DE2427638A1

DE2427638A1 - Verfahren und vorrichtung zum streckenausbau im streckenvortrieb

Info

Publication number: DE2427638A1
Application number: DE19742427638
Authority: DE
Inventors: Joachim Abeler; Heinz Quante; Guenther Smarra
Original assignee: EISENHUETTE PRINZ RUDOLPH AG
Current assignee: EISENHUETTE PRINZ RUDOLPH AG
Priority date: 1974-06-07
Filing date: 1974-06-07
Publication date: 1975-12-18
Also published as: DE2427638C3; SU650516A3; DD119845A5; FR2273938B1; GB1518522A; FR2273938A1; DE2427638B2

Description

AG Eisenhütte Prinz Rudolph, 44-08 Mimen

"Verfahren und Vorrichtung zum Streckenausbau im Streckenvortrieb"

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Streckenausbau im Streckenvortrieb mit Hilfe von wenigstens zwei wandernden/ vorzugsweise mit dem Gebirge verspannbaren Kammern, von denen wenigstens die der Ortsbrust zugeordnete Schatzkammer um Abschlaglänge vorgerückt und von denen eine sich an die Schutzkammer anschließende Ausbaukammer zum Einbringen des endgültigen Ausbaus dient. Außerdem betrifft die Erfindung Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens«

Die Verwendung solcher Kammern im Streckenvortrieb hat den Zweck, die im Streckenvortrieb arbeitenden Menschen und das Material vor Verletzungen "bzw. Beschädigungen durch fallendes Gestein zu schützen und die Ausfcauarbeit von den übrigen, im Vortrieb zu leistenden Arbeiten räumlich zu trennen, so daß mehr Personal eingesetzt

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werden kann, ohne daß sich die gleichzeitig durchgeführten verschiedenen Arbeitsgänge gegenseitig "behindern. Allgemein strebt man im Streckenvortrieb hauptsächlich aus ausbautechnischen Gründen an, die nach dem Freiliegen des Gebirges eintretenden sog. Vorabsenkungen möglichst weitgehend zu unterbinden und- den endgültigen Streckenausbau unmittelbar an das Gebirge anzuschließen.

Das letztgenannte Ziel ist im Streckenvortrieb durch mechanisches Einbringen des Hinterfüllmaterials erreicht worden (Zeitschrift "Glückauf" 110 (1974) Kr. 8,S. 280-283). Als Hinterfüllmaterial wird natürlicher Anhydrit benutzt. Man verwendet aber auch'ein Materal mit einem aushärtenden Bindemittel, z. B. anstelle von Anhydrit Waschberge, die mit Zement angemacht sind. Der Verzug kann beispielsweise aus Drahtgittermatten bestehen_; während als Abdeckung Wettertuch in Betracht kommt. Das mechanische Einbringen des Hinterfüllmaterials ist zudem mit Hilfe ferngesteuerter Einrichtungen möglich (Kurznachrichten, Stbv. 1973 ETr. .89 S. 7) und daher wirtschaftlicher als das von Hand erfolgende Einbringen sog. Handstücke.

Die Verwendung von Schutz- und Ausbaukammern ist mehrfach bekannt (DPS 1 089 710 und 1 20.1 288). Die bekannten Kammern lassen sich mit dem Gebirge verspannen_f was allerdings bei bogenförmigem Ausbau nur ungenügend der Fall ist. Die Kammern tragen auf ihrem Außenumfang Längsträger, die im gegenseitigen Abstand=verlegt sind, wobei sich die Längsträger der vorderen Schutzkammer Kit den Längs-, trägern der folgenden Ausbaukanrser überlappen, Der .endgültige Ausbau wird jeweils unter den Schutzhauben der

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Ausbaukammer eingebracht. Beide Kammern werden jeweils um eine Abschlaglänge vorgezogen.

Diese Kammern haben sich bisher im Streckenvortrieb nicht durchsetzen können. Ihre Arbeitsweise bedeutet nämlich, daß aufgrund der jeweils eine. Abschlaglänge be-4;rag9iden Vorschublänge beider Kammern die Ausbauarbeit vom Streckenvortrieb abhängig bleibt, eine vollkommene Trennung beider Vorgänge also nicht erreicht wird. Außerdem wird der endgültige Ausbau erst hinter der Ausbaukammer an das Gebirge angeschlossen. Bevor das geschieht, muß die Ausbaukammer abgesenkt.und vorgezogen werden. Dabei tritt eine Entlastung des Gebirges ein, die zur Vorabsenkung führt und die ausbautechnisch 'in der Regel große Schwierigkeiten verursacht, weil das Gebirge dabei seinen Zusammenhalt verliert. Die Entlastung des Gebirges erfolgt auch über eine relativ lange Strecke, so daß die Gefahr von Streckenbrüchen besteht.

Allerdings sind verspannbare Kappen, die auch als Verzug eingesetzt werden können, bekannt (DAS 1 458 707). Diese verspannbaren Kappen bestehen insbesondere aus mit Vorlast einbrihgbaren Luftkissen oder plattenartigen Gebilden (DT-PS 476 792). Der Einsatz derartiger verspannbarer Kappen anstelle der bekannten, auf den Schutzhauben abgestützten Längsträger würde jedoch die herausgestellten Hauptnachteile dieser vorbekannten Vorschläge nicht beheben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs bezeichneten Vorteile im Streckenvortrieb zu erzielen,

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wo"bei die Vortriebsarbeit· vollkommen von der Ausbauarbeit getrennt, die Vorabsenkung des Gebirges wesentlich vermindert, in weiterer Ausbildung der Erfindung sogar im wesentlichen ganz ausgeschaltet und ein unmittelbarer Anschluß des endgültigen Ausbaus an das Gebirge erreicht wird.

Gemäß dem erfindungsgeinäßen Verfahren wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß über der Ausbaukaismer der Verzug und/ oder eine Abdeckung und HinterfüTlmaterial des in bekannter Weise aus Ausbaurahmen, dem Verzug und dem Hinterfüllmaterial bestehenden Streckenausbau eingebracht und die Ausbaukammer um den 'Bauabstand des endgültigen Streckenausbaus schrittweise vorgerückt wird.

Das Einbringen des Verzuges bzw. einer Abdeckung erfolgt an der Vorderkante der die Ausbaukammer bildenden Schutzhaube, wobei das mechanische Einbringen des Hinterfüllmaterials in bekannter Weise je nach Konstruktion der Schutzhaube mit einer ferngesteuerten Einrichtung längs der Streckenachse über die Vorderkante der Schutzhaube der Ausbaukammer oder quer zur Streckenachse durch Ausnehmungen im Verzug und/oder der Abdeckung hindurch erfolgen kann. Das auf diese Weise unmittelbar an das Gebirge angeschlossene Hinterfüllmaterial überträgt die Kräfte des Gebirges auf die Ausbaukammer. Diese wird unterLast vorgerückt, sofern das Verfüllmaterial keinen hinreichenden eigenen Zusammenhalt zur Aufnahme der Gebirgskräfte aufweist. Das ist aber erreichbar, wenn man das Hinterfüllmaterial mit aushärtendem Bindemittel

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einbringt und vor dem Vorrücken der Ausbaukammer erhärten läßt. Verwendet man ein derartiges Verfüllmaterial und bettet man den Verzug teilweise in das Material ein, so lassen sich hinter der Ausbaukammer unter den Verzug die Baue des endgültigen Streckenausbaus stellen.

Hinter der Ausbaukammer wird auf diese Yfeise das eingebrachte Verfüllmaterial mit den Bauen des endgültigen Streckenausbaus unterfangen, sobald die Ausbaukammer um ein ausreichendes Stück vorgerückt worden ist. Da andererseits die Schutzkammer abschlagsweise vorrückt, bleibt der Streckenvortrieb durch die Ausbauarbeit unbeeinflußt. Auch beschränkt sich die Vorabsenkung des Gebirges auf ein verhältnismäßig geringes Maß, weil die Kammern unter Andruck gerückt und die Baue des endgültigen Streckenausbaues unter Vorspannung gesetzt werden.

Um einen vollständigen Anschluß der Schutzhaube der Schutzkammer an das Gebirge au erreichen, wird gemäß " einem weiteren Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens die Schutskammer in einem von ihr und von dem Gebirge gebildeten Raum in Streckenlängsrichtung und in Querrichtung dazu in Abständen pneumatisch verspannt5 die Ausbaukammer wird in die Querschnitte der Abstände zwischen deren Verspannungen quer zur Schutzkammer in Streckenlängsrichtung vorgepfändet.

Man kann aber auch die Schutzkammer zurückpfänden; dei) Verzug und/oder die Abdeckung sowie das Hinierfüllmaterial bringt man dann zunächst unter der Ausbauhaube zum Teil ein» um einer Vorabsenkung des Gebirges entgegenzuwirken, und zwar in die Querschnitte der

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Abstände zwischen den Verspannungen der Schutzkammer. Nach dem Vorrücken der Schutzkammer %verden in die Querschnitte der Abstände zwischen dem eingebrachten Verzug und/oder der Abdeckung und dem Verfüllmaterial der noch fehlende Verzug und/oder die noch fehlende Abdeckung sowie das. dazu gehörige Verfüllmaterial eingebracht.

Vorzugsweise wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren Hinterfüllinaterial rait einem aushärtenden Bindemittel benutzt; dabei wird die Tiefe und/oder die Festigkeit des Hinterfüllmaterials so gewählt _} daß sich eine zur Aufnahme der Vorabsenkung ausreichende Gewölbewirkung einstellt.

Die Ausbaurahmen des endgültigen Streckenausbaus werden hinter der Ausbaukannner unter den Verzug bzw. nach Einbringen des Verzuges unter das abgedeckte Verfiillmaterial gesetzt.

Die Erfindung hat den Vorteil*, daß sie eine erhebliche Leistungssteigerung ini Streckenvortrieb ermöglicht, weil die im Streckenvortrieb ablaufenden verschiedenen Arbeitsgänge räumlich und seitlich vollkommen voneinander getrennt v/erden können, Sie hat überdies zur Folge, daß die Vorabsenkung des Gebirges wesentlich, in vielen Fällen auch ganz vermieden werden karjiij, wodurch d.ie Ausbauwirkung entsprechend verbessert wird» Dazu trägt

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auch der unmittelbare Anschluß des endgültigen Aushaus an das Gebirge bei, der von der Erfindung erreicht wird.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben; es zeigen:

Fig. 1 eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung in Seitenansicht und nach dem Setzen des letzten Streckenbaues eines Abschlages,

Fig. 2 in der Fig. 1 entsprechender Darstellung die Vorrichtung nach dem Vorrücken der Schutzkammer und vor dem Rücken der anschließenden Ausbaukammer,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie HI-III der Fig. und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 1.

Die in beliebiger Weise, vorzugsweise mit einer nicht dargestellten Teilschnittmaschine vogetriebene Ortsbrust 1 begrenzt im allgemeinen den Vorschub einer allgemein mit 2 bezeichneten und in Fig. 3 im Schnitt wiedergegebenen Schutzkammer. Diese Schatzkammer ist im dargestellten Ausführungsbeispiel bogenförmig. Mehrere im Abstand voneinander angeordnete elliptische Bögen 3 sind im Abstand voneinander in der Streckenachse angeordnet und an jedem Stoß auf einem allgemein mit 4 bezeichneten Schreitwerk abgestützt. Jedes Schreitwerk besteht aus zwei versehieblichen Längsträgern 5 bzw. 6, die mit einem hydraulischen Zylinder 7 verschiebüch sind, der an dem Längsträger 6 angelenkt ist, während das Ende seiner Kolbenstange 40 über ein Gelenk 41 an dem Längs-

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träger 5 befestigt ist. Die Schreitwerke sind so ausgebildet, daß sie die Schutzkammer 2 unter Andruck rücken können.

Jeder Bau 3 ist in gemäß dem Ausführungsbeispiel drei"Segmente 8, 9, 10 aufgeteilt. Die Segmente sind jeweils mit Hilfe eines aus zwei Lenkern 11 bzw. 12 bestehenden Kniehebels und eines oder mehrerer Spannzylinder 13 radial beweglich.

Auf den Außengurten 15 der die Baue 3 bildenden Profilsegmente liegen Längsträger 16, welche sich bei Betätigung der Zylinder 13 dem Gebirgsstoß 17 auf dem gesamten Umfang des Streckenquerschnittes mit Ausnahme der Sohle 14 anlegen.

Unter der Schutzkammer 2 halten sich die Vortriebsmannschaften auf. Sie sind durch die Längsträger 16 vor herabfallendem Gestein geschützt. Außerdem verhindert die Verspannung der Segmente eine Yorabsenkung des Gebirges.

Abweichend von dem dargestellten Ausführungsbeispiel können anstelle der Längsträger 16 aufblasbare Luftkissen verwendet werden. Statt solcher Luftkissen lassen sich auch Träger verwenden, welche auf ihrer Außenseite nachgiebige Druckkörper aufweisen, die beispielsweise aus Federn und Stahlplatten bestehen können. Diese Vorrichtungen werden unter dem Sammelbegriff "verspannbare Kappen" zusammengefaßt.

Mit der Schutzkammer 2 ist bei dem in Pig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Ausbaukammer 20 durch die in Streckenlängsachse verlaufenden hydraulischen S_ohreitwerke 4 verbunden. Diese Ausbaukammer ist als Leergerüst zum Einbringen des bei 22 wiedergegebenen Verfüllmaterials ausgebildet.

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Zu diesem Zweck werden mehrere in der Streckenlängsachse im Abstand voneinander angeordnete Baue 23 verwendet. Diese Baue bestehen ebenfalls aus mehreren Segmenten und entsprechen daher den Bauen 3 der Schutzkammer. Gegebenenfalls können die Spannvorrichtungen, wie die im Zusammenhang mit der Ausbildung der Schutzkammer 2 beispielsweise beschriebenen Zylinder 13 bei der Ausbaukammer aber auch entfallen.

Bei dem in Fig. 2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel besteht der Verzug aus einem Drahtgewebe bzw. einer Folie und' überträgt daher nicht nur die zwischen den Ausbaurahmen 24 des endgültigen Ausbaus auftretenden G-ebirgskräfte, sondern wirkt auch als Abdeckung, welche das stückige Verfüllmaterial zurückhält. Dieser Verzug ist "mit 25 bezeichnet und wird von niehreren Wickeln fortlaufend abgezogen, die bei 27 unter der Schutzhaube der Ausbaukammer befestigt sind.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel läuft das auf einem Wickel 26 magazinierte Verzugmaterial jeweils über eine zwischen zwei- benachbarten Längstragerη 28 der Ausbaukammer angeordnete Rolle 29. Es sind daher mehrere Rollen! vorgeseh.en, deren Wickel 26 zwischen zwei benachbarten Längsträgern -28 angeordnet ist. Das ablaufende Ve'rzuginat er i'al legt sich einer geschlossenen Abdeckung' 2Ί auf,' die die Ausbaukämcer 20 in diesem Bereich zum Leergerüst für das Material 22 macht.

Bei den iii Fig. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel erfolgt cta's¹ Einbringen des Hinterfüllmaterials 22 mit Hilfe ^;eirie-r^!isc'hematisch bei 30 vxedergegebenen Blas- ^;

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maschine durch eine leitung 31 und einen Schlauch 32, dessen Ende an eine nicht dargestellte, aber bekannte ferngesteuerte Einfülleinrichtung angeschlossen sein kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist allerdings das Ende des Schlauches 32 in den Raum zwischen den Längsträgern 28 und dear Firste 33 der Strecke eingeführt. Dieser Raum wird durch ein aufblasbares Kissen 34 in Richtung der Streckenachse nach vorn abgeschlossen.

Hinter der rückwärtigen Kante 35 der Ausbaukammer 20 werden die Baue 24 des endgültigen Streckenausbaus unter das Hinterfüllmaterial 22 und den Verzug, der in diesem Bereich mit 36 bezeichnet ist, gesetzt. Die Baue 24 können mit Vorspannung beispielsweise hydraulisch gesetzt werden. Die hierzu erforderlichen Setzvorrichtungen sind bekannt' und daher nicht dargestellt.

Wird die beschriebene Vorrichtung im Abbaustreckenvortrieb eingesetzt, so reicht sie von der Ortsbrust 1 bis hinter den Strebeingang. Auf diese Weise werden die bisher am Übergang Streb-Strecke herrschenden Ausbauschwierigkeiten umgangen.

Fach Fig. 2 befinden sich zwischen den Längsträgern 16, die auf den Gurten 15 der Segmente 8-10 befestigt sind_f die Längsträger 28, mit denen die Ausbaukammer vorgepfändet ist und die über den vordersten Bau 23 der Ausbaukammer vorkragen. Diese Längsträger befinden sich also im Bereich der Schutzkarciuer 2 in den Querschnitten

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der Abstände quer zur Schutzkammer zwischen den Längsträgern 16, die die Verspannung in Streckenläng sr ichtung bewirken. Die Abdeckung 21 lann mit ihrem vorderen Ende 19 unter den Längsträgern 28 liegen, was schematisch in Fig. 4 wiedergegeben ist.

Im Gegensatz, zv. dem Ausführungsc-eispiel nach den Fig. 1 bis 4 kann aber auch die SehntskaEmer 2 mit ihren Trägern 16 über die Ausbat&anuner 20 zurückgepfändet sein. Dann wird das Hinterfüllmaterial zunächst zwischen die zuriickgepfändeten Träger 16 über der Abdeckung 21 eingebracht, die dann unter der Rückpfändung liegt. Nach dem Vorrücken der Schutzkammer wird das restliche Material eingebracht, wobei man das Verfüllmaterial auch durch den Verzug einbringen kann.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Streckenausbau im Streckenvortrieb mit Hilfe von wenigstens zwei wandernden, vorzugsweise mit dem Gebirge verspannbaren Kammern, von denen wenigstens die der Ortsbrust zugeordnete Sehutzkaminer um Abschlaglänge vorgerückt und von denen eine sich an die Schutzkammer anschließende Ausbaukammer zum Einbringen des endgültigen Ausbaus dient, dadurch gekennzeichnet, daß über der Ausbaukammer (20) der Verzug (25) und/oder eine Abdeckung und Hinterfüllmaterial (22) des in bekannter Weise aus Ausbaurahmen (24), dem Verzug und dem Hinterfüllna terial bestehenden endgültigen Streckenausbaus eingebracht und die Ausbaukammer (20) um den Bauabstand des endgültigen Streckenausbaus schrittweise vorgerückt wird.

2. Verfahren nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens die Ausbaukammer unter Andruck vorgerückt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Verzug und/oder die Abdeckung aus mehreren nebeneinander angeordneten Bahnen besteht, die gleichzeitig eingebracht werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzkammer (2) in einem von ihr und von dem Gebirge gebildeten

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Raum in Streckenlängsrichtung und in Querrichtung dazu in Abständen pneumatisch, verspannt wird, und daß die Ausbaukammer in die Querschnitte der Abstände zwischen den Verspannungen quer zur Schutzkammer in Streckenlängsrichtung vorgepfändet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorausgehenden Ansprüche, dadurch ge k e η η ζ e i c h. η. e t , daß die Schutzkammer zurückgepfändet und der Verzug und/oder die Abdeckung sowie das Hinterfüllmaterial in die Querschnitte zwischen den Verspannungen der Schutzkammer eingebracht werden und daß nach dem Vorrücken der Schutzkammer in die von ihrer Rückpfändung freien Querschnitte der Abstände zwischen dem eingebrachten Verzug und/oder der Abdeckung und dem Verfüllmaterial der noch fehlende Verzug und/oder die noch fehlende Abdeckung und das Hinterfüllmaterial eingebracht werden,

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, g e k e η η ζ e 1 c h η e t durch" die Verwendung von Hint er füllmaterial mit einem aushärtenden Bindemittel.

ο Verfahren nach (Leu Ansprüche 1 bis J, dadurch g e k eEK.sei c h η e .t , daß die Ausbaurahmen des endgültigen Streckerrausbans hinter der Ausbaukaminer (20) unter den Verzug (2:5) bzw, nach Einbringen des Verzuges untrer das abgedeckte Verfüllmaterial (22) mit Vorspannung geaetzit werden«

8. Vorrichtung;; zur Durchführung- des Verfahrens nach den Ansprüchen· χ his- "J mit Hilfe von quer zur Strecken-

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längsrichtung der Form des endgültigen Streckenausbaxxs entsprechenden, sich überlappenden Schutzhauben, wobei wenigstens auf dem Außenursfang der vorderen, die Schxxtzkammer bildenden Schutzhaube im gegenseitigen Abstand verlegte Längsträger abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsträger (T6) als verspannbare Kappen und die Ausbaxikammer (20) als Leergerüst· zun Einbringen des Verzuges und/oder der Abdeckung und des Hinterfül!materials ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, da durch gekennzeichnet . daß die Längsträger (16) als aufblasbare Kissen ausgebildet sind»

10» Vorrichtung ϊσοπ den Ansprüchen S und 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutshauben (Zj 2.0) eine Gesamtlänge aufweisen,, die im Abbaustreckenvortrieb von de?: Crtsbrüst bis hinter den Strebeingang reicht,

IJ. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 bis 10, dad ur ch gekennseichn s t _? ds.3 mindestens die die Schutakammer bildende Schutshauce aus mehreren Bauen (3) r Sie ^a^a Segmenten (S-10) "bestehen, axisammengeGot^t sind und daß die Segmente über auf ihnen abgestützte Längsträger (16) mit dem G-sbirge (17) mechanisch verspannbar sind.

12, Vorrichtung nach. Anspruch 11_r dadurch gekennzeichnet , daß die Baue (3) auf einem Schreitwerk: abgestützt sind_f das aus zwei in der

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Streckenachse verschietlichen Trägern (5, 6) und einer mechanischen VorFehubeinricht/ung (7) besteht.

13. Vorrichtung nach rl en Ansprüchen 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzkeller (2) mit der Äusbaukammer (20) ctorch Schreitzyiinder ( 7) verbunden ist.

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