DE828083C - Verfahren zur Messung von Verformungen des Schachtausbaus - Google Patents

Description

• Verfahren zur Messung von Verformungen des Schachtausbaus Der aus Tübbingen, Beton, Mauerwerk oder sonstigen Materialien bestehende Ausbau von Schächten im Berglau ist insbesondere zwei Arten von Beanspruchungen ausgesetzt: i. radial auf den Schachtmantel wirkendem Gebirgsdruck in waagerechter oder auch je nach der Gebirgsschichtung in geneigter Richtung und z. von oben nach unten wirkendem Gebirgsdruck in senkrechter oder mehr oder weniger geneigter Richtung.
• Übermäßige Beanspruchungen bewirken Veränderungen des Schachtquerschnitts, bei kreisförmigem Schachtquerschnitt z. B. eine Verformung des Kreises zu einer elliptischen oder sonstigen Querschnittsform. Übermäßige Beanspruchungen von oben nach unten infolge des Abbaus bewirken Stauchungen oder Streckungen des Schachtausbaus.
• Durch derartige übermäßige Beanspruchungen eingetretene Verformungen des Schachtausbaus werden bisher durch markscheiderische Aufmessungen in Form von Durchmesserbestimmungen unter Benutzung von Schachtloten und Meßlatten oder von Teufenmessungen mit Hilfe von Meßbändern festgestellt und der Größe nach bestimmt. Diese Meßmethoden erfordern einen derart großen Zeitaufwand, daß ihre Durchführung stets mit großen Kosten verbunden ist; denn während der Durchführung dieser Messungen muß der Schachtförderbetrieb ruhen. Um Förderausfälle zu vermeiden, werden solche Messungen daher bisher nur in dringenden Fällen durchgeführt.
• Aus Sicherheitsgründen ist aber eine regelmäßige Messung etwaiger Verformungen des Schachtausbaus erwünscht, besonders wenn der Bergbau dazu übergeht, den Schachtsicherheitspfeiler abzubauen. Da der Abbau des Schachtsicherheitspfeilers zusätzliche Beanspruchungen der Schachtröhre zur Folge hat, erfordert die Sicherheit des Schachtes und damit auch die Sicherheit der unter Tage beschäftigten Menschen eine laufende Überwachung etwaiger Verformungen des Schachtausbaus.
• Die Erfindung betrifft ein Meßverfahren und Vorrichtungen, welche eine regelmäßige und laufende Überwachung des Verhaltens und etwaiger Verformungen des Schachtausbaus ermöglicht. Das Hauptmerkmal der Erfindung ist die Anordnung von Meßuhren für Längenmessungen an den Meßstellen zur Messung und laufenden Überwachung etwaiger Verformungen des Schachtausbaus.
• Zur Messung und laufenden Überwachung von Änderungen des Schachtquerschnitts sind die Meßuhren erfindungsgemäß an einem die Schachtförderung nicht beeinträchtigenden ringförmigen Gestell vorgesehen, welches vorzugsweise aus einem gegen die Schachtwandung zu verspannenden Tragring und einem über oder unter dem Tragring befindlichen Meßring mit den Meßuhren besteht. Die Auswertung der mit den Meßuhren vorgenommenen Durchmesser- bzw. Querschnittsmessungen erfolgt zweckmäßig mit Hilfe der Kreisfunktionsreihen (Fourierschen Reihen). Dementsprechend ist die Anzahl der zu verwendenden Meßuhren zu wählen.
• Zur Messung und laufenden Überwachung etwaiger Längenänderungen durch Stauchungen oder Streckungen werden erfindungsgemäß am Schachtausbau Konsolen befestigt und an diesen längs gerichtete Druck- bzw. Zugstäbe angebracht, die unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Hebelübersetzung o. dgl. auf die Meßspitzen der mit ihnen verbundenen Meßuhr wirken. An der Meßuhr sind die Längenänderungen unmittelbar ablesbar.
• Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Zeichnung hervor, die Ausführungsbeispiele in schematischer Darstellung veranschaulicht. Es zeigt Fig. i eine Anordnung zur Überwachung und Messung der Durchmesser- bzw. Querschnittsänderung eines Schachtes mit Tübbingausbau in Ansicht, Fig. 2 den Grundriß zu Fig. i, Fig. 3 eine Meßtthr mit Schutzkasten in Vorderansicht, Fig. 4 die Seitenansicht zu Fig. 3, Fig.5 eine Anordnung zur Überwachung und Messung von Stauchungen bzw. Zerrungen eines Schachttübbingausbaus in Ansicht, Fig. 6 die Meßuhr nach Fig. 5 mit Schutzkasten und Führungsgestänge in gesonderter Darstellung. Die in Fig. i und 2 schematisch dargestellte Vorrichtung zur Überwachung und Messung von Durchmesser- bzw. Querschnittsänderungen des Tübbingausbaus a oder irgendeines sonstigen Schachtausbaus hat einen Tragring 2, der mittels Spannschlösser 4 o. dgl. gegen die Schachtwand a zu verspannen ist. Um einen sicheren Halt des Tragringes 2 auch bei größeren Verformungen des Schachtausbaus zu gewährleisten, hat der Tragring Vorsprünge bzw. Spitzen 5, bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel drei Spitzen 5 für eine Dreipunktanlage. An dem Tragring 2 ist der eigentliche Meßring 3 mit den Meßuhren i für Längenänderungen angeordnet. Nach Fig. i und 2 ist der Meßring mit den Meßuhren mit Ketten 6, Seilen o. dgl. unter den Tragring 2 gehängt; er kann jedoch auch mit starren oder federnden Stützen über dem Tragring angeordnet sein.
• Die Auswertung der Durchmesser- bzw. Querschnittsmessungen erfolgt mit Hilfe der Fourierschen Reihen. Dementsprechend ist auch die Anzahl der vorzusehenden Meßtihren i zu wählen.
• Um Beschädigung und Verschmutzung der Meßuhren i zu vermeiden, sind diese nach Fig. 3 und 4 in Schutzkästen 7 angeordnet, die zum Ablesen der Meßuhren i anhebbare Klappen f; und gegebenenfalls Spiegel 9 aufweisen.
• Zur Messung bzw. laufenden Überwachung etwaiger Längenänderungen des Schachtausbaus a durch Stauchungen oder Zerrungen dient die Vorrichtung nach Fig. 5. Am Schachtausbau a sind Konsolen io zur Anbringung von Zug- bzw. Druckstäben i i befestigt. Die Stäbe i i wirken bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar, gegebenenfalls aber auch über eine Hebelübersetzung o. dgl., auf die Meßspitzen der zwischen ihnen angeordneten Meßuhr i, mit denen sie fest verbunden sind. Um seitliches Ausweichen der Stäbe i i zu verhindern, sind Führungen 13 vorgesehen. Zur Feineinstellung der Vorrichtung beim Einbau sind die Stäbe i i oder auch nur einer von ihnen mit einer Feineinstellung 12 versehen.
• Die Meßuhr i ist nach Fig. 5 und 6 in einem aus durchsichtigem Stoff bestehenden oder mit durchsichtigem Ablesungsfenster versehenen Schutzkasten 14 mit einer Gestängeführung zur Verhinderung von Schrägstellungen und damit von ungenauem Anzeigen der Meßulir i angeordnet. Die Gestängeführung besteht nach Fig.6 aus zwei offenen Rahmen 1s mit Führungsrollen 16, die in Schienen 17 laufen. Die Gestängeanschlüsse 18 sind durch Stopfbüchsen 19 o. dgl. durch die Wände des Schutzkastens 14 nach außen geführt. Längenänderungen des Schachtausbaus a durch Stauchungen bzw. Zerrungen sind an der l@ießuhr i der Fig. 5 und 6 direkt ablesbar.
• Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich somit das Verhalten des Schachtes bzw. Schachtausbaus jederzeit beobachten, und Verformungen des Schachtausbaus können laufend überwacht und gemessen werden.
• In die Meßuhren i können gegebenenfalls Kontaktvorrichtungen eingebaut werden, welche bei Überschreiten eines gewissen Maßes von Formänderungen des Ausbaus ein Alarmsystem in Tätigkeit setzen. Die Kontaktvorrichtung ist zweckmäßig so ausgebildet, daß bei langsam fortschreitenden Verformungen die Verformungsgrenze, bei deren Überschreiten Kontaktgabe erfolgt, geändert und neu eingestellt werden kann.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Messung von Verformungen des Schachtausbaus, gekennzeichnet durch AnordntingvonMeßtihren(i) fürLiingenmessungen zur Messung und laufenden Überwachung der Schachtverformungen.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßuhren an einem die Schachtförderung nicht beeinträchtigenden ringförmigen Gestell (2, 3) vorgesehen sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen gegen die Schachtwandung verspannbaren Tragring (2) und einen über oder unter dem Tragring befindlichen Meßring (3) mit den Meßuhren (i).
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (2) mit Spannschlössern (:4) o. dgl. gegen die Schächtwand verspannbar ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragring (2) äußere Vorsprünge, z. B. drei Spitzen (5) zur Dreipunktanlage und sicheren Verspannung gegen die Schachtwand aufweist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßring (3) mit den Meßuhren (i) bei Anordnung unter dem Tragring (2) an Ketten (6), Seilen o. dgl. am Tragring hängt. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Meßring (3) schwerer Masse, der bei Betätigung der Meßuhren durch Schachtverformungen unbeweglich bleibt. B. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßuhren zum Schutz gegen Beschädigung, Verschmutzung usw. in Kästen (7) angeordnet sind. g. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkästen zum Ablesen der Meßuhren anhebbare Klappen (8) und gegebenenfalls Spiegel (g) aufweisen. io. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung der Durchmesser- bzw. Querschnittsmessungen mittels Kreisfunktionsreihen (Fouriersche Reihen) erfolgt und die hierzu erforderliche Anzahl von Meßuhren vorzusehen ist. i i. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen i und i o, dadurch gekennzeichnet, daß am Schachtausbau Konsolen (io) befestigt und an diesen längs gerichtete Druck- bzw. Zugstäbe (i i) angebracht sind, die unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer Hebelübersetzung o. dgl. auf die Meßspitzen der mit ihnen verbundenen Meßuhr (i) wirken. 12. Vorrichtung nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder beide Druck- bzw. Zugstäbe (ii) mit einer Feineinstellung (12) versehen sind. 13. Vorrichtung nach Anspruch i i, gekennzeichnet durch Führungen (13) gegen seitliches Ausweichen der Druck- bzw. Zugstäbe. 14. Vorrichtung nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßuhr (i) in einem aus durchsichtigem Stoff bestehenden oder mit durchsichtigem Ablesungsfenster versehenen Schutzkasten (14) angeordnet und in diesem eine Gestängeführung (15 bis 18) o. dgl. zur Verhinderung von Schrägstellungen der Meßuhr (i) vorgesehen ist.