Be z u g p r e i s
v i e r t e l j ä h r l i c h : b e i A b h o l u n g in d e r D r u c k e r e i 5 b e i B e z u g d u r c h d ie P o s t
u n d d e n B u c h h a n d e l 6 u n t e r S t r e i f b a n d f ü r D e u t s c h l a n d , Ö s t e r r e i c h - U n g a r n u n d
L u x e m b u r g 8 ^ ; u n t e r S t r e i f b a n d im W e l t p o s t
v e r e i n 9 .
G l ü c k a u f
Berg- und H üttenm ännische Zeitschrift
Anz e i g e n p r e i s :
f ü r d ie 4 m a l g e s p a l t e n e N o n p .- Z e ile o d e r d e r e n R a u m 25 P f .
N ä h e r e s ü b e r P r e i s e r m ä ß i g u n g e n b e i w i e d e r h o l t e ’'
A u f n a h m e e r g i b t d e r a u f W u n s c h z u r V e r f ü g u n g
s t e h e n d e T a r i f . E i n z e l n u m m e r n w e r d e n n u r in
A u s n a h m e f ä l l e n a b g e g e b e n .
Nr. 26 2 5 . J u n i 1910 4 6 . J a h r g a n g '
In h a lt:
S t o ß t r ä n k e n u n d h y d r a u l i s c h e K o h l e n s p r e n g u n g i n S t e i n k o h l e n f l ö z e n . V o n B e rg a ssesso r T r i p p e , D o r s t f e l d ...
S c h u t z m a ß n a h m e n g e g e n B e r ü h r e n d e r F a h r - d r ä h t e e l e k t r i s c h e r G r u b e n b a h n e n . V o n B e rg re f e re n d a r S p a c k e i e r , C l a u s t h a l ...
D i e B l e i - u n d K u p f e r e r z l a g e r s t ä t t e n N i e d e r - s e h l e s i e n s u n d d e r a u f i h n e n b e t r i e b e n e B e r g b a u . V o n D r. p h il. A . F l e c k , B e rlin . . D ie E i s e n b a h n e n d e r E r d e i n d e n J a h r e n
1904— 1908 ...
T e c h n i k : A n fa h r V o rric h tu n g fü r U m k e h r-V e rb u n d - m a s c h in e n ...
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 sc h a fts
k a sse in d e r Z e it v o m 13.- b is 20. J u n i 1910 G e s e t z g e b u n g u n d V e r w a l t u n g : B e sc h ä d ig u n g e n e in e s G ru n d s tü c k e s o d e r dessen Z u b e h ö ru n g e n m itte ls d e r e in e m ö ffe n tlic h e n F lu s se z u g e le ite te n s a lz h a ltig e n G ru b e n w ä s s e r s in d als B e rg sc h ä d e n im S in n e des § 148 A B G a n z u s e h e n . . . .
S e ite
977
983
989 992 996
997
997
S e ile
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 : H e rs te llu n g u n d A b s a tz des B ra u n k o h le n -B rik e tt-V e rk a u fs - v e re in s in K ö ln . K o h le n a u s fu h r G ro ß b rita n n ie n s
im M ai 1 9 1 0 ... 998
V e r k e h r s w e s e n : A m tlic h e T a rifv e rä n d e ru n g 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 d es R u h rk o h le n b e z irk s . K o h le n - u n d K o k sb e w e g u n g in d e n R h e in h ä fe n zu R u h r o rt, D u is b u rg u n d H o c h fe ld im M ai 1910 . . . . 998
V e r e i n e u n d V e r s a m m l u n g e n : E in w e ih u n g sfe ie r d es n e u e n V e rw a ltu n g s g e b ä u d e s des A llg em ein en K n a p p sc h a fts-V e re in s zu B o c h u m ... 999
M a r k t b e r i c h t e : E sse n e r B örse. D ü sse ld o rfe r B örse. V o m fra n z ö sisc h e n K o h le n m a r k t. V om rh e in is c h w estfälisch en E is e n m a rk t. M e ta llm a rk t (L o n d o n ). N o tie ru 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 rk tn o tiz e n ü b e r N e b e n p ro d u k te 1000 P a t e n t b e r i c h t ... 1003
B ü c h e r s c h a u ... 1006
Z e i t s c h r i f t e n s c h a u ... 1006
P e r s o n a l i e n ... 1008
Stoßtränken und hydraulische K ohlensprengung in Steinkohlenflözen1.
V o n B e rg a ss e sso r T r i p p e , D o rstfe ld .
Das Forschen nach Mitteln und Maßregeln zur Be
kämpfung des Kohlenstaubes in den Steinkohlenberg
werken ist so alt wie die Erkenntnis der Gefahren, die dem explosiblen Kohlenstaub innewohnen. Von Anfang an wurde in Deutschland die ausgiebige Benetzung des Staubes mit Wasser als die sicherste und gründlichste Maßnahme zur Verhütung von Explosionen erkannt, und mit einem großen Aufwand von Mühe und Kosten ist hier seitdem die systematische Berieselung in allen gefährlichen Steinkohlengruben durchgeführt worden, obwohl nicht verkannt wurde, daß dieses Verfahren auch Mängel aufweist. Es ist nicht möglich, mit der Berieselung in den Grubenräumen gerade den gefährlichsten, in der Luft schwebenden und vielfach verborgen abgelagerten feinen Kohlenstaub vollständig zu erreichen, und auch die strengste Beaufsichtigung sichert nicht gegen die Übertretung der Berieselungsvorschriften.
Bei seinen bekannten Bemühungen, die Gefahren des Kohlenstaubes zu bekämpfen, machte der Geheime Oberbergrat Me i ß n e r als Berginspektor bereits im
i V o r t r a g , g e h a l t e n in d e r A b t e i l u n g B e r g b a u d e s I n t e r n a t i o n a l e n K o n g r e s s e s D ü s s e l d o r f 1910.
Jahre 1890 die Beobachtung, daß der Kohlenstaub nicht allein durch die Gewinnungsarbeiten, sondern auch durch die reibende Wirkung des Gebirgsdrucks erzeugt wird und sich deshalb vielfach in erheblichen Mengen auf den Schlechten und Ablösungsflächen im Kohlenstoß vor
findet. Dieser Staub ist zweifellos von gefährlichster Art, weil er außerordentlich fein ist. Nach dieser tiefern Erkenntnis der Gefahrenquelle kam Meißner auf den Gedanken, den im Innern der Flöze vor
handenen Kohlenstaub auch von innen her und vor seinem Austritt in die Grubenräume mit Wasser zu fassen und durch Anfeuchtung unschädlich zu machen.
Diesem neuen Gedanken gab er dadurch eine praktische Ausführung, daß er auf den Gruben Camphausen und Kreuzgräben bei Saarbrücken in 1 m tief in den Kohlen
stoß gebohrte Bohrlöcher, die an ihrer Mündung abge
dichtet waren, Wasser unter einem Druck von 10 bis
20 at einführte (Abb. 1). Der Erfolg entsprach den
Erwartungen. Das Druckwasser durchdrang in 8 bis
16 Stunden den Kohlenstoß auf eine Länge' bis zu
6 m, und die durchtränkte Kohle konnte hereingewonnen
978 G l ü c k a u f
werden, ohne daß sich Staub in den Grubenräumen
bildete.
Damit war das neue, als »Stoßtränken« bezeichnete Verfahren erfunden.
Bereits damals zeigte sich aber schon bald auf einigen Flözen die störende Begleiterscheinung, daß das Druck
wasser nicht allein in die Kohle, sondern auch in das Nebengestein drang, wo es gebräch und schnittig war.
In solchen Fällen wurde das Nebengestein aufgeweicht und in Bewegung gebracht.
Zudem war sowohl der verwendete Bohrlochab
schlußapparat als auch das ganze Verfahren noch recht unvollkommen. Der Apparat dichtete gegen hohen Wasserdruck nicht zuverlässig ab, und der Abschluß an der Mündung des Bohrloches hatte zur Folge, daß das Druckwasser auf dem kürzesten Wege durch die vordem Schlechten einen schnellen Abfluß aus dem Kohlenstoß fand, ohne diesen genügend tief durchtränkt zu haben. Auch die Bohrlochtiefe von 1 m war für die meisten Flöze unzureichend.
Diese anfänglichen Mißerfolge sowie die damals mit großem Nachdruck betriebene Einführung der Be
rieselung ließen das Verfahren leider fast ganz in Ver
gessenheit geraten.
Erst nach der Explosion auf Zeche Radbod wurden auf Veranlassung des Geh. Oberbergrats Me i ßne r und des Oberbergamts Dortmund im Herbst 1909 neue Ver
suche auf der Zeche Scharnhorst angestellt1, u. zw.
auf Vorschlag des Oberbergrats K a l t h e u n e r mit tiefern Tränkbohrlöchern (3 m) als bei den Versuchen im Jahre 1890 und mit einer Abdichtung nicht am Rande, sondern im Innern nahe vor Ort des Bohr
loches. Dazu erfand der Betriebsführer R u d o l f einen bessern Bohrlochabdichtungsapparat.
Die ersten Versuche wurden in einem für das Stoßtränkverfahren besonders geeigneten Fettkohlen
flöze der Zeche Scharnhorst vorgenommen. Dabei zeigte sich die bemerkenswerte Erscheinung, daß der Kohlenstaub nicht nur durchaus zufriedenstellend durch
tränkt war, sondern daß auch die früher nur durch Schießarbeit gewinnbare Kohle sich durch das Stoß
tränken genügend gelockert hatte, um lediglich durch Handarbeit hereingewonnen werden zu können.
Diese Entdeckung verlieh dem Verfahren eine größere Bedeutung mit der Möglichkeit, staubgefährliche Flöze ohne Schießarbeit zu gewinnen und den Hauer zu seinem eignen Vorteil zur Unschädlichmachung des Kohlenstaubs zu veranlassen.
Die Versuche wurden nunmehr auf einer großem Zahl der westfälischen Zechen aufgenommen.
Der in Abb. 2 wiedergegebene Scharnhorst-Apparat ist aber nicht ohne Mängel. Seine Anwendbarkeit hat ein dreimal abgesetztes Bohrloch zur Vorbedingung, das mit vier Bohrern von verschiedenem Durchmesser hergestellt werden muß. Die konischen Verschlüsse dichten nur gegen die innern Ränder des Bohrloches,
■ v g l. G l ü c k a u f 1909, S. 1641.
nicht gegen eine Fläche ab. Eine solche Abdichtung kann aber nicht vollkommen sein, und diese Unvollkommenheit hat von vornherein dazu gezwungen, in jedes Bohrloch zwei dichtende Verschlüsse einzutreiben, weil einer nicht immer genügte. Hält aber der innerste Konus nicht dicht, so findet das Druckwasser vor dem zweiten äußern Konus einen zu leichten und kurzen Ausweg zum Stoß.
Halten beide Verschlüsse nicht dicht, so ist der Erfolg von vornherein aussichtslos. Ich nehme an, daß auf diese Mängel des vielfach benutzten Scharnhorst- Apparates manche Mißerfolge bei den Versuchen mit dem Stoßtränkverfahren zurückzuführen sind.
Neuerdings ist der Apparat dadurch verbessert worden, daß die konischen Verschlüsse Schraubengewinde er
halten haben und ohne Anwendung eines Hammers in das Bohrloch eingeschraubt und vor dem Abkohlen wieder gelöst werden können. Eine weitere Ver
besserung hat der Apparat auf Zeche Roland dadurch erfahren, daß das Eindrehen der konischen Verschlüsse nicht mehr aus freier Hand, sondern mit Hilfe einer an einem Stempel befestigten Kurbel erfolgt. Durch diese Vervollkommnung wird ohne Zweifel eine E r
leichterung der Handhabung und eine zuverlässigere Abdichtung erreicht.
Für meine auf Zeche Dorstfeld ausgeführten Ver
suche habe ich den in Abb. 3 dargestellten Apparat benutzt, der in einem zylindrischen Bohrloch ab
dichtet, das denselben Durchmesser (42—43 mm) hat wie die Sprengbohrlöcher. Auf dem innern Ende des Druckwasserrohrs sitzt vor einem Bund ein Gummi
körper von 40 mm äußerm Durchmesser. Wird die auf dem äußern Ende des Druckrohrs befindliche Schrauben
m utter angezogen, so überträgt sich ihre nach dem Bohrloch gerichtete Bewegung durch ein um das Druck
rohr gelegtes äußeres, mit einem Bund versehenes Rohr auf den Gummikörper, der dadurch aufgetrieben wird und sich wasserdicht schließend gegen die Bohrlochwand anpreßt. Die auf 10 cm bemessene Länge des Gummi
körpers hat sich bei zahlreichen Versuchen als die ge
eignetste erwiesen. Die Verwendung zweier Gummi
körper oder gar einer Anzahl von Gummischeiben hintereinander halte ich nicht für zweckmäßig. Der Gummikörper muß aus Gummi von bester Qualität bestehen, weil er sonst beim ersten Versuch platzt.
Diese guten Gummikörper halten bei täglichem Gebrauch monatelang. Die starkwandigen Rohre verbiegen sich durch den Gebrauch nicht.
Mit diesem leicht handlichen Apparat kann das Tränkbohrloch an jeder Stelle abgedichtet werden.
Das Druckrohr wird mit einem Gummischlauch an eine Druckpumpe oder an die Berieselungsleitung an
geschlossen.
25. Juni 1910 G l ü c k a u f 979
Vielfache Versuche haben ergeben, daß es in einzelnen
Flözen möglich ist, mit einem Druck von 20 at auszu
kommen, daß es aber ratsam ist, mit Wasser zu arbeiten, das unter einem Drucke von mindestens 25 at steht.
Auf Zeche Dorstfeld schwankte der Wasserdruck von 25 bis 40 at. Eine Zunahme der Wirkung mit steigendem Druck ist nicht zu verkennen. Kleine Druckpumpen bringen das Wasser meistens nicht in genügender Menge, deshalb ist der Anschluß der Tränkapparate an die Berieselungsleitung vorzuziehen.
A b b . ö.
Als Menge des bei einer Stoßtränkung verbrauchten Wassers haben sich bei verschiedenen Messungen 40 bis 150 1 ergeben, womit bis zu 10 cbm Kohle durchtränkt wurden.
Die Wirkung des in den Kohlenstoß eindringenden Druckwassers macht sich nach einiger Zeit durch ein leises Knistern, deutliches Reißen, Brechen und zu
weilen lautes Knallen in der Kohle bemerkbar. Schließ
lich schwitzt das Wasser in Tropfenform am Stoß aus.
Dann ist die beabsichtigte Wirkung erreicht, und das Druckwasser muß abgestellt werden. Die auf das Stoß
tränken verwendete Zeit beträgt 10 bis 40 Minuten, in einigen Flözen waren aber auch Zeiträume bis zu 6 Stunden erforderlich.
Beim Abkohlen|der getränkten Kohle entstehen nur ausnahmsweise geringe Staubmengen, in der Regel bildet sich gar kein Staub. Die gewonnenen Kohlen
stücke sind derartig bis in die innersten Poren mit Wasser durchtränkt, daß sich auch beim Herabfallen in steilen Pfeilern und beim Einladen in die Fördergefäße kein Kohlenstaub mehr zeigt. Der feine Kohlenstaub, der sich in den Schlechten und Lösen abgelagert hatte, bleibt feucht und auf der hereingewonnenen Kohle haften, bis diese aus der Grube geschafft ist. Auch durch die Gewinnungsarbeit und bei der Förderung bildet sich kein Staub mehr, weil die Kohle bis ins Innerste der Stücke und Stückchen mit Wasser durchtränkt ist.
Selbst über Tage macht sich die Wirkung noch geltend, denn auch in der Sieberei ist eine Staubbildung aus getränkter Kohle nicht mehr zu bemerken, und doch ist das von der Kohle aufgenommene Wasser nicht so reichlich, daß das Absieben erschwert würde.
Wo das Stoßtränken in größerm Umfange einige Wochen durchgeführt wurde, war auch eine Abnahme des in den Förderstrecken abgelagerten Kohlenstaubs zu beobachten. Gelingt das Stoßtränken, so ist eine Berieselung nicht mehr erforderlich und der ungünstigen Einwirkung des Rieselwassers auf das Nebengestein Einhalt getan.
Vor den Kohlengewinnungsorten, die vorher trotz sorgfältiger Berieselung oft mit dichtem Staub erfüllt
waren, ist die Luft vollkommen klar und nicht mehr mit Wasserdampf von der Berieselung geschwängert. Da
durch ist auch die Beleuchtung erheblich besser geworden.
Das Nebengestein wird nicht mehr durch Spreng- schüsse erschüttert, und mancher Kessel mag ungestört im Hangenden verbleiben, der durch die Schießarbeit hätte gelockert und gefährlich werden können.
Der Stückkohlenfall ist merklich höher. Die Kohle, die durch die Schießarbeit zertrümmert wurde, bricht oft in großen Blöcken herein.
Der Verbrauch an Sprengstoffen wird bei weiterer Durchführung des Stoßtränkens eine Einschränkung erfahren, die z. Z. in ihrem ganzen Umfange noch nicht bemessen werden kann, weil die Hauer nur sehr schwer zur Einschränkung oder gänzlichen Einstellung der Schießarbeit zu bewegen sind.
Nicht in allen Flözen gelingt jedoch gleichzeitig mit dem Durchtränken auch die vollkommene Lockerung der Kohle derart, daß die Schießarbeit entbehrlich würde.
Es hat sich aber in solchen Fällen herausgestellt, daß zum Sprengen durchtränkt er Kohle etwa 25% weniger Sprengstoff erforderlich sind als ohne Stoßtränken, und es wurde nach dem Abtun von Sprengschüssen fest
gestellt, daß die durchtränkte Kohle um die Spreng
kammer herum zwar heiß, aber noch feucht war. Die Sprengarbeit ist also nach dem Stoßtränken erheblich sicherer.
A b b . 4.
Ob es durch Anwendung eines höhern Druckes als 49 at erreichbar ist, daß die tränkfähige Kohle auch immer vollständig gelockert werden kann, und ob bei sehr hohem Wasserdruck die bisher konstruierten Bohr
lochabschlußapparate stets dicht halten, muß durch spätere Versuche festgestellt werden.
Die Tränkung und Lockerung der Kohle erstrecken sich bis auf 6 m Stoßlänge und auffälligerweise wirken sie fast immer etwas mehr ober- als unterhalb des Bohr
loches.
Die Vorgabe (Abb. 4) wird im allgemeinen auf die anderthalbfache bis doppelte Flözmächtigkeit be
messen. Für eine Abbaustoßhöhe von 12 m genügen
in den mächtigem Flözen von iy2 bis 2 m zwei Tränk-
bohrlöcher. Daraus ist ersichtlich, daß sich bei Bohr
980 G l ü c k a u f M r. 26
lochtiefen von 1 y2 bis 2 m die Tränkwirkung und
Lockerung auf eine erheblich größere Flözfläche er
strecken als die Wirkung eines Sprengschusses.
Übrigens sind die Tränkung und Lockerung nicht nur im Abbau (Stoßbau, Strebbau, Firstenbau) gelungen, sondern auch im Ortsbetrieb, eine Feststellung, die auch Meißner schon bei seinen Versuchen im J ahre 1890 machte. Auf Zeche Dorstfeld sind in dem 2 m mäch
tigen, aus ungleich festen Kohlenbänken und einem Bergemittel zusammengesetzten Flöz Sonnenschein die Stoßtränkung und die hydraulische Sprengung mit vorzüglichem Erfolg vor Ort erreicht worden. In ändern Flözen konnten solche Versuche noch nicht ausgeführt werden.
Da die innere Struktur, die Festigkeit, die Zu
sammensetzung und die Mächtigkeit der Flöze sehr verschieden sind, so ist in manchen Flözen eine große Anzahl von Versuchen erforderlich, um die zweck
mäßigste Art des Stoßtränkverfahrens ausfindig zu machen. Keinesfalls erweist von vornherein ein Miß
erfolg die Nichtanwendbarkeit des Verfahrens überhaupt.
Der für das Stoßtränken und Lockern erforderliche Wasserdruck und die erforderliche Zeit sind bereits er
wähnt worden. Die zweckmäßigste Lage, Richtung und Tiefe der Tränkbohrlöcher müssen in jedem Flöze durch Versuche ermittelt werden.
Im allgemeinen ist es am besten, das Druckbohr
loch in der festesten der das Flöz zusammensetzenden Kohlenbänke anzusetzen. Die Ansetzung der Bohr
löcher im Bergmittel ist nicht anzuraten. In den meisten Fällen empfiehlt es sich, die Bohrlöcher möglichst senk
recht zu der vorherrschenden Schlechtenlage zu stellen, weil dadurch das vorzeitige Entweichen des Druck
wassers auf einzelnen weiten Ablösungen in der Kohle am wirksamsten verhindert und die Stoßtränkung am gründlichsten erreicht wird. Die geeignetste Bohrloch
tiefe ist nur durch Versuche zu ermitteln. Sie schwankt auf den Fettkohlenflözen der Zeche Dorstfeld zwischen 1 y2 und 3 m. Darüber hinauszugehen, ist nicht emp
fehlenswert. Denn wenn mehr Kohle gesprengt wird, als in gewisser Zeit hereingewonnen werden kann, so macht sich der Gebirgsdruck auf die gelockerte Kohle schließlich geltend; die Kohle wird wieder fest, wo
bei sich ihre Struktur derart ändert, daß das Tränken und Lockern nicht mehr gelingt. Wenn solche Kohle dann durch Schießarbeit gewonnen wird, so staubt sie in erhöhtem Maße, ein Beweis dafür, daß der Gebirgsdruck den Kohlenstaub im Kohlenstoß erzeugt.
Übrigens reicht die Tränk- und Sprengwirkung des Druckwassers immer etwas tiefer als das Tränkbohr- loch. Auch die Länge der Druckkammer, d. i. die Entfernung vom innern Ende der Abdichtung bis vor Ort des Bohrloches, muß durch Versuche ausprobiert werden; sie schwankt von 0,05 bis 1% m.
In einigen, namentlich den wenig mächtigen Flözen, in denen die Tränkung und Lockerung größerm Wider
stand begegnen, führt die schrittweise Verschiebung der Bohrlochabdichtung zum Ziel. Es wird mit einer langen Druckkammer begonnen, so daß die Entfernung von der Bohrlochmündung bis zur ersten Abdichtung nur 30, 40 oder 60 cm beträgt. Diese vordere Lage des Stoßes
wird dann nicht nur getränkt, sondern auch, selbst bei dichter Kohle, gelockert. Sobald dies erkennbar wird, beginnt schon das Abkohlen, während man den Ab
schlußapparat um weitere 30—60 cm nach dem Innern vorschiebt und das Druckwasser auf die zweite Lage wirken läßt.
'///////////////////A .
• , La3 e / 2. Lage 3. L ag e
- y - / ' ' /
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Schlechtes L/eqendes A bb
Dieses Verfahren wird als »lagenweises Tränken und Sprengen« (s. Abb. 5) bezeichnet, und seine Anwendung hat auf Zeche Dorstfeld dahin geführt, daß jetzt von 17 Fettkohlenflözen 14 getränkt und gelockert werden können. Zwei Ausnahmen haben sich bei den Flözen B von 0,50 bis 0,60 und E von 0,80 m Mächtigkeit ergeben. Das erstere ist sehr fest, das letztere von sehr unregelmäßiger Struktur. In beiden gelingt zwar die Durchtränkung, nicht aber die Lockerung. Es ist jedoch zu beachten, daß in diesen Flözen bisher mit einem Wasserdruck von nur 25 at gearbeitet werden konnte, und es ist wohl anzunehmen, daß auch die Lockerung der Kohle in diesen Flözen noch gelingt, sobald ein höherer Wasserdruck angewrendet werden kann.
Ähnlich wie die Fettkohlenflöze B und E hat sich das Flöz I (Röttgersbank) bisher an denjenigen Stellen verhalten, wo die Kohle mit dem Nebengestein ver
wachsen (angebrannt) ist. Auch hier gelingt nur die Tränkung, nicht aber die vollkommene Lockerung.
Die Front des Kohlenstoßes darf in den meisten Flözen jede Form haben. In ändern Flözen muß sie so abgesetzt werden, daß der untere Absatz voransteht (Abb. 4).
Die Flözlagerung, ob steil oder flach, ist auf das Ge
lingen der Stoßtränkung oder hydraulischen Sprengung ohne Einfluß. Die Fettkohlenflöze der Zeche Dorstfeld fallen fast durchweg mit mindestens 50° ein. Bei steiler Aufrichtung an großen Sattelerhebungen sind aber einige Flöze in ihrer innern Beschaffenheit durch Druck
wirkungen derartig verändert, daß die Kohle unter Verlust ihrer Poren- und Schlechtenstruktur sehr dicht geworden ist. Solche Veränderungen sind dem Stoß
tränken nachteilig. Sie treten auf Zeche Dorstfeld sehr häufig auf. Trotzdem ist das Verfahren bis auf die vor
genannten Ausnahmen gelungen. In welcher Weise aber solche Druckwirkungen das Verfahren beeinflussen können, zeigte sich in dem 0.65 m mächtigen Flöze Wasserfall. \ or einer Störung gelang die Lockerung der Kohle nicht, allerdings bei einem Wasserdruck von nur 25 at, hinter der Störung aber sehr gut. Auf der Zeche Werne sind die Fettkohlenflöze in der steilen Auf
richtung des Wattenscheider Sattels und an der Sutan-
überschiebung einem außerordentlich starken Drucke
25. Juni 1910 G l ü c k a u f 981
aüsgesetzt gewesen, auf diesen Flözen konnte bisher ein
Erfolg mit dem Stoßtränkverfahren nicht erreicht werden.
Die Bergmittel sind dem Stoßtränken und hydrau
lischen Sprengen nicht hinderlich. Tonige Bergmittel weichen infolge der Durchtränkung auf und können dann vor dem Abkohlen leicht entfernt werden. Sandige Bergmittel werden mürbe und geben in diesem Zustande in einigen Fällen die Möglichkeit, die Kohle reiner zu gewinnen, in ändern Fällen tragen sie aber auch zur Verunreinigung des Fördergutes bei.
Sind die Ablösungsflächen sehr weit, oder laufen größere Schnitte und Klüfte durch die Kohle, so kommt es vor, daß das Druckwasser einen schnellen, vor
zeitigen Ausfluß aus dem Kohlenstoß findet; das Wasser im Stoß bleibt nicht unter Druck und wirkt weder tränkend noch lockernd. Bei solchen, besonders in der Nähe von Störungen vorliegenden Verhältnissen müssen möglichst tiefe Bohrlöcher und kurze Druckkammern angewendet werden. Auch empfiehlt es sich, mit dem Bohrlochabschluß Kohlenstaub und Letten in die Druck
kammer einzuführen, so daß das Druckwasser mit ihrer Hilfe die weiten Lösen mehr oder weniger vollkommen verdichten kann. Zuweilen sind die weiten Schnitte und Lösen mit dem Kratzer an den Wandungen der Tränk- bohrlöcher zu fühlen; man setzt alsdann den Gummi
körper auf das weite Lösen, um es dadurch unschädlich zu machen. Das 2 m mächtige und aus mehreren Kohlen
bänken und Bergmitteln bestehende hangende F ett
kohlenflöz M der Zeche Dorstfeld hat solche weite Lösen in ziemlich regelmäßigen Abständen von 1 m. Die Tiefe der Tränkbohrlöcher wird nach der Erfahrung aus einer Anzahl von Versuchen so bemessen, daß das erste Lösen durchbohrt und etwa 10 cm vor dem zweiten Lösen haltgemacht wird. Seit Anwendung dieser Methode in Flöz M gelingen nach den bisherigen E r
fahrungen die Stoßtränkung und hydraulische Kohlen
sprengung trotz der weiten Lösen durchaus einwandfrei.
Der schwierigste Fall liegt für das Verfahren dann vor, wenn das Druckwasser auch in das schnittige und für Wasser aufnahmefähige Nebengestein eindringt, oder wenn dieses durch den Abbau anderer Flöze Risse erhalten trat. Namentlich in letzterm Falle kann das Druckwasser das Nebengestein auf größere Entfernungen durchdringen. In den Stoß treten große Wassermengen ein, was an dem starken Rauschen im Anschlußschlauch erkannt wird; der Hauer muß alsdann das Druck
wasser sofort abstellen. Das mit Wasser durchtränkte Nebengestein weicht häufig auf und gerät in mehr oder weniger starke Bewegung.
Die zunächst in Betracht kommende Vorbeugungs
maßregel besteht darin, daß das Tränkbohrloch bei gefährlichem Liegenden möglichst nahe am Hangenden und bei schlechtem Hangenden dicht am Liegenden an
gesetzt wird. Dadurch erreicht man, daß das Druck
wasser möglichst lange von dem gefährlichen Neben
gestein ferngehalten wird. Winkelrecht vom Tränkbohr
loch erreicht das Druckwasser das Nebengestein zuerst.
Der Versuch, an dieser Stelle mit Schutzbohrlöchern von 20 mm Durchmesser das Wasser am Eindringen in
das Nebengestein zu verhindern, gelang in fast allen Fällen (Abb. 6). Dabei zeigte sich aber die Erscheinung, daß das Wasser, sobald es aus dem Schutzbohrloch austrat, im Stoß entspannt war und die Tränk- und Sprengwirkung aufhörte. Ich ließ darauf das Schutzbohrloch an der Mündung abdichten und ein in die Abdichtung eingesetztes Röhrchen mit einem Ventil versehen (Abb. 7). Aber so eng letzteres auch ein
gestellt wurde, der Erfolg blieb unbefriedigend. Von weitern Versuchen, mit einem Schutzbohrloch das Wasser vom Nebengestein zurückzuhalten, wurde deshalb Ab
stand genommen-und versucht, auf anderm Wege zum Ziele zu gelangen.
Schlechtes L iegendes A b b . G.
Die Verbreitung des Druckwassei's im Stoß erfolgt natürlich in Kurven. Es kann somit nach Abb. 5 die Bohr
lochabdichtung in einer durch Versuch zu ermittelnden geringen Entfernung von der Bohrlochmündung so angebracht werden, daß das Druckwasser nicht weit genug in den Stoß kommen kann, um in das Liegende (oder Hangende) einzudringen, wenn das Bohrloch dicht am Hangenden (oder Liegenden) steht. Die vordere Lage des Stoßes bis zur ersten Kurvenlinie in Abb. 5
Druckkammer
Liegendes gebrach
A b b . 7.
wird getränkt und gelockert. Während oder gegen Ende des Abkohlens wird der Verschlußapparat wieder vor
geschoben und das Druckwasser von neuem in den Stoß geleitet, wodurch die zweite Lage (bis zur zweiten Kurven
linie in Abb. 5) bearbeitet wird. Auf diese Weise ist man auf Zeche Dorstfeld zum »lagenweisen Tränken« gelangt, und hat sich damit gegen die Beschädigung des Neben
gesteins durch das Druckwasser bisher stets schützen
können, wobei ich allerdings bemerken muß, daß in diesen
gefährlichen Fällen nur erfahrene Hauer mit dem
lagenweisen Tränken betraut worden sind. Ob dieser
Erfolg dauernd ohne Ausnahmen bleiben wird, muß die
weitere Erfahrung lehren.
982 G l ü c k a u f Nr. 26
Auf Zeche Dorstfeld haben die Fettkohlenflöze A
mit 0,70 bis 0,80 m Kohle und F von 2 m Mächtigkeit gefährliches Nebengestein. In ersterm dringt das Wasser leicht ins Hangende und das lagenweise Stoßtränken wird aus Bohrlöchern am Liegenden ausgeführt. In Flöz F ist die 0,80 m mächtige Unterbank in verschiedenen Feldesteilen so unrein und steinig, daß sie angebaut werden muß; für die Kohlengewinnung bleibt dann nur die 1,20 m mächtige Oberbank. Die angebaute Unter
bank nimmt das Druckwasser sehr leicht auf; sie konnte bis jetzt bei lagenweisem Tränken von Bohrlöchern am Hangenden aus geschont werden.'
Das Ergebnis der bisherigen Versuche auf den F ett
kohlenflözen der Zeche Dorstfeld zeigt folgende Zu
sammenstellung :
Das Verfahren ist mit uneingeschränktem Erfolg für Tränkung und Sprengung anwendbar in den Flözen:
Mathias, Mächtigkeit 2,5 m, davon 0,90 m Bergmittel Täufling, ,, 0,90—1,10 m,
M, 2,00 m,
K, 0,60 m,
H, 1,20 m,
F, 2,00 m (stellenweise 1,20 m) (bei schlechtem Liegenden lagenweise),
D, 0,80 m mit Bergmittel,
Präsident, 2,00 m,
A, 0,70—0,80 m (lagenweise),
Dickebank, ,, 2,00 m, Bänksgen, ,, 0,80 m,
Wasserfall, 0,65 m (falls nicht die innere Struktur durch den Gebirgsdruck verändert ist),
Sonnenschein, ,, 2,00 m.
In den Flözen I (1 m, Kohle angebrannt), B (0,50 bis 0,60 m) und Beckstedt (0,60 m, angebrannt) ist die Tränkung, die Sprengung der Kohle aber noch nicht gelungen. In Flöz E (0,80 m) hat die Tränkung Erfolg, die Sprengung der Kohle kann aber nur bei Tränkung in dünnen Lagen von 30 bis 40 cm und geringer Vorgabe von etwa 80 cm erreicht werden.
Auf den hängendsten Fettkohlenflözen im Horizont von Flöz Katharina konnten Stoßtränkversuche noch nicht ausgeführt werden.
Die Flöze der Magerkohlengruppe werden auf Zeche Dorstfeld nicht gebaut.
Auf den Gaskohlenflözen ließ sich selbst bei einem stundenlang wirkenden Wasserdruck von 120 at kein Erfolg erzielen.
Diese Tatsache ist nach der Theorie des Professors Dr. P o t o n i e über die Entstehung der Steinkohle er
klärlich. Dieser besonders auf dem Gebiete der Paläo- botanik tätige Forscher hat m. E. einwandfrei festgestellt, daß die Fettkohlen des Ruhrkohlenbeckens aus dem Torf und Humus tropischer Sumpfflachmoore entstanden sind und die poröse Struktur des Urmaterials bewahrt haben.
Dagegen sind die Gaskohlen, Cannel- und Boghead- Kohlen aus Faulschlamm (Sapropel) entstanden, der von Anfang an fest, dicht und unporös ist. Deshalb können auch Gaskohlen (Faulschlamm-Kaustobiolithe) nicht durchtränkt werden1.
1 S. a . G lü c k a u r 1909, S . 773.
In der Fettkohle sind es, entsprechend der Erklärung Potonies, vorwiegend die zahlreichen miteinander in Ver
bindung stehenden Poren, welche die Durchtränkung der Kohle mit Druckwasser ermöglichen, weniger die Schlechten und Lösen. Diese vermitteln nur eine leichtere und schnellere Verbreitung des Druckwassers in der Kohle. Tatsache ist auch, daß die einzelnen Fettkohlen
stücke, an denen Schnitte und Lösen nicht zu er
kennen sind, beim Stoßtränken bis ins Innerste derart durchtränkt und durchfeuchtet werden, daß sie sogar vor 30 m hohen Firstenstößen herabfallen können, ohne Staub zu bilden.
Nach dieser Theorie ist es ferner auch erklärlich, daß die Fettkohlen sich dem Drucke des Wassers gegenüber so verschieden verhalten. Sind die Poren groß und dicht beieinander gelagert, so werden sie schon bei mäßigem Druck und in kurzer Zeit vom Wasser durchdrungen;
je enger aber die Poren sind, desto größerer Druck und desto längere Zeit wird für dieDurchtränkung erforderlich.
Schließlich finde ich in dieser Theorie auch die E r
klärung für die auf den ersten Blick wunderbar er
scheinende hydraulische Sprengwirkung, die ohne Zweifel ganz anders ist wie die Sprengkraft eines brisanten Sprengstoffes. Zweifellos kann nicht allein der Wasser
druck von 25 bis 40 at die Lockerung der Kohle ver
ursachen. Dieser Druck wirkt im Kohlenstoß auf den Flächen der Poren, Schlechten und Lösen, und seine Arbeitsleistung ist das Produkt aus dem Atmosphären
druck und der Fläche: m = p ■ q. Die Sprengwirkung des Wassers wächst also nicht allein mit seinem Druck, sondern auch mit der Fläche, die das Druckwasser beim Durchgang durch die Poren, Schlechten und Lösen berührt. Die Sprengwirkung des Druckwassers vollzieht sich somit umso leichter und schneller, je größer die Summe der Flächen von Poren, Schlechten und Lösen ist.
Nach dieser Erklärung halte ich alle Versuche für aussichtslos, welche die kohlensprengende Wirkung des Wassers gleichsam brisant dadurch herbeiführen wollen, daß Wasser, das unter einem Druck von Hunderten von Atmosphären in einem Gefäß (Bombe) eingeschlossen ist, plötzlich in die Druckkammer des Bohrlochs geleitet wird.
- Beim Stoßtränken auf Zeche Dorstfeld ist mehrfach beobachtet worden, daß aus dem Kohlenstoß so lange Gase austreten, bis das Wasser ausschwitzt. Die Aus
strömung der Gase konnte zuweilen vor den Schlechten mit der Hand gefühlt werden. Bei dem in Abb. 7 dar
gestellten Versuch traten die Gase aus dem Druck
röhrchen (mit 7 mm Durchmesser) des Schutzbohrloches alsbald nach Einführung des Druckwassers in das Tränk- bohrloch in einem ununterbrochenen Strom wie bei einem Bläser etwa 20 Minuten lang aus, so lange, bis das erste Wasser im Schutzbohrloch erschien. Daß es sich um reine (irubengase handelte, wurde festgestellt. Dieser Versuch beweist, daß durch das Stoßtränken und in seinem ganzen Bereich sämtliches im Kohlenstoß, in den Poren, Schlechten und Lösen aufgespeicherte Gas ausgetrieben wird.
Mit dieser Beobachtung ist ohne Zweifel ein weiterer
Beweis für die geringere Gefährlichkeit der Schießarbeit
in durchtränkter Kohle gefunden.
25. Juni 1910 G l ü c k a u f 983
Wo das Stoßtränken mit Erfolg ausgeführt werden
kann, ist es der Berieselung sowohl hinsichtlich der Un
schädlichmachung des Kohlenstaubs als auch der Hand
habung überlegen. Die Verhütung der Staubbildung ist vollkommener und die Stoßtränkung erfordert im allgemeinen zur Ausführung weniger Zeit als Berieselung und Schießarbeit. Wo mit der Stoßtränkung eine Locke
rung der Kohle verbunden ist, gewährt sie auch wirt
schaftliche Vorteile, die in der Hauptsache in der E r
sparnis an Sprengstoffen, mehr oder weniger großem Stückkohlenfall und Schonung des Nebengesteins be
stehen. In den Förderstrecken wird die Berieselung ganz unnötig oder doch in geringerm Maße als bisher erforder
lich sein. Wo neben dem Stoßtränken noch Schießarbeit
notwendig ist, gewinnt diese ganz erheblich an Sicherheit.
Die Bergleute erkennen sehr bald die Vorteile, die das Stoßtränken durch Verhütung der Kohlenstaub
bildung, durch Herbeiführung einer staubfreien, trocknen Luft und besserer Beleuchtung gewährt. Trotzdem ist die Mehrzahl von ihnen schwer an das neue Verfahren zu gewöhnen, da sie sich der Einschränkung des Spreng- stoffgebrauchs widersetzt.
Auf Zeche Dorstfeld ist bereits mit der betriebs
mäßigen Durchführung des Stoßtränkverfahrens be
gonnen worden. Vor 60 Kohlengewinnungspunkten befinden sich die Apparate in ständigem Gebrauch.
Schutzm aßnahm en gegen Berühren der Fahrdrähte elektrischer Grubenbahnen.
V o n B e rg re f e re n d a r S p a c k e i e r , C la u sth a l.
Die elektrischen Oberleitungsbahnen haben im Berg
bau in den letzten Jahren eine ausgedehnte Anwendung gefunden, u. zw. sind es 3 Hauptfaktoren, die für ihre Einführung sprechen, nämlich Betriebsicherheit, Leistungsfähigkeit und — Ausnutzung der Anlage vorausgesetzt — Billigkeit. Von diesen Gesichts
punkten aus betrachtet, erscheint die Oberleitungs
lokomotive ganz besonders für Steinkohlenzechen mit ihren Massenförderungen geeignet. Der allgemeinen Einführung stehen aber 2 wesentliche Nachteile gegen
über. Das sind die Gefahr einer Entzündung von Schlagwettern durch elektrische Funken und die Gefahr durch Berühren der blanken, unter Spannung stehenden Fahrdrähte.
Die Verwendungsmöglichkeit von Oberleitungs
lokomotiven in Schlagwettern ist davon abhängig, ob es gelingt, einen Stromabnehmer zu konstruieren, der den Kontakt am Fahrdraht wetterdicht auch dann gegen die Außenluft abschließt, wenn ein Schwanken und damit eine räumliche Entfernung des Abnehmers vom Fahr
drahte eintritt, da gerade in diesem Augenblick Funken
bildung auftritt. Trotzdem auf derartige Konstruktionen von »schlagwettersichern Stromabnehmern« bereits mehrere Patente erteilt sind, ist es bisher nicht gelungen, einen den Anforderungen des Betriebes genügenden Ab
nehmer dieser Art herzustellen. Von den Bergbehörden wird daher jeder Betrieb von Oberleitungsbahnen ver
boten, sobald beträchtliche Schlagwettermengen (meist über 0,5.%) auftreten.
Die Gefahr von Unfällen durch Berühren der Fahr
drähte hat kein unbedingtes Verbot, wohl aber zahlreiche Beschränkungen und Auflagen herbeigeführt. Allgemein erfolgt bei Gleichstrombahnen aie Zuleitung des Stromes durch den unter der Firste aufgehängten blanken Fahrdraht, während die Rückleitung von den Schienen besorgt wird, die deshalb in der Längsrichtung an den Stößen sowie quer miteinander leitend verbunden sind.
Ein Unfall durch die Wirkung des elektrischen Stromes tritt daher ein, wenn ein Mensch eine leitende Verbindung
zwischen Draht und Schiene herstellt. Nach dem Ohmschen Gesetz ist die Stromstärke (A) gleich der Spannung (V) dividiert durch den Widerstand.
Letzterer setzt sich zusammen aus dem Widerstand innerhalb des menschlichen Körpers (a), den Übergangs
widerständen beim Eintritt des Stromes in den Körper und beim Austritt aus ihm (b bzw. c) und dem Wider
stand sonstiger Körper, welche dazu beitragen, eine leitende Verbindung herzustellen (d). Es ist also
a+b+c+d
Die Stromstärke ist bei der als konstant an
zusehenden Spannung V innerhalb des Leitungs
netzes um so größer, je kleiner die Widerstände sind. Ein trockner H ut und trockne Schuhsohlen vergrößern die Widerstände b, c und d, wirken also schützend, ebenso trockne Laufbohlen, auf denen der Mann steht. Am kleinsten werden c und d, wenn eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Menschen und der Schiene oder einem mit der Schiene verbundenen leitenden Körper, z. B. einer eisernen Schwelle, vorliegt.
Saure Grubenwasser, welche die Schuhsohle durchtränkt haben, durchnäßte Kleidung, Nägel in den Schuhsohlen erhöhen die Gefahr elektrischer Schläge bei Berührungen.
Ganz besondere]« Vorsicht erfordert die Fahrung der Mannschaft mittels elektrischer Lokomotiven, da beim Sitzen in den- meist eisernen Förderwagen eine leitende Verbindung zwischen Körper und Schiene vorhanden ist.
Tatsächlich sind daher auch die beiden tödlichen Unfälle, die in Preußen durch Berühren von Fahrdrähten in den letzten 5 Jahren (1904 bis 1908), über welche die amtliche Statistik vorliegt, vorgekommen sind, in einem Augen
blick passiert, als die Verunglückten in einem eisernen Förderwagen bzw. auf der Lokomotive standen.
Die preußischen Bergpolizeiverordnungen enthalten bestimmte Vorschriften für elektrische Grubenbahnen nicht. Die dem Werke zu machenden Auflagen werden vielmehr im Einzelfalle festgesetzt, sei es, daß für maschi
nelle Streckenförderungen Genehmigung des Oberberg-
9 S 4 G l ü c k a u f N r . 26
am tes durch Bergpolizeiverordnung vorgeschrieben ist (z. B. § 34 der allgem einen Bergpolizeiverordnung für Clausthal), sei es, daß regelm äßig eine B eanstandung des B etriebsplanes durch den R evierbeam ten erfolgt u n d die E ntscheidung des O berbergam tes auf G rund des § 68 ABG herbeigeführt wird. Ä hnlich v erh ält es sich m it der Be
n u tzu n g von L okom otivbahnen zur F ah ru n g der M ann
schaften. W ährend das O berbergam t Halle im § 70 der allgem einen Bergpolizeiverordnung die B enutzung m aschineller F ördereinrichtungen zum F ah ren abhängig m acht von besonderer Genehm igung, von der B eobach
tu n g der fü r die G enehm igung aufgestellten Bedingungen u nd der Abnahm e durch den B ergrevierbeam ten (ähnlich
§ 45 der C lausthaler B ergpolizeiverordnung), en th ä lt die D ortm under Bergpolizeiverordnung über B etriebsanlagen eine gleiche B estim m ung nicht. Die Genehmigung wird hier betriebsplanm äßig herbeigeführt.
Ü ber den elektrotechnischen Teil der B ahnanlagen en th alten die B ergpolizeiverordnungen au ß er allge
meinen Regeln, wie V erbot des B etretens der M aschinen
räum e durch U nbefugte, Revision der Leitungen und ähnlichem , m eistenteils nichts. E ine A usnahm e m acht die allgemeine Bergpolizeiverordnung von Halle, die in den §§ 132 — 140 die w ichtigsten Sicherheitsbestim m ungen zusam m enstellt. 41s m aßgebend erach tet werden von den B ergbehörden die Sicherheitsvorschriften des V erbandes deutscher E lektrotechniker, deren In n e
haltung in der Regel eine der H auptbedingungen ist, von der die G enehm igung einer elektrischen G ruben
bahn bzw. die Zurückziehung des E inspruchs gegen den B etriebsplan abhängig gem acht wird.
Die in F rage kom m enden V orschriften des V erbandes deutscher E lektrotechniker sind die »Vorschriften für d ie E rrich tu n g elektrischer S tarkstrom anlagen nebst Ausführungsregeln« (kurz »Errichtungsvorschriften« ge
nannt) u nd die »Vorschriften für den B etrieb elektrischer S tarkstrom ajilagen nebst Ausführungsregeln« (kurz als
»Betriebsvorschriften« bezeichnet). Die außerdem be
stehenden besondern V orschriften für elektrische B ahnen finden auf G rubenbahnen u n te r Tage keine Anwendung.
Von den »Errichtungsvorschriften« ist vielm ehr eine besondere »Ausgabe für Bergwerke« erschienen, welche die B estim m ungen über elektrische B ahnen u n te r Tage en th ält. Die E rrichtungsvorschriften sind kürzlich neu b earbeitet u nd in der erheblich v erän d erten neuen Fassung am 1. Ja n u a r 1910 in K raft getreten.
In den E rrichtungsvorschriften w erden die elek
trischen S tarkstrom anlagen eingeteilt in N iederspannungs
u n d H ochspannungsanlagen. Zu erstern zählen alle S tarkstrom anlagen, bei denen die effektive G ebrauch
spannung zwischen irgend einem Teile der L eitung und E rd e 250 V nich t übersteigen kann, w ährend alle übrigen als H ochspannungsanlagen anzusehen sind.
Die grundlegenden B estim m ungen ü b er den Schutz elektrischer Leitungen gegen B erührung sind im § 3 der E rrichtungsvorschriften enthalten. D arin w ird b e s tim m t:
a. Die u n te r Spannung gegen E rd e stehenden, nicht m it Isolierstoff bedeckten Teile m üssen im H andbereich gegen zufällige B erührung geschützt sein. Ausgenommen hiervon sind F ahrleitungen von B ahnen in B erg
w erken u n te r Tage (s. § 42).
b. bei H o c h s p a n n u n g m üssen sowohl die blanken als auch die m it Isolierstoff bedeckten u n te r Spannung gegen E rd e stehenden Teile durch ihre Lage, A nordnung oder besondere S chutzvorkehrungen der B erührung e n t
zogen sein.
Abgesehen von einigen L eitungen innerhalb sog.
»elektrischer Betriebsräum e«, d. h. von R äum en, die n u r von ausgebildetem Personal b e tre te n w erden u nd für die in den §§ 28 u n d 29 a. a. O. A usnahm en vorgesehen sind, sind die F a h rd rä h te elektrischer B ahnen die einzigen u n te r Tage zulässigen blanken ungedeckten Leitungen, da die Bedingung des A bsatzes a, daß die L eitungen »im Handbereich« liegen, in Bergw erken fast im m er zutrifft.
In dem der Ausgabe für Bergw erke angehängten Teile I, der E rrich tu n g sv o rsch riften (»Weitere V orschriften für Bergwerke u n te r Tage«) sind dah er im § 42 besondere B estim m ungen für »F ahrdrähte u nd Z ubehör elektrischer Bahnen« gegeben. Diese V orschriften lau ten :
a. Bei G rubenbahnen m it N i e d e r s p a n n u n g müssen die F a h rd rä h te an allen Stellen, die von der Belegschaft b etreten werden, w ährend die Anlage u n te r Spannung steh t, entw eder in angem essener H öhe über Schienen
oberkante liegen, oder es m üssen Schutzvorrichtungen getroffen werden, welche verhindern, daß jem and von der Belegschaft m it dem K opf zufällig den F a h rd ra h t berühren kann.
b. Die Verw endung von H o c h s p a n n u n g ist im allgemeinen nu r in Strecken zulässig, in welchen der F a h r
d ra h t durch seine H öhenlage oder d u rch Schutzvor
kehrungen der zufälligen B erührung entzogen ist, oder wenn der Belegschaft die B efahrung der m it F a h rd rä h te n ausgerüsteten B ahnstrecke v erboten ist.
In den beigegebenen A usführungsregeln w erden als angemessene Höhe bei N iederspannungsanlagen 1,8 m angegeben. E ine geringere H öhe der F a h rd rä h te ohne S chutzvorrichtung w ird für zulässig erk lärt in Strecken, deren B efahrung der Belegschaft v erb o ten ist, solange der F a h rd ra h t u n ter Spannung steh t. F ü r H ochspannungs
anlagen gelten als M indesthöhe 2,3 m.
An dieser M indesthöhe von 2,3 m über Schienenober
k an te ist bei H ochspannungsanlagen überall festzuhalten, wo nicht S chutzvorrichtungen v o rh an d en sind, die ein zufälliges B erühren ausschließen. In allen Bergwerken, in denen eine solche Streckenhöhe n ich t v o rhanden ist, erscheint danach die V erw endung von Spannungen über 250 V ohne S ch utzvorrichtung unzulässig. W ä h lt m an eine Spannung u n te r 250 V, so genügt eine H öhe des F ah rd ra h te s von 1,80 m über Schienenoberkante, um S chutzvorrichtungen entbehrlich zu m achen. Aber selbst u n te r diese M indesthöhe darf noch herabgegangen werden, w enn das B efahren der L okom otivstrecke ver
boten ist, solange die L eitung u n te r S pannung steh t.
Das B etreten der B ahnstrecken seitens der Beleg
schaft w ährend der F ö rd eru n g ist bergpolizeilich geregelt.
Beispielsweise sagt der § 99 der D o rtm u n d er Berg
polizeiverordnung über B etriebsanlagen v. 28. M ärz 1902:
In söhligen Strecken m it m aschineller F örderung, welche w ährend der F ö rd eru n g zu r F a h ru n g b e n u tzt werden sollen, m uß neben oder zurischen den F ö rd er
u ngen ein m indestens 80 cm breiter, g u t fah rb arer R aum
25: J u n i 1 9 1 0 G l ü c k a u f 9 8 5
v o rh a n d en sein; die Fördergeschw indigkeit d arf 60 m in der M inute n ich t übersteigen.
Ä hnliche B estim m ungen haben auch die übrigen O berbergäm ter getroffen. D a bei elektrischen Lokom otiv- bahnen die G eschw indigkeit von 1 m /se k fast im m er erheblich ü b e rsc h ritte n wird, ist das F ah ren w ährend der Förderung ziemlich allgem ein verboten. D er B etrieb von G rubenlokom otiven m it N iederspannung zum Zwecke der P rod u k ten fö rd eru n g d ü rfte dah er bei Zugrundelegung der neuen S icherheitsvorschriften Schw ierigkeiten bei der G enehm igung n ich t begegnen, w enn entw eder eine besondere F ah rstre c k e vorh an d en ist, oder eine Aus
schaltung des Strom es z. Z. der E in- und A usfahrt der Belegschaft gew ährleistet wird.
D agegen w erden von den B ergbehörden fo rtan vor
aussichtlich besondere S chutzeinrichtungen gegen Be
rü h re n der F a h rd rä h te gefordert w erden:
1. w enn bei H ochspannung ein B efahren der Strecke seitens der B elegschaft nich t völlig ausgeschlossen ist,
2. w enn bei H o ch sp an n u n g en die vorgeschriebene M indesthöhe von 2,3 m über S ei ienenoberkante nicht vorhanden ist,
3. im einzelnen F alle ohne R ücksicht auf die H öhe der S p annung bei F a h ru n g der B elegschaft m ittels der Lokom otivzüge.
Im folgenden sollen die in A nw endung stehenden S ch u tzv o rrich tu n g en gegen B erühren beschrieben und kritisch b eleu c h tet werden.
Die v e rb reitetste u nd be
k a n n te ste V orrichtung b esteh t aus senkrecht g estellten B re tte rn zu beiden Seiten des F a h rd ra h te s, die so u n te r der F irste befestigt sind, d aß ihr u n te re r R an d einige Z entim eter tiefer liegt als der F a h rd ra h t (s. Abb. 1).
Diese E in rich tu n g ist einfach un d billig; sie gew ährt auch einen g u ten Schutz, w enn die B re tte r dicht am F a h rd ra h t anliegen. Dies b ed e u tet aber einen N ach teil für den B etrieb. D er G ebirgsdruck u n d die d u rch ihn b edingten Bew egungen des Gebirges m achen es au ß ero rd en tlich schwierig, den F a h rd ra h t ste ts gen au in gleicher Lage über den Schienen an sä m t
lichen Stellen der G ru b en b ah n zu erh alten , so d aß ein häufiges A usspringen der Rollen besonders an den W eichen schw er zu verm eiden ist. G ibt m an aber den R ollen eine größere B reite (W alzenabnehm er, s. Abb. 2), so w ird ein größerer Zw ischenraum zwischen F a h rd ra h t u n d S c h u tz b re tt erforderlich, w odurch die Sicherheit der S c h u tze in ric h tu n g sinkt.
Bei M annschaftfahrung m itte ls L okom otivbahn em pfiehlt es sich, den seitlich eingekleideten F a h rd ra h t nicht über den Schienen, sondern seitlich zu verlegen, u. zw., w enn E in- u n d A ussteigen an derselben Seite erfolgen, an der dem E insteigen ab g ew andten Seite. Bei zweigleisigen B ah n en k an n es v o rteilh aft sein, beide F a h r
d rä h te über dem Zw ischenraum zwischen den Schienen
strän g en anzubringen. D ie L okom otive ist d an n m it zwei
A bnehm er bügeln auszu
rü sten ; außerdem ist dafür Sorge zu tragen, daß das A ussteigen nach der äußern Seite hin erfolgt.
Bei eingleisigen F ö rd er
bahnen u nd geeignetem Streckenprofil k an n selbst bei geringer H öhe des F a h r
drah tes auf freier Strecke durch geeignete A nordnung eine ziem lich gefahrlose A nbringung des D rah tes er
folgen, wie Abh. 3 zeigt. An den W eichen m uß der D ra h t hoch g eführt u n d u n te r die F irs te verlegt werden.
E in sicherer Schutz gegen B erühren kann durch seit
liche B re tte r neben dem F a h rd ra h te auch d an n n icht b ew irkt werden, w enn die B re tte r dicht neben dem D rah te angebracht sind. Dies w ird durch einen U nfall be
wiesen, der sich im Jahre 1906 auf dem B raunkohlen
bergw erk Marie Luise bei Neindorf im B ergrevier Magde
b urg ereignet h a t 1. E in Z im m erm ann b e tra t die F örder
strecke, um beim E inheben eines entgleisten W agens behilflich zu sein. E r k le tte rte aus diesem G runde zwischen der Lokom otive u nd dem ersten W agen des Zuges durch. Obgleich »ein nach un ten offener Holz
kasten« längs des F a h rd ra h te s vorhanden war, und ob
gleich der Mann sich rechtw inklig zur D rah trich tu n g , also in der gefahrlosesten R ichtung bewegte, b erü h rte er, w ahrscheinlich m it der vor dem Kopfe hängenden Blech
lam pe, den F a h rd ra h t, der u n te r 5t>0 V Spannung stand.
Abb. 3.
Zur H erabm inderung der B erührungsgefahr in dem gefährlichsten Augenblicke, d. i. w ährend des E in- u nd A ussteigens der Belegschaft bei P ersonenfahrung, sind vielfach E in rich tu n g en getrolfen, für diese Zeit den F a h r
d ra h t strom los zu m achen. D as E in- u n d A ussteigen d arf erst erfolgen, nachdem durch A ufleuchten b u n te r L am pen oder auf andere Weise angezeigt ist, daß der S trom ausgeschaltet ist. D a es nahe liegt, daß sich die M annschaft, sobald der Zug zum S tillstan d gekom m en ist, erhebt, ohne auf das Signal zu w arten, ist es zweckm äßig, die A usschaltung des Strom es m echanisch bew irken zu lassen, sobald die Lokom otive eine b estim m te
1 s . Z . f . r t . B e r g - , H ü t t e n - u . S a l i n e n w . 1 0 0 7 . S . 8 1 1 .
9 8 6 G l ü c k a u f im r. . zo
Stelle des B ahnhofs d u rch fäh rt. D as k an n beispiels
weise d adurch erreicht werden, daß neben dem F a h rd ra h t ein zw eiter blanker L eitu n g sd rah t liegt, der ebenfalls vom S trom abnehm erbügel b e rü h rt wird. Beim D u rch gang der L okom otive w ird durch den A bnehm erbügel ein Strom kreis geschlossen, in den ein M agnet einge
sch altet ist, durch dessen E rregung die A usschaltung des Strom es bew irkt wird. U m aber zu verm eiden, daß eine solche E in rich tu n g auch w ährend der Produktenförderung regelm äßig in T ätig k eit tr itt, m üssen auf säm tlichen P ersonenbahnhöfen besondere Gleise für die M annschafts
fahrung vorhanden sein. Die A nlagekosten einer Loko- m otivbahn w erden dad u rch nicht unerheblich erhöht.
Schutzm aßregeln in der Strecke w erden außerdem durch die Anlage nicht entbehrlich, auch wenn der Belegschaft die F a h ru n g in der Strecke außer bei der Lokom otiv- fahrung verboten ist. Beispielsweise tr a t auf der 3. Sohle der Zeche G neisenau im B ergrevier D o rtm u n d II, wo eine A usschaltanlage der hier beschriebenen A rt vor
handen ist, ein tödlicher Unfall ein, als sich ein Bergm ann w ährend der F a h rt erhob u n d m it dem durch n äß ten H u te den D rah t berührte, obgleich dieser nur 220— 230 V Spannung fü h rte1.
Bei B ahnen über Tage, die auf einem besondern Bahn däm m verlaufen, erfolgt die M ontierung der Z uführungs
leitung häufig in F orm einer d ritte n Schiene in der Nähe des E rdbodens, wobei ein K o n ta k t auf der Schiene e n t
lang schleift, wie z. B. bei der B erliner H ochbahn. E ine solche A nordnung w ürde auch in Bergw erken einen u n b edingten Schutz gegen B erühren bei d e r ' Lokom otiv- fahrung bieten. Da es sich jedoch nicht verm eiden läßt, daß in G ruben gelegentlich einzelne Menschen in der Strecke gehen, u nd da besonders an den Bahnhöfen das E inschieben der W agen durch M enschen oder Pferde n icht um gangen werden kann, so w erden schützende U m hüllungen solcher Schienen erforderlich. E in seitlicher Schutz lä ß t sich hier ebenso wie bei hängenden F a h r
d räh te n durch längslaufende B re tte r erzielen. Außerdem ist aber ein Schutz nach oben erforderlich, dam it ein über die Schiene hinw egtretender Mann geschützt wird. Es sind bereits im In- u nd Auslande m ehrere P a te n te erteilt, die eine vollkom m en berührungsichere Einschließung der Strom schiene erzielen u n d die m ehr oder weniger auf der in Abb. 4 dargestellten E inkapslung beruhen.
Im B ergw erksbetrieb d ü rfte ihre E in führung nicht er
folgen, da eine genügende W iderstandsfähigkeit gegen m echanische E inw irkungen nicht erreichbar ist. Der
1 s . Z . f . d . B e r g - , H ü t t e n - n . S a l i n e n w . 1 9 0 9 . S . 1 6 9 .
Schleifbügel geht auf der Schiene entlang, so daß das nach oben schützende D ach hohl über dieser liegen und einseitig getragen w erden m uß. D a in m etallischen U m füllungen Influenzström e a u ftreten w ürden, ist m an auf die B enutzung von B re tte rn als M aterial der K apsel angewiesen. E in solches D ach erscheint aber n icht sta rk genug, B eanspruchungen, wie z. B. das Auf
fallen eines entgleisten W agens, auszuhalten.
A bb. 5. A bb. 6. Abb. 7.
E ine B eseitigung der hier geschilderten N achteile einer S trom zuführung von u n te n bezw eckt eine A n
ordnung, die zuerst von der New Y ork C entral R ailroad getroffen w erden ist, u n d die d arau f b eru h t, den K o n ta k t
bügel u n t e r der dicht über dem E rd b o d en an g eb rach ten Strom schiene schleifen zu lassen. Die E in rich tu n g ist aus den Abb. 5— 7 ersichtlich. Die hängende M ontierung d er Schiene erm öglicht es, der schützenden B ekleidung auf der Schiene selbst eine U nterlage zu geben. Als schützendes M aterial verw endet die New Y ork C entral R ailroad auf G rund eingehender Versuche nicht m ehr B re tte r, die längs der Schiene verlaufen, sondern H artfiber. Als V orteile dieses M aterials w erden hervorgehoben: E lastiz itä t, W asser
festigkeit, D urchschlagsicherheit u nd Billigkeit. An
geblich stellt sich die V erw endung von H a rtfib e r billiger als die von Holz. A ufgesetzt w ird die V erkleidung auf die Strom schienen in Form von P reßstücken von 1 m Länge, die sich dem S chienenquerschnitt anschm iegen.
Bei der großen m echanischen B eanspruchung, der solche Schienen im B ergw erksbetriebe ausgesetzt sind, d ü rfte es zweckm äßig sein, über die H artfib eru m h ü llu n g eine zweite aus Holz zu legen. Bei M ontierung der T rag böcke auf den Schienenschwellen tr itt beim Quellen der Sohle eine gleichm äßige Bewegung der F ahrschienen u n d der Strom zuführungschiene ein. Ob die M ontierung einer Fahrschiene m it der hier angeführten U m hüllung den A nforderungen genügt, die im G rubenbetrieb in bezug auf D auerhaftigkeit gestellt w erden m üssen, bleibe hier n n erö rtert. In sicherheitspolizeilicher H insicht ist die A nordnung gut, so daß sich Versuche em pfehlen d ü rfte n 1.
1 N ä h e r e s i n S t r e e t R a i l w a y J o u r n a l 1 9 0 5 , S . 3 3 6 u . 1 9 0 6 , S . 5 7 3 .
25. J u n i 191U G 1 ü c k a u t 9 8 7
Je d e V erlagerung der S trom zuführung auf der Sohle b rin g t in B ergw erken die G efahr m it sich, daß die vor B erührung schützenden U m hüllungen durch B etreten seitens der B ergleute, d u rch E ntgleisen von W agen usw.
beschädigt werden. E s liegt dah er nahe, ähnliche M ontie
rungen, wie sie bisher auf der Sohle verw an d t w orden sind, u n te r der F irste vorzunehm en.
Die zu letz t erw ähnte, von der New Y ork C entral R ailro ad erp ro b te A nordnung lä ß t sich ohne w eiteres für die A nbringung u n te r der F irste verw enden, indem hier die H artfib eru m h ü llu n g nach un ten , die G leitfläche nach oben gekehrt wird. Auf der K o n tak tsch ien e können ziem lich b reite K o n ta k tsc h u h e des A bnehm erbügels schleifen, so daß schon erhebliche Gebirgsbewegungen m it der d u ix h sie bew irkten D ezentrierung der K on
ta k tle itu n g von S chienenm itte ohne E influß sind. E in N achteil der E in ric h tu n g ist jedoch, daß entgegen der W irkung bei A nbringung auf der Sohle das Gewicht der F ahrschiene u n d der D ruck des A bnehm erbügels in gleicher R ich tu n g wirken, so daß eine erheblich stä rk ere V erlagerung nötig wird.
Abb. 9.
Im allgem einen w ird bei hängender M ontierung der S trom zuführung die V erw endung von F a h rd rä h te n der
jenigen von F ah rsch ien en vorgezogen, da erstere leichter, für B eanspruchung au f Zug günstiger u nd dah er in der A nlage billiger sind. Zw eckm äßiger erscheint außerdem aus dem schon an g efü h rten G runde das G leiten des Ab
nehm erbügels u n t e r der K o n tak tleitu n g . D a eine seit
liche B e rü h ru n g des an der F irste aufgehängten F a h r
d ra h te s nich t zu b efü rch ten ist, w enn ein S chutz nach u n te n in genügender B reite besteht, so ergibt sich als zw eckm äßige S ch u tzm aß n ah m e die A nbringung einer fortlaufenden, horizontalen B re tte rreih e u n te r dem F a h rd ra h t. U m das E in fü h ren des A bnehm erbügels zw ischen D ra h t u n d S c h u tzb rett zu ermöglichen, m uß die V erlagerung einseitig an einer Längsseite erfolgen, so d aß die andere L ängsseite zur E in fü h ru n g des Bügels offen bleib t (Abb. 8). E rfolgt die B efestigung dieser B re tte r d u rch eiserne W inkelhaken, so ist ein Auswechseln sc h a d h a ft gew ordener S tücke sehr einfach, da das B re tt auf die H aken aufgelegt u n d von u n te n m it S chrauben
angezogen w erden kann, so daß die G efahr einer B e
rü h ru n g der L eitung seitens der R e p a ra tu ra rb e ite r gering ist. Die A ufhängung des F a h rd ra h te s u n d der S ch u tzb retter m uß im m er m öglichst nahe beieinander, jedenfalls an denselben Zim m erungsteilen erfolgen, dam it auch bei G ebirgsdruck der D ra h t m itten über dem S ch u tzb rett verbleibt. E ine B efestigung der B re tte r durch Schrauben darf, ebenfalls des G ebirgsdruckes wegen, n u r an den E n d en erfolgen; in der L än g sm itte dürfen sie g estü tzt, nicht aber verlagert werden.
A bb. 10.
Die hier vorgesehene S chutzum kieidung des F a h r d rah tes verlangt eine von der bisher üblichen abw eichende K o n stru k tio n des Abnehm erbügels, der von der Seite her zwischen D ra h t u nd S c h u tzb re tt eingeführt w erden m uß (s. Abb. 8). Dem schleifenden Teile des Bügels ist die F orm eines einarm igen H ebels zu geben, w ährend er für gewöhnlich die F orm eines zweiseitig g e stü tz te n Balkens hat. D a der Bügel einen gewissen D ruck gegen den D ra h t ausüben m uß, w ird es erforderlich, dem tra g e n den Teile des Bügels eine erhebliche F estig k eit u n d dem eingespannten Teile des einseitigen H ebels eine gewisse B reite zu geben. Um den D urchgang solcher Bügel zu erm öglichen, m uß an den W eichen eine U n terb rech n u n g der Schutzbohlenreihe eintreten.
Je d e U nterb rech u n g der S chutzvorkehrungen, d u rch welche der F a h rd ra h t einer zufälligen B erü h ru n g e n t
zogen w ird, beseitigt aber die V orteile, die der § 42 der E rrich tu n g sv o rsch riften des V erbandes deutscher E le k tro techniker (Bergw erksausgabe) m it solchen V orrichtungen v erk n ü p ft: Die F reigabe der M annschaftsfahrung bei H ochspannung. Will m an sich diesen V orteil w ahren, so b leib t n u r übrig, an den W eichen den S trecken eine solche H öhe zu geben, daß »der F a h rd ra h t d u rch seine H öhenlage der zufälligen B erührung entzogen ist«, w ozu nach der A usführungsregel des § 42 a. a. O. 2,30 m
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H öhe erforderlich sind. N im m t m an die norm ale Höhe der S trecken zu 2,00 m an, so ist die betr. Strecke a n den W eichen um m indestens 30 cm höher auszuschießen als an den än d ern P u n k ten . Bei einigerm aßen günstigem Gebirge d ü rfte dieser N achteil durch den Vorteil der V er
w endung vonH ochspannung reichlich aufgewogen werden.
Größere U nterschiede in der H öhenlage der F a h r
d rä h te über Schienenoberkante bedingen die Verw endung besonders k o n stru ierter A bnehm erbügel, die sich selbst
tä tig den H ö h enunterschieden anpassen. Solche Bügel stehen ü b er Tage bereits vielfach in Anwendung. Beispiels
weise lassen sich m it einem Bügel, wie er in den Abb. 9 u nd
k a u f N r . 20
10 dargestellt ist (K o n stru k tio n der S iem ens-Schuckert- W erke) D rahthöhenunterschiede bis zu 1 m überw inden.
Auch die b ek an n ten Parallelogram m abnehm er sind g u t zu verw enden. B esonders p ra k tisc h erscheinen im v o r
liegenden F alle R u te n stro m ab n eh m er (vgl. Abb. 11— 13).
Die M aschinenfabrik ö rlik o n h a t bei elektrischen B ahnen in der Schweiz diese A rt von A bnehm ern m it E rfolg v e r
w andt. Sie lassen sich seitlich zwischen F a h rd ra h t u n d S c h u tz b re tt einführen, wobei letzterm eine erhebliche B reite gegeben w erden kann. H öhenschw ankungen des F a h rd ra h te s über den Schienen sind n u r d u rch die l.än g e des A bnehm ers selbst begrenzt, der bei sen k rech ter Stellung den D ra h t noch berühren m uß. A uch se it
lichen V erschiebungen des F a h rd ra h te s folgt der A b
n ehm er in w eiten G renzen (vgl. Abb. 13). D urch größere Länge der A bnehm erbügel w ird die G efahr d er B erü h ru n g dieser Bügel größer. E s d ü rfte sich d ah er em pfehlen, die n icht gleitenden Teile der Bügel m it Iso lierm aterial zu umgeben.
Aus vorstehenden A usführungen geht hervor, daß es sehr wohl möglich ist, den F a h rd ra h t einer O ber
leitungsgrubenbahn durch S chutzvorkehrungen einer zufälligen B erührung zu entziehen, oder, wo diese V or
kehrungen nicht d u rch fü h rb ar erscheinen (in W eichen, gegebenenfalls auch au f B ahnhöfen), durch örtliches H öherausschießen der Strecken dem D ra h te eine solche H öhe zu geben, daß hierdurch eine B erührungsgefahr verm ieden wird. D adurch w ird nach den V orschriften des V erbandes d eu tsch er E lek tro tech n ik er, die von den B ergbehörden allgem ein als m aßgebend era c h te t werden, die V erw endung von H ochspannungen ü b er 250 V auch d ann zulässig, w enn L okom otivfahrung der Belegschaft s ta tttin d e t oder die Streckenhöhe von 2,30 m im all
gem einen nicht vorhanden ist. --- -
