Strebbau

Der Strebbau ist ein bergbauliches Abbauverfahren im Untertagebau, das in flözartigen Lagerstätten zur Anwendung kommt.^[1] Hierbei wird in der Regel ein rechteckiger Flözabschnitt fortschreitend verhauen. Im deutschen Steinkohlenbergbau wird zur Steinkohlengewinnung ausschließlich der Strebbau angewendet.

Geschichtliches

Der Strebbau wurde ab dem 19. Jahrhundert als Abbauverfahren, vorwiegend auf Steinkohlengruben, angewendet. Zunächst war das Verfahren auf flach gelagerte bis leicht geneigte Flöze mit einer maximalen Mächtigkeit von 2 Metern beschränkt. Die Streblänge wurde aufgrund des schwierigen Transportes auf 8-12 Meter begrenzt. Dadurch war man gezwungen, dass jeweilige Baufeld durch entsprechend viele Flözstrecken aufzuteilen. Zusätzlich mussten sogenannte Sicherheitspfeiler stehenbleiben. Die Gewinnung der Kohle erfolgte mit der Keilhaue, später dann mit dem Abbauhammer. Der Abtransport der hereingewonnenen Bodenschätze erfolgte durch Wagentransport mit Hunten.^[2] Mit aufkommender Mechanisierung, insbesondere beim Abtransport der Kohle, konnten die Streblängen wesentlich vergrößert werden. Streblängen von 100 bis 300 Metern setzten sich immer mehr durch.

Das Abbauverfahren

Entsprechend der Verhiebsrichtung unterscheidet der Bergmann beim Strebbau drei Verfahren:^[3]

Streichender Strebbau

Schema Strebbau mit Versatz

Er ist das am häufigsten angewandte Strebbauverfahren. Er wird angewendet, wenn das Einfallen des Flözes etwa zwischen 20 und 40 Gon liegt oder wenn die Schlechten in der Kohle überwiegend schwebend liegen. Das Verfahren eignet sich auch für Flöze mit geringerer Mächtigkeit, mit starkem Bergeanfall oder Nachfall. Das Einfallen spielt beim streichenden Strebbau keine gravierende Rolle. Das Verfahren eignet sich sowohl für flache, mäßig geneigte als auch steile Lagerung. Einen größeren Einfluss auf die Ausführung des Verfahrens hat die Lage der Schlechten in Verbindung mit dem Fallwinkel.^[4]

Zur Vorbereitung des Abbaus wird das Flöz durch zwei parallele Flözstrecken, auch Streichstrecken genannt, vorgerichtet. Die untere Fußstrecke dient als Förder-, die obere Kopfstrecke als Abwetterstrecke. Diese beiden Flözstrecken werden durch ein Aufhauen verbunden. Dieses Aufhauen bildet beim Abbau den Streb. Im Streb wird die Firste mit Stempel und Kappen abgestützt. Die Wetter werden mit Hilfe von Wettertüren durch den Strebraum gelenkt.

Schwebender Strebbau

Zwei Aufhauen bilden die Strebbegrenzungen, der Abbau wird mit Rücksicht auf die leichtere Gewinnung der Kohle senkrecht zur Streichrichtung, entgegen dem Fallen gewählt. Voraussetzung für den schwebenden Strebbau sind Kohlenflöze, die keine Methanausgasung haben und somit keine schlagenden Wetter freisetzen. Das Einfallen des Flötzes darf maximal 33 Gon betragen.

diagonaler Strebbau

Beim diagonalen Strebbau ist die Abbaurichtung ebenso diagonal wie die Richtung der nachgeführten Förderstrecken. Der diagonale Abbau hat den Vorteil, dass man ein Abbaufeld von bedeutender Länge mit sehr vielen Angriffspunkten abbauen kann. Dadurch erreichte man ein Förderquantum das beim streichenden Abbau nicht so ohne weiteres möglich war und erst durch Optimierung der Fördertechniken besser wurde. Für den diagonalen Strebbau darf das Einfallen nicht größer als 17 Gon sein und er kann nur dort angewendet werden, wo keine Schlagwettergefahr besteht. Da diese Bedingen kaum noch einzuhalten sind, wird der diagonale Strebbau heute nicht mehr angewandt.

Der Streb

Der Streb ist ein bis zu 5 m breiter und 100-300 m langer Abbauraum, in dem die Lagerstätte gleichzeitig in Angriff genommen wird. Er rückt entlang des „Abbaustoßes“ (d.h. entlang der Längsseite des Abbauraumes) täglich im Ganzen um ein gewisses Maß voran. Der abgeworfene Strebraum (Alter Mann), aus dem das mineralhaltige Gestein entnommen worden ist, bleibt dabei zurück. Der Alte Mann kann entweder mit taubem Gestein verfüllt werden („Versatzbau“), oder er wird durch Einsturz des Abraum„daches“ verfüllt („Bruchbau“).^[5]

Mechanisierung

Die Mechanisierung ist eine entscheidende Komponente der Leistungsfähigkeit des Strebbaus. Die erste Teilmechanisierung wurde durch Einführung der Schüttelrutsche zu Beginn des 20. Jahrhunderts erreicht. Weitere Verbesserungen waren der Einsatz von Schrämmaschinen, der Kratzkettenförderer und der vollmechanisierte Ausbau.

Gewinnung

Die Gewinnung im Strebbau verläuft heute fast ausschließlich mechanisiert. Die manuelle Gewinnung mittels Abbauhammer ist nur noch auf kleine Teilbereiche beschränkt und weitgehend bedeutungslos geworden. Bei der mechanischen Gewinnung werden drei Verfahren unterschieden:

Rammende Gewinnung

Da die für die rammende Gewinnung erforderlichen Rammgeräte keine Verbreitung fanden, konnte sich dieses Verfahren beim Strebbau nicht durchsetzen.

Schneidende Gewinnung

Schema Strebbau; Walzenschrämlader und selbstschreitender Schildausbau

Bei der schneidenden Gewinnung werden verschiedene Schrämmaschinen (Walzenschrämlader, Rahmenschrämlader) eingesetzt. Diese laufen auf dem Fördermittel (in der Regel ein Panzerförderer), schneiden mit ihren Meißeln die Kohle aus dem Verbund und befördern sie auf das Fördermittel. Die schneidende Gewinnung hat bei mäßig geneigten Flözen ab 40 Gon Einfallen Vorteile gegenüber der schälenden Gewinnung.^[6]

Schälende Gewinnung

Steinkohlenbergbau

Kohlenhobel auf Panzerförderer, Ausbau mittels Reibstempeln und Stahlgelenkkappen

Die schälende Gewinnung erfolgt mit einem versatzseitig gezogenen Kohlenhobel. Diese Gewinnungsmaschinen lassen sich in Streben mit einem Einfallen bis zu 60 Gon einsetzen. Aufgrund der universellen Einsetzbarkeit und des einfachen Aufbaus des Kohlenhobels ist die schälende Gewinnung von allen Verfahren am weitesten verbreitet. Bei der Gewinnung wird der Hobel mit Hilfe von Rückzylindern gegen den Kohlenstoß gedrückt. Dadurch können die Meißel des Hobels in das Kohlenflöz eindringen und die Kohlenbrust quasi aufreißen. Die gelöste Kohle wird gleichzeitig seitlich auf den Strebförderer geladen.^[7]

Kupferschieferbergbau

Im Kupferschieferbergbau wurde der sogenannte Schälschrapperabbau, eine Variante der schälenden Gewinnung, eingesetzt. Aufgrund der geologischen Besonderheiten des Kupferschieferflözes (wenig bis gar kein Einfallen, geringe Mächtigkeit von nur rund 40 cm, gegenüber Kohle größere Härte des Kupferschiefers) nutzte man den Gebirgsdruck, um das Flöz zur Gewinnung vorzubereiten. Zunächst wird ein aus mehreren Streben bestehender Abbaubereich durch Kopf- und Fußstrecke vorgerichtet, die durch Begrenzungsflachen verbunden werden. Mit parallel zu diesen gefahrenen Abbaustrecken wird der Abbaubereich in 15 bis 20 m breite einzelne Strebe unterteilt. Im nächsten Schritt werden in den Streben streichend horizontale Entlastungsbohrungen mit 160 mm Durchmesser im Abstand von rund 40 cm eingebracht. Dadurch werden Entlastungshohlräume geschaffen, so dass der Gebirgsdruck das Flöz auflockern kann. Danach erst erfolgt die eigentliche Gewinnung mit dem Schälschrapper. Im Unterschied zum Kohlenhobel ist der Schälschrapper gleichzeitig Gewinnungs- und Fördermittel. Durch weitere Schrapper in den Abbaustrecken wird das gewonnene Kupfererz bis zur Übergabestelle in der Fußstrecke gefördert. Der ausgeerzte Bereich wird mit Stützkörpern ausgebaut.

Literatur

• Heinz Kundel: Kohlengewinnung. 6. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1983, ISBN 3-7739-0389-8
• Carl Hellmut Fritzsche: Lehrbuch der Bergbaukunde. Zweiter Band, 10. Auflage, Springer Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1962
• Horst Roschlau, Wolfram Heinze; SDAG Wismut (Hrsg.): Wissenspeicher Bergbautechnologie. 1. Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1974, S. 288.
• Autorenkollektiv; Horst Roschlau, Hans-Joachim Haberkorn (Hrsg.): Geologisches Grundwissen. 2. Auflage. Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1977, S. 199.

Einzelnachweise

1. ↑ Strebbau bei Zeno Org.
2. ↑ Emil Stöhr, Emil Treptow: Grundzüge der Bergbaukunde einschließlich der Aufbereitung. Spielhagen & Schurich Verlagsbuchhandlung, Wien 1892
3. ↑ G. Köhler: Lehrbuch der Bergbaukunde.2. Auflage, Verlag von Wilhelm Engelmann, Leipzig 1887
4. ↑ Verein für bergbauliche Interessen im Oberbergamtsbezirk Dortmund: Die Entwicklung des Niederrheinisch-Westfälischen Steinkohlen-Bergbaues in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts. Verlagsbuchhandlung von Julius Springer, Berlin 1902
5. ↑ Walter Bischoff, Heinz Bramann, Westfälische Berggewerkschaftskasse Bochum: Das kleine Bergbaulexikon. 7. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1988, ISBN 3-7739-0501-7
6. ↑ Perspektiven für die schneidende Gewinnung in dünnen Flözen
7. ↑ Bergbau und Energie

Weblinks

• K. Nienhaus: Strebbau und Örterbau - Wettbewerb und Ergänzung.