Schacht (mijnbouw): verschil tussen versies

 

=== Vervoer door de schacht ===

Bij een vervoerschacht bevindt zich boven de schacht het schachtgebouw met een losvloer en de schachttoren of [[schachtbok]]. Hierin zijn de schachtwielen aangebracht waarover de kabels naar de liftkooien lopen. De kooien worden door de schacht op en neer bewogen door een ophaalmachine. Deze bevindt zich nabij de schacht op de begane grond in een apart gebouw, of boven in de schachttoren in een afzonderlijke ruimte. De ophaalmachine drijft een trommel, of een [[Koepesysteem|Koepeschijf]] aan, waarover de liftkabel loopt. De ophaalmachine wordt bediend door een machinist, door middel van belsignalen wordt hem duidelijk gemaakt hoe, en wanneer de liftkooien in beweging moeten komen. Zowel bovengronds op de losvloer als ondergronds op de laadplaatsen, worden de seinen voor de kooien bediend door een seingever.

 

 

De toegepaste liftkooien bij de meeste Limburgse mijnen bestonden uit vier verdiepingen waarbij elke verdieping plaats bood voor twee wagens achter elkaar, of twee wagens naast elkaar. In elk dezer kooien kunnen dus acht wagens worden geplaatst. De vloeren tussen de verdiepingen van een kooi zijn scharnierend geconstrueerd. Dit komt van pas bij het vervoer van lang materiaal. Indien nodig worden één of meer vloeren in de hoogte gezet en kan het materiaal rechtop in de kooi worden geplaatst. Om te voorkomen dat bij kabelbreuk de kooien in de diepte storten, zijn deze van automatisch werkende vanginrichtingen voorzien. Deze treden in werking zodra de kabel breekt of slap gaat hangen. In de regel worden vanginrichtingen toegepast, die bij kabelbreuk in de leibomen grijpen waardoor deze onmiddellijk een krachtige remmende werking uitoefenen en met vermijding van een al te grote schok de kooien tot stilstand brengen.

 

=== De boormethode (Honigmann-de Vooys) ===

Deze manier van schachtaanleg werd ontwikkeld door de Duitse ondernemer [[Friedrich Honigmann]] en verbeterd door de Nederlandse mijningenieur [[Gerard Jan de Vooys]]. De Honigmann-de Vooysboormethode of kortweg de boormethode genoemd, is bij verschillende mijnen toegepast bij het afdiepen van de schachten.

 

Bij de bevriesmethode wordt op de plaats waar de schacht moet komen allereerst een boortoren gebouwd. Binnen dat gebouw wordt begonnen met het maken van de voorschacht. Deze is veel ruimer dan de schacht zelf, hij wordt gedolven tot aan de grondwaterspiegel. Ter bescherming van de daar werkzame arbeiders, worden de wanden bekleed met beton. Ook op de vloer van de voorschacht, rondom de te maken schacht, wordt een laag beton gestort, de plaatsen van de later te boren bevriesgaten worden uitgespaard. In een cirkel rondom de te maken schacht worden vervolgens de bevriesgaten geboord. De onderlinge afstand van deze gaten wordt zodanig gekozen, dat na bevriezing de ijsmuur overal voldoende dik is. Bij een schachtdiameter van 6 meter zet men de boorgaten aan in een cirkel met een middellijn van 12 meter en op onderlinge afstanden van ± 1,05 meter, zodat in totaal 36 gaten moeten worden geboord. De bevriesgaten worden tot 15 à 25 meter in het carboongesteente geboord. Om afbrokkelen en navallen van de boorgatwanden te voorkomen kan men ze bekleden, of men gebruikt dikspoeling.

 

 

Behalve de bevriesgaten, die rondom de schacht worden gemaakt, worden binnen de schachtomtrek nog een drietal ontlastingsgaten geboord. Een van deze gaten wordt ongeveer in het middelpunt van de te maken schacht geboord. De diepte van de gaten is verschillend, ze worden echter alle tot in een waterhoudende laag geboord. De ontlastingsgaten worden over de gehele diepte met buizen bekleed; voor de onderste 25 meter neemt men geperforeerde, voor het overige gedeelte gewone buizen. Zodra de grond en het zich daarin bevindende water rondom de bevriesgaten bevriest, zal het uitzetten waardoor het water in de ontlastingsgaten stijgt. De ontlastingsgaten kan men ook controlegaten noemen. Immers, wanneer daarin het water stijgt, is dat het bewijs dat het water geen andere uitweg meer heeft en de ijsmuur rond de schacht gesloten is. Houdt enige tijd daarna de toevloed van het water weer op, dan mag worden aangenomen, dat de ijsmuur het desbetreffende boorgat is genaderd en er geen water in vloeibare toestand meer voorhanden is. Daaruit kan worden afgeleid tot welke dikte de ijsmuur is aangegroeid.

 

Nadat de cuvelage over de gehele schachtdiepte gereed is gekomen, kan met de ontdooiing worden begonnen. Dit kan op twee manieren gebeuren namelijk van buiten of van binnenuit. Het laten ontdooien van buiten uit geschiedt met behulp van verwarmd loog, dat door de valbuizen naar de bodem van de bevriesgaten wordt geleid en door de bevriesbuizen omhoog stijgt. Ten gevolge van de circulatie van het verwarmde loog ontdooit de ijsmuur langzamerhand en neemt alles zijn natuurlijke vorm weer aan. Het laatst ontdooit hierbij het gedeelte van de ijsmuur, dat onmiddellijk aansluit aan de schachtomtrek en de betonwand rondom de schacht. Bij deze manier van werken is dus de ijsmuur geheel ontdooid, terwijl de betonwand nog niet geheel verhard en dus nog niet op zijn sterkst is. Immers, het beton heeft nadat het aangebracht werd onvoldoende tijd gehad om geheel te verharden, daar in betrekkelijk korte tijd ook de betonwand bevroren was. Door bevriezing zal het cement echter niet zijn bindkracht verliezen, zodra het beton ontdooid is gaat het verharden weer gewoon door.

 

 

Het ontdooien door middel van water, waartoe de gehele schacht met water gevuld wordt, heeft het nadeel dat tijdens het ontdooien alle werk in de schacht onmogelijk is geworden. Ook kan de uitwerking van het ontdooien op de schachtbekleding niet worden nagegaan. Past men daarentegen verwarmde lucht toe, dan kunnen de werkzaamheden zonder onderbreking voortgang vinden en kan men dagelijks de gedragingen van de bekleding controleren. Openbaren zich bijvoorbeeld tijdens het ontdooien lekken, dan kunnen deze onmiddellijk gedicht worden.

 

=== Kleefprop ===

Bij de eerste variant van de kleefprop (methode IIa) wordt de schacht gevuld met beton vanaf de bovenste verdieping tot aan de oppervlakte. Deze methode past men toe bij schachten met een relatief kleine diameter. Ook dient het dekterrein dun te zijn, bovendien moet de hoogste verdieping zich niet ver onder het maaiveld te bevinden. Deze methode werd toegepast bij de schachten van de [[Domaniale mijn]]. Om een grotere sterkte te bereiken werd, indien de eerstvolgende lager gelegen verdieping erg dichtbij was, de laadplaats van deze verdieping ook opgevuld met los gesteente.

 

Bij methode IIb wordt op de hoogste verdieping, of op een hogere plaats tussen de schachtwanden een betonnen plug aangebracht. Hierboven wordt de schacht tot aan de oppervlakte opgevuld met losse stenen, niet met beton. Men past deze methode toe bij kleinere schachtdiameters en ruwere schachtwanden en waarbij de hoogst gelegen verdieping op een wat grotere diepte ligt. Een voorbeeld waarbij deze methode is toegepast is schacht I van de Willem-Sophia waarbij de betonnen kleefprop is aangebracht op de 180 meter verdieping.

 

 

De schachten van de nooit in gebruik genomen [[Staatsmijn Beatrix]] zijn uit strategische overwegingen niet definitief afgesloten zoals bij de andere mijnen maar geconserveerd, ze zijn afgedekt met zware betonnen deksels.