DE19528378C1

DE19528378C1 - Hydraulisches Schildausbaugestell

Info

Publication number: DE19528378C1
Application number: DE19528378A
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Gottschlich
Original assignee: DBT GmbH; DBT Deustche Bergbau Technik GmbH
Current assignee: GOTTSCHLICH, GEORG, 42109 WUPPERTAL, DE
Priority date: 1995-08-02
Filing date: 1995-08-02
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2015-08-03
Also published as: CZ227596A3; GB2303869A; PL315468A1; CN1149664A; US5743679A; GB9616129D0

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Schildausbaugestell für den langfrontartigen Strebbau mit einer durch höhenverstellbare Stempel unterstützten Hangendkappe und einer damit höhenverschwenkbar verbundenen, in Richtung Abbaustoß ausziehbaren Anstell-Schiebekappe am Hangenden, deren ausziehbare, tragrahmenförmig ausgebildete Schiebekappe von mindestens einem Vorbaustempel abgestützt ist, wobei ein schräggestellter Bruchschild am versatzseitigen Ende der Hauptkappe angelenkt und über die Lenker einer viergelenkigen Lemniskatenführung höhenverschwenkbar auf Hauptkufen am Liegenden geführt ist, an denen ein hydraulisch verstellbarer Rückzylinder gelagert ist.

Maßgebliche Zielvorgaben für die Weiterentwicklung des hydraulischen Schildausbaus sind in der DE-Zeitschrift Glückauf 119 (1983), S. 925 ff genannt: Die Unterstützung des Hangenden bis zum Abbaustoß, das Zusammenwirken von Gewinnungseinrichtung und Ausbau sowie die Verringerung des Ausbaugewichts. Hangendausbrüche am Abbau stoß der Strebfront, die durch verspätetes Einbringen des Ausbaus nach der Gewin nung, durch unzureichende Ausbaustützkraft und mehrfache Entlastung des Hangen den beim Vorrücken des Ausbaus entstehen, beeinträchtigen ursächlich die Förderlei stung. Vorpfändkappen, insbesondere an der Hauptkappe des Schildausbaugestells geführte, in Richtung Abbaustoß ausziehbare Schiebekappen sollen den Abstand der Kappenspitzen vom Abbaustoß verringern und Ausbauverspätungen vermeiden.

Vorgeschlagen wird ein zweiteiliger Schildausbau mit einer Hauptkappe und einer Schiebekappe am Hangenden und mit einer abbaustoßseitig durch eine Schiebekufe verlängerbaren Kufe am Liegenden, die über die Lenker einer Lemniskatenführung und einen schräggestellten Bruchschild mit der Hauptkappe verbunden ist, wobei ein auf der Kufe gelagerter Stempel die Hauptkappe und ein weiterer auf der Schiebekufe gelager ter Stempel die Schiebekappe unterstützen. Zwischen der tief in die Hauptkappe ein tauchenden Schiebekappe sowie zwischen der ebenso tief in die Kufe eingeführten Schiebekufe sind jeweils ein oberer und ein unterer Rückzylinder eingeschaltet. Auf diese Weise kann der aus Schiebekufe, Schiebekappe und Vorstempel gebildete ab baustoßseitige Ausbauvorderteil gegenüber dem versatzseitigen hinteren Ausbauteil mit den Rückzylindern vorgerückt werden, wobei der Vorschub "unter Last" mit Stempel kraft, das heißt mit am Hangenden und Liegenden schleifenden Kappen und Kufen bewerk stelligt werden soll.

Dieser Ausbau ist aufgrund der extrem langen Kufe und des ebenso langen Kappenzu ges nicht geeignet für Streben mit wechselnden Flözmächtigkeiten sowie für weiches und stufenförmiges Liegendes. Der Rückvorgang gestaltet sich infolge der hohen Reib kräfte, die beim Rücken unter Last am Hangenden und Liegenden zu überwinden sind, sehr mühselig. Zudem geht der Vorteil der vorpfändenden Abstützung wieder verloren, wenn der vorgezogene Vorstempel zum Rücken des versatzseitigen Ausbauteils zu mindest wieder teilweise aus der Verspannung gelöst werden muß, um das Aufschie ben der Hauptkappe auf die Schiebekappe und die Kufe auf die Schiebekufe zu ermög lichen.

Das Rücken der Schildausbaugestelle wird häufig durch weiches und stufenförmig aus gebildetes Liegendes behindert, gegen das die Kufenspitzen auflaufen. Abhilfe sollen verschiedene Aushebevorrichtungen für die Kufen schaffen. Aus der DE 38 35 525 A1 ist es beispielsweise bekannt, eine in einem Schwenklager angelenkte, mit einem Ende aufstellbare Aushebeplatte unterhalb der Kufe vorzusehen. Ein in vertikaler Stellung an der Kufe abgestützter Zylinder kann die Aushebeplatte in eine Schrägstellung bringen, so daß die Kufe insgesamt im vorderen Bereich ein wenig vom Liegenden angehoben wird. Diese etwas aufwendige Vorrichtung ist jedoch insbesondere deshalb nicht sehr effektiv, weil sich die auf die Spitze gestellte Aushebeplatte bei weichem Liegenden selbst ins Liegende eindrückt.

Mit der DE 38 13 195 A1 wird eine Hobelanlage für untertägige Gewinnungsbetriebe vorgeschlagen, bei der die am Abbaustoß angeordneten Stoßstempel eines Schildaus baugestells und die abbaustoßseitige Hobelführung mit dem Strebförderer eine Rück einheit bilden. Die in herkömmlicher Bauweise aus Stempeln, Hauptkappe, Bruchschild Lemniskatenführung, Hauptkufen und Rückvorrichtung zusammengesetzten Schildaus baugestelle sind versatzseitig von dem am Abbaustoß entlang verlegten Förderer an geordnet und mit diesem über die Rückzylinder verbunden. An der Hauptkappe ist je weils abbaustoßseitig eine Anstell-Schiebekappe angelenkt, deren ausziehbare Schie bekappe von dem damit verbundenen Stoßstempel unterstützt ist, der auf der Abbau stoßseite des Förderers zwischen diesem und der Hobelführung angeordnet ist. Die Einsatzmöglichkeiten eines Ausbaus mit dieser Stempelanordnung sind jedoch auf Ho belbetriebe beschränkt, weil die Führung einer Gewinnungsmaschine auf dem Förderer in Schrämbetrieben eine stempelfreie Abbaufront voraussetzt. Während der Gewinnung müssen die Stoßstempel zum Rücken des Förderers gelöst werden, so daß das Han gende gerade während dieser kritischen Phase über einen weiten Bereich unverbaut ohne die vorpfändende Unterstützung der Ausbaukappen bleibt.

Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Schildausbaugestell zu schaffen, das eine frühzeitige, dauerhafte Unter stützung des freigelegten Hangenden nahe am Abbaustoß mit hoher Stützkraft ermög licht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Vorbaustempel ver satzseitig eines am Abbaustoß verlegten Förderers auf einer Anstellkufe gelagert ist, die über eine horizontale Schwenkachse mit dem Rückzylinder verbunden und relativ zu den Hauptkufen verschiebbar ist, wobei die Anstellkufe mit der Kufenspitze beim Vor rücken des Vorbaustempels mit Hilfe von mit Abstand über der Schwenkachse ver spannbaren Schwenkzylinder verschwenkbar ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung greift der Rückzylinder an einer auf dem Liegenden angeordneten Zwischenplatte an, die mit einem Gelenkkopf an der Schwenkachse der Anstellkufe angelenkt ist und die das Auflager für die an der Anstell kufe angreifenden Schwenkzylinder bildet.

Die vorliegende Erfindung folgt einer alten Bergmannsregel, wonach ein freigelegter Hohlraum sofort durch einen Stempel zu sichern ist. Ein abbaustoßseitig vor der Haupt kufe auf einer Anstellkufe gelagerter Stempel und eine an der Hauptkappe angelenkte, ausziehbare Vorpfändkappe bilden einen Vorpfändausbau, der unmittelbar nach der Gewinnung selbständig in das freie Feld vorgerückt und gesetzt werden kann, um das freigelegte Hangende sofort großflächig mit hoher Stützkraft zu unterstützen. Während des Vorrückens wird der Vorpfändausbau von den versatzseitig angeordneten Bauele menten des Schildausbaugestells abgestützt und geführt, die für die Funktionen des Abschirmens (Hangendkappe und Bruchschild), des Stabilisierens (Lemniskatenführung) sowie des Umsetzens (Rückvorrichtung) erforderlich sind.

Es werden zwei in Rückrichtung hintereinander angeordnete und über die Rück- bzw. Vorschubzylinder miteinander verbundene Bauelemente gebildet, die unabhängig von einander das Hangende mit jeweils eigenen Stützstempeln unterstützen und mit zeitli chem Abstand voneinander bei gegenseitiger Abstützung vorrücken. Die Zeitdauer für das Umsetzen eines der nur wenige Bauteile umfassenden Vorpfändbaue ist kurz. Folglich können die Vorpfändbaue der in Reihe nebeneinander stehenden Schildaus baugestelle in rascher Abfolge vorrücken und das freigelegte Hangende selbst bei ho hen Marschgeschwindigkeiten der Gewinnungsmaschine unmittelbar nach deren Durchgang unterstützen. Da die versatzseitigen Abschirmbaue mit zeitlichem Abstand nachfolgen können, ist der Abbaufortschritt des Strebs nicht mehr von der Rückge schwindigkeit des Ausbaus abhängig. Aus der Anordnung der Stempel im Ausbauge stell ergibt sich eine gleichmäßige und somit günstige Aufteilung der von den Stempeln ausgeübten Stützkräfte auf die zu unterstützende Hangendfläche als Voraussetzung für eine Verringerung des Ausbaugewichts.

Die abbaustoßseitig an dem ausfahrenden Rückzylinder angelenkte Anstellkufe ist mit Hilfe eines oberhalb der Gelenkachse verspannbaren Schwenkzylinders höhenver schwenkbar. Zum Vorrücken des Vorpfändbaus wird der Schwenkzylinder nach dem Entlasten des Vorbaustempels gleichzeitig mit dem ausfahrenden Rückzylinder auf Zug beaufschlagt, so daß die Anstellkufe um die Schwenkachse verschwenkt und mit der Kufenspitze vom Liegenden abhebt. Der Vorpfändbau wird nunmehr mit der abbaustoßseitig aufgerichteten Anstellkufe vorgerückt, die beim Vorrücken auf loses Haufwerk und Unebenheiten (Stufen) am Liegenden aufgleitet. Das im Verhältnis zum versatzseitigen Abschirmbau geringe Gewicht der Bauelemente des Vorpfändbaus setzt dem Aufgleiten der Anstellkufe nur einen geringen Widerstand entgegen, der den Rück vorgang nicht verzögert. Die Vorpfändbaue werden zügig aufeinanderfolgend umge setzt und unterstützen das freigelegte Hangende unmittelbar nach der Gewinnung mit der vollen Stützkraft der Vorbaustempel. Das wesentlich langsamer ablaufende Umset zen der versatzseitigen Abschirmbaue erfolgt anschließend und kann gegebenenfalls an mehreren Stellen des Strebs gleichzeitig durchgeführt werden, ohne daß die Gewin nungsarbeit am Abbaustoß beeinträchtigt wird. Dabei ergibt sich als wesentlicher Vorteil der Erfindung, daß eine Auflockerung des Hangendgesteins vermieden wird, weil die von den Vorpfändbauen unterstützte Hangendfläche während des Nachrückens der Abschirmbaue nicht wieder entlastet wird, sondern mit voller Stützkraft unterstützt bleibt.

In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung werden weitere zweckmäßige Bau merkmale der Erfindung erläutert. Grundsätzlich können in der Einzahl angegebene Bauteile, wie zum Beispiel Stempel, zur Verbesserung der Stabilität auch zweifach eingesetzt werden.

Die Merkmale der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt

Fig. 1 das erfindungsgemäße Schildausbaugestell in der Grundstellung vor dem Rücken in Seitenansicht mit Sicht auf die Rückvorrichtung;

Fig. 2 die liegendseitigen Bauelemente des Schildausbaugestells entspre chend Fig. 1 in Draufsicht;

Fig. 3 das Schildausbaugestell während des Vorrückens des abbaustoß seitigen Vorpfändbaus in Seitenansicht;

Fig. 4 die liegendseitigen Bauelemente des Schildausbaugestells entspre chend Fig. 3 in der Draufsicht.

Das hydraulische Schreitausbaugestell ist aus zwei relativ zueinander verschiebbaren Bauelementen, einem Vorpfändbau 1 und einem Abschirmbau 2 zusammengesetzt, die durch eine Rückvorrichtung 3 am Liegenden und eine ausziehbare Anstell-Schiebe kappe 4 am Hangenden miteinander verbunden sind.

Der Abschirmbau 2 besteht in herkömmlicher Bauweise aus zwei in Rückrichtung paral lel nebeneinander auf dem Liegenden angeordneten Hauptkufen 5, auf denen jeweils ein hydraulisch höhenverstellbarer Stempel 6 zur Unterstützung einer Hauptkappe 7 angeordnet sind. Ein zum Versatz hin geneigter Bruchschild 8 ist mit einem horizontalen Verbindungsgelenk 9 am versatzseitigen Ende der Hauptkappe 7 angelenkt und mit jeweils zwei hintereinander an den Hauptkufen 5 und in etwa parallel zueinander gerich teten Lenkern 10 einer viergelenkigen Lemniskatenführung höhenverschwenkbar ge führt. Das Verbindungsgelenk 9 wird durch einen unterhalb davon zwischen Haupt kappe 7 und Bruchschild 8 befestigten Eckzylinder 11 stabilisiert.

Die Rückvorrichtung 3 ist mittig zwischen den beiden Hauptkufen 5 angeordnet und an dem Abschirmbau 2 an einem die Kufen versatzseitig gelenkig miteinander verbinden den Querjoch 12 abgestützt. Der Rückzylinder 13 der Rückvorrichtung 3 ist mit einer in Richtung Abbaustoß (nach links) ausfahrenden Kolbenstange 14 versehen und in ei nem Führungsrahmen 15 gelagert, der versatzseitig mit einer vertikalen Gelenkachse 16 an dem Querjoch 12 befestigt ist. Die Kolbenstange 14 sowie zwei beiderseits außen an dem Führungsrahmen 15 verschiebbar geführte Führungsstangen 17 sind abbau stoßseitig an einer auf dem Liegenden angeordneten Zwischenplatte 18 befestigt. Die Zwischenplatte 18 greift abbaustoßseitig mit einem Gelenkkopf 19 in ein Schwenklager 20 einer Anstellkufe 21 ein. Die Verbindung der Anstellkufe 21 mit der Zwischenplatte 18 erfolgt über eine den Gelenkkopf 19 und das Schwenklager 20 horizontal durchgrei fende Schwenkachse 22.

Die Anstellkufe 21 ist Teil des Vorpfändbaus 1, der darüber hinaus mindestens einen, im Ausführungsbeispiel zwei auf der Anstellkufe 21 gelagerte, hydraulisch höhenver stellbare Vorbaustempel 23 sowie die in Richtung Abbaustoß ausziehbare Anstell- Schiebekappe 4 umfaßt. Diese ist aus einer innenliegenden Anstellkappe 24 und einer auf deren Profil gleitend verschiebbar geführten, tragrahmenförmigen Schiebekappe 25 zusammengesetzt, die mit Hilfe eines an der Anstellkappe 24 abgestützten Vorschubzy linders 26 in Richtung Abbaustoß ausziehbar ist. Die Anstellkappe 24 ist mit einer hori zontalen Gelenkachse 27 vertikal verschwenkbar an dem abbaustoßseitigen Ende der Hauptkappe 7 angelenkt, wobei das Gelenk hilfsweise durch einen unterhalb der Ge lenkachse 27 angeordneten, an der Hauptkappe 7 sowie an der Anstellkappe 24 angrei fenden Anstellzylinder 28 stabilisiert wird. Die Vorbaustempel 23 unterstützen die Schiebekappe 25 in nicht bezeichneten Kappenlagern an der Unterseite der Schiebe kappe 25.

Die Anstellkufe 21 ist bei entlasteten Vorbaustempeln 23 mit Hilfe von zwei parallel zu einander angeordneten Schwenkzylindern 29 im Schwenklager 20 um die Schwenk achse 22 verschwenkbar. Die Schwenkzylinder 29 sind mit vertikalem Abstand von der Schwenkachse 22 mit einem Ende auf der Zwischenplatte 18 abgestützt und mit dem anderen Ende in Halterungen 30 auf der Anstellkufe 21 gelagert.

Die erfindungsgemäßen Schildausbaugestelle, die in einem Streb nebeneinander ent lang der Strebfront angeordnet sind, werden mit den Vorpfändbauen 1 einzeln nachein ander unmittelbar im Anschluß an die Gewinnung bzw. nach dem Durchgang der Ge winnungsmaschine um einen Rückschritt, der durch den Hub des Rückzylinders 13 vor gegeben ist, in Richtung Abbaustoß bewegt. In der Grundstellung des Ausbaus nach Fig. 1 und 2 sind die Hauptkufen 5 bei eingefahrenem Rückzylinder 13 und eingefahre ner Schiebekappe 25 bis nahe an die Anstellkufe 21 herangezogen. In der Zeichnung sind der am Abbaustoß vor dem Schildausbaugestellen verlegte Förderer sowie die darauf verfahrbare Gewinnungsmaschine nicht dargestellt.

Der Rückvorgang erfolgt unmittelbar nach der Gewinnung in das freigelegte Feld am Abbaustoß. Die Anstell-Schiebekappe 4 wird vom Hangenden gelöst, indem die Vor baustempel 23 entlastet und geringfügig eingefahren werden. Der Rückzylinder 13 und der Vorschubzylinder 26 werden mit Hilfe einer Gleichlaufsteuerung synchron ausge fahren. Gleichzeitig werden die auf der Zwischenplatte 18 abgestützten Schwenkzylin der 29 auf Zug beaufschlagt und angezogen. Dabei wird die Anstellkufe 21 um die Schwenkachse 22 verschwenkt und mit der Kufenspitze vom Liegenden angehoben. Die Anstellkufe 21 bleibt während des gesamten Rückvorgangs des Vorpfändbaus 1 in aufgerichteter Schrägstellung, so daß sie auf Unebenheiten und über aufgelockertes Hautwerk am Liegenden aufgleiten kann. Mit dem ausfahrenden Vorschubzylinder 26 wird auch die vom Hangenden gelöste Schiebekappe 25 auf der Anstellkappe 24 gleitend ausgefahren. Der Vorpfändbau 1 stützt sich während des Rückvorgangs an dem gesetzten Abschirmbau 2 ab und wird durch diesen hauptsächlich über die an der Hauptkappe 5 angelenkte Anstell-Schiebekappe 4 in der Rückrichtung geführt, wobei zusätzlich auch am Liegenden eine Führung durch nicht dargestellte Führungsstangen oder dergleichen erfolgen kann.

Die Abschirmbaue 2 werden im Anschluß an die Vorpfändbaue 1 gerückt, die das Wi derlager für die wieder einfahrenden Rückzylinder 13 und Vorschubzylinder 26 bilden. Während des Nachziehens schiebt sich die Anstellkappe 24 wieder in die am Hangen den verspannte Schiebekappe 25 ein. Die in der gesetzten Anstellkappe 24 geführte Schiebekappe 25 bietet sich über die Gelenkachse 27 auch als Widerlager zum abbau stoßseitigen Anheben der Hauptkufen 5 an, sofern die Stempel 6 entsprechend einge zogen werden. Beim Rücken der Abschirmbaue 2 besteht keine Gefahr einer Hangend verschlechterung, weil der vorgepfändete Hangendbereich nicht wieder entlastet wird.

Claims

1. Hydraulisches Schildausbaugestell für den langfrontartigen Strebbau mit einer durch höhenverstellbare Stempel unterstützten Hangendkappe und einer damit höhenverschwenkbar verbundenen, in Richtung Abbaustoß ausziehbaren An stell-Schiebekappe am Hangenden, deren ausziehbare, tragrahmenförmig aus gebildete Schiebekappe von mindestens einem Vorbaustempel abgestützt ist, wobei ein schräggestellter Bruchschild am versatzseitigen Ende der Hauptkappe angelenkt und über die Lenker einer viergelenkigen Lemniskatenführung höhen verschwenkbar auf Hauptkufen am Liegenden geführt ist, an denen ein hydrau lisch verstellbarer Rückzylinder gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorbaustempel (23) versatzseitig eines am Abbaustoß verlegten Förderers auf einer Anstellkufe (21) gelagert ist, die über eine horizontale Schwenkachse (22) mit dem Rückzylinder (13) verbunden und relativ zu den Hauptkufen (5) ver schiebbar ist, und daß die Anstellkufe (21) mit der Kufenspitze beim Vorrücken des Vorbaustempels (23) mit Hilfe von mit Abstand über der Schwenkachse (22) verspannbaren Schwenkzylindern (29) verschwenkbar ist.

2. Schildausbaugestell nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rück zylinder (13) an einer auf dem Liegenden angeordneten Zwischenplatte (18) an greift, die mit einem Gelenkkopf (19) an der Schwenkachse (22) der Anstellkufe (21) angelenkt ist und die das Auflager für die an der Anstellkufe (21) angreifen den Schwenkzylinder (29) bildet.

3. Schildausbaugestell nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückzylinder (13) in an sich bekannter Weise zwischen zwei Hauptkufen (5) in einer Rückvorrichtung (3) gelagert ist, die mittig an einem die beiden Hauptkufen (5) versatzseitig miteinander verbindenden Querjoch (12) abgestützt ist und daß parallel zum Rückzylinder (13) an der Rückvorrichtung (3) verschieb bar geführte Führungsstangen (17) an der Zwischenplatte (18) angeschlagen sind.

4. Schildausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkzylinder (29) während des Vorrückens der Anstellkufe (21) auf Zug eingestellt ist.

5. Schildausbaugestell nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Vorbaustempel (23) nebeneinanderstehend auf der Anstellkufe (21) aufge stellt sind.