te. 27. xxxn.
Jahr gang.Gliickauf
Essen (R uhr), 4. J u li 1896.Berg- und Hiitt enmann isch e W o c h e n s c h r i f t .
(Z eitu n g a - P r o is lis te N r. 2766.) — A b o n n e m o n t s p r e i a v ie rto ljith rlic h : a) in d e r E x p e d itio n 3 M a r k ; b) d u rc h die P o .it bezogen 3,75 M ark . E in z e ln u m m e r 0,50 M a rk . — I n s e r a t e : die v ie rm a lg e sp a lte n e . N onp.-Zeilo o d er d eren R a u m 25 P fg .
i n ii a 1 1 Seite B e i t r a g e z u r S c l i l a g w e t t e r f r a g e . Yon Bergrat Bflirens.
D ie D am p f t u r b i n o v o n D e I , a v a l . Von A. v. Iliering.
B a u a n s f a h r u n g d e s D o r t m u n d - E ms-IC au a is vom 1. A p r i l 1895 b is 31. Ma r z 1 8 9 G ...
T e c h n i k : Ueber die Steinkohlen-Industrie im Ural.
Bimssteinlager in Nebraska...
V o l k s w i r t s c l i a f t u n d S t a t i s t i k : Brennmaterialien- Verbrauch der Stadt Berlin fur den Monat Mai 189G.
Produktion der deutschen Hocliofenwerke im Mai 1896.
Ein- und Ausfuhr von Steinkohlen, Braunkohlen, Koks, Prefstorfkohlen etc. im deutschen Zollgebiet im Mai 1896
517 523 528 530
531
Seite V e r k e h rs w e s e n : K ohlen-und Koks-Versand. Wagen
gestellung im Buhrkohlenrevier. Amtliche Tarifver- a n d e r u n g e n ... ... 532 V e r e i n e u n d Y e r s a ui ni l u n g e n : Sitzung der deutschen
geologischen Gesellschaft. General - Versammlungen. 533 Ma r k tb er i ch te : Borse zu Dusseldorf. Kohlenmarkt der
Mittelelbe. Die Lage des Steinkohlenmarktes in Hamburg im Juni 1896 Belgischer K o h le n m a r k t... 534 S u b m i s s i o n e n ... 536 P e r s o n a l i e n ... 536
BeitrSige zur Sclilagwettęrfrage.
Yon Generaldirektor, Bergrat B e h r e n s , Ilerne.
H icm i Tafel XVII und X V III.*) D ie im n ac listch e n d en bcginnendc, ih rcs Um fangcs
wegen in 3 T eilen w ied e rg eg eb e n e A rb e it w en d e t sich an das In te re sse w eitestcr F aelikreise. Um ein zusam m en- liangendeś S tu d iu m d e rs e lb e n z u g estatten , ist beabsichtigt, dieselbe u n te r gleiehem T ite l ais S om lerabdruck im V erlage von G. D . B iideker, E ssen, ersch ein en zu lassen.
D er e r s t e T e i l d e r A r b e i t , die B c schreibung der W etterfu h ru n g a u f I lib e rn ia , ist von m elir ais lokaler Bedeutung, d a h ie r d urch w e itre ich e n d ć Mafsnalimen eine W c tte rz u fu h r von G200 cbm pro M inutę auf 1 0 0 0 — 1200 t F o rd e ru n g e rre ic h t u n d d am it eine nicht gowolinliche S ch la g w e tte rg e fah r w irk sam b ckam pft wird.
Im z w e i t e n T e i l d e r A r b e i t w ird an der H and einer grofsen R cih e, fa st d ie Z e it ein es lialbcn Jahres in A nspruch n e h m e n d e r V e rsu c h e u nternom m en, dic natiirlichen V erh altn isse bei d e r E n tw ic k e lu n g von Gruben- gas, die V org;inge bei d e r E n tg a su n g d er Flotze, die ursiichlichenB eziehungen zw ischen G rubengasentw ickelung und G asdruck in d er K o h le au fzu k liiren un d in ein System zu b ringen.
D er d r i t t e T e i l d e r A r b e i t u n to rsu ch t die Ein- wirkung des L u ftd ru c k s a u f d ie E n tw ic k e lu n g Yon Gruben- gas und b eleu c h tet an d e r I la n d eines au s Vcrsuchen im V entilatorbetriebe d e r Z ec h e I lib e rn ia gewonnenen Zahlenm atcrials dic noch im m er u m stritte n e n Vorgiinge der G asentw ickelung in ih re r A blńin g ig k cit von den Schwankungen des L u ftd ru c k s.
) Anm. Die zu dieser Arbeit und deren demnachst er- so leinenden beiden Fortsetzungen gehorigen Tafeln haben neben tlen rómischen Nummern in der Reihenfolge der Glfickauf-Tafeln noch arabische mit 1 beginnende, durch Stern g e k e n n z e ic h n e te
. e,^r’ erh*lten, um die Uebersicht beim Lesen der Arbeit zu erleichtern.
I. Teil.
B e w e t t e r u n g s - E i n r i c h t u n g e n a u f Z c c h e I l i b e r n i a b e i G e l s e n k i r c h e n . D ie seit J a h re n g em ac h te B eobachtung, dafs die S c h la g w e tte re n tw ic k elu n g a u f Ilib e rn ia seit Inangriflnahm o d er flach g elag erten siidlichen P a rtie d er F ettkohlenfliitze eine ra p id e Z u n a h m e naehw ies, u n d dic — inzw ischen d urch die T h a tsa c h c b e s ta tig te — B esorgnis, dafs das M a sim u m d er G asen tw ick elu n g noch n ic h t erreic h t sei, gaben V e ran lassu n g , im S om m er 1891 den P la n fiir die z u r Z e it a u f Ilib e rn ia yorhandenen B ew etterungsein- rich tu n g en au lzu ste lle n .
D ie n euen E in rich tu n g en m ufsten sich naturgenuifs a u f die m it den b is d ah in in B etrieb befm dlichen A n- lag en g em ac h ten E rfa h ru n g e n aufbauen. F iir die V en tilatio n d er G ru b e stand b ish e r ein un terird isch auf- g c s tc llte r V e n tila to r, von G eislcr-D iisscld o rf k onstruiert, in B e trieb , w elch er d er G rube 2 4 0 0 — 2 5 0 0 cbm frische W e tte r z u fu h rte. D ie A rb e it un d L eistu n g sfah ig k e it d e r v o rh an d e n cn Y en tilatio n w ird d u rch dic folgende Z a h lc n re ih e ch a rak te risiert.
Monat ! Jahr
Wetter- menge
pro Minutę
cbm
Depresslon in Wassers.
mm
Aequi- valente Gruben- Oeffnung
qm
Prozent Schlag
wetter
pro Minutę ausziehend.
Sclilag- wettur- mengen rbiu
11 Mai 1891 2454 60 1,90 1,01 24,G
D en n eu e n B e w etteru n g sein ric h tu n g en w u rd e die A ufgabe zugew icscn, eine solche M enge frischer W e tte r d u rch dic G ru b e zu fiihren, dafs, u n te rIn a u s sic h tn a h m e einer allm ahliclien R cd u k tio n d e r taglichcn F o rd e ru n g von 15 0 0 a u f 1000 t, die S ch la g w e tte r im auszieh en d en S trom a u f die Ila lfte , d. i. a u f ru n d 0,5 pC t., v e rd iin n t w urden.
Nr. 27. 518 -
D a s zu diesem Zw eck erforderlichc Q uantum frischcr L u ft bcrechiietc sich a u f 5 0 0 0 cbm pro M in u tę.
D ic A ufstcllung eines n cuen Y en tilato rs m it liolicr D epresaion wiirde. y ie lle ich t die A ufgabe ohne A en d eru n g der G ru b c n v erh altn issc erfiillt h a b e n ; indessen hiitte eine soleho E in rich tu n g aufścr dem N acliteil, dic b aro - m etrischen V crh altn isse der G ru b e n n g iin stig zu gestalten (vergt. T eil I I B , E in w irk u n g des L u ftd ru c k s a u f die E ntw ick elu n g von G ru b en g as) W etterg esch w in d ig k eiteii zu r F olgc g eh ab t, w elclic bei der in tc n siv e n S chlagw ctter- E ntw ick elu n g beziiglicli der D u rc h sch lag sg c fa h r der S icherheitslam pen grofse G efahren m it sich g eb ra ch t h atten
A is G rundbedingung w u rd e aufgestcllt, dafs dic G eschw indigkeit d er W e tte r eine irgendw ie crliebliche V crin eh ru n g niclit erfahren diirfe; dic D ep ressio n wu r d e dem nach a u f 100 mm W a ssc rsa u le fcstgcsetzt. A u f dieser G rundlagc ergab sieli au s der B eziehung
Vl== 0 ,6 5 a ] / 2 g h (worln V = L u ft T o lu m ,
a == aqnlva]Bnte AusflufsdfTnung, g — Accelcration der Schwore, h = Depression.)
dic F o rd e ru n g d er E rw c itc ru n g d er Gr ube von der bc- stchcnden aeq u iv a len ten Oeffnung = 1,9 qm a u f dic G rubeuw citc yon 3 ,2 qm u n d d am it fiir dic gcplanten lie w ctterungseinriclitungen dic folgende charakteristischc Z ah len rcih c
Wettormengo pro Minutę
in rbm
| Depression mm
Aequlva!ente Oeffnung
qm
Anzustrrbender Prozentgehalt an
Schlagwettern
5 000 100 3,2 0,5
B o s c h r c i b u n g d e r v o r h a n d e n e n B e w e t t e r u n g s - E i n r i c h t u n g c n .
V c n t i l a t o r .
D ic W a h l des Y en tilato rsy stem s w urde durch die Y orhandcncn B cdingungen a u f die schnellcr laufenden D cprcssións • Y en tilato re n g clen k t; sic fiel a u f den G eisler-V en tilato r, d er in m ehrfachcr A usfiihrung sich ais un terird isch au fg estelltcr M otor a u f G ruben der B ergw erksgcscllschaft Ilib c rn ia bcw iilirt hatte.
Y on d er u n terird isch cn A ufstellung w urde abgesehen, w eil os geb o ten crschion, a u f einer der Explosionsgefalir sia rk au sgesetzten S chlagw ettergrube den Y en tilato r jodom d e r nuiglichen ungiinstigen Z u iallc in der G rube zu entziehen.
D ie K onstruktion des G cislerschen V cn tilato rs ist beka an t; d er A p p a ra t ist in d e r Z eitsch rift fiir das Borg-, Iliitte n - u n d Salinenw esen im P reufs. S taat von L. Graf?,- J a h rg . 1886, bescliricben w orden.
D er hier gew ahlte Y entilator wird durcli die folgende, llir den norm alen B etrieb gclten d e u n d d er K onstruktion zu grunde gclegte Z ah len rcih c g e k e n n z e ic h n e tr
A n t r i e b m a s c h i n e.
D ie z u r Y erw cndung g elan g te zw ćicylindrigc A n - triebm aschinc h a t 4 3 5 /6 1 0 C ylinder - D u rc h m e sser u n o 8 0 0 H u b , ist nach V erb u n d sy sle m g e b a u t u n d fiir 8 A tin o sp h . B etrieb sd am p f-U eb erd ru ck bem essen, b e sitz t ro llstiin d ig dam pfgeheizte C ylinder und R eceiv er, durch R<^gulator beeinflufste V en til-S te u e ru n g des k leincn und von H an d stellbaro des grofsen C ylindcrs, w elche einen G esam t - F iillu n g sg rad von 0 ,2 bis 0 ,3 liefert; das S cliw ungrad h a t 4 4 0 0 mm D u rc h m e sser u n d 7 S cil- rille n fiir 5 0 m m S eile; (lieU m drehungszahl betriigt 8 0 — 92.
E i n r i cli t u n g e n in d e r G r u b e .
D ie A ufgabe, dic aq u iv a le n te Oeffnung, dic G ru b e n - w citc vo n 1,9 a u f 3,2 qm zu crliiilien, w u rd e erre ie h t
1 ) d u rch A b teu lu n g eines 5 m D u rc h m e sser bc- sitzenden W e tte rsch a ch te s bis z u r tiefsten Solilc,
2 ) d u rch E rw c itc ru n g d er W e ttc rw c g e u n d ins- besonderc durcli E rw c itc ru n g u n d V e rin e h ru n g der a u s- z ieh e n d en W c tte rw e g c.
Y o r E n tw ic k elu n g der bei d er E rw c itc ru n g u n d V er- m e h ru n g d er W e ttc rw c g e a n g c h alten e n G esichtspunkte crscheinen cinige k u rz e A n d eu tu n g cn iib e r die G ruben- Y c rh iiltn issę crforderlich.
D ic B ercch tsam e von H ib e rn ia s te lit in ih re r O ber- fliichenprojektion einen schiefen R h o m b u s yon ca. 1300 m streic h c n d e r und 1 5 0 0 m q u ersc h lag ig cr R ich tu n g dar;
d ie S ch ac h tc liegen in d er ersteren R iclitu n g etw a in ' / 3 d er E n tfe rn u n g von d er w estlichcn M arkseheide, in d er letztercu etw a a u f d er M ittc der E tstre c k u n g . D ie Z eche h a t dcninach beziiglich der L iinge d er W ctterw egc die giinstigstcn V orb cd in g u n g en ; <>s ist kein W etterw eg
ein zie h en d 1 1 5 0
iiber — r j— . v q o n ' ni lang.
a u szie h en d 13 2 0
' / / / / / / / / / / / / / / ; / / - 1 — Z u r Z e it a is die U m g e sta h u n g der gegenw artigen B e w ettern n g san la g en (S o m m er 1 8 9 1 ) erw ogon w urde, be- Menge der zu
hewependen W pro Minutę
Flilgelrad- Durchmesser
in
Nr. 27.
w eg tc sich der B etrieb (sielio T a fe l *1 ) a u f den R esten der G ask o h len p a rtie F I. 6 — 8 iiber d e r 7 . T ie f b au so h le (3 9 0 m T eu fe ) im Siidfelde, a u f d er 8. S obie ( 4 3 0 m T e u fe ) a u f den d er h angenden F e ttk o h le n p a rtie an g ch o ren d en F lo tze n 13, 15, 16 u n d 17. D as F liitz 13 w u rd e iib e r d er 8. Solile in einem flachen, v ielfach von S priin g en g csto rtcn Stiick un d in einem nord licb gelegenen, d u rch eine V er- w crfung ins L ie g en d e ab g e tre n n te n steilen Stiick gc- bau t. D ie S ch la g w e tte rfiih ru n g k n iip fte sich von je h e r vor\viegend a n das flachę Stiick von FI. 13. A is aus- ziehende W e tte rw c g e dienten fiir das sudliche G as- kohlenfeld d er su d lich e W e tte n p ie rsc h la g m it 4 ,2 5 qm Q uerschnitt, fiir das n o rd lic h e F e ttk o h le n le ld der niird- liche W e tte rq u c rsc lila g m it 4 ,2 5 qni Q uersch n itt, beide a u f der 5. S obie. InW iew eit N o rd - un d Siidfeld an der Y entilation b eteilig t w aren, is t a u s den A nalyscncr- gebnissen vóm 11. M ai 1891 ersichtlich.
E s p a s sie rte n :
LuftquMitum Prozent Śchlagwetter pro Minuto Śchlagwetter pro Minutę
cbm cbm
den nordl. QuBrschlag 1638 1,21 19,8
„ siidl. „ 871 0,51 4,35
D as gegenw iirtige B ild d er B au e u n d der W etter- fiihrung a u f Ilib e rn ia ist ebenfalls a u f T a fe l *1 zu r Dar-
stellung geb raeh t.
D as sudliche F e ld ist d u rc h d en V erh ie b der Gas- kohlenfliitze in W e g fall gekom m en. D ie Baue. iiber der 8. Solile sind in den F ettkohlenfliitzen b ee n d ig t; die Baue bew egen sich z u r Z eit a u f d er 9. S obie (5 2 0 m Teufe) in den flachen S tiicken d er F liitze 13 und 16, den steilen S tiicken d er Fliitze 15, 16, 17, 18, 22, 23 und 24, a u f d er 10. Solile in den flachen Stiicken der F lotze 13, 16 un d 17.
Die steilen F lo tzstiic k e d er F lo tz e 17, 18, 22, 23 und 24 sind d urch U cb e rh a u en m it der 9. Solile ver- bunden, b e f i n d e n sieli z u r Z e it in d essen n ich t in Bau.
Auch a u f der 9. u n d 10. S olile m aclit sich die bereits lu r die 8. S obie a n g e fu h rte B eobachtung in dominierender W e ise gelten d , dafs d as F lo tz 13 in seinem llach gelagerten, sp ru n g - u n d rerw u rfsrc ic lien Teil eine hochgradige S chlagw etterentw ic.kelung ze ig t; es kom m t ais neue B eobachtung b in z u , dafs a u c h die F liitze 16 und 17 in ihrer konform en flachen U n terla g e ru n g des Flotzes 13 in unerw artet bohem u n d in eben dem selben Mafse schlagwetterreich gew orden sind, w ic das letztcre Fliitz, wahrend sich auch fiir d ie se Sohlen fiir die steil ge_
lagerten Flotzstiicke 15, 16, 17, 1 8, 22, 23 und 24 die Thatsache eines u n verhaltnism 'afsig geringeren Auf- tretens der Ś chlagw etter w ied e rh o lt. D ie am 3. Februar
1896 vorgenom m cnon W e tte rm esśu n g e n illu strieren dies folgenderm afsen:
]IfdeNr,d.Messiingl
Solile Flotze Bauabteilung . O1-4J u- ■*->
o ♦-*
o ętu “
— (U J - s cbm
Prozent Śchlagwetter (- O<D « o e fcx;c3 43 2
O Cl, VI
cbm 1 SOM ( 9 Solile 21.22.23.24. I Abtg.WettiT- 367 0,33 1,21
ąaersclilag
2
9
» 15. 16. 17. 1. westl. Abtlg. 228 0,57 1,30 3 'o 1 9 n 15. 16. 17. 1. » „ 182 0,59 1,074 2 { 9 n 13 2. ostl. „ 938 0,94 8,82
5 Si \ 9 a 16 fl. Stuck Wettcrąuc schl 756 0,56 4,23 6 «©
JlO n 13 » ,, n 543 0,84 4,56
7 ® 10 a 17 „ „■ i i 624 0,65 4,05
8 o
rt
/ i 0 a 16 „ „ ostl. Wetterstr. 669 1,01 6,759 110 ii 16 » „ westl. „ 340 0,65 2,21
Schacht 111 Saugkana! 6 038 0,63 38,04 D ie gem essenen T eilstro m e re p ra se n tie re n g egeniiber dem g esam ten a u szie h en d e n S trom von 6 0 3 8 cbm frischer W e tte r m it 3 8 ,0 4 cbm Ś c h la g w e tte r pro M inutę ein Q uantum von 4 6 4 7 cbm m it 3 4 ,2 0 cbm Ś ch la g w e tte r pro M inutę.
S u m m iert ergeben die obigen T eilstro m e fiir:
Menge der frlschenWetter
Prozent Śchlagwetter
Śchlagwetter pro Minutę
cbm die steilen Flotze . . 777 i
von 0,56— 1,01 3,58
die flachen Flotze . . 3870 1 30,62
D ie n ic h t gem essenen T eilstro m e andern an dem G esam tbild nichts.
D ie A ufgabe, dio G ru b e fiir das n eu g e p la n te B e- w etteru n g ssy stem a u f 3 ,2 qm zu erw eitern, m ufste sich in ih re r L o su n g ong an die V erw irk lich u n g derjen ig en M afsnahm en anschliefsen, w elche d a ra u f h inzielten, die G rube vo r W ied erh o lu n g en g anze T eile des G ruben- gebiiudes in A n sp ru ch nohm onder E xplosionen sicher zu steilen . D ie u n v erh a ltn ism afsig grofsere G asausslrom ung a u f den flach g elag erten F lo tze n 13, 16, 17 verlan g te b eso n d ere M afrnahm en. D u rc h P o lize i-V cro rd n u n g des K g l. O b erb erg am ts D o rtm u n d vom 4. J u n i 1891 w urde Y orgeschrieben, dafs in diesen F lo tze n fiir je d e B ausohle, in w elch er A b b a u in diesen F lo tzen oder A bbaustrecken b etrie b e n w ird, je d e m d ie ser F lo tze ein h in reich en d frisch e r W e fte rstro m m it d er M afrgabe zugdfulirt w erden i m ufs, d a f s - d e r den einzelnen F lo tze n .a u f irgend einer
A b b au so h le zu g efiih rte W e tte rstro m nach erfolgter A us- n u tz u n g u n d bei der A bfiih ru n g zu d er W e ttc rso h le w ed e r d ie B e trieb e der anderen F lo tze a u f d er gleichen B a u so h le , noch die B etriebe irgend w elcher F lo tze au f einer an d eren B au so h le b estreicht.
D ieser p o liz eilic h en A n o rd n u n g w u rd e d ad u rc h ent- sprochen. dafs fiir die B au e iiber d er 9. u n d 10. T ief- b a u so h le in n e rlialb d er E rs tre c k u n g d er flach g elag e rte n F lo tzstiic k e je eine b esondere W e ttc rso h le in d er W e ise geschaffen w u rd e , dafs 10 m u n te r den Q uerschlagen
Nr. 27. 520 -
der 8. un d 9. S ohle W e ttc rą u e rsc h la g e von 4 ,2 5 qm Q uerschnitt durchgetriebon w urden.
W ie der a u f T afel *1 w iedcrg cg eb en c W e tte rs ta m m - b auin zeigt, sind h ierdurch die giinstigsten B ed in g u n g en fiir die E rre ieh u n g vieler k u rz e r u n d w eiter W e tte rw e g e geschaffen. Uei der friilieren B e w cttcru n g sm eth o d e fehlte es an ein er w eitgelienden T eilu n g des W e tte rstro m s, sow eit er einfallend w ar, cb enlalls n ic h t; das n eu e System fiilirte die B e ib e h altu n g dieser T eilu n g au ch fiir dic auszieh en d en S trom e durch, eine E in ric h tu n g , die dcm alten System fehlte.
D en beiden zufiihrendcn W e tte rw e g en im Q uersehlagc d er 9. S ohle von j e 4 ,2 5 qm Q u erśch n itt cntsprechen zu r Z eit dic beiden abfiih ren d cn W e tte rw e g e im nord- lichen Q uerschlag d er 8. Soliło u n d dem d a ru n te r b c- fm dlichen W e tte rq u e rsc h la g m it zusam m en 8,5 qm Q u ersch n itt; den beiden zufu h ren d cn W e tte rw e g en der 10. Sohle von zusam m en 8 ,5 qm Q u ersch n itt die beiden abfiihrendcn in dcm zugehorigen W c tte rq u e rsch la g von zusam m en 8 ,5 qin Q uerschnitt. B eglcitet w u rd e diese w eitgehendc S trom tcilung d urch E rw e itc ru n g der F order- w ege in den G rund-, A b b au - u n d W e tte rstrc ck c n , sowie durch planm afsige D u rc h fiih ru n g eines firstenhauartigen B e rg ev ersatzb au es, bei w elchcm cinc geniigende Oflen- h a ltu n g der W e tte rw e g e durch das P assicrcn der Fiirdcr- w agen in densclbcn g e w a h rleistet ist.
R e s u l t a t e .
D ie zur A u sfiihrung geb rach ten M afsnahm en waren von d u rchschlagendem E rfolg; sie iibertrafen beziiglich der A n strcb u n g einer w eiten G rube un d dam it zusam m en- hiingend beziiglich des dic G rube d u rchziehendcn W ctter- q uan tu m s die E rw a rtu n g en .
D ics ist au s der G cgeniiberstellung der w ichtigsten Z ah len rela tio n e n fiir dic g e p la n te n un d die erziclten B e w etteru n g sein ric h tu n g en solort ersichtlich.
1 2 3
Meiige der bewegten W et ter cbm pro Minutę
Aequivalente Oeffnung der Grube
qm
Prozent Gruben-Kohlen-
WasserstofTgas
geplant . . . 5000 3,20 0,5
Messung vom 3. Februar 1896
6038 5,64 0,63
N iclit gan z erreich t ist, w ie a u s S p altc 3 ersich tlich , die b e a b sic h tig te V erd u n n u n g d er S c h la g w e tte r a u f 0 ,5 p C t.; es g elan g dieselbe trotz d er crhebliclien M elir- zufU hrung frischcr W c tte r n u r b is zu dem V erd iiim u n g s- g rad von 0 ,6 3 pCt. D er G ru n d hierfUr lie g t in der stnrken, in dcm M afse n ic h t vorh erg eseh en en Z unahm e der ab so lu te n M cngc von S ch lag w ettern , w elche sich von 2 4 ,6 cbm pro M in u tę bis a u f d as H o ch stq u an tu m von 48,1 cbm im A u g u st 18 9 5 verm elirten . D iese sta rk e n M eh rzu llu sse b rae h tcn die u m fassenden A us- un d Y o rric h tu n g sa rb c ite n in den flachgelagcrtcn F lotz- p a rtie e n d er F lo tzc 13, 1 6 , 1 7 a u f der 9. un d 10. Tief- bau so h le.
D ie stufenw eise E n tw ick clu n g d er g egenw artigen B c w c tteru n g scin ric h tu n g en a u f I lib e rn ia w ird d urch die E rg e b n isse d e r p eriodischen W c ttc rm e ssu n g e n , welche bis in die Z e it von 1891 zuriick g eh en , u n d durch eine R c ih e zum Z w ecke des b esonderen S tu d iu m s derselben au sg cfiih rter M e ssu n g e n , V ersu ch c u n d A nalysen dcutlich v e ra n sch a u lic h t. D ieselb e n sind h ieru n ter zusam m engcfafst:
l 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
MC
ul S3t/J D a t u m T o u r e n z a h l
Indizierte De- pression
i n
mm
Theore- tische
De- pression
Ju2*) B
Manome-
§ S 2 3 rt
Schlagwetter
Aequi- Yalente Oeffnung
qm
<D w £
Tagi.
Forde
O ro 53 w
J s Monat Tag Jahr der Antrieb-' maschine
des Yenti
lators
Pferde- krafte
trischer Effekt.
3 scr C* o
cbm pro Minutę
cbm in pCt.
SeC te o ^
©
rung in
t U n t e r i r d i s c h e r Y e n t i l a t o r .
1. Mai 11 1891 - - - 60 1 - | — | 2454 i 24,6 ! i,o i 11,90 1 ~
N e u e r Y e n t i 1 a t o r i n B e t r i e b s e i t i. Cu n i 1893.
2 August 11 1893 60 120 — 60' 97,8 0,613 3211 35 1,10 2,68 —
3. November 11 1893 85 170 — 112 195,6 0,570 6216 37 0,6 3,80 —
4. Februar s 1894 79 158 — 100 169,2 0,59 5890 33 0,57 3,81 —
5. Mai 7 1894 79 158 — 94 169,2 0,53 6068 36 0,60 4,05 —
6. August 9 1894 79 158 — 90 169,2 0,53 5912 41 0,70 4,03 —
7. November 5 1894 76 152 203 80 162 0,51 5930 — — 4,29 0,51
8. n 20 1894 75 150 — 78 152,4 0,51 6008 42 0,69 4,40 —
9. Februar 4 1895 76 152 — 64 156 0,40 624S 41,2 0,66 5,05 —
10. Mai 0 1895 71 142 -— 5S 135,6 0,42 5979 41,8 0,70 5,08 —
11. August 22 1895 67 134 — 60 121,2 0,49 5350 48,1 0,90 4,47 —
12. November 9 1895 75 150 70 152,4 0,45 6016 43,9 0,73 4,65 —
13. Februar 3 1896 69 138 — 48 129,0 0,371 6038 38 0,63 5,64) —
14. f) 17 1896 70 140 181,1 45 133,2 0,34 6245 — — 6,0 2 5,79 0,34
15. » 17 1896 75 150 213,7 56 152,4 0,37 6622 — — 5,72) 0,39
16 Miirz 7 1S96 80 160 209,36 125 173,8 0,72 6238 — — 3,61**) 0,82
*) worin <S == spezifisches
**) Die Grubenweite von Yentilators erreicht
1062 1080 1087 1084 1033 1 0 2 1072 1049 1046 915 1017 988 988 988 979 Gewicht der Luft, u = Tangentialgeschwindigkeit.
3,61 qni wurde durch Aufrichten einer dunnen Wand von 3,2 qm Querschnitt im S a u g k a n a l des
D er Z u sta n d d er E in rich tu n g en in der Z e it des B etriebes des u n te rird isch en V cntilators bis zum 1. J u n i 1893 w ird d urch die Z ah len reih e in der laui'. N r. 1 der M essungen d arg e stcllt.
Bei dem Y ersu ch e 16 w u rd e d urch A u frichten einer diinnen W a n d eine d er g ep lan ten ;iquiv alen ten Ausflufe- offnung von 3 ,2 qm n ahekom m ende G rubenw eite von 3,61 qm kiinstlich lie rg c s te llt; die R e su lta te stellen daher anniihernd dic projektm iifsigon Z ahlenverhiiltnisse vor.
D ie Y ersu ch e lau f. N rn . 7, 14 u n d 15 sind in die pcriodischen M essungen ein g esch altet un d ebenso wie V ersuch lauf. N r. 16 im erw citerten U m fange aus- g efiih rt; sie en th alten auch die F eststellu n g en der in- dizierten P fcrdekriifte u n d g e s ta tte n eine B erechnung d e s erzielten m echanischen ElTekts.
D ie Z u san n n e n ste llu n g d er R e su lta te fiih rt an der Ila n d der E n tw ick elu n g des F o rtsch reitcn s der G ruben
weite zu folgender B e u rteilu n g der w ichtigeren Er- scheitiungen bei dem Y e n tila to r-B e tric b e im einzelnen:
D ie aq u iv a lc n te O ellnung, w elche z u r Z eit des Be
triebes des u n te rird isc h e n Y e n tila to rs 1,90 qm betrug h atte bei In b etrie b n alim e des n euen oberirdischen Y en tilato rs den W e rt von 2 ,6 8 qm. D ieser letztere W e rt ist stufenw eise m it den E rw e itc ru n g sa rb e ite n in der G rube a u f 5 ,7 9 qm (D u rc h s c h n itt der M essungen 13, 14, 15) gew achsen. Im einzelnen w ar dic Er- w eiterung d er iiquiv alen ten Oeffnung von 2 ,6 8 auf 3,80 qm (lau f. N r. 2 — 4 ) F o lg ę des D urchschlages des W etterso h len q u ersch lag s der 9. T ie fb a u so h le m it den Fliitzen 13 u n d 16 der flach g e la g e rte n P artie,
die E rw eiteru n g yon 3 ,8 a u f 4 ,3 qrn (lau f. N r. 5 bis 8 ) F olgę des D u rc h sch lag ig w e rd e n s von S cliacht III mit dem W e tte rq u e rsc h la g d er 10. Sohle,
die E rw e ite ru n g von 4 ,3 a u f 5 ,7 9 qm (laufd. Nr. 8 bis 14 ) F olgę d er E in ric h tu n g des H au p tq u c rsch la g s der 8. Sohle ais W e tte rq u e rsc h la g fiir das N ordfeld.
M it der Z u n ah m e d er G ru b e n w eite yollzog sich die V erm elirung der W e tte rm cn g e n in einem so beschleunigten Tempo, dafe b ere its am 11. Nov. 1893 (lauf. Nr. 3) das auch h eu te u n te r norm alen V e rh a ltn issi;n die Grube durchziehende W e tte rq u a n tu m yon 6 2 1 6 cbm erreicht war. D er V ersu ch vom 17. F e b r. 18 9 6 (lau f. Nr. 15) zeigt, dafs auch dieses Q u an tu m bei E rh o h u n g der Touren- zahl des V entilators noch a u f das v o raussichtlicheM axim um von 6622 cbm pro M in u tę g e ste ig e rt w erden konnte.
Bei der anniihernden S te tig k c it des W e rtes des durchziehenden W e tte rq u a n tu m s ein erseits u n d dem fort- schreitenden W achsen des W e rte s d er aq u iv alen ten Aus- flufeoffnung m ulśte nach dem G esetz
V = /i a V ^ 2 g h (worin ii — Ausflufs-Coeffizient.)
d ie G rijfse h = 2 g/ i 1 a 2 u m o e k e h r tc n V e r h a l t n is zum Q uadrat der a q u iv ale n te n AusflufeofTnung laufend ab- nehmen.
D ie S palte 8 d er erreich ten D ep ressio n en giebt hier- fur den N achw eis: die D ep ressio n g in g vom 12. Nov-
1893 (lfd. N r. 3 ) bis zum 17. F eb r. 1896 (lfd . N r. 14 ) yon 112 m m W assersiiu le a u f 45 mm W a sse rsa u le zuriick.
M it dem A bnehm en d er D epression w urde a b e r die H erab m in d eru n g d er T o u re n z a h l des V en tilato rs zuliissig;
dieselbe ging von 170 a u f 140 (lau fen d e N r. 3 — 1 4 ) zuriick. Ilie rn iit ging da n n Ila n d in I la n d bei stetig b leib en d er L e istu n g eine E rsp a ru n g m asch in eller K raft, w elche lediglich ais V erd ie n st d er E rw e ite ru n g der G ru b e a n z u se h en ist. W a h re n d nach M afsgabe des Y ersu ch s la u fe n d e N r. 16 zum D u rch fiih rcn eines W e tte r- qu an tu m s yon 6 2 3 8 cbm d u rch die 3,61 qm w eite G ru b e ein A ufw and yon 2 0 9 ,3 6 in d iz ie rte n P ferde- kriiften erforderlich w ar, ist es nu n laufend m oglich, d ieselb e L e istu n g bei d er a u f 5,6 qm erw eiterten G rube m it 181,1 in d iz ie rte n P fe rd e k ra ften zu erzielen . D ie E rw e ite ru n g d er G ru b e g e s ta tte t dem nach eine laufende E rs p a ru n g von 2 8 ,2 6 in d iz ie rte n P ferdekraften.
D e r h erv o rra g en d e n L e istu n g sla h ig k cit d er B e- w etteru n g sein ric h tu n g e n ste h t hiernach a u c h eine in okonom ischer B e zieh u n g b ea ch tcn sw ertc A rb e it z u r Seite.
B eziiglich d er von dem Y c n tila lo r erreich ten m echanischen N u tz le istu n g fiihren die w enigen, ab e r a u s- reic h en d c n B eo b ach tu n g en zu einem in teressan ten u n d p rak tisch wieli ligen E rg eb n is.
N ach M afsgabe d es V ersuchs laufende Nr. 16 b e
tru g die m ech an isch e N u tzleistu n g fiir die aq u iv ale n te O effnung yon 3,61 qm 82 p C t.; dieser sehr bcachtens- w erte u n d k au m zu iibertreffende Effekt san k bei den E rh e b u n g en lau fen d e N r. 14 a u f 34 pCt. herab . D e r sich in diesen Z a h le n au sd riick en d e K ra ftv erlu st von 48 pC t. N u tzleistu n g ist F o lg ę davon, dafs die aq u iv alen te G rubenoffnung m it ihrem A nw achsen bis zu 5,6 qm in ein zu n e h m e n d es M ifeyerhaltnis zu der D u rch g an g s- offnung des V en tilato rs g etre ten ist. F iir die gep lan te G ru b e von 3 ,1 6 qm w a r die freie A ustrittsoffnung im Y e n tila to r vom K o n stru k te u r a u f 5 ,8 qm bem essen w o rd en ; fiir die 5 ,6 qm w eite G rube ist dem nach d ie ser Q u ersch n itt etw a um 4 ,4 qm zu eng. D ie a u s der w eiten G ru b e in F iille zustrom ende L u ft erzeugte beim D u rc h g a n g durch dic enge Oeffnung im V en tilato r R e ib u n g e n von d er B ed eu tu n g , dafs sic die N utzleistung a u f das em p findlichste herab d riick en . E in gleich- k o n stru ie rte r Y en tilato r, w elcher eine der aquiv alen ten A usflulsoffnung yon 5,6 qm an g ep alśte D u rc h g an g s- O effnung, m ith in im norm alen B etriebc auch eine m echanische N u tzleistu n g von 8 2 pCt. besitzt, w iirde die A u sło rd eru n g des die G rube d u rch z ieh e n d en W e tte r- q u an tu m s von ru n d 6 2 0 0 cbm W e tte r m it einem K raft- a u fw an d von 75 P fe rd e k ra ften besorgen. D ie E rw eiteru n g d e r G ru b e von 3 ,1 6 qm a u f 5,6 w iirde dann den D ie n st ein er lau fen d en K ra ftersp arn is von 2 0 9 ,3 6 — 7 5 = 1 3 4 ,3 6 P fe rd e k ra fte n zu le iste n im stan d e sein. D ie E rsetz u n g des yo rh an d en en V en tilato rs d urch einen den v e ra n d e rte n V erh iiltn issen angepafsten V en tilato r desselb en S ystem s w iird e in k u rz e r Z eit d u rch die E rsp arn isse an m asch in eller K ra ft re n ta b el g e m a c h t sein.
Nr. 27. 522 -
D er m anom etrisehe Effekt des a u f llib e r n ia b ctrieb cn cn G c isler-Y e n tila to rs lia t seinen hoch sten W e rt von 0 ,7 2 bei der G ru b e n w cite von 3,61 qm Qanf. Nr. 1 6 );
fiir diese G ru b en w eite is t <lie L eistu n g eine selir b e- a c h tę n sw erte; das I le ra b s in k e n desselben a u f 0 ,3 4 in B co b ach tu n g N r. 14 v o llz ie b t sieli p ara llel m it dcm S inken d er m cchanischen N u tzleistu n g u n d ist im w escntliehen in dcnselben u rsae h lic h en Y crhiiltnlssen, dcm zu n eh m en d cn M ifsverhaltnis der G ru b en w eite z u r 'D urebgangsoffnung des V cn tilato rs beg riin d et.
A u f Ta ful *2 sind dic E rg cb n isse d e r vorbezeiclineten 14 M essungen (lauf. Nr. 2 — 15) nacli vorgenom m ener Z uriiekfiilirung a u f 160 .U m drehurigen des Y en tilalo rs iti 3 verschiedcncu Z u sam m en stellu n g en au fg e tra g en un d in je d e r dic la u fe n d c N r. der B c o b ac h tu n g binzugefiigt.
D ic S cb n ittp u n k te, w elche sich ergeben au s den Q u adraten der V olum e ais A bscisscn, m it d enD epressionen ais O rdinatcn bilden die G ru p p e I ; die der Ocffnungen ais A bscisscn m it den D epressionen ais O rdinatcn die G ru p p e I I ; u n d die S clin ittp u n k te der Oeffnungen ais A bscisscn m it den V olum cn ais O rdinatcn die G ruppe III.
D ie P u n k te der G ru p p e I sollten d er M urgucschen H erlc itu n g gem afs a u f einer gerad en L inie liegen, deren L ag e d urch die G lcichurig
i = u Ji ! _ * y ł _ g 0, 6 5 » . 2 . g o 2 (w o rin k = m a n o m e trisc h e r W irk m ig sg rad , J = speziflsches G ew ich t <ler Luft., u = T angentialgesc-hw indigkeit.
g .== A cce le ratio n d e r Schw ere,
o = D urr.bgaiigsolfnung des V c n tila to rs.)
b estim m t ist. D ic Z cicb n u n g erw cist, dafs die V cr- bindungslinie der G ru p p e I eine g erad e nicht ist, dafs in-
B c o b a c b t u n g d e r W e t t e r g e s c h w i n d i g k e i t c i n F l i i t z 13 d e r 0. u n d 10.
dessen eine annahernde G ru p p iertin g der P u n k te — v o m P u n k te 2 abgeśehen — in diesem S inne sta ttfin d e t, so- dafs dic cingczeiclinotc G erade im m erh in a n n a h e rn d als- ricb tig angesehen ■werden kann.
E in e B ercchnung der K o n sta n ten der G leiehung von k u n d V ist, w a s . kaura h ervorgchoben z u w erden b rau c h t, nach den Y orliegenden M efsresultaten n ic h t m oglich; es Y crliin d ern dies offenbar die M essungsfehler, w elche bei d er A u sfu h ru n g der Versue.he b ei teils ru h e n d e r, tcils g eliender F o rd e ru n g m it den im p ra k tisc h e n G ru b e n - b etrieb zu G ebote stchendon Iliilfsk rafte n u n d I-Iiilfs- m ittcln u nverm cidlich sind.
D ie K u rv e n der G ruppen I I u n d I I I b rin g en tro tz der A bw eichungcn im einzelnen die b ek a n n te n vom M urguc au fgestellten G csctze, nach w clchen Y olum u n d D epression von der aq u iv ale n te n A usflufsoilnung a b - liangen, d cu tlich zum A usdruck.
N cben d er grofsen L eistu n g sfiih ig k eit b eziiglich der W c tte rv e rso rg u n g und Y erd iin n u n g d er G ru b en g asc be- sitzeu die B e w ctterungscinriclitungen a u f llib e r n ia den fiir g efah rlieh c S cblag w ctterg ru b cn n ic h t boeh g e n u g zu Y eransclilagendcn V o rte il, dafs dic D epression eine se h r g erin g e u n d d am it dic W e tte rg e sc h w in d ig k eiten dic denkbar n ied rig sten sind. E s ist ein u n te r F achgenossen Yerbreiteter I rr tu m , dafs die n e u z e itig w eitg etrieb en e B e w ctteru n g d er G ruben w egen d er D u rch sch lag g efah r d er L am p cn und der B ild u n g feinen ex p lo siv en K o b lcn - sta u b es grofsc G efahrcn fiir die G ru b e allgem ein in sich schliefst; es m ag dies auch fiir F a lle m it łioch- g etrieb en e r D epression in engen G ruben zum T eil ricbtig sein; fiir die B e w ctteru n g a u f llib e r n ia ist diese A nsicht hinfiillig.
n u n d T c m p e r a t u r e n d e s W e t t e r s t r o m e s S o h l e Y o n 2 0 0 z u 20 0 m.
Monat
ł—* Strom- Tcmperatui
und Datum Sohle und F15tz
>3
Ort der Beobacbtting. gesi-liwin- digkeit pro Sekundę in
Grad Celsius
Benierkungen.
27. Februar 9. Sohle, Flotz 13 I I. Grundstreoke iistlicli des IIauptquerschliges 2,58 n ' / 2 Die Temperatur uber Tage
a n n 2 „ 200 m óftl. des Haiiptąuersctil. 2,53 12 betrug bei Beginn der Be-
n n V 3 » 400 „ „ „ ,, 2.60 12V2 obaclituiigeli 1®, beiScblufs
V » n 4 ” ®oo „ „ „ „ 1.22 13*/* derselben 5® C.
}) » 5 h •> 800 , „ O o U '/»
n » v 6 Strecke Nr. 3 11. osttiche Abteilung 1,15 1TV2
a n ff 7 » » 5 „ „ 0,60 20%
» t! ii 8 u II 9 „ n 0,90 22V2
* V 11 9 Wetterquerschlag I.—U l. Stuck 1,06 23
V » !) 10 Wetterstrecke im lit. Stiick 2,75 2IV s
ii J? » l i ” •> ii 2,15 203/ 4
ii a n 12 JJ i) „
II. Grundstrecke westlich desHiiuptąuerschlages
4,05 19'/2
ii a a 13 2,03 12
ii ii v 14
n 200 ni westl. d. Hauptquersclil. 1.80 13
f) n fi 15 Strecke Nr 3 II. westlicbe Abteilung 0,68 163/4
» » a 16 Wetterstrecke im II. Stuck 1,43 1 7 ‘/2
2 8. Februar 10. Sohle, Klot/. 13 17
18 HI. Oestliche Bremśśohle 1,85
0.85 1»V*14 Die Temperatur iiber Tage-
' " n - n n 19 I. Teilstrecke ostlich 0,80 18 b e tru g b e i Beginn der Be-
n v n 20 III. ii 1,15 21 Vs o b a c b tu n g e n 3®i beiSchlufs-
a n 21 Wetteraufhauen 1,28 2 2 derselben 7 1/2° C.
» ff a 22 Wetterąuerschlag 2,28 22
ff ff ) i 73 IV. \Yestliche Bremssohle 1,40 14
*j » n 24 n ii 1,03 17
V V 25 Ort Nr. 2 0,96 191/ ,
.-j » a 26 Wetterstrecke 1,20 22 »/*
fi ff a 27 n 1,31 22
In der A u lste llu n g liieru n ter sind die G eschw indig- koiicn d er W e tte r in den v crsc h ied e n en B anen an iinm cr 200 ni von ein an d er liegenden P u n k te n vom einziehenden -zum au szich cn d en S tro m e fortschreitend z u r D arstellu n g g eb ra e h t; dic Z ah len bediirfen k ein e r w eiteren E rk laru n g .
E in w eiterer, den grorsen M engen d u rchziehcnder W e tte r z u z u sc h re ib en d e r V o rteil lie g t in d er A bkiihlung und F ris c h h a ltu n g der W e tte r, ein U m stand, der fiir den A rbeitseffckt von d er grofsten B e d eu tu n g ist. In der obigen Z u sain m en stellu n g sind di« a u f Ilib e rn ia Yorkommenden T em p e ra tu re n , an denselben P u n k ten , an w elchen die G eschw indigkeit gem essen ist, eingetragen;
d ie Ilo c h stte m p c ra tu r s te lit sich d an a ch a u f 2 1 ,5 0 C.
in den B au en , 2 2 ,5 0 in der W e tte rs tre c k e ; im V er- h altn is zu d e r eire ic h te n T iefe von 6 1 0 m in der
10. T ie fb a u so h le sind die T e m p e ra tu re n niedrig.
W enn b ei dem sch n cllen F o rtsch reiten d er B aue in dic T eufc im R u h rk o h le n -B e rg b a u B esorgnis w egen hin- rcichcnder B e w etteru n g un d K iih lh a ltu n g d er G ruben bei T cufen von 8 0 0 — 10 0 0 m geau fsert w erden, so zeigt das B eispicl der B ew etterung a u f Ilib e rn ia , w ic m an auch hier durch die W e tte rfrag e n ic h t au fg c h alte n w erden wird.
A llerdings w erden zu r E rz ic lu n g w eiter G ru b en kiirzcrc W ctterw ege ais z u r Z eit iiblich u n d d ah e r die Anlage von W e tte rsc h a c h te n in v c rm e h rte r Z ah l erfordcrlich werden.
E ine fiir die G ru b e n g ase n tw ic k elu n g a u f Ilib ern ia bem erkensw erte T h a tsa c h e ist, dafs dic Zeche wegen des geringen F eld esu m fan g s b e i Y crhaltnism afsig hoher P roduktion den N ach b arze ch e n v o rau s schnell in dic Tiefe von 60 0 m g e la n g t ist und m it ih re n G rubenbauen gewisserm afsen ein grofses A bteu fen bildet, in welches die an den M ark sch eid cn blofsgelegten F lotze der N achbarzechen ab z u g asen dic G eleg cn h eit haben.
Der G efahr des E in tre te n s d ie ser G ase in die Gruben- baue w ird a u f Ilib e rn ia d a m it zu begegnen versucht, dafs an der M arkschcide cinc schw ebende S treckc auf- gehauen und u n te rh a lte n w ird , w elchc in dem durch- ziehenden W etterstro in d ie a u s dem Stofse austretenden G rubengasc aufnim m t u n d in dic W e tte rstre ck e abfiihrt, ohne dafs sie die B a u e beriih ren . W ie schnell eine A nrcicherung des G ases in diesem G re n za u fh a u en statt- findet, zeigen W e tte rb e o b a c h tu n g e n vom 10. Februar d- J., -welche e r g e b e n , dafs beim D urchziehen von 100 cbm frischer W e tte r in d e r I lo h e des Ortes 4 = 0,90 pCt. K ohlenw asserstoff, in H ohe des Ortes 6, d. i. 20 m dariiber, b ere its 1,46 pCt. fcstgestellt wurden.
W as bei den vorhandenen Bewetterungseinrichtungen aul Hibernia die S ich e rh e it der G ru b en b au e gegen S c h la g w e tte r g e f a h r b e tr if f t, so ist nach d e n Resultaten der M essung N r. 18 vom 8. F e b ru a r 1896 und aus weiteren B e o b a c h tu n g e n , w e l c h e ergeben, dafs die I l a u p t - A usstrom ung d er S ch la g w e tte r d urch die A us- und
^ o r r ic h tu n g s a r b e ite n d er G ru b e z u g e f i ih r t w e r d e n , Grund J'ir dic A nnahm e, dafs, nachdcm die A us- und Vor-
rich tu n g sarb eiten a u f d er 9. und 10. S obie in den p cb lagw ettergefahrlichcn llachgelagerten P a rtie e n der F lo tze 18, 16, 17 nahozu b ee n d et sind, der H o lie p u n k t m it 48,1 cbm pro M inutę iib ersch ritten ist, und die G rube in Ilin s ic h t a u fS c h la g w ette ren tw ic k clu n g g iin stig c re n V e rh altn isse n entgegengeht.
Z u r Z e it kom m en bei einer V erdiinnung d er W e tte r im a u szie h en d e n S tronic auf 0 ,6 3 pCt. in einzelnen T eilstrom en noch iib e r 1 pCt. S ch lag w etter v o r; es sind deshalb tro tz griifster A u fm erk sam k cit lokale E xplosioncn n ic h t a u s g e sc h lo sse n ; die sonstigen S icherhcitsm afsnalim cn, vo r allem dic fiir d as g an zc G ru b e n g eb a u d e in allen E in z clh e ite n d u rch g c lu h rte B criesclung d urch ein w eit- v erzw eig tcs R oh rsy stcm ,* ) die E in sch riin k u n g d er Schicfe- a rb c it in den gcfahrlichen F lo tz e n a u f das N ebengestein, v e re in ig c n sich z u r H c rste llu n g eines Z u stan d es, w elch er eine E in z ele x p lo sio n zu lokalisiercn u n d eine M assen- E xplosion nach m enschlicher Y o ra u ssic h t zu v e rh in d e rn gceig n et crschcint.**)
D ie a u f den sc h lag w e tte rg e fa h rlic h e n F lo tze n d er Z eche H ib ern ia an g c w an d te A b b au m e th o d e tra g t d e r sta rk e n S ch la g w e tte rfu h ru n g u n d d er E ig e n a rt d er E n t- w icklung d er G ase (cfr. T eil n A dieser A rb e it) v o r- zugsw eise R echnung.
D ie G ru n d -, P ara lle l- u n d M ittelstrecken w erden ais E n tg a su n g so rte r b is an dic F cld c sg re n ze v orgetrieben.
An d e r le tzteren w ird cin schw’cbendes O rt b is zu r W e tte rs tre k e au fg e h au en u n d sodam i u n te r A u lre c h t- crh a ltu n g des letzteren zum Z w eckc der u n sch ad lich en A b fu h ru n g d e r au s dcm N achbarfclde zustrom enden G ase d er R iick w a rtsb au begonnen.
Dic Damp fturbine ron Be Laral.
V on A. v o n I l i e r l n g ,
Reg.-Iiaumeister und Dozent n. d. Kul. Techn. Hoclischule 7.u Aaclien.
W olil w enigc E rfindungen der N cu z eit h ab e n bo
allgem eines In te re s se crregl, n ic h t n u r in den K reisen d er P ra k tik e r, sondern au ch bei den T h eo rctik ern , w ie die D e L a v a l s e l i e D anipfturbine. E rstcres ist erk lar- licli d u rc h den crsta u n lic h g iinstigen W irk u n g sg ra d und gerin g en D am p fv erb rau ęh , den dieser M otor aufzuw eisen h a t u n d d e r wohl von kcinem an d eren M otor r o n glcicher Grofee, g lc ic h e r L e istu n g u n d glcichcm G ew icht b ish e r erreic h t w orden ist, letzteres au s den aufserordentlich in te re ssa n te n P roblem cn, w elche die, m it 4 0 0 — 50 0 T o u re n in d er S e k u n d e sich bew egende T u rb in ę fur die th e o re tisc h -m ec h an isc h en U n tersuchungcn bietet.
W e n n nun auch b ere its vieie V cr6flentlichungcn iiber die D e L a v a l s c h e T u rb in o erschienen sind, so m tichte W r f a s s e r h e u te dem L eserkreis dieser Z eitschrift noch-
Kaltheuner, ZHtschrlft fur das Berg-, Ilutten- und Salinen- wesen Band X X X X łII, Jahrgang 1895, S. 317 ff.
**) Mitteilnngen iiber einfge der bemerkenswertesten Kiplosionen beim Preufslschen Steinkohlenbcrgbiu lin Jahre 1894, Zeitschrift fur Berg-t Hutteu- und Satinenwe3en Band X X X X IIi, Jalirg. 1895 S. 309 ff.
Nr. 27. - 524 -
m als im Z u sam m en h a n g eine k u rze E n tw iek elu n g der T heorie dieses M otors geben und sodann a u f dic B e- w egungscrseheinungen de r , w ohl den in te ressa n testen T eil des g anzen M otors b ild en d en T u rb in cn w cllc k u rz eingelien, w elche zu e rst von F d p p l 1) u n te r A nw endung der V ek to ren th co rie entw ickelt w urde, deren P rin z ip ie n indessen dem deutselien teelm ischen P u b lik u m m eistens u n b e k a n n t sind, w ah ren d eine von S t e v a r t 2) gegebene T heorie, w elche sieli n u r der einfachen Iliilfsm itte l der hoheren M a th em atjk b ed ien t, zu denselben R e su lta te n w ic dic T heorie von F o p p l fiihrt, a u f w clelie am Schlusse kurz hingew iesen w erd en soli.
1. D i e W i r k u n g s w e i s e d e s D a m p f c s u n d d i e B e r e c h n u n g d e r L e i s t u n g d e r D a m p f t u r b i n e
v o n D e L a v a l .
Bei d er D e L a v a l s e h c n T u rb in ę stro n it der D am pl d urch eine oder m chrerc am E n d e der D am pf leitung befindliche, konisch sich erw eitern d e D iiscn in das T u rb in en rad ein. In d er k urzeń konischen D iise findet
Fig. 1.
verlafst der D am p f das R ad im m er m it einer bestimm ten G eschw indigkeit v ', sodafs die w irklich an das Rad ab- gpgebcne A rb e it nu r
G v 2 - v ' 2 A , = ~ --- j --- ist.
E s ist klar, dafs Aj um so grofser ist, je kleiner v ' ist. E s soli m m zunachst u n te rsu c h t w erden, wann seinen klcinsten W e rt erreicht. Zu diesem Zweck ist
•) CiTillngenieur 1895, Heft IY , Lelpzig.
>) Rerne d. min. 1896, Nr. 2, S. 141.
es erfordcrlich, z u v o r die K o n stru k tio n u n d W irk u n g s- w eise d er T u rb in ę k u rz zu b esp rech cn .
D ie se lb e ist in den F ig u re n 1. u n d 2. im Liingsschnitt und G rundrifs, in F ig. 3. in au fserer A n sic h t abgebildet, w ah re n d die F ig u re n 4. u n d 5. die Schaufeln und das T u rb in e n ra d d arstellcn.
W ie a u s F ig . 1. z u ersehen, stro n it der D am p f aus der D a m p fle itu n g d urch das R eg u lierv en til C in einen, vo r d em T u rb in e n ra d lie g en d e n , rin g fo rm ig en K anał D, an w elch en die D iisen angeschlossen sind. Dicselben n u n eine E xpan sio n des D am p les vom L e itu n g sd ru c k a u f A tm ospharcndiruck oder, falls m it K o n d en satio n ge- a rb e ite t w ird, a u f den K o n d en sato rd ru ck statt. D ic im D am p f en th ąlten c S p an n u n g v e rrin g e rt sich som it, w ah ren d gleichzeitig die G esch w in d ig k eit des D am pfes v crg ro fsert w ird, d. h. es findet eine U m w an d lu n g d e r p otentiellen E nergie in k in e tisc h e E n e rg ie statt. B e - zeich n et n u n v diese E nd g esch w in d ig k eit oder Ausflufe- gescb w in d ig k eit au s d er D iise, un d w iirde in der T u rb in ę die g anze k in etisch e E n erg ie des D am pfes n u tz b a r g e m a c h tr sodafs le tzterer m it d er G eschw indigkeit N uli das R ad verliefse, so wiirc die ganze, der A b g ab e an leb en d ig er K ra ft von S eiten des D am ples an das R a d en tsp reeh en d e A rb e it
G v 2
° ~ g ‘ 2 ’
w enn G das in d e r S ekundę a u s der D iise ausstriim ende D am pfgew icht in kg u n d g = 9,81 Yn die A ceeleration der S chw ere bezcichnet.
In W irk lic h k e it ist dieser F ali unm oglich, y ie lm e h r
u n d der R ich tu n g des a u s d e r D iisc ausstrom enden D am pfes, /? den "Winkę! d e r S chaufel m it der Stirn- flache, x den W in k el zw ischen d e r Stirnfliiche und der
R ich tu n g des m it der G cschw indigkeit v ' au s dem R a d au sstro m en d e n D am pfes, so g elten folgende B e -
ziehunpren.
la sse n den D a m p f gegen die Stirnfliiche des R adcs strom en, sodafs derselbe an der, dem K a n a ł D zu- g ek e h rten F la c h ę des R adcs (n a h e d er P e rip h e rie ) cin- strom t u n d an d er entgegengesetzten F la c h ę au stritt.
D ie Sclm ufeln sind schw acli g ek ru m m t u n d , w ie au s F ig . 4 e rsic litlic h , an den S tirnflachen zugcscharft, sodafs der zu stro m en d e D a m p f g leichsam in einzelne S trcifen d u rc h sc h n itte n w ird. S am tlich e S chaufeln a
sind durch zw ei a u f d er W elle sitzendc sta rk ę Scheiben .susam m engehalten (F ig . 5 ), w elche ih re rse its d urch eine
M utter fest g eg en ein an d er g ed riie k t w erden.
In F ig . 6 ist eine S chaufel in d er A n sic h t schem atisch d arg e stellt un d soli an d er I la n d dieser F ig u r die E r- m ittclu n g yon v ' yorgenom m en w erden. E s sei Vj die
Fig.
U m fangsgeschw indigkeit des T u rb in e n ra d e s, v2 die Ge- schw indigkcit des D am pfes r e la tiv z u den Schaufeln, dereń A enderung b e i d er a u fse ro rd en tlic li kurzeń Zeit, w ahrend w elcher der D a m p f das R a d d urchstrom t, ycr-
3.
ń ac h la ssig t w erden k an n , sodafs v2 sow ohl fiir den E in - tritt w ic fiir den A u s tritt k o n sta n t angenom m en w erden soli. B e z e ic h n e t noch
a den W in k e l zw ischen d er S tirnilache des R ad es
Nr. 27. - 52G
F u r den E i n t r i t t ist
1) Vj = v . cos « — v2 . cos
18
und2) v2 . sin /? = v . sin «,
fiir den A u s t r i t t
3) V) = v' cos x + v2 . cos /? und 4) v' . sin x = v2 . sin /?.
A u s den G leichungen 2 ) u n d 4 ) folgt zuniichst sin « V . sin x = v . sin a , , v' : V .
sin x
u n d d ąra u s sofort, dafs v ' ani k le in stc n ist, w enn sin x am grofsten odcr x = 90° ist, in w elcliem F alle
v . sin a odcr — = sin « ist. v'
\
vfo lg en d e rm afsen :
„<2
E s i s t Y] = 1 = ---5---- = 1 --- = 1 - sin 2 «,
A 0 v 2
d. h. dic A u sn u tz u n g des D am pfes in d er T urbinę ist n u r a b h a n g ig vom W inkel a, u n te r w elcliem die Diise gegen die Stirnfliichc des R ades gencigt ist. Dersclbe wiire fiir a = 0 am grofsten, w elcher F a li j a nicht m og- licli ist, d a d ann d er D a m p f nicht in das R ad, sondern p ara llcl zu r Stirnfliichc an dcm selben vorbeistrom en w iirde. F iir y erschiedene W e rte von « ergeben sich folgende W irk u n g s g ra d e :
a = 0 10 2 0 30 40 45°
7] = 1,0 0 ,9 7 0 0 ,8 8 3 0 ,7 5 0 0 ,5 8 7 0 ,5 0 0 Z u r B orechnung von v t , v2 und /? dienen ebenfalls die obigen G leichungen.
A us G l. 1 ) u n d 3 ) folgt *■
v.( == v . cos a — v2 . cos /? und
= v2 . cos /?, w eil fiir x = 9 0 ° cos x = 0 ist, v
2 v< = v . cos «. Vi cos a.
d ah e r:
n = v . cos «, V, — 2
F e rn e r e rg ie b t sich d urch S u b tra k tio n von Gl. 1)- und Gl. 3 )
v . cos « — 2 . v2 . cos (S. F e rn e r ist nach Gl. 2 ) v . sin a = v2 . sin /?, m ithin
tg a — j r . tg /?, oder tg /? = 2 . tg «. N u n ist
tg /5 2 tgra
v ; sin « . « __
' 2 ~~ sin /? ’ S m/ ] / l + tg 2/3 y 1 + 4 tg 2«
also v2
. sin a . l / l + 4 tg 2 = v ] / i + 3 s in 2a~
2 . tg a 2
F iir « = 2 0°, w elch er W e r t m e iste n s angew andt w ird, ist /9 = 36°, rj — 0 ,8 8 3 , v f • cos « = 0,4 t .v, v2 = 0 ,5 8 2 5 v, v ' = v . sin a = 0 ,3 4 2 . v.
Z u r B ercclm u n g d er c(Tektiven L e istu n g in P S. dienen folgende G leichungen.
I s t G das in einer S ek u n d ę d u rch das R a d strom ende D am p fg e w ich t in kg, so ist dic disponible A rb e it oder D am p fa rb e it in m kg/sek.
..'2 n
A , = G v 2 — v " G V*
^ g P ’ 2'
g 2 ~
F iir a = 2 0 ° u n d rj — 0 ,8 8 3 ist, w en n Q die stiind- lichc D am p fm en g e in kg b e z e ic h n e t (Q = 3 6 0 0 . G).
0 ,8 8 3 . Q . v 2
N = ■ u n d fiir einen
2 . 9,81 . 3 6 0 0 . 75 m asch in ellen W irk u n g sg ra d = 0 .6 0
0 ,6 . 0 ,8 8 3 . Q . v 2 Q . v 3 0 2 . 9 , 8 1 . 3 6 0 0 . 7 5 10* ‘
F iir j e 1 k g stiin d lie h er D am pfm enge ist dann*
AT _ V2
~
W
Nr. 27.
F iir T u rb in e n m it K o n d en sa tio n ( p c = 0,1 A tm .) ist 2 v 2 diese A rb e it n a b e z u d o p p elt so grofs, aJso N 0 = — 7.
H ie ra u s b ere eb n et sieb u in g e k e h rt die stiin d lich e D ainpf- m en g e fiir 1 eff. P S . zu
10^
D ( = — rr— b ei A uspufi in freie L u ft und
Do v 2 107
2,v2 bei K o n d en satio n ( p c o o 0,1 A tm .).
D a bei einem D am p fd ru ck von z. ii. 8 Atm.
v o o 8 0 0 m ist, so folgt 1 0 T
D , — ggQ2 = 15,6 k g u n d bei K o ndensation
D 2 = = 7 ,8 kg fiir 1 effekt. P S .
Ilie ra u s folgt, dafs d er D a m p f v e r b r a u c b u n a b - b a n g i g v o n d e r L e i s t u n g o d e r G r i i f s c d e r M a - sc.ii in c , sondern n u r eine F u n k tio n d er A u s s t r o m u n g s - g c s c h w i n d i g k e i t d e s D a n i p f e s aus der D iise ist.
D ie letzterc b ere e b n e t sieli nacli Z e u n e r 3) zu v = / 2g k
■ Pi • v i k — 1
w o rin p, den in n eren , a b so lu te n D am p fd ru ck im kg/qm also yor der D iise, p 2 den E n d d ru c k d er E xpansion in der D iise ebenfalls in kg/q n i (1 At m. bei A uspuff, Kon- densato rsp an n u n g bei K o n d e n sa tio n ), k = 1 ,1 3 5 den Ex- ponenten fiir trockenen, g esiittigtcn W asserdam pf, n = 1,121 den A usflufscxponentcn u n d v ( d a s spez. V olum en von 1 kg D a m p f Yom D ru c k c p ( in cbm b ed e u te t.
Nacli dieser G leicb u n g sind die in d er folgenden T abelle, F ig . 7, cn th alten e n W e rte d er G esclnvindigkeiten
Alce = 0,1 iii
Fig. 7.
y
fiir D r i i c k e v o n 3 — 1 3 A t m u n d G e g e n d r i i c k e von 0 4 — l A t m . b e r e e b n e t , w a h r e n d n a c h d e n b e rec lin e te n W e r t e n d i e 4 D i a g r a m m e a u f g e z e i c h n e t s i n d , au s w e ł e h e n h e r v o r g e h t , d a f s m i t z u n e h m e n d e m D a m p f d r u c k iib e r 7 A t m . d i e A u s f l u f s g e s c h w i n d i g k e i t n u r u n v e r - h i il t n is m a f s i g w e n i g z u n i m m t . S o e n t s p r i c h t b e i ein em3) Techn. Thermodynamik, U i p z ig 1887, Bd. 2, S. 162.
K o n d en sa to rd ru c k Von 0,1 A tm . ein er Z u n ah m e des abso lu ten D am p fd ru ck es von 7 a u f 13 A tm ., also um n ab e z u das D oppelte, n u r eine V ergrofserung d er A u sflufsgeschw indigkeit um 75 m /se k . oder n u r etw a 7 pC t., w oraus h erv o rg eh t, dafs k ein grofser G ew inn erzielt w ir d , w enn m an die T u rb in e n m it hoh eren a b so lu te n D am p fd riick en ais ca. 7 — 8 A tm . b etreib t.
W ie oben b e re e b n e t w ar, ist d ie U m fangsgeschw indigkeit Vj = 0,47 y oder etw a dic Iliilfto von v, w oraus folgt.
dafs au c h die U m d reh u n g sz ah le n d er T u rb in ę aufser- orden tlich grofse sind, Z ah len , w elche b ish e r niem als w eder bei V en tilato re n u n d H olzbearb eitu n g sm ascliin en noch irg en d w elclien an d e ren M aschinen erreic h t w orden sind.
So b etrag en d ie T o u rc n z a h le n fiir eine D am p ftu rb in e von PS. i. d. M in. i. d. Sek.
5 30 00 0 50 0
10 I
15 2 4 0 0 0 40 0
2 0
30 J2 0 0 0 0 | 3 3 3
50 15 0 0 0 2 5 0
100 17 0 0 0 28 3
2. D i e T u r b i n e n w e l l c .
E in er d er in feressan testeu T eile der D e - L a Y a l s c h a n D ani])fturbine ist die elastische, aufserordentlich diinne T u rb in en w ellc, w elch c das T u rb in e n ra d tra g t u n d an der einen S eite in einem festen, an der and eren , rechtcn S eite (F ig . 1) in einem bcw cglichen oder K u g e l-Ł a g e r g e la g e rt ist.
Infolge d e r B iegsam keit d e r W e lle k an n sich diesclbe b ei z u n c h m e n d er U m dreliuiigszahl d era rtig d u reh b ieg en , dafs das g an ze S ystem sich um soinc freie A chse, w elche d u rch den S ch w c rp u n k t geht, be.wegt, w obei also die W e lle fortw iilirendc S chw ingungen au sfiih rt.
D afs bei den aufserordentlich grofsen T o u re n za h le n selbst bei ganz g eringen E xcentrizitiiten des S ch w er- punkt.es u n d A n w en d u n g sta rk e r W ellen die C entrifugal- k raft d era rtig e W e rte annehm en w iirdc, dafs keine W elle d iesclb e a u s z u b a ltc n verm<ichte, bew eist folgende k le in e B ere ch n u n g .
Dit; C e n trifu g alk rąft bereeb n et sich a u s d er b e k a n n te n G leicbung
C = n i . (o1 . r = — . 4 jt*'. n 2 . r = P . 4 n 2 . r, g
w orin P d a s G cw icht des T u rb in e n ra d e s und r den A b- sta n d des S ch w crp u n k tc s von d er D re h ac h se oder die E x cc n trizit;it, (o die W in k elg esch w in d ig k eit u n d n die T o u re n z a h l in d e r S e k u n d ę b ed e u te t. F iir eine S cheibe von n u r 1 kg Gew'iclit, n = 50 0 u n d r n u r 1/ )0 mm w iird c m an schon eine C entrifugalkraft von
C = 1 . 4 . j ^ ooq~" ~ k g erhalten, w ah ren d fiir r = 1 mm, w elch er W e rt bei d er A u sfuhrting seh r leich t yorkom m en k ann, d a es aufserordentlich schw er ist, die
