Verfahren zur Minimierung nitroser Gase im untertägigen Berg- und Tunnelbau

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Minimierung von nitrosen Gasen im untertägigen Berg- und Tunnelbau, die beim Abtun der Schüsse mit einem Besatz aus im Bergbau üblichen gelatinösen Sprengstoff in den Sprengschwaden enthalten sind und ebenso wie Emissionen von Dieselaggregaten in den

Wetterstrom gelangen. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anlage zur Einhaltung der maximalen Arbeitsplatzkonzentration bzgl. nitroser Gase in den

Sprengschwaden und Dieselemissionen im untertägigen Berg- und Tunnelbau und damit zur Durchführung des Verfahrens.

Im untertägigen Berg- und Tunnelbau ist für nitrose Gase

(Stickstoffmonoxyd NO und Stickstoffdioxyd NO ₂ ) eine maximale

Arbeitsplatzkonzentration (MAK) bzw. ein maximaler Arbeitsplatzgrenzwert von zurzeit 5 ppm einzuhalten. Abgesehen davon, dass ein solcher

Arbeitsplatzgrenzwert sehr schwer einzuhalten ist, soll er sogar in Zukunft wesentlich verschärft werden. Insbesondere beim Sprengen im untertägigen Steinkohlebergbau, aber auch im Tunnelbau sind bisher nur Maßnahmen bekannt, die die Belegschaft vor einem Kontakt mit solchen Sprengschwaden und

Dieselemissionen hindern. Versucht worden ist darüber hinaus, einen

Emulsionssprengstoff einzusetzen, der eben keine solchen No _x -Gase freisetzt. Der dafür im Einsatz befindliche Emulsionssprengstoff ist teurer als der übliche gelatinöse Sprengstoff und setzt darüber hinaus Ammoniak frei, was ebenfalls als negative Begleiterscheinung zu bewerten ist. Die Entfernung der Belegschaft aus dem entsprechenden Sprengbereich so lange, bis die nitrosen Gase soweit verdünnt sind, dass der MAK-Wert wieder erreicht ist, ist die heute übliche

Vorgehensweise, wobei dies den gesamten Arbeitsablauf natürlich erheblich stört. Schließlich hat man auch versucht, die Sprengschwaden über eine separate Blasluttentour aus dem Vortrieb, insbesondere dem Tunnelvortrieb abzusaugen und auf getrenntem Wege in den Abwetterschacht oder direkt in die Atmosphäre hineinzuleiten. Auch dies ist mit erheblichem Aufwand und auch erhöhtem

Materialeinsatz verbunden, sodass es bei der Herausnahme der Belegschaft aus dem gefährdeten Bereich in der Regel bleibt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bei Sprengschwaden im untertägigen Berg- und Tunnelbau und ggf. in Dieselemissionen anfallenden No _x - Anteil auf die gesetzlich gültige Grenze (MAK-Wert) und darunter zu reduzieren.

Die Aufgabe wird verfahrensgemäß dadurch gelöst, dass die

Sprengschwaden und/oder die Dieselemissionen am Entstehungspunkt

abgesaugt, aufgefangen und dann von den Schwebstoff-Staubpartikeln und anschließend oder gleichzeitig von den No _x -Bestandteilen befreit werden.

Abweichend von der bisherigen Verfahrensweise werden die gefährlichen Sprengschwaden am Entstehungsort aufgefangen und gleich von den schädlichen No _x -Bestandteilen befreit. Bei Dieselaggregaten, insbesondere Diesellokomotiven ist eine solche Verfahrensweise insbesondere in den Lokomotivschuppen und an Wartestellen zweckmäßig, an denen durch gleichmäßigen Betrieb der

Dieselaggregate eine größere Menge an Dieselemissionen austritt bzw. freigesetzt wird. Auch hier werden diese Emissionen aufgefangen und dann gleich

„unschädlich gemacht". Diese Verfahrensweise hat den großen Vorteil, dass der Betrieb als solcher nicht gestört wird, sondern dass praktisch nach dem Abtun der Schüsse die Belegschaft gleich wieder an den Arbeitsplatz zurückkehren kann, um dort ihre Arbeit zu verrichten, ohne dabei gefährdet zu werden. Vorteilhaft ist weiter, dass diese Sprengschwaden nach dem Reinigen wieder in den üblichen Wetterstrom zurückgegeben werden können, da sie keine Gefährdung mehr darstellen, sodass eine getrennte Führung bis zum Abwetterschacht

beispielsweise völlig entfällt. Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sprengschwaden von Schwebstoff-Staubpartikeln und No _x -Bestandteilen getrennt und anschließend über den nachgeschalteten Ventilator wieder der Bewetterung zugeführt werden. Wie weiter oben bereits erläutert, ist es somit nicht mehr erforderlich, diese ursprünglich mit den No _x -Bestandteilen belasteten

Sprengschwaden gesondert abzuführen, sondern sie können vielmehr nach dem Reinigungsvorgang dem üblichen Wetterstrom wieder zugeführt werden. Damit bleibt der Wetterstrom als solcher auch mengenmäßig unbelastet, was für den Gesamtbetrieb von Vorteil ist.

Eine weitere zweckmäßige Ausführungsform ist die, bei der die

Sprengschwaden auf nassem und/oder trockenem Wege bzgl. der Schwebstoff- Staubpartikel und der No _x -Bestandteile gereinigt werden. Je nach Einsatzbereich kann dabei der nasse oder trockene Weg gewählt werden, wobei beide den Vorteil haben, dass damit sowohl die üblichen Staubpartikel wie auch die No _x -

Bestandteile aus dem Wetterstrom herausgenommen werden können, sodass diese Wetterbestandteile dann ohne Weiteres im Gesamtwetterstrom

weitergeleitet werden können. Je nach der Menge und der Art der No _x -Bestandteile in den

Sprengschwaden ist es von Vorteil, wenn diese Sprengschwaden auf nassem Wege und unter Zusatz von Additiven, insbesondere bzgl. No _x -Bestandteile gereinigt werden. Über die Additive kann gezielt das an Schadstoffen aus den Wettern herausgenommen werden, was aufgrund der besonderen Gegebenheiten sich in den Sprengschwaden befindet.

Eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens sieht vor, dass am

Entstehungsort der Sprengschwaden und/oder der Dieselemissionen oder in einiger Entfernung davon ein Entstauber und ein Unterdruckerzeuger angeordnet sind, wobei zwischen beide ein No _x -Abscheider geschaltet ist, der vorzugsweise bzgl. des Abscheidegrades an Schadstoffen einstellbar ausgebildet ist. Die Erfindung lehrt auch bzgl. der zur Durchführung des Verfahrens benötigten Anlage deutlich, dass die Sprengschwaden und/oder die

Dieselemissionen direkt am Entstehungsort über einen Entstauber mit

Unterdruckerzeuger aufgesammelt werden, um dann in einem zwischen beiden angeordneten No _x -Abscheider gereinigt zu werden. Je nach Gestein oder Mineral ist insbesondere der Anfall an Schwebstoffen, also an Staub unterschiedlich groß, sodass es zweckmäßig ist, wenn auch der No _x -Abscheider einstellbar ausgebildet ist, sich also auf die Menge des anfallenden Staubes bzw. der No _x -Bestandteile einstellen lassen kann. Wichtig ist, dass die entstandenen Emissionen, d. h. vor allem die Sprengschwaden über einen entsprechend starken Unterdruckerzeuger angesaugt werden, um dann im Entstauber bzgl. der Schwebstoffe gereinigt zu werden und dann noch mit dem notwendigen Unterdruck durch den No _x - Abscheider hindurch gesaugt zu werden, um dann völlig gereinigt in den

Wetterstrom zurückzugelangen.

Um die entstandenen Sprengschwaden sicher aufzufangen und

insbesondere um an die Dieselemissionen herauszukommen, ist es von Vorteil, wenn dem Entstauber ein verstellbarer oder beweglicher Stutzen einer Luttentour zugeordnet ist. Über diesen verstellbaren Stutzen kann sicher gestellt werden, dass insbesondere die Dieselemissionen gezielt abgesaugt werden und zwar direkt am Entstehungsort, also an dem Dieselaggregat, unabhängig davon, wo sich dieses Dieselaggregat denn gerade befindet. Bei den Sprengschwaden ist diese verstellbare Ausbildung der Luttentour bzw. des Luttentourendes eigentlich nicht so wichtig, hat aber auch Vorteile, weil insbesondere diese Sprengschwaden sich an der Firste entlang durch die Strecke bewegen und so eine genaue

Anordnung der Luttentour bzw. des Luttentourendes möglich ist.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Entstauber als Schwebstoffstaubfilter ausgeführt ist, also ein Trockenfilter, über den die Schwebstoffe sicher und annähernd vollständig aus dem

Wetterstrom herausgenommen werden, bevor diese Wetter dann in den No _x - Abscheider gelangen, wo es darum geht, die No _x -Bestandteile vollständig aus den Wettern herauszunehmen. Ein solcher Trockenentstauber hat den großen Vorteil, dass er die nachfolgenden Reinigungsaggregate nicht beeinflusst, sodass dort auf trockenem und auch auf feuchtem Wege No _x -Bestandteile unschädlich gemacht werden können.

Bezüglich der Nox-Abscheidung ist es von Vorteil, wenn der No _x - Abscheider als Aktivkohleschüttbettfilter ausgebildet ist, wobei auch mit Perlitten oder mit Aktiv-Koks versehene Bettfilter zum Einsatz kommen können. Mit der Aktivkohle ist es sicher, dass die No _x -Bestandteile gebunden und festgehalten werden, um dann mit der Aktivkohle zusammen entsorgt zu werden. Damit ist sicher gestellt, dass hinter dem No _x -Abscheider ein Diesel- und

Sprengschwadenschadstoffe nicht mehr enthaltender Wetterstrom vorhanden ist.

Weiter vorn ist bereits darauf hingewiesen worden, dass es sich als zweckmäßig herausstellen kann, nach der Trockenentstaubung auch auf nassem Wege zu arbeiten, was gemäß der Erfindung dadurch vollzogen wird, dass der No _x -Abscheider als Nasswäscher mit oder ohne Additivtank ausgebildet ist. Über den Additivtank kann der Nasswäscher mit Hilfsstoffen beschickt werden, die die No _x -Abscheidung erleichtern bzw. absichern. Dabei ist es durchaus denkbar, den Nasswäscher auch zwischen dem eigentlichen Entstauber und einem

Aktivkohleschüttbettfilter anzuordnen, also als zusätzliches Aggregat, wenn sich herausstellen sollte, dass besonders hartnäckige No _x - Bestandteile aus dem Wetterstrom herausgenommen werden müssen. Die beschriebene Anlage wird im untertägigen Berg- und Tunnelbau eingesetzt und muss daher entsprechend stabil und sicher ausgerüstet werden. Dies ist insbesondere dadurch möglich, dass der Entstauber und der No _x - Abscheider und bei Bedarf der Unterdruckerzeuger mit einem Kompaktgehäuse ausgerüstet sind. Ein solches Kompaktgehäuse nimmt alle Reinigungsteile auf und ermöglicht es, die Gesamtanlage von einem Einsatzort zum anderen zu bringen, ohne dass eine Demontage und eine erneute Montage notwendig wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Kompaktgehäuse aus stabilen und transportfähigen Einzelgehäusen besteht, die miteinander koppelbar ausgebildet sind, sodass bei Bedarf diese Einzelgehäuse getrennt transportiert werden, aber ohne große Probleme am neuen Einsatzort dann wieder miteinander zu verbinden sind. Auf diese Weise besteht die Möglichkeit, die einzelnen Teile der Anlage auch bei Bedarf unterschiedlich miteinander zu kombinieren, d. h. also beispielsweise ein Einzelgehäuse mit einem Nasswäscher so zwischen zu schalten, dass quasi eine doppelte No _x -Abscheidung möglich wird. Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Verfahren und eine Anlage geschaffen sind, mit denen die Möglichkeit besteht, nitrose Gase im untertägigen Berg- und Tunnelbau so zu reinigen, dass die Wetter ohne Gefährdung wieder in den normalen Wetterstrom zurückgegeben werden können. Damit entfällt jede Beeinflussung der Belegschaft, weil die gefährlichen nitrosen Gase gezielt und auch kürzestem Wege aus den Sprengschwaden oder den Dieselemissionen herausgenommen werden, sodass die Belegschaft erst gar nicht in einen gefährdeten Bereich hineinkommt. Der MAK-Wert, unabhängig davon, welche Größenordnung nun dafür in Zukunft gilt, kann so eingehalten werden, insbesondere wenn für die No _x -Reinigung zwei entsprechende Bauteile also praktische ein Aktivkohleschüttbettfilter und ein Nasswäscher zum Einsatz gebracht werden. Vorteilhaft ist weiter, dass diese Verfahrensführung und der Betrieb der Anlagen zwar mit einem einmaligen Materialbedarf belastet ist, dafür aber die Belegschaft nicht mehr gefährdet bzw. auch nicht beeinträchtigt ist, sodass ein zusätzlicher Arbeitsaufwand nicht anfällt. Gegenüber der getrennten Ableitung der nitrosen Gase ist der Materialaufwand darüber hinaus auch noch geringer.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen: Figur 1 : ein Anlage zur Reinigung von No _x enthaltenden Wettern und Figur 2: eine eingehauste Anlage.

Die in Figur 1 schematisiert wiedergegebene Anlage 1 verdeutlicht, dass hier über einen Entstauber 3 und einen Unterdruckerzeuger 4 in Form eines einfachen Ventilators No _x enthaltende Wetter bzw. Sprengschwaden gereinigt werden sollen. Der Unterdruckerzeuger 4 sorgt dafür, dass die Wetter über die Luttentour 8 und einen beweglichen Stutzen 7 zunächst in den Entstauber 3 hineingesaugt werden. Hier erfolgt die trockene Entstaubung, d. h. die

Herausnahme von Staubpartikeln, sodass der damit vorgereinigte Wetterstrom dann in einen Aktivkohleschüttbettfilter 10 gebracht werden kann, um hier von den No _x -Bestandteilen befreit zu werden. Dieser Aktivkohleschüttbettfilter 10 bzw. der No _x -Abscheider 5 kann nach Figur 1 durch einen Nasswäscher 11 mit einem Additivtank 12 ergänzt werden, oder der Nasswäscher 11 übernimmt die Funktion des Aktivkohleschüttbettfilters 10. Die so gereinigten Wetter gelangen dann über den Unterdruckerzeuger 4 wieder in den üblichen Wetterstrom.

Zur Verdeutlichung sei noch einmal darauf hingewiesen, dass der No _x - Abscheider 5 entweder ein Aktivkohleschüttbettfilter 10 oder ein Nasswäscher 11 sein kann, dass aber auch die Möglichkeit besteht, die No _x enthaltenden

Bestandteile bzw. Wetter zunächst durch den Nasswäscher 11 hindurch zu führen, um dann eine Nachbehandlung im Aktivkohleschüttbettfilter 10 vorzunehmen.

Figur 2 verdeutlicht, dass die Anlage 1 in einem Kompaktgehäuse 15 untergebracht ist, um so den besonderen Auflagen des untertägigen Bergbaus zu genügen. Dieses stabile Kompaktgehäuse 15 ermöglicht den Transport der gesamten Anlage von einem Einsatzbereich zum anderen, wobei dieses

Kompaktgehäuse 15 zweckmäßigerweise aus mehreren Einzelgehäusen 16, 17, 18 besteht, die miteinander gekoppelt werden können, um sie einzeln zu transportieren, aber leicht wieder miteinander zu verbinden. Sie verfügen daher über korrespondierende Anschläge 20, 20'. Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.