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книги / III. Internationales Kalisymposium 1965 Teil 2

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Bild 15. Seismische Ortung hangender Partien des Staßfurtflözes

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Osten ^

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stärkemeßgerät befindlicher laugeführender Horizont durch eine Verminderung der Feldstärke bemerkbar, wenn elektroma­ gnetische Wellen über geeignete Antennen in den zu unter­ suchenden Gesteinskomplex abgestrahlt werden [35].

Als Beispiel für die mit diesem Verfahren erzielten Ergeb­ nisse sei das Bild 16 gezeigt, wo es sich um die Erkundung eines Laugevorkommens handelte, von dem nur die Austritts­ stelle bekannt war. Mit Hilfe von Durchstrahlungen in mehrere Richtungen gelang die Ermittlung der ungefähren Umgrenzungen [36].

Auch dieses Verfahren hat seinen festen Platz in der unter­ tägigen Erkundungspraxis gefunden. So konnten Laugensicher­ heitspfeiler richtig dimensioniert und dadurch mehrere

100 000 t hochwertigen Kalisalzes für die Gewinnung frei ge­ macht werden. Weiterhin war auf Grund derartiger Messungen eine Anpassung der Abbauplanung an die Laugensituation so­ wie eine bessere Einschätzung der hydrogeologischen Situa­ tion laugegefährdeter Feldesteile möglich.

Mit dem Durchstrahlungsverfahren ist es erstmalig gelungen, LaugeVorkommen im Salzgebirge festzustellen. Die Erkundungs­ entfernungen betragen bis zu 1500 m. Die Bedeutung der Me­ thode liegt nicht nur in der Schaffung neuer wichtiger Mög­ lichkeiten zur Erhöhung der Grubensicherheit, sondern eben­ so eng damit verknüpft in ihren Beiträgen zur Steigerung

der Wirtschaftlichkeit durch prognostische Anwendung zur Vermeidung von Laugezuflüssen überhaupt.

Arbeiten auf dem Gebiet der geophysikalischen Gebirgsmechanik

Nicht nur auf Probleme der Erkundung werden in der Kaliberg­ bauforschung geophysikalische Methoden angewandt, sondern auch zur Lösung gebirgsmechanischer Fragen, die mit der ra­ schen Ausweitung der Grubenfelder immer brennender werden. Jahrzehntelang erfolgte die Forschungsarbeit auf dem Gebiet der Gebirgsmechanik meist individuell beschreibend und auf der Grundlage makroskopischer Beobachtungen. Wir waren be­ müht, durch Entwicklung und Anwendung geophysikalischer Meß­ methoden diese Problematik einer sichereren und möglichst quantitativen Bearbeitungsmöglichkeit zuzuführen.

Die entsprechenden Arbeitsrichtungen beziehen sich vor allem auf die Ermittlung von Spannungsverhältnissen und deren Ver­ änderungen in den interessierenden Gebirgsteilen sowie auf die Feststellung und Kontrolle des festigkeitsmechanischen Verhaltens im Hinblick auf eine Prognose von Gebirgsschlägen und andere gebirgsmechanische Erklärungen« Von den durch­ geführten umfangreichen Arbeiten und den dabei erzielten Ergebnissen seien zwei Beispiele angeführt.

Basierend auf der Ergründung von Zusammenhängen zwischen

der Geschwindigkeit elastischer Wellen auch in Salzgesteinen und dem Spannungszustand,wurden Methoden entwickelt, um aus geeignet angesetzten Laufzeitmessungen den Spannungsverlauf in Pfeilern, Schweben und größeren Gebirgskomplexen zu er­ mitteln und in gebirgsschlagverdächtigen Gebieten zu über­ wachen. Zur Demonstration sei auf das im Bild 17 dargestellte Profil zu einer Pfeilerdurchschallung hingewiesen. Man sieht, daß der gemessene Geschwindigkeitsverlauf gut mit den theo­ retischen Vorstellungen über den Spannungsverlauf überein­ stimmt C37j.

Bei in regelmäßigen Zeitabständen durchgeführten Schallgeschwindigkeitsmessungen der Schwebe zwischen der 1. und 2. Sohle im Werra-Kali revier konnten durch Auswertung der lon­ gitudinalen und transversalen Schwingungseinsätze im Seismograram auch Unterschiede in den dynamischen Konstanten fest­ gestellt werden. Diese eignen sich gut als Beurteilungsmaß-

2 3 4

Tiefe in m

Bild 17. Schallgeschwindigkeitsprofil durch einen Hartsalz­ pfeiler

Stäbe für das Festigkeitsverhalten des untersuchten Ge­ steinskomplexes zwischen gesunden und durch einen Gebirgsschlag beanspruchten Gebirgstejlen. Eine sich anbahnende Gebirgsschlagsgefahr läßt sich dabei meßtechnisch klar er­

mitteln [38]#

Es ist zu erwarten, daß ein komplexer Einsatz dieser Methoden mit anderen. Meßverfahren, z.B. Geoakustik und Deformations­ messungen, einen wesentlichen Beitrag zur verfeinerten Kenntnis und zur verbesserten Beherrschung der gebirgsmechanischen Situation leisten wird.

E i n i g e b e r g b a u t e c h n o l o g i s c h e

A r b e i t s e r g e b n i s s e

Untersuchungen zur wirkungsvollen Salzstaubbekämpfung

Im Gegensatz zu bisher herrschenden Meinungen [39] wurde im Ergebnis jüngerer bergbaumedizinischer Untersuchungen ein­ deutig nachgewiesen, daß sich Salzstaub in größeren Konzen­

trationen schädlich auf den menschlichen Organismus aus­

wirkt. Gleichzeitig ergaben durchgeführte Staubkonzentra­

tionsmessungen - von denen ein Teil im Bild 18 ausgewertet

wurde daß sich im Ergebnis notwendigerweise vollzogener

technologischer Umstellungen und Betriebskonzentrationen sehr hohe Verstaubungswerte in unseren Kaligruben einge­ stellt haben [40]. Durch geeignete Untersuchungen waren We­ ge für wirksame Gegenmaßnahmen ausfindig zu machen.

Bei der Untersuchung der verschiedendsten Staubbekämpfungs­ möglichkeiten - wie zum Beispiel des Einsatzes von Textil­ filtern, Zyklonanlagen, Sedimentationskammern, Naßabschei­ dungsanlagen. Salzpasten und Haufwerksbenetzungseinrichtun­ gen - erwiesen sich letztere am wirkungsvollsten und am wirtschaftlichsten.

Untersuchungen über die Wasseraufnahme von Salzstäuben in Abhängigkeit von der Zeit und von der relativen Luftfeuch­ tigkeit - deren Ergebnisse zum Teil im Bild 19 dargestelltsind - sollten Anhaltspunkte für die Gestaltung einzelner Verfahrensdetails liefern. Dies gelang im Prinzip nicht, es

Bild 18. Gemessene Staubkonzentrationen an verschiedenen Betriebspunkten

konnten durch diese Untersuchungen lediglich folgende Er­

kenntnisse quantifiziert werden:

1.Die Neigung zur Staubbildung steigt bei gegebenen klima­ tischen Bedingungen vom Carnallit über Hartsalz zürn Stein­ salz. Gleichheit der Sattdampfdrücke von Luft und Salz

liegt für diese drei Salzarten bei f -Werten von etwa

50, 65 und 70 %.

2.Hinreichende klimatische Bedingungen für eine natürliche "Selbstentstaubung" der Wetter sind in der Regel nur an relativ wenigen Tagen während der Sommermonate gegeben.

3.Bestrebungen, eine Staubbekämpfung durch künstliche Wet­ teranfeuchtung zu erreichen, sind im Prinzip nicht lohnend.

Das Grundprinzip des gewählten Haufwerksbenetzungsverfahrens sieht eine Benetzung des Pördersalzes an den Schrapperübergabepunkten mittels Spülversatzlauge vor. Es sind dort Dü­ sen bzw. Bedüsungsrohre vorgesehen, die durch ein entspre-

Bild 19. Wasseraufnahme von Salzstäuben in Abhängigkeit von der Zeit und der relativen Luftfeuchtigkeit

chend dimensioniertes Laugenrohrsystem gespeist werden. Der Laugenzusatz wird entweder durch eine Fußhebelbetätigung oder automatisch reguliert.

Die Benetzung führt zur Bindung und Umkristallisation der Staubteilchen und damit auch zur hinreichenden Entstaubung nachgeschalteter Betriebspunkte. Die optimal zuzusetzende, laugenmenge ist von der Salzart und der natürlichen Salz­ feuchte abhängig. Hinreichend gesicherte Faustwerte sind Zusätze von etwa 6 1/t Hartsalz und 2 1/t Carnallit. Bei innigerer Durchmischung, wie sie zum Beispiel beim Zusatz im Kreiselwipper möglich ist, sinken diese Werte sehr stark. Die Kosten für eine umfassende Anwendung des Benetzungsver­ fahre ns liegen in der Größenordnung von 0,04 MDN/t Rohsalz.

Schaffung eines wirkungsvollen Schutzsystems zur Bekämpfung der COg-Gefahren im Werragebiet

Im Werra-Kaligebiet kam es immer wieder zu heftigen SalzKohle nsäure-Ausbrüchen und Kohlensäurebläsern, die die Be-

d Ausbruchsmassen

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Beobachtungs-Pfeilerschi/Schrapperf.

3 RoHochstr.,Sedimentationsraum

9

Salzbarrieren z.Sedimentationsbegr.

4 Materialschutz-u. Fahrstrecke

10 Grenze der Primärzone

Bild 21 • Prinzipsohema zu Schutzvorkehrungen gegen CO-- Schadenswirkungen

im Schutzsystem verankerten komplexen Arbeitemittelschutz sind aus Bild 21 ersichtlich. Der zur Abförderung des Aus­ bruchshaufwerkes benötigte Schrapperhaspel steht in einer Sohutzkammer, die an eine Materialschutzstrecke für Kabel und sonstige elektrische Ausrüstungen anschließt. Die Pfei­ lerschlitze für die Sohrapperseile sind durch Dichtklappen verschließbar. Der in der Rollochstrecke vorhandene Sedi­ mentationsraum ist durch starke Salzbarrieren vom übrigen Grubenfeld abgeriegelt. Das zur Übergabe des Ausbruchssalzes an die Streckenförderung vorhandene Rolloch hat unten freien Auslauf und kann unmittelbar vor der Auslösung eines Aus­ bruches mit Salz verfüllt werden.

Um einen Einblick in die umfangreich durohgeführten Provoka­ tionsarbeiten zu geben, wird im Bild 22 ein Grubenrißaus­ schnitt von einem Provokationsfeld, aus dem weit mehr als