B e z u g s p r e i s
v ie rte ljä h rlic h : bei A bholung in d er D ru c k e re i 6 JH.: bei liezug du rch die P ost
und den B u c h h an d el 6 unter S tre ifb an d für D eu tsch land. Ö s te rre ic h -U n g a rn und
L uxem burg 8 : unter S treifband im W e ltp o s t
v e re in 9
G l ü c k a u f
Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift
fü r die 4 m al g esp alten e Nonp - Zeile oder deren Raum 25 P f.
N äheres über P re is erm äßigungen bei w ied erh o lter
A ufnahm e erg ib t der auf W unsch zu r V erfügung
stehende T arif.
A n z e i g e n p r e i s :
E inzelnum m ern w erden n u r iD A u sn ah m efä llen abgegeben
Nr. 7 18. Februar 1911 47. Jahrgang
In h a lt:
Seite C h a r a k t e r i s t i k d e r F c i n k o l i l e n u n d i h r e r
A u f b e r e i t u n g m i t R ü c k s i c h t a u f d a s g r ö ß t e A u s b r i n g e n . V o n In g e n ie u r K . R e i n
h a r d t , D o r tm u n d ( S c h l u ß ) ... 257
S e i l s i c h e r h e i t b e i d e r S c h a c h t f ö r d e r u n g . Von M a s c h in e n in s p e k to r a . D . F . B a u m a n n , B r e s l a u ... • ... 264
Ü b e r k ü n s t l i c h e K ü h l u n g v o n G r u b e n w e t t e r n . Von B e rg a s s q p o r R o s s e n b e c k , D o rtm u n d , u n d B ergassessor R a t h , E s s e n ... 267
D ie u n t e r d e r p r e u ß i s c h e n B e r g - , H ü t t e n - u n d S a l i n e n v e r w a l t u n g s t e h e n d e n S t a a t s w e r k e im E t a t s j a h r 1 9 0 9 ... 273
V e r h ä l t n i s s e d e r A r b e i t e r d e r s t a a t l i c h e n B e r g w e r k e , H ü t t e n u n d S a l i n e n i m E t a t s j a h r 1 9 0 9 277 T e c h n i k : T e u fe n z e ig e r u n d W a r n s ig n a la p p a r a t bei d e r H a s p e lf ö rd e ru n g . . 279
M a r k s c h e i d e w e s e n : B e o b a c h tu n g e n d e r E r d b e b e n s ta tio n d e r W e s tfä lis c h e n B e rg g e w e rk s c h a fts k a s s e in d e r Z e it v o m 6. b is 13. F e b r u a r 1911 . . . . 280
Sei t e V o l k s w i r t s c h a f t u n d S t a t i s t i k : E rz e u g u n g d e r d e u ts c h e n u n d lu x e m b u rg isc h e n H o ch o fen w erk e im J a n u a r 1911. S te in - u n d B ra u n k o h le n b e rg b a u P re u ß e n s im J a h r e 1910. S te in k o h le n fö rd e ru n g u n d - a b s a tz d e r s ta a tlic h e n S a a rg r u b e n im J a n u a r 1911. V e rsa n d d es S ta h lw e rk s-V e rb a n d e s im J a n u a r 1 9 1 1 ... 280
V e r k e h r s w e s e n : W a g e n g e ste llu n g zu d e n Z echen, K o k e re ie n u n d B rik e ttw e rk e n des R u h r k o h le n b ezirk s. W a g e n g e ste llu n g zu d e n Z echen, K o k e re ie n u n d B rik e ttw e rk e n in v e rs c h ie d e n e n p re u ß isc h e n B e r g b a u b e z i r k e n ... 282
M a r k t b e r i c h t e : E sse n e r B ö rse. V om en g lisch en K o h le n m a r k t. V om b e lg isc h e n E is e n m a rk t. V om a m e rik a n is c h e n E ise n - u n d S ta h lm a r k t. M e ta ll m a r k t (L o n d o n ). N o tie r u n g e n a u f d e m e n g lisc h e n K o h le n - u n d F r a c h te n m a r k t. M a r k tn o tiz e n ü b e r N e b e n p r o d u k t e ... 282
P a t e n t b e r i c h t ... 288
Z e i t s c h r i f t e n s c h a u ... 291
P e r s o n a l i e n ... 292
I
Charakteristik der Feinkolilen und ihrer Aufbereitung mit Rücksicht auf das größte Ausbringen.
V o n In g e n ie u r K . R e i n h a r d t , D o rtm u n d . (S ch lu ß )
D i a g r a m m e f ü r d e n F e i n k o h l e n - W a s c h p r o z e ß b e i S ta u b - o d e r S c h l ä m m e a u s s c h e i d u n g . Bei der U n tersu ch u n g der W aschfähigkeit einer Rohfeinkohle sei n u n m eh r folgenderm aßen vorgegangen:
Die G ew ichtseinheit A0 B der Rohfeinkohle von z. B. 0 -10 m m K o rn w ird zerlegt in
B B ' = S G ew ichtseinheiten des K orns von 0 -0,2 mm m it a s % A schengehalt u nd
A0 B ' G ew ichtseinheiten des K orns ) > 0,2 m m m it a r % A schengehalt.
Es ist also in A bb. 7 w ieder A0 B ' + B ' B = 1.
Die S taubm enge S m it einem A schengehalt a s = B L ist der w aschfähigen K ohlenm enge A0 B ' u n te n ange
fügt. Bei D u rch fü h ru n g der U n tersu ch u n g in der
beschriebenen Weise für die Menge A 0 B ' bzw. das K orn ) > 0,2 m m erh ält m an also w ieder die K u rv en
I, II
u n d I I I der Abb. 7.F ü r irgend ein A usbringen x an gew aschenen Kohlen, bezogen auf die gesam te R ohfeinkohle, ist der A schen
gehalt der erste m amx u n d der A schengehalt der darin noch en th alte n en ascbenreichsten Schicht a x. W ird n u n nach dem W aschen der Menge x ein T eil Sy des S taubes S w ieder zugesetzt, so e rh ä lt m an ein G esam t
ausbringen x ' = x + Sy, dessen A schengehalt a m sei.
D an n m uß sein:
x • a mx + Sy ■ as = (x + Sy ) ■ a m
a m — a mx r
— X • -... ... ... ...
a s — a m
Sind x u n d die zugehörigen W erte z. B. d u rch die W agerechte AjOj in Abb. 7 angenom m en, so kann für
258 Gl ü c k a u f Kr. 7 einen A schengehalt a m der M ischung nach Gleichung 5
die Staubm enge Sv berechnet werden, die zu x wieder zugesetzt werden darf.
W ann diese Staubm enge Sy am größten sein kann, ergibt folgende Erw ägung:
B erücksichtigt m an, daß x
x = -T ax o
A x ist und setzt dafür
d x, so wird aus Gleichung 5
S y =
(am - a x ) • dx a« an und
d S y d x
a m — a a s - a, F ü r
in
d Sy
d x o w ird ax = a„
und da d a x nach dem Verlaufe der K urven I ste ts positiv ist, so wird
d 2 Sv
d x 2 = — d ax stets negativ, so daß
Sy für a x = a m ein M aximum i s t ;
d. h. zieht m an die O rdinate M N des A schengehaltes a m der Mischung u nd schneidet diese die K urve I für a x in G,, so ist A0 A, das Ausbringen und A l I, der Aschen
gehalt der gewaschenen Kohle, für die ein sich aus Gleichung 5 ergebendes M aximum an S tau b zugesetzt werden kann, wenn der A schengehalt der Mischung a m sein soll.
Schreibt man Gleichung 5 wie folgt:
a-s ^ am — a.mx ^
x Sv
u nd zieht in Abb. 7 die O rd in ate für a s durch L bis Oj, so erkennt m an, daß
Symax = G , P j W ird, w enn Ij ? ! || N Oj ist.
G P , kann sich n un kleiner oder größer als S ergeben, d. h. im le tz te m F alle k ö n n te m eh r S ta u b zugesetzt w erden, als vorhanden ist. M an w ird d an n natürlich die K o h le m it einem gro ß em A usbringen als A0 A x und einem hohem A schengehalt als Aj Ij waschen.
Die g enannten Finien in Abb. 7 lassen also erkennen, ob die gegebenenfalls gestellte B edingung, Kokskohle von a m A schengehalt ohne A usscheidung von Staub oder Schläm m en zu liefern, ü b e rh a u p t erfüllbar ist, wofür
Gx P , > S
sein m uß, größer deshalb, weil R ü ck sich t auf die viel
leicht in der N ußkohlenw äsche u n d aus den Bergen fallenden Schläm m e zu nehm en ist.
N achdem durch die kurze R ech n u n g die Linie Ax Oj des m axim alen S tau b zu satzes gefunden w orden ist, leu ch tet auch ein, daß sie d o rt liegen m u ß ; denn schreibt m an G leichung 5 in der F orm
1 x
Sy = --- ■ (x • a.m- Z A x • a x ),
a§ — 0 t
X
so wird Sy m it x • a m - 2. A x ■ a x ein M axim um , o
F ü r ein A usbringen an gew aschener K ohle von z. B. x = A 0 A 2 zerlegt die K urve I das R echteck A0 A2 • a m = x • a m in 2 T e ile ; der rech te Teil G0 G2 P 2 N ist die D ifferenz x • a m - ^ z l x - a x ■
L ä ß t m an A0 A2 = x um A x w achsen, so n im m t das positive Glied um A x ■ a m, das n eg ativ e n u r um A x • a x zu.
Die D ifferenz u n d d am it Sy m üssen also so lange zunehm en, bis in A x Gx a x = a m gew orden ist.
Am w ichtigsten ist ab er die B e a n tw o rtu n g der Frage, auf welchen A schengehalt die K ohle auf den Setzm aschinen gew aschen, u n d welche Menge von S tau b oder Schläm m en vor oder nach dem W aschen ausgeschieden w erden m uß, d am it das A usbringen an Kokskohle von einem b e stim m ten A schengehalt am größten wird.
W ird zu der Menge x der gew aschenen K ohle m it a mx A schengehalt eine Menge Sy m it a 8 A schengehalt zugesetzt, so e n tste h t ein G esam tausbringen
X = x + Sy m it a,n A schengehalt oder, n ach G leichung 5,
V „ I i
a,T1
“ a | 1 | x \X = x l 1 ‘ ^ r v a „ )
a s a ul
Die rech te Seite dieser G leichung w ürde id en tisch m it jener der Gleichung 5 w erden, w enn m an im Z ähler a s durch a m ersetzte. D arau s folgt, d a ß diesm al X ein M axim um wird, u. zw. unab h än g ig von a m für a x = a s . Auch dies ist d u rch eine B e tra c h tu n g ü b er die V er
änderung der Flächen A x • a s - A x • a x , w ie sie oben ähnlich angestellt w urde, sofort als ric h tig zu erkennen.
18. F e b ru a r 1911 Gl ü c k a u t 259
Dieses m axim ale A usbringen X max lä ß t sich nach Gleichung 7 auch schreiben
Y - v • ^ ■ 8
^ •in a x — X *
wenn ams = A3 I 3 der zu a x = as = A3 G3 gehörige W ert von a mx ist. Zieht m an in Ab. 8 die O rdinate L Q in der E n tfern u n g a s von A0 B u nd durch ihren S ch n itt G., m it K urve I die W agerechte A., G4, ferner Q M3 bis zum S c h n itt m it I 3 I 's, so ist
1-3 U 3 = a s — 3-tns 1^3 ^*3 = — a m.
Es ist also nach G leichung 8
x raRX = Q g 3 +13 r 3 = a 0 a ' „
d. h. die Linie Q M3 schneidet I 3 I '3 in der W age
rechten A' 3 r 3> die das m axim ale A usbringen angibt, das dam it auf die einfachste W eise gefunden ist.
Zugleich erg ib t sich d u rch den S c h n ittp u n k t R der Linie M N m it K u rv e II in N R auch das A usbringen für den Fall, d aß der S ta u b von 0 -0 ,2 m m K orngröße als solcher oder in G estalt von Schläm m en vollständig ausgeschieden w ird u n d die fertige Kohle denselben Aschengehalt a m haben soll.
Aus Abb. 8 lä ß t sich also durch die H öhenlage der Punkte r 3 u nd R sofort erkennen-
1. ob es für das g rö ß te A usbringen an Kokskohle m it a m A schengehalt erforderlich ist, S ta u b oder Schlämme auszuscheiden, bzw. ob u nd wieviel von dem vor dem W aschen ausgeschiedenen S tau b wieder zugesetzt w erden m uß,
2. welches ü b e rh a u p t das größtm ögliche A usbringen sein w ürde, u n d
3. auf w elchen A schengehalt a m9 = A3 I 3 d afü r das K orn > 0,2 m m zu w aschen ist.
Hierbei ist vo rau sg esetzt, d aß sich I 3 I '3 kleiner als B 'B ergeben h a t, d. h „ d aß die Menge S tau b , die wieder zugesetzt w erden darf, kleiner als die ü b e rh a u p t vorhandene Menge ist. U m dies sofort zu übersehen, zeichnet m an sich am b esten von vornherein in Abb. 8
eine K urve IV ein, deren P u n k te in senkrechter R ich tu n g um S = B B ' ä q u id istan t zu jenen der K urve II sind.
W ürde I 3 F 3 größer als S w erden, so w äre es m it R ücksicht auf den verlangten A schengehalt am möglich, eine größere Menge S ta u b zuzusetzen als vorhanden ist, d. h. m an könnte s ta tt dessen noch w eitere u n te r A3 G3 gelegene Schichten in die gewaschene K ohle gehen lassen, wie dies in Abb. 9 noch w eiter ausgeführt ist.
Z ur B eurteilung des größten Ausbringens bei der A usscheidung des F einsten als trocknen Staubes ist noch zu bem erken, daß m an n u r darau f rechnen kann, ungefähr 70% der vorhandenen Staubm enge zu er
halten. E s kann also der F all ein treten , daß es vorteil
h aft ist, außer dem trocknen S tau b noch nasse Schlämme auszuscheiden, selbst w enn to n h altig e Schläm m e aus den Bergen nicht vorhanden ist. ^
Im Anschluß an die oben ausgeführten R echnungen sei zur D arstellung der K urve I I noch folgendes bem erkt:
Falls n u r wenige P u n k te der K urven I u nd I I (Abb. 2) b e k an n t sind, z. B. durch u n m ittelb are U ntersuchung in einer W äsche, oder dadurch, daß die P ro b eu n ter
suchung n u r für eine kleine Zahl von Schichten in den tiefern Lagen d urchgeführt w orden ist, so k an n die A ufzeichnung der K urve I I noch durch die K on
stru k tio n einiger ih rer T angenten erleich tert werden.
Die T angente des Neigungsw inkels a der K urve I I zur Achse A0 B in P u n k t I (Abb. 2) ergibt sich näm lich aus folgender Form el:
d a mx 1
n = d x d x ■d
r
x• d x1 x a x • d x - d x • J a x • d x _ a . - a ^ _ I G
d x x 2 x A0 A ’
d. h., m ach t m an in Abb. 2 I ' I = I G und A0 l " — A T u nd zieht ferner eine G erade durch I " und I, so ist diese die T angente im P u n k t I an K urve II. K eh rt m an den G edankengang um so kann m an für einen be
k a n n ten Teil der K urve II auf den V erlauf der K urve I rückschließen. ~
H ier ist auf die früher erw ähnte kom binierte U n ter
suchungsm ethode zurückzugreifen, die für das Auf
suchen der praktisch w irklich erreichbaren W erte em pfohlen wird.
Die U ntersuchung ist d an n in größerm M aßstabe m it ungefähr 2000 kg Rohkohle auf einer Versuchs
feinkornw äsche auszuführen, wie sie jede M aschinen
fab rik für A ufbereitung besitzt. Man erh ält dabei 3 P ro d u k te, u. zw. nach Abb. 2:
1. eine Menge von A0 A = x Kohle m it a mxj m ittlerm A schengehalt,
2. eine Menge von A A , M ittelp ro d u k t aus der zw eiten A bteilung des U nterfasses m it einem bestim m baren m ittle rn A schengehalt, der außerdem gleich Fläche A G G, A, . , . ,.
-J— V sein m uß, wobei die K urve A A j
G G, allerdings vorerst n icht b ek a n n t ist, und
% Aschengehalt A b b . 9.
3. eine Menge von A l B Bergen, deren m ittlerer Aschengehalt gefunden werden kann u nd gleich . Fläche A . G . H B
i s t --- — 5--- A j B
Aus 1 und 2 kann dann sofort der m ittlere Aschen
gehalt der Menge A0 A x m it a mX) berechnet werden.
D am it sind von der K urve I I die drei P u n k te I, I , und E, dem D auerbetrieb nach Möglichkeit entsprechend, bekannt. Dabei wird m an den A schengehalt a mx auf etw a 3 ,5-4% einrichten, so daß I I t der für die vo r
liegenden U ntersuchungen in Frage kom m ende Teil der K urve II ist.
F ü r eine oder m ehrere g u te D u rch sch n ittsp ro b en des M ittelproduktes A A x b e stim m t m an sodann die A schengehalte der einzelnen S chichten u n d d a m it das S tück G Gj der K urve I nach dem V erfahren von H enry.
N unm ehr können alle P u n k te der K urve I I zwischen I un d I j, ferner auf die in Abb. 2 angegebene W eise in I u nd I t und, w enn nötig, für einen dazw ischen gelegenen P u n k t, die T an g en ten an K u rv e I I k o n stru ie rt werden, w om it K urve II von I bis E jedenfalls genau genug gefunden ist. U m gekehrt k a n n d a n n aus ihrem V erlauf auf jenen der K urve I von Gj bis H geschlossen werden.
18. Februar 1911 G l ü c k a u f 261
Der V erlauf der K u rv en ü b er A G k an n aus der Gleichheit der A schengehaltflächen bzw. ih rer ü b er
schießenden Teile hinreichend genau b e u rte ilt werden, da er für die U n tersu ch u n g w eiter n icht in B etra ch t kommt
Ist bei dem Probew aschen eine nennensw erte Menge von Schläm m en m it dem W aschw asser abgegangen, so ist diese zu bestim m en u n d nach Menge u n d Aschen
gehalt entsp rech en d Abb. 8, u n te r B erücksichtigung, daß dann A0 B = 1 w ird, zuzusetzen; gegebenenfalls ist sie m it dem v o rh er abgeschiedenen S ta u b S nach Menge u nd A schengehalt sinngem äß im D iagram m zu vereinigen.
Durchaus b rau ch b a re V ersuchsergebnisse, die m it den E rgebnissen der k ontinuierlichen S etzarbeit auf Feinkornsetzm aschinen nahezu übereinstim m en, erhält- man au ch bei V erw endung einer kleinen m aschinell angetriebenen F einkornsetzm aschine m it in te r
m ittierendem A ustrage, w enn m an durch A nbringung einer K lappe im Setzkolben (oder in einem m it dem W asserraum in V erbindung stehenden R aum ) die früher erwähnte störende R ücksaugew irkung aufhebt.
Jedenfalls w ird m an, wie sich aus den vorstehenden Ausführungen erg ib t, bei dem P robesetzen in einer Versuchswäsche oder auf einer in te rm ittie re n d arb e ite n den Setzm aschine oder nach dem V erfahren von H e n ry das K orn von 0 -0 ,2 m m Größe vo r dem W aschen a b scheiden u n d es nach Menge u n d A schengehalt in der beschriebenen W eise dem für das übrige K orn er
haltenen D iagram m u n te n zusetzen.
W enn m an sich m it diesem V erfahren einigerm aßen vertraut gem acht h a t, so ist es leicht, sich in kürzester Zeit durch ein D iagram m nach Abb. 9, in dem die linke Seite in größerm M aßstabe auseinandergezogen ist, einen Überblick ü b er alle m öglichen V ariationen bei dem Waschen einer K ohle zu verschaffen.
Schreibt m an näm lich die G leichung 5 folgender
maßen :
x a s - a m
so kann m an, ähnlich wie oben schon ausgeführt w urde, bei gegebenem Sy den m ittle rn A schengehalt a m der Mischung oder bei gegebenem a m die Menge Sv einfach durch einige S triche bestim m en.
Sind für den F a ll der A bb. 9 die K u rv en I u nd II für eine R ohkohle %> 0,2 m m K orn m it B E = 15%
Aschengehalt gefunden, ist ferner K urve l \ die im senkrechten A b stan d e S = 0,1 Ä q u id ista n te zu K urve II und B ' L = 16% der A schengehalt des F ein sten u n te r 0,2 mm K orngröße, so sei zuerst der S ch n itt der Ordinate durch L m it A0 G0 m it Q bezeichnet. D urch irgendeine W agerechte, z. B. Ah0O60, w ird die K urve II in I60 geschnitten. A uf der O rd in ate durch I 60 wird senkrecht a b w ärts die S tau b m en g e aufgetragen, ■Me zugesetzt werden soll u n d in der Abb. I 60 N 70 S beträgt. D er S c h n itt T^q der G eraden N -0 Q m it der W agerechten A60 I 60 erg ib t in Aß0 T 60 den A schengehalt a m der Mischung aus x = A0 A60 m it a mx = A60 I60 Asc len- gehalt und S = I B0 N '70 m it B ' L = a s A schengehalt.
Denn es ist
üo N 7Q _ I 60 Tco O 60 Q ^60 O60 was der Gleichung 9 entspricht.
D as A usbringen zu dem A schengehalt A60 T 60 der M ischung ist dann A0 A60 + I fi0 N '70, hier also 70% .
Auf diese W eise erh ält m an zuerst die K urve T 40 T60T 80; s*e g ib t die A schengehalte der M ischung bei jeweiligem Zusetzen der vollen Staubm enge S a n ; denn die P u n k te N '50, N '.0 und N '90 liegen auf der K urve IV .
E ine ähnliche K urve könnte m an sich für das Z u
setzen eines beliebigen P rozentsatzes der S taubm enge entw erfen.
Soll die Mischung von gew aschener Kohle u n d S tau b 5% Asche en th a lte n , so w ird eine Reihe von W agerechten zwischen der K urve I I u n d der O rdinate 5 gezogen, z. B. I 5fi M56, u n d durch den S ch n itt dieser W agerechten m it der O rdinate 5, z. B. M56, die Gerade Q M56 bis zum S c h n ittp u n k t N62 m it der S enkrechten durch I 56 gelegt. D ann lä ß t N62 I 56 die zuzusetzende Staubm enge, hier etw a 5,5% der vorhandenen Menge, u n d die E n tfern u n g des P u n k tes N62 von der W age
rechten A0 G0 das gesam te A usbringen erkennen.
Indem m an von w eitern P u n k ten M67 M70 auf der O rdinate 5 zur gleichen K o n stru k tio n ausgeht, erh ält m an die K urve NK2 N70 N71. Diese K urve X 9 ist also die K urve des gesam ten A usbringens für einen A schen
gehalt der M ischung a m = 5% .
Auf gleiche Weise findet m an die K urven X 6 u nd X 7 für einen A schengehalt der M ischung von 6 u n d 7% . Diese letzten K urven sind von der K urve I I ausgehend bis zu ihren S ch n ittp u n k te n m it der K urve IV ge
zeichnet, die dem Z usatz der gesam ten S taubm enge entsprechen.
Die O rdinate durch den S c h n ittp u n k t I 70 der Linie A70 G?n m it der K urve II gibt in ihren S c h n itt
p u n k ten m it den K urven X 5 u nd X 6 jeweilig das höchste Ausbringen an.
Man kann nun aus Abb. 9 folgendes ablesen:
1. Die senkrechte T angente an die K urve T 40T 60T 80 ist die O rdinate für 5,6% A schengehalt der Mischung. W enn deshalb weder S tau b noch Schläm m e (abgesehen von den Schläm m en aus der G robkornw äsche u n d den Bergen) abgeschieden werden, so lä ß t sich n u r K oks
kohle m it m ehr als 5,6% Asche erzeugen. Die W agerechte I 56M56 durch den B erü h ru n g sp u n k t T 56 schneidet die K urve II in I 56. Dieser P u n k t zeigt an, daß das K orn %>0,2 m m m it einem A usbringen von A0 A56 = 56% der gesam ten R ohkohle auf 3,8% A schengehalt zu waschen ist.
Das gesam te A usbringen ist A0 A56 + B 'B = 0,56 + 0,10 = 0,66 u n d en tsp rich t dem P u n k te N '66.
An Kokskohle m it 5,6% A schengehalt ließe sich jedoch ein viel größeres A usbringen erzielen, wenn S tau b oder - Schläm m e entzogen w ürden.
Zieht m an z. B. die ganze Menge S ab, so e rg ib t der S ch n itt der O rdinate 5,6 m it d er K u rv e I I ein A usbringen von etw a 74% . D as m axim ale A us
bringen für diesen A schengehalt 5,6% w ird auf der O rdinate durch I 70 festgelegt d u rch eine in der Abb.
262 G l ü c k a u f Nr. 7 nicht eingezeichnete Gerade, die den S chnitt der
O rdinate 5,6 u nd der W agerechten A70 G70 m it Q verbindet. Die E ntfernung dieses Punktes von I70 ergibt zugleich die Staubm enge, die in diesem Falle dem gewaschenen K orn über 0,2 mm zuzusetzen ist.
Nebenbei sei bem erkt, daß die senkrechte T angente an die K urve T 40 T 80 diese an ihrem S ch n ittp u n k t m it der K urve I b e r ü h r t; denn dieser gemeinsame Schnitt- bzw. B erührungspunkt liegt in der W agerechten, für die bei einem Aschen
gehalt a m = 5,6% die größte Staubm enge zu
gesetzt werden könnte; da die K urve T 40 T g0 für die gleiche Staubm enge S entworfen ist, entspricht also ihr S ch n ittp u n k t m it K urve I dem geringsten Aschengehalt der K urve T 40 T 80, d. h. der senk
rechten Tangente.
Der S ch n ittp u n k t der Geraden A70 G70 m it der K urve T 40 T,.0 Tg0 entspricht einem Aschengehalt von 6,25% . F ü r diesen Aschengehalt der fertigen Kokskohle ist das größte Ausbringen (80%) dann vorhanden, wenn das K orn über 0,2 mm Größe auf 4,8% Aschengehalt gewaschen (Punkt I 70 der K urve II) u nd gerade säm tlicher S taub wieder zu
gesetzt wird. W enn der A schengehalt der fertigen Kokskohle u n te r 6,25% sein soll, so sind zur E r zielung des g r ö ß t e n A u s b r i n g e n s S tau b oder Schlämme auszuscheiden, auch wenn der verlangte Aschengehalt ohne eine solche Ausscheidung erreicht werden kann.
W ürde das K orn von 0—0,2 mm s ta tt 16" % z. B.
20% Asche enthalten, so läge diese Grenze bei 6,7% Aschengehalt der Kokskohle (Schnitt der Kurve T40 Tg0 m it einer W agerechten durch den S chnittpunkt der K urve 1 m it O rdinate 20).
2. W ird die waschbare Kohie v o n %>0,2 mm K o rn größe z. B. auf 4% A schengehalt gewaschen, so ist zuerst der S ch n ittp u n k t I60 der O rdinate 4 m it K urve II zu suchen. Die W agerechte durch I 60 zeigt ein A usbringen des gewaschenen G utes von
\q Ago = 60% an. W ird die ganze Staubm enge S nach dem W aschen wieder zugegeben, so schneidet die Verbindungslinie des S chnittpunktes N '70 der O rdinate 4 m it der K urve IV u nd des P u n k tes O auf der W agerechten Afi0 Ifi0 in Tfi0 den Aschen
gehalt der Mischung m it am = 5.7% ab.
W ird nur die H älfte der Staubm enge S zu- gesetzt, so ist I60 N '70 z u halbieren u nd der H al
bierungspunkt m it O zu verbinden, w odurch der Aschengehalt der Mischung m it 4,9% erscheint.
Das G esam tausbringen ist dann im ersten Falle durch A0 A(i0 + Ig0 N '70 m it 70% , im zweiten m it 65% gegeben.
3 W ird Kokskohle m it a m = 5% A scnengehalt v er
langt, so gilt die K urve X ft für das G esam taus
bringen. Sein Maximum wird gefunden, wenn m an durch S ch n ittp u n k t G70 der O rdinate a s = 16 m it K urve I eine W agerechte zieht. Ih r S c h n ittp u n k t I 70 m it K urve II legt den Aschengehalt des gewaschenen Kornes m it 4,8% bei einem Ausbringen von 70%
fe s t. Die S t a u b m e n g e I 70 N71 is t z u z u s e t z e n u n d e r h ö h t d a s A u s b r in g e n a u f 71,5% . N71 is t d er B e r ü h r u n g s p u n k t d e r w a g e r e c h t e n T a n g e n t e an d ie K u r v e X 5.
Man sieht, daß sich die K u rv e X 5 in den zu N71 b en ach b arten P u n k te n n ic h t sehr rasch von der w agerechten T an g en te e n tfe rn t, d. h. es ist für das m axim ale A usbringen gleichgültig, ob man säm tlichen S tau b ausscheidet oder n u r die Menge S _ I 70 N-, oder eine Menge S - 2 I 70 N71. Die Mengen I 0 N71 = 1,5% und 2 I 70 N 71 = 3% sind im Ver
hältnis zu S = 10% so gering, d aß für den vorlie
genden F all die B edingung für ein m axim ales Ausbringen an K okskohle m it 5% A schengehalt la u te t: das K orn u n te r 0,2 m m Größe ist soweit wie möglich in G estalt von S ta u b oder Schlämmen auszuscheiden u n d n ich t w ieder zuzusetzen.
D a die K urve X 5 die K urve IV n ich t schneidet oder b e rü h rt, so folgt d arau s, d aß K okskohle mit 5% A schengehalt ohne A bscheidung von Staub oder Schläm m en ü b e rh a u p t n ic h t h erg estellt werden kann. Die größte Menge des K ornes u n te r 0,2 mm die bei 5% A schengehalt der K okskohle noch in ihr belassen w erden k an n , fin d et sich in dem Linien
zug 5 M52 I 52 N 58 in I „ N58 z u - 0 , 6 S. D as Korn über 0,2 m m wäre dabei auf 3,7% A schengehalt zu waschen, u n d das G esam tau sb rin g en ergäbe sich zu 58% gegen m axim al 71,5% . Die E n tfern u n g der senkrecht übereinanderliegenden P u n k te der K urven II u nd X 5 än d e rt sich von I 40 bis I 60 nur wenig. Man w ird also bei k o n s ta n te r Zugabe von 60% des S taubes m it einem A schengehalt des gewaschenen K orns von u n g efäh r 3,7 - 3 ,9% rechnen können. D as A usbringen sch w an k t dabei aber schon um etw a 4% , weil es noch in den A bschnitt fällt, wo die K urve X 6 sehr steil v erläu ft.
Im u n tern Teil der K urve X 5, also nahe der Stelle des m axim alen A usbringens, sch w an k t dieses weniger, d. h. m an a rb e ite t bei m öglichst voll
kom m ener S taub- u n d S chlam m entziehung, auch m it R ücksicht auf Schw ankungen im A schengehalt der gew aschenen K ohle, am g ü n stig sten .
4. Die V erhältnisse für K okskohle m it 6% A schen
gehalt lassen sich nach der K u rv e X 6 beurteilen.
D as m axim ale A usbringen liegt, wie m ehrfach erö rte rt w urde, in der O rd in a te I 70 N 7g für — 4,8%
A schengehalt der gew aschenen K ohle u n d w ird etw a 78% betragen. D abei ist n u r S - I 7 0 N78 =
— 0,2 S S ta u b auszuscheiden.
Sollen w eder S ta u b noch Schläm m e ab g etren n t w erden, so gibt der S c h n ittp u n k t d er K urve X fi m it K urve IY an, daß das A usbringen sich n u r wenig ä n d e rt, u n d daß das K orn ü b er 0,2 mm K orngröße auf 4,6% A schengehalt zu w aschen ist.
5. F ü r K okskohle m it 7% A schengehalt ist für das m axim ale A usbringen säm tlic h er S ta u b wieder zuzusetzen, bzw. S ta u b u n d Schlämme sin d nicht auszuscheiden. D er S c h n ittp u n k t der K u rv e X T m it K urve IV zeigt an, d aß dabei der A schengehalt des gew aschenen G utes m it m ehr als 0,2 m m K o rn größe 5,75% b e trag en soll,,
18. Februar 1911 G l ü c k a u f 263
Schließlich kö n n te noch die Aufgabe gestellt sein, zu untersuchen, auf welche A schengehalte zwei v e r
schiedene K ohlensorten für einen gegebenen A schen
gehalt der M ischung u n te r B erücksichtigung des E in flusses einer etw aigen A usscheidung von S tau b oder Schlämmen bei einerS orte oder bei beiden Sorten zujwaschen sind, um das grö ß te A usbringen zu erh alten . Z unächst wären 2 D iagram m e nach Abb. 8 für die beiden K ohlen
sorten zu entw erfen u n d u n te r B erücksichtigung des M aßstabes der Mengen nach Abb. 5 m it ihren Linien A0 D zusam m enzulegen. D ann e rh ä lt m an auf bekannte W eise die K urve Am des A schengehaltes der Mischung bei W eglassung des Staubes. M it den A us
bringen V', V " . ., den zugehörigen A schengehalten der M ischung u n d jenen der aschenreichsten Schichten entwirft m an sodann ein neues D iagram m nach A bb. 8, dem u n ten die beiden S taubm engen, gegebenenfalls mit verschiedenem A schengehalt, zugesetzt werden.
Es ist n un leicht, nach Abb. 8 oder 9 den E influß des Staubes zu u n tersu ch en u n d im besondern festzu
stellen, ob u n d wieviel an S ta u b oder Schläm m en a u s
geschieden w erden m uß, um für den vorgeschriebenen Aschengehalt das m axim ale A usbringen zu erreichen.
Zur F e ststellu n g des g ü n stig sten A ufbereitungs
prozesses ist n ich t n u r die U n tersu ch u n g der Feinkohle vor dem W aschen, sondern auch die nachträgliche U ntersuchung der gew aschenen oder n ach dem W aschen mit S taub gem ischten K ohle w ichtig
Angenom m en, die U n te rsu ch u n g einer bestim m ten Rohkohle für die H erstellung von K okskohle m it a m Aschengehalt nach Abb. 10 h ä tte ergeben:
als G esam tausbringen A., A '3,
als A usbringen der gew aschenen K ohle A0 A.,, als zuzusetzende Staubm enge m it a s A schengehalt I 3 U3, als A schengehalt der gew aschenen Kohle A3 I 3 und als A schengehalt der aschenreichsten Schicht A3 G „
und durch die U n tersu ch u n g der fertigen K okskohle mit a m A schengehalt ergäbe sich, d aß die Menge des Feinsten u n te r 0,2 m m K orngröße I 2 I ' 2 m it gleichem Aschengehalt a g wie v o rh er u n d der A schengehalt der aschenreichsten Schicht des R estes n u r A2 G2 ist, so erkennt m an aus A bb. 10, d aß m an d u rch eine M ehr
ausscheidung von S ta u b oder Schläm m en von I 2 I '2 - I3 I '3 und d u rch w eniger scharfes W aschen das A us
bringen um A '2 A 's erhöhen kann.
Dies ist der Fall, solange A2G2 <L A3G3 ist.
Fallen die A schengelialtskurven I u n d II für die Untersuchungen vor u nd nach dem W aschen n icht zusammen, u nd ist der A schengehalt des F ein sten vor und nach dem W aschen n ic h t gleich, so lä ß t sich noch immer schließen, d aß das A usbringen so lange noch vergrößert w erden k a n n , als die aschenreichste Schicht des gewaschenen K ornes ü b er 0,2 m m Größe kleiner ist als der A schengehalt des K ornes u n te r 0.2 mm Größe in der K okskohle
In der Regel w ird ab er die U n tersu ch u n g der dem Teile A0 A3 G3 G0 des R o h k o h len d iag ram m s e n tsp rech en den gewaschenen Feinkohle ü b er 0,2 m m K orngröße
ergeben, daß die u n terste Schicht einen großem Aschen
g ehalt besitzt als A3G3, wie er sein sollte.
F alls dies n u r d ara u f zurückzuführen ist, d aß m an es bei der U ntersuchung der gewaschenen K ohle m it einer je tz t von vornherein w eniger aschenreichen Kohle zu tu n h a t, dann w ird die neue K urve I so verlaufen, daß sie bei G0 links, bei G3 rechts von der ursprünglichen K urve I liegt. W enn diese V erlegung der K urve für die gewaschene K ohle denselben G esam taschengehalt aller Schichten über A3 G3 ergibt, wie ihn die Fläche A0 A3 G3 G0 für die Rohkohle darstellt, so kann durch eine V eränderung des A rbeitsprozesses n ich ts oder n u r wenig gewonnen w erden, weil der A schengehalt der Berge dabei der V oruntersuchung entspricht.
W enn aber die Kohle schwieriger aufzubereiten u nd durch die verw endeten Setzm aschinen oder die B etriebs
weise dieser Schw ierigkeit nicht von vornherein genügend R echnung getragen ist, dann wrird die neue K urve Ia den in Abb. 10 p u n k tierten V erlauf nehm en, d. h. bei dem p raktischen Setzprozeß bleibt m ehr Asche in der gesam ten gew aschenen Kohle als bei der V o ru n ter
suchung. Die T rennung m uß d an n in einer über A3G3 gelegenen Schicht A4G '4 erfolgen, u nd die U n tersuchung der gewaschenen Berge m uß ergeben, daß in ihren obersten Schichten ein entsprechend geringerer A schen
g ehalt vorhanden ist, so daß also die in Abb. 10 schraf
fierten F lächen ungefähr inhaltgleich sein werden.
In einem solchen F alle em pfiehlt es sich, auf den Feinkornsetzm aschinen ein erstes P ro d u k t zuerst schärfer zuw aschen, z. B. auf einen A schengehalt von a rnx bei einem A usbringen x, u n d einen T eil y, der die u n te rste n S chichten der gew aschenen Kohle u n d die ob ersten der Berge, bezogen auf die T ren n u n g in A4 G '4, e n th ä lt, als M ittelp ro d u k t zu gew innen u nd dieses auf einer N achw äsche in K ohle u n d Berge zu zerlegen. D ad u rch werden die aschenreichern S chichten über A4 G '4 in
die Berge, und die aschenarm en Schichten der Berge u n te r A4 G4 in die Kohle gelangen, so daß also für solche Fälle die Nachwäsche nicht nur, wie auch sonst, eine leichte Regelung des W aschprozesses g e sta tte t, sondern auch entw eder den A schengehalt verringert oder das Ausbringen vergrößert. Die nachzuwaschende Menge und dam it die Größe der Nachwäsche ergibt sich aus dem Diagram m .
Um das Diagram m der Rohkohle und jenes der gewaschenen Kohle in richtigem V erhältnis übereinander zeichnen zu können, m üßte entw eder das Ausbringen durch unm ittelbare Messung oder durch die Gleichungen 1 bzw. 2 m it Hilfe der Aschengehalte bestim m t werden.
Sofern nur S taub ausgeschieden wird, ist die letztere Methode einfacher, da der W ert von S in Gleichung 2 leicht festgestellt werden kann
Bei der Ausscheidung von Schlämmen sind die W erte von S u nd aa allerdings nur auf um ständlicherm Wege zu erlangen. Jedoch kann auch ohne K enntnis des genauen Ausbringens, wie oben angedeutet ist, die M öglichkeit seiner V ergrößerung b eu rteilt werden.
D urch die U ntersuchung der Feinkohle nach dem D iagram m h a t sich also die schon eingangs aus Gleichung 2 gezogene Folgerung in übersichtlicher Weise b e stä tig t gefunden, daß näm lich in R ücksicht auf das größtm ögliche Ausbringen einer Wäsche an Kokskohle m it einem bestim m ten A schengehalt die möglichst vollkom m ene Ausscheidung des nicht verbesserungs
fähigen feinsten Korns in G estalt von S tau b oder Schläm m en umso wichtiger ist, je -einer eine aschenreiche Rohfeinkohle gewaschen werden soll.
Solange also kein V erfahren b ek an n t ist, um große Mengen aschenreichen Staubes oder ebensolcher Schlämme in w irtschaftlicher und praktisch brauchbarer Weise, also m it nicht zu hohen Anlage- und Betriebskosten, wesentlich aufzubessern, darf die G üte einer Aufberei
tungsanlage und ihres Arbeitsprozesses nicht danach b eu rteilt werden, ob sie Kokskohle von niedrigem Aschengehalt m it möglichst geringer oder keiner Aus
scheidung von Schläm m en herzustellen verm ag, sondern danach, ob sie neben bew ährten Setzm aschinen alle E inrichtungen besitzt, um ohne Staubentw icklung m it billigen Anlage- und B etriebskosten in autom atischer u nd regelbarer Weise das feinste K orn von 0 bis etw a 0,2 mm K orngröße als trocknen S taub, und wenn dies die G rubenfeuchtigkeit nicht zuläßt, als nasse Schlämme m öglichst vollkom m en aus der W äsche auszuscheiden.
F ü r einen sehr hohen A schengehalt des Feinsten (20-30% ) sollten selbst bei geringer G rubenfeuchtigkeit
b e id e A r te n d e r A u s s c h e id u n g nebeneinander angewandt w e r d e n . D ie A b t r e n n u n g d e s t r o c k n e n S taubes vor d e r W ä s c h e is t n a t ü r lic h w e g e n d e s auto m atisch en und b illig e n B e t r ie b e s s o w ie d e s g e r i n g e m W asserverbrauchs d e r W ä s c h e n a c h M ö g lic h k e it s t e t s z u bevorzugen.
Die X -K urven u n d die K u rv e II des D iagram m s (Abb. 10) lassen noch erkennen, d a ß geringe Ver
änderungen des A schengehaltes d e r gewaschenen Kohle, z. B. um 0,5% , das A usbringen an fertiger Kokskohle um 1 bis 2% der A ufgabe beeinflussen können, daß also eine beständige u nd genaue K ontrolle der Aschen
gehalte der P ro d u k te auf m öglichste A nnäherung an die gerade noch zulässigen W erte u n d eine sinngemäße Einstellung und W artu n g der Setzm aschinen, wie sie in allen großem W äschen erfolgt, von der größten W ichtigkeit sind.
Z u s a m m e n f a s s u n g .
In den vorstehenden A usführungen ist gezeigt w orden:
;! wie zwei K ohlensorten g etre n n t zu w aschen sind, um bei ihrer Mischung nach dem W aschen bzw.
bei der V erkokung ihrer M isghung für einen be
stim m ten A schengehalt das größte A usbringen zu ergeben ;
2. wie der V erlust gefunden w erden K a n n , der bei der Mischung des gewaschenen Teiles einer K ohlen
menge m it dem trocken abgesiebten Teile gegenüber dem W aschen der gesam ten Menge au f den A schen
gehalt der M ischung e n ts te h t;
3, wie im voraus festgestellt w erden k an n , ob die H er
stellung von Feinkohle m it einem bestim m ten Aschengehalt ohne S chläm m eausscheidung un
möglich ist;
wie bei einer m ittlern und um som ehr bei einer aschen- i eichen Rohfeinkohle eine gewisse Menge an Schläm m en oder S tau b von 0—0,2 m m K orngröße ausgeschieden werden m uß, falls für einen geringen Aschengehalt der fertigen K ohle d a s g r ö ß t e A u s b r i n g e n erreicht w erden soll, auch w enn m it R ück
sicht auf den verlan g ten A schengehalt eine solche Ausscheidung nicht erforderlich w äre, u n d wie die auszuscheidende Menge v o rh er b e stim m t w ird ' 5. wie aus der U n tersuchung der gew aschenen Kohle
auf den V orteil einer etw aigen M ehrausscheidung von S taub oder Schläm m en zu schließen i s t . (j. wie sich bei einer K ohlensorte alle in B etrach t
kom m enden V erhältnisse für verschiedenen Aschen
gehalt der fertigen Feinkohle leicht au s einem D iagram m überblicken lassen.
Seilsicherheit bei der Schachtförderung1.
V on M asc h in e n in sp e k to r a. D. F . B a u m a n n , B reslau . N ach w iederholter E rö rteru n g der Frage, ob sich die
Verwendung von D räh ten m it hoher Tragfestigkeit zu Schachtförderseilen em pfiehlt, und ob bei solchen
>. v«I. G lückauf 1910, s . 1521 ff.
Seilen eine Z ugfestigkeit von m eh r als 150 kg /q m m bei Feststellung des S icherheitsgrades in A nrechnung gebracht werden kann, sin d die vor einigen Jah ren noch m ehrfach geäu ß erten B edenken allm äh lich zurück-
18. F e b r u a r 1911 G l ü c k a u f 265 g etreten u n d d e r E rk e n n tn is gewichen, daß für große
Teufen eine erh ö h te T ragfestigkeit der D rä h te nützlich ist und selbst geboten erscheint.
Auch m anche günstigen E rfah ru n g e n m it Seilen von 180 u nd 200 k g /q m m B ruchfestigkeit haben das infolge gegenteiliger W ahrnehm ungen en tstan d en e ab sprechende U rteil g em ild ert. W enn in einem Falle ein Seil von 150 k g /q m m T ra g k ra ft nach kurzem Ge
brauch abgelegt w erden m u ß te u nd das alsd an n au f
gelegte Seil von 120 k g /q m m viel länger betriebssicher geblieben war, so w ird diese T atsach e auf schlechtes M aterial der D rä h te zurückzuführen sein. E s ist ja bekannt, daß schlechter S ta h l beim H ä rte n spröde u nd brüchig w ird, wie m an z. B. bei billigen T aschenm essern w ahrnim m t, w enn die Schneide leicht ausspringt und schartig wird. Selbst g u te r S tah l kann durch fehlerhafte E rhitzung u n d A bkühlung beim H ä rte n leiden. Je reiner der S tah l ist, um so besser w ird seine B iegsam keit und F e d erk raft n ach dem H ä rte n sein, wie dies z. B.
an R apieren, U hrfedern u. dgl. b e k an n t ist.
Auch das D ra h tm a te ria l ist im Laufe der Jah re, den e rhöhten A nforderungen entsprechend, besser und zäher gew orden; seine V erarb eitu n g h a t durch w ieder
holtes Ziehen, A usglühen u nd Zem entieren große F o rtsch ritte gem acht, so d a ß auch D rä h te m it sehr hoher Z ugfestigkeit eine g u te B iegungsfähigkeit zeigen.
Die hier u n d d a noch au ftre te n d en Zweifel, ob nicht die Z uverlässigkeit des B etriebes bei E in fü h ru n g von Seilen m it hoher T ra g k ra ft E in b u ß e erleidet u nd neue Gefahren für die S eilfahrt e n tste h e n können, verlieren eigentlich jede B edeutung, w enn für solche Seile die gleichen G enehm igungsbedingungen, die sich für Seile mit geringerer B ruchfestigkeit bew ährt haben, bestehen bleiben. H ier wie d o rt dürfen die Seile n ich t m ehr benutzt werden, w enn bei den vierteljäh rlich en U n te r
suchungen die sechsfache Sicherheit auf Zug nicht mehr vorhanden ist, nachdem alle D räh te, welche die vorgeschriebene M indestzahl der B iegungen n icht m ehr ausgehalten haben, als n ic h ttra g e n d in A bzug gebracht worden sind. D a m it ist alles Mögliche u nd N ötige festgelegt, was die S icherheit der Förderseile verlangt, soweit sie durch behördliche V orschriften gew ährleistet
werden kann.
Im w o h lverstandenen In teresse der G rubenverw al- tungen w ird es liegen, die Seile m öglichst lange, d. i.
bei flotter F ö rd eru n g etw a 2 Ja h re , im B etrieb zu erhalten. D afür genügt es im allgem einen, bei B estellung neuer Seile eine um 50% erh ö h te S icherheit zu v er
langen. In diesem F alle w ürde dem F a b rik a n te n vo r
zuschreiben sein, d a ß das Seil eine m indestens neunfache Sicherheit gegenüber d er H ö ch stb elastu n g bei der M aterialförderung hab en m uß u n d die D rä h te d u rch schnittlich um die H älfte m ehr B iegungen aushalten müssen, als die behördlich v erlan g te M indestzahl b eträg t.
Kann der eine F a b rik a n t diesen B edingungen n u r mit D rähten geringerer B ru ch festig k eit genügen, so wird er ein schw ereres Seil an b ieten m üssen als der andere F a b rik an t, der die B edingungen m it te u rem D rähten hoher B ru ch festig k eit erfüllt. Aus der Q uali
tätsfrage w ird eine Preisfrage. W ir w erden sp ä te r sehen, zu wessen G unsten sich die P reisfrage entscheidet.
Die G esam tbeanspruchung eines Förderseiles setzt sich zusam m en aus der Z ugbeanspruchung durch das E igengew icht des Seiles zuzüglich der anhängenden L ast u nd aus der B iegungsbeanspruchung beim Auf- u nd Abwickeln des Seiles auf den Seilkorb oder die Treibscheibe u nd beim Laufen über die Seilscheiben.
Die Z ugbeanspruchung des Seiles w ächst m it zunehm en
der B elastung, die B iegungsspannung bleibt aber u n ter sonst gleichen Bedingungen u n v erän d ert bestehen, da sie n u r von dem V erhältnis der D rah td ick e zum Seil
rollendurchm esser, nicht aber von der B elastung ab hängig ist.
1. B e i s p i e l 1: In einem S chacht von H = 1000 m Förderhöhe, aus dem m it einem für 8 Förderw agen eingerichteten K orb gefördert w erden soll, w ird ein Seil m it einer B ruchbelastung b = 180 kg /qm m m it neunfacher Sicherheit, bezogen auf die Zugbelastung, aufgelegt. Z unächst w ird aber m it n u r 4 W agen ge
fördert. In diesem Falle wiegt die anhängende L ast P 7200 kg, bei 8 W agen das D oppelte. Das Seilgewicht b e trä g t für beide Fälle S = 14 400 kg, die Q uerschnitts
sum m e der tragenden D räh te Q = 1440 qm m . N ach der früher aufgestellten Formel'2 ist die Zug
spannung
L P + S
° z ~ Q ~ Q
, w 7 200 + 14 400
also für 4 W agen öz = ---- > . . , _--- = 1 5 1 440
14 400+ 14 400 „ u nd für 8 W agen az = ---. --- = 20.
1 440
Die Zugspannung ist für die doppelte B elastung um 33 V3 % höher, w ährend die B iegungsspannung nach den frü h em A nnahm en in beiden Fällen ob = 8 bleibt.
Der E influß der B iegungsbeanspruchung auf die Ge
sam tbeanspruchung des Seiles verringert sich also m it zunehm ender Belastung.
2. B e i s p i e l : Aus einem Schachte soll zuerst aus 250 m Teufe u nd sp ä ter allm ählich tiefer gehend bis zu 1250 m Teufe ste ts m it 4 W agen gefördert werden.
Die Seile sollen für jede Teufe m öglichst gleichen D u rch m esser bei einer A nfangssicherheit x = 9 erhalten. F ü r einen Seildurchm esser d = 38 m m 3 und eine F örderhöhe H = 250 m w ird die B ruchfestigkeit b = 120, für H = 1250 m w ird b = 240 k g /q m m werden müssen.
Nach Form el 74 ist die G esam tspannung des Seils kz = + 8, also
x
für 250 m kz = 120 + 8 = 13% + 8 = 21»/,.
für 1 250 m k z = —— + 8 = 262/:1 + 8 = 34*/3.040
Die Z ugspannung verdoppelt sich, w ährend die Biegungs
sp annung u n v erän d ert bleibt.
D er E influß der B iegungsspannung des Seiles ver
ringert sich also m it zunehm ender Teufe, wenn die D rah tfestig k eit erhöht wird.
> vgl. G lückauf 1910, S. 1521 ff. und T afel 15.
s a. a. O. S. 1522.
3 v g l . a a. O. T afel 15.
i a. a. O. S. 1522.
266 G l ü c k a u f Nr.. 7 Die G esam tsicherheit
für H = 250 m ist - - = hTTP = 5,62fach,
z /3
für H = 1 250 m ist ,b = = 6,92fach.
k z 34 */3
D ie G e s a m t S i c h e r h e i t d e s S e ile s w ä c h s t m it z u n e h m e n d e r B r u c h f e s t i g k e i t d e r D r ä h te .
Aus diesem G runde würde es nich t schaden, wenn die D rähte m it hoher T ragfestigkeit, die m an vornehm lich bei tiefen Schächten vorziehen wird, eine etwas geringere Biegungsfestigkeit haben als die D rähte mit niedriger T ragkraft.
D anach würde es zulässig erscheinen, den Vorschlägen m ehrerer Seilfabrikanten zuzustim m en und für D rähte m it m ehr als 175 kg/qm m B ruchfestigkeit die bisher vorgeschriebenen M indestbiegungszahlen um eine E in heit zu erm äßigen.
Ein weiterer Vorzug der D räh te m it hoher T rag
k raft ergibt sich aus ihrer günstigen E inw irkung auf die Sicherheit bei der Seilfahrt.
Wie aus der angeführten Zahlentafel zu ersehen ist, w ächst bei gleichbleibender Sicherheit der M aterial
förderung die Sicherheit bei der Seilfahrt. Sie steigt z. B. bei 1000 m Teufe von 9,74 auf 11,12. Der Grund dafür läßt sich schwer in W orten ausdrücken, aber leicht in Form eln entw ickeln und nachweisen.
Bei gleicher B elastung P und gleichbleibender Sicherheit x verm indert sich m it E rhöhung der B ruch
festigkeit der D rähte von b auf b t das Seilgewicht von S auf S ' und die T ragkraft des Seiles von B auf P/.
Die Sicherheit ist gleich der T ragkraft des Seiles, dividiert durch Seilgewicht und anhängende Last. Da in beiden Fällen die Sicherheit bei der M aterialförderung gleich sein soll, so ist
x * S T P und a" ch - s B. P
B R 7
H ieraus folgt S + P = u nd S ' + P =
x x
F ü r die kleinere B elastung bei der Seilfahrt P - p wird die Sicherheit
jß
bei niedriger B ruchfestigkeit b . . . y = — ^ B ' bei höherer B ruchfestigkeit b. . . . z = ,
S + P - p Setzt m an hierin für S + P und S ' + P die oben erm ittelten W erte ein, so erhält m an
B B '
y ~ _ und z = — — oder
B B
- P - P
X X
1 1
y = , u n d z = —
i
P
1 PX ' B x B '
Da n un B ' < B, so ist 7> ^
B B
1 p 1 p
U x ~ W ^ x _ B ’ folSIich rfer ganze B ruchaus
druck z > y.
A lso b e i z u n e h m e n d e r B r u c h f e s t i g k e i t des D r a h t m a t e r ia ls u n d g le ic h b le ib e n d e r Sicherheit, be
z o g e n a u f d ie M a te r ia lfö r d e r u n g , w ä c h s t d ie S i c h e r h e i t b e i d e r S e i l f a h r t .
Da nun die M öglichkeit gegeben ist, D räh te m it erhöhter B ruchfestigkeit u nd dabei genügender Biegungs
fähigkeit zu erhalten, so bleib t zu erö rtern , ob und wann es notw endig oder w enigstens v o rteilh aft erscheint, solche D rähte zu verwenden.
In dem frühem A ufsatz w urde gezeigt, daß die Seilgewichte m it zunehm ender Teufe nich t in einfachem, sondern in schnell w achsendem V erhältnis zunehmen.
W ährend die in der Z ahlentafel angeführten Teufen von 250 bis 1500 m im V erhältnis 1 : 6 stehen, wachsen die zugehörigen Seilgewichte
fü r e in e B r u c h f e s t ig k e it b = 120150,180 210 240 k g /q m m im V e r h ä lt n is v o n 1 : 00 j 51 21; 15 12,4.
Infolge der schnellen Z unahm e des Seilgewichts wächst auch die G esam tbeanspruchung der Seile bei zunehm ender Teufe erheblich, so daß für niedrige B ruch
festigkeiten der D räh te überm äß ig große Seildurch
messer nötig werden w ürden. Bei neu n fach er Sicherheit der neuen Seile und einer B ru ch festig k eit von b = 120 kg /qm m liegt die Grenze, bei der sich die Seile ohne anhängende L ast n u r selbst trag en , ih r Q uerschnitt aber bereits unendlich groß w ird, bei 1333 m Teufe.
Mit b = 150 kann m an wohl bis zu einer Teufe von 1500 m heru n terg eh en ; das Seilgew icht w ürde aber zehnmal größer sein als die a n h ä n gende L a st. Beim Ü bergang von b = 150 auf b = 180 b e trä g t der U nterschied nu r noch das D reifache u n d für b = 200 ist das V erhältnis L:_2 gegeben. In diesem F alle würde also das Seil fünfm al leichter sein als fü r b = 150 kg/qm m .
Im Preise stellen sich D rä h te m it 200 kg/qm m Festigkeit etw a um 1/3 te u re r als D rä h te m it 150 kg /qm m von gleicher S tärke. N ach A ngabe einer hervorragenden F irm a der D rah tseilin d u strie b etrag en die D u rc h sc h n itts
preise für F ö rd erd rah tseile schätzungsw eise für 100 kg:
bei einer D ra h tstä rk e von d = 2 ,6 2 ,4 2 ,2 1,8 1,6 m m biSjl.30 kg/qm m B ruchfestigkeit 42 43 44 46 50 M für 200 kg/qm m B ruchfestigkeit 58 5 9 ; 60 62 66 ,.
W enn nun die Seile bei e rh ö h ter T ra g k ra ft d ü n n er werden, so w ird m an zw eckm äßig auch d ü n n ere D räh te wählen und die B iegungsspannung in gün stig er Weise verringern. D ann e n tste h t ein P reisunterschied von 50% .
Die dünnern D rä h te m it hoher T ra g k ra ft kosten das l,5fache der dickern D rä h te m it n ied rig er T rag k ra ft; da das Seil m it einer T ra g k ra ft von 200 kg /qm m fünfm al leichter w ird, k o stet es 1,5 : 5 = 0,3 oder 3/l0 des Seiles m it einer T ra g k ra ft von 150 kg /qm m .
Die P r e i s f r a g e entscheidet sich dem n ach z u g u n s t e n d e r b e s s e r n Q u a l i t ä t .
Aus der Tafel 15 ist ferner zu ersehen, daß eine Teufe von 1500 m m it Seilen von b = 120 kg /qm m B ruchfestigkeit n icht m ehr erreich t w erden k an n . Bei b = 150 und 1500 m Teufe w ürde m an für eine F ö rd eru n g m it 4 W agen Seile von 111 u n d für eine solche m it 8 W agen Seile von 157 m m D urchm esser n ö tig h a b en .
18. F e b ru a r 1911 G l ü c k a u f 267
So große Seildurchm esser führen zur A nw endung dicker D rä h te u n d m achen die Seile so steif, daß ihre Biegsam keit fa st au fh ö rt u n d die Seilscheiben nicht groß genug g em ach t w erden können. Bei einer Zug
festigkeit von b = 180 k g /q m m w ürden die Seile für die 4- u n d 8-W ag en -F ö rd eru n g noch 64 u n d 91 mm Durchm esser, bei b = 210 noch 50 u n d 70 u n d bei b = 240 n u r 42 u n d 59 m m D urchm esser erh alten .
Will m an m it S eildurchm essern u n te r 60 mm aus- kommen, so w ird m an für F ö rd e ru n g m it 4 u n d 8 W agen bis 500 m Teufe m indestens eine B ru ch festig k eit von b = 150 k g /q m m , bis 750 m von 180 kg, bis 1000 m von 200 kg u n d für T eufen ü b er 1000 m noch größere B ru ch festig k eiten a n streb en m üssen.
Die d ü n n e m Seile hoher T ra g k ra ft haben nicht nur den V orzug des gerin g em Preises gegenüber d ickem Seilen niedriger T ra g k ra ft. D er H a u p tw e rt der hohen Tragkraft liegt vielm ehr d arin , daß d a m it ohne b e
sondere Schw ierigkeiten T eufen erreich t w erden können, bei denen die niedrige T ra g k ra ft unüb erw in d b are H in d er
nisse bietet.
So w ürde z. B. bei 1500 m Teufe u n d einer F örderung m it 8 W agen eine S eiltrom m el von 10 m D urchm esser eine B reite von 8 m erh a lte n m üssen, w enn m an eine B ruchbelastung von b = 150 k g /q m m anw enden wollte, w ährend sie für b = 240 n u r 3 m B reite erfordern würde.
In solchen Fällen w ird m a n wohl zur T reibscheibe greifen; dieses B eispiel zeigt jedoch deutlich, daß m an bei sehr hoher B ru ch festig k eit d er D räh te doch noch m it Seilkörben fördern k ann, was m it Seilen geringerer B ru ch festig k eit n ic h t m ehr au sfü h rb ar erscheint.
Dicke Seile sind w enig biegsam , nehm en viel P latz auf den Seilkörben ein u n d verlangen große Seiltrom m eln und Seilscheiben. A uch die F örd erm asch in en m üssen für schwere Seile s tä rk e r g eb au t w erden, ebenso ihre F undam ente u n d die Seilscheibengerüste. D urch die
großem M assenwirkungen w ird die B etriebssicherheit u ngünstig beeinflußt.
Bei dem Ü bergang in größere Teufen w erden durch A nw endung höherer B ruchfestigkeit der Seile alle Schw ierigkeiten beseitigt, die sonst durch Verw endung dickerer Seile entstehen w ürden, w enn n u r die Maschine d as um die größere Länge verm ehrte Seilgewicht m it
heben kann. Selbst bei Seilkorbförderung entstehen keine Schw ierigkeiten, wenn die T rom m elbreite von A nfang an für die größte Teufe bemessen wird.
Als Beispiel diene eine Grube, die noch in 1500 m Teufe ein abbauw ürdiges Flöz besitzt, aber von 500 m an m it 4 W agen fördern will. Die Seilstärke w ürde dabei m it 42 m m dieselbe bleiben, wenn für die F örderung aus 500 m Teufe eine B ruchfestigkeit von 150 und aus 1500 m eine solche von 240 k g /qm m zugrunde gelegt wird.
Aus vorstehenden D arlegungen ergibt sich der S ch lu ß :
Die Vorteile erleichterter Förderm öglichkeit, größerer B etriebssicherheit, geringerer K apitalanlage u nd größerer Betriebsersparnisse lassen sich n u r erreichen, wenn m an f ü r g r o ß e S c h a c h t t e u f e n S e ile m i t h o h e r B r u c h f e s t i g k e i t anw endet.
Bei dieser G elegenheit sei ein R echenfehler richtig gestellt, der in der m einem im Jah rg an g e 1910 d. Z.
erschienenen A ufsatze beigegebenen Tafel 151 e n th alten ist. In dem m it H = 1000 m überschriebenen A bschnitt sin d die für b = 150 angegebenen Q uerschnitte
270 450 900 1800 zu verbessern in 270 540 1080 2160/
u n d die zugehörenden Seildurchm esser 28 36 57 72 um zuändern in 28 39 56 79.
i G lückauf 1910, Nr. 39.
Über künstliche Kühlung von Grubenwettern.
V o n B e rg a ss e sso r R o s s e n b e c k , D o rtm u n d , u n d B erg assesso r R a t h , E ssen . Die E ntw icklung des B ergbaues im rheinisch-w est
fälischen In d u strie g eb ie t h a t eine R eihe von Zechen ge
zwungen, m it ihren S ch äch ten große T eufen aufzusuchen.
Entw eder h a n d elt es sich in diesen F ällen um neu e n t
standene B ergw erksanlagen im N orden des B ezirks, wo das Steinkohlengebirge von einer m ächtigen Mergeldecke ü b erlag e rt ist, oder um ältere A nlagen, bei denen der K o h len v o rrat auf den obern Sohlen zur Neige gegangen ist. D er B au in g ro ß em T eufen h a t n a tu r gemäß eine Reihe von Schw ierigkeiten im Gefolge, wie sie früher dem B ergbau u n b e k a n n t w aren. Zu diesen Schwierigkeiten geh ö rt h au p tsäc h lic h auch die Z unahm e der T em peratur, die m it dem V ordringen in die Teufe verbunden ist. Die m it zu n eh m en d er Teufe zu erw arten d e Tem peraturerhöhung der G ebirgsschichten lä ß t sich nach der geotherm ischen T iefenstufe u ngefähr e r m itte ln ,
b ek an n tlich b e trä g t die T em p eratu rzu n ah m e m it je 35 m 1 ° Celsius. D a m it fortschreitendem V erhieb der K ohlen im Süden des rheinisch-w estfälischen Stein
kohlenbezirks der S chw erpunkt des B ergbaues im m er m ehr nach N orden rü c k t u nd m an dem E insinken des Steinkohlengebirges nach N orden en tsprechend größere Teufen aufsuchen m uß, ist die T em p eratu rfrag e für die Z u kunft des w estfälischen B ergbaues von n ic h t zu u n te r
schätzender B edeutung.
Die N achteile, die hohe T em p eratu ren im G ruben
b etrie b m it sich bringen, sind kurz folgende:
D urch § 93c ABG ist infolge der Novelle vom 14. J u li 1905 bestim m t, daß »für A rbeiter, welche an B etriebs
pu n k ten , an denen die gewöhnliche T e m p eratu r m ehr als - f 28 0 C b e trä g t, nich t bloß vorübergehend be
sch äftig t w erden, die A rbeitszeit sechs S tunden nicht
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übersteigen darf«. F ern er besagt der § 93d a. a. 0 .:
»Es d arf n ich t g e s ta tte t werden, an B e trieb sp u n k ten , an denen die gewöhnliche T em p eratu r m ehr als -f- 28 ° C b e trä g t, Ü ber- u n d N ebenschichten zu verfahren«.
Wie die V erhältnisse z. Z. liegen, g ib t es im rheinisch
w estfälischen Bezirk noch keine G rube, für deren gesam te u n te r Tage beschäftigte B elegschaft auf G rund der angezogenen G esetzesvorschrift die Sechsstundenschicht eingeführt ist. Vielm ehr w ird es sich vorläufig n u r um einzelne B etriebspunkte oder A bteilungen handeln, die infolge besonders ungünstiger V erhältnisse dieser E in sch rän k u n g unterliegen. Auch in absehbarer Zeit w ird die Sechsstundenschicht n u r für die u n m ittelb ar m it der K ohlengew innung, nicht auch für die an F ü ll
ö rtern, bei der Förderung, m it R ep a ratu r- u nd ähnlichen A rbeiten beschäftigten L eute in F rage kommen.
G erade d arin , daß ste ts n u r ein Teil der Belegschaft u n te r Tage von der in F rage stehenden M aßnahm e be
troffen w ird, liegt eine erhebliche B eeinträchtigung der W irtschaftlichkeit des G rubenbetriebes.
W ährend der Seilfahrt der auf 6 S tunden angelegten Belegschaft m uß die Schachtförderung u n d u n te r U m stän d en auch die m aschinelle F örderung in Querschlägen und R ich tstreck en ruhen, w enn keine besondern F ahrw ege vorhanden sind oder die m aschinellen F ö rd er
einrichtungen auch zur Personenförderung b e n u tz t werden. D urch diese Teilung der Personenförderung wird die S eilfahrtszeit beim W echsel der achtstündigen S chicht n u r unbed eu ten d gekürzt. B erücksichtigt m an ferner, daß die V orbereitungen zur Seilfahrt, wie Ein- u nd A ushängen der T üren, Seilrevisionen usw., stets geraum e Z eit in A nspruch nehm en, so h a t die teil
weise E inführung der Sechsstundenschicht eine w esent
liche K ürzung der für die Produktenförderung übrig
bleibenden Zeit zur Folge.
In w irtschaftlicher H insicht v erdient w eiter der U m stan d B erücksichtigung, daß die E inführung der S echsstundenschicht für die b etr. B etrieb sp u n k te eine E rhöhung der Gedinge- u nd Schichtlöhne nach sich zieht, d a die A rbeiter auch in der kürzern Schicht die D urchschnittslöhne ihrer A rbeiterklassen verdienen wollen. A bgesehen von diesen w esentlichen Störungen u n d B eeinträchtigungen des regelm äßigen B etriebes ergeben sich durch die teilweise E inführung der Sechs
stu n d en sch ich t W eiterungen durch verm ehrte I n anspruchnahm e des Personals u nd E rhöhung der all
gem einen B etriebskosten für die Ausgabe von Spreng
stoffen, M aterialien, Lam pen u. dgl.
W enn sich auch alle diese N achteile n icht genau zahlenm äßig angeben lassen, so m achen sie sich jeden
falls auf den von dieser Auflage betroffenen Zechen recht unangenehm bem erkbar.
N eben diesen N achteilen allgem einer w irtsch aft
licher N a tu r sind hohe G ru b en tem p eratu ren u n te r den V erhältnissen, wie sie auf w estfälischen G ruben au fzu tre te n pflegen, auch in gesundheitlicher Beziehung von schädlichem E influß auf die Belegschaft. Die G ruben, die u n te r hohen T em p eratu ren zu leiden haben, sind in d er Regel gezwungen, zur N iederschlagung des K ohlen
stau b e s in ausgedehntestem Maße zu berieseln. D a die L uft m it zunehm ender T em p e ra tu r größere Mengen
F euchtigkeit aus d er U m gebung aufnim m t, so erreicht der W etterstro m an w arm en u n d d u rch die B erieselung feucht gehaltenen B etrieb sp u n k ten u n te r U m ständen an n äh ern d den S ättigungsgrad an F euchtigkeit. D aher ist diese m it W asserdam pf nahezu g esättig te L u ft n ich t m ehr in d er Lage, die aus dem m enschlichen K örper bei der A rbeit ausgeschiedene F eu ch tig k eit aufzunehm en.
E s t r i t t leicht die sogen. W ärm estau u n g ein, eine hitz- schlagähnliche E rscheinung, welche die A rbeiter an solchen B e trieb sp u n k ten besonders gefährdet. D a schon hohe T em p eratu ren an sich die L eistungsfähigkeit des A rbeiters u n g ü n stig beeinflussen, so ist dies in erhöhtem Maße der Fall, w enn zu der hohen T em p e ra tu r ein hoher F euchtigkeitsgehalt der L uft h in z u tritt.
Die ungünstigen B edingungen für den G esundheits
zustan d bei der A rbeit in hohen T em p eratu ren haben dem gem äß zu r Folge, daß die A rbeiter sich ungern vor solchen A rb eitsp u n k ten u nd auf solchen Zechen anlegen lassen. W enn sich dieser U m stan d auch n icht u n m itte lb a r in A rbeiterm angel b em erkbar m ach t, so w ird er doch in einem stark en B elegschaftsw echsel seinen A usdruck finden. Dieser ist aber nich t n u r überaus stö ren d für den regelm äßigen F o rtg an g des B etriebes, sondern ä u ß ert sich auch im Steigen der Unfallziffer.
D as B estreben des w arm en W etterstro m es, seiner U m gebung die F euchtigkeit zu entziehen, erh ö h t ferner die G efahrenquellen des G rubenbetriebes. D urch die v erm ehrte A ustrocknung der K ohle steigert sich die S taubentw icklung. Um die T e m p eratu r nach Möglich
k eit herabzusetzen, w ird m an den w arm en B etrieb s
p u n k ten eine erhöhte W etterm enge zuführen. D a hierzu eine Steigerung der W ettergeschw indigkeit er
forderlich ist u nd dadurch der A ufw irblung des K ohlen
staubes V orschub geleistet w ird, steigt die G efahr der K ohlenstaubexplosionen. W eiterhin v erm eh rt die A us
trocknung der G rhbenräum e die V oraussetzungen, u n te r denen die M öglichkeit einer S elbstentzündung d er K ohle u nd som it die E n tste h u n g von G rubenbränden ge
geben ist.
Alle diese N achteile, die hohe T em p eratu ren in der G rube m it sich bringen, w ürden in F o rtfa ll kom m en, w enn es gelänge, E in rich tu n g en zu schaffen, die eine w esentliche T em peraturerniedrigung erm öglichen.
Messungen haben einw andfrei ergeben, d aß durch die Berieselung eine wenn auch geringe u n d n u r kurz anhaltende E rniedrigung der T e m p eratu r e in tritt.
Eine nachhaltigere K ühlung des W e tterstro m es w ird schon bei B enutzung von W asserdüsen zur Sonder
b ew etterung erzielt. E ine noch bessere W irk u n g w ird in dieser H insicht durch die A nw endung von W asserbrausen erreicht. Zu bem erken ist allerdings, d a ß diese E in richtung bisher n icht angeb rach t w urde, um die T em pe
r a tu r des W etterstro m es herab zu m in d ern , sondern um den K ohlenstaub niederzuschlagen.
Die durch Berieseln, d u rch A nw endung von W asser
düsen u nd -brausen erzielten T em p eratu rern ied rig u n g en schw anken zwischen % u n d i y 2° C. H iern ach k ö n n te die A nordnung von W asserbrausen im einziehenden W etterstro m e u n te r U m ständen schon g u te D ien ste leisten. Jed en falls haben die m it diesen M itteln e r
reichten T em p eraturerniedrigungen V eranlassung gc-
