Staatsmijn Beatrix in beeld

Staatsmijn Beatrix in beeld

Auteur
:   André Weijts
Gemeente
:  
Provincie
:   Limburg
Land
:   Nederland
ISBN13
:   978-90-288-1117-1
Pagina's
:   80
Prijs
:   EUR 16.95 Incl BTW *

Levertijd: 2 - 3 werkdagen (onder voorbehoud). Het getoonde omslag kan afwijken.

   


Fragmenten uit het boek 'Staatsmijn Beatrix in beeld'

<<  |  <  |  1  |  2  |  3  |  4  |  >  |  >>

5 De aanleg van de voorschacht van schacht I op 15 oktober 1954. Deze schacht wordt tot het grondwaterpeil afgediept, waarna de dikspoeling ingebracht wordt en het boren beginnen kan (fotocollectie DSM).

De boren met een diameter van 2 tot 5,20 meter doorsnede werden verzwaard door toevoeging van 25 ton ballast. De voortgangsnelheid bedroeg bij de grotere boren 1 tot 2 centimeter per uur en de krachten lagen tussen 10 en 15 ton. Hieronder een tabel met de boorresultaten:

Zuivere boortijd Naboren en spoelen Richten boorgat

In- en uitbouwen buizen Metingen Inbedrijfneming Overige werkzaamheden Totale boortijd Einddiepte

Boorvolume

Schacht 1 54,0 % 9,9 %

8,1 % 18,1 % 4,7 %

3,6 % 1,6%

1263 dagen 512 meter 22671 rrr'

Schacht 2 61,0 % 8,3 %

3,2 % 16,6 % 3,5 %

5,1 %

2,3 %

1131 dagen 505 meter 22360 rrr'

De schachten van de Beatrix waren zodanig geconstrueerd, dat verticale en horizontale bewegingen in de ondergrond opgevangen konden worden. De gestelde eisen aan de schachten waren:

- Onbeperkte continue beweeglijkheid van de schacht in verticale richting in die gedeelten van de schachtzuil waar verticale bewegin gen verwacht konden worden.

- Een afwijking van de verticale as van maximaal 50 centimeter over een diepte van 50 meter gerekend vanuit het middelpunt van de schacht.

- Eventuele verplaatsingen in het gesteente van maximaal 30 centime ter moesten opgevangen kunnen worden zonder de bruikbaarheid van de schacht ernstig te beïnvloeden en zonder de samenhang van de schachtzuil te onderbreken.

De verbeterde Honigmann-methode van de Vooys beschikte in afwijking van de apparatuur van 1920 over langere (18 meter in plaats van 12

meter) en grotere boorbuizen, voorzien van nieuw ontworpen en versterkte koppelingen, zodat een groter torsiemoment overgebracht kon worden. Een volledig flexibele toerenregeling van de aandrijving benevens voordruk- en draaimomentregeling dienden om het mogelijk te maken de boorsnelheid per uur te verhogen, terwijl reserveboren en montagekranen voor het snel uitwisselen van de boren de netto boortijd zouden opvoeren. De nieuwe boorinstallatie liet een vier- tot vijfvoudige boorsnelheid toe, met name in de harde lagen.

Bij het boren waren de volgende grootheden van belang:

- De zaksnelheid van het kraanblok

- Vooruitgangssnelheid van de boor (boorvordering)

- De boordruk

- Het toerental van de boor

- Het koppel voor het aandrijven van de boor

- Het vermogen voor het aandrijven van de boor

Het eerste gedeelte van de regelapparatuur zorgde ervoor, dat het vermogen van de boormotor steeds constant bleef door het toerental van de boor aan te passen aan het gevraagde koppel. Het tweede gedeelte van de regelapparatuur zorgde ervoor, dat het regelen van de boordruk zodanig was, dat deze, bij constant vermogen van de aandrijfmotor van de boor, een maximale voortgang van de boor tot stand bracht. Een koppel-beveiliging zorgde ervoor, dat de boorstangen niet overbelast werden.

Harde lagen moesten met rollenboren vergruisd worden, daar het boren met beitels zeer slechte resultaten opleverde: beitelbreuk, laag toerental en geringe voortgang.

Scheefstand van het boorgat werd in het algemeen veroorzaakt door: - Niet homogene gesteente-formaties (harder en zachter gesteente)

- Aanwezigheid van zwerfstenen

- Sterk invallend gesteente

- Mechanische onregelmatigheden aan de boorapparatuur

6 Het klaarbassin voor dikspoeling in aanleg op 13 januari 1955. Deze dikspoeling hield de schachten open tijdens het boren. Iedere schacht bevatte ongeveer 22.000 rrr' spoeling. De grove deeltjes konden in deze klaarbassins bezinken en de dikspoeling werd teruggepompt (fotocollectie DSM).

Het afwijken (scheefuoren) van de boor kon tegengegaan worden door: - Een voorgeleider in een recht geboord gat te gebruiken

- Een extra bovengeleider in een recht geboord gat te gebruiken

- Een combinatie van beide methoden toe te passen

- Een spangeleider te benutten

Een scheefgeboord gat kon als volgt recht gemaakt worden: - Naboren

- Gebruik maken van een spangeleider

- Een vlakboor gebruiken

Een spangeleider was een constructiewerk uit profielijzer en hout met de volgende hoofddelen: het lager, de rug, de klap en de stoel. Om technische redenen zal hierop niet nader in kunnen worden gegaan.

Gebruikte boortypen:

Messenboor.

Op de armen was naast elkaar een groot aantal messen van 7 cm breedte gemonteerd. Dit type werd voor boringen in niet te hard gesteente gebruikt (zand, zandige klei, klei). Bij de 2 meter messenboor waren op dezelfde boorstang messen gezet met 80 cm diameter, waaronder messen van 50 cm. Deze kleinere diameters dienden als geleiding voor de 2 meter boor. Binnen de messen waren vangplaten gemonteerd om eventueel afgebroken messen of ander materiaal op te vangen. Bij eenzijdige harde formaties liep de messenboor gewoonlijk vast. Bij het boren in klei produceerde dit type boor lange strippen klei, die meestal achter en in de beugels samen klonterden. Als een dergelijke brok afviel, dan werd deze in het gat gezogen, wat de spits van de woelboor gemaakt had en verstopte op die manier de doorgang van de spoeling.

Bij een algehele verstopping moest het gereedschap uitgebouwd worden en de spits van de woelboor schoongemaakt worden.

Rollenboor.

Op de armen waren rollen gemonteerd bezet met boorplaatjes (beitels). Zij verbrijzelden het harde gesteente, als de voortgang met de messenboor te langzaam was (hinderlijk zijn kalksteenbanden, steenknollen, verkitte gedeelten, carboon). Bij de boren vanaf 340 cm werd onder de boor een woelboor bevestigd met een iets kleinere diameter.

Zij diende om uitgezakt materiaal los te maken. Het boren met rollenboren was een veel gelijkmatiger proces dan het boren met messenboren. Het koppel en de boordruk waren veel regelmatiger met veel minder variatie. Ook het boorgat bleek in de meeste gevallen veel meer aan

de maat te zijn. Bij eenzijdige harde formaties begon de rollenboor te springen, zodat de boor iets opgetrokken diende te worden en met minder gewicht en iets meer toeren geprobeerd moest worden de oneffenheden vlak te boren. Een nadeel was de gebrekkige boorgruisafvoer. Het losgeboorde gruis rolde niet vanzelf naar beneden en werd herhaaldelijk opnieuw gekneed door de andere rollen.

7/8 Een blik op het terrein van de in aanleg zijnde mijn. Op de foto boven geheel links de cuvelagefabriek in aanbouw met daarachter en in het midden de beide boortorens voor het afdiepen van de schachten. Geheel rechts een der kraanbanen, waarover de portaalkraan liep voor het vervoer van de gereedgekomen cuvelageringen (fotocollectie A.Weijts).

Bij een kleihoudende formatie was de voortgang langzamer en bovendien raakten de rollenboren verstopt met klei.

Bij draaiend boren was de afwijking van de verticale stand van het boorgat groter dan bij stotend boren. Een afwijking moest meteen gecorrigeerd worden. Elke 6 meter vooruitgang werd opgemeten met een schietlood. De afwijking werd met een verticaal beweegbare spangeleider gecorrigeerd. Dit was een vijf meter hoog raam met een vaste en een beweegbare helft. Genoemd apparaat werd om een boorbuis geplaatst en omlaag gelaten tot boven de plek, waar de afwijking begon. Door de beweegbare helft op te trekken, werd de spangeleider tegen de boorgatwand geklemd. De boorbuizen gingen nu exact door het centrum van de schacht. De boor werd door de spang el ei der gedwongen verticaal te gaan staan. Hierdoor kon het boorgat iets ovaler worden. De stand van het schietlood bepaalde, hoe de spangeleider in het boorgat geklemd moest worden. Deze geleider kon tijdens het boren gaan meedraaien. Er bestonden twee controle mogelijkheden:

- De optrekkabel van de beweegbare arm van de spangeleider had een spanning van 5 ton. Als de stand van de geleider veranderde, werd de spanning van de kabel anders. Bij een spanningstoename sloeg de machine vanzelf af Bovendien was er een tweede dunne kabel aan de vaste arm bevestigd, die een bepaalde spanning had en hij diende als voeler.

- In de boortoren was een hoofdhijslier geschikt voor een diepte tot 750 meter. Het was mogelijk om 150 ton met een snelheid van 24 meter per minuut vanaf deze diepte omhoog te trekken. De aandrijving bestond uit een viertal gelijkstroommotoren van 250 PK met Leonard-toerentalregeling. De apparatuur werd getrokken met twee kabels, die over een trommel liepen.

De boormeester kon op een diagram voortdurend het zogenaamde moment aflezen. Door vermenigvuldiging van de kracht (die uitgeoefend

werd door de boor op de boorgatbodem) met de straal van de boor verkreeg men het moment. De ophaalinstallatie werd nauwkeurig geregeld, zodat de boordruk niet te groot werd en het volle gewicht van de boorstangen niet op de boor drukte. Een boorstang woog 2,2 ton en het grootste deel van het totale gewicht van de boorstangen moest door de hijsinstallatie worden opgenomen teneinde het zogenaamde knikken te voorkomen. De druk werd geregeld door een 3 PK motor.

De boor (vierkantstang) werd aangedreven door een 100 PK gelijkstroommotor met toerentalregelaar (0 tot 8 toeren per seconde) en vloeistofkoppeling. De overbrenging was met tandwielen. De hele apparatuur werd in de verrijdbare boorwagen ondergebracht. De aangedreven vierkantstang was door het hart van het tandwiel verschuifbaar. Aan de hand van een schaalverdeling kon men de boorsnelheid aflezen. De vierkantstang was met een ophanglager aan de kabels bevestigd. Tussen deze stang en de eerste boorbuis zat de spoelkop. Nieuwe boorbuizen werden tussen deze kop en de bovenste boorbuis ingebouwd. In de boortoren hees de kraan de boorbuizen tot boven de boorbuizenstreng.

Voorts was er een kleine lier, die de scharnierende arm van de spangeleider op kon trekken. De schacht werd tijdens de boorwerkzaamheden afgesloten door schachtroldeuren. Deze mochten alleen geopend worden bij het verwisselen van boren, het aflaten van de spangeleider enzovoorts. Bij het aan- en afbouwen van boorstangen rustte de boorstreng op een versterkingsbalk op de roldeuren.

De stalen boorbuizen hadden een lengte van 18 meter. De 6 meter lange buizen waren wisselbuizen. De schuiflengte van de vierkantstang was ruim 6 meter. Een 18 meter buis kon dus niet meteen aangebouwd worden. Na het gebruik van twee wisselbuizen en het verder boren tot 18 meter, werden deze buizen gedemonteerd en vervangen door een 18 meter buis.

De hydraulische overbrengingen voor aandrijving van de schachtboren

9 Blik op een gedeelte van het werkterrein op de Beatrix vanaf een der in aanleg zijnde boortorens. Op 31 januari 1955 werd de mei geplant op deze boortoren (fotocollectie A.Weijts).

bestonden uit drie stuks continu regelbare PittIer machines met een vermogen aan de ingaande as van 100 PK bij 750 toeren per minuut.

Na het beëindigen van de boorwerkzaamheden in schacht 2 werd de boortoren omgebouwd en met name de boorwagen werd geheel gemodificeerd. De complete booraandrijfinstallatie werd verwijderd en vervangen door installaties voor electrisch lassen van de buitensecties en het inbrengen van de tussenlaag van beton. Voor de montagewerkzaamheden en metingen binnen de cuvelage werd een zwevende werkvloer aangebracht, die aan een lier hing. De cuvelage werd met behulp van een portaalkraan naar binnen gereden en naar beneden gelaten.

Na het voltooien van de boorwerkzaamheden werd de boor getrokken en de dikspoeling in beweging gehouden. In de voorschacht werd een inlaatraam ingebouwd om de spoelbuizen op te vangen en om de vijzels te steunen, waar de cuvelage aanhing, zolang deze nog niet in de dikspoeling dreef Het onderste segment werd met beton afgesloten.

Bij de schachtwandbekleding of cuvelage bestond de buitensectie uit aan elkaar gelaste waterdichte profielijzeren segmenten. De binnensectie van de profielijzeren segmenten werd onderling met bouten verbonden. Tussen de beide secties werd beton gestort. De aanmaak van deze cuvelageringen gebeurde op het terrein van de Beatrix.

Als de cuvelage in de schacht dreef, werd de bodem versterkt vanwege de zeer grote krachten. De bokkraan haalde telkens eerst de buitensectie, die aan de voorafgaande sectie gelast werd. Alle werkzaamheden binnen de cuvelage werden vanaf een werkvloer uitgevoerd, welke op de binnensectie rustte. De binnensectie bevestigde men daarna.

Voor de inbouw van de cuvelage was een aantal belangrijke zaken van belang:

De 140 stuks binnen-en 140 stuks buitenringen van elk der beide schachten moesten zo nauwkeurig mogelijk met elkaar verbonden worden, zodat de 500 meter lange buitencilinder zo recht mogelijk was. Het geheel moest in het boorgat ingelaten kunnen worden, zonder de

nog onbeklede schachtwand te raken. De speelruimte tussen deze wand en de cuvelage bedroeg tussen 25 en 40 cm. De werkzaamheden vereisten een zeer hoge nauwkeurigheid.

Tussen de beide secties werd beton gestort en men liet het geheel zover zinken, dat de volgende secties gemonteerd konden worden. De segmenten hadden een hoogte van 3,60 meter.

Tussen de schachtdiameter van 7,65 meter en de buitenwand van de cuvelage met een diameter van 6,80 meter werd beton gestort en wel 100 meter van onderaf gerekend. Daarna werden de overige 400 meter met bitumen opgevuld. Tegelijkertijd werd de dikspoeling langzaam maar zeker weggepompt. Voor het fabriceren van de cuvelagesegmenten werden drie afzonderlijk aangedreven automatische lasmachines gebruikt.

De buitenbekleding werd omgeven door een 35 cm dikke laag bitumen, waardoor de schacht als het ware een bepaalde flexibiliteit verkreeg ter opvanging van eventuele bewegingen in het dekterrein. Bovendien gaf deze laag van bitumen een goede waterafstotende werking.

Het rondpomp en van de dikspoeling werd gestopt, nadat de bekleding op de schachtbodem was aangekomen. Door de spoelbuizen werd nu cementmortel naar beneden gepompt met een hoger soortelijk gewicht dan de dikspoeling. De cementeerbuizen werden opgetrokken naarmate het betonpeil steeg. De aanmaak en het mengen van het betonmengsel gebeurde in een speciale menginstallatie, die van een automatische doseerinrichting voorzien was. Voor het opvullen van de tussenruimte van de twee schachten was in totaal 1 0.000 rrr' kiezel, 1750 rrr' zand, 4500 ton cement en 450 ton vliegas nodig. Na verharding van het beton werd het ballastwater uit de schacht gepompt en kon de schachtuitrusting worden aangebracht.

10 Een schril contrast tussen oud en nieuw in Herkenbosch. Op de voorgrond ploegt de boer nog zijn grond, op de achtergrond een gereedgekomen boortoren met daarnaast de tweede boortoren in aanbouw. De foto dateert uit 1955 (fotocollectieA.Weijts).

ONTSLUITING VOLGENS HET ONAFHANKELIJK VERDIEPINGSSYSTEEM

Het plan omvatte een één-verdiepingssysteem met schacht 1 als intrekkende en schacht 2 als uittrekkende schacht en met de hoofdlaadplaats aan schacht 1 op de 625 meter verdieping. Deze verdieping fungeerde als intrekkende en als uittrekkende verdieping. De twee oostelijke hoofdsteengangen waren in het verlengde van de laadplaatsen geprojecteerd. De noordelijke en zuidelijke steengalerijen waren in het strijken van de lagen gepland.

De steengangafstand werd geprojecteerd op 1000 meter. Maandelijks zou 100 meter steengang gedreven worden.

Alle pijlers waren als langspijlers ingezet volgens het breukbouwsysteem bij een lengte van 180 meter en een netto laagopening van 90 cm. Gepland was vier pijlers in 1962 in productie te hebben, waaruit 400 ton kolen per pijler per dag gewonnen zou kunnen worden.

In 1963 zouden er zes pijlers zijn, in 1964 bedroeg dit aantal acht stuks, in 1965 zouden dat er 10 zijn en in 1966 moesten 11 pijlers produceren. Daarbij werd de productie per pijler per dag langzaam opgevoerd van 400 ton tot 550 ton bij een geleidelijke afbouw van het aantal diensten per 100 ton netto. De breedte van het pand werd eveneens geleidelijk vergroot van 175 tot 240 centimeter.

BOREN VAN SCHACHTEN VOLGENS HET HONIGMANN-PROCÉDÉ

De keuze voor de afdiepmethode was afhankelijk van de diepte, grootte en tijdsduur van de boring en van de verschillende aardlagen.

De beide Beatrix-schachten bevatten elk 22.000 rrr' spoeling, wanneer de boring was voltooid. De boorspoeling bestond uit vette klei met een laag zandgehalte. Functie van de boorspoeling was:

TRAPSGE'MJZE ~.

II Een tekening die een indruk geeft van de procedure van het trapsgewijze boren tijdens de aanleg van de schachten op Staatsmijn Beatrix

<<  |  <  |  1  |  2  |  3  |  4  |  >  |  >>

Sitemap | Links | Colofon | Privacy | Disclaimer | Leveringsvoorwaarden | © 2009 - 2020 Uitgeverij Europese Bibliotheek