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Bergeversatz 1935

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Bergeversatzmaschinen im Bergbau unter Tage
Von Bergwerksdirektor a.D. Bergassessor E. Sauerbrey VDI, Berlin
 

Während der Spülversatz, das Einspülen feinkörnigen Versatzgutes mit Wasser oder Chlormagnesiumlauge in die abgebauten Grubenbaue, bereits seit längerer Zeit an Stelle des Handversatzes auf den mächtigen Lagerstätten der oberschlesischen Kohle und des Kalibergbaues Anwendung gefunden hat, wird das maschinenmäßige Einbringen des Trockenversatzes, namentlich im Ruhrgebiet, erst in den letzten Jahren in größerem Maße ausgeführt. Die steigende Bedeutung der maschinenmäßigen Bergeversatzverfahren läßt es geboten erscheinen, nachstehend kurz über den heutigen Stand dieser Verfahren zu berichten.

Handarbeit und Maschinenkraft
Die Bergeversatzwirtschaft hat in Abhängigkeit von den verschiedenen Abbauverfahren namentlich im deutschen Steinkohlenbergbau eine große Bedeutung erlangt. Ist doch z. B. in den flachen Flözen das Einbringen des Bergeversatzes heute als der „engste Querschnitt" der Grube anzusehen. Um bei den üblichen langen Abbaufronten des Rutschenbaues einen schnellen Abbaufortschritt und einen möglichst   dichten Bergeversatz  bis unmittelbar unter    das Hangende unter gleichzeitiger Erniedrigung der Versatzkosten zu erreichen, ist es daher erforderlich, auch bei dem Einbringen des Trockenversatzes die schwierige Handarbeit durch die leistungsfähigere Maschinenkraft immer mehr zu ersetzen. Wie weit dieses Bestreben bereits Erfolg gehabt hat, zeigen die Zahlentafeln l, 2 und 3. Es ist zu erwarten, daß die fortschreitende technische Vervollkommnung der bestehenden Blasversatzmaschinen und die Einführung neuer Einrichtungen, beispielsweise des Versatzschleuderbandes, das Verhältnis zwischen Handversatz und maschinenmäßig eingetragenem Versatz in steigendem Maße zugunsten des letzteren verschieben wird.
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Schleuderband-Versatzmaschine 2)
Wie Abb. l zeigt, besteht die Schleuderband-Versatzmaschine der Maschinenfabrik Mönninghoff in Bochum aus der Versatzschleuder a, die zusammen mit dem Pfeilradmotor b auf einem Kufenschlitten c angeordnet ist. Das den wichtigsten Teil der Schleuder bildende, über zwei   Rollen  laufende Gummiband trägt zwecks   besserer  Mitnahme des aufgegebenen Versatzgutes auf der Oberseite angenietete Wulste  mit Blechverstärkungen und ist beiderseitig sowie entsprechend der Flözmächtigkeit auch senkrecht schwenkbar. Durch eine von einem Druckluftmotor d angetriebene Hilfsrutsche e von etwa 6m Länge wird es von der Zubringerrutsche / aus beschickt. Zum selbsttätigen Vorziehen der Maschine dient das von einem Pfeilradmotor betätigte Windwerk g, das zusammen mit dem Rutschenmotor d auf einem Kufenschlitten h angeordnet ist, der seinerseits durch Laschen mit dem Schlitten c verbunden ist. Bei elektrischem Untertagebetrieb wird das Schleuderband ähnlich dem später beschriebenen Blasversetzer, Bauart Palisa, auf dem Traggerüst eines Strebbandes (Förderbandes) fahrbar angeordnet. Das Versatzgut gelangt von dem Zubringeförderband an einem Abstreicher vorbei in den Aufgabetrichter, der sich unmittelbar über dem durch eine Elektrotrommel angetriebenen Schleuderband befindet. Die Abwurfrolle ist in der Höhe verstellbar. Das Band hat eine Geschwindigkeit von 8,5 m/s. Die Versatzleistung beträgt auf Zeche Rheinpreußen 70 bis 80m3/h3).
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Blasversatzmaschinen
Beim Blasversatzverfahren wird das Versatzgut, möglichst lehmfreie Wasch-, Lese-, Halden- und Grubenberge, mittels Kipp- oder anderer Vorrichtungen (Bandanlagen) in einen Behälter oder unmittelbar in die Versatzmaschine geschüttet, an die sich eine Förderrohrleitung bis zur Versatzstelle (Abbauort) anschließt. An der Eintragstelle des Versatzgutes wird Druckluft zugeführt, die das Versatzgut mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 70m/s möglichst freischwebend durch den Rohrstrang trägt, um es mit einer für die Dichte des Versatzes ausschlaggebenden Kraft in den Versatzraum zu schleudern. Die Druckluft wird entweder dem in der Grube vorhandenen Druckluftnetz entnommen oder in einem besonderen Verdichter über oder unter Tage erzeugt. Die Korngröße des zu verblasenden Versatzgutes kann bei nur grobkörnigem Gute 30 bis 50 mm, bei gemischtem Gute bis 80 mm, auch bis 100mm betragen. Durch die Ausführung des Luftabschlusses, der entweder durch Schieber oder durch ein Zellenrad bewirkt wird, unterscheiden sich die einzelnen Blasversatzmaschinen.

Blasversatzmaschinen mit Schieberverschluß
Zu den Blasversatzmaschinen mit Schieberverschluß gehört die Torkret- Blasversatzmaschine, die als feststehende Ein- bzw. Doppelkammermaschine oder als halbbewegliche Maschine gebaut wird. Die Doppelkammermaschine, Abb. 2, besteht aus zwei Kammern c und d, die durch luftdicht schließende Schieber a und b abgeschlossen werden können, sowie einem um eine senkrechte Achse drehbaren Auftragteller e, der das bei / zufließende Versatzgut gleichmäßig der Förderleitung g zuführt, durch die es von der aus dem Stutzen h kommenden Druckluft geblasen wird. Diese Förderleitung besteht in den Strecken aus dickwandigen schmiede- oder gußeisernen, gegebenenfalls mit unverschleißbarem Futter ausgerüsteten Rohren, in den Abbauen aus nahtlosen Rohren mit einer Wandstärke von 4 bis 6mm. Die obere Kammer c hat einen Inhalt von etwa  der verlangten Stundenleistung, die untere Kammer faßt etwa 25 % mehr. In der oberen Kammer befindet sich gewöhnlich noch eine Abräumvorrichtung zur Verhütung des Anbackens von Versatzgut. Die Unterkammer besitzt einen Teufenanzeiger. Das Einfüllen und Durchschleusen des Versatzgutes vollzieht sich in der Weise, daß bei verschlossenem unteren Schieber b und geöffnetem oberen Schieber a das Versatzgut aus einem darüber befindlichen Vorratsbehälter in die obere Kammer c einläuft und diese füllt. Der obere Schieber a wird dann verschlossen und der untere Schieber b geöffnet, so daß das Gut ohne Abstellen der Druckluft in die untere Kammer d gelangen kann. Sobald die obere Kammer c völlig entleert ist, wird der untere Schieber b wieder geschlossen und der obere Schieber a geöffnet. Dieser Vorgang wiederholt sich nun dauernd, so daß ein ununterbrochener BBlasversatz  -004etrieb ermöglicht ist.
Bei der Einkammermaschine fällt der untere Schieber fort, so daß der Betrieb jedesmal nach Leerung der Kammer unterbrochen werden muß. Die Versatzmaschine „Automat" gleicht in ihrer Wirkungsweise der Doppelkammermaschine, jedoch mit dem Unterschied, daß sämtliche Steuervorgänge selbsttätig erfolgen 4).
Der Druckluftverbrauch der einzelnen Maschinen schwankt je nach dem zu verblasenden Versatzgut zwischen 60 und 120m3 angesaugte Luft je m3 Versatzgut. Die Leistungen und Kosten sind je nach den Abbauverhältnissen ebenfalls verschieden. Im allgemeinen ist bei Torkret-Blasmaschinen mit einer Leistungssteigerung von 25 bis 50 % und darüber gegenüber Handversatz und mit einer Kostenerniedrigung je t Kohle zu rechnen, die z. B. bei der Maschine „Automat" auf der Zeche Fürst Hardenberg etwa 37% beträgt4).

Zellenrad-Blasvarsatzmaschmen
Bei den Zellenrad-Versatzmaschinen ist der Luftabschlußschieber durch ein Zellenrad ersetzt, das gleichzeitig das Eintragen des durch einen Trichter aufgegebenen Fördergutes in die Druckluftleitung bewirkt. Je nach der Ausführung des Luftabschlusses des sich drehenden Zellenrades unterscheiden sich die Zellenrad-Versatzmaschinen der einzelnen Hersteller. Beispielsweise zeigt Abb. 3 das Zellenrad der Maschinenfabrik A. Beien G. m. b. H. in Herne/Westf. mit nachstellbaren Schleißbacken in mehrteiligem Gehäuse und Abb. 4 die Taschenschleuse der Demag, Duisburg, mit seitlich liegendem Aufgabetrichter. Das Torkret-Zellenrad ist mit feststehenden Schlußleisten versehen, während das Miag-Wiemer-Zellenrad mit durch Federn angedrückten Zellenwänden ausgerüstet ist.
Die Zellenrad-Blasversatzmaschinen werden entweder ortsfest gelagert oder als bewegliche bzw. fahrbare Strecken-Blasversetzer mit angebauter durch Krümmer an die Abbauversatzleitung angeschlossener Rohrleitung, oder auch als fahrbare Strebblasversetzer ohne Streckenleitungsrohr zum unmittelbaren Verblasen des Versatzes in den Abbau benutzt. Auch zum Verladen von Steinkohlenhalden über Tage haben sich die BBlasversatz  -002lasversetzer bewährt.

Blaskanone
Als fahrbarer Strebblasversetzer, sog. Blaskanone, hat sich die Bauart Palisa der Maschinenfabrik Frölich & Klüpfel in Wuppertal-Bärmen, vgl. Titelbild auf S. 773, im Betriebe bewährt. Wie Abb. 5 und 6 zeigen, besteht dieser Blasversetzer aus einem Blasrohr mit einer Anzahl Düsen, welche sämtlich von einem gemeinsamen Düsenkasten a mit Druckluft gespeist werden. Außerdem zweigt von diesem Düsenkasten eine Rohrleitung b ab, um die im Auswurfrohr d befindlichen Zusatzdüsen c mit Druckluft zu versorgen. Die Düsen c saugen infolge Strahlwirkung durch die Öffnungen e Außenluft an, so daß durch diese Schutzhülle ein geringerer Verschleiß des Rohres gewährleistet wird. Der Luftanschluß / hat 50 bis 60 mm Dmr. Durch Einbau eines zweiten Blasrohres läßt sich die Leistung verdoppeln. Der Blasversetzer kann in Verbindung mit einer Schüttelrutsche oder einem Förderbande verwandt werden. In ersterem Falle wird der Blasversetzer, welcher an einer Zubringerrutsche befestigt ist, durch Klemmen h an die Hauptrutsche festgeklemmt, so daß er die Bewegung der Rutsche mitmacht. Nach Lösen der Klemmen wandert der Blasversetzer infolge Schüttelbewegung der Rutsche weiter, bis er durch eine Zusatzklemme aufgefangen wird. Die Leistung beträgt bei 40 m3/min angesaugter Luft 60m3/h Versatzgut.
Beim Betriebe des Blasversetzers in Verbindung mit einer Bandanlage wird das Band über einen Abstreifwagen geleitet. Die Fortbewegung des Wagens bei Stellungswechsel erfolgt selbsttätig durch das Band nach Lösen der Halteklammern. Auf Kufen verlagert und mit Umlenkrolle zum Vorziehen eingerichtet, ist der Blasversetzer waagerecht und senkrecht schwenkbar, so daß mit ihm streichend und schwebend versetzt werden kann.

Kraftkosten der Versatzmaschinen
Die Kraftkosten der einzelnen Versatzmaschinen auf der Zeche Rheinpreußen je m3 Versatz zeigt Zahlentafel .


Zusammenfassung
Das maschinenmäßige Einbringen von Bergeversatz hat die Aufgabe, die schwere Handarbeit zu erleichtern. Da maschinenmäßig eingebrachter Bergeversatz außerdem eine bessere Ausfüllung der Hohlräume bis dicht unter das Hangende ermöglicht, wird der früher übliche Handversatz in neuerer Zeit immer mehr durch Versatzschleuderbänder, Schieber-Versatzblasmaschinen, Zellenrad-Versatzblasmaschinen verschiedener Bauart und den Strebblasversetzer, die kurz beschrieben werden, verdrängt. Auch mit dem wesentlich teureren Spülversatzverfahren ist das maschinenmäßige Versatzverfahren in aussichtsreichen Wettbewerb getreten. Die weitgehende betriebliche Zusammenfassung infolge maschinenmäßiger Versatzverfahren bietet auch Gewähr für eine größere Wirtschaftlichkeit des Betriebes durch Senkung der Selbstkosten je m3 Versatz und dementsprechend je t Fördergut.

*) F. Waskönig u. P. Frenzel, Glückauf Bd. 70 (1934) S. 112.
*) H. Kuhlmann, Elektr. im Bergb. Bd. 9 (1934) Heft l S. 11, Heft 2

Quelle: VDI Zeitschrift, Bd. 79, v. 22.6.1935, S 776 - 778