TY - BOOK

T1 - Entwicklung der Maßnahmen zur Kühlhaltung der Gruben unter besonderer Berücksichtigung der tiefen, warmen Bergwerke im östlichen Ruhrrevier

AU - Schacke, Volker

N1 - nicht gesperrt

PY - 2009

Y1 - 2009

N2 - Die Arbeit zeigt die Technologieentwicklung zur Beherrschung schwieriger klimatischer Verhältnisse auf, vor allem am Beispiel der tiefen, warmen Gruben im östlichen Ruhrrevier, für die die Klimabeherrschung von existentieller Bedeutung war. Die Einflussparameter für Klimaverschlechterungen aus der Teufenentwicklung und Bergbautätigkeit werden dargestellt. Mit dem Auftreten höherer Klimabelastungen und der messtechnischen Erfassung wurde die Wirkung des Grubenklimas auf den Menschen erkannt und daraus Klimagrenzen in der Berggesetzgebung definiert, verbunden mit Strategien zur Akklimatisierung. Aus den Klimaschwierigkeiten leiten sich im Ruhrrevier und weltweit Maßnahmen ab. Maßnahmen zur Klimabeherrschung ohne eigentliche Klimatisierung sind: Erhöhung der Wettermengen und geschwindigkeiten, optimierter Grubenzuschnitt, Aufbau und Nutzung eines Kältemantels im Gebirge, Vermeidung des Wärmeübergangs in die Wetter durch Isolierung und der Wasseraufnahme in die Wetter, Trocknung der Wetter, Vorkühlung unter Nutzung der natürlichen Gegebenheiten an der Tagesoberfläche und in der äußersten Erdkruste, direkte Verwendung von Eis und andere. Zur Klimabeherrschung wurden einige Klimatisierungsstrategien entwickelt: Zentrale/dezentrale Kälteerzeugung mit Wärmetauschern, Kühlung der Druckluft und ihre Verwendung als Kälteträger, die Sprühkühlung, Einsatz von Eis als Kälteträger, besondere Nutzung von Betriebs- und Kühlwasser in den tiefen, warmen Goldbergwerken Südafrikas (chilled water, Hydropower) und andere. In der Arbeit werden die zunächst empirisch entwickelten Maßnahmen mit einigen, später entwickelten, theoretischen Grundlagen betrachtet und daraus abgeleitet, warum einige der entwickelten Maßnahmen erfolgreich waren und andere nicht. In einem Ausblick werden Ansätze zur Beherrschung schwierigerer Klimaverhältnisse des zukünftig weiter in die Teufe fortschreitenden Steinkohlenbergbaus entwickelt. Es wird die Frage der Kleinstkühlung als Alternative zur Gesamtkühlung großer Bereiche des Grubengebäudes erörtert, auch unter dem Aspekt, dass mit zunehmender Teufe die erforderliche Kühlkapazität überproportional zunimmt. Durch weitere Erhöhung der Betriebspunktförderungen ist ein größerer Wärmeübertritt aus dem Haufwerk in die Wetter, auch durch Oxidation, zu erwarten. Es wird unter anderem als mögliche Gegenmaßnahme angesprochen, den Wärmezufluss durch eine Vorentwärmung des Kohlenstoßes vor dem Abbau zu begrenzen und die maschinelle Einrichtung eines Strebes sowohl zur Isolation als auch deren Oberfläche zum Wärmetausch zu nutzen.

AB - Die Arbeit zeigt die Technologieentwicklung zur Beherrschung schwieriger klimatischer Verhältnisse auf, vor allem am Beispiel der tiefen, warmen Gruben im östlichen Ruhrrevier, für die die Klimabeherrschung von existentieller Bedeutung war. Die Einflussparameter für Klimaverschlechterungen aus der Teufenentwicklung und Bergbautätigkeit werden dargestellt. Mit dem Auftreten höherer Klimabelastungen und der messtechnischen Erfassung wurde die Wirkung des Grubenklimas auf den Menschen erkannt und daraus Klimagrenzen in der Berggesetzgebung definiert, verbunden mit Strategien zur Akklimatisierung. Aus den Klimaschwierigkeiten leiten sich im Ruhrrevier und weltweit Maßnahmen ab. Maßnahmen zur Klimabeherrschung ohne eigentliche Klimatisierung sind: Erhöhung der Wettermengen und geschwindigkeiten, optimierter Grubenzuschnitt, Aufbau und Nutzung eines Kältemantels im Gebirge, Vermeidung des Wärmeübergangs in die Wetter durch Isolierung und der Wasseraufnahme in die Wetter, Trocknung der Wetter, Vorkühlung unter Nutzung der natürlichen Gegebenheiten an der Tagesoberfläche und in der äußersten Erdkruste, direkte Verwendung von Eis und andere. Zur Klimabeherrschung wurden einige Klimatisierungsstrategien entwickelt: Zentrale/dezentrale Kälteerzeugung mit Wärmetauschern, Kühlung der Druckluft und ihre Verwendung als Kälteträger, die Sprühkühlung, Einsatz von Eis als Kälteträger, besondere Nutzung von Betriebs- und Kühlwasser in den tiefen, warmen Goldbergwerken Südafrikas (chilled water, Hydropower) und andere. In der Arbeit werden die zunächst empirisch entwickelten Maßnahmen mit einigen, später entwickelten, theoretischen Grundlagen betrachtet und daraus abgeleitet, warum einige der entwickelten Maßnahmen erfolgreich waren und andere nicht. In einem Ausblick werden Ansätze zur Beherrschung schwierigerer Klimaverhältnisse des zukünftig weiter in die Teufe fortschreitenden Steinkohlenbergbaus entwickelt. Es wird die Frage der Kleinstkühlung als Alternative zur Gesamtkühlung großer Bereiche des Grubengebäudes erörtert, auch unter dem Aspekt, dass mit zunehmender Teufe die erforderliche Kühlkapazität überproportional zunimmt. Durch weitere Erhöhung der Betriebspunktförderungen ist ein größerer Wärmeübertritt aus dem Haufwerk in die Wetter, auch durch Oxidation, zu erwarten. Es wird unter anderem als mögliche Gegenmaßnahme angesprochen, den Wärmezufluss durch eine Vorentwärmung des Kohlenstoßes vor dem Abbau zu begrenzen und die maschinelle Einrichtung eines Strebes sowohl zur Isolation als auch deren Oberfläche zum Wärmetausch zu nutzen.

KW - Air

KW - Mine ventilation

KW - Air refrigeration

KW - Mine climate

KW - Wetter

KW - Wetterführung

KW - Wetterkühlung

KW - Klimatisierung

KW - Grubenklima

M3 - Dissertation

ER -