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книги / III. Internationales Kalisymposium 1965 Teil 2

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verklemmte sich ein Lot, so daß die Markscheider nochmals die Lote überprüfen mußten.

Hinzu kam, daß die BUhnenbelegschaft den Einbaurhythmus

zwar theoretisch beherrschte, jedoch praktisch noch einige Kniffe und Fertigkeiten erlernen mußte. Erst am zweiten Tag in der zweiten Schicht konnte die Planschichtvorgabe von

3 Spurlattensätzen erreicht werden. Am dritten Tag in der zweiten Schicht wurde diese mit einem Spurlattensatz und am vierten Tag in der ersten Schicht mit 2 Spurlattensätzen über­

boten, so daß am vierten Tag nach der zweiten Schicht der

Planrückstand aufgeholt werden konnte.

Die Aneignung größerer Fertigkeiten und das bessere Verstehen der Belegschaft untereinander auf der Schwebebühne führten

dazu,

daß am fünften Tag 800 m Spurlatten eingebaut,

d.h.

200 m

fertige Schachtröhre übergeben werden konnten.

Nach

5 3/4

Tagen waren die Armierungsarbeiten abgeschlossen.

Während der gesamten Vorbereitungsperiode und der Umstell­ pause wurde unfallfrei gearbeitet.

Im Schnitt wurden 125 m/Tag Schachtröhre fertiggestellt. Be­ denkt man dabei, daß die Ausfälle des ersten Tages in diese Leistung einbegriffen sind, dann ist das erreichte Ergebnis noch höher zu bewerten.

Unmittelbar nach Beendigung des Spurlatteneinbaues wurde durch eine betriebliche Abnahmekommission eine Schachtbe­ fahrung durchgeführt, die die. Qualität der Arbeit bestätigte. Die Spurmaße und Koritrollotüngen ergaben keine Differenzen. Die knicksicheren Spurlattenverbindungen, die Befestigungs­ winkel und die Schraubverbindungen waren sorgfältig und ein­ wandfrei ausgeführt, so daß die Schachtröhre für den Einbau der Gefäße freigegeben werden konnte.

Schlußbemerkung

Nach t£ber einjähriger Betriebszeit dieser Schachtförderein­ richtung sind keine Beanstandungen zu verzeichnen. Der Ver­ schleiß der Spurlatten ist unwesentlich. Das ist ein Beweis für die einwandfreie Arbeit der Schachthauer während der Um­ stellpause. Zugleich wurde aber mit dieser Einbautechnologie

ein neuer Maßstab für ähnliche Umbauarbeiten anderer Schacht­ anlagen gesetzt« Gute und sorgfältige Planung aller Arbeiten, ein ausgewähltes und vorgeschultes Schachthauerkollektiv

und eine herzliche, aber kritische Arbeitsatmosphäre sind der Garant für eine derartig hohe Leistung« Der ökonomische Nutzen durch die Verkürzung der Umstellpause, durch Ein­ sparungen von Investitionsmitteln und Transportkosten, durch Mehrproduktion von Kalidüngemitteln usw. beläuft sich auf über 350 000 MDN.

COp-Austritt im Kalibergbau und die daraus resultierenden Aufgaben für die Grubenbewetterung

Von G. Duchrow, Sondershausen

COg-Vorkommen

Die volkswirtschaftlich sehr bedeutungsvolle Kalisalzlager­ stätte im Werragebiet entstand in der Zechsteinzeit. Im Tertiär führten tektonische Vorgänge zur umfangreichen Bil­ dung von Klüften und Spalten im Salzkörper. Im Obermiozän, zur Zeit des Rhönvulkanismus, dienten diese Klüfte und Spal­ ten zum Teil als Aufstiegswege für Basalte, Kohlensäure und aszendente V/ässer.

Die aufsteigende Kohlensäure verblieb zu einem beachtlichen Teil im Salzkörper, vornehmlich in den Kaliflözen selbst. Es bildeten sich für den heutigen Bergbau sehr gefährliche Gas­ vorkommen. Diese können in 2 Hauptgruppen zusammengefaßt werden [ij s

1.Die freien Gasvorkommen. Sie bestehen aus Gasvolumina, die unter hohem Druck in Klüften, Spalten oder sonstigen Hohlräumen eingeschlossen sind.

2.Die salzgebundenen Gasvorkommen. Sie besitzen eine feste Bindung an das Salzgestein. Man unterscheidet eine intergranulare - zwischen den Kristallen vollzogene - und eine intragranulare - in den Kristallen bestehende - Gasspei­

cherung £1 , 2 , 3 , 4 , 5]. Die Bildung .derartiger

- meist mikroskopisch kleiner - Gaseinschliisse ergab sich im Zusammenhang mit einer Umkristallisation der Kalilager, die durch das Eindringen der erwähnten aszendenten V/ässer verursacht wurde. Die daraus resultierende besondere geo­ logische Position der COg-Imprägnationszonen in den ver­ schiedenen Horizonten der Werra-Serie ist im Bild 1 dar­ gestellt £5 * 6j.

___ Steinsalz

Sekundäres Salz mit

 

ausbnuchsaktiven Horizonten

Bild 1• Geologische Position der Salz-Gas-Ausbrüche in den verschiedenen Horizonten der Werraserie

CO^-Austritte

A k t i v i e r e n d e V o r g ä n g e

Die einzelnen Gastvorkommen - sowohl die freien als auch die salzgebundenen - treten jederzeit aus ihren Speicherräumen in das Grubengebäude aus, sobald sie durch einen geeigneten aktivierenden Vorgang hierzu veranlaßt werden* Geeignete aktivierende Vorgänge ergeben sich zwangsläufig bei den täg­ lichen bergmännischen Arbeitsprozessen, oder sie treten spä­ ter als Polgeergebnisse derselben ein. Als gasaktivierend sind

das Bohren (von Sprengund Erkundungsbohrlöohern)„ daB Sprengen,

das mechanische Gewinnen, Gebirgsschläge,

das Auslaugen

bekannt Q7]. Den derzeitigen praktischen Gegebenheiten ent­ sprechend dominieren Bohren und Sprengen sehr stark.

Situation

vor

dem

Gasaustritt

Situation

während

des

Gasaustrittes

Situation

Jiach

dem

Gasaustritt

Spalte mit hochkomprimier fern CÖ2 ~6 as gefüllt

Spalte,

sich entspannnendem CO2 - Gas gefüllt

Spalte,

normal gespann tem C0 2-Gas gefüllt

Planmäßig aufgefahrener Grubenraum

'Ausströmendes C02 -G a s

iih W M m tts

Bohrloch CQ9-Schneebitdung

Bild 2. Auslösung eines Gasbläsers durch eine Sprengloch­ bohrung

G a s b l ä s e r

Freie Gasvorkoxnmen werden - wie aus Bild 2 zu erkennen - vorrangig durch Bohren aktiviert. Man spricht dann von so­ genannten Gasbläsern. Die Gaslieferung einer Bohrung kann sehr erheblich sein und in - allerdings seltenen - Extrem­ fällen in der Größenordnung von 10^ Nm*^ liegen £8]]. Der In­ halt gasgefüllter Gebirgshohlräume steht im Unverritzten unter hohem Druck, der der last des überlagernden Gebirges entspricht £9]]. Mit welcher Wucht ein frisch angebohrter Gasbläser austritt, ist aus Bild 3 (siehe Bildtafel XIII) [X] zu erkennen, das einen starken Gasaustritt aus einer Übertagebohrung im südlichen Werragebiet zeigt. Fotos von Gasbläsern im Untertagebetrieb liegen aus verständlichen Gründen nicht vor.

A u s b r ü c h e

v o n S a l z

u n d G a s

Salsgebundene Gasvorkommen werden vorrangig durch Sprengar­ beiten mobilisiert. Ihr Freiwerden führt zum plötzlichen Ausbruch sowohl von Salz als auch von Gas in das Grubenge­ bäude. Bei einem extrem großen Ausbruch wurden mehrere hun. derttausend Tonnen Salz und wahrscheinlich über eine Million Nnr Gas ausgestoßen [10 , 11 , 12’].

Nach der von Gimm und Thoma Q13] erarbeiteten und begründeten Theorie des Mechanismus der plötzlichen Ausbrüche von Salz und Gas handelt es sich hierbei um einen gebirgsmechanischen Vorgang. Dieser wird ausgelöst, wenn der dreiachsige Spannungszustand einer gäsimprägnierten Zone, die eine ge­ minderte Gesteinsfestigkeit aufweist, aufgehoben wird.

In der bergmännischen Praxis wird die zum Ausbruch erforder­ liche Gleichgewichtsstörung durch die Beseitigung bzw. durch die zu starke Schwächung einer ausbruchsinaktiven Gesteins­ wand hervorgerufen, die zwischen dem ausbruchsaktiven Gebiet und einem Grubenbau ansteht. Die dominierende ausbruchsakti­ vierende Rolle der Sprengarbeit ergibt sich also rein zu­ fällig aus der Wahl der angewandten Gewinnungstechnologie. Die Thomasche Theorie wird anhand der im Bild 4 gezeigten schematischen Darstellungen klar veranschaulicht. Das Aus­ bruchsgeschehen läuft in Form einer Kettenreaktion ab. Be­ weise hierfür liefern unter anderem die von Wolf []6 9 12 ,

14] vorgenommenen Strömungstechnischen Messungen bei Salz- Gas-Ausbriichen. Das im Bild 5 dargestellte Diagramm zeigt den zeitlichen Verlauf der Austrittsintensität des Gases bei einem Ausbruch.

In der Regel findet ein Ausbruch dann sein natürliches Ende, wenn die Ausbruchsfront hinreichend gasarme Partien erreicht und somit der gestörte gebirgsmechanische Gleichgewichtszu­ stand wieder hergestellt ist. Nach neueren gut fundierten Untersuchungsergebnissen von Eckart und Margraf bilden sich oftmals derartige gasarme Zonen in Form sogenannter sekun­ därer inaktiver Schutzstreifen erst während des Ausbruchsge­ schehens selbst. Damit erfährt die Theorie von Gimm und Thoma, die ausschließlich von der Existenz primär vorhande-

Situation

s ' f 'l Ausbrudhsaktives. .

 

 

 

 

 

vor

 

 

Planmäßig

 

dem

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aufgefahrener

 

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Gebirge

 

 

 

 

 

 

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Situation

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A usb ruch e^ \ ^ Jp ru c h ifrp n ^

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Gysis °9Oas-Salz-Strom

 

 

 

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Gebirgsschale

 

Situation

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nach

 

•(V Ausbruchshohlraum

 

 

 

 

dem

 

Ausgeworfenes Haufwerk

Ausbruch

 

 

 

1........... >

 

 

 

 

 

 

 

 

*7

^ ^

,

x

 

 

•yV:•7 ^Sekundär /

Primär

 

 

 

^ ausbruchsinaktives

 

 

 

 

 

 

 

Gebirge

 

 

 

 

 

Bild 4« Theorie des Mechanismus der plötzlichen Ausbrüche von Salz und Gas nach Gimra und Thoma (ergänzt nach Eckart und Margraf)

Bild 5. Zeitlicher Verlauf der Ausbruchsintensitat des Gases beim Ausbruch am 14.1• 1962 in der Grube Menzen­ graben

Ursachenkomplex

III.

IV

VI.

Wirkungskomplex

Bild 8, Ursachenund Wirkungskomplex der COg-Austritte

Sauerstoffmangel, der bisher in 28 Pallen zum Erstickungs­ tod geführt hat [17]»

mechanische Verletzungen, die bisher in einem Palle tödlich waren [T8],

Verschüttungen von Ausrüstungen und Strecken, wodurch bisher immense Produktionsausfälle und Aufwältigungsarbeiten ein­ traten bzw. notwendig wurden, die wirtschaftlichen Verlusten von vielen Millionen MDN entsprechen [1<T]*

Zerstören von Ausrüstungen, wodurch bisher gleichfalls um ­ fangreiche Produktionsausfälle im Werte von mehreren M i l ­

lionen M D N eintraten und sehr hohe Reparaturund Materialaufwände entstanden £10 t 19 • 20],

Beunruhigen von Abbaufirsten, das einen beachtlichen Siche­

rungskostenaufwand bedingte und nennenswerte Produktionsaus-

fälle nach

sich zog,

Blockieren

von Betriebspunkten durch unhaltiges Salz, das

zusätzliche

Versatzkosten und größere Produktionsausfälle

verursachte,

Vergasen von Grubenbauen, wodurch zahlreiche Produktions­ schichten ausfallen mußten.

B e s c h r e i b u n g

e i . n i g e r

S c h a d e n s ­

w i r k u n g e n

 

 

Zur Veransohaulichung einiger Schadenswirkungen bei COgAustritten sollen ein paar Fotos gezeigt werden. Die Existenz eines sehr hohen Anfangsdruckes bei Gasbläsern wird mit

Bild 9 (siehe Bildtafel X)

dokumentiert. Durch

Gasdruck wurde

aus einer 45 m tiefen Horizontalbohrung das Bohrgestänge

herausgeschleudert, stark

verbogen und zum Teil

zerbrochen

[8 ,

9].

 

 

Im Bild 10 (siehe Bildtafel XI) ist ein Schrapperhaspel zu sehen, der bei einem Salz-Gas-Ausbruch teilweise verschüttet und stärker beschädigt wurde. Die Riemenscheibe wurde stark deformiert und der Treibriemen unbrauchbar. Die Maschen ­ drahteinzäunung wurde zerfetzt. Über dem Haspel liegen zer­ störte Niederspannungskabel [15].

Bild 11 (siehe Bildtafel XI) läßt Verschüttungen und Zerstö­ rungen in einer Seilbahnstrecke erkennen. Die eingesetzten 2-t-Förderwagen wurden umgeworfen und teilweise viele Meter deplaciert. Lutten und Kabel wurden heruntergerissen Ql 5].

Bild 12 (siehe Bildtafel XII) zeigt gleichfalls eine Seil­ bahnstrecke mit entgleisten und verschobenen Förderwagen. Immer wieder sind Streokenkabel heruntergerissen und beacht­ liche Salzmassen in den Strecken abgelagert Q 15J.

Die im Bild 13 (siehe Bildtafel XII) aufgenommene Seilbahn­