzkörper gebildet wird. Der Krümmungsradius
der Wälzflächen ist jeweils kleiner gewählt als die halbe Flözhöhe.
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Für das Verstellen der Platten des oberen und des unteren Trägers
werden zweckmäßig getriebliche Hilfsvorrichtungen, insbesondere längenveränderbare,
pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbare Stütz- bzw. Spannzylinder vorgesehen.
Diese werden dann jeweils an einem Ende in der Nähe des Außenbereichs des hinteren
Plattenabschnittes des einen Trägers und mit etwa dem Mittelbereich des anderen
Trägers verbunden, derart, daß ein Trägerabschnitt mit dem Spannzylinder und dein
Stützstempel ein Verspannungsdreieck bilden.
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Den Plattenabschnitten werden Stützelemente zugeordnet, welche eine
Sicherung der Grundstellung der Vorrichtung zwischen Hangendern und Liegendem ermöglichen.
Diese Stützelemente werden in ihren verschiedenen Stellungen feststellbar ausgebildet
und können auch mit Hilfe eines Getriebes, beispielsweise eines hydraulischen Getriebes,
verstellt werden. Während der walzenartigen Drehbewegung der Vorrichtung sind diese
Stützelemente . zum Innenraum der Vorrichtung hin so weit geschwenkt, daß der Wälzvorgang
der Vorrichtung nicht behindert wird.
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In den an den vorderen Längskanten der Platten beider Träger vorgesehenen
Führungen sind solche Reißwerkzeuge vorgesehen, die durch ein Zugmittel bewegt werden.
Man kann ein endloses Zugmittel verwenden, derart, daß die Reißwerkzeuge nach Umlenkung
an den Vorrichtungsenden zwischen den oberen und unteren Führungen in der Ebene
des Abbaustoßes umlaufen.
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Das Fördermittel kann so eingerichtet werden, daß die Transportfläche,
beispielsweise ein Fördergut oder eine mit Kratzern versehene Doppelkette, nacheinander
die oberen und unteren Förderrinnenschüsse durchläuft. In diesem Fall ist nur ein
Getriebe erforderlich. Beim Einsetzen der Vorrichtung in die andere Arbeitsrichtung,
d. h. nach dem überkippen der Vorrichtung, ändert sich nur die Lage der beiden Träger.
Es stellt sich jedoch selbsttätig die entgegengesetzte Förderrichtung des Fördermittels
ein, die das Abbefördem des Gutes in das gleiche Längsfördermittel der Strebbegleitstrecke
ermöglicht.
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In manchen Fällen wird es aber zweckmäßig sein, jedem Träger ein eigenes
Fördermittel zuzuordnen und getrennte Antriebe vorzusehen. In diesem Falle werden
beiden Förderern an den entgegengesetzt zueinander gerichteten Vorrichtungsenden
übergabetrichter bzw. Ladestellen zu den in den Begleitstrecken vorgesehenen Förderern
zugeordnet.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
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F i g. 1 zeigt die Gesamtanordnung der in einem Kurzfrontabbaufeld
eingesetzten Vorrichtung in Draufsicht; F i g. 2 und 3 zeigen in einem größeren
Maßstab die Vorrichtung nach F i g. 1 von einer Längsseite her in Ansicht; F i g.
4 ist ein vertikaler Querschnitt nach Linie IV-IV der F i g. 1; F i g. 5 zeigt in
der Querschnittsanordnung nach F i g. 4 den Vorgang bei der Änderung der Arbeitsrichtung
der Vorrichtung.
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Die Gewinnungs- und Fördervorrichtung besitzt ein in bezug auf die
gegen den Abbaustoß gerichtete Vorschubbewegung starres Vorrichtungsgestell, welches
aber in der senkrecht zur Strebsohle gerichteten Ebene eine begrenzte Gelenkigkeit
hat. Das Vorrichtungsgestell besitzt einen aus Bodenplatten nach Art von Rinnenschüssen
zusammengesetzten Bodenträger 1 und einen aus Dachplatten, ebenfalls nach Art von
Rinnenschüssen, zusammengesetzten Dachträger 2. Die Platten beider Träger
sind in gleicher Weise ausgebildet und besitzen an der dem Abbaustoß zugewendeten
Längsseite die Reißwerkzeugführungen 3. Neben diesen Führungen 3 sind Förderrinnen
4 befestigt, jedoch kann auch ein entsprechender Abschnitt der Platten selbst als
Rinnenschuß ausgebildet sein. Die Platten beider Träger sind auf der dem Abbaufeld
abgewendeten Seite gegeneinander einwärts gekrümmt und bilden in diesen Bereichen
Wälzelemente 5. Der Krümmungsradius dieser Wälzelemente ist kleiner als die halbe
Flözhöhe, und die Bogenlänge erstreckt sich etwa auf einen Viertelkreis, so daß
jeweils obere und untere Platten einen Halbzylinder bilden. Die Krümmung der Wälzelemente
5 kann auch anders als in der Zeichnung dargestellt gewählt sein, und auch die Länge
der
Bogenflächen kann anders sein. Die gekrümmten Plattenbereiche
sind an der Innenseite durch hoch bemessene Rippen 6 verstärkt.
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In der längsgerichteten Mittelebene der Platten sind Rippen 7 aus
Profileisenträgern befestigt. In diesen Rippen sind Gelenklager 8 für das Abstützen
der Enden längenveränderbarer hydraulischer Stempel 9 vorgesehen. Es werden durch
diese Stempel 9 die beiden Träger 1 und 2 distanziert. Die Platten der Träger
können außerdem auf diesen in einer Reihe angeordneten Stempeln 9 in vertikaler
Ebene geschwenkt werden, damit die jeweils obenliegenden Reißwerkzeuge genau am
Hangenden schneiden und die Rückseiten der oberen Trägerplatten als Gleitflächen
für aus dem Hangenden hereinbrechendes Gestein dienen. Mit den längenveränderbaren
Stempeln 9 kann aber auch die Höhe der Vorrichtung derart verringert werden, daß
eine noch später beschriebene walzenartige Kippbewegung durchgeführt werden kann,
um die Gewinnungsarbeit in der anderen Richtung fortzusetzen.
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Die Enden der Stützen bzw. Stempel 9 können in den Längsrinnen der
Platten gelenkig befestigt sein. Es können aber zur Verbindung der beiden Träger
auch besondere Verbindungsmittel vorgesehen werden. Beim Ausführungsbeispiel sind
Stütz- bzw. Spannzylinder 10 vorgesehen. Diese Zylinder sind in geringerer
Zahl als die Stempel 9 über die Vorrichtungslänge verteilt und zum Teil an den Längsrippen
7 des einen Trägers, zum Teil an den Längsrippen des anderen Trägers in den Gelenkstücken
11 befestigt. Die jeweils äußeren Enden dieser Zylinder 10, und zwar die
Kolbenstangenenden, sind mittels der Gelenkbolzen 12 in der Nähe der äußeren Kanten
der gekrümmten Plattenabschnitte des anderen Trägers befestigt. Die gekrümmten Plattenabschnitte
5, die Spannstützen 10 und die Stempel 9 bilden ein Gelenkdreieck, derart, daß der
Abstand der beiden Träger und ihre parallele oder geneigte Lage zueinander jeweils
entsprechend den gewünschten Verhältnissen reguliert werden kann.
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Allen oder einzelnen Platten der beiden Träger werden außerdem Stützelemente
12 zugeordnet, die bei 13 auf Gelenkbolzen gelagert sind und nahe ihrem äußeren
Bereich Mittel zur Feststellung bestimmter Stellungen besitzen. Diese Stützelemente
können auch mit Hilfe hydraulischer Hubvorrichtungen verstellt werden' wenn dies
gewünscht ist. Die Stützelemente 12 sind derart weit zur Innenseite des Vorrichtungsgestells
einschwenkbar, daß die Wälzelemente 5 die äußere Begrenzung bilden. Während der
Arbeitsstellung der Gewinnungsvorrichtung werden aber mindestens die -unteren Stützelemente
12
gegen die Strebsohle geschwenkt und festgelegt, damit die Standsicherheit
der Vorrichtung gesichert ist. In dieser Stellung erfolgt dann der Vorschub der
Vorrichtung in Richtung auf den Abbaustoß.
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Das aus den beiden Trägern 1 und 2 gebildete Vorrichtungsgestell erstreckt
sich mindestens über die Länge des Kurzstrebs (vgl. F i g. 1). An den in die Strebbegleitstrecken
14 hineinragenden Enden der Vorrichtung sind Zugmittel 15 angeschlossen,
durch welche mittels nicht dargestellter Antriebsvorrichtungen der Vorschub der
Vorrichtung auf den Abbaustoß hin bewirkt wird.
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Die Reißwerkzeuge 16 sind beim Ausführungsbeispiel nur auf der Seite
des Abbaustoßes der Vorrichtung vorgesehen und an einen endlosen Zugmittel, z. B.
einer Kette 17 (s. F i g. 2 und 3), befestigt. Die Reißwerkzeuge werden von dem
Antrieb 18 gezogen. Die Getriebe und die Antriebsmotoren für das Zugmittel der Reißwerkzeuge
sind in der Regel so ausgebildet, daß sie auch in der um 180° gedrehten Lage der
Vorrichtung arbeiten.
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Für den Förderer 4 ist der Antrieb 19 vorgesehen. Der Antrieb wird
so ausgebildet, daß die Austragrichtung des Förderers einstellbar ist, weil auch
der Längsförderer 20 beliebig in einer der beiden Begleitstrecken 13 bzw. 14 vorgesehen
werden kann.
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Wie F i g. 2 und 3 zeigen, können für die den beiden Trägern 1 und
2 zugeordneten Förderer auch getrennte Antriebe und entsprechende Ladestellen vorgesehen
sein. Bei der Verwendung getrennter Förderer werden Rinnenschüsse mit übereinanderliegenden
Trumen vorgesehen. Wird ein gleichzeitig in Rinnenschüssen beider Träger umlaufendes
Fördermittel verwendet, genügt die Verwendung einer eintrumigen Rinne.
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Zum Zwecke des Verlegens der Vorrichtung und der Änderung der Arbeitsrichtung
werden zunächst die Stempel 9 bis zu einer vorbestimmten Tiefstellung eingezogen.
Mit Hilfe der Stütz- bzw. Spannzylinder 10 werden dann die mit den Reißwerkzeugen
versehenen Enden der Platten beider Träger möglichst weit einander genähert. In
der Zeichnung nehmen die Platten der beiden Träger eine parallele Lage zueinander
ein. Es wird in manchen Fällen aber auch möglich sein, eine noch weiter gehende
Annäherung durch Neigung der oberen Platten zur unteren hin zu erzielen. Die hinteren
als Wälzelemente 5 dienenden Plattenabschnitte bilden nun einen Zylindermantel.
Nachdem die Stützelemente 12 in den Innenraum der Vorrichtung geschwenkt sind, kann
entsprechend den strichpunktiert eingezeichneten Linien das walzenartige Umlegen
bzw. überkippen der Vorrichtung in die andere Betriebsrichtung durchgeführt werden.
Entweder vor Einnahme dieser neuen Stellung oder aber auch erst nach Erreichen der
neuen Stellung kann die Gesamtvorrichtung in das Nachbarfeld gezogen oder geschoben
werden. Hier wird dann durch Beaufschlagung der Stempel 9 und der Zylinder
10 sowie durch Ausschwenken der Stützelemente 12 die neue Betriebsstellung
eingenommen, wie dies die rechte Darstellung in F i g. 5 zeigt.