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Dokumentenidentifikation DE19529235C2 21.06.2000
Titel Vorrichtung zum Herstellen einer Abraumhalde im übertägigen Bergbau und deren Verwendung
Anmelder Alpine Westfalia Berg- und Tunneltechnik GmbH & Co., 66129 Saarbrücken, DE
Erfinder Müller, Alfred, 66740 Saarlouis, DE
Vertreter Hiebsch Peege Behrmann, 78224 Singen
DE-Anmeldedatum 09.08.1995
DE-Aktenzeichen 19529235
Offenlegungstag 31.10.1996
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 21.06.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.06.2000
IPC-Hauptklasse E21C 47/04
IPC-Nebenklasse E21C 41/26   E21C 41/28   
Zusammenfassung Eine Vorrichtung (30) zum Herstellen einer Abraumhalde (19) im übertägigen Bergbau aus mehreren Schichten setzt zugefördertes Haufwerk streifenartig ab und ist dazu selbstfahrbar ausgebildet sowie mit einem linearen Förderelement (46) und wenigstens einem an ihr parallel zur Fördereinrichtung ortsveränderlichem Absetzer (20) versehen; in dessen Bereich durchsetzt die bewegbare Förderfläche des Förderelementes (46) eine Abstreifeinrichtung (62), deren Länge einen Bruchteil der Länge des Förderelementes (46) bzw. der Vorrichtung (30) beträgt und an die beidseits der Förderfläche jeweils zumindest ein gegenüber dieser schwenkbarer Ausleger (22) als Transportelement für einen Teil des Haufwerkes anschließt. Die Ausleger (22) werden von der Abstreifeinrichtung (62) beaufschlagt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen einer Abraumhalde im übertägigen Bergbau aus mehreren Schichten, die zugefördertes Haufwerk streifenartig absetzt und dazu selbstfahrbar ausgebildet sowie mit einem linearen Förderelement und wenigstens einem an ihr parallel zur Förderrichtung ortsveränderlichem Absetzer versehen ist. Zudem erfaßt die Erfindung eine Verwendung dieser Vorrichtung.

Üblicherweise werden im Tagebau oder bei der Herstellung von Halden anderer Art sog. Absetzer verwendet, welche ein an ihnen verschwenkbares Förderband zum Herstellen von Schüttkegeln aus dem über einen Endlosförderer zugebrachten Haufwerk aufweist. Der diesbezügliche Endlosförderer ist auf der Fahrsohle für den Absetzer angebracht und kann von diesem - zumeist auf Kufen gleitbar - im begrenzten Rahmen ortsverändert werden.

Nachteilig hat sich bei derartigen Einrichtungen insbesondere gezeigt, daß sie den jeweiligen unterschiedlichen Verhältnissen nicht angepaßt zu werden vermögen.

Die FR-PS 565 491 offenbart eine Förderbrücke, die einends auf gewachsenem Boden aufliegt und dort mit einem bandartigen Aufnahmeelement versehen ist. Von letzterem kommender Abraum wird mittels eines Bandes über die Förderbrücke zu deren anderem Ende transportiert. Dieses ragt - gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Tragfusses - über eine Abwurfstelle und trägt endwärts oder durch einen in Abstand zum Brückenende angebrachten Abwurfschacht bzw. ein über das Brückenende hinausragendes Verlängerungsband das zugeförderte Haufwerk aus. Letzteres bildet im Bereich der Abwurfstellen jeweils eine geneigte Böschung.

In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit denen vor allem Hochkippen in günstiger Weise hergestellt zu werden vermögen.

Zur Lösung dieser Aufgabe führen die Lehren der unabhängigen Patentansprüche, die Unteransprüche erfassen günstige Weiterbildungen.

Erfindungsgemäß durchsetzt den Bereich des Absetzers die bewegbare Förderfläche des Förderelements eine Abstreifeinrichtung, deren Länge einen Bruchteil der Länge des Förderelementes bzw. der Vorrichtung beträgt und an die beidseits der Förderfläche jeweils zumindest ein gegenüber dieser schwenkbarer Ausleger als Transportelement für einen Teil des Haufwerkes anschließt; die Ausleger werden von der Abstreifeinrichtung beaufschlagt.

Das Haufwerk wird beidseits der Förderrichtung der Vorrichtung abgesetzt, und es wird an einer der Seiten eine in Absetzrichtung schiefe Ebene als Fahrgrund für die Vorrichtung hergestellt; auf der der Absetzrichtung abgekehrten Seite wird die Schichthöhe nachgeführt.

Dank vorstehender Maßgaben schafft sich die Vorrichtung ihre eigene Auffahrrampe zur nächsten Schicht, wobei sich deren Mächtigkeit mit etwa 8 bis 10 m als besonders günstig erwiesen hat; der Neigungswinkel der Oberfläche dieser Rampe mißt bei üblichen Haldenlängen dann etwa 3 bis 10°.

Die Vorrichtung selbst kann beispielsweise 300 m lang sein - so daß die gesamte Haldenfläche damit bestrichen werden kann -, und sie weist bevorzugt auf einem mit Fahrwerken versehenen Gerüst einen Endlosförderer auf, über der Bewegungsbahn von dessen - die Förderfläche bildenden - Obertrum sich jene Abstreifeinrichtung befindet; diese kann einstellbar angeordnet sein und beispielsweise aus Schiebern bestehen, die über eine Steuerung verstellt zu werden vermögen.

Als Fahrgestelle dienen mehrere am Förderelement verteilte Raupenfahrgestelle, die bevorzugt jeweils gesondert angetrieben sind. Um die Schieflage auf der beschriebenen schiefen Ebene zu kompensieren, können zwischen den Raupenfahrgestellen und dem Gerüst oder aber zwischen dem Gerüst und dem Endlosförderer Kompensationseinrichtungen vorgesehen werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Obertrum des Endlosförderers in an sich bekannter Weise querschnittlich muldenförmig ausgebildet und im Absetzer parallel zur Unterkante der Abstreifeinrichtung in einer Ebene geführt.

Um die gewünschte Verteilung des Haufwerkes möglichst einfach durchführen zu können, soll dem Obertrum eine Meßeinrichtung für das Haufwerk zugeordnet sein, beispielsweise eine Bandwaage, die über einen Rechner mit den Abstreiferantrieben verbunden wird. Die Meßeinrichtung nimmt die Menge des Haufwerkes auf, führt die erkannten Werte dem Rechner zu, der dann Bandgeschwindigkeit und Absetzergeschwindigkeit vorgeben kann, gegebenenfalls auch die Stellung des Abstreifers.

Zur Anpassung an die jeweils örtlichen Gegebenheiten dienen - neben den gegenüber dem Gerüst drehbaren Raupenfahrwerken - zum einen zusätzliche Teleskopbänder an den Vorrichtungsstirnseiten sowie zum anderen an letzteren angebrachte gerüstartige Tragorgane oder Hubarme, an denen das Abwurfende eines Zuförderers angekoppelt und mitgeführt werden kann.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in schematischer Wiedergabe in

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Bergehalde aus mehreren Schichten;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 während des Herstellens einer der Schichten;

Fig. 3 einen Absetzer in Frontansicht beim Formen des Schichtenanfangs;

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt durch einen Teil des Absetzers der Fig. 3;

Fig. 5: eine teilweise Seitenansicht einer den Absetzer enthaltenden Absetzvorrichtung auf Raupenfahrwerken;

Fig. 6 Draufsichten auf die Absetzvorrichtung in unterschiedlichen Betriebsstellungen ihrer Raupenfahrwerke;

Fig. 8, 9 ein vergrößertes Detail aus Fig. 6, in zwei unterschiedlichen Betriebsstellungen;

Fig. 10 ein freies Ende der Absetzvorrichtung;

Fig. 11 das andere Ende der Absetzvorrichtung in einer der Fig. 10 entsprechenden Wiedergabe;

Fig. 12 eine weitere Ausgestaltung des in Fig. 10 dargestellten freien Endes der Absetzvorrichtung.

Eine Bergehalde 10 od. dgl. Deponie der Grundlänge a von beispielsweise 700 m und einer Höhe h von etwa 136 m setzt sich gemäß Fig. 1 aus mehreren Schichten 12 jeweiliger Mächtigkeit h1 von 800 cm zusammen. Ihre nicht erkennbare Grundbreite ist etwas geringer als jene Grundlänge a. Jede der Schichten 12 endet mit einer Böschungsfläche 13 des Böschungswinkels w von 30° an einem - der jeweils tieferen Schicht 12 zugehörigen - Horizontalabsatz 14 der Breite b von 500 cm.

In Fig. 2 ist das Auffahren einer Schicht 12a auf der sich unter ihr horizontal erstreckenden Schicht 12b skizziert; zuerst wird auf der horizontalen Oberfläche 15 der unteren Schicht 12b ein Sockelabschnitt 16 mit geneigter Oberfläche 17 und in Absetzrichtung x zunehmender Mächtigkeit n sowie anschließend - auf den Sockelabschnitt 16 - ein Firstabschnitt 18 aufgefahren, dessen Oberfläche dann parallel zur horizontalen Oberfläche 15 der unteren Schicht 12b verläuft. Zum Herstellen der Schicht 12a dient ein Absetzer 20 mit gegenläufig abragenden Auslegern 22.

Den Beginn des Aufsetzens einer neuen Schicht 12, auf der Oberfläche 15 der vorgängigen Schicht 12b verdeutlicht Fig. 3. Der rechte Ausleger 22 des quer zur Absetzrichtung x fahrenden Absetzers 20 schüttet eine Haufwerksrippe 19 auf, deren äußere Böschungsfläche 13 zu einem Ende dieser neuen Schicht 12a wird. Der andere Ausleger 22 beginnt mit dem Anschütten des querschnittlich keilartigen Sockelabschnittes 16; der von der jeweiligen Schichtlänge sowie der Mächtigkeit h1 abhängende Neigungswinkel t von dessen Oberfläche 17 beträgt beispielsweise 3°. Da jeder der Ausleger 22 - wie in Fig. 3 angedeutet - mittels anderseits an einem dreiecksartig aufragenden Haltegerüst 24 des Absetzers 22 hängender Zugstränge 26 um eine absetzerseitige Achse 28 geschwenkt werden kann, sind sehr exakte Schüttungen möglich.

Der Absetzer 20 ist Teil einer sich quer zur Absetzrichtung x erstreckenden Absetzungsvorrichtung 30, die beispielhaft in Fig. 5 dargestellt ist. Sie enthält ein querschnittlich etwa quadratisches Gerüst 32 einer Gesamtlänge e von hier 300 m auf darunter - unter Zwischenschaltung jeweils eines Drehkranzes 34 - drehbaren Raupenfahrwerken 36. Diese sind in Abständen f von etwa 50 m vorgesehen, und die beiden endwärtigen jeweils in einem Abstand f1 (etwa 25 m) von der entsprechenden Gerüststirn 38. Die Raupenfahrwerke 36 sind - bevorzugt gemeinsam - um ihre Drehkranzachse beliebig drehbar, also beispielsweise sowohl in Förderrichtung y oder - in Fig. 6 - rechtwinkelig dazu als auch in anderen Winkeln einstellbar.

Vor allem Fig. 4 läßt den Aufbau des Gerüstes 32 auf einem dem Drehkranz 34 aufliegenden Bodengurt 40 und von diesem aufragenden äußeren und inneren Profilwänden 41, 42 erkennen, die von einem Tragdeck 44 für einen Gurtförderer 46 überspannt sind. Dessen Obertrum 47 ist durch entsprechend gestellte Stützrollen 48 querschnittlich gemuldet, das Untertrum 49 läuft flach auf linearen Gurtrollen 50. Einen entsprechenden Aufbau bietet ein teleskopartig aus der Gerüststirn 38 in Förderrichtung y ausfahrbares Übergabeband 52 an, das auf einem Zwischenboden 45 des Gerüstes 32 montiert ist. Dies wird in Fig. 10 in teilweise auskragender Stellung unterhalb eines abnehmbaren Übergabetrichters 54 wiedergegeben.

Der Absetzer 20 der Länge i ist gemäß Fig. 4 mittels vertikaler und horizontaler Rollen 56, 57 auf Schienenprofilen 58 des Gerüstes 32 verfahrbar sowie in Abstand q zu den horizontalen Stützrollen 48 mit zu diesen parallelen Laufrollen 60 versehen, über welche das Obertrum 47 des Gurtförderers 46 - kurzstreckig angehoben - läuft.

Auf dem im Absetzerbereich flach laufenden Obertrum 47 ruht zumindest ein ihn querender Abstreifer 62, der - in Abhängigkeit von seiner steuerbaren Stellung - das angeförderte Haufwerk auf eine rechte und eine linke Rutsche 64 verteilt; letztere beaufschlagen jeweils einen der als Endlosförderer ausgebildeten Ausleger 22.

Als Abstreifer 62 dienen in Fig. 8, 9 zwei Schieber, die in einem Winkel z von beispielsweise 45° zur Förderrichtung y in ihrer Achse verschoben werden können. Die gesteuerten Antriebe dafür sind in der Zeichnung vernachlässigt. Erkennbar ist aber, daß in Fig. 8 in Förderrichtung y i. w. nach rechts, in Fig. 9 in zwei etwa gleichgroßen Strömen beidseits abgeworfen wird.

Das Haufwerk kann beispielsweise von einem in Fig. 10 geneigten Zwischenband 66 oder - nach Fig. 12 - mittels eines anderen Zuförderers 68 dem Gurtförderer 46 aufgegeben werden, von dem es auf das Obertrum 47 gelangt. Während das Zwischenband 66 mit eigenem Raupenfahrwerk 36 ausgestattet ist, kann das Abwurfende 69 des Zuförderers 68 an einem bei 70 angedeuteten galgenartigen Gittermast od. dgl. Hubelement des Gerüstes 32 durch ein Hängegeschirr 72 gehalten werden.

Im Bereich des Absetzers 20 wird das Haufwerk in beschriebener Weise ausgetragen, wobei die Laufrollen 60 mit einer Bandwaage gekoppelt sein können, um die Menge des auflastenden Haufwerkes zu bestimmen und dieses - rechnerunterstützt - in vorgegebener Teilung den beiden Auslegern 22 zuzuführen. Die Verteilung hängt zum einen von der ungleichmäßig zugeförderten Haufwerksmenge sowie von der Fahrgeschwindigkeit des Gurtförderers 46 und/oder des Absetzers 20 ab, zum anderen von dem momentanen Schüttbereich; zu Beginn des Auftragens nach Fig. 3 wird der dort linke Ausleger 22 verhältnismäßig gering beaufschlagt, mit zunehmender Mächtigkeit n des Sockelabschnitts 16 bedarf es eines wachsenden, später dann sogar verhältnismäßig hohen Anteils für diese Seite. Etwa in Haldenmitte der Absetzrichtung x kann der beidseitige Austrag kurzzeitig ausgeglichen sein.

Wie erörtert, ist die Absetzvorrichtung 30 dank ihrer Raupenfahrwerke 36 beliebig verfahrbar, gegebenenfalls auch mit ihrem Abwurfende 38a kreisförmig um das dann stehende Aufgabeende 38. Es wird deutlich, daß mit dieser Absetzvorrichtung 30 eine Vielzahl von Schüttkonfigurationen geplant und durchgeführt werden kann. Längenunterschiede des jeweiligen Sohlenbereiches - etwa bei in Draufsicht buchtenartig verlaufendem Stoß 74 - können durch das innenliegende und teleskopartig verschiebbare Übergabeband 52 ausgeglichen werden.

Bei höhenabhängig kürzer werdenden Trassenlängen - beispielsweise a11 in Fig. 1 - mag auch das Gerüst 32 gekürzt werden. Die Anpassung ist für alle Anwendungsfälle gewährleistet.

Nicht dargestellt ist die Möglichkeit, dem Gerüst 32 eine Kompensationseinrichtung bezüglich des Neigungswinkels t der Oberfläche 17 des Sockelabschnitts 16 zuzuordnen, dies bevorzugt am Drehkranz 34 zwischen Gerüst 32 und Raupenfahrzeug 36.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zum Herstellen einer Abraumhalde im übertägigen Bergbau aus mehreren Schichten, die zugefördertes Haufwerk streifenartig absetzt und dazu selbstfahrbar ausgebildet sowie mit einem linearen Förderelement und wenigstens einem an ihr parallel zur Förderrichtung ortsveränderlichem Absetzer versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Absetzers (20) die bewegbare Förderfläche (47) des Förderelementes (46) eine Abstreifeinrichtung (62) durchsetzt, deren Länge (i) einen Bruchteil der Länge (e) des Förderelementes bzw. der Vorrichtung (30) beträgt und an die beidseits der Förderfläche jeweils zumindest ein gegenüber dieser schwenkbarer Ausleger (22) als Transportelement für einen Teil des Haufwerkes anschließt, wobei die Ausleger von der Abstreifeinrichtung beaufschlagbar sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem mit Fahrwerken (36) versehenen Gerüst (32) ein Endlosförderer (46) umläuft und über der Bewegungsbahn von dessen Obertrum (47) als Förderfläche die Abstreifeinrichtung (62) einstellbar angeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch mehrere am Förderelement (30) bzw. am Gerüst (32) verteilte und diesem gegenüber drehbare Raupenfahrgestelle (36).
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Raupenfahrgestell (36) gesondert angetrieben ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Raupenfahrgestelle (36) gemeinsam steuerbar sind.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Raupenfahrgestell (36) und Gerüst (32) eine Kompensationseinrichtung gegen die Neigung (t) des Fahrgrundes (17) vorgesehen ist.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in an sich bekannter Weise querschnittlich muldenförmig ausgebildete Obertrum (47) des Endlosförderers (46) im Absetzer (20) parallel zur Unterkante der Abstreifeinrichtung (62) in einer Ebene geführt ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Obertrum (47) im Absetzer (20) von diesem zugeordneten Laufrollen (60) untergriffen ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch jeder Seite des Obertrums (47) zugeordnete Abstreifer (62) der Abstreifeinrichtung, die längenveränderlich oder längenverschieblich ausgebildet sind.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Obertrum (47) eine Meßeinrichtung für das Haufwerk zugeordnet und über einen Rechner mit dem/den Antrieb/en der/des Abstreifer/s (62) verbunden ist.
  11. 11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits des Obertrums (47) am Absetzer (20) zwischen Abstreifer (62) und Ausleger (22) Übergabeeinrichtungen (64) verlaufen.
  12. 12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleger (22) um absetzerseitige Achsen (28) schwenkbar angeordnet sind.
  13. 13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fahrwerk (56) des Absetzers (20) auf Schienenprofile (58) des Gerüstes (32) aufgesetzt ist und seitliche Rollen (57) des Absetzers an Seitenwänden (41) des Gerüstes abgestützt sind.
  14. 14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerüst (32) querschnittlich einen Rahmen bildet, auf dem ein Tragdeck (44) für Schienenprofile (58) und den das Obertrum (47) anbietenden Endlosförderer (46) vorgesehen ist.
  15. 15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch einen zumindest an einer Gerüststirn (38a) teleskopartig ausfahrbar angeordneten Förderer (52).
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem im Gerüst (32) verschieblich angebrachten ausfahrbaren Förderer (52) sowie dem Endlosförderer (46) eine Übergabeeinrichtung (54) angeordnet ist.
  17. 17. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ihr ein Zuförderer (68) mit an einem Tragorgan (70, 72) des Gerüsts (32) festliegendem Abwurfende (69) zugeordnet ist.
  18. 18. Verwendung einer Vorrichtung zum Herstellen einer Abraumhalde im übertägigen Bergbau aus mehreren Schichten zum streifenartigen Absetzen eines zugeförderten Haufwerks nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, mittels deren das Haufwerk beidseits der Förderrichtung (y) der Vorrichtung abgesetzt und an einer der Seiten eine in Absetzrichtung (x) schiefe Ebene als Fahrgrund für die Vorrichtung (x) hergestellt wird, wobei auf der der Absetzrichtung zugekehrten Seite die Schichthöhe (h1) nachgeführt wird.
  19. 19. Verwendung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch gegenläufiges Aufsetzen der jeweils nachfolgenden Schicht.
  20. 20. Verwendung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen Neigungswinkel (t) der schiefen Ebene unter 10°.






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