книги / Technologie des Kali - und Steinsalzbergbaus
..pdf12.Die Wasserund Laugengefahr
Bei der Verarbeitung der vom Bergmann geförderten Kalirohsalze entstehen große, verschieden zusammengesetzte Laugenmengen. Sie können nur zu einem geringen Teil nach unter Tage abgeleitet werden, und ihre Beseitigung über Tage bereitet Schwierigkeiten, da eine Versalzung der Vorfluter (Bäche, Flüsse) unbedingt vermie den werden muß. Die Entwicklung der deutschen Kaliindustrie war deshalb wesent lich von der Möglichkeit abhängig, die überflüssigen Laugenmengen zu beseitigen. Es gibt auch heute noch Kaliwerke, die ihre gute RohsalzVorratslage nicht ausnützen können, weil beim Abstoßen der Fabriklaugen unüberwindliche Schwierigkeiten auftreten.
12.1.Arten und Zusammensetzung der Laugen
Die mineralogische Zusammensetzung der Rohsalze ist entscheidend für die Art des Bearbeitungsverfahrens, und daraus ergeben sich dann Zusammensetzung und Menge des Laugenanfalls. Auch in der Grube können bestimmte Laugenarten auftreten und eine Belastung für den bergmännischen Betrieb darstellen.
Wir unterscheiden unter Tage:
Schachttropfwässer, die meist in geringen Mengen aus dem Tübbingschacht oder dem Mauerwerk austreten und schwach salzig sind;
Wetterlaugen, die durch den Einfluß feuchter Grubenwetter auf die stark hygrosko pischen Salze wie Carnallit, Tachydrit oder Bischofit entstehen und nur von unterge ordneter Bedeutung sind;
Restlaugen, die evtl, aus den Zeiten der Entstehung der Kalilagerstätten noch im Ge birge vorhanden sind (s. Kap. 12.2.);
Versatzlaugen, die bei allen Spülversatzgruben täglich mehrere tausend Kubikmeter betragen und sich in ständigem Kreislauf bewegen. Dabei verbleibt jedoch am Rück stand ein gewisser Prozentsatz (etwa 4 bis 6 %) an anhaftender Lauge, und außerdem müssen die Pumpenund Laugenleitungen regelmäßig mit Süßwasser gewässert wer den. Aus diesen Gründen steigt unter Tage die überflüssige Spüllaugenmenge stetig an. Sie muß von Zeit zu Zeit nach über Tage in die Vorfluter abgestoßen werden.
Die über Tage in der Fabrik anfallenden Laugen übersteigen mengenmäßig die Gru benlaugen um ein Vielfaches. Dabei handelt es sich im einzelnen um folgende:
Endlaugen, die besonders in Carnallitwerken als unverwertbares Endprodukt der Düngesalzherstellung entstehen und beseitigt werden müssen;
Mutterlaugen, die innerhalb der Fabrik einen ständigen Kreislauf vollführen, teilweise aber abgestoßen werden müssen;
Kieserit-Waschwässer, die besonders im Werragebiet auftreten, wenn man die Rück stände des Hartsalzes auf Kieserit verarbeitet, indem man das gesamte Steinsalz herauslöst.
Alle anderen über Tage anfallenden Langen, wie Haldenlaugen, Wasch- oder Kauen abwässer, bedürfen keiner besonderen Beachtung, da sie mengenmäßig nicht ins Ge wicht fallen.
Bei allen zu beseitigenden Laugen handelt es sich um Salzlösungen mit Dichten zwischen 1,01 und 1,35 ohne feste Bestandteile. Schlammbeimengungen oder organische Zusatzstoffe sind nicht vorhanden. Wichtig ist aber die Tatsache, daß alle Laugen als Härtebildner (Chlor) auftreten, wenn sie in Flußläufe abgeleitet werden.
Tabelle 10. Laugenarten |
|
|
|
Art |
Dichte |
Haupt |
täglich anfallende Menge |
|
[g/cm3] |
bestandteil |
im Durchschnitt [m3] |
Grubenlaugen |
|
|
|
Schachttropfwässer |
1,01-1,2 |
NaCl |
15 |
Spüllaugen |
1,25 |
NaCl(MgCl2) |
3000 |
Wetterlaugen |
1,28 |
MgCl2 |
— |
Restlaugen |
1,3 |
MgCl2 |
? |
Fabriklaugen |
|
|
|
Mutterlaugen |
1,3 |
MgCl2 |
15000 |
Endlaugen |
1,33 |
MgCl2 |
10000 |
Waschwässer |
1,01-1,2 |
NaCl |
50000 |
Tabelle 10 ergibt einen Überblick über Art und Zusammensetzung der hauptsäch lichsten Laugen. Die Spalte mit den täglich anfallenden Mengen kann nur grob ge schätzte Durchschnittszahlen angeben, da die Verarbeitungsverfahren und damit die Laugenmengen nicht in allen Betrieben die gleichen sind.
12,1.1. Beseitigung der Laugen durch Versenken
Der gegen Ende des 19. Jahrhunderts einsetzende Konkurrenzkampf in der Kaliin dustrie führte u. a. zur Beschränkung der Produktion auf wenige Großbetriebe. In diesen stiegen die Laugenmengen so stark an, daß eine Versenkung in die Flüsse, z. B. die Werra, nicht mehr möglich war.
Die Schwierigkeit führte um die Jahrhundertwende zu Versuchen, die unverwert baren Endlaugen in kluftoder spaltenreiche Schichten des Deckgebirges zu ver senken.
Im Jahre 1925 wurde im Werrakaligebiet erstmalig versucht, die Endlauge durch ein Versenkbohrloch in den Plattendolomit einzudrücken. Im Norden des Revieres diente der stillgelegte Schacht Dankmarshausen zur Versenkung. Man bohrte die Tübbing säule im Bereich des Plattendolomites an und leitete die Lauge durch Rohranschlüsse ab. Trotz mancher Rückschläge hat sich das Verfahren der Versenkbohrungen bis heute behauptet. Die schwere eingeleitete Lauge drückt auf. die im Plattendolomit vorhahdenen leichteren Wassermassen und verdrängt diese.
Der Plattendolomit, der die Lauge aufnehmen soll, ist ein stark zerklüftetes, sprödes Gestein mit einem Kluftvolumen von etwa 10 %. Seine Mächtigkeit beträgt im Durch schnitt 25 m. Die schematische Darstellung einer Versenkbohrung ist in Bild 12/1 wiedergegeben. Es wird von über Tage ein Bohrloch mit möglichst großem Durch messer gestoßen mit dem Ziele, im Pattendolomit einen Enddurchmesser von 300 mm
Bild 12/1. Laugcnvcrsonkbolirung ln den Plattcndolomlt (nach Spackclcr)
(1) Zuleitung aus der Fabrik, (2) Lnugcnstaubcckcn, (3) Zubringerpumpe und Bohrleitung zum Versenkbrunnen, (4) Laugen-Zwischenbehälter, (5) Vcrsenlcpumpc bis 10 at ü, (6) Buntsandstein, (7) Buntsandstein mit Letten (Verrohrung des Bohrloches), (8) zementiertes Bohrloch im Brückclschicfcr, (0) Plattendolomit mit perforierter Bohrleitung
zu erreichen. Die Bohrlochwandung wird in den meisten Fällen verrohrt, damit ein Nachbrechen der Gesteinsschichten vermieden werden kann. Das Bestimmen des richtigen Ansatzpunktes von Versenkbohrlöchern ist schwierig. Es kommt darauf an, eine möglichst stark zerklüftete Zone zu erreichen, um die Schluckfähigkeit der ge samten Versenkanlage über einen längeren Zeitraum zu erhalten. Vor Eindrücken der Lauge muß das Bohrloch gründlich gesäubert werden. Dadurch wird ein Versanden der Anlage vermieden. Die Endlaugen werden über Rohrleitungen (Durchmesser 500 mm) von einem Sammelbecken in der Nähe der KCl-Fabrik zu einem Laugenzwischenbehälter gepumpt und von dort mit einer Pumpanlage direkt versenkt. Die Versenkung erfolgt mit einem gewissen Überdruck, was die Schluckfähigkeit erhöht. Die Druckhöhe ist verschieden und richtet sich nach der jeweiligen Klüftigkeit des Plattendolomits.
Heute gibt es im Werragebiet über 40 Versenkbohrlöcher; weitere werden projektiert und niedergebracht. Die seit 1925 in Betrieb befindlichen Bohrlöcher, die im Durch schnitt einzeln eine Schluckfähigkeit von 80 bis 250m3/h erreichten, haben bis heute etwa 200 Millionen Kubikmeter Endlaugen und Kieseritwaschwässer aufgenommen.
Die zukünftige technische und ökonomische Entwicklung des Werra-Kalibergbaues ist von der Möglichkeit der weiteren Versenkungabhängig. Die Gebiete inunmittelbarer Nähe der Fabrikanlagen haben sich als nicht mehr aufnahmefähig erwiesen. Es ist vielfach zur Vermischung von Versenklauge mit Grundwasser gekommen, was er hebliche Verunreinigungen des Trinkwassers und Schäden an landwirtschaftlichen Nutzflächen verursacht hat. Man sah sich deshalb genötigt, weitere Versenkbohrun gen in größerer Entfernung von den Fabrikanlagen niederzubringen. Die Rohrleitun gen, in denen die zum Versenken vorgesehenen Laugen transportiert werden, sind deshalb heute viele Kilometer lang.
Die Möglichkeiten, auch in anderen Lagerstättengebieten des deutschen Kaliberg baues ähnlich günstige, kluftreiche Schichten anzutreffen wie den Plattendolomit im Werragebiet, wurden vielfach untersucht, jedoch bisher ohne Erfolg. Im Südharz käme vielleicht eine Versenkung in liegende Schichten in Frage, was aber im Interesse der Grubensicherheit abgelehnt werden muß.
Für spätere Jahrzehnte muß sich auch der Werra-Kalibergbau nach anderen Möglich keiten der Endlaugenund Waschwässerbeseitigung umsehen. Der Plattendolomit ist nicht für alle Zeiten unbegrenzt aufnahmefähig. Eine Lösung des Problems wäre denkbar, wenn es gelänge, das an der Werra anstehende Mischsalz aus Hartsalz und Carnallit mit gutem ökonomischem Effekt durch Flotation (s. Kap. 14) aufzubereiten. Ein entsprechendes Projekt ist in Arbeit. Es wäre dann nicht mehr nötig, denKieserit zu verwaschen. Das gesamte Steinsalz 'würde in fester Form anfallen. Ein Versenken der jetzt noch in erheblichen Mengen entstehenden Kieseritwaschwässer wäre also nicht länger erforderlich.
12.1.2.Beseitigung der Laugen durch Abstoßen in die Vorflut
Ein großer Teil der anfallenden Endlaugen wird täglich in die Vorflut abgestoßen. Zur Verfügung stehen hierzu im Werragebiet die Werra und im Südharzgebiet das Flußsystem Wipper-Unstrut-Saale.
Die immer geringer werdende Wasserführung der kleinen Flüsse im Südharz-Kali- revier hat zu einschneidenden Bestimmungen über die Höchstmenge der Laugen, die abgestoßen werden dürfen, und über ihre Zusammensetzung geführt. Das war nötig, weil die großen chemischen Industriebetriebe im Raume Halle-Merseburg fast ihr ge samtes Brauchwasser aus dem Saale-Einzugsgebiet entnehmen. Eine zu starke Ver salzung bzw. Verhärtung des Flußwassers durch die Laugen der Kaliindustrie würde für die genannte chemische Großindustrie sehr nachteilige Folgen haben.
Da in den nächsten 20 Jahren die Förderung von Hartsalzen im Südharz immer mehr zugunsten der Carnallitförderung zurückgehen wird und gerade bei der Verarbeitung von Carnallit große Mengen an unverwertbarer Endlauge anfallen, muß die Kaliin dustrie gemeinsam mit dem Amt für Wasserwirtschaft das Problem der Laugenbesei tigung im Südharzgebiet schnell lösen. Das Projekt einer Endlaugenleitung aus dem Raume Sondershausen um den Harz herum bis in die Gegend von Magdeburg ist fertiggestellt. Seine Verwirklichung wird wahrscheinlich in den kommenden Jahren Voraussetzung sein für den Weiterbetrieb der Südharzkaliwerke.
12.2.Die Wassergefahr Im Kalibergbau
Wasserzuflüsse aller Art bilden im Kaliund Steinsalzbergbau eine ständige Gefahren quelle. Die Löslichkeit der Salzmineralien in Wasser zwingt den Salzbergmann dazu, auch den kleinsten Tropfstellen unter Tage die größte Aufmerksamkeit zu widmen.
In den Jahren bis 1900 waren wegen der noch mangelnden bergmännischen Erfahrung Fehler und Nachlässigkeiten in der Abbauführung die hauptsächlichsten Ursachen für Wasserkatastrophen in Kaligruben, die meist zum Verlust des betroffenen Gru benfeldes führten. Später versuchte man, die Zuflüsse abzudämmen oder das Aus treten von Lauge bzw. Wasser auf eng begrenzte Feldesteile einzuschränken. Alle der artigen Versuche hatten wenig Erfolg.
Nur vorbeugende Maßnahmen, die bereits mit dem Beginn des Erkundungspro- grammes in die Gesamtplanung einbezogen werden müssen, können in Kali- oder Steinsalzgruben gefährliche Laugenzuflüsse verhindern.
In der jetzt 100 Jahre alten Geschichte des deutschen Kalibergbaues wurden bisher 255 Schächte abgeteuft. Davon sind 39, also rund 15%, durch Wasserein
brüche ersoffen und stillgelegt worden, ohne daß eine Möglichkeit der Sümpfung und nachträglichen Wiederinbetriebnahme bestanden hätte. Weitere 62 Schachtanlagen, die nach dem ersten Weltkrieg in der Zeit der großen Konkurrenzkämpfe der einzelnen Kalikonzerne gegeneinander stillgelegt wurden, sind inzwischen ganz oder teilweise mit Lauge verfüllt.
Es ist dabei unwesentlich, ob die Stillegung wegen der Zuflüsse bereits während des AbteufVorganges der Schachtröhre oder erst nach jahrzehntelangem Betrieb erfolgen mußte. Von Bedeutung ist lediglich die Tatsache, daß eine Salzgrube nicht mit Aus sicht auf Erfolg wieder gesümpft werden kann. Jeder PumpVorgang bringt die ein gebrochene Wassermenge erneut in Bewegung und zieht in den meisten Fällen neue Zuflüsse nach sich. Damit werden die stehenbleibenden Pfeiler von den noch unge sättigten Laugen angegriffen und teilweise aufgelöst.
In Tabelle 11 sind die wichtigsten ersoffenen Schachtanlagen aufgeführt. Dabei ist die Zeitdauer vom Beginn des Laugenaustrittes bis zur zwangsläufigen Stillegung des Grubenfeldes besonders interessant. Der Schacht Aschersleben III ist innerhalb von 24 Stunden ersoffen, während die im Gebiet von Hannover liegende Anlage Vienen burg I noch 44 Jahre nach dem ersten Laugenaustritt fördern konnte.
Von den 50 Schachtanlagen, die in Deutschland vor dem Jahre 1900 abgeteuft wor den sind, ist heute fast keine mehr in Betrieb. Alle Schächte, die zwischen 1850 und 1880 ihre Förderung aufnahmen, mußten wegen Wassereintritten aufgegeben werden. Nur wenige Kalischächte im Gebiet der DDR haben ein Alter von über 60 Jahren. Diese Tatsache ist im Vergleich zu anderen Bergbauzweigen bemerkenswert und zwingt zu besonderen Vorsichtsmaßnahmen und sorgfältigen rechtzeitigen Reparatur arbeiten in den Schachtröhren. Die ältesten Schachtanlagen sind:
Friedenshall I bei Bernburg |
73 |
Jahre alt, |
Doppelanlage Berlepsch/Maybach in Staßfurt |
70 |
Jahre alt, |
Glückauf I Sondershausen |
67 Jahre alt, |
|
Karl Liebknecht I bei Bleicherode |
64 |
Jahre alt. |
Wasseraustritte bedeuten zwar für Leben und Gesundheit der unter Tage beschäftig ten Bergleute keine unmittelbare Gefahr, aber in volkswirtschaftlicher Hinsicht können sie von verheerender Wirkung sein. Sie gefährden nicht nur das jeweils be troffene Grubenfeld und ziehen meist dessen Stillegung nach sich, sondern sie wirken sich fast immer auf ganze Lagerstättenteile aus. Ungesättigte Laugen fressen sich über Spaltenoder Kluftsysteme verhältnismäßig schnell in die Nachbargruben durch und gefährden auch diese.
Gegenmaßnahmen können nur dann mit gewissen Erfolgsaussichten eingeleitet wer den, wenn die Verschiedenartigkeit der einzelnen Laugenzuflüsse bekannt ist und wenn man ihren Ursprung feststellen kann.
Bei Zuflüssen sind zu unterscheiden:
Uriaugen |
\ |
in der Lagerstätte selbst entstanden |
|
Restlaugen |
J |
||
|
|||
Betriebslaugen |
\ |
Laugen, die mit Tageswässern in Verbindung |
|
Salzhanglaugen |
I |
||
Gipshutlaugen |
[ |
stehen oder standen |
|
Einbruchslaugen |
J |
|
Erste Maßnahme bei Zuflüssen ist das sofortige Anfertigen einer sorgfältigen chemi schen Analyse. Aus der Zusammensetzung und der Dichte der austretenden Laugen kann man auf ihren Ursprung schließen.
188 |
Tabelle 11. Ersoffene Schachtanlagen |
|
|
||
|
|
|
|||
|
Name der Anlage |
|
Lebensdauer von Beginn |
||
|
|
des |
|
der |
des |
|
|
Abteufens |
Förderung |
Laugenaustrittes |
|
|
Leopoldshall I/H |
1858-1900 |
38 Jahre |
22 Jahre |
|
|
|
42 Jahre |
|
|
|
|
v. d. Heydt |
1851- |
1900 |
43 Jahre |
22 Jahre |
|
|
49 Jahre |
|
|
|
|
Manteuffel |
1852-1900 |
42 Jahre |
22 Jahre |
|
|
|
48 Jahre |
|
|
|
|
Achenbach |
1875-1900 |
22 Jahre |
22 Jahre |
|
|
|
25 Jahre |
|
|
|
|
Agathe |
1873-1912 |
36 Jahre |
20 Jahre |
|
|
|
39 Jahre |
|
29 Jahre |
20 Jahre |
|
Hammacher |
1881-1912 |
|
||
|
|
31 Jahre |
|
|
|
|
Neustaßfurt |
1890-1912 |
|
Wetter |
20 Jahre |
|
|
22 Jahre |
|
schacht |
|
|
Westeregeln I/II |
1872-1891 |
|
18 Jahre |
10 Tage |
|
|
19 Jahre |
|
|
|
Zuflußmenge (1/min)
am beim
Anfang Ersaufen
3 |
10500 |
Durchgetretene Lauge von Leopoldshall I/II ca. 30001/min
Durchgetretene Lauge
von v. d. Heydt, Man teuffel und Achenbach
30-45 4000
gering 6000
Wodurch ist Laugenein bruch herbeigeführt worden ?
Abbau im Kainithut ohne Versatz. Nachbrechen des Hangenden
Übertreten der Lauge von Leopoldshall durch Klüfte im Hauptanhydrit
Übertreten der Lauge
von Staßfurt unter dem gebauten Mauerdamm
hinweg
Anfahren von Lauge im Kainit
Aschersleben I |
1871-1886 |
10 Jahre |
6 Monate |
30 |
1700 |
|
15 Jahre |
|
|
|
|
Aschersleben III |
1886-1895 |
7 Jahre |
1 Tag |
|
große |
|
9 Jahre |
|
|
|
Mengen |
Asse I |
1899-1906 |
6 Jahre |
1 Jahr |
Tropfen |
2500 |
|
7 Jahre |
|
|
|
|
Jessenitz |
1886-1912 |
11 Jahre |
10 Jahre |
Tropfen |
2000 |
|
26 Jahre |
|
|
|
|
Friedrich Franz |
1897-1916 |
11 Jahre |
9 Jahre |
0,16 |
700 |
|
19 Jahre |
|
|
|
|
Hedwigsburg- |
1895-1921 |
24 Jahre |
24 Jahre |
150 |
große |
Neindorf |
26 Jahre |
|
|
|
Mengen |
|
|
|
|
fA |
|
Vienenburg I/II/III |
1884-1930 |
44 Jahre |
44 Jahre |
|
70 |
|
46 Jahre |
|
|
|
|
Friedrichshall |
1881-1951 |
55 Jahre |
16 Jahre |
Tropfen |
1200 |
(Leopoldshall) |
70 Jahre |
|
|
|
|
Anfahren von Lauge in einer'Kainitverwerfung
Anbohren der Lauge im Kainithut
Anbohren der Lauge im Kainithut
Anfahren von Lauge im Carnallit
Anbohren der Lauge im Kainithut
unvorsichtiges Hinein fahren ins Hangende
Laugenaustritt aus dem Kainithut
Uriaugen sind bisher wahrscheinlich nirgends tatsächlich festgestellt worden. Man be zeichnte solche Zuflüsse als Uriaugen, die aus Spaltsystemen austraten und anMgCl2 gesättigt waren. In Wirklichkeit wird es sich vermutlich in allen Fällen um Restlaugen gehandelt haben, die bei der Umbildung der Kalilagerstätten entstanden sind. Im Kapitel 2 wurde ausgeführt, daß die primär gebildeten Kalisalze durch Umschmel zungsprozesse, Wasserzuflüsse usw. verändert wurden. Dabei wurde besonders bei der Entstehung des Sylvinits die ursprünglich vorhandene MgCl2-Komponente als Lauge verdrängt und wanderte ab. Hauptmerkmal von Restlaugen ist deshalb ihre stets gleichbleibende Zusammensetzung. Die chemische Analyse einer typischen Rest lauge ergibt folgendes Resultat:
MgCl2 |
über |
340 g/l |
NaCl |
|
25 g/1 |
KCl |
|
12 g/l |
M gS04 |
um |
50 g/1 |
Jod |
|
Spuren |
Brom |
|
Spuren |
Dichte |
mind. |
1,30 |
Restlaugen sind für den Kalibergmann ungefährlich, wenn sie nicht in zu großen Men gen auftreten.
Im Jahre 1939 ist die Grube Roßleben vorübergehend ersoffen. Zahlreiche Gutachter stellten einwandfrei fest, daß es sich dabei um Zuflüsse von Restlaugen handelte, die in einem Kluftsystem des Hauptanhydrites anstanden und durch Abbauwirkungen frei wurden. Die Grube wurde später gesümpft, da das Laugenreservoir im Hauptan hydrit leergelaufen war und keine neuen Zuflüsse auftraten.
Die gefährlichsten Laugenarten sind die Tageslaugen. Sie können in Form von Fluß wasser in die Grubenbaue treten oder über den Salzspiegel bzw. den Gipshut in großen Mengen in die Grubenbaue einfließen. Auch Zuflüsse aus dem Liegenden durch den klüfteführenden Basalanhydrit haben das Ersaufen von Grubenbauen zur Folge ge habt. Bei solchen Laugen schwankt die chemische Zusammensetzung ständig. Der Salzgehalt steigt mit der Länge des Weges, den die Lauge im Salzgebirge zurücklegen muß. Zuflüsse mit einer Dichte um 1,20 oder darunter sind immer gefährlich. Sinkt der MgCl2-Gehalt unter 100 g/1 ab, kann es sich nicht mehr um eine Restlauge handeln. Auch zu hoher M gS04-Gehalt deutet auf Tageswässer, meist auf Zuflüsse aus dem Kainithut, hin. Entscheidend ist auch die Zuflußmenge. Manche AbteufSchächte hatten Zuflüsse von vielen Kubikmetern/Minute und mußten aufgegeben werden. Die Bewältigung großer Zuflußmengen ist besonders bei Gruben ohne Spülversatz schwie rig, weil bei ihnen unter Tage keine entsprechenden Pumpanlagen vorhanden sind.
12.3.Bekämpfung von Wasserund Laugencinbrüchen
Bei jeder Planung des Untertagebetriebs ist die mögliche Wasserbzw. Laugengefähr dung rechtzeitig zu beachten. Schon im Rahmen der geologischen Erkundung sind die Wasserverhältnisse des Deckgebirges und der Liegendschichten, über die die Tiefbohrungen Aufschluß geben, genau zu analysieren. Dasselbe gilt für das Schachtab teufen.
Wenn Ursprung, Zusammensetzung und Zuflußmenge eintretender Laugen bekannt sind, müssen Bekämpfungsmaßnahmen festgelegt werden.
Zunächst muß versucht werden, die Laugenzuflüsse abzudichten. Dies gelingt aber nur bei geringen Zuflußmengen, die 100 1/min nicht wesentlich übersteigen. Das beim Verpressen von Tübbingsäulen oft mit Erfolg angewandte Zementierverfahren ist bei Laugenzuflüssen aus alten Abbauen oder Strecken kaum anwendbar. Der tatsäch liche Ursprung des Zuflusses, der meist im Buntsandstein oder darüber liegt, kann mit Zementierbohrlöchern nur schwer oder gar nicht erreicht werden.
Wenn Wasserzuflüsse nicht mehr abgedichtet werden können, muß man sich darauf beschränken, zunächst bestimmte tiefgelegene Feldesteile aufzugeben. Diese Reviere sind vom übrigen Grubengebäude durch Dammtore (s. u.) abzuschließen.
In keinem anderen Bergbauzweig muß so konsequent wie im Kaliund Steinsalzberg bau nach dem Grundsatz gehandelt werden:
Ohne zwingende Notwendigkeit dürfen benachbarte Grubenfelder nicht mitein ander durchschlägig werden.
Ist aus Gründen der Wetterführung oder der Grubensicherheit ein solcher Durch schlag dennoch nicht zu vermeiden, muß er möglichst in kompaktes Steinsalz verlegt werden. Zwischen die Grubenfelder bzw. Feldesteile sind Dammtore einzubauen. Dabei handelt es sich um schwere gußeiserne Verschlüsse mit Mannlöchern und guten Abdichtungen. In vielen Fällen ist der Einbau von Streckentübbings versucht worden.
Das Einbringen von Dammtoren ist schwierig und muß mit äußerster Sorgfalt durch geführt werden. Der Streckenquerschnitt ist vor und hinter dem Dammtor auf ein Minimum zu beschränken, um anstehenden Wassermengen keine zu große Angriffs fläche zu bieten. Die Herstellung eines umfangreichen Widerlagers ist Voraussetzung für das Gelingen des Abdichtungsverfahrens. Dabei dürfen die bergmännischen Ar beiten nur mit der Spitzhacke erfolgen. Schießarbeit ist streng verboten, weil die Detonation der Schüsse Risse im Gebirge verursacht, die zu Wanderwegen für ein tretende Laugen werden. Die Widerlager sind mit hartgebrannten Klinkersteinen aus zumauern, wobei bester Hochofenzement zu benutzen ist. Da Laugenzuflüsse nur selten sofort in großen Mengen auftreten, kann der Bau des Dammtores sorgfältig und gewissenhaft ausgeführt werden. Es ist zweckmäßig, zunächst nur das Widerlager herzustellen und etwaige Druckerscheinungen oder SpannüngsVeränderungen des Ge birges abklingen zu lassen und erst dann das eigentliche Dammtor einzubauen. Nur so ist die Gewißheit gegeben, daß im Falle der Gefahr das Dammtor auch tatsächlich richtig schließt (Bild 12/2). Auf die Dauer bieten jedoch die Dammtore keinen absolut wirksamen Schutz.
Vielfach hat man auch versucht, ein Weitervordringen der eingebrochenen Laugen durch den Bau von einfachen Mauerdämmen zu verhindern. Das klassische Beispiel für einen derartigen wirklichen Großversuch ist der Bau der berühmten Staßfurter Maxier zwischen den alten Schachtanlagen Agathe/Hammacher und Achenbach.
Der Achenbach-Schacht war im Jahre 1900 ersoffen. Die sich nördlich anschließenden Baue der Doppelschachtanlage Agathe/Hammacher waren im Carnallit aufgefahren worden. 1902 traten oberhalb der 360-m-Sohle Zuflüsse aufr die schnell anwuchsen.
Bild 12/2. Dammtor-WIdorlagor In olnor Strocko (nach Spackolor)
(1) Luftscitc, (2) Wasscrscito
Bild 12/3. Dlo große Mauer von Noustaßfurt (schomatlBche Darstellung
nncli Spnckoler)
(1) älteres Steinsalz. (2) älteres Steinsalz, Polyhalit-Rcglon, (3) älteres Steinsalz, Kicscrit-Region, (4) Kalilager, Carnalllt mit darüberlagerndem Salzton, (5) Hauptanhydrit,
.(6) jüngeres Steinsalz, (7) Buntsandstein,
(8) Mauerwerk im Hauptanhydrit 1
Sie kamen durch Klüfte des Hauptanhydrites. Als die Zuflüsse auf über 600 1/min gestiegen waren, wurde der Bau der Mauer begonnen, die querschlägig durch den Hauptanhydrit gezogen wurde und seine wasserführenden Klüfte abdichten sollte. Die Mauer ist schematisch mit den einzelnen Bausohlen in Bild 12/3 dargestellt. S P A C K E L E R schreibt in seinem Lehrbuch 1957:
„Die Mauer wurde aus bestem Klinkermauerwerk hergestellt und durchschnitt die klüftigen Teile des etwa 30 m mächtigen Anhydrites von 360 bis 342 und von 300 bis 240 m Teufe. Die Dicke der Mauer betrug 3 m, wobei auf feste Anlehnung ihrer Rück wand an das gewachsene Gebirge geachtet wurde, um dem zu erwartenden Druck von etwa 45 kp widerstehen zu können. Eingemauerte Rohre und Kanäle dienten zum Abfluß der Lauge bis zum völligen Erhärten des MauerWerkes.“
Der Bau der Mauer erwies sich zunächst als ein Erfolg. Bis zum Jahre 1908 konnte weitergefördert werden. Als jedoch 1909 die Gesamtzuflüsse auf über 5 m3/min anstiegen, war die Wasserhaltung nicht mehr in der Lage, den gesamten Zufluß zu be wältigen. So ließ man zunächst die unteren Sohlen ersaufen. Über die oberen Sohlen wurde bis Februar 1912 gefördert. Dann mußte das Werk aufgegeben werden.
Die Geschichte des Staßfurter Kalibergbaues zeigt weiterhin, daß mit dem Ersaufen von Salzgruben die Gefahr des Auftretens von Bergschäden verbunden ist. Im Staß furter Stadtgebiet mußten mehrere Häuser abgebrochen werden; der Turm der alten Johanniskirche neigte sich immer mehr. Im Senkungszentrum außerhalb der Stadt waren bis zum Jahr 1905 Gesamtabsenkungen der Tagesoberfläche bis zu 8 m aufge treten. Diese ernsten Erscheinungen zeigen, welche große Bedeutung einer richtigen Abbauführung in Kaligruben zukommt,' die als wichtigstes Ziel die Vermeidung von Wasserzuflüssen verfolgen muß.
12.4. Die Wassergefahr im Steinsalzbcrgbau
Die im Abschnitt 12.2 gemachten Ausführungen gelten analog auch für Steinsalzbe triebe. NaCl hat aber den Vorteil, nicht so leicht löslich zu sein wie z. B. der Carnallit. Die in Tabelle 11 aufgeführten Werke sind ausschließlich Carnallitoder Hartsalzbe triebe, eine Steinsalzgrube befindet sich nicht darunter.
Allerdings ist auch in reinen Steinsalzgruben große Vorsicht gegen Wasserzuflüsse ge boten. Aussolbetriebe, die kein festes NaCl, sondern Sole von unter Tage aus gewinnen, müssenständig markscheiderisch überwacht werden. Gefährlich sindCarnallitschnüre,