altbergbau und seine folgen von dr.-ing. michael clostermann clostermann consulting gmbh & co....

Altbergbau und seine Folgenvon

Dr.-Ing. Michael Clostermann

Clostermann Consulting GmbH & Co. KG, Dortmund

Anliegerinformation Kaufungen, den 6. März 2014

Historische Entwicklung des Bergbaus

Einwirkungsdauer Einwirkungsart Einwirkungswinkel

Tagesnaher Tagesbruch abhängigBergbau Jahrhunderte Senkung vom(<30 m ) Baugrundsetzung Flözeinfallen

Oberflächennaher SenkungBergbau Mehrere Jahre Baugrundsetzung 70 gon(<100 m)

Tiefer Wenige Jahre Senkung 70 gonBergbau(> 100 m)

Entwicklung der Berggesetzgebung

Inspektionsprinzip:

•Bundesberggesetz vom 13. August 1980(gültig seit 1. Januar 1982)

•Allgemeines Berggesetz vom 24. Juni 1865(gültig seit 1. Oktober 1865)

Direktionsprinzip:

•Provinzialen Berg-Ordnungen und das

•Allgemeine Preußische Landrecht Teil II, Titel 16

Geltungsbereiche der territorialen Bergordnungen

Abwerfen von Grubenbauen

• vor Einführung ABG 1865 galten in den verschiedenen Territorien Bergordnungen, die das Verfüllen eines abgeworfenen Grubenbaus nur selten vorsahen

• von 1865 bis 1964 wurden Schächte in der Regel mit Lockermassen verfüllt

• In NRW ist mit Inkrafttreten der BVOSt vom 18. Dezember 1964 am 1. Januar 1965 erstmals geregelt, dass Schächte, die abgeworfen werden sollen, vom Tiefsten bis zur Tages-oberfläche verfüllt und abgedeckt werden müssen (§ 127)

• In NRW sieht die BVOSt vom 10. Januar 2000 vor, dass Schächte, die abgeworfen werden sollen, so dauerstandsicher zu verfüllen sind, dass von den Grubenbauen keine Gefahren ausgehen können (§ 27)

Gefahren durch alte Grubenbaue

Standsicherheit• Teufe der Felslinie• Wasserzutritte• Teufe des Grubenbaus• Ausbau• …

Ausgasung• luftdruckabhängige Zuströme• Volumen des angeschlossenen

Grubengebäudes• Wetter-/Leitungskanäle• …

Einwirkungsbereiche AltbergbauTagesnaher Bergbau:

Der tagesnahe Bergbau umfasst alle Grubenbaue mit weniger als 30 m Felsüberdeckung.

Der einwirkungsrelevante Teufenbereich des tagesnahen Bergbaus wird in Abhängigkeit vom Einfallen des Flözes mittels empirisch entwickelter Grenzkurven ermittelt.

Die Einwirkungen des tagesnahen Bergbaus sind zeitlich unbefristet.

Prinzipskizze EinwirkungsbereichTagesnaher Abbau

EB = BF + BTZ + 2 TF

Mit:

EB = Abmessung Einwirkungsbereich an der Tagesoberfläche

BF = Breite Flözausbiss (jeweils in Einfalls- bzw. Streichrichtung)

BTZ = Breite der tagesbruchgefährdeten Zone im Niveau der Felslinie

TF = Teufe der Felslinie

Grenzteufen für potenzielle Gefahrenzonen aus tagesnahem Bergbau

Hüllkurvendiagramm nach Hollmann/Nürenberg

Prinzipskizze Einwirkungsbereichseigerer Schacht

EB = DS + 2 x (A + S + TF)

Mit:

EB = Abmessung Einwirkungsbereich an der Tagesoberfläche

DS = Durchmesser Schacht (lichte Weite Schacht)

A = Stärke des Schachtausbaus

S = Sicherheitsabstand 1,5 m

TF = Teufe der Felslinie

rasterförmiges Anbohren und Verfüllen Rasterweite ca. 5 m x 5 m im Zielpunkt Verfüllbaustoff Fließverhalten durch Wasser-/Feststoffwert

steuerbar drucklose Verfüllung Niederdruckverfüllung (bis zu 2 bar) Hochdruckinjektion

Sicherung von tagesnahem Bergbau

Beispiel BAB 43Witten-Sprockhövel

Vollverfüllung mit kohäsivem Füllgut Teilverfüllung mit tragenden kohäsiven Füllsäulen-

abschnitten

Beide Verfahren sind gleichwertig und erfordern nach ordnungsgemäßer Durchführung keine weiteren Kontrollen

Schachtbereich uneingeschränkt nutzbar

Arbeitsraum und Ausgasung beachten

Sicherungsmöglichkeiten offener Schächte

Dauerhafte Einzäunung des Einwirkungsbereiches Konstruktive Schachtkopfsicherung Stabilisierung der Lockermassenfüllsäule

Sicherungsmöglichkeiten alter Schächte mit Lockermassenfüllsäulen

Einbau einer statisch bemessenen Abdeckplatte Festlegung des Gründungsniveaus Einbau von Ausbauverstärkungen

Konstruktive Schachtkopfsicherung

innereäußere

Einbau einer Nachfüll- und Beobachtungsöffnung

anwendbar nur bei seigeren Schächten

Beispiel Schacht Meyer, Witten

Vollstabilisierung vom Sumpf bis Rasenhängebank

Teilstabilisierung im Schachtkopf-bereich

Ausführung sowohl seiger in der Lockermassenfüllsäule als auch schräg fächerförmig von außen durch die Lockermassenfüllsäule möglich

anwendbar bei seigeren und tonnlägigen Schächten

Stabilisierung der Lockermassenfüllsäule

Verschluss des Stollenmundloches

Verfüllung des Stollens

Sicherung von Stollen

Achtung: ArtenschutzWasserführung

Weißer Pfeil: KettenbahnfundamentRoter Pfeil: SchachtGrüner Pfeil: Niester StrasseGelber Pfeil: Am Wolfsberg

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!