книги / Technologie des Kali - und Steinsalzbergbaus

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Bild 9/4. GcfttllovcrliUltnissc In einem Füllort

Die Punkte A bis L entsprechen den Angaben im Bild 9/2

derwagen auf der anderen Seite aus dem Schacht in die Umfahrungsstrecke rol­ len.

Die Skizze in Bild 9/3 zeigt ein Füllort bei nachfolgender Gefäßförderung. Hier wer­ den die ankommenden Förderwagen unter Tage in.Schachtnähe entladen. Der Ver­ gleich zwischen den Bildern 9/2 und 9/3 zeigt deutlich, daß bei Gefäßförderung ein wesentlich kleinerer Raum für das Füllort erforderlich ist. In neu auszurichtenden Grubenbetrieben wird daher in Zukunft die Gefäßförderung überwiegen. In den Hauptstrecken wird mit Transportbändern gearbeitet werden. Dadurch entfällt der diskontinuierliche Salzanfall am Schacht. Die bisherige Aufgabe des Füllortes, als Puffer zwischen horizontaler und senkrechter Förderung zu dienen, wird dadurch we­ nigstens teilweise aufgehoben.

Der Betrieb im Füllort soll mit wenigen Arbeitskräften bewältigt werden. Die Haupt­ streckenförderung ist vom eigentlichen Füllortbetrieb zu trennen, damit auftretende Störungen nicht auf die Schachtförderung einwirken können. Bei Seilund Ketten­ bahnen sind die vollen Förderwagen deshalb vor Einlaufen in das Füllort abzuschla­ gen; sie rollen dann auf leichtem Gefälle selbsttätig der Schachtröhre zu. Die Gefälle­ verhältnisse sind der Länge des Füllortes und der Gesamtmasse der Förderwagen an­ zupassen. Das Gefälle soll 3 % nicht übersteigen.

Durch ein miteinander verbundenes System von Stößelbremsen oder Sperren werden die Förderwagen auf dem letzten Teil des Füllortes abgebremst, z. T. auch mit Unter­ kettenbahnen den Aufschiebevorrichtungen zugeführt (vgl. Bild V/17 der „Allgemei­ nen Bergbaukunde“ ).

Hinter der Schachtröhre werden die leeren Förderwagen mit Überhebeketten so weit

Bild 0/5. Ilttngobank-

Wagonumlnuf

bol GoBtollfördorung

(1) Schachtröhrc, (2) A b ­

stellgleise mit Bremsen -

Leerscite, (3) Uberhebe­

ketten - Vollseite,

(4)Förderwagenwaagc,

(5)Kreiselwipper,

(6)Leerwagenumlauf

ben. Deshalb haben Schachttore bei Wagenförderung besondere Bedeutung; sie sind mit automatisch arbeitenden Sperren ausgerüstet, die einen unbedingten Abschluß während des Fördervorganges garantieren (Bild 9/7).

9.2.Ycrteilung der Aufgaben auf Hauptund Nebenschächte

Die Schachtröhren der Salzbergwerke haben in den wenigsten Fällen nur Förder­ aufgaben zu erfüllen. Sie dienen gleichzeitig der Wetterführung, dem Materialtrans­ port, der Seilfahrt und in vielen Fällen auch dem Spülversatz. Leider hat man beim Abteufen nur selten diese vielgestaltigen Aufgaben berücksichtigt. Deshalb wurde fast überall der Schachtdurchmesser zu klein gewählt. Da sich in den letzten Jahren in vielen Schächten die Förderung wesentlich erhöht hat, muß bei künftigen Neuanlagen und den dafür erforderlichen Projektierungen der Grundsatz gelten:

Die Schachtröhren sollen jeweils nur einer Hauptaufgabe dienen. In einem Hauptförderschacht müssen Seilfahrt und Materialtransport vermieden werden. Diese Aufgaben müssen von einer Nebenschachtanlage übernommen werden.

9.3.Schachtscheibo

Unter der Schachtscheibe versteht man den Querschnitt der Schachtröhre und die Aufteilung ihrer nutzbaren Fläche. Bei Hauptförderschächten muß möglichst der ge­ samte Querschnitt für die Fördergefäße bzw. -gestehe zur Verfügung stehen (Bild 9/8). Da die Hauptschächte meist auch einziehende Wetterschächte sind, sollten bei Neu­ anlagen Seilführungsschächte gebaut werden. In diesen wird das Fördergefäß oder -ge­ steh an Seilen und nicht an den sonst üblichen Spurlatten mit Einstrichen geführt. Das ermöglicht einen ruhigen Lauf der Fördereinrichtungen. Außerdem werden die Wetterwiderstände in den Schachtröhren erheblich herabgesetzt. Der bisher noch er­ forderliche Platz für die Fahrung (Notfahrtrum) kann bei Seilführungen durch eine

Druckluft-Aufschiebevorrichtung auf die Korbböden geschoben. Der Standort des Anschlägers ist auf der linken Bildhälfte zu erkennen. Hinter dem Eördergestell steht der Abzieher für die aus dem Korb gestoßenen vollen Förderwagen. Die Haupt­ teile der Schachtsignalanlage sind über dem Schachttor und am Platz des Anschlägers angeordnet.

Das Bild läßt bereits gewisse Nachteile der Gestellförderanlagen erkennen. Da unter Tage mindestens die gleiche Anzahl von Arbeitskräften erforderlich ist, ist die Arbeits­ produktivität bei Gestellförderanlagen relativ gering. Hinzu kommen bei mehretagigen Körben die zusätzlichen Zeiten für das Umsetzen und Beschicken der ein­ zelnen Etagen. Wenn z. B. der reine Förderzug 60 s dauert, muß man bei einem zweietagigen Förderkorb für die Beschickungsund Umstellpause etwa 30 s hinzurechnen, d. h. 50 % des Gesamtzeitbedarfes eines Förderspiels. Der Wirkungsgrad einer Schacht­ förderung wird also durch Beschickungsund Umstellpausen wesentlich herab­ gesetzt.

Die reinen Nutzlasten, die mit Gestellförderungen in unseren jetzigen Förderschächten gehoben werden, sind gering. Man kann zwar die stündliche Förderleistung durch Stei­ gerung der Fördermaschinenleistung oder durch Einbau mehrerer Beschickungs­ bühnen unter und über Tage erhöhen, aber diese Maßnahmen sind nicht ohne um­ ständliche und kostspielige Umbauarbeiten durchführbar, die mit längeren Still­ standszeiten verbunden sind, also mit Förderausfällen erkauft werden müssen.

Die erwähnten Nachteile werden bei Gefäßförderanlagen vermieden.

9.5.Gefäßförderung

Mit Gefäß- (SkipJFörderung können wesentlich größere Nutzlasten gehoben werden als mit Gestellförderung. Voraussetzung dafür sind die entsprechenden Förderma­ schinenleistungen. Die gesamte Förderanlage wird besser ausgelastet, da die bei Ge­ stellförderung nötigen Umsetzpausen entfallen. Der Kalibergbau wird deshalb künf­ tig Neuanlagen ausschließlich mit Gefäßförderanlagen ausrüsten, bei denen die Ge­ fäße als Bodenentleerer ausgebildet sind (vgl. „Allgemeine Bergbaukunde“ S. 138, Bild V/7).

Der Zerkleinerungsgrad des Rohsalzes spielt im Rahmen der Förderung nicht eine so wichtige Rolle wie in der Steinkohle. Der Kohlenbergmann muß bestrebt sein, mög­ lichst grobstückiges Haufwerk zu fördern, während im Salzbergbau bei den bisher üblichen Löseverfahren in den Fabriken das Rohsalz ohnehin unter oder über Tage zerkleinert werden muß. Die ersten Gefäßförderanlageii der Kaliindustrie wurden deshalb ohne Berücksichtigung der Stückengröße des Salzes gebaut. Leider wuchs die Kantenlänge der Salzstücke mit der Größe der unter Tage eingesetzten Förderwagen. Dadurch nahm die mechanische Beanspruchung der Fördergefäße zu, und zwar besonders der Bodenteile, auf die in wenigen Sekunden 12 bis 16 t Rohsalz auf­ prallten.

Bei den gegenwärtigen Projektierungen wird deshalb die Grobzerkleinerung bereits in der Grube vorgesehen. Die Gefäße werden ein vorgebrochenes Rohsalz mit maxi­ mal 80 mm Kantenlänge fördern, das über Tage dann auf die endgültige Korngrpße zerkleinert wird.

Für Schachtbefahrungen muß im oberen Teil der Gefäße eine Seilfahrtsbühne vorhan­ den sein. Bei der Konstruktion der Gefäße ist darauf zu achten, daß der für die Seil­ fahrtsbühne notwendige Raum bei der Produktenfprderung nicht mit zum eigent­ lichen Füllraum zählt. Wenn Türen der Seilfahrteinrichtung während der Förderung

Teile des Füllraumes abschließen, sind die Gefäße undicht. Dadurch verstaubt die Schachtröhre in kurzer Zeit vollständig, und die bereits erwähnte Korrosionsgefahr nimmt zu.

Sind große Nutzlasten zu heben, dann erreichen die Fördergefäße Längen bis zu 20 m. Diese Längen beeinflussen auch die Größe der Fördergerüste oder Fördertürme. Es ist dringend notwendig, die langen, schlanken Gefäße mit ihren großen Lasten in der Schachtröhre möglichst stoßfrei zu führen. Wenn bei Schachtumbauten oder Neu­ anlagen eine Seilführung nicht möglich ist, sollte man bei der bisher üblichen Füh­ rung mit Spurlatten verbleiben, aber gummibereifte Rollenführung anwenden. Sie muß so angeordnet sein, daß sie die seitlichen Stöße federnd abfangen kann (Bild 9/11).

Bild 9/12 zeigt die Untertagesituation einer modernen Gefäßförderanlage mit 16 t Nutzlast. Diese Anlage wird 1964 in Betrieb genommen und soll nach Endausla­ stung etwa 8000 t in zwei Schichten fördern.

Beim Bau einer Gefäßförderanlage ist besonderer Wert auf Größe, Form und Lage der unter Tage erforderlichen Hohlräume zu legen. Da die Füllörter bei Gefäßförderung nur geringe Ausdehnung haben, muß man ein Speichervolumen zwischen der Haupt­ streckenförderung und der Schachtförderung schaffen. Diesem Zweck dient ein Bun­ ker, der aber nicht zu groß sein sollte, da grundsätzlich im Schachtsicherheitspfeiler das Auffahren großer Hohlräume vermieden werden sollte. Er soll höchstens J/2 bis 1 Stunde Schachtstillstandszeit überbrücken können. Um direkte Druckauswirkungen von der Schachtröhre fernzuhalten, sind diese Bunker in einer Entfernung von 10 bis 20 m vom Schacht anzuordnen. Als Zwischenfördermittel zu den Meßtaschen haben sich Plattenbänder bewährt.

9.6.Fördermaschinen

Die Schachtfördermaschinen nehmen in jedem Grubenbetrieb eine Sonderstellung ein. In Schächten von über 1000 m Teufe muß mit Geschwindigkeiten bis zu 20 m/s gefördert werden. Außerdem ist die gesamte Belegschaft in die Grube bzw. wieder nach über Tage zu transportieren. Der gesamte FörderVorgang in der Schachtröhre darf aber nur kurze Zeit dauern; deshalb muß die vorgesehene Höchstgeschwindigkeit in wenigen Sekunden erreicht und zum Schluß eines Förderzuges in wenigen Sekunden wieder bis auf Null abgebremst werden. Bei diesem Vorgang werden erhebliche Mas­ sen bewegt, die der Maschinist an seiner Fördermaschine vollständig unter Kontrolle halten muß, um die Sicherheit der Schachtförderung zu gewährleisten. Außerdem muß die Fördermaschine im Hinblick auf die hohen Investitionen, die die Anlage er­ fordert, so wirtschaftlich wie möglich arbeiten.

Die Kaliund Steinsalzgruben haben heute fast ausschließlich elektrische Förder­ maschinen. Dampffördermaschinen sind wirtschaftlich ungünstiger und werden deshalb in Zukunft nicht mehr gebaut. Fast alle Fördermaschinen arbeiten mit Gleichstrom. Drehstromfördermaschinen sind in anderen Bergbauzweigen erprobt worden und können evtl, auch im Salzbergbau Verwendung finden. Die bei Gleich­ strom notwendigen Umformer sind wegen ihrer Geräuschentwicklung möglichst nicht in unmittelbarer Nähe der Fördermaschine unterzubringen.

Die Nutzlasten der bisher gebauten Maschinen sind verschieden; sie liegen bei Schacht­ teufen um 700 m zwischen 3 und 5 1. Entsprechend groß sind die installierten Lei­ stungen der Fördermotoren mit etwa 1000 bis 2000 kW. Bei alten Maschinen sind in bestimmten Abständen Isolationsmessungen durchzuführen, damit eine zu starke Er-

Fördermenge abhängig. Damitbesteht ein enger Zusammenhang zwischen den Kenngrößen Teufe, Geschwindigkeit und Fördermenge.

Die Fördermenge selbst ist außerdem wieder abhängig von der Größe der Förder­ wagen oder der Nutzlast der Fördergefäße und damit auch von der Aufteilung der Schachtscheibe. Ein Rechenbeispiel soll die Abhängigkeit der einzelnen Größen von­ einander zeigen.

Aus 1200 m Teufe sind 5000 t/Tag in 2 Schichten zu fördern.

Gewählt wird eine Vierseilförderung mit Gefäßen von 12 t Nutzlast. Die Gefäße sind als Bodenentleerer ausgebildet. Es ist eine maximale Fördergeschwindigkeit von 16 m/s vorgesehen. Die Beschleunigungsund Verzögerungsperiode werden mit etwa 0,1 m/s2 durchfahren. Danach ergibt sich das nachfolgende schematisierte Förderdia­

Die Einzelzeiten sind:

ty 24 s Beschleunigungsperiode

t2 63 s Strecke der Höchstgeschwindigkeit

t3 18 s Verzögerungsperiode

tx 17 s Zeit für Füllen bzw. Entleeren der Gefäße

T 122 s

Um die mögliche Zugzahl in einer Stunde zu erreichen, ist die Zahl 3600 (Gesamtsekundenanzahl/h) durch 122 zu teilen.

3600:122 = etwa 29 Züge.

Diese mögliche Zugzahl wird mit der Nutzlast der Gefäße, die mit jedem Einzelzug zu Tage gehoben wird, multipliziert.

29 X 12 = 348 t eff/h.

Da 15 Stunden reine Förderzeit zur Verfügung stehen, können theoretisch 348 X 15 = 5220 t/Tag gefördert werden.

Die Erfahrung zeigt, daß in der Praxis nur selten tatsächlich über einen längeren Zeit­ raum hinweg mit einer Leistung gefähren werden kann, die der installierten Leistung annähernd gleichkommt. Bei Berechnung von Schachtförderanlagen ist deshalb ein