DE3932560C2 - Verfahren zur Regelung der Förderleistung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Förderleistung gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Im untertägigen Bergbau wird insbesondere die Steinkohle im sogenannten Strebbauverfahren hereingewonnen, wobei die Kohle mit Hilfe eines am Kohlenstoß entlanggezogenen Kohlenhobels abgeschält oder mit Hilfe eines Walzenschrämladers oder einer ähnlichen Maschine ein Streifen von einer bestimmten Breite in einem Schnitt hereingewonnen und auf den Strebförderer übergeben wird. Der Strebförderer bringt die Kohle zum Streckenförderer und von dort über Bänder oder Züge zum Schacht. Im Laufe der vergangenen Jahre und Jahrzehnte ist es gelungen, die Wirtschaftlichkeit durch erhöhte Mechanisierung und Automatisierung wesentlich zu verbessern. Hier ist man in der Zwischenzeit an eine gewisse Grenze gestoßen, die im wesentlichen darin zu sehen ist, daß aufgrund der Ausbildung der Gewinnungsmaschinen und der Förderer eine weitere Leistungssteigerung insbesondere durch Verlängerung der Streben nicht möglich ist. Abmessungen und Gewichte sind inzwischen so groß geworden, daß eine weitere Zunahme kaum noch vertretbar erscheint. So ist - im Zusammenhang mit den Antriebsleistungen - vor allem die Kettenzugfestigkeit, die die weitere Steigerung der Streblängen erschweren bzw. begrenzen. Es gibt zwar Bemühungen, durch Dezentralisierung der Antriebsleistung des Strebförderers durch Verwendung von mehreren Zwischenantrieben auf größere Streblängen bzw. Strebfördererlängen zu kommen. Diese bekannte Lösung ist allerdings bisher nicht zur Funktionstüchtigkeit entwickelt worden bzw. steht noch in der Entwicklung. Dieser Entwicklung steht die Gewinnungstechnik - vor allem beim Hobeln - im Weg, da bei ihr die Krafteinleitung weiterhin zentral erfolgt, womit die Zugfestigkeit der Hobelkette gleiche Beschränkungen erbringt wie die der Fördererkette bei herkömmlicher Technik. Nachteilig ist aber vor allem, daß bei einer Verlängerung des Strebförderers eine einigermaßen gleichmäßige Auslastung dieses Fördermittels mit vorhandenen schneidend oder schälend arbeitenden Gewinnungsmaschinen zu gewährleisten ist.

Aus der DE-Zeitschrift "Glückauf" 77 (1941, Seite 592) ist ein Verfahren zu entnehmen, bei dem die Gesamtförderleistung der installierten maximalen Förderleistung des Strebförderers entspricht und von einer Anzahl über die Länge des Strebes verteilt angeordneter Gewinnungspunkte bzw. schneidender Gewinnungsmaschinen erbracht wird. Bei diesem bekannten Verfahren ist als nachteilig anzusehen, daß wegen der ungleichmäßigen Beladung des Strebförderers dieser immer stärker insbesondere bezüglich der Ketten ausgebildet werden muß, ohne daß dadurch die gewünschte gleichmäßige Gesammtförderleistung gesichert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer vorgegebenen Gesamtförderleistung des Abbaubetriebes bezw. des Strebförderers eine gleichmäßige Beladung des Strebförderers über seine Gesamtlänge ohne Regelung des Strebförderers zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Regelung der Förderleistung programmgesteuert vorgenommen wird, wobei jeder Gewinnungsmaschine ein kleineres Teilstück der Streblänge zugeordnet wird, als ihrer Sollgewinnungsleistung entspricht, wobei die Verteilung der Sollgewinnungsleistung und damit die Länge des zu bearbeitenden Teilstückes der einzelnen Gewinnungsmaschinen deren Gewinnungskapazität entsprechend vorgenommen wird, wobei bei jeder Veränderung der Istgewinnungsleistung einer der Gewinnungsmaschinen und damit der Gesamtförderleistung die Istgewinnungsleistung der beiden benachbarten Gewinnungsmaschinen entsprechend umgekehrt geändert und bei diesen auf die zugeordnete Streblänge anteilig angepaßt wird.

Mit einer derartigen Regelung der Förderleistung ist es beim langfrontartigen Abbau von Kohle und anderen Rohstoffen möglich, die Gesamtförderleistung jeweils gleichmäßig zu halten und dabei den Strebförderer über die Gesamtlänge gesehen möglichst gleichmäßig zu beladen. Bei Ausfall einer der Gewinnungsmaschinen kann die Gesamtförderleistung eingehalten werden, ohne daß die dann eingespannten übrigen Gewinnungsmaschinen überlastet werden müßten. Es ergeben sich darüber hinaus weitere Vorteile insofern, als vor allem Störungsbereiche mit derart verteilt installierten Gewinnungsleistungen wesentlich besser gemeistert werden können. Unter Berücksichtigung einer Störung ist es nämlich möglich, die zugeordneten Teilabschnitte für die einzelnen Gewinnungsmaschinen so anzupassen, daß dennoch und zwar durch entsprechend höhere Belastung der im normalen Strebbereich arbeitenden Gewinnungsmaschinen, eine gleichmäßige Gesamtförderleistung erbracht wird. Vorteilhafterweise kann durch eine solche Ausbildung auch der Strebförderer wesentlich länger ausgebildet werden als bisherr, da er sicher über die gesamte Länge so belastet werden kann, daß sich jeweils keine überlasteten Fördererabschnitte ergeben. Auch bezüglich des Ausbaus ergeben sich wesentliche Vorteile, weil die Hangendbeherrschung besser gestaltet wird, da die verteilt angeordneten Gewinnungsmaschinen zumindest die Anordnung verteilt angeordneter Kohlenstoßstempel zuläßt. Damit können insbesondere kritische Bereiche wesentlich besser gehandhabt werden oder aber bei durchgehender Zuordnung von Kohlenstoßstempeln können die Ausbaueinheiten leichter ausgebildet und auch einem größeren Strebabschnitt abdeckend gestaltet werden.

Besonders zweckmäßig ist eine Verfahrensvariante, bei der gem. den obigen Ausführungen bei einer Veränderung der Istgewinnungsleistung einer der Gewinnungsmaschinen die Istgewinnungsleistung aller noch im Betrieb befindlichen Gewinnungsmaschinen anteilmäßig umgekehrt geändert wird.

Ein besonders vorteilhaft gleichmäßiger Betrieb von Gewinnungsmaschinen und Förderer ist dann gegeben, wenn die für die Gesamtförderleistung benötigte Antriebsleistung des Strebförderers durch über die Länge des Strebes und den Teilstücken angepaßt verteilt angeordnete Zwischenantriebe des Strebförderers erbracht wird. Damit kann die benötigte Energie für jeweils einen Teilabschnitt zentral und dort wo notwendig zugeführt werden, so daß die dafür benötigten Schütze und sonstigen Einrichtungen jeweils für die Teilabschnitte zentral angeordnet werden können. Darüber hinaus ist mit einer derartigen Aufteilung erreicht, daß jeweils sowohl der Strebförderer wie auch die zugeordneten Gewinnungsmaschinen über die Gesamtlänge gleichmäßig belastet bzw. antriebsmäßig versorgt sind, und daß wesentlich größere Streblängen als bisher zu verwirklichen sind.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß ein Verfahren geschaffen ist, das den bisherigen Verfahren gegenüber erhebliche und in die Zukunft weisende Vorteile erbringt. Vor allem ist es bei einer derartigen Gewinnungstechnik möglich, im Strebbau praktisch beliebige Längen zu verwirklichen, wobei dennoch durch gleichmäßige Auslastung des Strebförderers eine hohe Gewinnungsgesamtleistung gewährleistet ist. Durch das besondere Verfahren können im Bereich des Kohlenstoßes an beliebigen Stellen Stempel angeordnet werden, die zu einer besseren und sicheren Abstützung des Hangenden führen und die Möglichkeit geben, völlig anders ausgebildeten Schildausbau zu installieren, der insbesondere leichter ist und die Möglichkeit gibt, die benötigten Hydraulikaggregate besser auszulasten und damit störunanfälliger zu machen. Gerade im Bereich von Störungen bringt die bessere Hangendbeherrschung und das frühzeitige Unterstützen des Hangenden erhebliche Vorteile. Die Laufzeit sowohl der Gewinnung als auch der Förderung wird mit dem Verfahren wesentlich gleichmäßiger und höher sein, so daß die Betriebspunktförderung erhöht und die Kosten gesenkt werden können. Durch die geschickte Ausbildung der benötigten Vorrichtung wird zwar ein höherer Wartungsaufwand erforderlich, dafür ein Ausfall aber praktisch auf Null gehalten. Insgesamt ergibt sich damit eine wesentlich bessere Ausnutzung der Fördererkapazität, eine Steigerung der Betriebspunktförderung auch dann, wenn die Streblänge nicht vergrößert wird, so daß damit auch eine Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten erreicht ist, die gerade im Steinkohlenbergbau Weiterentwicklungen auch in anderen Bereichen möglich macht. Der Kohlenstoßstempel behindert die Gewinnung nicht. Sie brauchen während der Gewinnung nicht versetzt zu werden. Die einzelnen Gewinnungsmaschinen können auch bei Fördererstillstand oder bei Überlastung des Förderers weiterarbeiten und den gelösten Rohstoff bunkern. Durch Rückziehen des Strebförderers kann die Bunkermöglichkeit noch weiter erhöht werden. Der Gesamtbebetrieb ist sehr flexibel.

Weitere Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Streb im Bereich einer der über die Streblänge verteilt angeordneten kleinen Schneidmaschine,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Gewinnungsbe­ trieb,

Fig. 3 bis Fig. 6 einen in Bruchbau gefahrenen Gewinnungs­ betrieb in verschiedenen Gewinnungsab­ schnitten.

Fig. 1 zeigt eine in Betrieb befindliche Gewinnungs­ maschine (1). Diese Gewinnungsmaschine (1) ist im Streb (2) eingesetzt, um die Kohle hereinzugewinnen und dem Streb­ förderer zu übergeben. Der Bereich zwischen Hangendem (3) und Liegendem (4) ist durch den Strebausbau (5) abgesichert, der mit seiner Kappe (6) bis möglichst dicht an den Kohlen­ stoß (7) heranreichend angeordnet ist. Bei dem hier darge­ stellten Strebausbau (5) handelt es sich um den auch heute üblichen Schildausbau, der hier mit einer verlängerten Kappe (6) ausgerüstet ist, um auf diese Art und Weise auch im Bereich des Kohlenstoßes (7) einen Kohlenstoßstempel (8) unterstützend anbringen zu können. Dadurch ist eine wesentlich verbesserte Beherrschung des Hangenden (3) möglich.

Der Strebförderer (9) ist auf dem Liegenden (4) ange­ ordnet und wird durch die Gewinnungsmaschine (1) hindurch­ verlegt, wobei die Gewinnungsmaschine (1) hier mit (10) bezeichnet ist, um zu verdeutlichen, daß über die Länge des Strebes (2) verteilt eine Vielzahl von derartigen Schneidmaschinen (10) in einer von den bisherigen Gewin­ nungsmaschinen abweichenden Ausbildung vorgesehen sind.

Diese Schneidmaschine (10) verfügt über einen Antriebs­ schlitten (11), der gemäß üblicher Technik auf dem Streb­ förderer (9) geführt in Längsrichtung des Kohlenstoßes (7) verfahren werden kann. Auf dem Antriebsschlitten (11) ist ein Schneidarm (12) vorgesehen, der an einem Antriebs­ turm (13) schwenkbar angeordnet ist, der als solcher wiederum auf dem Antriebsschlitten (11) in Längsrichtung des Kohlenstoßes (7) verschoben werden kann.

Das freie Ende des Schneidarmes (12) bildet der Schneidkopf (14), der in Richtung Kohlenstoß (7) verschoben wird, wozu gemäß der Ausbildung nach Fig. 1 hier der Schneidarm (12) teleskopierbar ausgebildet ist.

Bei dem in Fig. 1 wiedergegebenen Schneidkopf (10) handelt es sich um einen Querkopf, wie auch die Fig. 3 bis 6 erläutern. Vorteilhaft ist aber insbesondere die Ausbildung des Schneidkopfes (14) als Längsschneidkopf, weil dieser die Kohle (17) besser dem Strebförderer (9) zuführen kann, um so eine schnelle und gleichmäßige Abfüh­ rung der Kohle (17) zu gewährleisten.

Im Bereich des Antriebsschlittens (11) bzw. der Auf­ bauten des Strebförderers (9) ist die Stromversorgungslei­ tung (15) verlegt, die mit der Teilleitung (16) verbunden ist, über die die jeweilige Schneidmaschine (10) mit Strom versorgt wird. Auf eine genaue Darstellung der Strebversor­ gungsleitung (15) und der Teilleitung (16) ist hier ver­ zichtet worden, weil es sich hier im Prinzip auch um eine übliche Technik handelt. Teilleitung (16) und Strebversor­ gungsleitung (15) sind beispielsweise im Bereich eines hier nicht dargestellten Schützes miteinander gekoppelt.

Fig. 1 verdeutlicht sehr schön, daß mit der vorliegen­ den Erfindung die Möglichkeit gegeben ist, das Hangende (3) bis praktisch an den Kohlenstoß (7) heran abzustützen, so daß auch die Hereingewinnung der Kohle in einem Bereich erfolgt, der entsprechend abgestützt und abgesichert ist. Die Schneidmaschine (10) ist dabei so ausgebildet, daß sie um den jeweiligen Kohlenstoßstempel (8) herum die Kohle löst und hereingewinnt, so daß der Kohlenstoßstempel nicht entfernt werden muß. Eine gleichbleibende Absicherung des Hangenden (3) ist so gewährleistet. Diese besondere Ausbil­ dung ermöglicht es, auch den Strebausbau (5) leichter auszu­ bilden, als er hier in Fig. 1 dargestellt ist. Außerdem ist bei einer entspechenden Änderung des Strebausbaues (5) die Möglichkeit gegeben, den Strebraum besser aufzu­ teilen und so zu gestalten, daß auch der Fahrweg besser und freier wird.

Fig. 2 zeigt einen Strebbetrieb, wobei deutlich gemacht ist, daß durch Bildung von Teilabschnitten (18, 19, 20, 21) die Möglichkeit gegeben ist, die Kohle (17) nach einem ganz anderen System hereinzugewinnen. Jedem der Teilab­ schnitte (18, 19, 20, 21) ist eine Schneidmaschine (10, 29, 30) zugeordnet. Die Schneidmaschinen (10, 29, 30) sind gleich ausgebildet, wie der Fig. 1 zu entnehmen ist.

Im oberen Teil der Fig. 2 in den Teilabschnitten (18 und 19) ist dargestellt, daß den einzelnen Abbauschilden (22, 23) jeweils eine vorkragende Kappe (6) mit Kohlenstoß­ stempel (8) zugeordnet ist, um so den Bereich über dem Strebförderer (9) und vor allen Dingen bis dicht an den Kohlenstoß (7) heran wirksam abzusichern. In den Teil­ abschnitten (20, 21) ist auf die Darstellung dieser Kappen (6) und Kohlenstoßstempel (8) verzichtet worden. Hier sind die beiden Schneidmaschinen (10, 29) tätig, die in Längs­ richtung des Strebförderers (9) verfahren werden können. Sie geben ihre Kohle auf den Strebförderer (9), der sie aus Richtung Kopfstrecke (24) in Richtung Fußstrecke (25) fördert und auf den Streckenförderer (26) übergibt. Von dort gelangt die Kohle (17) auf das Streckenband (27), um dann weiter in Richtung Schacht transportiert zu werden.

Anhand der Fig. 3 bis 6 ist verdeutlicht, in welchen Abschnitten die Hereingewinnung der Kohle (17) erfolgt. Zunächst einmal schneidet der Schneidkopf (14) im Bereich des Hangenden (3) in den Kohlenstoß (7) hinein, so daß rein theoretisch unmittelbar danach bereits die Kappe (6) vorgeschoben werden kann. Bei der aus den Fig. 3 bis 6 ersichtlichen Arbeitsweise wird dies allerdings nicht ge­ macht, sondern vielmehr schneidet der Schneidkopf (14) zunächst einmal gemäß Fig. 4 und 5 die Kohle in Breite des Schneidkopfes (14) vom Hangenden (3) bis zum Liegenden (4) herab und schiebt aufgrund seiner besonderen Ausbildung die Kohle (17) auch auf den Strebförderer (9). Dieser Streb­ förderer (9) ist, wie den Fig. 3 bis 6 entnommen werden kann, während all dieser Arbeitsschritte jeweils gleichmäßig mit Kohle (17) beladen.

Nachdem der Kohlenstoß (7) , wie aus Fig. 5 ersichtlich, frei ist, kann die Kappe (6) und der Kohlenstoßstempel (7) wieder dicht an ihn herangebracht werden. Dies zeigt Fig. 6. Anschließend wird auch die gesamte Schneidmaschine (10) und der Strebausbau (5) in die neue Position geschoben, wozu der Schneidkopf (14) über den Schneidarm (12) in eine aus den Fig. 5 und 6 ersichtliche Position geschwenkt wird.

Die Fig. 3 bis 6 zeigen deutlich, daß aufgrund der Beweglichkeit der Schneidmaschinen (10, 29, 30) ein Herein­ gewinnen der Kohle möglich ist, ohne während dieser Arbeit den Kohlenstoßstempel (8) zu versetzen. Eine gleichmäßige Abstützung des Hangenden (3) ist so immer gewährleistet.

Die Kappe (6) kann im Bereich oberhalb des Streb­ förderers (9) die aus Fig. 2 ersichtliche verringerte Breite aufweisen. Denkbar ist es aber auch, die Kappe (6) genauso breit auszugestalten wie das jeweilige Ausbauschild (22, 23), so daß je nach den Gegebenheiten auch bei gebrächem Hangendem (3) eine optimale Hangendpflege möglich ist.

Die Darstellung nach den Fig. 3 bis 6 kann den Eindruck erwecken, als ob der jeweilig hereinzugewinnende Abschnitt im Verhältnis schmal ist. Dies ist bei der Darstellung nach Fig. 3 und 6 auch bewußt gemacht, um zu verdeutlichen, daß mit Hilfe von entsprechend kleinen Schritten und durch frühzeitiges Unterfangen des Hangenden bei schlechtem Hangenden (3) dennoch eine optimale Pflege des Hangenden möglich ist. Ist das Hangende besser, so kann sowohl die Kappe (6) eine verringerte Breite wie beispielsweise in Fig. 2 haben, als auch der hereinzugewinnende Kohlestreifen eine größere Breite haben, um so den einzelnen Abbauschritt zu vergrößern. Die Ausbildung der Schneidmaschinen (10, 29, 30) ermöglicht dies ohne weiteres, weil ja der Schneid­ arm (12) teleskopierbar ausgebildet ist und weil, wie in den Fig. 3 und 4 angedeutet, auch der gesamte Antriebsturm (13) in Richtung auf den Kohlenstoß verfahren werden kann. Der Antriebsturm (13) kann somit nicht nur in Längsrichtung des Kohlenstoßes (7), sondern auch senkrecht dazu auf dem Antriebsschlitten (11) verschoben bzw. verfahren werden.

Claims (3)

1. Verfahren zur Regelung der Förderleistung beim Gewinnne in langfrontartiger Bauweiese von Kohle oder anderen Rohstoffen, wobei die Gesamtförderleistung der installierten maximalen Förderleistung des Strebförderers entspricht und von einer Anzahl von schneidenden Gewinnungsmaschinen erbracht wird, die über die gesamte Streblänge verteilt werden und deren Sollgewinnungsleistung auf die Gesamtförderleistung abgestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Förderleistung programmgesteuert vorgenommen wird, wobei jeder Gewinnungsmaschine ein kleineres Teilstück der Streblänge zugeordnet wird, als ihrer Sollgewinnungsleistung entspricht, wobei die Verteilung der Sollgewinnungsleistung und damit die Länge des zu bearbeitenden Teilstückes der einzelnen Gewinnungsmaschinen deren Gewinnungskapazität entsprechend vorgenommen wird, wobei bei jeder Veränderung der Istgewinnungsleistung einer der Gewinnungsmaschinen und damit der Gesamtförderleistung die Istgewinnungsleistung der beiden benachbarten Gewinnungsmaschinen entsprechend umgekehrt geändert und bei diesen auch die zugeordnete Streblänge anteilig angepaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Veränderung der Istgewinnungsleistung einer der Gewinnungsmaschinen die Istgewinnungsleistung aller noch im Betrieb befindlichen Gewinnungsmaschinen anteilig umgekehrt geändert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Gesamtförderleistung benötigte Antriebsleistung des Strebförderers durch über die Länge des Strebes und den Teilstücken angepaßt verteilt angeordnete Zwischenantriebe des Strebförderers erbracht wird.