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Stempelfreie Abbaufront im Kohlenbergbau Im Kohlenbergbau geht schon
seit langem das Bestreben dahin, bei flacher oder vorwiegend flacher Lagerung der
Kohle Möglichkeiten für eine stempelfreie Abbaufront zu schaffen, da nur auf diese
Weise ein Umlegen der Strebfördermittel, z. B. der Schüttelrutschen, im ganzen,
das heißt ohne Zerlegen in Einzelteile entsprechend dem Fortschritt des Kohlenabbaus
durchgeführt werden kann.
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Gemäß der Erfindung läßt sich eine solche stempelfreie Abbaufront
dadurch verwirklichen, daß man die Fläche des Flözhangenden zwischen der vordersten,
der Kohle zugewandten, vollständig ausgebauten Stempelreihe im Streb und dem Kohlenstoß
ohne Anwendung irgendwelcher Stempel durch eiserne Unterzüge sichert, die an einem
Ende im Kohlenstoß gelagert und am anderen Ende mittels eines Unterzughakens oder
auf irgendeine andere Weise von den Kappen (Halbhölzern) der dem Kohlenstoß nächstliegenden
Stempelreihe getragen werden. Dieser sogenannte Unterzugsfirstenausbau wird als
Ergänzung zu dem normalen Streb-Holzausbau mit etwa 2,6 m langen, im Einfallen verlegten
Kappen ausgeführt, die an ihren Enden übereinandergreifen und durch Stempel gestützt
werden. Die Unterzüge, deren Abstand vom Hangenden möglichst gering sein soll, können
beliebig profiliert sein; sie können beispielsweise die Form von Stangen, Rohren,
T-Trägern, Schienen o. dgl. haben und z. B. aus Stahlrohren von 68 mm Durchmesser
oder Stahlschienen von 8o mm Höhe bestehen. Um bei der Verwendung von T-Eisen oder
Schienen die in der Kohle zur Aufnahme der Unterzüge zu bohrenden Löcher möglichst
klein halten zu können, ist es vorteilhaft, die Flanschen kreis- oder bogenförmig
oder auch gradlinig zur Längsachse des Trägers bzw. der Schiene hin zu biegen. Die
Länge der Unterzüge beträgt beispielsweise 2,7 bis 3 m. Sie werden auf eine Länge
von beispielsweise 1,7 m in Bohrlöcher gesteckt, die in einem geringen, z. B. 25
cm betragenden Abstand vom Flözhangenden in dem
Kohlenstoß im Streichen
gebohrt sind. Die in diese Bohrlöcher eingeführten Enden der Unterzüge werden durch
den Kohlenstoß getragen, während die freien Enden beispielsweise durch einen Unterzughaken
an den Kappen der dem Kohlenstoß nächstliegenden Stempelreihe aufgehängt sind. Auf
je zwei Unterzüge wird beim Verhieb eines neuen Kohlenfeldes eine Kappe gelegt,
die entsprechend dem Fortschreiten des Kohleabbaus bis auf 'eine Feldesbreite von,
beispielsweise 1,2 m vorgerückt werden. Darüber hiaus wird die Kohle bis auf eine
Entfernung von etwa 2 m von der ausgebauten Stempelreihe abgebaut und das Hangende
dieses Streifens ohne Anwendung von Stempeln nur durch Unterzüge, Kappen und Verzug
gesichert. Anschließend an den Abbau der Kohle in dem 1,2 m breiten Feld wird das
Strebfördermittel bis unmittelbar an den Kohlenstoß vorgerückt. Alsdann werden die
durch Unterzüge unterfangenen Kappen endgültig durch Stempel verbaut. Die Entfernung
der dadurch erzielten neuen Ausbaureihe vom Kohlenstoß beträgt dann wiederum etwa
8o cm. Von dieser Reihe aus werden dann die nächsten Unterzüge für den Ausbau eines
weiteren Feldes eingebaut.
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Die Anwendung des Unterzugfirstenausbaus ist im Vergleich zum normalen
durch etwa 2,2 m breite Abbaufelder gekennzeichneten Strebausbau mit einer erheblichen
Leistungssteigerung verbunden und zwar sowohl hinsichtlich des Umlegens der Fördermittel
als auch hinsichtlich der Gewinnung der Kohle und des Verladens der Kohle in die
Fördermittel. Durch die stempelfreie Abbaufront wird das Weiterrücken der Schüttelrutschen
und Transportbänder zum Kohlenstoß hin im ganzen ermöglicht; sie brauchen nicht
mehr, wie es bisher erforderlich war, in Einzelteile zerlegt durch die Stempelreihen
hindurch transportiert zu werden, um dann erneut zusammengesetzt zu werden. Da ferner
schon vor dem Abbau der Kohle die Unterzüge zum Tragen der Holzkappen mit Hilfe
der Bohrlöcher eingebracht und die Kappen mit Verzug auf die Unterzüge gelegt werden,
kann auf die Herstellung von Einbrüchen in der Kohle verzichtet werden, während
beim normalen Strebausbau für das Einbringen der Kappen Einbrüche in voller Feldesbreite
aus der Kohle herausgearbeitet werden müssen. Die Kohle wird mit dem Abbauhammer
in Streifen abgeschält, und zwar nur so tief, wie die Drucklagen den Kohlenstoß
schon aufgelockert haben. Diese Art der Kohlegewinnung mit dem Abbauhammer unter
Verzicht auf tiefere Einbrüche ergibt eine merkliche Steigerung der Leistung bei
der Kohlegewinnung. Schließlich ist noch zu berücksichtigen, daß bei der stempelfreien
Abbaufront die Fördermittel unmittelbar am Kohlenstoß verlagert werden können, so
daß ein Teil der Kohle von selbst in das Fördermittel fällt, ohne daß Schaufelarbeit
zu leisten wäre. Um die Entfernung zwischen dem Kohlenstoß und der ersten Stempelreihe
aus Gründen der Sicherheit des Strebausbaus und zur Gewährleistung kurzer Schaufelwege
möglichst klein zu halten, werden die Fördermittel zweckmäßig jeweils in Abständen
von höchstens 1,2 m vorgerückt. Der größte Schaufelweg beträgt dann höchstens 1,2
m, so daß der Arbeitsaufwand für die Schaufelarbeit verhältnismäßig gering ist.
In den Abb. i bis 5 der Zeichnung ist die Anwendung der neuen Unterzüge schematisch
dargestellt.
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Abb. i zeigt im Aufriß den Einbau der Unterzüge vor dem Abbau eines
bestimmten Kohlenfeldes, Abb. 2 den dazu gehörenden Grundriß, Abb. 3 die Situation,
die sich nach dem Abbau des Kohlenfeldes ergibt, Abb.4 den hierzu gehörenden Grundriß,
Abb.5 den Einbau der Unterzüge zum Abbau des nächsten Kohlenfeldes.
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Gemäß den Abb. i und 2 sind die aus Eisen oder Stahl bestehenden Unterzüge
i im Kohlenstoß 2 in einer Länge von beispielsweise 1,7 m in Löchern von passendem
Durchmesser gelagert, die zuvor in einer Entfernung von beispielsweise 25 cm vom
Hangenden 3 in die Kohle gebohrt worden sind. Das aus dem Kohlenstoß herausragende
freie Ende der Unterzüge ist vermittels der Unterzughaken :4 an den Holzkappen 5
der dem Kohlenstoß 2 nächstliegenden Stempelreihe 6 aufgehängt. Die Schüttelrutsche
7 ist dicht am Kohlenstoß 2 verlegt, so daß beim Abbau des Kohlenstoßes 2, der in
einer Breite von etwa 1,2 m bis zu der gestrichelt gezeichneten Linie erfolgt, ein
Teil der Kohle von selbst in die Schüttelrutsche 7 fällt. Die auf dieUnterzüge i
gelegten Kappen 8 werden dem Fortschritt des Kohleabbaus entsprechend bis auf eine
Entfernung von beispielsweise etwa 1,2 m von der Stempelreihe 6 vorgeschoben.
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Die Abb.3 und 4 zeigen die Situation nach dem Abbau des in den Abb.
i und 2 dargestellten ersten Kohlenfeldes. Das Fördermittel 7 wird alsdann ungeteilt
bis unmittelbar an den Kohlenstoß 2 herangeführt, worauf die unterfangenen Kappen
8 endgültig durch Stempel verbaut werden. Von dieser neuen Stempelreihe aus werden
sodann, wie es in Abb. 5 dargestellt ist, die nächsten Unterzüge für den Ausbau
eines weiteren Feldes eingebaut.
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Um die durch die Anwendung der beschriebenen Unterzüge und die dadurch
ermöglichte stempelfreie Abbaufront gegebenen Vorteile auch bei dünnen Kohleflözen
erzielen und bei mächtigen Flözen in verstärktem Ausmaß ausnutzen zu können, geht
das Bestreben dahin, mit Bohrlöchern von möglichst geringem Durchmesser auszukommen,
da die Herstellung von Bohrlöchern größeren Durchmessers, z. B. solcher von 15 bis
18 cm Durchmesser, in dem Kohlenstoß eine körperlich anstrengende und zeitraubende
Arbeit ist. In Bohrlöcher geringeren Durchmessers, z. B. solche von etwa 40 mm Durchmesser,
lassen sich aber keine genügend starken Unterzüge einführen. Es hat sich jedoch
gezeigt, daß die Tragfähigkeit eines in ein Bohrloch eingeführten Unterzuges, z.
B. einer Rundeisenstange, durch einen unter das freie Ende der Stange gehängten
Träger, z. B. ein sogenanntes Schaleisen erheblich verstärkt werden kann. Durch
diese Maßnahme wird erreicht, daß der Unterzug nur mit einem kleinen Hebelarm auf
Biegung beansprucht wird, so daß auch eine verhältnismäßig dünne Stange von beispielsweise
35 mm Durchmesser allen Beanspruchungen, die an einen normalen Strebausbau gestellt
werden, gewachsen ist.
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In der Abb. 6 ist die Anordnung eines solchen Trägers im Streb im
Aufriß schematisch dargestellt. Abb. 7 zeigt in vergrößertem Maßstab, auf welche
Weise das
Schaleisen zur Anwendung gelangen kann, Abb. 8 einen Schnitt
nach der Linie a-b der Abb. 7.
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Die U nterzugstange 9 ist an ihrem aus dem Kohlenstoß herausragenden
freien Ende durch den T-Träger io gestützt, der seinerseits an dem der Kohle abgewandten
Ende vermittels des Unterzughakens ii an der Holzkappe 12 aufgehängt ist. An dem
der Kohle zugewandten Ende des Trägers io ist eine z. B. durch Anschweißen hergestellte
Haltevorrichtung 13 angebracht. Der Träger io ist an der Unterzugstange entlang
verschiebbar und wird mit fortschreitendem Abbau des Kohlenfeldes laufend an den
Kohlenstoß herangeschoben, damit das Biegungsmoment in dem in der Kohle steckenden
Teil der Unterzugstange 9 stets verhältnismäßig klein bleibt.
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Die im vorstehenden beschriebenen Unterzüge sind in erster Linie für
den Abbau mächtiger Kohlenflöze geeignet. Beim Abbau verhältnismäßig dünner Flöze
hindern sie die Arbeiter an der ungestörten Bewegungsfreiheit bei der Arbeit, da
sie in der Regel in einer Entfernung von etwa 25 bis 3o cm unter dem Hangenden aufgehängt
sind. In solchen Fällen ist es vorteilhaft, die Unterzüge mit ihrem aus der Kohle
herausragenden Teil unmittelbar unter das Hangende zu legen. Da das Bohrloch in
der Kohle aus räumlichen Gründen nicht unmittelbar unter dem Hangenden angebracht
werden kann und außerdem über den Unterzügen, soweit sie sich innerhalb der Kohle
befinden, später Verzug gelegt werden muß, sind die Unterzüge vor ihrem Eintritt
in den Kohlenstoß beispielsweise um etwa io cm nach unten abgebogen. Die Unterzüge
sind auf Biegung beansprucht. Sie werden auf der einen Seite durch das Bohrloch
in der Kohle und auf der anderen Seite durch eine Haltevorrichtung, die auf die
Enden der Kappen aufgelegt wird, oder durch einen besonderen Stempel gestützt. Zur
Verstärkung der Unterzüge können besondere Träger unter diese gelegt werden, wobei
alsdann sowohl die Unterzüge als auch die Träger von der Haltevorrichtung oder dem
besonderen Stempel getragen werden. Werden die Unterzüge belastet, so reicht der
Hebelarm für die Biegungskraft nur bis zum Punkt, von dem an die Unterzüge durch
die besonderen Träger gestützt sind. Um für die für das Bohren der Löcher im Kohlenstoß
benötigten Bohrmaschinen Platz zu haben, werden zwischen den etwa parallel zum Kohlenstoß
angebrachten Holzkappen unverbaute Zwischenräume freigelassen. Durch diese Zwischenräume
können die Bohrgeräte bewegt und später die Unterzüge mit ihren Trägern eingeführt
und vermittels einer Haltevorrichtung oder eines besonderen Stempels gehalten werden.
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Die Abb. 9 veranschaulicht die Verwendung solcher vom Hangenden zum
Kohlenstoß abgebogenen Unterzüge, die Abb. io eine Ansicht in Richtung A der Abb.
9.
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Die aus dem Kohlenloch herausragende Unterzugstange 14 ist unmittelbar
vor dem Kohlenstoß nach oben abgebogen und verläuft in ihrem weiteren Teil unmittelbar
unter dem Hangenden. Dieser Teil der Stange ist durch den Träger 15 gestützt, der
entweder von dem besonderen Stempel 16 oder der auf die Enden der Kappen 17 gelegten
Haltevorrichtung 18 getragen wird.