Offset (wydobycie)

Górnik opisuje materiał do wypełniania podziemnych ubytków jako przesunięcie . Wprowadzenie tych materiałów nazywa się offsetem .

potrzeba

Podstawowym celem odsadzenia jest ustabilizowanie wiszącej ściany . Podczas wydobywania minerałów osadowych (np. Z pokładów węgla) obniżenie wiszącej ściany w Altes Mann w zasadzie prowadzi do osiadania powierzchni dnia. Z różnych powodów (budynki, zbiorniki wodne itp.) Może być konieczne zminimalizowanie tych osiadań. W zależności od zastosowanej technologii offsetowej możliwe jest zmniejszenie zagłębień do ok. 10–15%. Kolejny powód do wprowadzenia offsetu wynika z geologii złoża, jeżeli z. B. poprzez konstrukcję spękania doprowadziłoby to do strat podczas składowania, ponieważ inne części złoża nie byłyby już wtedy kontrolowane mechanicznie przez skałę. Wreszcie istnieje trzeci powód, dla którego należy wprowadzić zasypkę, jeśli podczas demontażu występuje wysoki odsetek odpadów poflotacyjnych , które muszą pozostać pod ziemią ze względu na koszty lub z powodu braku zdolności opadania składowisk. Tego rodzaju przesunięcie nazwie samo- przesunięcie i jest używany głównie w górnictwie rud (brygadzista budowy kalenicy). Jeśli wnęki wykopu pozostają bez odsunięcia, ale są wypełnione przez rozbicie warstw dachu, nazywa się to konstrukcją szczelinową .

Stosunkowo nowym rodzajem podsadzki jest zasypywanie eksploatowanych podziemnych kopalń odpadami niebezpiecznymi nie wydobywanymi . Nie jest to technologicznie konieczne, ale służy głównie do utylizacji. Zlikwidowane kopalnie, które są wykorzystywane wyłącznie do unieszkodliwiania odpadów, są czasami określane jako kopalnie podsadzkowe lub podziemne składowiska .

Rodzaje offsetów

Pełne przesunięcie / częściowe przesunięcie

Ściana odsadzona w kopalni rudy żelaza, kopalnia Eisenberg (Philippstollen)

Jeśli cała wnęka jest odsunięta, jest to określane jako pełne odsunięcie ; tylko części są wypełniane z częściowym przesunięciem . W przypadku przesunięcia częściowego albo (w przypadku konstrukcji komorowo-filarowej z odsadzeniem) tylko komory są w pełni odsunięte, a powstałe filary pozostają nieruchome, albo przesunięcie nie jest stosowane w całości - np. Przy budowie ścian.

Stopień wypełnienia

Stopień napełnienia jest zdefiniowany jako stosunek objętości wprowadzonego materiału zasypki do pierwotnej komory.

Ręczne przesunięcie

Przesunięcie ręczne jest najstarszym rodzajem przesunięcia. Podczas wydobywania rud, które są prowadzone w sposób pływający (tj. Od dołu do góry), zwykle jest wystarczająco dużo gór do samoczynnego przemieszczenia się. Jeśli tak nie jest, materiał podsadzkowy należy dodać albo z innych kamieniołomów, albo z powierzchni ziemi. Dzieje się tak zwłaszcza w przypadku, gdy sprzęt jest bardzo mocny i całkowicie wygrany. Młyny górskie są czasami otwierane w celu uzyskania zasypki , głównie wtedy, gdy zasypka jest chwilowo niewystarczająca ze względu na zmienną grubość. Na Rammelsbergu powstał kamieniołom komunalny, tak zwany młyn łupkowy, który miał wydobywać z ziemi uskoki. Podczas gdy wprowadzenie przesunięcia w wyżej wymienionych stromych osadach jest naturalnie proste, ponieważ góry prawie osiągają pożądane miejsce pod wpływem grawitacji i trzeba je tylko sporadycznie wyrównywać. Jeśli samo odsadzenie nie służy jako platforma robocza, należy wykonać wiele pracy ręcznej podczas przesuwania płasko ułożonych demontaży. Jeśli góry są zasypane, stopień wypełnienia wynosi ok. 40–50%, jeśli ułożone są jak ściana z suchego kamienia, stopień wypełnienia wynosi do 70%.

Przesunięcie położenia niewidomego

Przesunięcie ślepe to oszałamiająca metoda wydobycia węgla kamiennego, która była stosowana w płytkich zawalających się pokładach o maksymalnej grubości 2 m. Przesunięcie lokalizacja ślepy był używany głównie dla górnictwa uderzające ścianowego z pływających lub uderzające cięcie .

metoda

Ślepe pola są śledzone w już zwęglonym obszarze kolumny. Odległość między lokalizacjami niewidomych zależy od wymaganego przesunięcia i wynosi od 5 do 8 metrów. Przekrój położenia niewidomych dostosowany jest do warunków górskich i ledwo przekracza 8 m². Dach martwych punktów zostaje zburzony, głównie przez wiercenie i strzelanie . Powstałe góry są składowane lub układane w stosy po lewej i prawej stronie ślepych lokalizacji, aby utworzyć przesunięte ściany lub filary.

Zalety i wady

Zaletą jest możliwość poruszania się bez obcych gór, a zatem bez konieczności korzystania z miejsc wypadków, transportu górskiego i tym podobnych. Szybkość demontażu rozpórki zależy tylko od śledzenia położenia ślepych, a nie od wydajności transportu górskiego podczas demontażu.

Trudne warunki pogodowe są niekorzystne, gdyż zwęglona ściana nie jest całkowicie przemieszczona, co stwarza dużo pełzającej pogody . Wpływa to na dopływ świeżej pogody dla ekipy twarzowej i pogarsza ich warunki pracy. Ponadto martwe pola są głównym źródłem niebezpieczeństwa, ponieważ pod ich dachami często gromadzą się ogniste amfilady. Ponadto często dochodziło do pożarów w kopalniach z powodu samozapłonu resztkowego węgla, który nie został całkowicie wydobyty w ślepych obszarach, które, jeśli nie spowodowały dużego pożaru w kopalni, były trudne do zwalczenia, a ich emisje CO i CO 2 zagrażały siła robocza.

Przesunięcie położenia ślepego można rozsądnie stosować tylko w częściowo zmechanizowanych rozpórkach, w których węgiel jest wydobywany młotkiem. W dzisiejszym w pełni zmechanizowanym górnictwie ta metoda offsetowa nie może być już stosowana lub wymaga jedynie wysokich kosztów. Te rozpórki są zwykle wykonane jako złamana konstrukcja. Drugim, być może nawet ważniejszym powodem, dla którego nie należy używać przesunięcia położenia niewidomego, jest wspomniane powyżej wysokie ryzyko. W 1956 r. Tylko 4% produkcji węgla kamiennego w zachodnich Niemczech pochodziło z górnictwa ze ślepą kompensacją.

Przesunięcie przedmuchu

Rozdmuchiwarka rotacyjna w muzeum górnictwa w Bochum

Blasversatz został po raz pierwszy użyty w Niemczech w 1924 roku przez niemiecki związek zawodowy . Nazywa się to tak, ponieważ góry są wdmuchiwane do wykopów za pomocą sprężonego powietrza na zasadzie inżektora. Strumień powietrza służy tutaj jako medium nośne. Z tego powodu metoda ta jest szczególnie odpowiednia do walcowania materiałów o średniej wielkości ziarna. Kawałki o ziarnistości powyżej 65 mm i / lub kawałki o ostrych krawędziach nie są odpowiednie, ponieważ mają słaby stosunek powierzchni do masy, co utrudnia ich przenoszenie w strumieniu powietrza. W celu zmieszania gór z przepływem powietrza stosuje się rozdmuchiwarki, których zadaniem jest odmierzanie pakowanego materiału przy jednoczesnym uniknięciu strat sprężonego powietrza. Istnieją dwie podstawowe zasady: konstrukcja komory i konstrukcja koła komórkowego. Pierwsza z nich jest szczególnie odpowiednia do montażu w otworach roletowych lub zaślepkach; Po opróżnieniu hermetycznie zamkniętego bunkra należy przerwać prace offsetowe w celu ponownego napełnienia bunkra. Maszyna z kołem komorowym, w której koło komorowe z sześcioma komorami obraca się wokół swojej osi poziomej, umożliwia ciągłą pracę przemieszczania, przy czym przemieszczany materiał jest podawany do górnej komory i wchodzi do linii przemieszczania z dolnej komory, tak że zasadniczo równomierne przemieszczanie przepływ jest osiągnięty.

Sztauowanie nadmuchowe było wcześniej stosowane we wszystkich gałęziach górnictwa, ale jest z natury bardzo drogie, ponieważ sprężone powietrze jest najdroższym podziemnym źródłem energii. Z tego powodu offset nadmuchu jest stosowany obecnie tylko tam, gdzie offset spłukiwania nie ma zastosowania, np. B. w górnictwie soli.

Osiągalny stopień wypełnienia wynosi około 60–70% przy przechowywaniu na płasko .

Równomierne przesunięcie

Flush offset to metoda offsetowa, dzięki której w dobrych warunkach można osiągnąć poziom wypełnienia do 90%. Myte przedmioty to zazwyczaj drobnoziarnisty piasek lub żwir. Góry są używane rzadziej.

Wprowadzenie offsetów płukania

Zasypkę miesza się z wodą przez wiele dni i podaje do wykopów w celu przetransportowania rurociągami. Wyrobiska miały wcześniej odsunięcie lub tamy i drenaż przesunięte płótno w stosunku do innych robót przebiegłych, a do opróżnienia linii odsadzenia zapewniony jest Abfahrort . Ponadto woda spływająca z kopalni musi zostać zebrana i - ewentualnie poprzez wstępne oczyszczanie - doprowadzona do odwodnienia. Jeśli demontaż lub sekcja odsadzenia zostanie całkowicie przepłukana, linia zostanie wyłączona. Po spuszczeniu wody zawartej w zmywanym naczyniu następuje redukcja objętości o ok. 10–20%. Powstała szczątkowa wnęka pozostaje otwarta lub - jeśli to konieczne ze względu na mechanikę skał - jest uzupełniana.

Niewspółosiowość samoutwardzalna

Offset samoutwardzalny jest podformą offsetu płuczącego. Do mieszaniny piasku i wody dodaje się środek wiążący. Może to być cement; Ze względu na koszty często stosuje się popiół z filtra twardego lub węgla brunatnego (popiół z elektrowni). Wytwarzany jest rodzaj chudego betonu. Podsypka samoutwardzalna jest najdroższym wariantem spośród wszystkich typów zasypki i jest stosowana tam, gdzie pożądany jest całkowity demontaż złoża. W Niemczech dotyczyło to głównie wydobycia uranu przez SDAG Wismut. Zasypkę samoutwardzalną zastosowano tutaj z jednej strony w regionie Turyngii wokół Ronneburga, z drugiej strony w przedsiębiorstwie górniczym Königstein. Metodą wydobycia stosowaną w Turyngii była budowa częściowego poziomu z przesunięciem (TmV). Tutaj soczewki rudy o nieregularnych kształtach były wydobywane na dyski od góry do dołu. Zdemontowane podłoże zostało przeniesione, a następnie wbite pod uskok i wykorzystane jako sztuczny dach, gdyż posiadało lepsze i przede wszystkim określone właściwości mechaniczne skały niż faktyczna ściana wisząca. W Königstein zastosowano proces budowy pomostów z uskokiem . W ten sposób równoległe lokalizacje (komory) są początkowo wypychane w górę lub w dół z tras urządzeń. Następnie lokalizacje są przenoszone, a następnie odzyskiwane są filary, które pozostały między nimi. W tym przypadku odsadzka służy jako łącznik i podpora dla wiszącej ściany. Filary również zostały przeniesione lub po prostu hermetycznie uszczelnione, aby utrzymać poziomy radonu w granicach.

Zasypka samoutwardzalna znajduje również zastosowanie w rekultywacji i zabezpieczaniu konstrukcji kopalni, gdzie z różnych powodów nie jest pożądana przepuszczalność wody. Podczas składowania włazów można wykluczyć ugięcie kolumny podkładowej i wynikającą z tego przerwę w świetle dziennym.

Zasypka samoutwardzalna jest również wykorzystywana w całym kraju do zabezpieczania i przechowywania starych kopalni.

Przesunięcie wirowania

Odśrodkowa maszyna wyporowa

Zasypka jest przenoszona taśmociągiem do miejsca, w którym zasypka jest umieszczana i wrzucana do przestrzeni przeznaczonej do wypełnienia za pomocą wysokoobrotowej taśmy odśrodkowej (ok. 10-15 m / s), która przebiega pod kątem 90 ° do przenośnik taśmowy. Odśrodkową maszynę offsetową można przesuwać po szynach zamontowanych na ramie nośnej pasa. Stopień wypełnienia ok. 60–70%, ilość zasypki ok. 130–150 m³ / h, charakter materiału zasypki (wielkość kawałka) jest stosunkowo nieistotny, ale nie powinien być zbyt drobnoziarnisty ze względu na tworzenie się pyłu. Zastosowanie offsetu odśrodkowego jest ograniczone przez załamanie, grubość i szerokość pola. Niekorzystne jest również to, że taśma przenośnika może być używana tylko do offsetu, ale nie w tym samym czasie do transportu węgla / rudy, jak ma to miejsce w przypadku przykład. B. ma miejsce w przypadku odsunięcia przedmuchu przez oddzielną linię tłoczenia.

Kompensacja z odpadami niegórniczymi

Odpady nie wydobywcze są wykorzystywane jako materiał podsadzkowy na składowiskach podziemnych lub w kopalniach podsadzkowych .

Szczególnie w byłych niemieckich kopalniach soli i kawernach solnych , ze względu na brak tam wpływu wód gruntowych, często składowane są odpady niebezpieczne , których ze względu na wysoką toksyczność i właściwości zagrażające środowisku nie wolno składować na naziemnym składowisku odpadów niebezpiecznych .

Podstawy

W zależności od właściwości materiały opakowaniowe są pakowane w beczki lub w big bagi ( pakowanie mechaniczne) i przechowywane w sposób kontrolowany . Odpady płynne są wprowadzane za pomocą offsetu hydraulicznego (znanego również jako offset płukania ). Odpady te są mieszane z dołu ługu i doprowadza do wgłębień przez naszych układów rurowych. Ponadto stosowane jest przesunięcie materiału sypkiego . Innym możliwym zastosowaniem do napełniania złóż solnych jest budowa kawern do przechowywania ropy naftowej. W tym celu jednak z reguły nie wykorzystuje się byłych kopalni, ale specjalnie wypłukanych kawern solnych.

Wydobywanie niebezpiecznych odpadów w kopalniach soli jest uznawane w UE jako proces odzysku R5 zgodnie z załącznikiem II dyrektywy 2008/98 / WE z dnia 19 listopada 2008 r. I jest obecnie (od 2009 r.) Praktykowane tylko w Niemczech.

Przykłady (wybór)

Rozróżnia się składowiska podziemne (unieszkodliwianie), kopalnie podsadzkowe (odzysk) i kopalnie unieszkodliwiające. Czy offset służy celom gospodarczym, np. B. zabezpieczenie przed zapadnięciem się za pomocą wypełniania bez powietrza, nie jest to prawnie traktowane jako usuwanie odpadów , ale jako recykling odpadów . Wysyłka „odpadów do recyklingu” jest znacznie tańsza dla tych, którzy chcą się ich pozbyć, niż „odpady do utylizacji”.

Podziemne wysypiska śmieci

Kopalnie zasypowe

Niemieckie kopalnie podsadzkowe są

literatura

  • Siegfried Naujoks (redaktor): Podręcznik górnictwa . Wyd.: Wirtschaftsvereinigung Bergbau eV Bonn. Glückauf, Essen 1994.
  • Helmut Schaefer: VDI-Lexikon Energietechnik (= dokumentacja  techniczna opracowana dla wspólnej dokumentacji ). VDI-Verlag, Düsseldorf 1994, ISBN 3-18-400892-4 .
  • Wydmuchiwacze, prospekt Maschinenfabrik Karl Brieden GmbH & Co., Bochum-Linden

linki internetowe

Indywidualne dowody

  1. ↑ a b Heinz Steffen, Ferdinand v. Praun: Praktyczny górnik . Wydanie 4. Nauczanie usługi materialnej, Hagen / Essen 1954, s. 55-57 .
  2. ↑ Horst Roschlau, Wolfram Heinze: Technologia wydobywania wiedzy . Wyd.: SDAG Wismut. Wydanie 1. Niemieckie wydawnictwo dla przemysłu podstawowego, Lipsk 1974, s. 248 .
  3. ↑ Stefan Dützer; Światowe dziedzictwo kulturowe Rammelsberg (red.): Na stalowych ścieżkach. Koleje na Rammelsberg. Goslarsche Zeitung, Goslar 2008, ISBN 978-3-9809704-5-7 , s. 18.
  4. ↑ Christoph Bartels; Preussag AG Metall (red.): Kopalnia rudy Rammelsberg. Preussag AG Metall, Goslar 1988, s. 70.
  5. ↑ a b c d Fritz Heise, o. Herbst, Carl Hellmut Fritzsche: Bergbaukunde . Podręcznik ze szczególnym uwzględnieniem branży górniczej. 8. edycja. taśma 1 . Springer, Berlin 1942, s. 332, 353, 354, 404-408 .
  6. ↑ Te odcinki nazywane są ślepymi lokalizacjami, ponieważ nie pełnią żadnej innej funkcji poza wydobyciem materiału zasypki.
  7. ↑ Kurt Hoffmann i in.: Ekspertyza dotycząca górnictwa węgla kamiennego . taśma 1 . Ludzie i wiedza, Berlin 1952, s. 124 .
  8. ↑ Erich Lewien, Peter Hartmann: Technologia górnictwa . Wyd.: Uniwersytet Niemieckich Związków Zawodowych "Fritz Heckert". Fachbuchverlag, Lipsk 1958, s. 109 .
  9. ↑ Przydatność przetworzonego popiołu lotnego z węgla brunatnego do stosowania jako dodatek do betonu samozagęszczalnego. (PDF; 21,6 MB) Źródło 21 kwietnia 2012 .
  10. ↑ Kalendarz kieszonkowy dla urzędników kopalni 1951 . Karl Marklein, Düsseldorf 1950, s. 136 f .
  11. ↑ Rozporządzenie w sprawie przemieszczania odpadów pod ziemię (Versatzverordnung - VersatzV). 24 lutego 2012, dostęp 13 kwietnia 2014 .