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Örterbau

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Der Örterbau ist eine Abbaumethode, die bei flözartigen Lagerstätten angewendet wird.<ref name="Quelle 10" /> Diese Methode wird immer dann eingesetzt, wenn einzelne Teile des Hangenden nicht zu Bruch gehen dürfen.<ref name= "Quelle 11" /> Der Örterbau wurde bereits in einfacher Form im 15. Jahrhundert beim Erzbergbau im Rammelsberg eingesetzt.<ref name="Quelle 9" /> Auch in den Bergrevieren des Unterinntales wurde die Methode unter Zuhilfenahme der Feuersetztechnik angewendet.<ref name="Quelle 19" /> Der Name Örterbau wird abgeleitet aus dem Streckenvortrieb, da bei diesem Abbauverfahren die Abbauräume wie breit aufgefahrene Ortsvortriebe aussehen.<ref name="Quelle 1" /> Der Örterbau wird im amerikanischen Steinkohlenbergbau bei Flözen mit geringer Mächtigkeit eingesetzt.<ref name="Quelle 15" /> Aber auch im japanischen und im britischen Kohlenbergbau wurde dieses Abbauverfahren angewendet.<ref name="Quelle 6" /> Auf den Kalibergwerken des Werragebietes war der Örterbau das dominierende Abbauverfahren.<ref name="Quelle 10" />

Grundlagen

Bei Lagerstätten, die im Tiefbau abgebaut werden, und bei denen das Deckgebirge nicht genügend mächtig ist, kann es zu Tagesbrüchen kommen, wenn die Lagerstätte komplett ausgebeutet und nicht wieder verfüllt wird.<ref name="Quelle 1" /> Aus diesem Grund wird die Lagerstätte nicht ganz ausgebeutet, sondern es werden einzelne Lagerstättenpfeiler stehen gelassen.<ref name="Quelle 3" /> Diese Pfeiler werden als Bergfesten oder bei steilstehenden Lagerstätten als Schweben bezeichnet.<ref name="Quelle 1" /> Die Abmessungen dieser unverritzt stehen gelassenen Lagerstättenteile (Pfeiler) und der Abstand der Pfeiler untereinander hängen von der Mächtigkeit des überlagernden Gebirges und von der Druckfestigkeit des abgebauten Minerals ab.<ref name="Quelle 18" /> Um die Stützwirkung der Pfeiler zu verbessern, kann zusätzlich Versatz in die Abbauräume eingebracht werden.<ref name="Quelle 1" /> Eine weitere Methode ist das Erstellen von trocken gemauerten Pfeilern,<ref group="ANM" name="Anm. Köhlr." /> durch die die Bergfesten ersetzt werden können.<ref name="Quelle 16" /> Die Abbaurichtung ist beim Örterbau streichend oder schwebend.<ref name="Quelle 10" /> Die Verhiebrichtung verläuft hierbei in Richtung der Streckenachse.<ref name="Quelle 9" /> Da bei diesem Abbauverfahren ein großer Teil der Lagerstätte nicht abgebaut und somit geopfert wird, entstehen hierbei auch große Abbauverluste.<ref name="Quelle 8" /> Um diese zu verringern, werden bei Lagerstätten mit genügendem Deckgebirge die ausgebeuteten Bereiche mit Bergeversatz verfüllt und im Anschluss daran werden die Pfeiler ebenfalls abgebaut.<ref name="Quelle 3" /> Bei ausreichend standfestem Gebirge lassen sich die noch vorhandenen untertägigen Hohlräume, nach Beendigung des Bergbaus, als Speicherkavernen für unterirdische Pumpspeicherkraftwerke nutzen.<ref name="Quelle 17" />

Das Abbauverfahren

Grundsätzliche Bauweise

Zunächst werden im Flöz je nach Breite eine oder mehrere Flözstrecken aufgefahren.<ref name="Quelle 13" /> Die Flözstrecken werden genauso hoch aufgefahren, wie die Flözmächtigkeit ist.<ref name="Quelle 6" /> Die Strecken haben in der Regel eine Länge von 50 bis 100 Meter und eine Breite von mindestens drei Metern und maximal sechs Metern.<ref name="Quelle 6" /> Aus diesen Flözstrecken werden im rechten Winkel die Örter parallel zueinander aufgefahren.<ref name="Quelle 1" /> Um die Bewetterung der Örter zu gewährleisten, werden in den Pfeilern in Abständen von etwa 40 Metern Verbindungen („Wetterquerhiebe“) hergestellt.<ref name="Quelle 1" /> Nicht benötigte Hohlräume werden mit Versatz gefüllt.<ref name="Quelle 16" /> Die Form und Ausdehnung der Örter wird im Vorfeld genau berechnet und geplant. Bei einem Einfallen von weniger als fünf Gon werden die Örter zu beiden Seiten der Flözstrecken aufgefahren. Bei größerem Einfallen werden die Örter nur einseitig aufgefahren.<ref name="Quelle 6" /> Die Abstände der einzelnen Örter zueinander und die Breite der dazwischen liegenden Pfeiler hängt stark von der Beschaffenheit des Deckgebirges ab. Das Verhältnis von Streckenbreite zu Pfeilerbreite liegt zwischen 6 zu 14 und 4,5 zu 15,5.<ref name="Quelle 1" /> Bedingt durch diese Bauweise kommt es zu Abbauverlusten von bis zu 70 bis 80 Prozent.<ref name="Quelle 18" />

Örterpfeilerbau

Datei:Barrier Panel.png
Prinzip des Örterpfeilerbaus

Um die Abbauverluste zu verringern, werden Teile der Pfeiler mit abgebaut.<ref name= "Quelle 11" /> Dies geschieht, indem in den Pfeilern in regelmäßigen Abständen Durchhiebe erstellt werden.<ref name="Quelle 8" /> Diese Methode wird als Örterpfeilerbau bezeichnet.<ref name="Quelle 6" /> Die Pfeiler können dabei eine länglich rechteckige, eine rhombische oder auch eine quadratische Form haben.<ref name="Quelle 5" /> Zur Firstsicherung werden zusätzliche Anker in das Deckgebirge eingebracht.<ref name="Quelle 2" /> Damit keine zu große Hangendflächen offen bleiben, werden die Örter nach Möglichkeit so miteinander verbunden, dass möglichst keine Kreuzungen entstehen.<ref name="Quelle 16" /> Die Pfeiler werden hierbei so erstellt, dass sie jeweils untereinander versetzt sind.<ref name="Quelle 7" /> Bei quadratischen Pfeilern entsteht so ein schachbrettartiges Muster.<ref name="Quelle 2" /> Die Pfeiler und die Hohlräume haben hierbei in der Regel gleiche Abmessungen.<ref name="Quelle 16" /> Vom Schachbrettbau spricht man aber auch, wenn Pfeiler und Hohlräume keine gleichen Abmessungen haben.<ref name="Quelle 1" /> Im amerikanischen Bergbau wird diese Bauweise als „room and pillar“ Mining bezeichnet.<ref name="Quelle 2" /> Die Abbauverluste betragen bei dieser Bauweise im Idealfall 50 Prozent.<ref name="Quelle 13" /> Allerdings wird dieser Wert in der Praxis nicht erreicht, da zwischen den Abbauräumen auch Förderstrecken zwischen den Pfeilern erstellt werden müssen.<ref name="Quelle 1" />

Örterpfeilerbruchbau

Werden die Festen zwischen den Örtern ebenfalls abgebaut, bezeichnet man das Abbauverfahren als Örterpfeilerbruchbau. Die Pfeiler werden dann im Rückbau abgebaut. Zwischen den 6 Meter breiten Örtern liegen dabei 11 Meter breite Pfeiler, die dann durch 6 Meter breite Durchhiebe ebenfalls abgebaut werden. Zum Schutz der Ortsbelegschaft wird ein 0,5–1,5 Meter breites Kohlenbein stehen gelassen. Die Firste wird oftmals zur Sicherung durch Ankerausbau abgefangen. Bei einer anderen Variante werden an der Bruchkante sogenannte Bruchstempel gesetzt, die dann zur Sicherung stehen bleiben. Nach dem Rauben des übrigen Ausbaus wird der entsprechende Pfeilerabschnitt zu Bruch geworfen. Dieses Zubruchwerfen wird unter Wahrung einer Bruchlinie planmäßig durchgeführt. Durch dieses Verfahren werden die Abbauverluste von etwa 50–60 % auf 10–20 % gesenkt.<ref name="Quelle 6" />

Mechanisierung

Datei:Miners in small spaces.jpg
Vortrieb bei einem geringmächtigen Flöz

Beim Örterbau ist die Gewinnung weitgehend mechanisiert.<ref name="Quelle 2" /> Zum Bohren werden Bohrwagen und zum Laden des Haufwerks nach den Sprengarbeiten werden Lademaschinen eingesetzt.<ref name="Quelle 12" /> Im Kohlenbergbau werden zur Hereingewinnung der Kohle fahrbare Schrämmaschinen verwendet. Im amerikanischen Bergbau haben vollmechanisch schneidende Gewinnungsmaschinen, wie der Continuous Miner, eine weite Verbreitung.<ref name="Quelle 6" /> Mit diesen Maschinen werden im Örterbau bei Flözen mit Mächtigkeiten unter einem Meter mit einer relativ kleinen Ortsbelegschaft Schichtleistungen von 400 Tonnen Kohle und mehr erzielt. Dabei werden Untertageleistungen von 10 bis 30 Tonnen je Mann und Schicht erzielt.<ref name="Quelle 6" /> In geringmächtigen Flözen mit bis zu 1,5 Metern Mächtigkeit werden oftmals batteriegetriebene Gleislosfahrzeuge eingesetzt.<ref name="Quelle 4" /> Zum Abtransport der Kohlen werden pendelnde Fördermittel eingesetzt, sogenannte Shuttle Cars, die mit gleisloser Wagenförderung ausgerüstet sind.<ref name= "Quelle 14" /> Da der Continuous Miner die hereingewonnene Kohle nur begrenzt zwischenbunkern kann, werden zur Steigerung der Produktivität in einigen Gruben kontinuierliche Fördermittel eingesetzt. Diese kontinuierlichen Fördersysteme bestehen aus mehreren elf Meter langen Brückenförderern, die gelenkig miteinander verbunden sind.<ref name="Quelle 5" />

Einzelnachweise

<references> <ref name="Quelle 1">Fritz Heise, Fritz Herbst: Lehrbuch der Bergbaukunde mit besonderer Berücksichtigung des Steinkohlenbergbaus. Erster Band. Mit 583 Textfiguren und 2 farbigen Tafeln, Verlag von Julius Springer, Berlin 1908, S. 411–414.</ref> <ref name="Quelle 2">Wirtschaftsvereinigung Bergbau e. V.: Das Bergbau Handbuch. 5. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1994, ISBN 3-7739-0567-X, S. 46, 47.</ref> <ref name="Quelle 3">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 Verlagsbuchhandlung, Wien 1892, S. 120, 121.</ref> <ref name="Quelle 4">Heinz M. Hiersig: Lexikon Maschinenbau. VDI Verlag, 1997, ISBN 3-540-62133-4.</ref> <ref name="Quelle 5">Eric Drüppel: Entwicklung eines Konzeptes für die schneidende Gewinnung im Steinsalz. Dissertation an der Fakultät für Georessourcen und Materialtechnik der Rheinisch -Westfälischen Technischen Hochschule Aachen. Aachen 2010, S. 30–33.</ref> <ref name="Quelle 6">Carl Hellmut Fritzsche: Lehrbuch der Bergbaukunde. Zweiter Band, 10. Auflage, Springer Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1962</ref> <ref name="Quelle 7">Gustav Köhler: Lehrbuch der Bergbaukunde. Sechste verbesserte Auflage, Verlag von Wilhelm Engelmann, Leipzig 1903, S. 329.</ref> <ref name="Quelle 8">Albert Serlo: Leitfaden zur Bergbaukunde. Erster Band, Vierte verbesserte und bis auf die neueste Zeit ergänzte Auflage. Mit 745 in den Text gedruckten Holzschnitten und 32 lithodraphirten Tafeln, Verlag von Julius Springer, Berlin 1884, S. 567–569.</ref> <ref name="Quelle 9">Förderverein Rammelsberger Bergbaumuseum Goslar e. V. (Hrsg.): Erzabbau im Rammelsberg. Eigenverlag des Fördervereins, Druck Papierflieger Clausthal-Zellerfeld, Goslar 2009, S. 22–24.</ref> <ref name="Quelle 10">Carl Hellmut Fritzsche: Lehrbuch der Bergbaukunde. Mit besonderer Berücksichtigung des Steinkohlenbergbaus. Erster Band, siebente Auflage, mit 576 Abbildungen im Text und einer farbigen Tafel, Springer Verlag, Berlin/Heidelberg 1938, S. 436, 437.</ref> <ref name= "Quelle 11">Helmut Schaefer (Hrsg.): VDI-Lexikon Energietechnik. Springer-Verlag Berlin-Heidelberg GmbH, Berlin 1994, ISBN 3-642-95749-8, S. 1, 2.</ref> <ref name="Quelle 12">Heinrich Otto Buja: Ingenieurhandbuch Bergbautechnik, Lagerstätten und Gewinnungstechnik. 1. Auflage, Beuth Verlag GmbH Berlin-Wien-Zürich, Berlin 2013, ISBN 978-3-410-22618-5, S. 515, 516.</ref> <ref name="Quelle 13">Moritz Ferdinand Gätzschmann: Vollständige Anleitung zur Bergbaukunst. Dritter Theil; Die Gewinnungslehre. Nebst 11 Steindrucktafeln, Verlag von J. G. Engelhardt, Freiberg 1846, S. 417–419.</ref> <ref name= "Quelle 14">{{#if:2011-11-19|{{#iferror: {{#iferror:{{#invoke:Vorlage:FormatDate|Execute}}|}}| |}}}}{{#if:|: }}{{#if:https://web.archive.org/web/20111119213922/http://www.indianacoal.com/doc/coalglossary.pdf%7C{{#if:Coal Glossary|[{{#invoke:Vorlage:Internetquelle|archivURL|1={{#invoke:URLutil|getNormalized|1=https://web.archive.org/web/20111119213922/http://www.indianacoal.com/doc/coalglossary.pdf}}}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel=Coal Glossary}}]{{#if:PDF-Datei; 39 kB| (PDF-Datei; 39 kB)}}{{#if:| {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|Endpunkt|titel=}}}}}}|{{#if:http://www.indianacoal.com/doc/coalglossary.pdf%7C{{#if:{{#invoke:TemplUtl%7Cfaculty%7C}}%7C{{#invoke:Vorlage:Internetquelle%7CTitelFormat%7Ctitel={{#invoke:WLink%7CgetEscapedTitle%7C1=Coal Glossary}}}}|[{{#invoke:URLutil|getNormalized|1=http://www.indianacoal.com/doc/coalglossary.pdf}} {{#invoke:Vorlage:Internetquelle|TitelFormat|titel={{#invoke:WLink|getEscapedTitle|1=Coal Glossary}}}}]}}{{#if:PDF-Datei; 39 kB| (PDF-Datei; 39 kB{{#if:https://web.archive.org/web/20111119213922/http://www.indianacoal.com/doc/coalglossary.pdf{{#if: 2013-08-11 | {{#if:{{#invoke:TemplUtl|faculty|}}||1}}}} 

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</references>

Anmerkungen

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<ref group="ANM" name="Anm. Köhlr.">In der Regel hatten die Pfeiler eine Stärke von 17 bis 18 Quadratmetern. Je nach Beschaffenheit des Hangenden wurden die Pfeiler auch größer dimensioniert. (Quelle: Gustav Köhler: Lehrbuch der Bergbaukunde.)</ref>

</references>

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