DE2404644B2 - Vorrichtung zum benetzen von blasversatz, insbesondere anhydrit fuer den untertagebergbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Benetzen von in einem Rohr pneumatisch gefördertem Blasversatz, insbesondere Anhydrit für den Untertagebergbau mit einer Anregerflüssigkeit, die über wenigstens eine Düse im Rohr zerstäubt wird.

Vorzugsweise wird die »rfindungsgemäße Vorrichtung zum Einbringen von Blasversatz verwendet, der eine Anregerflüssigkeit zu seiner Erhärtung voraussetzt. Solchen Versatz setzt man unter anderem beim Einbringen von Streckenbegleitdämmen oder beim Verfüllen von Ausbrüchen ein. Dafür kommt z. B. Naturanhydrit in Frage. Dieser pneumatisch geförderte trockene Versatz wird mit Anregerflüssigkeit vermischt, die einerseits den Versatz so benetzen soll, daß dieser den Wasserfeststoffwert erreicht und abbinden kann, und die andererseits eine gefährliche Staubentwicklung zu verhindern hat. Es kommt daher darauf an, die Mischvorrichtung so auszubilden, daß sie die benötigte Flüssigkeitsmenge mit Sicherheit durchsetzt und daß sie darüber hinaus eine gleichmäßige Durchmischung des Versatzmaterials mit der zugesetzten Flüssigkeit gewährleistet.

Fine bekannte Vorrichtung (vergleiche Zeitschrift »Glückauf« 1971, S. 52 bis 55) hat für die Zumischung der Anregerflüssigkeit in der Rohrinnenwand ringförmig angeordnete Düsen, wobei der Ring mit der Rohrwand einstellbare Ringspalte bildet Anregerflüssigkeit und Wasser werden zusammen durch die Ringspalte in das Rohr gedrückt Da die Ringspalte von Schrägflächen an dem Ring und an der Rohrinnenwandung gebildet werden, gelangen Anregerflüssigkeit und Wasser in Form eines Doppelkegels in das Rohr. Damit läßt sich keine optimale Zumischung erreichen, weil die Flüssigkeit vorwiegend an der Rohrinnenwandung entlanglauft Außerdem können sich die Ringspalte leicht zusetzen, wobei dieser Fehler von außen kaum feststellbar ist.

Eine Vorrichtung zum Berieseln des Versatzgutes mit Wasser ist aus dem DT-Gbm 17 26 829 bekannt. Das Blasversatzmaterial soll dabei gleichmäßig und vollständig mit der vorgesehenen Flüssigkeitsmenge benetzt werden. Dazu dienen in Stutzen angebrachte Düsen, die hintereinander und über den Umfang des Rohres angeordnet sind, über die das Wasser schräg zur Blasrichtung, d. h. entgegen dieser oder in Richtung dieser eingespritzt wird. Ein Verstopfen der Bohrungen soll aufgrund des hohen Wasserdruckes in der Regel nicht eintreten. Um dennoch auftretende Verstopfungen zu vermeiden, ist vorgesehen, die Stutzen im unteren Rohrteil derart geneigt anzuordnen, daß das Wasser in Blasrichtung eintritt.

Aus dem DT-Gbm 17 34 616 ist eine Vorrichtung bekannt, mit deren Hilfe ebenfalls Versatzgut durch Einspritzen von Wasser befeuchtet wird. Das Wasser wird dabei über ringförmige Hohlkörper, die an ihrem inneren Umfang Ringe, Bohrungen, Schlitze od. dgl. aufweisen, zugesetzt. Die Verwendung von Düsen is' jedoch hierbei nicht vorgesehen.

Bei den bekannten Vorrichtungen ist nachteilig, daß zum Reinigen der Düsen, Ringe, Bohrungen, Schlitze od. dgl. das die Düse enthaltene Rohrstück vollständig ausgebaut werden muß. Während dieser Arbeiten der Reinigung und des nachfolgenden Einbaues müssen die Versatzarbeiten ruhen. Auch sind tote Räume im Mischabschnitt nicht ausgeschlossen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Blasversatzmaterial gleichmäßig und vollständig mit der geforderten Flüssigkeitsmenge zu benetzen, wobei tote Zonen im Rohr vermieden werden sollen, um damit Voraussetzungen für einen ununterbrochenen Blasbetrieb zu schaffen und auch eine ausreichende Qualität des Blasversatzes zu gewährleisten.

Die Lösung dafür ist im Anspruch 1 angegeben.

Dadurch wird das Versatzmaterial gezwungen, auf einer Mischstrecke mehrere Benetzungszonen zu passieren. Die Anordnung der Düsen in Abhängigkeit von ihrem Strahlwinkel sorgt dafür, daß sich im Rohr keine toten Zonen bilden. Daher werden alle Partikeln des Versatzmaterials mit der Flüssigkeit benetzt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich sehr einfach warten, weil die Düsen einzeln in den Rohrmantel eingesetzt sind. Bei Verstopfer können sie daher auch einzeln entfernt und nach ihrer Reinigung wieder eingesetzt werden. Dazu ist ein Ausbau des Rohres nicht erforderlich. Der Blasbetrieb braucht deshalb nur kurzzeitig unterbrochen zu werden.

Die Düsen Flachstrahldüsen, deren Strahlebenen von der Längsachse des Rohres durchdrungen werden,

bilden in dem Rohr wandartige Zonen zerstäubter Flüssigkeit, die mehrere sich über den Innenquerschnitt des Rohres erstreckende und aufeinanderfolgende Schleier bilden, welche von den Partikeln des Versatzes passiert werden müssen. Die in dieser Art angeordneten Flachstrahldüsen bieten außerdem den Vorteil, daß sich die von ihnen ausgehenden Schleier nicht treffen, so daß sich zwischen den Schleiern Verwirbelungszonen bilden, die die Benetzung begünstigen. Derartige Düsen lassen sich auch leicht richtig dimensionieren, so daß der Schleier zwar den Versatzgutstrom im Rohr durchquert, die Flüssigkeit aber nicht am Rohr entlangläuft.

Der Abstand der Düsen wird in Längsrichtung des Rohres etwa dem halben Rohrdurchmesser entsprechend gewählt Sind die Düsen über den Umfang des Rohres um einen Winkel zueinander vrsetzt, se soll dieser ihrem Strahfwinkel entsprechen. Dadurch bilden sich genügend lange Verwirbelungszonen, und tote Räume werden vermieden. Bei Verwendung von Flachsirahldüsen mit einem Strahlwinke! von 120° ergibt sich dann, daß die Düsen um 120° zueinander versetzt sind.

Auch sollten die Düsen in der Rohrwandung von innen versenkt angeordnet werden. Dann liegen die Düsen außerhalb des Förderstroms und sind gegen Zusetzen geschützt.

Für Wartungszwecke ist es sehr günstig, a;:f der Rohraußerawandung Muffen für Düsenhalter anzubringen, die auiF ihrer in das Rohrinnere weisenden Seite die Düse tragen und auf der anderen Seite eine Markierung für die Düsenstellung besitzen. Die Düsenhalter lassen sich leicht aus den Muffen entfernen, insbesondere, wenn sie nach einem weiteren Merkmal der Erfindung von außen in die Muffen eingeschraubt sind. Das Einsetzen der Düsenhalter ist problemlos, weil die Markierung die richtige Einstellung der Düse erleichtert.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Anregerflüssigkeit über mehrere Düsen dem Rohr zugeführt. Die Düsen bzw. die Düsenhalter sollten deshalb Anschlüsse für Schläuche besitzen, die zu einem Verteiler führen, an dem ein Absperrventil für die Anregerflüssigkeit angeordnet ist. Die Zufuhr der Aniregerflüssigkeit zum Verteiler kann dann über eine einzige Zuflußleitung erfolgen, in der zweckmäßig ein Manometer vorgesehen ist. Mit diesem Manometer kann der Zustand der Düsen von außen kontrolliert werden, weil bereits dann, wenn sich nur eine Düse zusetzt, der Druck in der Zuflußleitung erheblich ansteigt, was am Manometer direkt abgelesen werden kann. Das ermöglicht eine objektive Beurteilung des Zusitandes der erfindungsgemäßen Vorrichtung, insbesondere der Düsen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnurig ausführlicher erläutert; es zeigt

Fi g. 1 den Längsschnitt durch ein Rohr zum Mischen von pneumatisch gefördertem Anhydrit und einer Anregerflüssigkeit,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung AA durch den u. Gegenstand nach Fig. 1,

Fig.3 einen Teil des Gegenstandes nach Fig. 1, einen Düsenhalter in vergrößerter Darstellung,

F i g. 4 einen Teil des Gegenstandes nach Fig. 1, eine Düse, in vergrößerter Darstellung, <'S

F i g. 5 die Ansicht einer an eine Zuflußleitung für die Anregerflüssigkeit angeschlossene Vorrichtung.

Die in den Figuren darstellte Vorrichtung ζ··πι

Mischen von pneumatisch gefördertem Anhydrit und einer Anregerflüssigkeit besteht aus einem Rohrstück 1, an dessen beiden Enden Flansche 2, 3 angeschweißt sind, mit denen das Rohrstück 1 einerseits an eine Rohrleitung, die es mit einer Blasversatzmaschine verbindet, und andererseits mit einem Blasrohr oder Blasschlauch angeschlossen wird.

Das Rohrstück 1 ist mit drei Bohrungen 4, 5, 6 versehen, die über dem Umfang des Rohrstückes 1 um 120° zueinander versetzt sind und deren Abstand in Längsrichtung des Rohrstückes 1 etwa dem halben Rohrdurchmesser entspricht. Die Bohrungen 4,5,6 sind auf der Rohraußenwandung von Muffen 7, 8, 9 umgeben, die mit der Rohraußenwandung verschweißt sind. Die Muffen besitzen ein Innengewinde 10, in das ein mit Außengewinde Il versehener Teil 12 eines Düsenhalters 13 eingeschraubt ist.

Der Aufbau des Düsenhalters ergibt sich aus Fig. 3. An den mit dem Außengewinde 11 versehener? Teil 12 schließt sich ein für den Ansatz eines Werkzeuges ausgebildeter Abschnitt 14 an, dessen Außenkontur beispielsweise einem Sechskant entspricht. Zwischen dem Teil 12 und dem Abschnitt 13 befindet sich eine Ringiläche 15, die die maximale Einschraubtiefe des Düsenhalters 13 in eine der Muffen 7,8,9 bestimmt. Der Düsenhalter 13 besitzt ferner einen mit Außengewinde 16 versehenen Teil 17, an den mit HiKe von Überwurfmuttern 18 Schläuche 19 bzw. 20, 21 angeschlossen werden können.

Der Düsenhalter 13 besitzt einen zentralen Durchflußkanal 22, der im Bereich des Teils 12 und des Abschnittes 14 konstanten Querschnitt besitzt und sich im Bereich des Teils 17 konisch erweitert, so daß eine Aufnahme 23 für ein entsprechendes Gegenstück an den Enden der Schläuche 19,20,21 gebildet ist.

Im Bereich des Teils 12 besitzt der Durchflußkanal mit konstantem Querschnitt e^:n Innengewinde 24, in das eine Düse 25 einschraubbar ist.

Die Düse 25 (vergleiche F i g. 4) ist als Flachstrahldüse ausgebildet, deren sich zum Düsenaustritt 26 verjüngender Düsenkanal 27 in einer linsenförmigen Öffnung 28 endet, die sich in einem Schlitz 29 befindet, der von zwei sich über die gesamte Düse erstreckenden Schrägflächen 30,31 gebildet wird.

Die Düse besitzt ein Außengewinde 32, mit dem sie in den Durchflußkanal 22 eingeschraubt wird, bis eine an der Düse ausgebildete Anschlagfläche 33 auf der Stirnfläche 34 des Teils 12 aufliegt. Dann kann der Düsenhalter 13 zusammen mit der Düse 25 in eine der Muffen 7 bis 9 eingeschraubt werden, wobei einander diametral gegenüberliegende Schlitze 35 am Ende des Teils 17 des Düsenhalters 13 eine Markierung bilden, mit deren Hilfe die Flachstrahldüse 25 so ausgerichtet werden kann, daß die Strahlebene der Flachstrahldüse 25 von der Längsachse des Rohrstückes 1 senkrecht durchdrungen wird. Die Flachstrahldüsen 25 besitzen bei den dargestellten Ausführungsbeispiel einen Strahlwinkel von 120°.

Wie sich insbesondere aus F i g. 1 ergibt, werden die Düsen 25 mit den zugeordneten Düsenhaltern 13 nur so weit in die Muffen 7, 8, 9 hineingeschraubt, daß die Flachstrahldüsen 25 gegenüber der Rohrinnenwandung 36 versenkt angeordnet sind. Der Abstand zwischen der Oberfläche der Flachstrahldüsen 25 und der Rohrinnenwandung 36 beträgt etwa 2 mm. Dadurch bleiben die Flachstrahldüscn 25 gegenüber unmittelbarer Beaufschlagung durch den im Rohrstück 1 pneumatisch geförderten Anhydrit geschützt.

Die zu zerstäubende Anregerflüssigkeit wird den Düsen 25 über die Schläuche 19,20,21 zugeführt, die mit Überwurfmuttern 37 an einen Verteiler 38 angeschlossen sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Verteiler 38 entsprechend der Anzahl der Düsen drei Schlauchanschlüsse 39. Am vierten Anschluß 40 des Verteilers 38 ist ein Absperrorgan 41 angebracht, mit dem der Zufluß der Anregerflüssigkeit von der Leitung 42 zu den Düsen 25 abgesperrt werden kann.

In der Zuflußleitung 42 befindet sich ein Manometer 43, das Druckänderungen in der Zuflußleitung 42 anzeigt. Solche Druckänderungen können auftreten, wenn eine der Düsen 25 sich zusetzt. Zur Reinigung der betreffenden Düse 25 ist es dann lediglich erforderlich, das Absperrorgan 41 zu betätigen, worauf ein oder mehrere Düsenhalter 13 aus den betreffenden Muffen 7 bis 9 zur Kontrolle der Düsen 25 herausgeschraubt werden können. Die Düsen 25 lassen sich mit wenigen Handgriffen reinigen oder ersetzen. Anschließend werden die Düsenhalter 13 wieder in die jeweiligen Muffen 7 bis 9 eingesetzt und die Vorrichtung ist nach Betätigung des Absperrorgans 41 wieder betriebsbereit.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

•i Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Benetzen von Blasversatz, insbesondere von Anhydrit im Untertagebergbau mit einem Rohr, das mehrere Gewindemuffen mit Düsen aufweist, die in Längsrichtung des Rohres mit gegenseitigem Abstand und über den Umfang des Rohres zueinander versetzt angeordnet sind, und zum Zerstäuben einer Flüssigkeit, insbesondere der Anregerflüssigkeit für Anhydrit, im Rohr dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (25) Rachstrahldüsen sind, deren gegenseitiger Abstand etwa dem halben Rohrdurchmesser entspricht und daß sie über den Umfang des Rohres um einen Winkel versetzt sind, der ihrem Strahlwinkel entspricht, wobei jede Flachstrahldüse (25) in der ihr zugeordneten Muffe (7 bis 9) mit einem Düsenhalter (13) eingesetzt ist, mit dessen Hilfe ihre Strahlebene von außen einrichtbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachstrahldüsen (25) einen Stahlwinkel von 120^c besitzen.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (25) gegenüber der Rohrinnenwandung (26) versenkt angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenhalter (10) auf seiner nach außen weisenden Seite Schlitze (35) als Markierungen für die Düsenstellungen aufweist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (25) gegenüber der Rohrinnenwandung (26) versenkt angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rohraußenwandung Muffen (7, 8, 9) für die Düsenhalter (10) angebracht sind, die auf ihrer in das Rohrinnere weisenden Seite die Düsen (25) tragen und auf der anderen Seite eine Markierung (35) für die Düsenstellung besitzen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsenhalter (13) von außen in die Muffen (7,8,9) einschraubbar sind.

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