Lehrbuch der
B e r g tja u k u n cl e
m i t b e s o n d e r e r B e r ü c k s i c h t i g u n g des S t e i n k o h l e n b e r g b a u e s
V on
Dr.-Ing. e. h. F. Heise Dr.-Ing. e. h .F . Herbst
Professor und D irektor der B ergseh ule u Professor und D irek tor d er B ergsch ule
zu Bochum zu E ssen
Zweiter Band
D ritte und v ierte
verbesserte und verm ehrte A u fla g e
M i t 695 A b b i l d u n g e n
Jupiter-Grube
B e r lin
V e r l a g v o n J u l i u s S p r i n g e r
1 9 2 3
A lle R e c h te , in sb e so n d e re d as d e r Ü b e rs e tz u n g in fre m d e S p ra c h e n , V o rb eh alten . C o p y rig h t 1928 by J u l iu s S p rin g e r in B e rlin .
Druck von C. G. Röder G. m . b. H ., L eip zig. 917522.
Aus dem Vorwort zur ersten Auflage.
E in e u m fa s s e n d e D a rs te llu n g des g e s a m te n G eb iete s d e r B e rg b a u k u n d e w ü rd e , falls sie w irk lic h m i t e in ig em R e c h t v o lls tä n d ig g e n a n n t w e rd e n so llte , b e i d em h e u te so re ic h h a ltig g e w o rd e n e n S to ffe d ie A rb e it eines M en sc h e n le b e n s b e d e u te n u n d d o ch n a c h h e r n ic h t v o ll b e frie d ig e n , w eil d ie ra s tlo s fo r ts c h r e ite n d e T e c h n ik ih re B e a rb e itu n g in e in e m L e h rb u c h e n a c h d essen F e r tig s te llu n g lä n g s t ü b e r h o lt h a b e n w ü rd e . D as Z iel, d as w ir u n s b e i d e r H e ra u s g a b e des v o rlie g e n d e n L e h rb u c h e s g e s te c k t h a b e n , i s t u n t e r B e rü c k s ic h tig u n g des W o rte s „ b is d a t, q u i cito d a t “ b e d e u te n d b e s c h e id e n e r g ew esen , Sow ohl w as d ie A u s w a h l , als a u c h w a s d ie B e h a n d lu n g des S to ffes b e tr if f t. I n e r s te r H in s ic h t h a b e n w ir d a s G e b ie t in z w e ifa c h e r W eise e in g e e n g t, in d e m w ir e in m a l u n s im w e s e n tlic h e n a u f d e n d e u t s c h e n B e r g b a u b e s c h r ä n k t u n d s o d a n n d o r t, wo b e so n d e rs R ü c k s ic h t a u f L a g e r s tä tte n v e r h ä ltn is s e zu n e h m e n w a r, a lle in d e n S t e i n k o h l e n b e r g b a u a u s f ü h r lic h , d e n B ra u n k o h le n - , E rz - u n d S a lz b e rg b a u d ag eg en n u r in ein ig en b e z e ic h n e n d e n B e isp ie le n b e h a n d e lt h a b e n . F ü r die A r t d e r B e a rb e itu n g a b e r w a r m a ß g e b e n d , d a ß d a s B u c h n ic h t f ü r d e n fe r tig a u s g e b ild e te n F a c h m a n n , s o n d e rn a ls E in f ü h r u n g in die B e rg b a u k u n d e fü r d e n B e rg sc h ü le r u n d S tu d ie re n d e n d e r B e rg w iss e n sc h a fte n d ie n e n soll.
In s b e so n d e re i s t die R ü c k s ic h t a u f d en U n te r r ic h t in d e r B e rg b a u k u n d e a n d e r g ro ß e n B o c liu m e r B erg sclm lc m it ih r e n f a s t 700 S c h ü le rn d ie e rs te V e ra n la s s u n g z u r E n ts t e h u n g des B u c h e s g ew esen u n d d e m g e m ä ß in e rs te r L in ie fü r seine A u s g e s ta ltu n g b e s tim m e n d g e w o rd en .
H ie ra u s e rg a b e n sic h a ls R ic h t p u n k te : H e rv o rh e b u n g d es W ic h tig e n , B le ib e n d e n u n d w is s e n s c h a ftlic h F e s ts te h e n d e n ; k ritis c h e S ic h tu n g u n d D u r c h a r b e itu n g d es S to ffe s; v e rh ä ltn is m ä ß ig k u rz e B e h a n d lu n g d e r b a u lic h e n E in z e lh e ite n , d ie d e m W e c h se l m e h r o d e r w e n ig e r u n te r w o r fe n sin d . E in e g a n z b e so n d e re S o rg fa lt w u rd e im H in b lic k a u f d en Z w eck des B u ch es d e n A b b ild u n g e n z u g e w a n d t. H a u p ts ä c h lic h sin d sc h e m a tis c h e D a rs te llu n g e n , die d a s W esen d e r S ach e u n t e r F o r tla s s u n g d e r d en Ü b e r
b lic k e rsc h w e re n d e n , b a u lic h e n E in z e lh e ite n z u r A n s c h a u u n g b rin g e n , b e v o rz u g t.
W e n n w ir d a s B u c h in so re ic h e r F ü lle m i t eigens f ü r u n s e r e n Z w eck a n g e fe r tig te n Z e ic h n u n g e n a u s s t a tt e n k o n n te n , so s c h u ld e n w ir h ie r fü r d e r W e s t f ä l i s c h e n B e r g g e w e r k s c h a f t s k a s s e D a n k , d ie u n s ih re Z e ich en k r ä f te z u r V e rfü g u n g s te llte . D ie m e is te n A b b ild u n g e n sin d v o n d e r g e s c h ic k te n H a n d des b e rg g e w e rk s c h a ftlic h e n Z eich n ers H e r r n H a i b a c h zu B o c h u m a n g e fe r tig t. E n ts p r e c h e n d d em Z w ecke des B u c h e s sin d m a n c h e A b b ild u n g e n f ü r d e n m ü n d lic h e n U n te r r ic h t m i t B u c h s ta b e n v e rs e h e n , o h n e d a ß a u f d iese im T e x te B ezu g g e n o m m e n is t.
D ie H in w e ise a u f L ite r a tu r s te lle n h a b e n w ir n a c h M ö g lic h k e it b e s c h r ä n k t, w eil j a d as B u c h k e in e ig e n tlic h e s N a c h sc h la g e w e rk sein soll.
B o c h u m - A a c h e n , im S e p te m b e r 1910.
Heise. Herbst.
Vorwort zur dritten und vierten Auflage.
D ie 2. A u flag e d es B a n d e s I I des v o rlie g e n d e n W e rk e s is t 1912 e r sch ien en . W ä h re n d des K rieges m u ß te , d a ein e N e u a u fla g e n ö tig w u rd e u n d w ir d u rc h d en H e e re s d ie n s t a n d e r D u r c h a r b e itu n g v e r h in d e r t w a re n , ein u n v e r ä n d e r te r N e u d ru c k erfo lg en . A us diesem G ru n d e is t die v o r liegende A u flag e als „3 . u n d 4. A u flag e“ b e z e ic h n e t w o rd e n .
D as B e s tre b e n , a llen im L a u fe d e r le tz te n zeh n J a h r e b e k a n n tg e w o rd e n e n N e u e ru n g e n n a c li M ö g lich k eit g e re c h t zu w e rd e n , h a t u n s zu g rö ß e re n A n stre n g u n g e n v e r a n la ß t m i t dem E rg e b n is , d as in s b e so n d e re v e rsc h ie d e n e A b s c h n itte d e r K a p ite l „ A u s b a u “ u n d „ S c h a c h ta b te u f e n “ s t ä r k u m g e ä n d e rt u n d e rg ä n z t w u rd e n . A uch die A b b a u fö rd e riin g , d ie S c h ie n e n b e fe stig u n g b ei d e r S tr e c k e n fö rd e ru n g , d ie L o k o m o tiv fö rd e ru n g , d ie A b s c h n itte „ F a n g v o r r ic h tu n g e n “ , „ W a s s e rh a ltu n g “ u n d „ A tm u n g s g e rä te “ sin d e in g eh e n d d u rc h g e a r b e ite t w o rd en . Ä u ß e rlic h p r ä g t d iese A rb e it sich d a rin a u s, d a ß e tw a 220 n e u e A b b ild u n g e n a u fg e n o m m e n w o rd e n sin d u n d d ie Z a h l d e r A b b ild u n g e n in s g e sa m t v o n 596 a u f 695 g estie g e n is t. W o es u n s g e r e c h tf e r tig t e rsc h ie n , ä lte r e r B a u a rte n u n d E in ric h tu n g e n n o ch zu g e d e n k e n , h a b e n w ir d as d u rc h ein e n H inw eis a u f fr ü h e re A b b ild u n g e n d e r v o r h e r g e h e n d e n A uflagen g e ta n .
B ei d e r B e a rb e itu n g sin d w ir, u n s e r e r frü h e re n A rb e itsw e ise g e tr e u , d a r a u f b e d a c h t gew esen, n ic h t n u r eine B e sc h re ib u n g zu g e b e n , s o n d e rn d en S to ff a u c h u rte ile n d u n d w e rte n d zu d u rc h d rin g e n u n d die B ezieh u n g en zum g ro ß e n G anzen d e r B e r g b a u te c h n ik k la rz u le g e n . B ei d en K o s te n a n g ab e n h a b e n w ir, w ie bei d e r v ie r te n A u flag e des I. B a n d e s, w eg en d e r fo rts c h re ite n d e n U n sic h e rh e it des G e ld w e rte s n a c h w ie v o r d ie F rie d e n s o d e r G o ld m a rk p re ise z u g ru n d e legen m ü sse n . U n se re B e s tr e b u n g e n , e n tb e h rlic h e F re m d w ö r te r d u rc h g u te d e u ts c h e A u sd rü c k e zu e rs e tz e n , w ird d e r Leser a n vielen S te lle n e rk e n n e n k ö n n e n . D ie D a rs te llu n g h ab en wir vo n ü b e rflü ssig e r W e itsc h w e ifig k e it w e ite rh in zu b e fre ie n u n d d a s W esen tlich e sc h ä rfe r u n d k la r e r h e ra u s z u a rb e ite n g e s u c h t.
In d ieser p o litisc h e rre g te n Z e it, wo v on b e ru fe n e r u n d n a m e n tlic h u n b e ru fe n e r S eite soviel v o n „ W ie d e ra u fb a u “ g e sp ro c h e n w ird , k ö n n e n w ir es u n s a n d ie se r S telle n ic h t v e rs a g e n , d e r K rä fte zu g e d e n k e n , die im s tille n sch affen u n d o h n e v ieles R ed en die e ig e n tlic h e n T rä g e r d e s W ie d e ra u fb a u e s sin d : d e r zä h e n A rb e it, des sc h ö p fe risc h e n D ra n g e s u n d des le b en d ig en U n te rn e h m u n g s g e is te s , d ie im g e su n d e n K e rn unseres.
V olkes n a c h w ie v o r w irk e n u n d die b e so n d e rs in d em r ü s tig e n F o r ts c h r e ite n d e r T e c h n ik ein en so e rh e b e n d e n A u s d ru c k fin d en . G erad e d ie M ühe, die u n s die B e a rb e itu n g d e r z a h lre ic h e n F o r t s c h r i tt e a u f a llen T e ilg e b ie te n d e r B e rg b a u te c h n ik v e r u r s a c h t h a t, w e c k te in u n s fre u d ig e n S to lz u n d e rh o b u n s in d e r H o ffn u n g , d a ß a u c h u n se re A rb e it ih r e rs e its d em m ä c h tig e n S tro m e d e u ts c h e n W issens u n d W irk e n s, d e r sie g e tr a g e n h a t, fö rd e rlic h sein w erd e.
B o c h u m — E s s e n , im O k to b e r 1922.
Heise. Herbst.
In haltsverzeichnis.
Sechster Abschnitte
Grubenausbau.
I. D er G rubenausbau in A bbaubetrieben und Strecken a ller Art.
A. Wesen, Bedeutung und Arten des Grubenausbaues.
Seite
a) A llg e m e in e B e d e u tu n g des G r u b e n a u s b a u e s ... 1 1. Aufgaben des Grubenausbaues.
b) G e b i r g s d r u c k ... 2 2. Vorbemerkung. — 3. Abhängigkeit des Gebirgsdruckcs von der Gebirgsbeschaffen- heit. — 4. Die Bruchcrscheinurtgen bei den Ilauptgesteinsarten. — B. Gebirgsdruck und Teufe.— 6. Beeinflussung des Gebirgsdruckes durch gcbirgsbildende Vorgänge. — 7. W irkungen des Gebirgsdruckes a u f Abbau- und Streckenbetriebe. — 8. Gebirgs
druck und Abbau. — il. Gebirgsdruck und Streckenbetrieb. — 10. Gebirgsdruck und Fallwinkel. — 11. Beeinflussung des Gebirgsdruckes durch die A rt der Herstel
lung der Hohlräume.
c) A r te n d e s G r u b e n a u s b a u e s ...12 12. Anpassung des Ausbaues an die Druckerscheinungen. — 13. Ausbaustoffe. — 14. Dauer des Ausbaues. — 15. Verschiedene Ausführung des Ausbaues im einzelnen.
— 16. Arten der auszubauenden Hohlräume. — 17. Nachfolgender und voreilender Ausbau.
B. Die verschiedenen Arten der Ausführung des Ausbaues . . 15 a) D e r A u s b a u in H o l z ...15 1. A llg e m e in e s ... 15 18. Die für den Ausbau verw andten Holzarten. — 19. Erforderliche Eigenschaften der Grubenhölzer. — 20. Beeinflussung der Eigenschaften der Hölzer durch die be
sonderen Verhältnisse. — 21. Eigenschaften der bergmännisch wichtigen Holzarten. — 22. Fäulniserscheinungen beim Holz. — 23. Bekämpfung der Fäulniserscheinungen. — 24. Allgemeine Beurteilung der Tränkungsverfahren. — 25. Tränkflüssigkeiten. — 26. Tränkvcrfahren. — 27. Kosten der Tränkung. — 28. Beschaffung und Be
arbeitung des Holzes. — 29. Gewinnung und Verwertung von Abfallholz.
2. Einfacher Holzausbau (S tem pelausbau)... 29 30. Allgemeines. -— 31. Anwendung und Ausführung des einfachen Stempelaus
baues. — 32. Nachgiebiger Stempelausbau. — 33. Angespitzte Stempel. — 34. Aus
bau mit Spreizen oder Streben. — 35. Stempelausbau m it Biegungsbeanspruchung.
3. Zusammengesetzter H o lz a u sb a u ...37 36. Vorbemerkung. — 37. llolzpfeiler. — 38. Türstockzimmerung. — 39. Vergleich der verschiedenen Türstockarten. — 40. A barten der Türstockzimmerung. — 41. Nebenaufgaben der Türstockzimmerung. — 42. Verbindung zwischen den
VI In h a ltsv e rz e ic h n is.
einzelnen Tiirstöcken. — 43. Nachgiebige Türstockzimmerung. — 44. Gevicrt- zinnnerung. — 45. Schalholzzimmerung. — 46. Schalholzzimmerung im Abbau. — 47. Schalholzzimmerung in Strecken. — 48. Schalholzzimmerung in Strecken über offenen Räumen. — 49. Verzug bei der Schalholzzimmerung. — 60. Nachgiebige Schalholzzimmerung. — 51. Übergänge und Verbindungen zwischen Türstock- und Schalholzzimmerung, — 5‘2. Der Ausbau m it Firstenbänken. — 53. Die Schwal- benschwanzzimmcrung.
4. Voreilcnder Ausbau’ (Getriebe- und Abtreibezimmerung) . . . . 57 54. Wesen des vorcilcnden Ausbaues. — 55. Getriebe- oder Abtreibezim merung;
Allgemeines. — 56. Firstengetriebe. — 57. Streckengetriebe und Vertäfelung. — 58. Vortreibezimmerung im Abbau. — 59. Vortreiben der Pfähle. — 60. U nter
stützung der Pfähle. — 61. Abtreiben in zwei A bschnitten. — 62. Vortreibe
zimmerung und Verhieb.
b) D e r A u s b a u in E is e n ... 66 63. Vorbemerkung.
1. Einfacher E i s e n a u s b a u ... 67 64. Anwendungsgebiet und Erfordernisse. — 65. Beschreibung einiger eiserner Stempel. — 66. Beurteilung der eisernen Stempel.
2. Zusammengesetzter E is e n a u s b a u ... 73 67. Türstockausbau in Eisen. — 68. Nachgiebiger Eisenausbau. — 69. Schalholz
ausbau in Eisen. — 70. Ausbau m it Gestellen. — 71. Vollständig geschlossener (rohrartiger) Ausbau in Eisen.
c) A u s b a u in S t e i n ... 81 72. Bedeutung des Ausbaues in Stein.
1. M a u e r u n g ...82 73. Steine. — 74. Luftm örtel. — 76. W assermörtel. — 76. Mörtelmischungen. — 77. Magnesiazement.— 78. Ausführung der Mauerung im allgemeinen.— 79. Formen der Mauerung. — 80. Einfache Anwendungen der Grubcnmaucrung. — 81. Schwie
rigere Ausführungen der Grubenmauerung. — 82. Tragewerk. — 83. Verfahren bei der Herstellung der Mauerung. — 84. Verbindungen zwischen Mauerung und Eisen
oder Holzausbau. — 85. Nachgiebige Mauerung. — 86. Mauerung m it W ärmeschutz.
2. B e t o n a u s b a u ... 98 87. Überblick. — 88. Betomnischungen. — 89. Ausführung des Betonausbaues.
Allgemeines.— 90. Lehrgerüste. — 91. Stam pf- und Preßverfahren.— 92. Bedeutung des Eisenbetons. — 93. Ausführung des Eisenbetonausbaues im einzelnen. — 94. Ausführung des Eiscnbetonausbaucs im ganzen. — 95. Eisenbetonausbau für sehr starken Druck. — 96. Nachgiebigkeit beim Beton- und Eisenbetonausbau.
3. Allgemeines über die A usbauarten in S t e i n ... 108 97. Vergleichender Rückblick. -— 98. Kostenvergleich.
C. Allgemeine Gesichtspunkte für die Verringerung dor Steiu- u n d K o h le u f a llg e f a h r ... - .—111 99. Einige Ratschläge der Stein- und Köhlenfall-Ivommission. — 100. V erhütung oder Verringerung gefährlicher Druckerscheinungen. — 101. Vorsichtsmaßregeln beim Ausbau selbst. — 102. Besondere Maßregeln gegenüber überhängenden Massen. — 103. Maßnahmen allgemeiner N atur. — 104. Verbauregeln.
Seite
II. Der Schaehtausbau 105. Vorbemerkungen.
116
In h a l tsvoi'zoichn is. V II
Seite
A. Der Ausbau m it Gevierten und schmiedeeisernen Hingen mit V e r z u g ... 118 a) D e r G e v ie r t a u s b a u in H o l z ... 118 106. Allgemeines. — 107. Ganze Schrotzinimerung und Bolzensehrotzimmerung. — 108. Anwendbarkeit, Kosten. — 109. Schachteinbau in IIolz.
b) D e r P r o f i l e i s e n a u s .b a u ... 121 110. Ausbau rechteckiger Schächte. — 111. Ausbau runder Schächte.
15. Geschlossener Ausbau von S c h ä c h ten ... 124 a) D ie M a u e r u n g ... . 124 112. Einleitende Bemerkungen. — 113. Steine und Mörtel. — 114. Mauerungsab
sätze. — 115. Mauerfüße. — 116. Ausführung der Mauerung. — 117. Wasserdichte Schachtm auerung.— 1 IS. Die Benutzung von Bühnen bei der Schachtmauerung. — 119. Das Mauern von einer schwebenden Bühne aus. — 120. Segmentweisc Aus
mauerung. — 121. Nachgiebige Schachtmauerung. — 122. Leistungen und Kosten.
b) D e r B e to n u n d E i s e n b e t o n ...133 123. Vorbemerkungen. — 124. Ausführungsarten. —• 125. Ausführungsbeispiel für Form steine. — 126. Ausführungsbeispielc für eine Stam pfbetonwand m it Form stein- Verschalung. — 127. Ausführungsbeispiele für eine m it Lehrgerüst hergestellte Stam pfbetonwand. — 128. Der Breilsche Verbundausbau. — 129. Nachgiebigkeit des Betonausbaues.
c) G u ü r in g a u s b a u ( K ü v e la g e ) ...142 130. Einleitende Bem erkungen.— 131. Englischer und deutscher Gußringausbau.—
132. Keilkränze. — 133. Herrichtung des Keilkranzbettes. — 134. Das Legen und Verkeilen des Keilkranzes. — 135. Doppelter Keilkranz. — 136. Sonstige Ab
dichtungen von Keilkränzen. ■— 137. Der Einbau und das Verkeilen der englischen Gußringteile. — 138. Die D ichtung des deutschen Gußringausbaues. — 139. Der Einbau der deutschen Gußringe von unten nach oben. — 140. Der obere Anschluß. — 141. Das U ntenlängen der Gußringe oder der Einbau von oben nach unten. — 142. Anschluß der Unterhängegußringe an den unteren Keilkranz. — 143. Be
währung der Unterhängegußringe. — 144. Vergleich dos englischen und des deutschen Gußringausbaues. — 145. W andstärke der Gußringe. Die Druckbean- spruehung. — 146. Die W irkung der Biegungsbeanspruchung im Verein m it der Druckbeanspruchung. — 147. Gußringe aus Stahlguß. — 148- Gußringe für große Teufen oder besonders hohe D rücke.— 149. Gußringe als Tragekränze.— 150. Kasten
ausbau aus Stahlguß oder Schmiedeeisen.
Siebenter A bschnitt.
Schachtabteufen.
1, Einleitende Bemerkungen.
I. D as gew öh n lich e A bteufvcrfahreu ...163 A. Das Abteufen ohne besondere Vorkehrungen . . . . 163
a) E in l e it e n d e B e m e r k u n g e n ...163 2. Allgemeines. — 3. Überblick über die fiir das Abteufen erforderlichen Tages- anlagcn.
b) D ie A b t e u f a r b e i t ...167 4. Ausführung der Gewinnungsarbeit. — 5. Ansetzen der Schüsse. — 6. Die Zün
dung der Schüsse. — 7. Abloten des Schachtes. — 8. Schichten- und Arbeitsein
te ilu n g — 9. Gedinge.
V III In h a ltsv e rz e ic h n is.
c) E in r i c h t u n g e n f ü r d ie F ö r d e r u n g ...170 10. Fördergerüst. — 11, Abteuffördcrinaschine. — 12. Fördergefäße.’ — 13. E n t
leerung der Kübel. — 14. Führungseile. — 15. Die Spannlager und ihre Anordnung im Verhältnis zu den Mauerabsätzen: — 16. Führungschlitten.
d) D ie s o n s tig e n B e t r i e b s e i n r i c h t u n g e n ...17S 17. Bewetterung. — 18. Beleuchtung. —• 19. Fahrung.
e) L e is t u n g e n u n d K o s t e n ... 181 20. Leistungen. — 21. Kosten.
fj D as W e i t c r a b t e n f c n v o n S c h ä c h te n u n t e r h a l b e in e r im B e tr i e b b e f i n d li c h e n S o h l e ... 182 22. Das W eiterabteufen von Schächten m it Benutzung von Aufbrüchen. - 23. Das W citerabteufcn von Schächten ohne Benutzung von Aufbrüchen.
B. Abteufen im schwimmenden Gebirge ... 187 24. Einleitung.
a) D a s g e w ö h n lic h e A n s te c k e n . . ... 188 25. Ausführung im allgemeinen. — 26. Die Arbeiten im einzelnen. — 27. Sicherung
der Sohle. — 28. Kosten.
b) D a s s e n k r e c h t e A n s t e c k e n ...191 29. Allgemeines. — 30. Das senkrechte Anstecken m it hölzernen Pfählen. — 31. Das senkrechte Anstecken mit eisernen Spundwänden. 32. Anwendbarkeit und Kosten der eisernen Spundwände.
II. Das Sen kscliaelit verfall reu ... 195 a) E i n l e i t u n g ... .195 33. Allgemeines über A rt und Wesen des Verfahrens. — 34. Die bei wachsender Teufe auftretenden Schwierigkeiten und die Verwendung m ehrerer Scnkkörper.
35. Verwendungsbereich.
b) E in r i c h tu n g e n ü b e r T a g e u n d v o r b e r e i t e n d e A r b e it e n . . 197 36. Fördergerüst. 37. Fördermaschine und Förderkabel und sonstige E in
richtungen.
c) D ie S c n k k ö r p e r u n d i h r E i n b a u ...198 38. Einteilung, — 39. Die Mauerseukschächte. D er Schneidsclnih. -- - 40. Die Ver
ankerung. — 41. Das Mauerwerk. — 42. Der Einbau und das Hochmauern des Senk- körpers. — 43. Die Tcufengrenzc für Mauerseukschächte. — 44. Scnkkörper aus Beton. — 45. Die gußeisernen Scnkkörper. Der Schneidschuh. — 46. Die Gußring
wand. — 47. Verbundsenkkörpcr.— 48. D er E inbau der gußeisernen Senkzylinder. — 49. Anschüttung. — 50. Betonpfropfen. — 51. Führung für die Senkzylinder.
d) D ie e ig e n t li c h e n A b t e u f a r b c i t e n . . . . 205 52. Einleitende Bemerkungen. — 53. Arbeit auf der Sohle. — 54. A rbeit im to te n „ Wasser. Ü berblick.— 55. Sackbohrer. — 56. Eimerbagger. - - 57. Greifbagger. -
58. Stoßbohrverfahren von P a t t b e r g .
e) M i tt e l z u r B e f ö r d e r u n g d e s N ie d e r s in k e n s d e r S c n k k ö r p e r 210 59. Gewichte. — 60. Pressen. — 61. Druckausgleichvorrichtung. — 62. Allge
meines über Widerlager. Mauerwerk als Widerlager für den ersten Scnkkörper. — 63. Der Mauersenksehacht als Widerlager. — 64. Druckring. — 65. Andere Mittel zur Beförderung eines gleichmäßigen Niedersinkens.
Seite
In h altsv erzeich n is. IX
Seite
f) D ie A n s c h l u ß a r b e i t e n ...215 66. D er Anschluß der Maucrsenkscliächtc an das Feste Gebirge. — 67. Das U nter
fangen des Schneidschuhes. — 68. Der Anschluß der gußeisernen Scnkschächte nach unten und nach oben.
g) L e i s t u n g e n , K o s t e n ...217 69. Leistungen. — 70. Kosten.
H L D as A bteufen unter A nw endung von P reßluft . . . 219 71. Allgemeines. — 72. Senkschacht m it eingebauter Schleuseneinrichtung. —- 78. Anwendungsbeispiele. — 74. Gesundheitschädlichc Einwirkungen des Ver
fahrens und seine Anwendbarkeit im allgemeinen.
IV . D as Scliaclitabbohren bei u n verkleideten Stößen . 223 A. Das Schnclitbohrverfahren in festem Gebirge nach
K i n d - C l i a u d r o n ...223 75. Einleitende Bemerkungen über Wesen und A rt des Verfahrens.
a) D a s A b b o h r e n d e s S c h a c h t e s ... 224 76. Vorbereitende Arbeiten. — 77. Die Bohrarbcit im allgemeinen und die erforder
lichen Einrichtungen. — 78. Bohrgerüst. — 79. Bohrvorrichtung. — 80. Löffel
maschine, Kabelmaschine. — 81. Der kleine und der große Bohrer. — .82. Gestänge und Zwischenstücke. — 83. Das Löffeln. - 84. Verlorene Verrohrung in N achfall
schichten. ,
b) D a s A u s k le id e n d e s S c h a c h te s ... 232 85. Die Gußringwand für Bohrschäehto. — 86. Moosbüchsc, falscher Boden, Gleich
gewichtsrohr. — 87. Das Einlassen der Auskleidung. — 88. Tauchwandung. — 89. Schachtauskleidung ohne Moosbiichse. — 90. Das Einhängen der Auskleidung ohne Moosbüchse. — 91. Das Betonieren. — 92. Das Sümpfen und Fertigm achen des Schachtes zum W eiterabteufen.
c) L e is tu n g e n u n d K o s t e n ... 239 93. Leistungen. 94. Kosten.
B. Das Scliaclitabbohren int lockeren Gebirge. Verfahren nach Honigmann, F r i e d r i c h Thyssen, S t o c k f i s c h ... 241 95. Das Wesen des Verfahrens. — 96. Die ältere llonigm annsche Ausführung. — 97. Das Verfahren der Gewerkschaft Friedrich Thyssen. — 98. Das Stockfischsche Verfahren. — 99. Leistungen. Kosten, Anwendbarkeit des Verfahrens.
V . D a s G e f r i e r v e r f a h r e n ... 245 a) E i n l e i t u n g ... 245 100. Geschichtliches. — 101. Wesen und Anwendbarkeit des Pötschschen Ver
fahrens im allgemeinen.
b) T a g e s a n l a g e n u n d v o r b e r e i t e n d e A r b e i t e n ...246 102. Tagcsanlagen, Vorschacht, Bohr- und Fördergerüst. — 103. Die Anordnung und Fertigstellung der Bohrlöcher. — 104. Die Gefrierrohre. — 105. Die Einfallrohre und die Laugenverteilung.
c) D ie K ä l t e e r z e u g u n g ... 252 106. Die Anlage im allgemeinen. — 107. Der Kreislauf des Kälteerzeugers. — 108. Die verschiedenartige Eignung des Ammoniaks und der Kohlensäure als Kälte-
X In h altsv erzeich n is.
erzeugen — 109. Tiefkälteverfahren. — 110. Die Kälteflüssigkeit und ihr Kreis
lauf. — 111. Der Weg ("Kreislauf) des Kühlwassers. — 112. Beispiel für den Be
darf an Ammoniak, Chlonnagnesiumlaugo und Kühlwasser.
d) T h e o r e t is c h e B e t r a c h t u n g e n ... 258 113. Berechnung der erforderlichen Wärmeeinheiten. — 114. D ruckfestigkeit des gefrorenen Gebirges. — 116. Die erforderliche Stärke der Frostw and und die Abtcufgrenzcn.
e) D e r ta t s ä c h l i c h e G e f r i e r v c r l a u f u n d d a s A b te u f e n . . . 263 116. Bildung des Frostkörpers. — 117. Beeinflussung der Frostkörperbildung. — 118. Die Beobachtung der Frostkörperbildung und der Beginn des Abtcufcns. — 119. Das Abteufen. — 120. Der Ausbau. — 121. Das Auftauen des Frostkörpers und
Seite
das Ziehen der Gefrierrohre.
f) G e f r ie r e n in A b s ä t z e n ...273 122. Abteufen m ittels des Gefrierverfahrens in Absätzen.
g) L e is t u n g e n u n d K o s t e n ... 276 123. Leistungen. •— 124. Kosten.
V I. D ie V ersteinung (Zem entierung) des G ebirges . . 276 126. Einleitende Bemerkungen.
A. D ie S ic h e r u n g b e r e i t s a b g e te u f te r S c h ä c h te d u r c h Y e r s te iu u n g 277 126. Geschichtliches. — 127. Ausführung der Zem enttränkung bei undichten Schächtwandungen. — 128. W asserabschluß am Fuße von Senk- und Bohrschächten.
B . D ie Y e r s te in n n g b eim S c h a c h t a b t e u f e n ... 280 129. Geschichtliches.
a) A l l g e m e i n e s ... 281 130. Wesen des Verfahrens und seine Anwendbarkeit in verschiedenartigem Ge
birge. — 131. Ausspülen des Gebirges.— 132. Wahl des Zementes und des Mischungs
verhältnisses. — 133. Die bei der Zementeinführung zu beobachtenden Bedingungen.
— 134. Zeitdauer des Erhärtens des Zementes und räumliche Ausdehnung der Vcr- steinung.
b) H a n d h a b u n g d e s V e r f a h r e n s b e im S c h a c h t a b t e u f e n . . 284 136. Einteilung. — 136. Zementierung von der Tagesoberfläche her. Auskleidung und Fassung der Bohrlöcher. — 137. Tränkung der Bohrlöcher. — 138. Rück- leitung der überschüssigen Zem enttrübe. — 139. Angaben über tatsächliche Aus
führungen und Kosten. — 140. Zementtränkung in A bsätzen von der Schacht
sohle aus. Allgemeines. — 141. Die Standrohrlöcher und das Einzem entieren der Standrohre. — 142. Die Zementierlöchcr. — 143. Die Tränkung der Zementier- löcher. — 144. Angaben über tatsächliche Ausführ ungen und Kosten.
V II. V ergleich en d er R ü ck b lick a u f die A n w en d b ark eit der versch ied en en besonderen A b teufverfahren . - . - — 292 146. Überblick. — 146. Vergleichende Einzelbesprechung.
Achter Abschnitt.
Förderung.
1. Einleitung. — 2. Überblick über die Grubenförderung.
In h altsv erzeich n is. X I Seite I. D ie A b b a u f ö r d e r n n g ...296 3. Bedeutung der Abbauförderung.
A. Einfache Forderrerfahren... 296 4. Tragen und Schleppen. — 5. Karrenförderung. — 6. Einfache Wagenförderung im Abbau. — 7. Förderung m it niedrigen Wagen. — 8. Rutschenförderung und andere einfache H ilfsmittel.
ß . Maschinelle AbbnuFörderung für gröücro Leistungen . . 299 9. Bedeutung und Anwendungsgebiet der maschinellen Abbauförderung. — 10. Arten der maschinellen Abbauförderung. — 11. Allgemeines über den Förder
vorgang bei Schüttelrutschen. — 12. Pendel- oder llängerutschen. — 13. Rollen
rutschen. — 14. Ausführung der R utschen selbst. — 15. Vorschieben des R utschen
stranges. — 16. Antrieb der Schüttelrutschen. Allgemeines. — 17. Antrieb m it Preßluftmotoren. — 18. Elektrischer Antrieb. — 19. Die Aufstellung des Motors. — 20. K raftbedarf und Leistungen. — 21. Kosten der Schüttelrutschenförderung.—
22. Bergeförderung m ittels Schüttelrutschen. — 23. Beurteilung und Verwendungs
gebiet der Schüttelrutschenförderung. — 24. Haspelförderung im Abbau.
II. D ie S tr e c k e n fö r d e r u n g ...322 25. Allgemeine Möglichkeiten.
A. F ö r d e n v a g e n ...322 26. Allgemeine Erfordernisse. —■27. W agenkasten. ■— 28. Radsatz. — 29. Lagerung und Schmierung von Achsen und Rädern. Offene Lager. — 30. Geschlossene Lager. — 31. Achsen und Räder. — 32. Besondere Wagenformen. — 33. Entleerung von Förderwagen m it Versatzbergen. — 34. Wagenbeschaffung und -behandlung. — 35. Gewichte und Kosten der Förderwagen.
ß . G estä n g e...339 36. Allgemeines. — 37. Schienen. — 38. Holzsehwellen. — 39. Eiserne Schwellen. - 40. Verlegen der Gestänge. — 41. Anfgleisvorrichtungen. — 42. Verbindung von Schienensträngen miteinander. Wendeplätze. — 43. Wechsel.
C. Allgcincino Erwägungen über die Bewegung von Förderwngon auf Schicnenbahncu... 353 44. Die bei der Bewegung von Fürderwagen auf söhliger Schienenbahn zu über
windenden W iderstände. — 45. Gcfällcverhiiltnisse und ihre Bedeutung. — 46. Über
wachung der Reibungsverhältnisse im Betriebe.—47. Das Tonnenkilometer als E in
heit. — 48. Bedeutung eines guten Zustandes der Wagen und Gestänge.
I). Die Betätigung der W agenförderung... 359 49. Überblick.
a) F ö r d e r u n g d u r c h M e n s c h e n u n d T i e r e ...360 50. Menschenförderung. — 51. Förderung m it Tieren. Allgemeines. — 52. U nter
irdische Pferdeställc. — 53. Einrichtungen in den Förderstrecken. — 54. Wagen- ziige. —55. Ergebnisse der Pferdeförderung.
b) M a s c h in e lle S t r e c k e n f ö r d e r u n g ...365 56. Einteilung.
1. Förderung mütels feststehender M a s c h in e n...365 57. Vorbemerkung. — 58. Förderung m it Vorder- und Hinterseil. — 59. Andere Förderverfahren. — 60. Wesen und Bedeutung. — 61. U nterarten der Förderung m it
XU In h a lts Verzeichnis.
Seite endlosem Zugmittel. 02. Antrieb. — 63. Spannscheibe. — 64. Lage der Antriebs- maschine. — 65. Kraftbedarf. — 66. Triebm ittel. — 67. Größere Streckcnförder- anlagen. — 68. Trag- und Kurvenrollen. — 69. Mitnehmer. — 70. Besonderheiten bei Mitnehmern. — 71. Anschlagspunkte. — 72. Signalgebung. — 73. Kosten der Förderung m it Seil ohne Ende. — 74. Besonderheiten der Kettenförderungen.
2. Beurteilung der Förderung m it geschlossenem Zugmittel...387 75. Vergleich zwischen Seil und K ette. — 76. Beurteilung der Förderung m it end
losem Zugmittel und einzelnen Wagen.
3. Allgemeines über die Förderung mit beweglichen Maschinen
(Lolcomotivförderung) ... 390 77. Die Entwicklung der Lokomotivförderung. — 78. K raftbedarf und Gewicht der Grubenlokomotiven.
4. Einselbeschrcibuiuj der G rubenlokom otiven... 391 79. Arten der Grubenlokomotiven. — 80. Brennstoff-Lokomotiven. — 81. F ahr
drahtlokomotiven. — 82. A kkum ulator-Lokom otiven.— 83. Preßluftlokom otiven. — 84. Vergleich der verschiedenen Lokoinotivarten.
5. Beurteilung der Lokomotivförderung. Lokomotivbetricb . . . . 404 85. Vergleich zwischen Lokomotivförderung und Förderung mit endlosem Zug
m ittel. — 86. Abgrenzung der Anwendungsgebiete der Lokomotiv- und Seilförde
rung. — 87. Der Förder- und Verschiebebctrieb. — 88. Vcrständigungs- und Signal
vorrichtungen. Unterirdische Lokom otivw erkstätten. — 89. Mannschaftsfahrung mit Lokomotiven. — 90. Leistungen und Kosten der Lokomotivförderung.
111. Die Brem s- und H a sp e lfö r d e iu n g ... 416 A. B rem sbergförderu ng... 416
a) A llg e m e in e s . A r te n d e r B r e m s b e r g f ü r d e r u n g . . . . 416 91. Vorbemerkung. — 92. E inteilung der Bremsberge. — 93. Verfügbare und erfor
derliche Zugkraft beim Bremsbetriebe. — 94. Eintriimm ige Bremsberge. — 95. Zwei- trümmige Bremsberge. — 96. Bremsbergbetrieb bei geringen Neigungswinkeln. — 97. A usnutzung der überschüssigen K raft von Bremsbergen.
b) D ie zum B r e m s b e r g b e t r i e b e r f o r d c r lie .h e n A n la g e n u n d V o r r i c h t u n g e n ... 423 1. Ausgestaltung des Bremsberges s e l b s t ...423 98. Raumbedarf. — 99. Gestänge. — 100. Einrichtung der Zwischenanschläge. — 101. Einrichtungen am Fuße des Bremsberges.
2. Bremsbetrieb... 428 102. Das Bremswerk. — 103. liremsgcstelle. — 104. Gegengewichte.
B. B reuisschachtförderung...435 105. Allgemeines über seigere Bremsschächte. — 106. Einrichtung seigerer Brems
schächte im einzelnen. — 107. Ausnutzung überschüssiger Zugkräfte.
C. Bremsberge und Ilrcmsschiichte mit Hoehförderung von Lasten —437 108. Erläuterung. — 109. Bergeförderung m it Hilfe von unm ittelbaren Gewichts
unterschieden. — 110. Förderung m it Wasserkasten. — 111. Bergeförderung m it Differential trommeln. — 112. Zusammenfassung.
D. R olloch förd eru n g... 439 113. Rollochförderung in der Grube. Vorbemerkung. — 114. Füllung der Rollen. — 115. Entleerung der Rollen. — 116. Stürzrollen von der Tagesobcrfliichc aus.
In h altsv erzeich n is. X II1 Seite E. Auftviirtsgehende Förderung uutor T a g e ... 442 117. Vorbemerkung. — 118. Förderhaspel. A ntrieb. — 119. Bauarten der Fürder
haspel. — 120. Aufstellung der Förderhaspel. — 121. Die Seile bei der Haspel
förderung.
F. Sicherheitsvorriclitungen bei der Brems- und HaspelFdrderuug . 449 122. Überblick.
a) F a n g v o r r i c h t u n g e n ... . 449 123. Vorbemerkung. 124. Fangvorrichtungen für Förderung m it offenem S eil.—
125. Fangvorrichtungen für Förderung m it geschlossenem Zugmittel.
b) S i c h e r h e i t s v e r s c h l ü s s e ... 451 126. Allgemeines. — 127. Einfache Verschlüsse. — 128. Selbstwirkende Verschluß
einrichtungen. Überblick. — 129. Einrichtungen am Anschlag. — 130. Verschlüsse mit unm ittelbarer B etätigung durch das Gestell. — 131. Zusammenwirken von Ge
stell und Anschlag. — 132. Verschlüsse, deren Betätigung von der Stellung des Bremshebels abhängig gemacht wird.
IV. I)io S c h a c h t f ö r d e r u n g ... 469 A. E in le it u n g ... 459 133. Bedeutung der Schachtförderung für die verschiedenen Bergbaugebiete. — 134. Allgemeine. Möglichkeiten der Schachtförderung.
B. Gefäß- oder K ü b elförd eru n g... 461 136. Einiges über die Ausführung der Gefäßfördcruug. — 136. Beurteilung der Ge- fäßfürderung und Vergleich m it der Gestellförderung.
C. Gestellfördcrnng ...464 a) D ie im S c h a c h te s ic h b e w e g e n d e n T e ile u n d d ie u n m i t t e l b a r f ü r
sie b e s t i m m t e n V o r r i c h tu n g e n . . . 464 1. Die F ö r d e r s e ile ...464 137. Vorbemerkung. — 138. Pflanzenfasersoile.— 139. Drahtseile. Allgemeine Be
merkungen. — 140. Bandseile. — 141. Rundscile. Herstellung im allgemeinen. — 142. Herstellung der Litzenseile. — 143. Besondere A rten von Litzenseilen. — 144. Patentverschlossene Seile. — 145. Verjüngte Seile. — 146. Prüfung und Über
wachung der Förderseile im Betriebe. — 147. Berechnung von Förderseilen. — 148. Das Auflegen der Förderseile. — 149. Leistungen und Kosten von Förder
seilen. — 160. Verschiedenheiten in der Bruchgefahr bei Förderseilen.
2. Die F ö r d e r g e s te l le ... 480 151. Größe der Fördergestelle. — 152. B auart der Fördergestelle. — 153. Festhalten der Wagen auf dem Gestell. — 154. Seilfahrt m it Fördergestellen. — 155. Ersatz- fördergestelle.
3. Die Verbindungstücke zwischen Seil und Fördcrgestell. (Das Zwischen
geschirr) . ... 484 156. Seileinband. — 157. Kausche. — 158. Seilschlösser. — 159. Die eigentlichen Zwischengeschirrteile. — 160. Unterseilgehänge.
4. Die Schachtleitungen ... 490 161. Anordnung der Schachtleitnngen. — 162. Ausführung der Schachtleitungen im einzelnen. Holzführungen. — 163. Eiserne Führungen. — 164. Seilführungen.
XIV In h a ltsv e rz e ic h n is.
Seite 5. Die Aufsetz- und Anschlußvorrichtungen an H ängebank und F üllort . 495 165. Allgemeines über die Verwendung von Aufsetzvorrichtungen. — 166. Aus
bildung der Aufsetzvorrichtungon im einzelnen. — 167. Schwenkbühnen an Stelle von Aufsetzvorrichtungon. — 168. Bewegliche Aufsetzbühnen.
b) D e r B e t r i e b d e r G e s t c l l f ö r d e r u n g ... 499 1. Die Bedienung der Fördcrgestelle an H ängebank und F üllort . . 499 169. Allgemeines über die Bedienung ein- und mehrbödiger Gestelle. — 170. Be
schleunigung der Bedienung. — 171. Vermehrung der Abzugbühnen. — 172. Beweg
liche Abzugbühnen. — 173. Beschleunigung der Seilfahrt. — 174. Verbilligung der Bedienung durch selbsttätige Vorrichtungen. — 175. W agen-Stoß- und Zugvor
richtungen. — 176. Benutzung von Gefälle. — 177. Erleichterung des W agenum
laufs an Füllort und Hängebank. — 178. Beurteilung der Hilfseinrichtungen für den Wagcnwcchsel. — 179. Leistungen bei der Schachtförderung.
2. Die B etätigung der S c h ach tfö rd eru n g ...514 180. Wesen der Trommclförderung. — 181. Bedeutung der Ausgleichung des Seilgewichtes. — 182. Unterseil. — 183. Besondere Ausführungen der Unterseil- Ausglcichung. — 184. Beurteilung der Seilausgleichung m it Unterseil. — 185. Neben
seile und Gegengewichte. — 186. Ausgleichung durch Gleichheit der statischen Momente. — 187. Bobinen. — 188. Seilkörbe m it Ausgleichung für Bundseile. — 189. Vorbedingungen für die Förderung m it Treibscheibe. — 190. Beurteilung der Treibscheibenförderung. — 191. A barten der Treibscheibenförderung. — 192. An
wendungsgebiet der Trcibschcibcnförderung. — 193. Tandem-Förderung. — 194. Förderung m it Ersatz der Gestelle durch kleine Fördcrgefässe an endlosem Zugmittel. — 195. Kastenförderung. — 196. Zahnstangenförderung. — 197. Pneu
matische Förderung. — 198. W asserauftriebverfahren. — 199. Rückblick.
3. Sicherhcitsvorrichtungcn bei der S ch ach tfö rd eru n g ...529 200. Überblick. Unfallmöglichkeiten bei der Seilfahrt. — 201. Beurteilung der Fangvorrichtungen. — 202. Abhängigkeit des Fangvorganges von den Förderver
hältnissen. — 203. Allgemeine Anforderungen an Fangvorrichtungen. — 204. Grundgedanken für den Bau von Fangvorrichtungen. — 205. Ältere Fang
vorrichtungen. — 206. Neuzeitliche Fangvorrichtungen. — 207. Fangvor
richtungen für Seilführungen. — 208. Überblick. — 209. Gegeneinander geneigte Spurlatten. — 210. Seilauslösevorrichtungen. — 211. Fangstützen (Notkeps) für übergetricbene Förderkörbe. — 212. Grundgedanken. — 213. Teufenzeiger und Geschwindigkeitsmesser. — 214. Ältere Sichernngsvorrichtungen. — 216. Neuere Hemmvorrichtungen. — 216. Einw irkung auf die Steuerung der Fördermaschine.
4. Signalvorrichtungen bei der S ch a c h tfö rd e ru n g ...547 217. Überblick.— 218. Akustische Signale.— 219. Elektrische Signalvorrichtungen.—
220. Optische Signale.— 221. Vereinigte H ör-und Schausignale. — 222. Signalisierung zur Fördermaschine. Fernsprecher. — 223. Signalgebung vom Förderkorbe aus.
5. Fördergerüste und S e ils c h e ib e n ...652 224. Fördergerüste. — 225. Fördertürm e. — 226. Seilscheiben.
N eunter A bschnitt.
Wasserhaltung.
I . D ie B e z i e h u n g e n z w i s c h e n B e r g b a u u n d W a s s e r . . 557 A. D ie W asserzu fliisse n a c h H e r k u n f t , M en g e u n d Z u s a m m e n s e tz u n g 657 1. Vorbemerkung. — 2. Die atmosphärischen Niederschläge. — 3. Das Grund
wasser. — 4. Störungen als Wasserzubringer. — 5. Die verschiedenartige Stellung
In h a ltsv e rz e ic h n is. XV
Seite
des Bergbaues gegenüber den Wassern. — 6. Die W asserführung des Gebirges im Ruhrbezirk. — 7. Zusammensetzung des Grubenwassers.
II. Maßnahmen und Vorrichtungen zur Fornhaltung der Wasser von den G ru b en b a u en ... 564 8. Maßnahmen über Tage. — 9. Maßnahmen und Vorrichtungen unter Tage. — 10. W asserabdämmungen. Allgemeines. — 11. Wasserdämme. — 32. Dammtore.
C. Ausrichtung der Grube im Hinblick auf die Wasserhaltung . 568 13. Stollen. — 14. Sumpfanlagen in Tiefbaugruben. — 15. Sumpfanlagen auf ver
schiedenen Sohlen und A usnutzung der sog. Abfallwasser: — 16. Neigung der Ausrichtungstrecken. — 17. Entwässerung des Gebirges vor Einleitung des Ab
baues.
, II. W a sse r h e b e v o r r ic litu n g e n ... 572 18. Überblick.
A. K o lb en p u m p en ... 572 19. Einleitende Bemerkungen und Einteilung.
a) O b e r ir d is c h e (G e s tä n g e - ) W a s s e r h a l t u n g e n ( K o lb e n p u m p e n m i t A n t r i e b s m a s e h i n e n ü b e r T a g e ) ...673 20. Ilubpum pen. — 21. Doppeltwirkende Rittingcrpum pen, Perspektivpum pen. — 22. Druckpumpen. — 23. Gestänge und A ntrieb der oberirdischen W asserhal
tungen.
b) U n t e r i r d i s c h e W a s s e r h a l t u n g e n ( K o lb e n p u m p e n m i t A n t r i e b s - f n a s c h in e n u n t e r T a g e ) ...576 24. O rt der Aufstellung. — 26. Die Pumpen. — 26. Triebkräfte. — 27. D am pf
wasserhaltung. Maschinen m it Schwungrad. — 28. Maschinen ohne Schwungrad. — 29. Duplexpumpen. — 30. Nachteile des Dampfes als A ntricbsm ittcl unter Tage. — 31. D iehydraulischcW asserhaltung.—32. Elektrisch angetriebene K olbenpum pen.—
c) R ü c k b li c k ... 688 33. Vergleich der oberirdischen und unterirdischen W asserhaltung. — 34. Kosten der unterirdischen W asserhaltung m it Kolbenpumpen.
11. K r e ise lp u m p e n ... 589 35. Wesen, W irkung und A ntrieb. — 36. Besonderheiten der Kreiselpumpen. — 37. Vergleich m it der Kolbenpumpe. — 38. Anwendbarkeit für das Schachtabteufen.
C. Sonstige W asserhebevorrichtungen... 593 39. Wasserhebung m ittels der Fördermaschine. — 40. Die Tomsonsche Wasser- zichvorriehtung. — 41. Strahlpum pen. — 42. M ainmutpumpen. — 43. Pulso
m eter. — 44. Heber.
U L B esondere F ä lle der W a s s e r h a l t u n g ...602 45. Die W asserhaltung beim Schachtabteufen. — 46. Anwendbarkeit der ver- -schiedcnen W asserhebevorrichtungen. — 47. Besondere Vorkehrungen an Abteuf- pumpen. — 48. Abteufen unter Benutzung eines Bohrlochs. — 49. Die Sümpfung ersoffener Gruben. — 50. Sümpfungsbeispiele.
XVI In h a ltsv e rz e ic h n is.
Zehnter Abschnitt.
Grubeiibriinde, Atmungs- und Eettungsgeriite.
1. Grubenbrände.
A. Wesen, Entstehung und Verhütung von Gruboubriuiden . . 607 I. Gefährdung der Gruben durch Brände über Tage. — 2. Brände unter Tage.
Allgemeines. 3. Flözbrändc. — 4. Selbstentzündung der Kohle. — 5. Sonstige Ursachen von Flözbränden. — 6. Vorbeugende M aßnahm en.— 7. Sonstige B rande.—
8. Schachtbrände. — !). Sicherheitsmaßnahmen. — 10. Brände in Bremsschächten.
S e ite
B. Bekämpfung nusgebrochener B r ä n d e... 613 11. Meldung. — 12. Anwendung des Wassers und des Spül Verfahrens. — 13. Ab
dämmung. — 14. Hilfsdämme. — 15. Dämme für den endgültigen Abschluß. — 16. Brandtüren. — 17. Stoßabdichtungen.
C. Die bei Bränden auftretenden Gase 618 18. Brandgase, Brandw etter, Brandgasexplosionen.
II. A tin u n g s g e r iite ... 619 19. Einleitung.
A. S ch la u o h g e rü to... 620 20. Saugschlauchgeräte. -— 21. Druckschlauchgeräte. — 22. Anderweitige Luftzu
führung.
B. Freitrngbnrc Sauerstoffgeräte...623 23. Ältere Ausführungen.
a) S a u e r s t o f f g e r ä t e o h n e W ie d e r b e n u tz u n g d e r A u s a t m u n g s l u f t 62.3 24. Flüssige-Luft-Geriite. — 25. Die allgemeine Verwendbarkeit der Flüssige- Luft-Geräte.
b) S a u e r s t o f f g e r ä t e m i t W ie d e r b e n u tz u n g d e r A u s a t m u n g s l u f t 626 26. Allgemeines. L uftverbrauch des Menschen.
c) G e r ä te m i t g a s f ö r m ig e m S a u e r s to f f V o r r a t ... 627 27. Einleitende Bemerkungen. — 28. Die Sauerstoffbehälter und die Ausfluß
regelung. — 29. Bindung der Kohlensäure. — 30. Der Umlauf der Atmungsluft. — 31. Hilfsvorrichtungen. — 32. Nasen- (Helm-) und Mundatmung. — 33. Einzelne Ausführungsformen. Dräger-Geräte. — 34. Das Audosgerät. — 35. D as Inluibad- gerät. — 36. Atmungsgeräte für kürzere Benutzungsdauer.
d) G e r ä te m it c h e m is c h g e b u n d e n e m S a u e r s t o f f v o r r a t
( P n e u m a t o g e n e ) ...636 37. Grundgedanke dieser Geräte.
C. Allgemeine und vergleichende Ausführungen . . . . 637 38. Vergleich zwischen den Schlauch- und den Sauerstoffgeräten. — 39. Gemein
same Verwendung beider A rten von Atmungsvorrichtungen. — 40. Behandlung der Atmungsgeräte. — 41. Füllung der Sauerstoff-Flaschen. — 42. Wiederbelebungs- Vorrichtungen. — 43. R ettungstruppeu. — 44. Zentralstellen. — 45. U nterirdische Rcttungs- und Sicherheitskammern.
Sacli- und Namenverzeichnis ... 645
S e c h s t e r A b s c h n i t t .
Grubenausbau.
T. Der Grubenausbau in Abbaubetrieben und Strecken aller Art.
A. Wesen, Bedeutung und Arten des Grubenausbaues,
a) Allgem eine Bedeutung des Grubenausbaues.
1. — A u fg a b e n d e s G ru b e n a u sb a u e s. Der Grubenausbau hat zwei H auptaufgaben: das Offenhalten der Grubenräume und den Schutz der Berg
leute. Beide Aufgaben fallen in der Regel, aber keineswegs immer, zusammen.
Das Offenhalten der Grubenbaue schließt den Kampf des Bergmanns gegen den Gebirgsdruck in sich; der Ausbau soll das durch die Baue gestörte Gleichgewicht im Gebirge wiederherstellen, kommt also nach dieser Rich
tung hin vorzugsweise bei „ d r u c k h a f t e m “ Gebirge zur Geltung.
Dem Schutz der Leute dagegen dient in erster Linie das Zurückhalten loser Schalen oder Massen bei „ g e b r ä c h e m “ Gebirge.
Ein wenig gebräches, aber stark druckhaftes Gebirge kann an den Aus
bau sehr hohe Anforderungen stellen; um gekehrt kann man sich in einem gebrächen, aber nicht druckhaften Gebirge vielfach mit einem verhältnis
mäßig leichten Ausbau begnügen.
Die Gefahren eines gebrächen Gebirges sind im Laufe der letzten Jah r
zehnte immer schärfer erkannt und gewürdigt worden, und dementsprechend h a t die Schutzaufgahc des Ausbaues neuerdings m it Recht immer größere Bedeutung erhalten. Wie wichtig diese Aufgabe im Verhältnis zur Bekämp
fung anderer Gefahren ist, zeigt Abb. 1. Nach dieser wurden im Durchschnitt der Jahre 1896— 1910 im unterirdischen Betriebe 41,25% der entschädigungs
pflichtigen und 42,32% der tödlichen Unfälle allein durch Stein- und Kohlen
fall herbeigeführt. Allerdings kann der Ausbau bei der Bekämpfung dieser Gefahr nicht alles tu n ; vielmehr h at der Bergmann auch eine Reihe von Vorsichtsmaßregeln bei seiner Arbeit zu beachten, auf die am Schlüsse dieses Abschnitts hingewiesen -werden wird.
Gebrächem Gebirge sind lose und überhängende Blassen gleich zu achten.
Infolgedessen sind hierher auch Ausbauvorrichtungen zu rechnen, deren
H e i s e - H e r b s t , Bergbaukunde II, 3. u. 4. Aufl. 1
2 ß. A b sc h n itt: G ru b en au sb au .
Zweck das Tragen des Bergeversatzes oder Abfangen von Schweben bei steilerer Lagerung oder das Zurückhalten der Bruchmassen des alten Mannes in mächtigen Flözen ist.
Gelegentlich werden m it dem Ausbau auch andere Zwecke verfolgt. So dient er öfter lediglich zum dichten Abschluß der Stöße, z. B. im Tonschiefer
gebirge zur Verhütung der das „Quellen“ begünstigenden Aufnahme von Feuchtigkeit aus den W ettern, in brandgefährlicher Kohle zum Abschluß des Luftsauerstoffes. Manchmal soll er auch die Verunreinigung der ge
wonnenen Kohle durch nachbrechende dünne Schieferlagen verhüten. F ür diese Zwecke kommt es weniger auf die Stärke als vielmehr auf die Dichtig
keit des Ausbaues an. Besonders dicht muß der zur Fernhaltung .der Ge- birgswasser dienende Ausbau sein. Der wasserdichte Ausbau bildet eine Be-
EnlscMdigungspflichlige U n f ä l l e Tödliche
\ 1 2. Ol % Schlagwetter & Kohlenstaub | 9.00 %
J 2.25 % SchicUurbeil ' | 0,13 Jo
\ 0,0 0% Erstickung tVenjing.dch.Gase 2 ,3 9 %
35.52 V, | Förderung 20,55 % |
g H * ] Stein un d Kuhlenfatl 0 2 ,3 2 % [j
\ 7,56 % Absturz ,| 19,20%
] 10.90% Sonstige Ursachen J 2,91%
Abb. 1. D arstellu ng der U nfallgefahr nach ihren verschiedenen Ursachen im R uhrkohlenbergbau fü r die Z eit von 1S%—1910.
Sonderheit des Schachtausbaues, wogegen er in Strecken nu r vereinzelt An
wendung findet. Neuerdings h at auch der Ausbau m it Wärmeschutz Bedeutung gewonnen, der in warmen Gruben die Ausstrahlung der Wärme von den Stößen herabm indern soll.
b) G ebirgsdruck1).
2. — V o rb e m e rk u n g . Der auf den Ausbau einwirkende Gebirgsdruck ist eine Größe, die sich jeder auch nur angenäherten Berechnung entzieht.
Mit Sicherheit kann nur gesagt werden, daß es im Tiefbau ein aussichtsloses Unterfangen wäre, die ganze Last des über den Hohlräumen anstehenden Gebirges durch den Ausbau abfangen zu wollen. Eine einfache Rechnung für Fichtenkolzstempcl z. B. von 15 cm Durchmesser und 2 m Länge, in je 1 m Abstand gesetzt, von denen also jeder eine Fläche von 1 qm zu tragen haben würde, ergibt, daß bei einem spezifischen Gewicht des Gesteins von 2,5 schon eine Gesteinsehale von 30 m Dicke jeden Stempel m it 30 cbm Ge
stein, d. h. 30000 ■ 2,5 = 75000 kg belasten würde, während nach verschie
denen Versuchen ein solcher Stempel höchstens etw a 50000 kg tragen kann.
1) Vgl- h ie rz u u n d zum folgenden au ch die E rö rte ru n g e n in Bd. I ü b e r
„G ebirgsbew egungen im G efolge des A b b au es“,
D er G ru b en au sb au in A b b au b etrieb en . 3 3. — A b h ä n g ig k e it d es G e b irg s d ru c k e s v o n d e r G ebirgs- b c sc lia ffe n lieit1). Nach Zusammenhalt und Festigkeit lassen sich die für den Bergmann wichtigsten Gesteine in Anlehnung an die Einteilung, wie sie in Bd. I im Abschnitt „Gewinnungsarbeiten“ gegeben ist, in die nachstehende Über
sicht eingliedern. Allerdings sind die einzelnen Gruppen nicht scharf ge
schieden, sondern durch zahllose Übergänge m iteinander verbunden.
rollig 1 zäh
Festigkcitsgrad
gebräch fest sehr fest.
g esch ich tete
G e b irg s a rte n Sand, K ies,
Sch wim L ehm ,
Ton, L o tten , m sand
K ohle, • M ergel, T onschiefer,
C a rn a llit
Schiefer, S an d stein , K alk stein , S teinsalz, H a rts a lz
G rauw acke, Q u arzit, K o n g lo m erat
un g esch i c h te t o (m assige) G eb irg sarten
B ru c h m assen im a lte n
M ann
— —
m assiges S teinsalz, M assenkalk
G ra n it, B asalt, P o rp h y r,
D iabas
Zu dieser Übersicht sei folgendes bem erkt: Die rolligen und zähen Gebirgsmassen gehören zu den noch nicht durch Druck und chemische Um
wandlungen verfestigten Gebirgsarten. Bei den rolligen Gebirgsmassen t r itt der Druck sofort in seiner ganzen Stärke an der unterhöhlten Stelle auf, und das Nachbrechen der hangenden Massen erfolgt schon nach H er
stellung eines verhältnismäßig kleinen Hohlraums (Abb. 2). Auf die Nach
barschaft dos Hohlraumes wird also der lebendig gemachte Gebirgsdruck nicht übertragen; vielmehr tr itt dort sogar eine gewisse E ntlastung ein, da das Gebirge trichterartig nachrutscht und dadurch die Druckhöhe der seitlich vom Hohlraume noch
anstehenden Massen verrin
gert wird,anderseits die Stöße durch den Gegendruck der nachgerutschten Massen ge
stü tzt werden.
Im Gegensatz zu diesem Verhalten tr itt bei Ton über kleineren Hohlräumen wegen seiner zähen Beschaffenheit
nur eine Durchbiegung ein, deren Maß m it der Erweiterung dos Hohlraumes wächst. Die 'Wirkung des Gebirgsdruckes setzt also nicht ruckweise, sondern erst allmählich ein. Allerdings wird, da die über dem Hohlraum hängende Masse m it der in der Nachbarschaft anstehenden in Zusammenhang bleibt (ähnlich wie in Abb. 3), die durch das Gewicht der sinkenden Teile entstehende Zugspannung auf die anstehende Lagerstätte übertrag en ; der
*) Vgl. au ch Z eitsch r. f. d. B erg -, I l ü tt .- u. Sal.-W es. 1910, S. 418; N i o ß : G eb irg sd ru ck u n d G ru b e n b e trie b usw.
Abb. 2. Verhalten des Sandes über Hohlräumen.
1*
4 C. A b s c h n itt: G ru b en au sb au .
über dem Hohlraum frei gewordene Gebirgsdruck belastet also auch die Nachbarschaft m it einem Anteil des Gewichts der sinkenden Massen.
Zwischen rolligen und zähen Massen bestehen mancherlei Übergänge, die einmal durch die verschiedenen Korngrößen der rolligen Massen, ander
seits durch deren verschiedenen Wassergehalt bedingt werden. Je grob
körniger und trockener die rolligen Gebirgsarten sind, um so reiner kommt das in Abb. 2 veranschaulichte Verhalten zur Geltung; je feinkörniger und wasserreicher diese Schichten auf treten, um so mehr nähern sie sich dem durch Abb. 3 dargestellten Verhalten. Besondere Erwähnung verdient der vom Bergmann gefürchtete Schwimmsand (Fließ, Fließsand, Schluffsand), ein äußerst feinkörniger oder m it Ton vermischter Sand, der das Wasser in zahllosen kapillaren Hohlräumen festhält und m it diesem eine zähe Masse bildet, die aber durch H inzutreten von Wasser in fließende Bewegung ge
bracht werden kann.
Feste geschichtete Gesteine weisen (ähnlich wie Holz u. dgl.) quer zur Schichtunsr einen schwächeren Zusammenhalt auf als in der Ebene der
Schichtfläche. Und zwar ist dieser Unterschied um so schärfer ausgeprägt, je diinn- bänkiger der Schichtenbau ist.
Ungeschiehtete, verfestig
te Gesteine zeigen durch
weg, mögen sie aus wässe
riger Lösung niedergeschlagen oder aus schmelzflüssigem Zj|r Stande erhärtet sein, kristalli
nische Beschaffenheit und da
her infolge des Ineinandcrgrcifens der einzelnen Kristalle große Festigkeit und eine gewisse Zähigkeit, zu der bei deu Erstarrungsgesteinen eine große Festigkeit hinzutritt. Ih r Zusammenhalt ist an und für sich nach allen Richtungen hin gleichmäßig, wird aber vielfach (besonders auffällig beim Basalt) durch Absonderungsklüfte gestört.
Übergänge zwischen geschichtetem und massigem Gestein ergeben sich, wenn die Schichtgesteine in dicken Bänken auftreten. Hierhin gehören z. B.
manche Sandsteine, und auch beim Steinsalz tr itt häufig die Schichtung so sehr zurück, daß m an den Eindruck eines Massengesteins erhält.
Gcbräch ist ein Gestein, wenn entweder die Schichtfugen sehr zahlreich sind (z. B. dünnplattiger Schiefer) oder außer den Schichtfugen noch Quer- kliifte aller A rt (Schnitte, Lösen, Schlechten, Spalten) auftreten. Hierhin gehören auch Gesteine m it fremden Einlagerungen, die m it dem umgebenden Gestein nur lose Zusammenhängen. Hervorzuheben sind hier die dem Stein
kohlenbergmann bekannten „Konkretionen“ sowie die Wurzelstöcke ver
steinerter Bäume, die häufig unm ittelbar über dem Flöz ins Hangende ein
gebettet, von diesem aber durch einen dünnen, glatten Überzug kohligcr Masse getrennt sind, so daß sie wegen ihrer sich nach oben verjüngenden Gestalt leicht herausfallcn können (vgl. Abb. 145 auf S. 115).
4. — Die B rucliersclieinungen bei den H aupt-G esteinsarten. Im einzelnen können, unter den verfestigten Gesteinen die vier H auptgruppen
A bb.3. Verhalten des T onsch iefers Uber Hohlräumen.
D er G ru b e n a u sb a u in A b b au b etrieb en . 5 der sandsteinartigen, granitartigen, tonschieferartigen und steinsalzartigen Gesteine unterschieden werden.
Die s a n d s t e i n a r t i g e n Gesteine (Sandstein, Sandschiefer, Quarzit, Kon
glomerat) können als vorwiegend „spröde“ bezeichnet werden, entbehren jedoch nicht einer gewissen E lastizität, die von dem die einzelnen Körner verkittenden Bindemittel abhängt und z. B. bei kalkigem und tonigem Binde
m ittel größer als bei kiese- ligem ist. Diese Gesteine neige?) zur Glockenbildung, d. h. sie brechen über den Hohlräumen in glocken
artigen, sich nach oben hin allmählich verengenden Weitungen ans. Dieser Bruchvorgang wird durch die A rt der Schichtung be
einflußt (Abb. 4). E r pflegt nämlich in eine um so größere Anzahl von Stufen
zerlegt zu werden, je dünnbänkiger die Schichtung ist. Auch hängt der Sen
kungsvorgang im einzelnen von der Mächtigkeit der einzelnen Schicht ab:
mächtige Bänke können lange Zeit hängen bleiben, gehen dann aber unter sehr heftigen, erdbebenartigen Erschütterungen zu Brach, wogegen dünnere Bänke rascher und m it weniger kräftigen Begleiterscheinungen nachbrechen.
Die g r a n i t a r t i g e n Gesteine (Granit, Porphyr, Diabas) sind wegen ihres kristallinischen, gleichmäßigen und dichten Gefüges als „zäh“ zu bezeichnen, besitzen aber eine gewisse
Elastizität. Sie ertragen, so
weit nicht Absonderungs- >..
und andere Klüfte ihren ^ Zusammenhalt stören, eine
weitgehende Bloßlegung i durch Herstellung von Ilohl- räumen, ehe sic in diese nachbreehen. Das Nach
brechen in „Glocken“
(Abb. 5) ist hier besonders
ausgeprägt, da es nicht ¿ bl) r,_ Q iockenblM uoa in granitartigen G esteinen,
durch die Schichtung be
einträchtigt wird. Bei dem innigen Zusammenhalt der ganzen Masse kann das Zubruchgehen, von dem Losspringen einzelner Schalen abgesehen, in nur wenigen Stufen oder gar in einem einzigen Vorgang sich abspielen.
Entsprechend dem ruckweise eintretenden Nachbrechen sind die Bruch
wirkungen bei den granit- und sandsteinartigen Gesteinen gewaltsam. Das Zerbrechen der aufs äußerste gespannten untersten Schicht oder Schale kann explosionsartig erfolgen, und ebenso können von dem Umfange der Glocke an ihrem Fuße, also gewissermaßen von den Widerlagern des Gewölbes, explosionsartig Schalen abgesprengt werden. Diese Erscheinungen werden
Abb. 4. G lockenbildung in sandsteinartigen Gesteinen.
6 C. A b s c h n itt: G ru b en au sb au .
als „Berg-“ oder „Pfeilerschüsse“ bezeichnet. Sie werden besonders im ober- schlesischcn Steinkohlenbergbau beobachtet1), treten aber auch beim Auf
fahren der großen Alpentunnel in massigen Gesteinen au f2).
Dem Nach brechen dickerer Bänke aber geht das Aufreißen von Bruchspalten unter erdbebenartigen Erschütterungen voraus, die die ganzen umliegenden Baue in Mitleidenschaft ziehen und u nter Um
ständen kilometerweit in der Umgegend an der Erdoberfläche verspürt werden können3).
Ganz anders verhält sich die Klasse der t o n s c h i e f e r a r t i g e n Gesteine (Tonschiefer, Schieferton u. dgl.). Sic sind als „mild und zäh“ zu bezeichnen.
Bei ihnen muß der Bergmann sich trotz der anscheinenden Starrheit der Gesteine m it der Vorstellung v e rtra u t machen, daß sie gleich den Tonen, aus denen sie entständen sind, unter starkem Druck in einen Zustand des langsamen „Fließens“ , d. h. einer Umformung m it Hilfe zahlloser kleiner Bruehflächen, geraten. Eine bekannte Erscheinung dieser Art ist das „ Quellen“
des Liegenden (s. Abb. 6)1).
Diese Eigenart der Schiefergesteine kom m t gegenüber dem Druck der auf ihnen lastenden Massen dahin zur Geltung, daß (Abb. 3) die untersten Schichten sich durchbiegen und so ohne Bruch die Hohlräume wieder aus
zufüllen trachten. Da das Quellen des Liegenden in gleichem Sinne von unten w irkt, so können bei nicht sehr großer Höhe der Hohlräume diese ohne Brüche und ohne explosions- und erdbebenartige Erscheinungen bald nach der E ntstehung und ganz allmählich wieder zugedriiekt werden.
Die s t e i n s a l z a r t i g e n Gesteine, zu denen auch manche K alkarteii ge
rechnet werden können, zeigen wegen ihres dichten kristallinischen Gefüges und innigen Zusammenhalts ein Verhalten, das dem der granitartigen Ge
steine ähnlich ist. Jedoch ist ihre E lastizität sowohl wie ihre Druckfestigkeit geringer, so daß sie einen Übergang zu den tonschieferartigen Gesteinen bilden. Auch bei ihnen tr itt Glockenbildung ein. Auf die Größe der in ihnen möglichen Hohlräume ist bereits im Abschnitt „A bbau“ (Bd. I) hin
gewiesen worden.
Im großen und ganzen ergibt sieh hiernach als die’ für den Bergmann wichtigste Einteilung diejenige in Gesteine, bei denen die Decke des Hohl
raumes k o n k a v (unter Glockenbildung) nachbricht, und solche, bei denen die Decke k o n v e x (unter Ausfüllung des Hohlraumes) nachdrückt.
In der ersten Gruppe bestehen noch Unterschiede hinsichtlich der Begrenzung der Glocken und ihrer Ausfüllung durch das hereinbrechende Gebirge. Je massiger ein Gebirge ist, um so m ehr nähert sich die Glocke der Form eines parabolischen Gewölbes (Abb. 5), wogegen in geschichteten Ge
steinen (Abb. 4) treppenförmige Begrenzung die Kegel bildet. Und je dick- bänkiger im letzteren Falle die Schichtung ist, um so weniger t r itt eine Auf-
*) Z eitsch r. d. obersehles. B erg- u n d H ü ttem n iin n . V ereins 1901, J a n u a rh e ft.
-} G lückauf 1907, N r. 49, S. 1044; K u k u k : D ie 52. allgem eine V ersam m lung d e r D eutschen G eologischen G esellschaft.
a) Vgl. z. B. G lü c k a u f' 1896, N r. 22, S. 367; D r. C r o m e r : E rd b e b e n und B ergbau.
) Vgl. Bd. I : „G ebirgsbew egungen beim A b b a u .“ B ei m anchen G esteinen, in sb eso n d ere d ü n n p la ttig e n w ie S chieferton, w ird das Q uellen d u rc h W asser- aufnähm e v e rs tä rk t, m an s p ric h t d an n auch v on „ B lä h e n “ oder „ T re ib e n “ .
