DE3704731C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
von Versatz für bergmännisch hergestellte Hohlräume im
untertägigen Berg- und Tunnelbau, bei dem in Rauchgasent
schwefelungsanlagen anfallender Rohgips nach einer
Vorbehandlung mit einer als Versatzgut geeigneten Komponente
vermischt, nach unter Tage gebracht und dort als Versatz
eingesetzt wird.
Im untertägigen Bergbau muß ein großer Teil der
bergmännisch hergestellten Hohlräume anschließend wieder
versetzt, d.h. mit einem Material ausgefüllt werden, das
in seiner Tragfähigkeit möglichst dicht an der Tragfähigkeit
der hereingewonnenen Kohle liegt. In der Regel werden dazu
sog. Blasberge verwendet, bei denen es sich um die
zerkleinerten Ortsberge bzw. die im Aufbereitungsprozeß
anfallenden Waschberge handelt. Diese werden in der Regel
blastechnisch bis zum Einsatzort gebracht und dort so
verblasen, daß sich ein dichter und möglichst standfester
Versatz ergibt. Um die Standfestigkeit zu verbessern, sind
diesen Waschbergen Zement oder Blitzdämmer in der Größen
ordnung von 15 bis 25% zugemischt worden (Glückauf-
Forschungshefte 44, 1983 Heft 5, Seiten 199 bis 204). Auch
feinkörnige Stoffe wie Flotationsabgänge und Elektrofilter
asche sind danach dem Versatz beigemischt worden, weil die
Flotationsabgänge wegen ihres Tongehaltes als ideales
Bindemittel angesehen werden. Andererseits ist dieser
Tongehalt nachteilig, weil er aufgrund der klebrigen
Eigenschaften den Transport und das Austragen des Berge
versatzes erschweren kann und weil bei entsprechend
trockenem Gut soviel Staub entsteht, daß eine entsprechende
Verfahrensweise ergonomisch nicht vertretbar ist. Aus
Rauchgasentschwefelungsanlagen stammender Rohgips ist nach
der DE-OS 29 06 230 nach Umkristallisation zu Alpha-Halbhydrat
trocken gefördert, dann mit Kraftwerksflugasche, oder
Orts- oder Waschbergen oder auch Aschegranulat gemischt
und dann versetzt worden. Nach der DE-OS 29 23 545 wurde
ein entsprechender Alpha-Gips mit Flugasche, entsprechenden
Bergen oder Schlacken oder auch mit Dihydrat gemischt und
dann unter Zugabe von 20 bis 60% Wasser unter Tage
ausgetragen und vorzugsweise zu Streckenbegleitdämmen
geformt. Weiter ist es bekannt, aus Anhydrit II bestehendes
Baumaterial für untertägige Dämme einzusetzen
(DE-OS 31 04 520) und dabei den Anhydrit-Anteil durch
inerte Zuschläge in Form von Kalkstein, Bergen, Flugasche
oder Wirbelschichtasche zu ersetzen. Alle diese Verfahren
weisen den Nachteil auf, daß sie keine Lehre beinhalten,
wie Flotationsberge versatztechnisch verwendet werden
können. Insbesondere findet sich hier kein Hinweis, daß
und wie mit dem Staubproblem umgegangen werden kann. Das
Zumischen der Flotationsberge zu anderen Komponenten hat
aber nicht nur den Nachteil der hohen Staubentwicklung,
sondern erlaubt nur die Verwendung geringster Mengen an
Flotationsbergen für diesen Einsatzfall.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
Flotationsberge als Bergeversatz verwendbar zu machen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
der Rohgips auf unter 10% Feuchte entwässert, dann mit
Flotationsbergen gemischt und vorzugsweise blastechnisch
unter Tage versetzt wird.
Ein solches Verfahren ermöglicht es, große Mengen
Flotationsberge unter Tage vorteilhaft als Versatz
einzusetzen, so daß damit ein Doppeleffekt insofern erzielt
wird, als einmal ein über Tage schwer zu deponierendes
Material nicht mehr auf Deponien untergebracht werden muß
und zum anderen, daß unter Tage ein vorteilhaft dichter und
damit wirksamer und tragfähiger Versatz zum Einsatz kommen
kann. Dabei ist es sogar möglich, die Flotationsberge
blastechnisch zu versetzen, was bisher deshalb nicht möglich
war, weil dieses Material aufgrund des hohen Anteils an
tonhaltigen Materialien zu sehr zum Ankleben neigt.
Schließlich ist es mit Hilfe dieses Verfahrens möglich,
entsprechende Mengen des aus Rauchgasentschwefelungsanlagen
stammenden Rohgipses ohne großen Vorbereitungsaufwand
umweltfreundlich zu deponieren und dabei die übertägigen
Deponien wirksam zu entlasten. Gerade weil dem Stand der
Technik ausschließlich Hinweise zu entnehmen sind, daß
Flotationsberge entweder gar nicht oder aber nur in
entsprechend geringem Anteil zusammen mit anderen,
grobstückigem Bergematerial als Versatz eingesetzt werden
können, ist der erwähnte Erfolg als überraschend anzusehen.
Bei dem Verblasen des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Versatzes kommt es überraschend nicht zu
einer Erhöhung der Staubbelastung, sondern vielmehr wird
der Staub wirksam durch den gezielten Feuchtegehalt des
Gemisches aus Rohgips und Flotationsbergen gebunden.
Wesentlichen Anteil daran hat außerem der Calciumchloridanteil,
den der Rohgips naturgemäß aufweist. Das Gemisch aus Rohgips
und Flotationsbergen erweist sich somit als vorteilhaft
blasfähiges Produkt.
Der Staubbindeeffekt kann erfindungsgemäß dadurch
gezielt beeinflußt werden, daß der Rohgips auf einen
Calciumchloridanteil von über 3,5% gebracht wird. Ein
derartiger Anteil an Calciumchlorid begünstigt die die
Blasfähigkeit des Produktes erbringende Staubbindefähigkeit.
Gerade weil es sich bei der Flotationsberge-Komponente um
ein sehr feinkörniges Material handelt, ist die durch das
Calciumchlorid begünstigte Staubbindefähigkeit als wesentlich
anzusehen. Vorteilhafterweise wird der Rohgips entwässert
und dann auf einen Calciumchloridanteil von 3,5 bis 10%
aufgesättigt. Dies kann auf einfache Art und Weise dadurch
geschehen, daß während des Mischvorganges von Rohgips und
Flotationsbergen Calciumchlorid beispielsweise in flüssiger
oder auch in körniger Form zugegeben wird, so daß eine
vorteilhafte Verteilung im Gesamtgut gewährleistet ist.
Der Rohgips soll auf unter 10% Feuchte entwässert
werden, um zu erreichen, daß er beim Mischen mit den feuchten
Flotationsbergen diesen soviel Feuchtigkeit wieder entzieht,
daß das Gesamtgut vorteilhaft verblasen werden kann. Hierzu
lehrt die Erfindung, daß der Rohgips je nach Feuchtegehalt
der Flotationsberge entwässert, vorzugsweise auf unter 8%
Feuchte entwässert wird. Der Rohgips nimmt dann begierig
bis zu 30% Feuchte wieder auf und zwar nimmt er die Feuchte
aus den Flotationsbergen und ermöglicht somit die Herstellung
eines insgesamt gesehen trockneren Produktes mit weniger
freiem Oberflächenwasser, das dann vorteilhaft verblasen
werden kann. Entsprechend wird das Mischungsverhältnis des
entwässerten Rohgipses und der Flotationsberge jeweils so
eingestellt, daß die Mischung eine Feuchte bis zu 30%
aufweist. Dabei wird in der Regel von einem Mischungs
verhältnis von 70 : 30 bis 30 : 70, vorzugsweise 50 : 50
ausgegangen. Anders ausgedrückt, ist somit vorgesehen, daß
der Rohgips soweit entwässert wird, daß er beim Mischen
mit den Flotationsbergen diesen 15 bis 25% Feuchte entziehen
kann, vorzugsweise 20% Feuchte.
Insbesondere dann, wenn ein Calciumchloridanteil im
Rohgips von über 3,5% vorhanden ist bzw. der Calciumchlorid
anteil entsprechend aufgesättigt wurde, sieht die Erfindung
vor, daß der Anteil der Flotationsberge teilweise durch
Elektrofilterasche ersetzt wird. Die Elektrofilterasche
wird durch den Rohgips mit hohem Calciumchloridgehalt
ebenfalls staubgebunden und kann somit in der Mischung
bzw. die Flotationsberge teilweise ersetzend staubfrei
verblasen werden. Vorteilhaft ist darüber hinaus, daß eine
solche Mischung wie auch die ohne Elektrofilterasche sehr
verschleißarm ist, so daß höhere Standzeiten für Blasversatz
maschinen und Blasversatzrohre erreicht wird.
Auch bei einem derartigen Mischprodukt sieht die
Erfindung vor, daß die Entwässerung des Rohgipses und der
Anteil an Elektrofilterasche und Flotationsbergen so gewählt
bzw. eingestellt werden, daß die Feuchte des Gemisches bei
30% etwa liegt. Ein solches Mischprodukt ist dann wie
bereits weiter oben erläutert vorteilhaft als Blasversatz
unter Tage einzusetzen.
Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus,
daß eine Möglichkeit geschaffen ist, den über Tage nur mit
erheblichen Aufwand zu deponierenden Rohgips, der aus
Rauchgasentschwefelungsanlagen stammt sowie die sehr
feinkörnigen Flotationsberge zu einem Material zu verarbeiten,
das unter Tage nicht nur quasi als Ersatz für die übertägige
Deponie untergebracht wird, sondern das dort vorteilhaft
zum wirksamen Ausfüllen von Hohlräumen eingesetzt werden
kann. Dieses Material hat zumindest die gleichen Eigenschaften
wie der bisher aus Waschbergen mit evtl. Zusätzen bestehende
Versatz, er weist sogar diesem gegenüber aufgrund seines
günstigen Porenvolumens deutliche Vorteile auf.
Zur Erläuterung des Verfahrens dient das anliegende
Schema der einzigen Figur.
Der von der Rauchgasentschwefelung kommende Rohgips
wird im Rohgipsbunker (1) zwischengebunkert, dann über die
Vorentwässerung (2) geführt und in einen Behälter gegeben,
der in der Figur als Entwässerung (3) bezeichnet ist. Durch
Zufuhr von Wärme, vorzugsweise der Abwärme des Kraftwerkes
oder der sonstigen Anlage, dem die Rauchgasentschwefelung
zugeordnet ist, wird der Rohgips auf unter 10% Feuchte
entwässert.
Stellt sich bei Kontrollmessungen heraus, daß der
Calciumchloridanteil unter 3,5% liegt, wird entweder der
Entwässerung (3) oder der nachgeschalteten Mischschnecke
(5) aus dem Calciumchlorid-Vorratsbehälter (4) Calciumchlorid
in flüssiger oder fester Form zugeführt.
In der Mischschnecke (5) wird dann der entwässerte
Rohgips mit Flotationsbergen gemischt, die über das
Flotationsbergeband (7) herangeführt werden. Zur Vorrats
haltung dient der Bunker (8). Der Eintrag (17) des Rohgips
liegt vor dem Eintrag (18) für die Flotationsberge, der
wiederum vor dem Eintrag (19) für die evtl. zugeführte
Elektrofilterasche liegt, die im Bunker (9) vorgehalten
wird.
Das so erhaltene Versatzbergegut wird über die Transport
leitung (10) nach unter Tage verbracht, wobei statt der
Transportleitung (10) auch die Förderung in entsprechenden
Containern bzw. Wagen möglich ist. Das Versatzgut aus
Flotationsbergen und Rohgips weist eine den Transport in
offenen Wagen ohne weiteres ermöglichende Feuchte auf, da
durch die Staubbindung auch des Calciumchlorids eine genügende
Staubbindefähigkeit vorhanden ist.
Über die Transportleitung (10) oder über entsprechende
andere Transportmittel wird der Versatz einem Untertage-
Bunker (11) zugeführt,von dem er beispielsweise über eine
Transportschnecke der Versatzbergeschleuse (12) zugeführt
wird. Hier gelangt das aus Flotationsbergen und Rohgips
sowie ggf. aus Elektrofilterasche bestehende Versatzgut in
die Blasversatzleitung (13) und von dort über das Strebmund
loch (14) in den Streb (15).
Die Figur verdeutlicht somit, daß das aus Flotationsbergen
und Rohgips ggf. Elektrofilterasche bestehende Versatzgut
im untertägigen Bergbau im Streb direkt als wirksamer
Versatz zum Einsatz kommen soll. Darüber hinaus ist es
auch möglich, dieses Material in andere untertägige Hohlräume
einzubringen und dort zu versetzen. Aufgrund des günstigen
Porenvolumens ist ein so eingebrachter Versatz sehr dicht
und weist eine hohe Tragfähigkeit auf. Die hohe Tragfähigkeit
kann auch weiter dadurch erhöht werden, daß dem Gemisch Anreger
oder Verfestiger zugeführt werden, so daß der natürliche
Verfestigungsprozeß des Gemisches aus Flotationsbergen und
Rohgips noch beschleunigt oder sonstwie gezielt beeinflußt
werden kann.
Claims (8)
1. Verfahren zum Herstellen von Versatz für bergmännisch
hergestellte Hohlräume im untertägigen Berg- und Tunnelbau,
bei dem in Rauchgasentschwefelungsanlagen anfallender
Rohgips nach einer Vorbehandlung mit einer als Versatzgut
geeigneten Komponente vermischt, nach unter Tage gebracht
und dort als Versatz eingesetzt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohgips auf unter 10% Feuchte entwässert, dann
mit Flotationsbergen gemischt und vorzugsweise blastechnisch
unter Tage versetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohgips auf einen Calciumchloridanteil von über
3,5% gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohgips entwässert und dann auf einen Calciumchlorid
anteil von 3,5-10% aufgesättigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohgips je nach Feuchtegehalt der Flotationsberge
entwässert, vorzugsweise auf unter 8% Feuchte entwässert
wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Mischungsverhältnis des entwässerten Rohgipses und
der Flotationsberge jeweils so eingestellt wird, daß die
Mischung eine Feuchte von bis zu 30% aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohgips soweit entwässert wird, daß er beim
Mischen mit den Flotationsbergen diesen 15 bis 25% Feuchte
entziehen kann, vorzugsweise 20% Feuchte.
7. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil der Flotationsberge teilweise durch
Elektrofilterasche ersetzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, Anspruch 5 oder Anspruch 6
und Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entwässerung des Rohgipses und der Anteil an
Elektrofilterasche und Flotationsbergen so gewählt wird,
daß die Feuchte des Gemisches bei 30% liegt.
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DE3704731A1 (de) | 1987-08-27 |
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