Querbau (Bergbau)

Der Querbau ist ein Abbauverfahren, welches im untertägigen Bergbau in mächtigen, steil einfallenden Lagerstätten angewendet wird.[1] Der Querbau gehört zu der stossartigen Bauweise.[2] Das Verfahren wurde bereits im Jahr 1749 auf dem Spitaler Bleierzgang in Ungarn durch den Bergverwalter Zipser eingeführt.[3] Das Verfahren wurde in der Grube Hilfe Gottes im Harz und im Quecksilberstock in Idria,[4] aber auch in den Schieferbrüchen zwischen Rhein und Mosel sowie in unterirdischen Steinbrüchen angewendet.[5]

Grundlagen

Charakteristisch für den Querbau ist die vertikale Aufteilung der Lagerstätte durch Sohlen.[3] Dadurch wird die Lagerstätte in söhlige Platten oder Scheiben zerlegt.[6] Ein weiteres Merkmal dieses Abbauverfahrens ist, dass die abgebauten Abschnitte gleichzeitig verfüllt werden.[4] Der Querbau ist nur in sehr mächtigen und reichen Lagerstätten rentabel.[3] Das liegt vor allem daran, dass der hohe Grubenholzverbrauch das Verfahren teuer macht.[7] Bei Lagerstätten mit viel tauben Mitteln ist dieses Verfahren unbrauchbar.[3] Das Verfahren wird insbesondere dann angewendet, wenn aufgrund der großen Mächtigkeit und der Gebrächigkeit der Lagerstätte ein anderes Abbauverfahren nicht anwendbar ist.[7] Die Lagerstätten sollten beim Querbau ein Einfallen von mindestens 44 Gon haben. Da bei diesem Verfahren an den Firsten nur kleinere Flächen freigelegt werden, kann sich hierbei der Gebirgsdruck weniger stark auswirken als beim Firstenbau.[4] Außerdem werden beim Querbau die Strossen, anders als beim Firsten- oder Strossenbau,[8] nicht im Streichen, sondern querschlägig[ANM 1] zur Lagerstätte getrieben.[9] Dadurch wird beispielsweise ein Erzstock nicht übereinander, sondern nebeneinander abgebaut.[10] Die Vorteile beim Querbau sind zum einen die sehr geringen Abbauverluste und zum anderen, dass sich das Verfahren sehr einfach an Unregelmäßigkeiten an der Lagerstätte anpassen lässt.[11] Nachteilig sind die kleinen Abbaubetriebspunkte, die sich betriebstechnisch nicht zusammenfassen lassen. Außerdem ist die Mechanisierung der Versatzarbeit und der Ladetätigkeit schwierig.[7]

Anwendung des Verfahrens

Ausrichtung

Zunächst wird im Liegenden der Lagerstätte ein saigerer Schacht geteuft.[3] Die Lagerstätte wird dann in einzelne Sohlen mit einem Abstand von etwa 20 Metern aufgeteilt.[7] Anschließend werden vom Schacht ausgehend eine oder mehrere Stecken so aufgefahren, dass sie etwas ins Liegende eingreifen.[12] Dies ist erforderlich, um über Röschen das anfallende Grubenwasser abzuleiten.[3] Ist die Lagerstätte lang und schmal, so genügt eine Strecke, ansonsten werden mehrere Strecken benötigt.[7]

Vorrichtung

Anschließend werden in jeder Bauabteilung, von der am Liegenden getriebenen Streichstrecke, Querörter aufgefahren.[4] Von der Auffahrung der Querörter erhielt diese Abbaumethode ihren Namen.[13] Von jeder der Strecken ausgehend werden die einzelnen Querörter, je nach Lagerstätte, mit einem Querschnitt von 5 bis 15 m 2 aufgefahren.[7] Die Breite der Querörter beträgt dabei etwa zwei bis drei Meter.[4] Die jeweiligen Örter werden dabei rechtwinklig von der Strecke ausgehend aufgefahren.[10] Die Querörter werden so versetzt aufgefahren, dass bei der Gewinnung des nächsten, höhergelegenen Abschnittes die Bergleute auf dem Versatz des unteren Abschnittes stehen.[3] Dadurch wird die Lagerstätte für den Abbau in einzelne Bauabschnitte vorgerichtet.[7] Die Gewinnung des Minerals geschieht jeweils von einer Sohle ausgehend in horizontalen, zwei bis drei Meter mächtigen, Scheiben (schwebend geführter Abbau).[6] Der Abbau der Scheiben kann von unten nach oben oder umgekehrt erfolgen.[7] Die Abbaurichtung ist dabei entweder schwebend oder fallend.[6] Die Verhiebrichtung ist entweder streichend oder querschlägig.[9] Je nach Richtung bezeichnet man das Verfahren dann als aufwärtsgeführten (von unten nach oben) oder abwärtsgeführten Querbau (von oben nach unten).[6] Der aufwärtsgeführte Querbau wird am häufigsten angewendet.[7] Allerdings ist hierbei das Einbringen von Versatz zwingend.[6] Der abwärtsgeführte Querbau kann als Versatzbau oder als Bruchbau betrieben werden. Bei diesem Verfahren muss jedoch in jeder Scheibe eine künstliche Firste für die darunterliegende Scheibe erstellt werden. Hierfür werden entweder starker Maschendraht und/oder Holzbohlen verwendet.[7] Die Abförderung des Minerals zur untersten Sohle erfolgt über Rolllöcher.[10] Bei Kohlenflözen ist dies aber problematisch, da es aufgrund der Fallhöhe zum Zerkleinern der Stückkohlen kommen kann.[14] Einlagerungen von taubem Gestein werden in der Regel umfahren und ein neuer Querbau angesetzt.[4]

Versatz

Bei diesem Abbauverfahren ist der Versatz besonders notwendig, insbesondere dann wenn der Abbau von unten nach oben erfolgt.[7] Da die anfallenden Berge als Standfläche für die Bergleute dienen, werden sie bereits unter Tage vom Mineral getrennt.[3] Oftmals reichen diese Bergemengen nicht aus, so dass in anderen Abteilungen Querörter für die Bergegewinnung aufgefahren werden.[15] Die für die Gewinnung des Nebengesteins erstellten Grubenbaue werden Bergemühlen genannt.[10] Dazu werden diese Querörter etwa zehn bis zwölf Lachter in das Gebirge getrieben.[16] Damit dieses Querort tragend erhalten bleibt wird es mit Ausbau oder mit Ankern versehen.[7] Die anfallenden Berge werden in den Abbau transportiert und dort verfüllt.[11] Reichen diese Berge auch nicht aus, werden Berge von über Tage in die Grube gefördert und verfüllt.[10] Der Versatz wird schichtweise eingebracht und über den Ausbau abgefangen.[11] Damit sich das Gewicht des Versatzes gleichmäßig verteilt, werden die einzelnen Schichten abgestützt.[16] Somit wird der gesamte abgebaute Raum, bis auf die Rolllöcher, nach und nach mit Bergen gefüllt.[7] Dadurch wandern die Strecken, mit Ausnahme der Grundstrecke, immer weiter nach oben.[10] Allerdings besteht beim abwärtsgeführten Querbau die Gefahr, dass Teile des abgebauten Minerals in den Versatz geraten.[7] Bleiben jedoch Kohlenreste zurück, kann es zu Selbstentzündungsbränden kommen.[17] Diese Gefahr besteht insbesondere im Steinkohlenbergbau, aber auch im Erzbergbau sind solche Brände möglich.[7]

Arten des Querbaus

Beim Querbau unterscheidet man den Querbau mit Querpfeilern und den Querbau mit Querpfeilern und geneigter Sohle.[18] Der Querbau mit Querpfeilern wird söhlig geführt und auf mächtigen, steil einfallenden Richten angewendet.[19] Der Querbau mit Querpfeilern und geneigter Sohle wird unterteilt in den einfachen Querbau mit geneigter Sohle und den Querbau mit Querpfeilern und geneigter Sohle.[18] Der einfache Querbau mit geneigter Sohle wird bei schwach einfallenden Richten[ANM 2] mit geringer Mächtigkeit angewendet, die andere Form des Querbaus mit geneigter Sohle wird auf mächtigen Richten mit geringem Fallwinkel angewendet.[19]

Einzelnachweise

  1. ↑ Heinrich Veith: Deutsches Bergwörterbuch mit Belegen. Verlag von Wilhelm Gottlieb Korn, Breslau 1871.
  2. ↑ Walter Bischoff, Heinz Bramann, Westfälische Berggewerkschaftskasse Bochum: Das kleine Bergbaulexikon. 7. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen 1988, ISBN 3-7739-0501-7.
  3. ↑ a b c d e f g h Albert Serlo: Leitfaden zur Bergbaukunde. Erster Band. 4. verbesserte und bis auf die neueste Zeit ergänzte Auflage, mit 745 in den Text gedruckten Holzschnitten und 32 lithographirten Tafeln, Verlag von Julius Springer, Berlin 1884, S. 506–515.
  4. ↑ a b c d e f Gustav Köhler: Lehrbuch der Bergbaukunde. Vierte, verbesserte Auflage. Mit 706 Textfiguren und 7 lithographirten Tafeln, Verlag von Wilhelm Engelmann, Leipzig 1897, S. 251–254.
  5. ↑ Carl Johann Bernhard Karsten, H. von Dechen (Hrsg.): Archiv für Mineralogie, Geognosie, Bergbau und Hüttenkunde. Elfter Band, verlegt bei G. Reimer, Berlin 1838.
  6. ↑ a b c d e Moritz Ferdinand Gätzschmann: Vollständige Anleitung zur Bergbaukunst. Dritter Theil; Die Gewinnungslehre, nebst 11 Steindrucktafeln, Verlag von J. G. Engelhardt, Freiberg 1846, S. 392–394.
  7. ↑ a b c d e f g h i j k l m n o Carl Hellmut Fritzsche: Lehrbuch der Bergbaukunde. Mit besonderer Berücksichtigung des Steinkohlenbergbaues. Zweiter Band, achte und neunte völlig neubearbeitete Auflage, mit 549 Abbildungen, Springer Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1958, S. 280–286.
  8. ↑ Christoph Traugott Delius: Anleitung zu der Bergbaukunst nach ihrer Theorie und Ausübung, nebst einer Abhandlung von den Grundsätzen der Berg-Kammeralwissenschaft, für die Kaiserl. Königl. Schemnitzer Bergakademie, Erster Band, gedruckt auf Unkosten des höchsten Ærarii bey Joh. Thomas Edlen v. Trattern K. K. Hofbuchdruckern und Buchhändlern, Wien 1773, S. 220, 221.
  9. ↑ a b Förderverein Rammelsberger Bergbaumuseum Goslar e.V. (Hrsg.): Erzabbau im Rammelsberg. Eigenverlag des Fördervereins, Druck Papierflieger Clausthal-Zellerfeld, Goslar 2009, S. 56–61.
  10. ↑ a b c d e f Wilhelm Leo: Lehrbuch der Bergbaukunde. Für Bergschulen und zum Selbstunterricht, insbesondere für angehende Bergbeamte, Bergbau - Unternehmer, Grubenbesitzer. Mit 241 in den Text eingedruckten Abbildungen, Druck und Verlag von G Basse, Quedlinburg 1861, S. 328–330.
  11. ↑ a b c Joseph Freiherr Gall von Gallenstein: Der Praktische Grubenbau. Oder die wichtigsten Grundsätze aus dem Gebiete des Bergbaues, der bergmännischen Arbeitslehre und Gedingeberechnung mit besonderer Berücksichtigung für Steinkohlen - Gewinnung. Ein populäres Handbuch für angehende Huthleute und Steiger, mit 201 zwischen den Texten gedruckten Figuren, F. Manz & Comp., Wien 1859, S. 178–181.
  12. ↑ Adolf Gurlt: Die Bergbau- und Hüttenkunde. Eine gedrängte Darstellung der geschichtlichen und kunstmäßigen Entwicklung des Bergbau und Hüttenwesens. Mit 109 in den Text eingedruckten Holzschnitten, Druck und Verlag von G. D. Bädeker, Essen 1877, S. 56.
  13. ↑ Emil Stöhr, Emil Treptow: Grundzüge der Bergbaukunde einschließlich der Aufbereitung. Als zweite Auflage des Katechismus der Bergbaukunde. Mit 230 in den Text gedruckten Abbildungen, Spielhagen & Schurich, Wien 1892, S. 111, 112.
  14. ↑ Ferdinand Rittler: Anleitung mächtige Kohlenflöze am wohlfeilsten, gefahrlosesten, zweckmäßigsten und mit dem geringsten Kohlenverluste nach rein practischen Grundsätzen abzubauen. Eine gekrönte Preisschrift. Mit VII Tafeln Abbildungen, Druck von Carl Winiker, Brünn 1857, S. 22–25.
  15. ↑ Carl Hartmann: Handwörterbuch der Mineralogie, Berg-, Hütten- und Salzwerkskunde. Nebst der französischen Synonymie und einem französischen Register. Zweite Abtheilung L bis Z, gedruckt und verlegt bei Bernhard Friedrich Voigt, Ilmenau 1825, S. 551.
  16. ↑ a b Albert Serlo (Hrsg.): Leitfaden zur Bergbaukunde. Nach den an der königlichen Berg - Akademie zu Berlin gehaltenen Vorlesungen von Bergrath Heinrich Lottner. Erster Band, mit 174 in den Text gedruckten Holzschnitten und 2 lithographirten Tafeln, Verlag von Julius Springer, Berlin 1869, S. 252–258.
  17. ↑ Versuche und Verbesserungen beim Bergwerksbetriebe in Preußen während des Jahres 1901. In: Glückauf, Berg- und Hüttenmännische Wochenschrift. Vereine für die bergbaulichen Interessen, mit dem Beiblatt Führer durch den Bergbau, XXXVIII. Jahrgang, 1902, Druck und Verlag von G. D. Baedeker, Essen 1902, S. 1106, 1107.
  18. ↑ a b Carl Hartmann: Repertorium der Bergbau- und Hüttenkunde. Enthaltend eine vollständige Zusammenstellung der neueren Fortschritte dieser Wissenschaften; nach den besten in- und ausländischen Hilfsquellen zusammengestellt. Zweiter Band, nebst 20 lithographirten Plani-Tafeln, Druck Lithographie und Verlag von Bernhard Friedrich Voigt, Weimar 1840, S. 232, 233.
  19. ↑ a b Hermann Brassert, H. Achenbach (Hrsg.): Zeitschrift für Bergrecht. Zwölfter Jahrgang, bei Adolph Marcus, Bonn 1871, S. 372, 373.

Anmerkungen

  1. ↑ Als querschlägig wird die Richtung bezeichnet, die horizontal quer zur Längsachse der Lagerstätte verläuft. (Quelle: Förderverein Rammelsberger Bergbaumuseum Goslar e. V. (Hrsg.): Erzabbau im Rammelsberg.)
  2. ↑ Als Richt oder Dachschieferricht werden Lager aus Tonschiefer bezeichnet, der sich zu Dachschiefer spalten lässt. Das Lager muss zudem das gleiche Streichen und Fallen wie das, dass Lager einschließenden Gebirge haben. Die Lager zerfallen in einzelne Bänke. Diese Bänke werden zum Teil durch unbrauchbaren Stein, zum Teil auch durch Ablösungen voneinander getrennt. Richte gelten in der Regel als Bauwürdig wenn sie eine Mächtigkeit von über acht Fuß haben. Zudem müssen sie sich so spalten lassen, dass man daraus größere Platten gewinnen kann. Diese Platten müssen außerdem leicht spaltbar sein. (Quelle: Hermann Brassert, H. Achenbach (Hrsg.): Zeitschrift für Bergrecht. Zwölfter Jahrgang.)
Dieser Artikel wurde von Wikipedia herausgegeben. Der Text ist unter Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 verfügbar, sofern nicht anders angegeben. Für die Mediendateien können zusätzliche Bedingungen gelten.