Flöz Zollverein

Zeche Prosper-Haniel, Anlaufkantensicherung

Die RAG beabsichtigte, im Jahr 2014 die Steinkohlengewinnung in der Bauhöhe 123, Flöz Zollverein 1/2 aufzunehmen. Das genannte Flöz ist gekennzeichnet durch eine große Mächtigkeit, durch hohe desorbierbare Gasinhalte im Bauflöz und durch erheblichen Gasanfall aus der Zusatzausgasung. Darüber hinaus ist das Bauflöz Zollverein 1/2 in hohem Maße selbstentzündungsgefährdet. Daher gebührt dem Brand- und Explosionsschutz erhöhte Aufmerksamkeit.
Bei der Kohlengewinnung kommt das Bruchbauverfahren zur Anwendung, d.h. mit dem Voranschreiten des Abbaubetriebs brechen hinter dem Strebausbau die Hangendschichten oberhalb des Flözes in den ausgekohlten, nicht mehr gestützten Hohlraum herein und verdichten sich im Zuge der Zeit. Dieses Verfahren wird auch Selbstversatz genannt, der Bergmann spricht vom ”Alten Mann”.
Lediglich im Bereich der ehemaligen Strebstartstrecke, auch Anlaufkante genannt (Aufhauen) ist aufgrund der gewählten Ausbauform dieser Strecke damit zu rechnen, dass ein verbleibender Hohlraum während der weiteren Gewinnungsphase offen bleibt, in dem sich Grubengas ansammeln kann. Um die beiden Abbaubegleitstrecken zu schützen, muss folgerichtig an der Anlaufkante zu jeder Strecke hin ein explosionsfester Damm errichtet werden. Hinsichtlich seiner Dimensionierung hat er der Richtlinie A 2.15 der Bezirksregierung Arnsberg zu genügen, das heißt einem Explosionsdruck von 5 bar respektive 0,5 MPa standzuhalten.
Infolge der vorliegenden großen Flözmächtigkeit von 4,00 bis 4,20 m zu Abbaubeginn führen die im Bergbau üblichen Bemessungsregeln formal in diesem Fall zu einer Dammstärke von 12 bis 14 m (Quelle: Handbuch für das Grubensrettungswesen im Steinkohlenbergbau, Hermülheim et al., VGE Verlag Essen 2007, Seite 154). Diese erheblich großen Dammstärken erscheinen der eigentlichen Aufgabe nicht angemessen und sind im operativen Untertagebereich nur mit sehr großen Aufwänden umsetzbar.

Die RAG beauftragte daher ZPP mit der Erstellung einer Statik, welche den vor Ort vorhandenen Verhältnissen adäquat Rechnung trägt und eine Optimierung zur üblichen Verfahrensweise darstellt. Dabei sollten die ohnehin zu realisierenden Anlaufkantensicherungen so ausgelegt werden, dass sie als Explosionsschutz für die beiden Abbaubegleitstrecken betriebssicher dienen können.

Leistungen ZPP:
_Durchsprache und Diskussion des vorgeschlagenen Realisierungsplans mit dem Auftraggeber
_Erarbeitung des Nachweiskonzepts auf Basis des Realisierungsplans
_Inaugenscheinnahme der gebirgsmechanischen Verhältnisse und des Ausbaus vor Ort
_Abschätzung der wesentlichen gebirgsmechanischen Parameter
_Festlegung der wirkenden Lasten (Gebirgsdruck, Explosionsdruck und Eigengewicht)
_Nachweis der zulässigen Spannungen im Dammbauwerk
_Nachweis des ausreichenden Lastabtrags in das anstehende Gebirge
_Verankerung von Hilfsträgern (zum Lastabtrag) im Gebirge
_Vorgaben zur Bauausführung
_Variantenbetrachtung
_Erstellung der Genehmigungsunterlage