DE2934625C2 - Vorrichtung zur Teilmechanisierung der Ausbauarbeiten in einem Teilschnitt-Streckenvortrieb und Verfahren zum Einbringen eines vormontierten Streckenausbaus unter Verwendung dieser Vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Teilmechanisierung der Ausbauarbeiten in einem Teilschnitt-Streckenvortrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und ein Verfahren zum Einbringen eines vormontierten Streckenausbaus unter Verwendung dieser Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des

Anspruches 5.

Teilschnitt-Vortriebsmaschinen der sogenannten zweiten und dritten Generation unterscheiden sich von den Maschinen der ersten Generation, die nur Kohle schneiden konnten u.a. dadurch, daß sie auch das Nebengestein bei der Flözstreckenauffahrung im Steinkohlenbergbau schneiden und abfördern können.

Mit der Maschine lassen sich daher mit bogenförmigen Streckenbauen bzw. mit teilweise bogenförmigen Bauen, welche gerade Kappen aufweisen, ausgebaute Strecken bzw. Streckenabzweige auffahren. Die Maschine fährt vorzugsweise spurtreu in der Streckenlängsachse; sie schneidet den gesamten Streckenquerschnitt und lädt das Haufwerk aus dem Stand. In Strekkenvortrieben dieser Art ist die Teilmechanisierung der Ausbauarbeit von besonderer Bedeutung, weil die hierfür nötige Zeitspanne nach neueren Untersuchungen zwischen 45 und 70% der reinen Arbeitszeit vor Ort in Anspruch nimmt. Außerdem ist die Ausbauarbeit wegen der Konzentration der ir diesen Vortrieben nötigen Maschinen besonders unfallgefährlich.

Die Erfindung geht aus von der bereits bekannten Teilmechanisierung der Ausbauarbeit in Streckenvortrieben mit Teilschnittmaschinen (Zeitschrift Glückauf 1976, 68,69), bei der die Teilschnittmaschine zusammen mit Hilfsvorrichtungen eingesetzt wird. Der Ausbaumanipulator ist auf Schienen verfahrbar. Diese sind über Konsolen an dem bereits stehenden Streckenausbau verlagert und bilden eine Transportkranbahn. Die Vormontageeinrichtung besteht aus mehreren Tischen und Standbühnen in einem als Rüststrecke dienenden Streckenabschnitt, in dem mehrere Firstsegmente zu einer mit dem Manipulator vorzupfändenden Einheit verbunden werden.

Der hiermit erzielbare Mechanisierungsgrad ist zu gering. Denn die Stempel müssen von Hand an den jeweiligen Einbauort transportiert und dort montiert werden. Das geschieht in den, von der Ladeschürze und anderen Teilen der Teilschnittmaschine stark eingeengten Raum und setzt bei den üblichen Streckenquerschnitten von z. B. 21 bis 26 m² voraus, daß die Stempel in entsprechender Höhe montiert werden. Dafür stehen bislang keine geeigneten Bühnen zur Verfugung. Außerdem müssen die Kranbahnen mit zusätzlichen Arbeiten verlängert und die Rüststrecke mit ihren Hilfsvorrichtungen entsprechend dem Fortschritt des

Vortriebes laufend vorverlegt werden.

Vortriebsmaschinen, insbesondere Teilschnittmaschinen mit integrierter Setzvorrichtung sind zwar in mehreren Ausführungsformen bekannt (DE-OS 20 10 622, 25 47 480 und 28 40 919, sowie DE-GM 36 38 389). Diese Vorrichtungen sind teilweise entweder mit einem Magazin für vormontierte Streckenbaue versehen und dann in aller Regel mit dem Magazingewicht überlastet, oder sie wirken ihrerseits mit e>ner Vormontageeinrichtung in der Weise zusammen, daß ein Transport des vormontierten Ausbaus bis zur Teilschnittmaschine erforderlich ist Der Mechanisierungsgrad bei der Vormontage und bei dem Transport des vormontierten Ausbaus ist daher auch bei diesen bekannten Vorrichtungen unbefriedigend.

Bekannt ist ferner eine Vorrichtung der bezeichneten Art, bei der eine Teilschnittmaschine zusammen mit einem über einem Fördermittel angeordneten Vormontagetisch und einer Transportvorrichtung zusammenwirkt (DE-OS 28 01 181). Das Vormontieren des Streckenausbaus muß bei derartigen Vorrichtungen unter ungünstigen Bedingungen durchgeführt werden und hat daher einen geringen Mechanisierungsgrad.

Bei einer weiterhin bekannten Vorrichtung (DE-OS 26 02 423) wird der Streckenausbau bauweise in der Art vormontiert, daß in einer von der Ortsbrust entfernten Rüststrecke jeweils die ein- oder mehrteilige Kappe des einzubauenden Ausbaurahmens mit den zugehörigen Stempelsegmenten versehen wird, welche in einer Transportstellung an der Kappe mittels der Verbindungsschlösser festgelegt werden und bei dem der so vormontierte Ausbaurahmen in den Ortsbrustbereich vorgefahren und dort nach Lösen der Verbindungsschlösser unter Führung der Ausbausegmente des Rahmens aneinander in Einbaustellung gebracht und endgültig verspannt wird. Die Vormontagearbeiten sind bei einer solchen Vorrichtung relativ schwierig auszuführen. Das Transportieren des vormontierten Strekkenbaues über die zwischen der Rüststrecke und der Ortsbrust liegende Distanz ist kompliziert und stört daher die im Vortriebsbereich durchzuführenden anderen Arbeiten beträchtlich.

Schließlich ist für die Sprengarbeit in Streckenvortrieben eine Vorrichtung bekannt (Nobel-Hefte Oktober-Dezember 1977, S. 134—144), welche einen Montagetisch in eine Transport- und Setzvorrichtung integriert, um das Vorpfänden eines ganzen Abschlages mit Hilfe eines vormontierten Kappenriaches zu ermöglichen. Diese Vorrichtung eignet sich daher nicht für den Ausbau relativ kurzer Längen, die mit einer Teilschnittmaschine freigeschnitten werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen höheren Mechanisierungsgrad bei der Vormontage des Streckenausbaus in Vortrieben mit der eingangs als bekannt vorausgesetzten Vorrichtung zu erzielen und die bislang erforderlichen Standbühnen zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemälien Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche 2—4. Verfahrensmäßig löst die Erfindung die gestellte Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 5. Eine zweckmäßige Ausführungsform dieses Verfahrens ist Gegenstand des Unteranspruches 6.

Erfindungsgemäß erreicht man den höheren Mechanisierungsgrad, indem man die Streckenbaue einzeln und unmittelbar neben der Teilschnittmaschine, jedoch einschließlich ihrer Stempel vormontiert. Dadurch ist es möglich, das Gewicht des Ausbaumanipulators einschließlich seiner Verlagerung auf der Maschine so weit herabzusetzen, daß ohne Gefährdung des Maschinenfahrwerkes auf eine besondere Kranbahn in der Strecke ) verzichtet werden kann. Bei der Vormontage entfällt der Bau einer Standbühne, weil in der untersten Stellung und in den Zwischenstellungen der Hubstempel die Konsolen und die Ausbausegmente in einer von der Sohle aus erreichbaren Höhe halten, wobei eine

κι mehrteilige Kappe zunächst fertig montiert und im Anschluß daran die vorläufige Montage der Stempel durchgeführt wird; schließlich kann in der oberen Endstellung der Konsolen der maschinenfeste Manipulator den vormontierten Bau übernehmen, um einen

ι ■■> Viertelkreis schwenken, an seinen Einbauort verbringen und ihn bis zu seiner Endmontage festhalten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Vormontageeinrichtung zwei Geradführungen auf, die je einen Hubstempel der Hubvorrichtung aufnehmen, wobei die die Hubstempel aufnehmenden Druckmittelzylinder gemeinsam und unabhängig voneinander beaufschlagbar sind. Dadurch wird es möglich, die Enden der Kappe einzeln anzuheben und ihre Höhenlage gegenüber der Sohle einzustellen.

.'". Als Konsolen kommen erfindungsgemäß insbesondere Abschnitte des Ausbauprofils in Betracht, in die die Kappenenden einlegbar sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich mit Hilfe des Ausbaumanipulators die jeweilige Überlap-

(<i pung einstellen und das Anheben der Kappensegmente von Hand vermeiden. Außerdem sind vor Ort die Stempel auf der Sohle abgestützt, wenn der Bau fertig montiert wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der in der

i. Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert; es zeigt

Fig. 1 in Seitenansicht und schematisch, d.h. unter Fortlassung aller für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten eine Teilschnitt-Vortriebsmaschine gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Stirnansicht des Gegenstandes der Fig. 1, F i g. 3 eine erste Phase des beschriebenen Verfahrens

in der Fig. 1 entsprechender Darstellung, wobei lediglich die oberen Teile des Vormontagetisches und

■r> die zugeordneten Ausbausegmente dargestellt sind,

Fig.4 eine daran anschließende Phase, in der das zweiteilige Kappensegment fertig montiert ist,

F i g. 5 das Einstellen und vorläufige Fixieren der Überlappungen in dem vormontierten Streckenbau und

5Ci F i g. 6 in Ansicht, Draufsicht und Seitenansicht einen Hubstempel, der zusammen mit einem weiteren Hubstempel den erfindungsgemäßen Vormontagetisch bildet.

Gemäß Fig. 1 wird eine Flözstrecke 1, die mit

)^r> mehrteiligen Streckenbauen 2 aus sich überlappenden Rinnenprofilen ausgebaut ist, von einer Teilschnittmaschine aufgefahren. Die Maschine ist allgemein mit 3 bezeichnet. Zu ihren wesentlichen Baugruppen gehört ein Raupenfahrzeug 4 zur Fortbewegung des Fahrge-

Wi stells. An der Stirnseite der Maschine ist eine den gesamten Streckenquerschnitt in der Sohle erfassende Ladeschürze 5 montiert, die das Haufwerk einem Längsförderer übergibt, der über einen Querförderer übe; eine Übergabestation 6 das hereingewonnene

h5 Haufwerk auf einen Streckenförderer 7 übergibt. Auf dem Maschinenfahrwerk ist ferner ein Drehturm 8 verlagert, der einen Ausleger 9 für einen Schrämarm 10 trägt. Der Schrämarm ist an seiner Spitze mit einem

Arbeitswerkzeug 11 versehen, das mit einer Vielzahl von Schrämpicken bestückt ist.

Auf einer maschinenfesten Brücke 12 ist ein Ausbaumanipulator 13 in Längsrichtung der Maschine verfahrbar angeordnet. Der Ausbaumanipulator ist als solcher bekannt, so daß nur seine Hauptbaugruppen erläutert zu werden brauchen:

Dazu gehört eine Hebehydraulilc 14 für einen um ein Horizontalgelenk 15 schwenkbaren Kopf 16 mit einer Konsole 17 für einen vormontierten Streckenbau. Ferner ist eine Parallelführung 18 vorgesehen, welche die Ausbaukonsole in jeder Manipulierstellung in der Waage hält. Durch ausgezogene Linienführung ist die hintere Endstellung des Ausbaumanipulators wiedergegeben, während die vordere Endstellung strichpunktiert in F i g. 1 gezeichnet ist.

An der in F i g. 1 der Zeichenebene liegenden Längsseite der Maschine ist ein Vormontagetisch angeordnet, der in Fig. 2 allgemein mit 20 bezeichnet ist. Diese Längsseite der Maschine ist in Fig.2 mit 19 bezeichnet und liegt dem Streckenstoß 21 gegenüber, der für Transportarbeiten relativ leicht zugänglich ist, weil die in F i g. 1 dargestellte Abfördereinrichtung 7 am gegenüberliegenden Streckenstoß 22 verlegt wird. Der Vormontagetisch 20 hat zwei über eine hydraulische Steuerung miteinander verbundene und im übrigen unter sich gleiche Hauptbaugruppen 23 und 24, so daß es genügt, im folgenden eine der Baugruppen im einzelnen anhand der F i g. 6 zu erläutern:

An dem Stiel 25 der eingangs erwähnten Brückenkonstruktion 12 ist in einer senkrechten Geradführung 25' ein allgemein mit 26 bezeichneter oberer Schlitten geführt. Der Schlitten besteht aus zwei parallelen U-Profilabschnitten 27, 28 welche durch drei im Abstand voneinander angeordneten Traversen 29—31 im gegenseitigen Abstand gehalten werden. Die mittlere Traverse 30 ist mit einer Verstärkung 32 versehen. Außen auf der oberen Traverse 31 sitzt ein Profilabschnitt 33, dessen aus der Seitenansicht ersichtliche Umrißlinie 34 der Umrißlinie des Ausbauprofils entspricht. Der Profilabschnitt 33 bildet somit eine Konsole, in die sich das Ausbauprofil einlegen läßt. Mit Hilfe eines in der Draufsicht der F i g. 6 bei 35 gestrichelt angedeuteten Schubkolbengetriebes läßt sich der Schlitten längs der Geradführung 25' bewegen. Der Zylinder 36 ist gelenkig bei 37 in der Geradführung gelagert, während die Kolbenstange 38 an den oberen Schlitten 26 angelenkt ist. Die entsprechende Anordnung ist bei 24 verwirklicht, so daß die Baugruppen 23 und 24 zusammen eine Hebevorrichtung bilden.

Die Zylinder 36 der Schubkolbengetriebe sind hydraulisch beaufschlagbar und doppelt wirkend. Sie lassen sich stufenlos zwischen einer unteren und einer oberen Stellung verstellen.

Nicht dargestellt ist ein unterer Schlitten mit einer Grundplatte, der in der Geradführung 25' beweglich ist und gegenüber dieser verriegelt werden kann. Auf diese Weise lassen sich die Baugruppen 23 und 24 auf der Sohle abstützen.

Gemäß F i g. 3 werden zu Beginn der Vormontage die Konsolen 33 durch gleichsinniges Beaufschlagen der Schubkolbengetriebe 35 in eine Höhenlage verstellt, in der die beiden Segmente 40,41 der zweiteiligen Kappe eines Bogenausbaus in den Konsolen 33 von der Sohle aus eingelegt werden können. Die Segmente 40 und 41 lassen sich in den Konsolen 33 verschieben, bis die Überlappung 43 der einander zugekehrten Enden der Segmente 40 und 41 ihre vorgeschriebene Länge aufweist. Dann werden die beiden Klemmschlösser 44 und 45 angebracht und ihrer vorschriftsmäßigen Vorspannung angezogen.

Dieser in Fig. 4 dargestellte Endzustand bedeutet, daß die Kappe 42 fertig montiert ist. Dagegen werden gemäß F i g. 5 die Stempel 46 und 47 vormontiert. Dazu wird in einer nicht dargestellten Zwischenphase, meistens in einer ausgezogenen Stellung der Konsolen 33 bzw. ihrer Schlitten 26, die der nach F i g. 4 entspricht, in die Profilenden 48 und 49der Firstsegmente 40 und 41 eingelegt. Dabei ist die Überlappung zu groß. Um die Überlappungen, die bei 50 und 51 in F i g. 5 angedeutet sind, auf eine für die Vormontage richtige Länge zu bringen, werden die oberen Schlitten 26 mit den Konsolen 33 durch weiteres Ausfahren der Schubkolbengetriebe 35 in Richtung der Pfeile 52, 53 der F i g, 5 nach oben und damit in eine Zwischenstellung verbracht. Da die Stempelsegmente 46 und 47 auf der bei 54 angedeuteten Sohle stehen, gleiten ihre oberen Enden in den unteren Enden 48 und 49 der fertig montierten Kappe, ohne daß der Zusammenhalt der Überlappung verlorengeht.

Nachdem die für die Vormontage richtige Erstrekkung der Überlappungen 50 und 51 erreicht ist, was auch unterschiedliches Ausfahren der Schubkolbengetriebe 35 in den beiden Baugruppen 23 und 24 voraussetzen kann, werden die drei Verbindungsschlösser 56—58 an jeder Überlappung 50 und 51 angebracht. Dabei wird jedoch nur das untere Verbindungsschloß 56 voll angezogen, um den für das weitere Manipulieren des Baues nötigen Gleitwiderstand herbeizuführen.

Nachdem der Zustand nach F i g. 5 erreicht ist, befindet sich der Bau meistens noch in einer Stellung, in der der Kopf 16 des Manipulators nicht unter den Firstbogen der Kappe fassen kann. Daher werden die Schlitten 26 der Baugruppen 23 und 24 im Sinne der Pfeile 60, 61 der F i g. 1 so weit ausgefahren, bis die hydraulischen Schubkolbengetriebe 35 ihre ausgezogene Länge erreicht haben. Dann ist der vormontierte Bau so weit angehoben, daß sich seine Stempelenden von der Sohle gelöst haben und die Konsole 17 des Kopfes 16 des Manipulators 13 zwischen den beiden Konsolen 33 der Baugruppe 23 und 24 in der oberen Krümmung des Hilfssegmentes den vormontierten Bau unterstützen kann. Dabei ist der Kopf 16 im Horizontalgelenk 15 gedreht und nimmt die aus Fig. 1 ersichtliche Stellung ein.

In einer weiteren Phase wird der Manipulator 13 in Richtung des Pfeiles 62, d. h. in Streckenlängsrichtung auf die Ortsbrust 63 zu verfahren. Er nimmt schließlich die in strichpunktierter Linienführung wiedergegebene Endstelliing ein. In dieser Stellung ist der Kopf 16 im Gelenk 15 um einen Viertelkreis einschließlich des in der Konsole 17 ruhenden vormontierten Baues gedreht worden und befindet sich zunächst in seiner unteren Stellung, in der der mit 64 bezeichnete vormontierte Bau wieder mit seinen Stempelsegmenten 46, 47 am Einbauort auf der Streckensohle abgesetzt ist. Der Bau 64 wird jedoch auch weiterhin mit der Konsole 17 festgehalten.

Nachdem diese Phase erreicht ist, wird die Verspannung der unteren Schlösser 56 in den Überlappungen der Stempel mit dem Firstbogen gelöst. Der Manipulator hebt nunmehr in Richtung des Pfeiles 65 der F i g. 1 den Firstbogen an, bis sich die für den Endzustand richtige Überlappung bei 48 und 49 in dem Bau 64 eingestellt hat. Dann werden die drei Schlösser 56—58 in jeder Überlappung in ihre Endstellung verbracht und

mit der vorgeschriebenen Kraft angezogen. Damit ist der Bau fertig montiert. Der Manipulator kann dann in seine in ausgezogenen Linien in Fi g. 1 wiedergegebene Ausgangsstellung zurückgebracht werden und einen weiteren Bogen zunächst vormontieren und schließlich fertig aufstellen.

Wenn anstelle der vorstehend beschriebenen Baue mit gekrümmten Firstsegmenten solche mit geraden Kappen eingesetzt sind, können diese Baue ebenfalls in der beschriebenen Weise montiert werden; statt der gekrümmten Konsolen 33 benutzt man dann gerade Profilstücke als Konsolen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Teilmechanisierung der Ausbauarbeit für mit einer ein Raupenfahrwerk und einen auf diesem angebrachten, einen Schneidausleger tragenden Drehturm aufweisenden Teilschnittmaschine ausgerüstete Streckenvortriebe, bestehend aus einem in Streckanlängsrichtung verfahrbaren, den Drehturm und den Schneidausleger überfahrenden Ausbaumanipulator und einem Vormontagetisch, der mehrere Konsolen zur Aufnahme und Vormontage eines aus Profilsegmenten zusammensetzbaren Streckenbaues aufweist, der vorzugsweise bogenförmig ist und eine mehrteilige Kappe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Vormontagetisch (23, 24) an einer Längsseite (19) der Teilschnittmaschine (3) inaschinenfest angebracht ist und je eine senkrechte Geradführung (25') für wenigstens zwei Kappenkonsolen (33) aufweist, die mit einem Hubstempel (35) stufenlos höhenverstellbar sind, und daß der auf der Teilschnittmaschine (3) angeordnete Ausbaumanipulator (13) einen horizontal schwenkbaren Kopf (16) aufweist, mit dem die Kappe (42) des jeweils vormontierten Baues (44) auf dem Vormontagetisch (23,24) untergreifbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vormontagetisch in jeder Geradführung (25') je einen Hubstempel (35) aufnimmt und daß die Druckmittelzylinder (36) der Hubstempel gemeinsam und unabhängig voneinander beaufschlagbar sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geradführungen (25') an senkrechten Stützen einer maschinenfesten Brücke des Ausbaumanipulators (13) befestigt sind und als bewegliche Teile je einen die betreffende Konsole (33) aufnehmenden Schlitten (26) sowie eine auf der Streckenkonsole abstützbare Grundplatte aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen (33) als Abschnitte des Ausbauprofils ausgebildet sind.

5. Verfahren zum Einbringen eines aus mehreren Profilsegmenten bestehenden Streckenausbaus, bei dem im Abstand von der Ortsbrust jeweils die ein- oder mehrteilige Kappe des einzubauenden Ausbaurahmens mit den zugehörigen Stempelsegmenten versehen wird, welche in einer Transportstellung an der Kappe mittels der Verbindungsschlösser festgelegt werden und bei dem der so vormontierte Ausbaurahmen in den Ortsbrustbereich verfahren und dort nach Lösen der Verbindungsschlösser unter Führung der Ausbausegmente des Rahmens aneinander in Einbaustellung gebracht und endgültig verspannt wird, unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrteiligen Kappen in einer unteren Stellung der Konsolen (33) die in dieser eingelegten Segmente der Kappen (42) durch Verschieben in ihre Montagestellung verbracht und fertigmontiert werden, worauf nach Anheben der Konsolen (33) die Stempel lose in die Kappenenden (40, 41) eingelegt, ihre Überlappungen auf die Transportstellung eingestellt und die Verbindungsschlösser (56—58) angebracht werden, und daß nach Übernahme des Baues durch den Manipulator (13) mit diesem der Bau auf die Streckensohle (54) aufgestellt und nach Lösen der Stempelschlosser die Kappe (42) unter Führung der Stempelsegmentenden (46—47) in den Überlappungen (50, 5!) angehoben wird, bis die Überlappungen in ihre Endstellungen verbracht sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach Festlegung der Anfangsüberlappungen (50, 51) der Stempel (46, 47) mit den Enden (48, 49) der Kappe (42) der vormontierte Bau auf eine lichte Firsthöhe mit Hilfe der Hubstempel (35) angehoben wird, die der untersten Stellung des Manipulatorkopfes (16) entspricht