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DIE BERGSCHADEN
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Saarbrücken 19921.
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Inhalt.
I. Einleitung . 0.0.0000 WR
I. Entstehung der schädigenden Einwirkungen des Bergbaues auf die
Erdoberfläche 2.000000 RR
a) durch den Betrieb von Aus- und Vorrichtungsstrecken zur
Kohlengewinnung und insbesondere durch den Verhieb, den
Abbau der KohlenflöZze . ...0.00000000000 0 0 0 0 4
b) durch das aus den Bergwerken gepumpte Wasser. . ....
c) durch Gasausströmungen . 2 0.00
‘I. Die Wirkungen des Zusammenbruchs der Hohlräume auf das Deck-
gebirge bis zur Erdoberfläche hin... 8
a) Allgemeines ......... VW 8
b) Die Höhe der Hohlräume und deren Ausfüllung ...... .13
c) Die Lage der Hohlräume gegen die Horizontale. . .....2%
d) Die Teufenlage der Abbaue .......4... . «za
e) Die Beschaffenheit der über den Hohlräumen bis zu Tage hin
lagernden Gebirgsschichten. .....0.00.00.00000..00 004 „Qt
IV. Die Auswirkungen der Abbaue an der Erdoberfläche . .... .30
a) Bodensenkungen. . . . „31
b) Tagebrüche .... ‚ 3x
c) Erdspalten ....0..0... . 33
d) Verschiebungen von Gebirgsteilen . 35
e) Erderschütterungen 36
f) Wasserentziehungen . .. 0.0.0000 000000000 0 0 0 0044 41
V. Zeit des Eintritts und Dauer der Einwirkungen des Bergbaues
auf die Erdoberfläche . 2 00000,94
VI. Größe der Senkungen. +. .0.0000000000 0000404 0446
VII. Ausdehnung der Einwirkungen des Bergbaues auf die Erdober-
fläche + 0.000000 2... 48
VII Gestaltung der Sicherheitspfeiler ....0.00000000000 40044402
IX. Zusammenfassung der gesammelten Erfahrungen und Fest-
stellungen .. 54
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Il. Einleitung.
Unter Bergschäden werden zusammengefaßt, alle schädi-
genden Einwirkungen des Bergbaues auf die Erdoberfläche
und den auf ihr errichteten Anlagen, Bauwerken, Eisenbahnen
usw., sowie alle Beeinflussungen von Grundwasser, Quellen
und Wasserläufen aller Art.
Die Bergschäden machen sich am deutlichsten und häu-
figsten bemerkbar in einem stark bebauten Gelände. In einem
Gelände mit geringer Bebauung, mit geringen Verkehrsver-
hältnissen, treten zwar auch die von ihnen hervorgerufenen
Veränderungen auf, jedoch. machen sich diese Veränderungen
im freien Felde oder im Walde weniger geltend, sie treten nicht
so in Erscheinung, sie wirken nicht so nachteilig und haben da-
her nicht so hohe Entschädigungskosten im Gefolge.
Oft entstehen Schäden, die ihre Entstehung nicht in berg-
baulichen Einwirkungen haben, jedoch den Bergschäden völlig
ähnlich auftreten. Tyoische Bergschäden gibt es nicht. Es ist
daher in einem Bergbaugebiete oft ‚schwer, die Ursachen von
vorliegenden Schäden festzustellen. Um zu erkennen, ob Berg-
schäden vorliegen, bedarf es vor allem einer eingehenden
Kenntnis der Auswirkungen der Grubenbaue an der Erdober-
tläche in dem betr. Bergbaugebiete. Diese Auswirkungen sind
nicht vollständig gleichzustellen denen in anderen Bergbau-
bezirken, da sie in erster Linie abhängig sind von dem geolo-
gischen Schichtenaufbau eines Bergbaugebietes. Es lassen sich
daher die in einem Bergbaurevier gesammelten Erfahrungen
und Feststellungen nicht ohne weiteres in einem anderen Berg-
baubezirk zur Anwendung bringen, besonders dann nicht, wenn
das Steinkohlengebirge in den verschiedenen Bezirken von
ungleichen jüngeren Schichten überlagert ist. Die grundlegen-
den Feststellungen im Steinkohlengebirge werden wohl in allen
Revieren im großen und ganzen gleich sein.
II. Entstehung der schädigenden Einwirkungen
des Bergbaues auf die Erdoberfläche.
Die schädigenden Einwirkungen an der Erdoberfläche
durch den Bergbau sind auf die durch ihn entstehenden Hohl-
räume in der Erde zurückzuführen. Letztere bilden sich:
a) durch den Betrieb von Aus- und Vorrichtungsstrecken
zur Kohlengewinnung und insbesondere durch den
Verhieb, den Abbau der Kohlenflöze,
b) durch das aus den Bergwerken gepumpte Wasser und
c) durch Gasausströmung.
a) Durch Kohlengewinnung.
Die Größe der im Saarbezirke durch die Kohlengewin-
nung entstehenden Hohlräume läßt sich aus den folgenden An-
zaben und Berechnungen annähernd übersehen.
Die Größe des abgebauten und vor dem Kriege in Betrieb
stehenden Baufeldes des früheren Saarbrücker Berechtigungs-
feldes kann zu rund 14500 ha angenommen werden. Aus die-
sem Baufelde wurden bis einschließlich 1919 rund 430 Millionen
Tonnen Kohlen gewonnen.
Die durch diese Kohlengewinnung geschaffenen Hohl-
räume können mit Einrechnung der Aus- und Vorrichtungs-
strecken wohl zu rund 430 Millionen cbm angenommen werden.
Werden diese Hohlräume gleichmäßig auf die ganze ab-
gebaute und in Gewinnung stehende Fläche verteilt, so ergibt
sich eine Höhe derselben von ca. 3 m.
Die vor dem Kriege im Jahre 1913 erzielte Förderung be-
trug 13 108 136 t.
Der durch diese jährliche Kohlengewinnung geschaffene
Hohlraum kann mit Einrechnung der Aus- und Vorrichtungs-
strecken wohl rund zu 13,1 Millionen cbm berechnet werden,
der, gleichmäßig auf die benannte Fläche verteilt, Sl unge-
Äähr 1/11 m Höhe einnimmt.
Die gesamte Mächtigkeit der Magerkohlenflöze im Saar-
bezirk beträgt ca. 3,0 m, der Flammkohlenflöze ca. 14,70 m und
der Fettkohlenflöze ca. 26,40 m. Durch ihren vollständigen Ab-
bau werden entsprechende Hohlräume von ca. 3, bezw. 14.70,
bezw. 26,40 m geschaffen.
b) Durch Grubenwasser.
Durch das aus den Gruben gepumpte Wasser werden
große Substanzmassen den Gebirgsschichten und Gebirgsstö-
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rungen entzogen und zwar sowohl mechanisch suspendiert in
Form von Schlamm, wie auch chemisch gelöst, in Form der
verschiedensten Salze.
Es unterliegt wohl keinem Zweifel, daß das in Form von
Schlamm abgesetzte Material der Grubenwässer zum Zrönten
Teil aus der Steinkohlenformation selbst entstammt und staub-
lörmige Gesteins-Partikelchen darstellt, welche ursprünglich
die durch den Abbau entstandenen Hohlräume mit ausfüllten.
Der Schlamm ist in der Hauptsache Material, welches haupt-
sächlich beim Abbau entstanden ist, worauf auch schon die
Farbe der Grubenwässer hinweist.
Weitere Gesteinsteilchen werden aus den Gebirgsstörun-
gen (Falten- und Spaltenverwerfungen), die oft mit losen Ge-
steinstrümmern der verschiedensten Art ausgefüllt sind und
in der Regel viel Wasser führen, mit diesem fortgetragen. Ist
das Steinkohlengebirge von diluvialen öder alluvialen Schichten
oder vom Buntsandstein überlagert, dann nehmen die in das-
selbe eintretenden großen Wassermengen leicht lösliche Ge-
steinsmassen in sich auf und führen sie durch Gebirgsstörungen
und durch die durch den Abbau hervorgerufenen Gebirgsspal-
ten den Grubenstrecken und den darin angelegten Wasser-
sammlungsstellen zu. Bestimmte Zahlen lassen sich für diese
mechanisch beigemengten Substanzmassen nicht angeben. Daß
aber durch die Grubenwässer dem Erdinnern beträchtliches
Material entzogen wird, ist an den schwarzen Schlammengen
zu erkennen, welche sich in den Sümpfen zur Klärung der
Grubenwasser ablagern, die auf vielen Bergwerken errichtet
sind.
Im Jahre 1920 wurde aus den Mines Domaniales Fran-
caises insgesamt eine Wassermenge von 28 Millionen cbm zu
Taroe gehoben.
c) Durch Gasausströmung.
Den Gruben entströmen enorme Gasmengen, die ur-
sprünglich meist unter hohem Druck in den Poren der Kohle
und in Gesteinsklüften eingeschlossen waren. Diesen Gas-
massen muß, wenn auch nur eine geringe Verminderung der
Gebirgsmassen, und damit zusammenhängend, die Bildung
kleinster Hohlräume zugeschrieben werden.
In den ausziehenden Wetterströmen sämtlicher Mines
DomanialesFrancaises desSaarbezirks wurden im Durchschnitt
der 5 Jahre 1915 bis 1919 ungefähr täglich 596 400 cbm. also
jährlich ungefähr 217,7 Millionen cbm Methan (C. H. 4) und täg-
lich ungefähr 749,300 cbm, also jährlich ungefähr 263,5 Millio-
nen cbm Kohlensäure (C. O. 2) festgestellt. Diese Gasaus-
strömung kommt einem Gewichte von über 677 000 t gleich,
das ungefähr 5 Prozent der gesamten jährlichen Kohlenförde-
rung entspricht.
Il. Die Wirkungen des Zusammenbruchs der
Hohlräume auf das Deckgebirge bis zur Erd-
oberfläche hin.
a) Allgemeines.
Sind in der Erde Hohlräume geschaffen, so müssen naclı
den physikalischen Gesetzen der Schwere, die den Hohlraum
überlagernden Schichten sinken, wenn die Schwere stärker
wird als die Kohäsion der Schichten. Ist letztere größer als
die Schwere, so erfolgt kein Niederbrechen. Hier sind zunächst
zwei Fälle zu unterscheiden:
1. Es erfolgt eine einfache Einsenkung, ohne Bruch, indem
sich die zunächst hangenden Schichten einfach auf die Sohle
les Flözes oder auf den in den Hohlraum gebrachten Versatz
auflagern. Ein solches Niedergehen erfolgt dort, wo die
Elastizitätsgrenze der betreffenden Gesteinsschichten bei der
Einsenkung in den Hohlraum nicht überschritten wird, also bei
gleichförmigen, gutgelagerten, unzerklüfteten Schieferton-
lagern, unter denen keine hohen Hohlräume liegen, also bei
schwachen Flözen oder bei Flözen, bei denen die geschaffenen
Hohlräume dicht ausgesetzt worden sind. ;
Sowohl beim Strebbau, wie auch beim Abbau mit
Schlammversatz habe ich bei entsprechenden Flözmächtigkei-
ten Durchbiegungen der hangenden Schiefertonschichten bis zu
0,90 m über die ursprüngliche Schichtenlage hinaus feststellen
können, ohne daß dabei die Festigkeits- bezw. Elastizitäts-
grenze erreicht war.
2. Es tritt ein Bruch der hangenden Schichten ein, indem
dieselben in größeren oder kleineren Blöcken niedergehen und
sich auf der Sohle in unregelmäßigen Haufen auftürmen. Diese
Art des Niedergehens der hangenden Schichten tritt stets dort
ein, wo deren Elastizitätsgrenze überschritten wird, also beim
Abbau von mächtigen Flözen ohne vollständigen Bergeversatz,
auch bei schwächeren Flözen, wenn deren Dachgestein aus
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jesten Sandsteinen, festen Schiefern oder auch sonst elasti-
schen, jedoch zerklüfteten Schichten bestehen.
a) Das Niederbrechen der hangenden Schichten kann
wieder in zwei Aktionen eingeteilt werden,
1. in die eigentliche Fallaktion und
2. in die Zerreißungsaktion des Gebirges, wobei zwischen
einem eigentlichen Fallraum und einer diesen mehr oder min-
der konzentrisch umgebende Zerreißungssphäre, dem Nach-
bruchsraum, zu unterscheiden ist. Im Fallraum geht die Aktion
des Niederfallens vor sich. Bevor jedoch die Gesteinsstücke
fallen können, müssen sie sich losreißen, d. h. durch die Arbeit
der Schwere vorerst die Kohäsion in mehr oder minder großer
Zeit überwinden. Es arbeitet hier also ununterbrochen die
Schwerkraft annähernd konzentrisch, zunächst unsichtbar.
inımer weiter nach oben und seitwärts und diese Aktion kann
wohl als eine Zerreißungs-(Abreißungs)-Aktion und ihre räum-
liche Begrenzung die Zerreißungssphäre, den Aufbruchs- oder
Nachbruchsraum bezeichnet werden. Stets macht sich dabei
das physikalischen Gesetzen entsprechende Streben bemerk-
bar. diesen Raum dergestalt und so lange auszubauen, bis das
hangende Gestein ein Gewölbe darstellt, dessen Form sich nach
den Gesetzen der Statik der Parabel nähert.
Schon während des Auskohlens merkt der Bergmann, ob
ein größerer oder geringerer Druck auf dem Flöze lastet und
richtet danach seine Sicherheitsmaßnahmen gegen zu schnelles
Hereinbrechen des Deckgebirges ein. In der Regel erfolgt
dieses in den ersten Wochen nach erfolgter Auskohlung. Der
Bergmann bezeichnet diesen Vorgang mit den Worten: „Der
alte Mann“, d. i. der ausgekohlte, verlassene Raum, „geht zu
Bruch“. Je nach der Beschaffenheit der hangenden Schichten
vollzieht sich dieser Vorgang verschieden. Oft bleiben einzelne
Teile des alten Mannes wochenlang offen; es bilden sich
„Cilocken‘“, die dann plötzlich im Ganzen zusammenbrechen.
Während Hohlräume von größerer Ausdehnung in verhältnis-
mäßig kurzer Zeit zusammenbrechen, können solche von kleine-
rem Umfange und besonders einzelne Strecken, jahrzehntelang
offen bleiben, besonders wenn sie in geringer Tiefe liegen, also
keinem hohen Druck ausgesetzt sind, wenn sie, wie dies in Ifrü-
heren Jahren vielfach geschah, mit Eichenholz ausgezimmert
oder gar in Mauerung gesetzt wurden. Ich habe vielfach solche
Strecken noch offen gefunden. ‘in denen nur an einzelnen Stellen
Gebirgsmassen aus dem Hangenden oder aus den Seitenstößen
hereingebrochen waren, obschon sie schon 50 und mehr Jahre
außer Dienst gestellt, bezw. abgeworien waren.
Nach allen Erfahrungen muß ich annehmen, daß auch bei
dem in früheren Jahren viel geführten Pfeilerbau, bei welchem
viele Pfeiler absichtlich stehen gelassen wurden, weil damals
in falscher Beurteilung der Einwirkungen des Abbaues auf die
Erdoberfläche angenommen wurde, daß durch das Stehen-
lassen solcher Pfeiler in gewissen Abständen, eine Sicherheit
gegen das Hereinbrechen der Schichten und gegen Beschädi-
gungen der Erdoberfläche geschaffen würde, viele Hohlräume
sich zwischen den stehen gebliebenen Pfeilern auf eine Reihe
von Jahren offen gehalten haben. Nach allen Beobachtungen
kann angenommen werden, daß dort, wo durch die Kohlenge-
winnung größere, zusammenhängende Hohlräume geschaffen
werden, ein recht haldiges zusammenhängendes Niederbrechen
der hangenden Schichten erfolgt. welches sich dem Fortschrei-
ten des Abbaues anschließt, daß dagegen bei einem Abbau mit
Stehenjassen von Pfeilern, ein ganz unregelmäßiges, sich lange
hinziehendes Niedergehen der hangenden Schichten eintritt.
Verhältnismäßig schnell vollzieht sich die Ausfüllung der
Hohlräume, wenn das Deckgebirge durch Gebirgsstörungen
zerrissen ist, wenn es aus gebrächen Schiefertonen oder aus
kurzbrächigen Sandsteinen und nicht fest verkitteten Kongio-
meratmassen besteht, oder wenn es schon durch einen früheren
Abbau aus seinem ursprünglichen Zusammenhang gerissen und
zerstückelt worden ist. In diesen Gebirgsschichten besteht
dann nicht mehr die ursprüngliche Konsistenz, Dichte und
Elastizität. Die Druckverhältnisse sind sehr verschieden und
es steigt in ganz besonderem Maße die Gefährlichkeit bezgl.
Stein- und Kohlenfalles. Solche Schichten brechen oft plötz-
lich, ohne Durchbiegung nieder und füllen die Hohlräume aus.
Die niedergebrochenen Gebirgsschichten nehmen infolge
der Auflockerung der Gesteinsmassen, die sich durch ihre Ab-
trennung voneinander und ihre Zerstückelung bei ihremHerein-
brechen vollzieht, einen größeren Raum ein. Die Auflockerung
ist unmittelbar nach dem Bruche am größten und vermindert
sich dann in dem Maße, wie sich die Bruchmassen durch ihr
Eigengewicht und, wenn der Bruch nicht zu Tage geht, durch
das nach Auffüllung des Aufbruchraumes auf sie aufsetzende
Gebirge zusammendrücken, Das Verhältnis zwischen dem
Volumen des zu Bruch gegangenen Gesteins in dem Zustande.
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in dem es sich befindet, nachdem der Autbruch und das Zusam-
inensetzen der Aufbruchmassen beendet ist und dem ursprüng-
lich anstehenden Volumen des Dachgebirges wird als Volumen-
nehrungskoeffizient bezeichnet.
In Folge dieser Volumenvermehrung muß in einer Zze-
wissen Höhe des Aufbruchs ein Moment eintreten, wo aller
leerer Bruchraum derart ausgefüllt ist, daß ein ferneres Nach-
rechen nicht mehr möglich ist, woraus gefolgert werden kann,
daß mit der zunehmenden Teufe des Abbaues die Bruchwirkun-
zen über Tage abnehmen und bei einer gewissen Teufe gleich
Nuli werden.
Diese Teufe, aus welcher ein Abbau nach Tage hin wir-
kungslos verläuft, wird die unschädliche Abbautiefe bezeichnet.
Im Saarbrücker Bezirk konnte eine solche Teufe noch nicht
jestgestellt werden. In allen Teufen bis zu 600 m machten sich
Dis jetzt Einwirkungen der Abbaue, nachdem sie eine be-
stimmte Ausdehnung angenommen hatten, an Tage bemerkbar,
zieichviel ob die überlagernden Gebirgsschichten schon durch
einen früheren Abbau aus ihrem Zusammenhang gerissen wor-
den waren oder ob sie noch in ihrer ursprünglichen Lage
standen.
Leider konnte bis jetzt noch nicht festgestellt werden,
welche Größe eine Abbaufläche haben muß, um in einer be-
stimmten Teufenlage noch beeinflussend auf die Erdoberfläche
einzuwirken. Die in anderen Bergrevieren in dieser Beziehung
zemachten Erfahrungen und Zahlenangaben treifen für das
Saarbrücker Revier nicht zu.
Bei der Beurteilung, ob Abbaue in geringem Umfange, ob
einzelne Grubenstrecken in einer bestimmten Teufenlage noch
Senkungen an Tage hervorrufen können, ist äußerste Vorsicht
zeboten. Neben der räumlichen Größe der Strecken ist deren
Tiefenlage und besonders noch die Höhe der Hohlräume in Be-
°racht zu ziehen, da vielfach kein Versatz in solche Strecken
zebracht wird.
Die Beobachtungen im Flözbau haben gelehrt, daß das
Mereinbrechen der Gebirgsschichten in größeren oder kleine-
ren Blöcken, wie es vorstehend geschildert ist, sich nur in
hohen Abbauräumen vollzieht und sich auch wohl nur auf die
nächsthangenden über den Abbauräumen liegenden Schichten
erstreckt. Höher hinauf brechen in ausgedehnten Abbauräumen
die hangenden Schichten wohl nur in großen Blöcken, in Erd-
schollen, die sich nach dem Schwerpunkte des Abbaues hin
verschieben oder es findet nur eine Durchbiegung bezw. ein
Strecken der Schichten nach dieser Richtung hin statt. Sind
die Hohlräume dicht mit Bergen versetzt, dann findet das.
Hereinbrechen in großen Blöcken auch schon in den untersten
hangenden Schichten statt. Diese großen kompakten Massen
lagern sich auf die bereits hereingebrochenen Massen und
pressen die lockern Ausfüllungen der Hohlräume zusammen.
Bestehen die hangenden Schichten aus Schiefertonen, die an sich
schon plastisch oder in Verbindung mit feuchter Luft und
Wasser plastisch werden, so vollzieht sich die dichte Aus-
füllung der Hohlräume und das weitere Sinken des Hangenden
nach Tage hin schneller, als wenn mächtige Sandstein- und
Konglomeratlager das unmittelbare Hangende der Hohlräume
bilden.
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In Strecken, die über einem Abbaufelde liegen und auch
beim Abbau von Flözen über alten Bauen, wurde vielfach die
Beobachtung gemacht, daß ein größeres Zerstückeln der ur-
sprünglichen Gebirgsschichten nicht eingetreten und oft der
Zusammenhang der Schichten nur wenig verändert war. An
Hand von genauen, nivellitischen und polygonometrischen
Messungen in Strecken, unter welchen später zum Teil ein
Abbaufeld zu liegen kam, konnte festgestellt werden, daß der
über dem Abbaufeld liegende und angrenzende Teil der
Strecken sich nicht nur gesenkt, sondern auch seitlich um meh-
rere Dezimeter verschoben hatte.
Ueber Tage wurde oft die Beobachtung gemacht, daß in
dem Einwirkungsbereich von Abbaufeldern stehende Häuser
schwer beschädigt waren, während andere in der Nähe
stehende fast keine Beschädigungen, dagegen eine vielfach
über einige Dezimeter betragende Schieflage der Fußböden
aufwiesen, was sich nur unter der Annahme erklären läßt, daß
diese Gebäude auf einer durch Abbaueinwirkungen gebildeten
großen Gebirgsscholle stehen und mit dieser eine nach dent
Schwerpunkt der Abbaueinwirkungen hin geneigte Lage ange-
nommen haben.
Wird zugegeben, daß im Allgemeinen eine größere Zer-
stückelung des Gebirges nur in den unmittelbar über dem Ab-
bau liegenden Schichten stattfindet, und sich die höher gelege-
nen Schichten nur als eine mehr oder weniger kompakte Masse
senken, dann kann nur eine geringe Volumenvermehrung ange-
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nommen werden, und die sogenannte „schadlose Tiefe‘ würde
sich nur in einer großen Teufe errechnen lassen.
Vielfach werden in einem Bergwerksfelde eine ganze
Reihe von Flözen nacheinander abgebaut, wobei sich die Ein-
wirkungen des Abbaues auf die überlagernden Gebirgsschich-
ten, bis nach Tage hin. stets wiederholen. Zur Ruhe gekom-
mene Gebirgsschollen werden wieder in Bewegung gebracht
und dabei oft weiter zerstückelt. |
Nach allen bisher im Saarbrücker Revier gemachten Er-
fahrungen, muß angenommen werden, daß jede vollständige
Auskohlung größerer Flözflächen fast immer eine Senkung der
Erdoberfläche im Gefolge hat, mag dieselbe in geringerer oder
größerer Tiefe, auf fach- oder steilgelagerten Flözen, mit oder
ohne Bergeversatz geführt werden. Nur das Maß der Einwir-
kungen ist bei den verschiedenen Bedingungen, unter denen die
Abbaue geführt werden, verschieden. Eine Grenze, unter wel-
cher eine Einwirkung des Bergbaues auf die Erdoberfläche
nicht mehr stattfindet, ist noch nicht erreicht worden und läßt
sich auch nach den bisher gemachten Erfahrungen nicht be-
stimmen. Beeinflussend auf die geschilderten Vorgänge wirken
hauptsächlich ein:
b) die Höhe der Hohlräume und deren Zuseizung mit Ge-
steinsmaterial,
c) die Lage der Hohlräume ob horizontal oder geneigt,
d) die Teufenlagen der Abbaue und
e) die Beschaffenheit der über dem Abbau bis zu Tage
hin lagernden Gebirgsschichten.
b) Die Höhe der Hohlräume und deren Zusetzung mit
Gesteinsmaterial.
Beim Steinkohlenbergbau werden die meist größten
Hohlräume durch die Abbaue der Flöze geschaffen. Die Hohi-
räume, welche durch die nicht auf den Flözen betriebenen
Strecken, den Gesteinsstrecken, Querschläge und Richtstrecken
usw. geschaffen werden, treten gegen erstere ganz zurück, Da-
her wird der Flözabbau bei der Beurteilung von Bergschäden
an erster Stelle in Rechnung gezogen. Aber auch die Gesteins-
strecken müssen mit berücksichtigt werden, besonders, wenn
sie nahe an Tage liegen. denn diese einzelnen Strecken halten
sich in der Regel sehr lange offen und können bei ihrem Zusam-
menhruche eng begrenzte. mitunter aber erhebliche Schäden
herbeitühren.
Der beim Flözenbau geschaffene Hohlraum ist in seiner
Höhe abhängig von der Mächtigkeit der Flöze, deren Lage
gegen die Horizontale und deren Zusammensetzung. Die Mäch-
tigkeit der im Saarbrücker Revier abgebauten Flöze schwankt
zwischen 0,80 und 3,40 m. Im Durchschnitt werden Flöze von
I m bis 1,50 m Mächtigkeit gebaut.
Ein Flöz besteht entweder aus einer Kohlenbank oder aus
mehreren Kohlenbänken, die durch Zwischenmittel von einan-
der gertrennt sind. Letztere bestehen fast ausnahmslosausmehr
oder minder festen Schiefertonschichten in einer Stärke von
wenigen Millimetern bis zu mehreren Dezimeter. Vereinzelt
kommen als Zwischenglied auch Brandschiefer, Leiten, Ton-
eisenstein und Tonstein vor.
Besteht ein Flöz aus mehreren Bänken, dann schließt es
sowohl nach dem Hangenden, wie auch nach dem Liegenden
mit einer Kohlenbank ab. Es kann als eine Ausnahme bezeich-
net werden, wenn ein Flöz mehr als 1 m reiner Kohle in einer
Bank führt.
Die Mächtigkeit der einzelnen Kohlenbänke bleibt sich
sowohl in streichender Richtung, wie auch nach dem Einfallen
hin, nicht gleich, sondern verändert sich in der Weise, daß
starke Bänke allmählich abnehmen und oft zu schwachen
Kohlenstreifen sich auskeilen und umgekehrt, daß schwache
Kohlenbänke sich nach und nach verstärken. Ebenso verän-
derlich ist auch die Mächtigkeit der Zwischenmittel. Starke
Zwischenmittel keilen sich allmählich aus und vielfach legen
sich neue an.
Wird ein Zwischenmittel so stark, daß eine teilweise ge-
trennte Gewinnung der Kohlenbänke stattfinden muß, so wer-
den die es einschließenden Kohlenbänke als Hauptbank und
Nebenbank oder auch als Ober- und Unterbank des Flözes oder
alıch als zwei verschiedene Flöze bezeichnet. Unmittelbar
über den Flözen lagert entweder Brandschiefer oder Schiefer-
ton; vereinzelt bildet jedoch auch Sandstein oder Konglomerat
das Dach des Flözes. In diesen Fällen ist die Kohle von dem
Nebengestein oft schwer zu trennen: der Bergmann sagt, sie ist
‚angebrannt“.
Das unmittelbare Liegende der Flöze besteht stets aus
Schieferton, niemals aus Sandstein oder Konglomerat. Die
Sohle wird in der Regel durch eine ziemlich ebene Fläche ge-
bildet, während das Dach. besonders wenn es aus Sandstein
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oder Kenglomerat besteht, oft sehr große, welleniörmige Un-
ebenheiten aufweist. Besteht ein Flöz nur aus einer Kohlen-
bank, so wird bei seinem Abbau ein Hohlraum in der Höhe des
Flözces geschaffen, Besteht jedoch ein Flöz aus mehreren
Kohlenbänken mit Zwischenmitteln, so kann nur mit einer Höhe
des Hohlraumes gerechnet werden, die gleich ist der Sumnune
der Höhen der einzelnen Kohlenbänke, da die Zwischenmittel,
die beim Flözabbau mit hereingewonnen werden, in dem abge-
bauten Gebirgsteil verbleiben, wie der Bergmann sagt, „ver-
setzt‘ werden...
Diese beim Flözabbau mitfallenden Zwischenmittel wer-
den „Berge“ genannt. Sie nehmen beim Versetzen in den Hohl-
räumen einen weit größeren Raum ein, als sie im fest entstehen-
den Gebirge hatten. Es ist errechnet worden, daß 1 cbm {fest
anstehender Schieferton als Bergeversatz einen Raum von ca.
1,75 cbm einnimmt,
In der alten Zeit des Bergbaues, als die Flöze noch von
Tage aus abgebaut wurden, war bei deren großen Anzahl der
Hauptaugenmerk darauf gerichtet, in möglichst kurzer Zeit
viele Kohlen zu Tage schaffen zu können. Die Kohlengewin-
nung fand fast ausschließlich nur auf möglichst mächtigen
Flözen statt und auch da nur, wo die Bedingungen zur Gewin-
nung und Förderung günstig lagen, die Wasserhaltung keine
Schwierigkeiten bereitete und wo ein möglichst großer Absatz
der gewonnenen Kohlen zu erwarten war. An eine ökonomische
Ausnutzung der Kohlenschätze wurde nicht vedacht; es wurde
mehr oder weniger Raubbau betrieben. Irgend eine Rücksicht
auf die Erdoberfläche wurde nicht genommen: es lag dazu auch
keine Veranlassung vor. Die Gewinnungspunkte konnten dort
angelegt werden, wo Grund und Boden einen geringen Wert
hatten. Wälder, Ackerland und Oedland waren vorherrschend,
Wiesen- und Gartenland traten dagegen zurück, die Besiede-
lung war sehr gering.
Das Einwirkungsgebiet des Bergbaues begrenzte sich zu
dieser Zeit sehr scharf an Tage durch Pingen und Tagebrüche.
Entschädigungsanträge für Bergschäden wurden kaum gestellt.
Was nicht in den Abbau hineinfiel, konnte als bausicher ange-
sehen werden.
Auch in späteren Jahren, als eine mehr vollständigere
Kohlengewinnung dem Raubbau folgte und der Abbau auch auf
weniger mächtige Flöze überging. wurde nicht daran gedacht.
durch geeignetes Zusetzen der Hohlräume die Erdoberfläche zu
schützen. Dort, wo es geboten war, wurde ein Sicherheits-
pfeiler festgelegt, dessen Grenzen in nächster Nähe der zu
schützenden Fläche mit senkrechten Ebenen begrenzt war. Bei
dem großen Kohlenreichtum kam es auf einen stehen zu lassen-
den Sicherheitspieiler, der auch in der Regel keine große Fläche
einnahm, mehr oder weniger nicht an. Von den Einwirkungen
des Zusammenbrechens der durch den Abbau geschaffenen
Hohlräume auf die Erdoberfläche bestanden nur unklare, theo-
retische, auf keine sicheren Beobachtungen und Erfahrungen
sich stützende Vorstellungen.
Bis in die 1880er Jahre hinein kam nur Bruchbau, je naclı
den örtlichen Verhältnissen als streichender, schwebender oder
diagonaler Pfeilerbau zur Anwendung, wobei das Bestreben
vorlag, die fallenden Berge auf die billigste Weise von Ort und
Stelle zu schaffen, entweder dadurch, daß sie in den alten Mann
versetzt oder zu Tage hin, nach den Bergehalden gebracht
wurden. Die Bergleute zogen meistens den letzten Weg vor;
er war für sie der einfachste und auch der vorteilhaiteste. Sie
betrachteten die Bergeförderung und besonders das Versetzen
der Berge als eine sehr lästige Zugabe zur Kohlengewinnung
und waren stets bestrebt, die Berge auf die für sie einfachste
und vorteilhafteste Weise aus ihrem Arbeitsort fortzuschaffen,
Es bedurfte jahrelanger eingehender Ermahnungen seitens der
Aufsichtsbeamten, um die Bergleute nach und nach dahin zu
bringen. die fallenden Berge möglichst in der Grube zu be-
lassen, sie in die Hohlräume zu versetzen.
Bei dem früher betriebenen Pfieilerbau war es oft nicht zu
vermeiden, daß bei eintretendem hohen Druck oft mehrere
Pfeiler „zu Bruche gingen“, d. h. daß das Hangende zwischen
mehreren Kohlenpfifeilern hereinbrach. Bei dem Bestreben,
möglichst viele Kohlen zu gewinnen und der Abneigung der
Bergleute gegen das Versetzen der Berge, blieben vielfach
diese Pfeiler stehen und es wurden nur die Kohlenpfeiler abge-
baut, bei denen die Kohlen möglichst bequem und billig gewon-
nen werden konnten. Auch bei der teilweise damals noch vor-
herrschenden Ansicht, daß die Erdoberfläche gegen Herein-
brechen durch das Stehenlassen von Kohlenpfeilern geschützt
werden könnte, blieben Pfeiler stehen, die später bei einem Ab-
bau auf tiefer gelegenen Flözen in Bewegung gebracht, sich in
der schädlichsten Weise an Tage ausgewirkt haben.
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Die in den 1850er Jahren einsetzende bedeutende Steige-
rung der Kohlengewinnung auf allen Gruben des Reviers und
das verhältnismäßig schnelle Eindringen in tiefere Sohlen gaben
in den 1880er Jahren Veranlassung zu rationellern Bauarten, zu
den Abbauen mit Bergeversatz, zum Streb- und Stoßbau und
bald darauf auch vereinzelt zum Abbau mit Spülversatz über-
zugehen.
Längst hatte man die schwerwiegenden Nachteile des
Pieilerbaues erkannt. Besonders machten sich immer mehr
die großen Abbauverluste bemerkbar, die oft dadurch entstan-
den, daß wegen zu hohen Druckes und Zubruchegehen der
Strecken, Bremsberg- und Grundstrecken-Sicherheitspieiler, ja
sogar Teile ganzer Bauabteilungen nicht mehr hereingewonnen
werden konnten und damit Abbauverluste von 30 Prozent und
darüber entstanden. Zu diesen Verlusten traten noch die durch
Wärme- und Gasentwicklung aus den nichtgewonnenen Kohlen,
sowie durch die Brandgefährlichkeit sich einstellenden Belästi-
gungen und Gefahren. Ferner machte sich immer mehr das
ganz unregelmäßige Zubruchegehen des. Hangenden sehr
störend bemerkbar. Dadurch wurden die Hohlräume zunächst
nur teilweise ausgefüllt, die dann dem frischen Wetterstrom
die Möglichkeit gaben, sich zu zerstreuen, während sie Sam-
melbehälter für schädliche Gase wurden, die beim weiteren,
plötzlichen Zusammenbrechen des Hangenden in die belegten
Abbaue eingepreßt wurden und für diese eine ständige Gefah-
renquelle bildeten.
Nicht zuletzt machten sich auch immer mehr die schäd-
lichen Einwirkungen des Pfeiler-Bruchbaues durch das un-
gleichmäßige Zusammenbrechen der Hohlräume an Tage be-
merkbar.
Der Bergbau hat im Laufe der Jahre eine sehr beträcht-
liche Ausdehnung angenommen. Entsprechend hat auch die
Besiedelung des Geländes zugenommen. Aus einzelnen Ge-
höften und kleinen Siedelungen im Saarbrücker Bergbaurevier
sind große Dörfer und Städte geworden und an den Hauptver-
kehrsstraßen reiht sich meilenweit Haus an Haus. Früheres
Wald- und Oedland wurde zu ertragsreichen Gärten, Wiesen
und Aeckern nutzbar gemacht. Die Wertsteigerung des Grund
und Bodens und der darauf errichteten Gebäude ist bedeutend
Zewachsen und nimmt immer noch zu.
Bei der großen Ausdehnung des Bergbaues und dessen
Findringen in immer größere Tiefen mußte notwendigerweise
auch sein Auswirkungsbereich an Tage entsprechend zuneh-
men, und da er gegen früher, viel wertvollere Objekte traf, zit
immer größer werdenden Entschädigungen führen, die als
neuer nicht zu unterschätzender Faktor beim Betriebe der
Bergwerke in Rechnung gesetzt werden ınußten. Es lag daher
nahe, und die Verhältnisse drängten auch dazu, Mittel und
Wege zu suchen, um die zu zahlenden Entschädigungen für
schädliche Einwirkungen des Bergbaues, wenn nicht ganz aus-
zuschalten, so doch auf ein Mindestmaß herabzudrücken. Hier-
zu war nur eine Möglichkeit gegeben und zwar die, die Berg-
schäden selbst fern zu halten. Eingehende Beobachtungen
hatten schon erkennen lassen, daß dies durch ein möglichst
dichtes Zusetzen der Hohlräume zu erzielen war. Alle ande-
ren, auf die Auswirkungen der Grubenbaue an Tage in Betracht
kommenden Faktoren entziehen sich vollständig dem Einwir-
kungsbereich der Bergbautreibenden.
Wäre die Möglichkeit gegeben, die geschaffenen Hohi-
räume in ihrer ursprünglichen Größe, in der Dichte des an-
stehenden Gesteins mit Bergen auszusetzen, so würden deren
Auswirkungen nach Tage hin vollständig beseitigt werden; es
würden durch den Bergbau keine Beschädigungen mehr an der
Erdoberfläche hervorgerufen werden.
Die Menge des hiervon notwendigen Versatzmaterials
müßte gleich sein der Menge der aus der Grube geförderten
Berge und aus weiterem Versatzmaterial, das dem Kubikinhalt
der geförderten, ursprünglich fest entstehenden Kohlenmengen
entsprechen würde. Aus dem Unterschiede der aus der Grube
geförderten Produkte, Kohlen und Berge, und der in die Grube
gebrachten Berge, Holz, Mauerungsmaterial und dergl. in cbm
ausgedrückt, läßt sich ziemlich annähernd die Größe der Hohl-
räume berechnen, die auf Schädigungen der Erdoberfläche
bestimmend einwirken.
Zwei Ursachen sind es, die das Aussetzen der Hohlräume
in der Dichte des entstehenden Gesteins unmöglich machen.
Schon bald nach der Hereingewinnung der Kohlen biegen sich
in einer mehr oder weniger großen Entfernung von den Kohlen-
stößen die hangenden Schichten nach dem Hohlraume hin
durch. Wie beträchtlich solche Durchbiegungen werden kön-
nen, konnte ich in einem Abbau mit Schlammversatz in einer
Teufenhkage von ca. 380 m feststellen. Bei einer Entfernung von
nur 4 m vom festen Kohlenstoß betrug sie schon 0,04 m: bel
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einer solchen von 15 m 0,75 m und bei einer solchen von 28 m
0,88 m.
Das Durchbiegen der Schichten ist natürlich überall ver-
schieden, kann aber, wie aus vorstehender Zahlenangabe zu er-
sehen ist, einen verhältnismäßig großen Rauminhalt einnehmen.
Während so der ursprünglich geschaffene Hohlraum oft
bedeutend verkleinert wird, bilden sich über ihm, im Hangen-
den, neue Hohlräume, welche aber vollständig unzugänglich
bleiben. Es ist daher leicht erklärlich, weshalb auch bei Ab-
bauen mit dichtem Bergeversatz, bei Streb- und Stoßbauen und
beim Bau mit Schlammversatz größere Senkungen der Erd-
>berfläche eintreten können. Einer größeren Durchbiegung der
Schichten und der dadurch entstehenden Verminderung der
Hohlräume, die zugesetzt werden können, kann nur dadurch
ontgegengetreten werden, daß ein dichter Bergeversatz dem
Abkohlen auf dem Fuße folgt und der Hohlraum zwischen
Koklen- und Versatzstoß den örtlichen Verhältnissen ent-
sprechend, möglichst klein gehalten wird.
Die andere Ursache besteht in der Zusammendrückbar-
keit des Versatzes. Der „Auflockerungskoeffizient‘“ oder das
„Schüttungsverhältnis‘, d. i. das Verhältnis zwischen dem
Raummaß des anstehenden Gesteins zu den hereingewonnenen,
zu den Bergen, ist verschieden für die verschiedenen Gesteine,
ja sogar für ein- und dasselbe Gestein, je nachdem es in große
oder kleine Stücke zerbrochen ist. Für solche, die in weniger
zroße. mehr flachere, regelmäßigere Stücke brechen, wie z. B.
5ei Schiefertonen, kann ein Verhältnis von 1,5 bis 1,75, für
solche jedoch, die mehr zur Bildung von unregelmäßigen
Bruchstücken neigen, wie z. B. Sandstein und Konglomerat, ein
Verhältnis von 1,85 bis 2,20 angenommen werden. Man wird
wohl nicht weit fehlgehen, wenn man bei Trockenversatz, wie
er beim Streb- und Stoßbau zur Anwendung kommt. ein Ver-
hältnis von 1 : 2 annimmt.
Verschiedene andere Ursachen wirken auf das mehr oder
weniger dichte Zusetzen der Hohlräume mit. Zunächst ist die
Herkunft der Berge von Einfluß. Stammen sie aus dem Abbau
selbst, oder aus dem ..Nachreißen‘ der Abbaustrecken, kann
also mit eigenen Bergen versetzt werden, so sind sie schnell
zur Stelle und je nach deren Menge kann oft schon alsbald nach
dem Auskohlen des Arbeitsstoßes ein dichter Versatz beige-
ljührt und dem Sinken des Hangenden etwas entgegengewir':t
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werden. Reichen dagegen die bei der Kohlengewinnung Tallen-
den Berge nicht zur vollständigen Aussetzung der Hohlräume
aus, müssen aus anderen Betrieben, oder von Tage her,
„Iiremde‘ Berge herbeigeschafft werden, dann nimmt in der
Regel die Zusetzung der Hohlräume mehr Zeit in Anspruch und
es kann dem Sinken des Hangenden nicht so entgegengetreitcen
werden.
Von weiterem Einfluß ist die Mächtigkeit des abzubauen-
den Flözes bezw. die Höhe des Hohlraumes und das Einfallen
des Flözes. Bei steilem Einfallen ist das Einbringen der Berge
bequem durchzuführen; die Berge rutschen besser, auch setzen
sie sich durch ihr Eigengewicht fest zusammen. Bei flachem
Einfallen dagegen, besonders in schwachen oder auch sehr
starken Flözen ist das Zusetzen oft sehr mühsam. In niedrigen
Räumen werden die Bewegungen der Bergleute oft sehr behin-
dert: in hohen Räumen ist das Hinaufbringen der Versatzberge,
bis zum Hangenden hin, sehr schwierig und erfordert große
Kraitanstrengung. Auch muß mit der Abneigung der Bergleute
zegen die Bergewirtschaft gerechnet werden. Zu sehr sind sie
darauf bedacht, „Häuschen zu bauen“. d. h. im Versatze Hohl-
räume zu belassen. die sich nach allen Seiten zusetzen, um den
Anschein zu erwecken, viel geleistet zu haben. Oft kann nur
Jurch eine scharfe Ueberwachung ein dichter Versatz erzwun-
zen werden.
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In manchen Fällen stehen dem Bergwerksbesitzer beim
Grubenbetrieb nicht so viele Berge zur Verfügung, um die Hohl-
räume vollständig aussetzen zu können. Er ist dann gezwun-
zen, entweder darauf zu verzichten oder über Tage mitunter
bei großen Kosten Sandgruben oder Steinbrüche anzulegen.
Unter Tage solche Betriebe, „Bergemühlen‘“ genannt, in Be-
irieb zu nehmen, hat, wenigstens zum Schutz der Oberfläche
keinen Wert, denn auch die Bergemühlen werden früher oder
später zu Bruche gehen. Müssen solche jedoch aus besonderen
Gründen angelegt werden, dann empfiehlt es sich, möglichst
aine Stelle zu wählen, über der an Tage durch Bodensenkungen
keine größeren Beschädigungen hervorgerufen werden können.
Der Abbau mit Bergeversatz, zunächst der Strebbau in
seinen verschiedenen Arten und dann der Stoßbau, fand bald
allgemeinen Eingang und verdrängte nach und nach fast voll-
ständig den Bau ohne Bergeversatz, den Pfeilerbau. der z. Zt.
nur mehr vereinzelt dort Anwendung findet. wo die Erdober-
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Näche nicht geschützt zu werden braucht oder wo der Berge-
versatz nur unter großen Kosten bewerkstelligt werden kann.
Die Vorteile, die der Abbau mit Bergeversatz brachte,
sind nicht nur bei seinem günstigen Auswirken nach Tage hin,
sondern allgemein in finanzieller Hinsicht bei der Kohlengewin-
nung zu suchen:
‘. er ermöglicht einen reinen Abbau und schützt vor Ab-
bauverlusten,
2. er sichert eine gas- und stückreichere Kohlengewin-
nung,
3. er führt eine große Hauerleistung herbei,
4. der Versatz wirkt in der besten Weise auf die Wetter-
führung ein,
>. es bleiben keine größeren Hohlräume offen, die als
(jas- oder Wetteransammler und als Entstehungsörter
von Grubenbrand gefährlich werden können,
5. durch den Versatz wird das Hangende getragen, das
Zubruchegehen desselben hinausgehalten, der allge-
meine Gebirgsdruck wesentlich herabgemindert und
dadurch die Unfälle durch Stein- und Kohlenfall ver-
ringert,
/. Dementsprechend werden die Kosten der Holzzimme-
rung vermindert und
5. er beschränkt in hohem Maße den Ankauf und die Be-
nutzung von Grundstücken zu Haldenflächen über
Tage.
Nachdem einmal die günstigen Wirkungen des dichten
Versatzes der Hohlräume erkannt waren, wurde auf der betre-
tenen Bahn zur möglichst vollständigen Aussetzung der Hohl-
räume weiter gegangen und der Abbau mit Spülversatz einge-
führt, der besonders dort zur Anwendung gebracht wird, wo
es gilt, wertvolles Gelände an Tage vor Beschädigungen zu
schützen. Wenn seine Anwendung in erster Linie diesem
Schutze dient, so kommen auch in manchen Fällen bergmän-
nische Gesichtspunkte in Betracht. Unter günstigen Verhält-
nissen kann die Einbringung des Versatzgutes unter Anwen-
dung eines Wasserstroms sich billiger stellen. als bei Einbrin-
zung des Handversatzes, Dabei verringert sich die Gefahr des
Steinfalles und des Grubenbrandes und es wird eine wesent-
liche Holzersparnis erzielt.
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Als Versatzgut kommt dort, wo das Steinkohlengebirge
vom Buntsandstein überlagert ist, dieser selbst in Frage, be-
sonders bei den Gruben, deren Schächte in ihrem oberen Teile
in diesem Gebirge stehen oder zu denen leicht eine Förderbahn
zebaut werden kann.
Der aus den EBuntsandsteinschichten gewonnene Sand
läßt sich leicht mit Wasser mischen und durch Wasser {fort-
tragen. Er gibt das beste Versatzmaterial ab und läßt das
Wasser schnell und in ziemlich klarem Zustande {fortfließen; er-
härtet bietet er von allen Versatzmaterialien dem Zusammen-
drücken den größten Widerstand, so daß von ihm das Han-
zende am besten getragen wird. Wo die Entnahme des Ver-
satzmaterials nicht aus Buntsandsteinschichten oder diluvialen
oder alluvialen Ablagerungen von Sand und Kies entnommen
werden kann. kommen fieinkörnige Berge (Waschberge),
Kesselasche, zerstäubte Hochofenschlacken und dergleichen in
Betracht.
°) Die Lage der Hohlräume, ob horizontal oder geneigt.
{st ein Flöz horizontal gelagert, dann ist die Höhe des
Mohlraumes, d. i. der seigere Abstand des Daches des Flözes
von der Sohle, gleich der Mächtigkeit des Flözes.
Hat das Flöz eine geneigte Lage. so ist die Höhe stets
zrößer als die Mächtigkeit; sie nimmt mit dem größeren Fall-
winkel zu und berechnet sich, wenn die Flözmächtigkeit mit m
und Fallwinkel mit a bezeichnet wird, zu eos a} Sie nimmt bei
geringen Fallwinkeln nur gering zu und wird bei einer Flöz-
mächtigkeit von 1,20 m
bei einem Flözfallen von 10° = 1,22 m,
„ 209= 1.28 m,
„309 = 1,39 m,
“ „ „ „409 = 1,57 m.
Auch der Rauminhalt der Hohlräume nimmt bei dem ge-
ringen Einfallen der Flöze von 10 bis 30 %, das im Saarrevier
vorherrschend ist, nicht bedeutend zu.
Bei einem Abbaufeld, dessen streichende Ausdehnung
300 m und das in der Richtung des Einfalls, söhliz gemessen
200 m beträgt, berechnet sich ein Rauminhalt bei 1.20 m Flöz-
mächtigkeit:
bei söhliger Lage von 09 = 72000 chır,
einem Flözfallen von 10% = 73116 ..,
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ei einem Flözfallen von 30° = 83124 cbm,
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Wird angenommen. daß beim Abbau eines Flözes von
1,20 m Mächtigkeit, die Hohlräume mit gleichem (Gesteinsmate-
rial (Bergen) dicht ausgesetzt werden. ferner, daß sich die
Ausfüllungsmasse in dem Verhältnis zum fest anstehenden Ge-
stein wie 2:1 zusammenpressen läßt, so würde in gleicher
Tiefenlage bei einem Niedergehen der hangenden Schichten
der ursprüngliche Hohlraum zusammengepreßt,
bei horizontaler Lage des Flözes von 1.20 m auf 0,60 m,
einen: Flözfallen von 109 „122. 0,61,
„229 u 1,28, ,, 0,64 „,
„Cr „1.39. 0,70 „,
„400 157 4 0,79 „.
Es. verbliebe daher ein nicht zu beseitigender Hohlraum in
der gleichen Höhe,‘ der sich nach dem HMangenden hin und
schließlich an Tage entsprechend seiner Größe, wenn auch
unter verschiedenen Verhältnissen auswirken muß.
Je kleiner das Verhältnis des Zusammenpressens der in
in die Hohlräume gebrachten Ausfüllungsmasse zum fest an-
stehenden Gebirge ist, wie bei eingebrachten Buntsandstein-
massen durch Spülversatz, desto kleiner ist natürlich auch der
nicht zu beseitigende Hohlraum.
Das Größerwerden der Hohlräume bei steilerer Lagerung
wird sich indessen nicht entsprechend nach Tage hin geltend
machen, ja vielleicht in seinen Wirkungen zum größten Teil
dadurch aufheben, daß sich bei steilerer Lagerung die Hohl-
räume ‚viel dichter aussetzen lassen.
Aus diesen Darlegungen kann wohl gefolgert werden, daß
die Flözlage von der Horizontalen bis zu ungefähr 300 Ein-
fallen, wie sie im Saarbrücker Bezirk vorherrschend ist, keinen
wesentlichen Einfluß auf die Senkungen an Tage haben kann.
Es ist mir auch bei der großen Zahl der vorliegenden Beobach-
tungen und nivellitischen Feststellungen nicht gelungen, zahlen-
mäßig eine Beeinflussung der Senkungen durch verschiedene
Flözlagen nachweisen zu können.
d) Die Teufenlage der Abbaue.
Die Teufenlage der Abbaue sowohl. wie auch einzelner
Strecken, ist von großem Einfluß auf die großen Auswirkungen
an der Erdoberfläche.
Mit zunehmender Teufe nimmt der Gebirgsdruck zu, was
sich durch die immer größer werdenden Durchbiegungen von
ireigelegten Schichten bemerkbar macht, die so weit gehen
kann, daß in der Firste. der Hohlräume dünne Gesteinsschalen
sxplosionsartig abgesprengt werden.
Für den zunehmenden Druck sprechen auch die in größe-
ren Tiefen sich bemerkbar machenden Erscheinungen, daß im
weichen Schiefertongebirge das Liegende quillt und ziemlich
schnell in die darin aufgefahrenen Strecken hineingedrückt
wird, ferner, die in den Alpentunnels bei überlagerndem Ge-
birge von 1500 bis 2000 m Höhe beobachteten „Bergschüsse”,
Diese gewaltigen Gebirgslasten führen schon bei verhältnis-
mäßig geringen Querschnitten der Tunnelhohlräume zu Ab-
sprengungen von Gesteinsschalen mit starken Knallerscheinun-
gen aus vollständig gesundem Gebirge,
Jedes Teilchen eines Gesteins wird von den darüber
tagernden Schichten gedrückt. Dieser Druck wirkt nicht nur
in senkrechter, sondern auch in wagerechter Richtung. Weiche
und nachgiebige Schichten übertragen den Druck allseitig
und pflanzen ihn, ohne selbst zu tragen, über die:obere und
untere Begrenzung fort. Homogene Schichten von großer Druck-
festigkeit und Mächtigkeit, wie dickbänkige Sandstein- u.Kong-
lomeratschichten nehmen den auf ihnen lastenden Druck auf,
so daß dieser nicht immer proportional mit der Tiefe zunimmt,
sondern 6iters in einer gewissen Tiefe sprunghait einsetzt.
Die Untersuchungen über die Zunahme des Druckes nach
der Teufe hin, sind durch die Beziehungen, die zwischen Ge-
wicht und Widerstand gegen Bruch bei den Gebirgsschichten
vestehen, sehr verwickelter Natur. Mit der Dicke einer Ge-
birgsschicht wächst nicht nur ihr Gewicht, sondern auch ihr
Bruchwiderstand bis zu einer gewissen Grenze.
Die nahe an Tage betriebenen Strecken und der dort ge-
führte Abbau unterstehen keinem hohen Druck: sie halten sich
daher oft sehr lange offen, haben aber bei ihrem Zusammen-
brechen vielfach Tagebrüche im Gefolge. Diese treten nicht
nur in dem zu Tage ausgehenden Steinkohlengebirge ein, son-
dern auch in überlagernden Schichten des Buntsandsteins und
in diluvialen und alluvialen Ablagerungen. Es sind meist trich-
terförmige Einbrüche der Erdoberfläche, in denen die losen
Massen in den Bruch hinab, in die unterirdischen Hohlräume
hinabsinken. Die an Tage verbleibenden Einsenkungen wer-
den „Pingen‘‘ oder auch „Kessel“ genannt.
Mit dem Niedergehen des Bergbaues nach der Teufe, bil-
den sich keine Tagebrüche mehr. Bestimmend wirken hier
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son-
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dasen
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bil-
hier
mit, die Größe und Höhe der Hohlräume, deren Ausfüllung mit
Gesteinsmassen und die Zusammensetzung der überlagernden
Gebirgsschichten.
Bei den: früher vielfach geführten Pfeilerbau ohne iesten
Bergeversatz sind Tagebrüche noch bei 120 m Abbautieje fest-
gestellt worden. Die überlagernden Schichten bestanden in der
Hauptsache aus Schiefertonen, zwischen denen schwächere
Sandstein- und Konglomeratschichten gelagert waren.
Der beste Schutz gegen Tagebrüche gewährt stets ein
dichter Versatz der Hohlräume.
Bei Teufen über 120 bis hinab zu 500 und 550 m bilden
sich oft über Abbaufeldern, die nicht besonders dicht mit Ber-
gen versetzt sind, an Tage Erdspalten und Risse, die eine fast
senkrechte Richtung aufweisen und sich dann nach der Teufe
hin verflachen. Oft erscheint dabei das dem Bergbau zuge-
wendete Gelände etwas gesunken zu sein.
Bei Abbautiefen über 600 m sind an Tage keine Erdspal-
ten und Risse mehr beobachtet worden.
Die Auswirkungen der Hohlräume machen sich in diesen
Tiefen nur durch Bodensenkungen in der Hauptsache bemerk-
bar
Es kann wohl allgemein angenommen werden, daß Hohl-
räume von einer bestimmten Größe nahe an Tage bis zu einer
Teufe von 120 m Tagebrüche, in weiterer Tiefe bis 550 m Erd-
spalten und Risse und größeren Tiefen nur mehr Bodensenkun-
gen, die fast stets mit den Tagebrüchen und Erdspalten zusam-
men vorkommen, hervorrufen können.
Nahe an Tage liegende Hohlräume bringen allgemein
größere Senkungen der Erdrinde hervor als tiefer gelegene.
Kleinere Hohlräume in größeren Tiefen können zusammen-
brechen, ohne daß sich deren Auswirkungen an Tage zeigen,
besonders dann, wenn die hangenden Schichten noch unver-
letzt anstehen. Hat dagegen in früherer Zeit bereits Abbau
stattgefunden, sind die im Hangenden liegenden Gebirgsschich-
ten ‚durch frühere. Abbaueinwirkungen zerbrechen. und -zer-
stückelt worden, dann können selbst in größerer Teufenlage
Ahbauräume von geringerem Umfange noch die Erdoberfläche
beeinflussen.
Festgestellt worden ist, daß in unverritztem Gebirge ein-
zelne Grubenstrecken, wie Grundstrecken. Querschläge, Tage-
strecken usw. in Teufenlagen von ungefähr 50 m bei ihrem Zu-
bruchegehen noch Beschädigungen an Tage herbeigeführt
haben, andererseits, daß durch Abbaustöße von ungefähr 40 m
Breite in Teufenlagen von 400 bis 600 m nach Verlauf von 2 bıs
3 Jahren, bei einem solchen von ca. 30 m Breite sogar nach 6
Jahren nicht die geringsten Senkungen an Tage herbeigeführt
worden sind. Ausgeschlossen ist es jedoch nicht, daß noch
Einwirkungen eintreten können. Eine „unschädliche Abbau-
tiefe“, d. h. eine Tiefe, aus welcher der Flözbau nach Tage hin
wirkungslos verläuft. ist im Saarbrücker Bezirk nicht festge-
stellt worden.
e) Die Beschaffenheit der über den Hohlräumen bis zu Tage hin
lagernden Gebirgsschichten.
Das Saarbrücker Steinkohlengebirge setzt sich zusammen
aus Steinkohlenflözen, Schieferton-, Sandstein-, Konglomerat-
und vereinzelten Schichten von Toneisenstein und Tonstein.
Vorherrschend sind die Schieferton- und Sandsteinschichteti,
während Konglomeratschichten weniger auftreten. Die Stein-
kohlenschichten wechseln in ihrer Mächtigkeit von wenigen
Millimetern bis zu Meterstärke, die Flöze von 0,60 m bis zu
3m, In der Mehrzahl bestizen letztere eine Mächtigkeit von 1,00
bis zu 1,20 m. Steinkohlenflöze unter 0,60 m Mächtigkeit wer-
den nur ausnahmsweise unter sonstigen guten Bedingungen
abgebaut. Im Hangenden besitzen die Flöze vielfach eine 1 bis
5 cm starke Lage von Brandschiefer. Wo diese Lage fehlt, fin-
det sich oft die Kohle mit dem Nebengestein verwachsen. In der
Regel lagert im Hangenden eines Flözes durchweg nur Schie-
ferton, der stellenweise mit Kohlenstreifen durchwachsen ist.
Selten haben die Flöze Sandstein oder Konglomerat zum Dach.
Wo Flöze diese Gesteine zum Hangenden haben. zeigen sich
sehr viele Unregelmäßigkeiten. Kohle und (Gestein greifen
durch unregelmäßige Vertiefungen und Erhebungen ineinander
ein. Der Bergmann sagt: „Die Kohle ist angebrannt‘.” Diese
Unregelmäßigkeiten finden sich nicht, wo eine Lage Schiefer-
ton zwischen Flöz und Sandstein oder Konglomerat zwischen-
gelagert ist.
Das Liegende besteht fast durchweg aus Schieferton. Die
Schiefertonschichten wechseln in ihrer Mächtigkeit von einzel-
nen Zentimeter bis zu ungefähr 60 m, während die Sandstein-
schichten bis zu 24 m und die Konglomeratschichten bis zu un-
vefähr 12 m Stärke annehmen
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Das Kohlengebirge steht in einem großen Teil des Saar-
brücker Bezirks zu Tage an, seine Schichten gehen zu Tage
aus. An einzelnen Stellen finden sich Ueberlagerungen von
Buntsandsteinschichten, die im Westen und Süden des Bezirks
das Steinkohlengebirge vollständig bedecken. Es sind Schich-
ten des sogenannten Mittlern Buntsandsteins.. die hier flach bis
zu 69 Neigung nach Süden zu einfallend, bis zu einer Mäch-
tigkeit von ungefähr 300 m anstehen.
Vereinzelt liegen zwischengelagert, zwischen Kohlenge-
birge und Buntsandstein, schwache intensiv rot gefärbte
Schichten von Schiefertonen, Sandsteinen oder Konglomeraten
des Rotliegenden oder es liegen über dem Steinkohlengebirge
diluviale oder alluviale Ablagerungen, bestehend aus Sand
Lehm, Geschotter. Kies und dergleichen.
Die unausgesetzten Bewegungen in der Erdrinde haben
die geschichteten Gesteine zu mannigfachen mehr oder weniger
beträchtlichen Lagerveränderungen gezwungen. Die Gesteine
befinden sich daher in zahllosen Fällen in einer gegenüber ihrer
ursprünglichen Bildung wesentlich veränderten Lagerung.
Durch Schichtenbiegungen (Faltungen), Sprünge (Spaltenver-
werfungen), Ueberschiebungen oder Wechsel (Faltenver-
werivngen) und dergleichen, ist oft eine vollständige Unter-
brechung ihres früheren Zusammenhanges eingetreten.
Sind die Schichtenfolgen verschiedener Altersstufen in
ununterbrochener Aufeinanderfolge abgelagert worden, wie
beim Steinkohlengebirge, so herrscht zwischen ihnen .„Konkor-
danz“ und sie sind von allen späteren Veränderungen, Faltung,
Spalten- und Faltenverwerfungen, Erosion und dergleichen
gemeinsam betroffen worden, Ist dagegen zwischen der Ab-
lagerung zweier Schichtenfolgen eine längere Zeit verstrichen,
so daß vor Ablagerung der jüngeren Schichten beträchtliche
Verärderungen in den alten Schichten vor sich gehen konnten,
wie z. B. zwischen der Bildung des Steinkohlengebirges und
der Ablagerung des Buntsandsteins. so liegen die jüngeren
Schichten. die von diesen Veränderungen nicht mehr beein-
Nußt worden sind, diskordant auf den ältern. So setzten im
Saarbezirk die Störungen des Steinkohlengebirges, Snalten
und Faltenverwerfungen, in der Regel nicht in den Bundsand-
stein über und nur ganz vereinzelte nachtriadische Störungen
Äinden sich gleichzeitig in beiden Ablagerungen.
Jedes Gestein, ia jede einzelne Gebirgsschicht, hat ihre
eigene Festigkeit und Zähigkeit. daher werden sich die ver-
schiedenen Gesteinsarten bei ihrem Einbrechen oder Nieder-
aruche nicht auf gleiche Art und Weise verhalten.
Die Festigkeit eines Gesteins ist. abhängig von der Natur
der Gemengteile und der Art, wie diese Gemengteile mit einan-
der verbunden sind, ferner von der Struktur des Gesteins; Fein-
schichtige Sandsteine und Schiefertone besitzen vielfach einen
lageweisen Wechsel groben und feinen Kornes und haben in
verschiedenen Richtungen verschiedene Festigkeit. Oft ist das
Bindemittel, das die Körnchen der Sandsteine und Schiefer-
tone verkittet, in Wasser aufweichbar. Tonige Sandsteine und
Schiefertone zeigen vielfach diese Eigenschaft in hohem Maße.
Die geschichteten Gesteine besitzen die Neigung, sich
nach einem unter ihnen geschaffenen Hohlraum zunächst durch-
zubiegen und brechen erst, wenn ihre Elastizitätsgrenze über-
schritten wird.
Die Größe der Durchbiegung ist von der Elastizitäts-
zrenze und dem Trägheitsmoment abhängig. Das über einem
Abbauraum lagernde Gebirge darf nicht als eine einheitliche
Druckschicht. beurteilt werden, vielmehr ist es in einzelne
Schichten mit mehr oder weniger Tragfähigkeit zu zerlegen.
Der Elastizitätskoeffizient der Schiefertone ist ein weit größe-
rer als der der Sandsteine.
An den.einzelnen Grenzflächen zweier Schichten ist die
Haltfestigkeit gering. Hier ist die Durchbiegung von Bedeu-
tung. Ist sie bei der oberen Schicht kleiner, so wird die untere
Schicht weniger stark gedrückt und es bildet sich ein hohler
Kaum zwischen beiden. Ist dagegen die Durchbiegung bei der
aberen Schicht groß, so muß ein Teil der Last von der unteren
auf Kosten ihrer eigenen Durchbiegung getragen werden. Da-
raus ergibt sich, wie mächtige, nur eine geringe Durchbiegung
zeigende Sandsteinbänke; die Fortpflanzung der Einwirkungen
der Hohlräume nach Tage hin beeinfiussen können, wenn sie
auch nicht unmittelbar im Hangenden der Flöze liegen.
Es können sich über den Abbauen freitragende Platten
bilden, die auf weichen Gesteinsschichten ruhen und plötzlich
ohne große Fallhöhe brechen. Freitragende Schichten zeigen
oft keine Durchbiegungen, haben dagegen eine große Spannung
in sich gesammelt, die schließlich zum gewaltsamen Aufbersten
jührt. Auf ähnliche Ursachen sind die sogenannten Berg-
schüsse zurückzuführen.
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Feinschichtige Sandsteine und besonders Schiefertone,
haben die Neigung, sich nach den Schichtenflächen aufzuspal-
'en, die um so stärker sich äußert, je dünnbänkiger die Schich-
tung ist. Bei flacher Lagerung entsteht hierdurch ein Ab-
drücken einzelner Schalen, bei steiler, ein Abrutschen auf der
Schichtfläche. Eine solche Aufblätterung wird oft durch die
Verwitterung beschleunigt, da ein geschichtetes Gestein dieser
aine große Angrifisfläche bietet. Die Beurteilung, in welchem
Maße die Atmosphärilien im Laufe von Jahrzehnten auf ein Ge-
stein einwirken, ist sehr schwer, eine genaue Angabe fast un-
möglich.
Die Gesteine besitzen bei Durchbiegungen, nach einge-
'retener Formveränderung nicht mehr die Möglichkeit, in die
ursprüngliche Form zurückzukehren. Diese Eigenschaft wird
mit Plastizität bezeichnet. Je weicher die Gesteine sind, desto
größer ist die Plastizität. Schiefertone werden sehr leicht ohne
Bruch stark gefaltet, besonders Ton, bei dem die Formverände-
rung sehr groß ist.
Ein nicht zu unterschätzender Faktor ist bei allen diesen
Vorgängen die Zeit. Bei Gesteinen, die weit unter der Elastizi-
tätsgrenze beansprucht werden, wird bei langer Einwirkung
von elastischer Nachwirkung und Ermüdung gesprochen. Es
st dabei in Betracht zu ziehen, daß mit zunehmender Formver-
inderung die Widerstandsfähigkeit gegenüber einer dauernd
ınd ungeschwächt. einwirkenden Kraft allmählich. verringert
wird. Die Zeit hat also insofern Einfluß, als bei dem vielseiti-
zen Einwirken von Kräften und Reaktionen an vielen Stellen
ain Nachgeben eintritt.
Ein Kohlenflöz bildet nur selten eine vollkommen unge-
störte Platte, die beim fortschreitenden Abbau gewonnen wer-
len kann. Verwerfungen, Verdrückungen, Vertaubungen
zwingen im Verein mit der Abbaumethode zur Einteilung in
abgegrenzte Baufelder, die in. verschiedenen Zeitabschnitten
zum Abbau gelangen. Dadurch verwischen sich oft die Wir-
kungen der einzelnen Abbaue an der Oberiläche, so daß hier
ft nur ganz allgemein die Gesamtwirkung der Hohlräume fest
zestellt werden kann.
Gebirgsstörungen können von vornherein im Gebirge vor-
handen gewesen sein, sie können aber auch. wie die Druck-
Jagen in der Kohle erst durch den Druck der Gebirgsmassen ge-
bildet werden. Besonders ungünstig wirken bedeutende Ver-
werfungen. weil durch sie das Gebirge in eine Anzahl von
Schollen zerlegt wird, die sich leicht ‚gegeneinander verschie-
ben können und das Gebirge von ihnen oft auf verhältnismäßig
viel größere Erstreckungen durchzogen wird, als dies .die
Schnittklüfte und Lösen tun. Im gestörten Gebirge kommt da-
her der Gebirgsdruck dem tatsächlichen Gewicht der über-
lagernden Massen am nächsten. Dazu kommt, daß das Ge-
birge durch die starke Beanspruchung, die es durch Verschie-
bungen auf den Kluftflächen erlitten hat, in seinem Gefüge zer-
rüttelt worden ist und dadurch seine Festigkeit und Elastizität
größtenteils eingebüßt hat.
Der Widerstand, den diluviale und alluıviale Ablagerun-
zen, Dammerde. Sand, Lehm, Kies und Schotter, den auf sie
einwirkenden Verschiebungskräften des Abbaues entgegen-
stellen. ist auf drei Ursachen zurückzuführen, auf die Adhäsion,
die Kohäsion und die Reibung. Die Adhäsion ist so geringfügig,
daß sie nicht besonders inBetracht gezogen zu werden braucht.
Die Kohäsion ist je nach der Erdgattung und ihrem Zustand, ob
trocken, feucht oder naß, verschieden. Bei Sand ist sie gering,
bei Schotter kommt sie kaum in Frage, bei Lehm ist sie groß.
Die Reibungsverhältnisse richten sich nach der Erdgattung und
dem Zustand, in welchem sich diese befindet. Bei der gering-
sten Störung des Gleichgewichts werden diese Ablagerungen
ihre Lage verändern, sofern sie sich nicht vermöge der im
Innern auftretenden Kohäsions- und Reibungswiderstände zu
halten. vermögen. Die Fläche, längs welcher die Erdmassen
im Augenblick des Nachgebens ihrer Unterlage abstürzen, wird
die „gefährliche Böschung‘“ genannt. Sie ist von der Größe des
natürlichen Böschungswinkels abhängig, das ist der Winkel,
unter welchem die Erdteilchen vermöge des Reibungswider-
standes sich im Gleichgewicht zu halten vermögen. Er wächst
mit der Größe der Reibungswiderstände. Da die natürliche
Böschungsebene die maximale Grenze des Nachrutschens dar-
stellt. empfiehlt es sich, bei der Beurteilung von Bergschäden
in solchen Schichten, besonders bei Anschüttungen von Eisen-
bahndämmen, mit diesem Winkel zu rechnen.
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IV. Die Auswirkungen der Abbaue an der Erd-
oberfläche.
‚Die, unmittelbaren Auswirkungen des Abbaues auf die
Erdoberfläche machen sich in der Regel als Bodensenkungen
zeltend, mit denen unter besonderen Verhältnissen Tagebrüche,
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“ungen ınd Wasserentziehungen auftreten.
a) Bodensenkungen.
Mitten über einem Abbaufelde, im Schwerpunkte dessel-
zen, bildet sich eine flache Senkungsmulde, die dem fortschrei-
tenden Abbau folgt und darüber hinausgehend, nach allen Sei-
ten bis zu einer durch die Teufenlage des Abbaues bedingten
Grenzlinie ausbreitet. Hierbei sinken die Punkte, die bei flach
zelagerten Flözen senkrecht über der Mitte, oder bei steiler
einfallenden Flözen, zwischen der Mitte und der Vertikalen auf
der Flözebene liegen, am tiefsten und ersten ein; sie erleiden
die größten Senkungen. Je mehr die Punkte nach den Grenzen
des Abbaufeldes zu liegen, desto später treten bei ihnen die
Senkungen ein und für Punkte, dicht an der Begrenzungsebene
und darüber hinaus, am spätesten. Hier erfahren auch die
senkungen eine rasche Abnahme.
Durch die Bodensenkungen entstehen namentlich in
lachen Tälern, Versumpfungen des Geländes, Ansammlungen
von.Wasser, Störungen der Vorflut usw., die oft umfangreiche
ınd teuere Regulierungen notwendig machen.
Vielfach wurde festgestellt, daß Senkungen an und für
sich keine oder nur geringe Beschädigungen an Bauwerken
jervorrufen. Das wesentliche dabei ist, ob sich die Senkungen
inter den Bauwerken gleichzeitig und gleichmäßig vollziehen,
daß also das Bauwerk in seinem ganzen Umfange gleichmäßig
sinkt, oder ob nur Teile desselben von der Senkung betroffen
erden. Es sind Fälle bekannt, bei denen Häuser bis zu 7 m
zesenkt.wurden, ohne daß sie größere Schäden erlitten. Die
Häuser waren nicht verankert und während der ganzen Sen-
kungsperiode, die sich über 20 Jahre hinzog, stets bewohnt.
Zine Reparatur der Häuser wurde während dieser Zeit von
dem Berzwerksbesitzer auf Grund des 8 150 des Allgemeinen
Berggesetzes abgelehnt.
Bei einer ungleichmäßigen Senkung genügt häufig eine Ver-
änderung der Lage eines Teiles des Baugrundes um wenige
Zentimeter, um größere Schäden des aufstehenden Gebäudes
herbeizuführen. In vielen Fällen führten schon Senkungen von
5 cm zur Bildung von Rissen und Spalten in den Mauern und
Decken der Häuser.
Das Maß der Senkung gestattet daher nicht ohne weite-
res einen Rückschluß auf die Größe: der Beschädigung.
Die Senkungen vollziehen sich am gleichmäßigsten über
der Mitte des Abbaufeldes, am ungleichmäßigsten an den Rän-
dern desselben. Bauwerke, die mitten über einem Abbaufelde
zu stehen kommen, sind nicht so gefährdet als solche, die an
den Rändern und darüber hinaus liegen.
Viele beschädigungen an Bauwerken werden dem Berg-
bau zur Last gelegt, die auf andere Ursachen, so z. B. auf Män-
gel in der Bauart, ungenügende Fundamentierung, ungeeigne-
ten Baugrund, atmosphärische Einwirkungen usw. zurückzu-
‘ühren sind
Häufig findet man an Gebäuden, in Gebieten, wo kein
Bergbau umgeht und niemals Bergbau gewesen ist, auf natür-
lichen Ursachen beruhende Risse und sonstige Schäden, die
beim vorhandenen Bergbau unfehlbar auf diesen zurückgeführt
werden würden.
Besonders häufig treten bei Gehängeschiebungen Rißbil-
dungen auf, die ihrer Gestaltung nach von Bergschäden nicht
zu unterscheiden sind.
Bei hohen Bahndämmen, auf denen ein häufiger Zugver-
kehr stattfindet, sind Senkungen beobachtet worden, die nur
durch Setzen des angeschütteten Materials durch seine eigene
Schwere, besonders aber durch dauernde Erschütterungen her-
vorgerufen wurden.
In der Nähe von Bauwerken durchgeführte Kanäle,
niedergebrachte Senkbrunnen usw. haben während ihrer An-
lage Ursache zu Bodensenkungen gegeben.
Bei Gebäudeschäden muß daher die Umgebung genaue-
stens auf andere Ursachen untersucht werden.
Die Senkungen im Saarbrücker Bergbaugelände werden
durch Nivellements festgestellt, die von festen. unverrückten
Festpunkten ausgehend, auf N. N. berechnet werden. An dern
Häusern werden als Festpunkte Sockelecken, Fensterbänke,
Türeingangsschwellen angenommen. Seit mehreren Jahren
sind vielfach eiserne Bolzen an den Hausecken angebracht
worden. Zweckmäßig ist es, die Höhenbestimmungen an min-
destens zwei Festpunkten eines Hauses vorzunehmen. In letz-
ter Zeit werden Häuser nach Vereinbarungen mit deren Re-
sitzer unter eine genaue Höhenkontrolle gestellt. Zu diesem
Zwecke werden an allen vier Ecken der Häuser Höhenbolzen
angebracht, die dann in ihren Höhenlagen zu N. N. bestimmt
und darin in gewissen Zeitabschnitten kontrolliert werden.
Hierbei ist es möglich, die kleinsten Senkungen der Häuser fest-
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zustellen. Durch diese Maßnahmen wurden in verschiedenen
Fällen Prozesse ferngehalten und gütliche Vereinbarungen mit
len Hausbesitzern getroffen.
Unstreitig wird. durch periodisch durchgeführte Höhen-
bestimmungen das beste Tatsachenmaterial geschaffen zur Be-
urteilung der Einwirkungen der Grubenbaue auf die Erdober-
iläche und der darauf errichteten Anlagen.
b) Tagebrüche.
Liegen ausgedehnte Abbaufelder mit hohen Hohlräumen
in geringen Tiefen bis zu ungefähr 120 m, dann entstehen mit
den Bodensenkungen oft auch Tagebrüche. Diese treten viel-
fach ganz plötzlich teils vereinzelt, teils auch gruppenweise
auf, besonders in der Nähe des Ausgehenden. Noch heute.
reihen sich in den Saarbrücker Waldungen auf lange Strecken
hin, vielfach Trichter an Trichter, besonders dort, wo in frühe-
‚en Jahrzehnten mächtige Flöze ohne Bergeversatz nahe der
Frdoberfläche abgebaut wurden.
Nach dem Entstehen zeigen die Tagebrüche steile
Wände, die sich aber bald in Trichterform abböschen und ganz
besonders dann, wenn sie in den das Steinkohlengebirge be-
deckenden Buntsandsteinschichten oder in diluvialen oder
alluvialen Massen entstehen, da diese Massen leicht in den Ab-
bau hinunterfallen und bald einen ihren Massen entsprechenden
Böschungswinkel einnehmen. Atmosphärische Einflüsse tragen
oft zur Erweiterung der Trichter und zur Ausfüllung der unter
ihnen befindlichen Hohlräume bei.
Während bei ausgedehnten Abbaufeldern in der Regel
die Tagebrüche schon in den ersten Monaten oder Jahren nach
Schaffung der Hohlräume entstehen, können einzelne Strecken,
die nahe an Tage. vielleicht bis zu Teufen von 50 m liegen und
nicht mit Bergen zugesetzt oder in Eisenzimmerung oder Maue-
rung gestellt sind, noch nach vielen Jahrzehnten Tagebrüche
hervorrufen. Es sind Fälle bekannt, in denen das Auftreten
solcher Tagebrüche über einzelnen Strecken erst nach 50 und
mehr Jahren- nach Abwurf derselben, -d. h.-der Zeit, in der die
Strecken nicht mehr zum Grubenbetriebe benutzt wurden, er-
iolgte.
c) Erdspalten.
Erdspalten und Erdrisse sind an Tage über Abbaufeldern
‚eobachtet worden. die eine Teufenlage bis zu 550 m haben
und in denen die geschaffenen Hohlräume mit Bergen ausge-
setzt worden sind. Sie treten häufiger auf als Tagebrüche, sel-
tener in der Hauptsenkungsmulde, in der Mitte der Abbaufel-
der, als vielmehr an den Rändern des Abbaues, daher auch an
Sicherheitspfeilern und zwar etwas über die Senkrechten der
Abbaugrenzen hinausgehend, bis zu Böschungswinkeln zu 750
Nur vereinzelt wurden noch Spalten bis zu Böschungswinkeln
von 75 9 bis 709 festgestellt.
Die Erdspalten treten nicht vereinzelt auf, sondern zeigen
sich in mehr oder weniger parallelen Systemen von oit vielen
zueinander gleichgerichteten Linien, die vielfach der Ausdeh--
nung des Abbaues entsprechend, auf lange Strecken zu verfol-
gen sind. Mit der jeweiligen Abbaugrenze laufen sie ungefähr
parallel! und geben so die ungefähre Grenze der Einwirkungen
der Abbaue an. In der Regel treten sie nur in streichender
Richtung der Abbaufelder, seltener in der Fallrichtung auf und
veben so an Tage die ungefähre Grenze der Einwirkungen der
Abbauc, sowohl in streichender Richtung, wie auch nach den
Einfallen hin an.
Besonders bemerkbar machen sich Erdspalten in dem das
Steinkohlengebirge überlagernden Buntsandstein. Aber auch
hier nur, wenn sie eine gewisse Breite und Tiefe erreicht haben.
Kleinere Spalten und Risse werden vielfach bei dem jedes-
maligen Bestellen der Ackerstücke zugepflügt und in Wicsen
und Wäldern durch Humuserde, Wurzelwerk, Grashalme. Laub
und dergl. verdeckt. Erst wenn sie hier eine gewisse Breite
von mehreren Zentimetern erreicht haben, treten sie in die Er-
scheinung. Daher ist der Zeitnunkt ihres Auftretens in Verbin-
dung mit dem sie hervorgerufenen Abbau nicht nit Sicherheit
jestzustellen. Anscheinend treten sie in PEuntsandsteinüber-
lagerungen von 29 bis 60 und mehr Meter Mächtigkeit erst nach
Ablauf von 1 bis 2 Jahren nach erfolgtem Abbau auf und neh-
nen mit fortschreitendem Abbau, insbesondere beim Verhich
mehrerer Flöze an Zahl und Ausdehnung zu. Sind die Einwir-
kungen der Abbaue-.nicht so bedeutend, dann schließen sich Oft.
Lesonders im Kohlengebirge, beim Fortschreiten der Abbaue
vorhandene Risse und neue treten an deren Stelle.
In der Regel fallen die Spalten nach dem Abbau zu ein.
Vielfach ist deren Einfallen in der Nähe der Tagesoberfläche
iast senkrecht und erst in einer gewissen Tiefe zeigt sich eine
ausgesprochene Einfallrichtung. Es sind Spalten mit fast senk-
rechtem Finfallen bis zu 20 m Teufe im Buntsandstein hbeobach-
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-et worden. Oft ist auch das auf der dem Bergbau zugewende-
ien Seite der Erdspalten liegende Gelände um mehrere Zenti-
neter bis zu mehreren Dezimetern gesunken, gegenüber dem
auf der anderen Seite der Spalten anstehenden Gelände. Der-
artige Senkungen an Erdspalten wurden von wenigen Zenti-
netern an bis 1 m Stärke festgestellt.
Nicht zu verwechseln sind die Erdspalten mit anderen, die
durch Austrocknung lehmiger, an Tage anstehender Schichten
antstehen und mit bergbaulichen Einwirkungen in keinerlei Zu-
sammenhang stehen. In der Regel besitzen die in lehmigen
Massen entstehenden Spalten nur eine Breite von wenigen
Zentimetern und setzen sich nicht, wie durch den Bergbau her-
vorgerufenen, in längeren Reihen fort. sondern verändern sich
nur an gleicher Stelle, in einem örtlich ganz begrenzten (ie-
biete.
d) Verschiebungen von Gebirgsteilen.
Beim Niederbrechen der hangenden Schichten über einem
Mohlraum haben wir 2 Aktionen unterschieden, ein eigentlicher
Fallraum und eine diesen mehr oder minder konzentrisch um-
zebende Zerreißungssphäre, dem Nachbruchraum; ferner haben
wir unterschieden zwischen dem Nachbrechen der hangenden
Schichten bis zu Tage hin und dem Nachsinken, denı Nach-
sacken und Zusammenpressen der gebrochenen und gebogenen
Schichten. Entsprechend diesen Aktionen lassen sich auch über
Tage zwei besonders wirksam hervortretende Kräfte unter-
scheiden. die als Pressungen und Zerrumgen oder Schiebungen
jezeichnet werden. Erstere äußern sich über dem Senkungs-
'richter, über dem Hauptaufbrechungsraum. während um die-
zen sich Schiebungen bemerkbar machen, weil die zerbroche-
1en oder gebogenen Schichten das Bestreben haben, nach dem
Schwerpunkte des Abbaues abzugleiten und infolgedessen. all-
zemein an den Abbaurändern Zerrungen entstehen.
Recht deutlich lassen sich über Tage diese Pressunven
und Schiebungen bezw. Zerrungen an Eisenbahn- und Straßen-
Gleisen erkennen. Mitten über dem Abbaufeld- finden sich die
Schienenköpfe einander genähert und oft aneinander gepreßt.
Diese Pressungen äußern sich mitunter so stark, ‚daß an
Straßenbahngleisen die Laschen, die Verbindungsstücke der
Schienen, abgesprengt werden, die Schienenköpife aufeinander-
stoßen und ein Verbiegen der Schienen hervorgerufen wird.
An den Rändern des Abbaufeldes dagegen, finden sich die
Schienenköpfe auseinandergezogen. Die Schiebungen bezw.
Zerrungen äußern sich hier oft so stark, daß eine Lageänderung
der Schwellen, an denen die Schienen befestigt sind, eintritt.
Die Pressungen und Schiebungen treten auch wohl deut-
lich an den Grenzlinien von Grundstücken in die Erscheinung.
Ursprünglich in einer Messungslinie, in einer geraden Linie,
stehende Grenzsteine, finden sich oft nach den bergbaulichen
Einwirkungen gegenseitig um mehrere Dezimeter bis Meter
verschoben. Zäune. Mauern, Wasserläufe, Kanäle, ja selbst
Häuser werden aus ihrer ursprünglichen Lage in eine andere,
oft beträchtlich von der früheren abweichende gebracht.
Grenzlinien, an denen entlang in früheren Jahren Häuser ge-
baut wurden, gehen nach Eintritt der Verschiebungen mitten
durch die Häuser; es entstehen die schwierigsten Girenzver-
schiebungen und Grenzverzerrungen, so daß sich in einem
stark bebauten Gelände kaum mehr die Grenzlinien in ihrer ur-
sprünglichen Lage vor Eintritt der bergbaulichen Einwirkun-
gen, herstellen lassen.
Mit den Geländeschiebungen erhalten natürlich auch die
trigonometrischen und polygonometrischen Festpunkte der
Landesaufnahme und der Markscheider, überhaupt aller Ver-
messungsbeamten, eine andere Lage und es finden sich über
ausgedehnten Abbaufeldern, im weiten Umkreise, kaum mehr
egine Anschlußseite zu neuen Messungen in alter unveränderter
Lage. Hier ist für die Vermessungsbeamten die größte Vor-
sicht geboten. Es ist vorgekommen, daß bei Anschlußmessun-
gen sich noch vier aufeinander folgende Polygonpunkte in ihrer
irüheren gegenseitigen Winkel- und Längenlage zueinander
vorfanden und angenommen werden konnte, daß keine Ver-
schiebungen der Polygonpunkte eingetreten seien. Bei weite-
rer Untersuchung fand sich jedoch, daß diese vier Punkte
wahrscheinlich auf einer zusammenhängend gebliebenen Ge-
birgsscholle lagen und sich mit dieser durch die Abbaueinwir-
kungen zusammenhängend verschoben hatten und daher die
früheren Koordinaten der Polygonpunkte nicht mehr als zu-
ireffend angenommen werden konnten.
Zur Ermittelung der Größe der Verschiebungen wurden
seit vielen Jahren neben den Nivellements zu Feststellungen
von Bodensenkungen auch polygonometrische Messungen aus-
geführt im Anschluß an Festpunkte, welche ganz außerhalb
des Einwirkungsbereichs der Grubenbaue liegen und danach
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das Maß der Verschiebungen aus dem jedesinaligen Unter-
schied der Koordinaten nach der Formel v = V 2 +x%2 be-
stimmt.
Nachstehend mögen einige Zahlenangaben folgen:
3ezeichnung|
der Punkte
Größe der
Senkung
m
Der Punkt hat sich verschoben
um
m
In Jahren
KL
X 2
X 3
X 4
X5
{6
K7
X 8
X9
X 10
Xı1
X12
X 138
X1ı4
0.20
0.77
0.86
0.26
0.80
0.86
0.20
0.16
0.17
0.26
1.40
2.02
0.16
0.34
0.38
0.04
0.33
0.51
0.21
0.21
0.34
0.40
0.68
0.92
1.07
1.12
1.5
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5
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7
Bei verschiedenen in den 1890er Jahren gebildeten Drei-
ackspunkten der Landesauifnahme wurden seitliche Verschie-
ungen bis zu 2 m festgestellt.
Aus allen Feststellungen ergab sich, daß die Verschiebun-
zen der Punkte nach dem Schwerpunkte des Abbaues hin er-
folgen und daß das Maß der seitlichen Verschiebung eines
Punktes in keiner Weise abhängig ist von dem Senkungsmaß
desselben, sondern von der Lage des Punktes zum Schwer-
punkte des Abbaues. Die großen. seitlichen Schiebungen sind
nach und nach durch den Abbau mehrerer Flöze entstanden.
Bei vielen Punkten ist das Maß der seitlichen Schiebungen
zrößer als das Maß der Senkung.
Wird demNiederbrechen oder Niedergehen fester Gebirgs-
schichten nahe der Tagesoberfläche und der damit verbunde-
nen Bewegung, der seitlichen Schiebung, ein plötzlicher Wider-
stand in den Schichten entgegengesetzt, so kann eine Rück-
wirkung eintreten, in der Weise, daß das Gelände anschließend
erden
ıgen
aus-
halb
ach
an seine frühere Lage, etwas in die Höhe gehoben wird, wäh-
rend es weiterhin nach der Senkungsmulde zu, sich einsenkt.
Solche Geländeerhöhungen gleichen flachen Rippen oder Wül-
sten und sind bis zu einer Stärke von 10 cm beobachtet wor-
den. Sie treten auf bis zu Böschungswinkeln von ungefähr 70°,
also bis zu den Stellen, an denen auch Erdspalten und Risse
auftreten.
Wie eine ganze Reihe von Vermessungen und Feststellun-
gen der letzten Jahrzehnte gezeigt haben, nehmen an diesen
Verschiebungen ganze Sicherheitspieiler mit allen auifstehenden
Betriebs- und Wohngebäuden teil. So hat sich der Sicher-
heitspfeiler einer älteren Schachtanlage um ca. 1,30 m und der
einer anderen Grubenanlage um ca. 1,0 m in der Richtung des
Flözjfallens verschoben. Auch in den Förder- und Wetter-
schächten machen sich diese seitlichen Schiebungen oft in
hohem Maße bemerkbar. So hat sich bei einer Bestimmung
der Lage des Mittelpunktes eines Förderschachtes an Tage und
in den verschiedenen Bausohlen ergeben, daß der Schacht von
der untersten Bausohle (der V. Sohle) bis zur II. Sohle, 139 m
hoch, noch senkrecht steht, dagegen von der II. Sohle auf-
wärts bis zu Tage hin, auf eine Länge von 230 m. sich um 0,90
m nach Norden zu geneigt hat.
In einem anderen Förderschacht wurde von der I. Sohle
bis zu Tage hin, auf eine Länge von 135 m, ein Ueberhängen
von rund 1 m und in einem weiteren Schacht derselben Gruben-
anlage von der II. Sohle bis zu Tage auf eine Länge von 190 m
ein solches von ca. 1,50 m bei einer Senkung der Schacht-
hängebänke von ca. 0,80 m festgestellt.
Auf einer anderen Grube steht ein Förderschacht von der
tiefsten Bausohle, der VI. Sohle. bis zur IL Sohle 332 m senk-
recht, um dann von dieser an bis zu Tage hin, auf eine Länge
von 177 m, um 1,27 m nach Norden zu überzuneigen.
In einem erst in den 1890er Jahren abgeteuften Förder-
schachte bedurfte es nur des Abbauens zweier Flöze in Teufen
von 37 und 60 m außerhalb eines zu schwach bemessenen
Schachtsicherheitspfieilers, um in ungefähr 25 Jahren eine Ver-
schiebung des Mittelpunktes um 31 cm in der Richtung des
Flözfallens herbeizuführen.
Ueber die Größe der Gebirgsteile, die durch den Flöz-
abbau zerbrochen und gegenseitig verschoben werden, waren
bestimmte Anhaltspunkte nicht zu erlangen. Allgemein kann
wohl angenommen werden. daß die Gebirgsschollen zunächst
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sehr verschieden groß sind und durch wiederholte bergbauliche
Einwirkungen immer mehr zerkleinert werden.
Findet das Brechen und Verschieben von Gebirgsschollen
direkt unter einem Bauwerke statt, so wird dasselbe oft so be-
schädigt, daß es kaum wieder hergestellt werden kann. Kom-
men dagegen Bauwerke vollständig auf Gebirgsschollen zu
stehen, dann werden sie im einzelnen nicht so stark beschädigt,
erleiden aber mit der seitlichen Verschiebung in der Regel eine
mehr oder minder große Schieflage, die oft sehr schwer zu he-
seitigen ist.
Von den durch den Flözabbau hervorgerufenen Verschie-
bungen müssen Rutschungen und Senkungen unterschieden
werden, die auf andere Ursachen zurückzuführen sind. Hierher
gehören die Gehängeschiebungen, bei denen die Vorbedingun-
gen schon in der Erdrinde vorhanden sind und auf bestimmten
Eigenschaften gewisser Gesteinsschichten beruhen. Werden
diese durch atmosphärische Einflüsse oder durch irgendwelche
Anlagen, wie z. B. Bau von Eisenbahnen und Wegen, Wasser-
und Gasleitungen oder Kanalisationsarbeiten und dergl. aus
ihrer Gleichgewichtslage gebracht, so kommen sie an einem
Talgehänge in’s Rutschen und können zu ganz erheblichen Ge-
bäudeschäden führen.
Die Ursache zu den Rutschungen bietet gewöhnlich eine
wasserundurchlässige Schicht, auf der das Grundwasser ab-
läuit und eine Schmierfläche erzeugt.
Auch in den oberen Schichten der Erdrinde eingeschlossen
und unter Druck stehende Schwimmsandlager. die an irgend
einer Stelle angeschnitten werden, können bedeutende Verän-
derungen an der Erdrinde und an den auf ihr stehenden Gebäu-
den hervorrufen.
e) Erderschütterungen.
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Wirkungen der ‚Expensivkraft der Gesteine.
Die Expensivkraft der Gesteine macht sich in den Hohl-
räumen der Bergwerke oft in der Weise geltend, daß sie mit
großer Gewalt Gesteinsmassen lossprengt, oft vollständig zer-
reibt und in die Hohlräume hineinschleudert.
Diese Vorgänge von den Bergleuten als Bergschläge be-
zeichnet, sind als plötzliche Spannungsauslösungen in den Ge-
steinen oberhalb und unterhalb des ausgekohlten Hohlraumes
zu betrachten. Vielfach wurden dadurch unter donnerartigem
PX
Getöse mehrere Zentner sehr feinkörniger Kohle aus dem Ab-
baustoß in die Abbaustrecke hineingeschleudert.
Die Bergschläge treten mit, aber auch ohne Schlagwetter-
entwickelung auf. Mit die meisten Bergschläge sind in solchen
Gesteinen beobachtet worden, die gar keine Schlagwetter
führen: sie sind daher wohl als eine von plötzlichen Gasaus-
brüchen völlig verschiedene Erscheinung aufzufassen und
treten meist nur dann auf, wenn sich die Bauabteilungen in un-
mittelbarer Nähe vom alten Mann befinden, und sind am häufig-
sten, wenn ein Kohlenpfeiler mitten im abgebauten Felde liegt,
oder wenn der Abbau mit ungenügendem oder ohne Versatz,
schnell an solchen Stellen vorgetrieben wird. wo das Hangende
infolge seiner Festigkeit und Zähigkeit, schwer zu Bruche geht.
Häufig sind Bergschläge in Kohlendistrikten nur auf wenige
Flöze beschränkt.
Starke Gebirgsschläge machen sich über Tage ähnlich
den natürlichen Erdbeben bemerkbar, es erzittern die Häuser,
Gegenstände geraten in’s Schwanken und fallen um, in den
Decken und Wänden bilden sich Risse und oft wird ein donner-
ähnliches Geräusch verspürt.
Während die Gebirgsschläge in einzelnen Bergbaubezir-
ken vielfach auftreten, gehören sie im Saarbrücker Bezirk zu
den äußersten Seltenheiten.
Dort, wo die kohlenführenden Schichten in plastischem
Material, wie z. B. weichen Schiefertonen, eingelagert sind,
kann sich die im Gebirge vorhandene Expensionskraft auch
derart äußern, daß sie von allen Seiten Gesteinsmaterial in die
Hohlräume hineindrückt. Liegt die plastische Schicht im Lie-
genden des Hohlraumes, so erfolgt ein Quellen der Sohle, oft
mit solcher Gewalt, daß dieselbe bis über % der Streckenhöhe
gehoben wird. Bei einem Nachgraben der Streckensohle wie-
derholt sich oft diese Erscheinung, wenn auch nicht in demsel-
ben Maße und erst nach mehrmaligem Nachgraben, nach Her-
stellung eines Sohlengewölbes, Ausmauerung der ganzen
Strecke in runder oder elipsoidischer Form. gelingt es, der
Streckensohle die gewünschte Lage zu geben, ohne daß aber
damit die Gefahr des Aufquillens ganz beseitigt ist.
Ueber die Ursachen des Aufquillens der liegenden Schich-
ten in Hohlräumen sind die Ansichten der Fachleute geteilt.
Vielfach wird angenommen, daß die im Liegenden der Hohl-
räume gelagerten plastischen Schiefertonschichten durch den
Zutritt von Luft und Wasser sich aufblähen und zu arbeiten be-
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Hohl-
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ginnen. Andererseits herrscht die Ansicht vor, daß die um die
Hohlräume anstehenden Gebirgsmassen in die plastischen
Massen einsinken und solche in die Hohlräume hineinpressen.
Allgemein kann angenommen werden, daß je größer der Ge-
birgsdruck und die Plastizität der Schichten, auch um so größer
deren Aufquillen ist.
f) Wasserentziehungen.
Das Kohlengebirge ist im allgemeinen wasserarm. Nur die
Sandstein- und Konglomeratschichten führen geringe Wasser-
mengen, während die Schiefertonschichten fast kein Wasser
enthalten. Die Wasserarmut. des Gebirges geht so weit, daß
viele über ihm liegenden Ansiedelungen sich gezwungen sahen,
ihr Gebrauchswasser oft durch Zuleitungen aus weiter Ferne.
aus anderen Gebirgsschichten zu beschaffen.
Der über dem Steinkohlengebirge abgelagerte Buntsand-
stein ist dagegen sehr wasserreich. An manchen Stellen, an
denen die Gesteinsmassen nicht fest verkittet sind, also mehr
sandige Massen vorliegen, nehmen diese das Wasser gleichsam
wie ein Schwamm auf und führen es tiefer geiegenen Schich-
kan zu.
Durch eine fast durchweg an den Auflagerungsstellen auf
das Kohlengebirge liegende, oft mehrere Meter müächtige
Lettenschicht, welche wohl als die frühere Alluvialschicht des
Steinkohlengebirges angesprochen werden kann, wird, wenn
diese Schicht nicht schon durch Einwirkungen der Grubenbaue
zerrissen worden ist, das Wasser in den Schichten des Bunt-
sandsteins zurückgehalten und ihm der Eintritt in die Schichten
des Kohlengebirges versperrt.
Das aus atmosphärischen Niederschlägen aller Art, als
Regen, Schnee, Hagel, Reif usw. in die Erde eindringende
Wasser kommt entweder als Quellen wieder zu Tage oder es
wird teilweise durch Bohrbrunnen wieder der Erde entzogen.
Diese Bohrbrunnen schöpfen ihr Wasser aus dem Grund-
wasser. Der obere Grundwasserstand liegt in den Tälern des
Steinkohlengebirges mehr oder weniger tief unter der Erd-
Oberfläche und steigt, in im Buntsandsteingebirge eingeschnit-
tenen Tälern, bis zur Erdoberfläche. Hier findet sich ein reich-
licher oberer Grundwasserstand, der im allgemeinen abhängig
ist von den örtlichen atmosphärischen Niederschlägen. In den
Tälern der Buntsandsteinablagerungen liegen im Saargebiete
alle Wassergewinnungsstellen der größeren Wasserwerke der
Bergverwaltung und verschiedener Kommunen.
Da die Niederschläge jährlichen Schwankungen unterlie-
ven. sind auch jährliche Schwankungen des Grundwasser-
standes vorhanden. Die Veränderungen des: Grundwasser-
horizonts können nur durch systematische Beobachtungen fest-
gestellt werden, welche auch das Material zur Beantwortung
der Frage liefern, wie weit ungewöhnliche meteorologische
Vorgänge, wie z. B. extrem trockene Sommer und schneereiche
Winter den Höhenstand des Grundwassers beeinflussen.
Der Wasservorrat eines Gebietes hängt weiter von der
Strömungsgeschwindigkeit des Grundwassers ab. Je schneller
es in den Gesteinsschichten fließt, desto mehr Wasser läuft in
einer Zeiteinheit durch einen bestimmten Querschnitt.
Eine große Beeinflussung erleiden oft die Grundwasser-
horizonte durch lang anhaltende nasse oder trockene. Jahres-
zeiten. Im ersteren Falle werden in Bezug auf Wassergewin-
nunz und Versorgung keine Klagen laut, da die Auffüllung des
Grundwassers in der Regel erwünscht ist. Nach einer lang an-
haltenden Trockenheit dagegen, sinkt der Grundwasserstand
und die Ergiebigkeit der Quellen und Brunnen sinkt oder hört
ganz auf. In solchen Fällen werden dann vielfach die einge-
tretenen Schädigungen dem nahebelegenen Bergbau zur Last
gelegt. Der Nachweis, ob derartige Wasserverluste auf den
Bergbau oder auf eine natürliche Ursache zurückzuführen sind,
ist oft nicht leicht zu erbringen, wenn nicht umfangreiches Be-
obachtungsmaterial vorliegt.
Eine weitere, die Abtrocknung der Schichten beein-
flussende Tatsache ist die Zunahme der Bebauung eines
Wassergewinnungsgebietes und besonders die Ausführung von
Straßenpflaster und einer Kanalisation, durch welche ein großer
Teil der niedergehenden atmosphärischen Wasser dem Grund-
wasser entzogen und abgeführt werden.
Die natürliche Abtrocknung und die mit dem Vordringen
der Kultur verbundene, müssen daher bei allen Wasserentzie-
hungsfragen mit berücksichtigt werden.
Mit den durch den Bergbau hervorgerufenen Einwirkun-
gen auf die bis zu Tage anstehenden Gebirgsschichten findet
natürlich auch eine solche auf die in diesen Schichten zirkulie-
renden kleinen Wasseräderchen statt. Es werden ihnen in der
Regel andere Wege gegeben, wodurch es zu Wasserentziehun-
gen. zum Versiegen von Quellen und Schönpfbrunnen kom-
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en kann. Ganz besonders machen sich bergbauliche Einwir-
kungen in den Buntsandsteinschichten auf die Wasserzirkula-
tion schädigend bemerkbar. Hier trägt die an einzelnen Stellen
auftretende Zerklüftung des Gesteins wesentlich zu Wasser-
entziehungen auf weite Strecken bei.
Selbst das Niederbringen von Schächten in Buntsand-
steinschichten kann schon größere Wasserentziehungen aus
diesen Schichten herbeiführen und zwar so lange, bis das Ab-
(eufen der Schächte das Steinkohlengebirge erreicht hat und
die Schachtwände gegen das Eindringen von Wasser abgedich-
‘et sind. In der Regel hört dann die Beeinflussung der Brun-
nen usw. bald auf, da schon in kurzer Zeit der Grundwasser-
horizont wieder in’s Gleichgewicht kommt.
Die Wasserentziehung aus Wasserläufen, Teichen,
Kanälen usw., denen das Wasser von einem höheren, außerhalb
des Bergbaugebietes liegenden Gelände zufließt, macht sich
nach vielfachen Erfahrungen, in der Regel nur in den ersten
Jahren. nachdem der Abbau unter ihnen stattgefunden hat, gel-
;end. Es sind Fälle bekannt, in denen der. nur 50 bis 80 m unter
der Sohle der Wasserläufe geführte Abbau nach 2 bis 6 Mona-
‘en eine Wasserentziehung herbeiführte, die sich hauptsächlich
durch größere zu bewältigende Wassermengen an den Förder-
schächten, durch die Notwendigkeit verstärkten Pumpens, be-
merkbar machte, die jedoch allmählich nach Verlauf von 5 bis 6
Jahren ihr Ende erreichte. Die durch den Bergbau entstande-
nen Risse und Spalten im Steinkohlengebirge hatten sich in
dieser Zeit vollständig geschlossen.
An anderen Stellen, an denen bei Tiefenlagen von 1400 m
und mehr der Abbau unter größeren Wasseransammlungen in
Talniederungen hindurch betrieben wurde, konnte eine bemerk-
bare Wasserentziehung nicht festgestellt werden. Im allge-
meinen kann wohl angenommen werden, daß mit der zuneh-
menden Teuifenlage des Abbaues auch die Gefahren größerer
Wasserentziehrnsen geringer werden..
Bei allen Wasserentziehungen ist noch in Betracht zu
ziehen, ob mit dem Wasser auch Substanzmassen mechanisch
mit fortgeführt werden, oder ob das Wasser nur chemisch ge-
löste Teile enthält. In diesem Falle scheiden weitere Einwir-
kungen auf die Erdoberfläche aus. Bei allen Wasserentzie-
hungen durch den Bervybau ist in Betracht zu ziehen, daß der
Bergwerksbesitzer nach 8 54 des A. B. G. vom 24. 6. 1865 be-
rechtigt ist, alle Vorrichtungen unter und über Tage zu treffen.
die zur Aufsuchung und Gewinnung des ihm verliehenen Mine-
rals erforderlich sind. Auf Grund dieser Bestimmung ist ihm
auch das Recht zuerkannt, iremden Grundstücken Grund-
wasser oder Quellwasser durch den Bergbaubetrieb zu entzie-
hen und auch oberirdische Wasserläufe durch Senkung des
Wasserspiegels zum Nachteil anderer zu beeinflussen, ohne daß
gegen ihn auf Unterlassung geklagt oder polizeilich eingeschrit-
ten werden kann, sofern die dadurch hervorgerufenen Einwir-
kungen sich nicht als gemeinschädliche darstellen, denen die
Bergpolizeibehörden nach $ 196 des A. B. G. entgegentreten
können.
Der Bergbautreibende ist aber verpflichtet, alle Schäden
durch Wasserentziehungen, ohne Rücksicht auf ein Verschul-
den. vollständig zu ersetzen.
V. Zeit des Eintritts und Dauer der Einwirkungen
des Bergbaues auf die Erdoberfläche.
Bei den durch den Flözabbau hervorgerufenen Bewegun-
zen der Gebirgsschichten, lassen sich zwei Perioden (feststellen,
eine, welche als die primäre und eine, welche als sekundäre
Bewegungsperiode bezeichnet werden kann.
In die erste Bewegungsperiode ist zu rechnen das Nach-
brechen der über den ausgehöhlten Flözen lagernden hangen-
den Schichten, welches in der Regel der Auskohlung direkt
nachgefolgt und sodann das allmähliche Nachbrechen und Ein-
sinken der übrigen hangenden Schichten bis zu Tage hin.
In die zweite Periode ist zu rechnen das Nachsinken,
Nachsacken und Zusammenpnressen der zerbrochenen und ge-
bogenen hangenden Schichten, bis das Gebirge wieder eine der
Teufe entsprechende Festigkeit erlangt hat und die Bewegungen
über dem Abbaufelde endgültig als erledigt betrachtet werden
können
Während die primäre Bewegungsperiode sich verhältnis-
mäßig schnell vollzieht, braucht die sekundäre vielfach eine
Reihe von Jahren.
Durch inzwischen eingetretene neuere Abbaue hervor-
yerufene Bewegungen beeinflussen den Verlauf der älteren und
die Zeitdauer der Gesamtbewegung.
Die ersten Einwirkungen eines Kohlenabbaues machen
sich an Tage in verschiedener Weise bemerkbar und verschie-
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Jen ist auch die Zeit, in der sie von der Inangrifinahme eines
Abbaufeldes an gerechnet verlaufen.
Bestimmend auf diese Zeit wirken ein;
L. die Flächenausdehnung des Abbaufeldes,
2, die Tiefenlage desselben und
3. die Beschaffenheit der über dem Abbaufelde lagernden
Gebirgsschichten.
Nach vielen jahrzehntelangen Untersuchungen kann im
allgemeinen angenommen werden, daß in einem Baufelde, in
dem die Carbonschichten zu Tage ausgehen und in dem die
Schichten nicht schon durch einen früheren Abbau zerbrochen
und zerstückelt worden sind, bei einer Teufenlage des Abbaues
bis zu ungefähr 200 m, sich die ersten meßbaren Einwirkungen
an Tage in der Zeit von 2 bis 4 Monaten, bei Teufenlagen von
ca. 200 bis 400 m. in 4 bis 6 Monaten und bei Teufenlagen von
ca. 400 bis 600 m, in 6 bis 8 Monaten nach Schaffung ent-
sprechender Hohlräume eintreten werden. Vereinzelt wurden
die ersten meßbaren Einwirkungen erst ungefähr 1 bis 2Monate
später festgestellt.
Diluviale und alluviale Ablagerungen über dem Kohlenge-
birge, die im Saarrevier nur wenige Meter Mächtigkeit besit-
zen, schließen sich den Einwirkungen im Kohlengebirge sofort
an; auch schwächere, nur wenige Meter starke Ueberlagerun-
zen von Buntsandsteinschichten. Haben aber letztere eine
Mächtigkeit von 30 und mehr Meter erreicht, dann wird der
Zeitpunkt der ersten meßbaren Einwirkungen über ihnen, an
Tage erheblich verzögert. Da in der Regel der Buntsandstein
in seinen Auflagestellen auf dem Kohlengebirge auf einer bis ca.
3 m starken sehr plastischen, lettigen Schicht (dem früheren
Alluvium des Kohlengebirges) ruht und nur in großen Stücken
bricht, folgt er nicht unmittelbar den Bewegungen seiner Unter-
lage und senkt sich erst bezw. bricht, wenn die Senkungen im
Xohlengebirge ein gewisses Maß erreicht haben. Es können
Jahre vergehen, bis die im Steinkohlengebirge hervorgetrete-
nen Abbaueinwirkungen sich über mächtigen, unzerklüfteten
Buntsandsteinablagerungen äußern.
Sind in dem Abbaufelde in früheren Jahren schon Flöze
abgebaut und dadurch die hangenden Schichten aus ihrem ur-
sprünglichen Zusammenhange gerissen und zerstückelt worden,
so vollziehen sich die Einwirkungen des Abbaues auf die Erd-
oberfläche schneller. In Tieifenlagen der Abbaue bis zu unge-
ähr 200 m folgen sie denselben gewöhnlich schon im ersten
Monat: in tieferen Lagen ungefähr 1 bis 2 Monate früher als im
unverritzten Gebirge.
Haben sich im Steinkohlengebirge, das bis zu Tage an-
steht. die ersten Einwirkungen des Abbaues an der Erdober-
fläche bemerkbar gemacht, sind die ersten kleinen Senkungen
eingetreten, dann nehmen letztere allmählich zu und erreichen
in der primären Bewegungsperiode bei Teufenlagen des Ab-
baues bis zu 200 und 300 m in 2 bis 3 Jahren, bei größeren
Teufenlagen nach 3 bis 4 Jahren ihren größten Betrag, um dann
in der sekundären Bewegungsperiode allmählich in 6 bis 8 Jah-
ren wieder abzunehmen.
Während dieser Zeit kann es vorkommen, daß Ruhe-
pausen eintreten, in denen vielleicht in 2 bis 3 Jahren keine Sen-
kungen beobachtet werden können und leicht die Annahme ent-
stehen kann, das Gebirge sei vollständig zur Ruhe gekommen.
Dann treten wieder auf Jahre hinaus kleine unregelmäßige Sen-
kungen ein, bis nach 8 bis 10 Jahren, vereinzelt auch erst in 10
bis 15 Jahren keine Senkungen mehr festzustellen sind.
Im allgemeinen kann daher angenommen werden, daß ein
Gelände, welches über einem umfangreichen, vollständigen Ab-
bau eines Flözes liegt, nach Beendigung des Abbaues in 10 bis
15 Jahren, ie nach der Teufenlage des Abbaues zur Ruhe ge-
kommen ist.
Ist inzwischen unter diesem Gelände ein neuer Flözabbau
eingetreten, so werden die noch vorhandenen Einwirkungen
beeinflußt durch jene des neuen Abbaues und so wird ein Ge-
lände, unter dem mehrere Flöze hintereinander abgebaut wer-
den, sich in fortwährender Bewegung befinden und erst in un-
gefähr 10 bis 15 Jahren nach Abbau des letzten Flözes zur Ruhe
kommen.
VI. Größe der Senkungen.
Die Senkungen erreichen ihr größtes Maß ungefähr über
der Mitte eines Abbaufeldes. Dieses Maß ist in der Hauptsache
abhängig von der Höhe der durch den Abbau geschaffenen
Hohlräume und der Dichte und Güte des in diese Hohlräume
zebrachten Versatzes. Jahrzehntelange Untersuchungen zur
Ermittelung der Größe der Senkungen über einem Abbaufelde
im Verhältnis zur abgebauten Kohlenmächtigkeit, haben im all-
yemeinen folgende Resultate ergeben:
Die orößten Senkungen an Tage betrugen durchschnittlich
nach A:
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nach Abbau eines Flözes in Teufenlagen von 100 bis 600 m und
bei einem Flözeinfallen von 10 bis 30°:
a) mit Pfeilerbau, also ohne besonderen Bergeversatz
60 bis 80 Prozent der Flözmächtigkeit,
b) mit Streb- oder Stoßbau, also mit vollständigem
Bergeversatz 40 bis 60 Prozent,
°) mit Spülversatz 10 bis 30 Prozent und
d) mit gemischtem Versatz, also mit Handversatz und
nachträglichem Spülversatz 30 bis 50 Prozent der
Flözmächtigkeit.
Die Unterschiede in den Maßen der Senkungen bei den
einzelnen Abbaumethoden sind hauptsächlich auf das mehr oder
ninder feste Zusetzen der Hohlräume zurückzuführen und auch
auf das teilweise Senken bezw. Brechen der hangenden Schich-
ten während der Einbringung des Versatzes. Bei dem Pfeiler-
bau werden oft Berge, die in Aus- und Vorrichtungsstrecken
und beim Nachreißen und Verbauen von Strecken fallen, in die
ÄNohlräume gebracht, so daß beim Pfeilerbau ein ungleichmäßi-
zes Aussetzen der Hohlräume die Regel bildet.
Beim Streb- und Stoßbau finden sich über Tage die ge-
ingsten Senkungen an den Stellen, an denen die Hohlräume
mit größerer Sorgfalt zugesetzt worden sind.
Bei Abbauen mit gemischtem Versatz, werden in be-
stimmten örtlichen Lagen zur Vermeidung größerer Senkungen.
die früheren Pfeiler- und auch Strebbaue, soweit nicht ein voll-
ständiges Zusetzen der Hohlräume erfolgen konnte, nachträg-
lich mit Spülversatz ausgefüllt. Die Unterschiede in der Größe
der Senkungen beim Spülversatzverfahren sind einesteils auf
das mehr oder weniger gute Versatzmaterial, andernteils auch
darauf zurückzuführen, daß beim Einbringen des Versatzgutes
schon in den Hohlräumen starke Durchbiegungen der hangen-
den Schichten stattgefunden haben.
Als bestes Versatzgut haben sich die Sandmassen aus den
Buntsandsteinschichten erwiesen und es konnten mit diesem
Versatzmaterial die Senkungen bis zu 10 Prozent der abgehbau-
:en Flözmächtigkeit herabgedrückt werden.
Bei ungefähren Feststellungen der bei einem zukünftigen
Flözabbau zu erwartenden größten Senkungen an Tage können
iolgende Unterlagen zu Grunde gelegt werden:
Ein Flöz von 1 m Kohlenmächtigkeit wird durch Abbau
mit Pfeilerbau eine Senkung von 60 bis 80 cm, mit Streb- oder
5Stoßbau eine solche von 40 bis 60 cm und mit Spülversatz eine
solche von 10 bis 30 cm hervorrufen, je nach der Größe des
Versatzes, der Dichte desselben und der Zeit, in der er einge-
bracht wird.
Diese Senkungen sind fast in gleicher Höhe zu erwarten,
von der Mitte des Abbaufeldes ausgehend, bis nahe an dessen
Rändern, um sodann rasch abnehmend, darüber hinausgehend,
in bestimmten Entfernungen, die von der Tiefenlage des Ab-
baues abhängig sind, ihr Ende zu finden.
VII. Ausdehnung der Einwirkungen des Berg-
baues auf der Erdoberfläche.
Von besonderer Wichtigkeit ist es, an Tage festzustellen.
in welchem Gebietsumfang sich die schädigenden Kräfte, die
während und nach vollendetem Kohlenabbau auftreten, äußern.
Diese Kenntnis ist notwendig einerseits um Schadenersatz-
ansprüche auf ihre Berechtigung hin prüfen zu können, um
überhaupt den Umfang und die Größe der Schadenersatzpflicht
des Bergwerksbesitzers festzustellen, andererseits, um die Ein-
wirkungen des Bergbaues durch geeignete Maßnahmen, durch
Stehenlassen von Sicherheitspifeilern, von zu schützenden
Stellen der Erdoberfläche fernzuhalten oder sie durch geeig-
nete Abbaumethoden auf ein Mindestmaß herabzudrücken.
Alle diese Fragen treten auf, wenn sich in dem Berg-
werksielde Bauwerke befinden, die sich durch ihre Altertüm-
lichkeit, ihren künstlerischen, historischen oder sonstigen Wert
besonders auszeichnen, wenn Quellen oder Bohrbrunnen zur
Wasserversorgung einer großen Bevölkerung im Felde liegen,
für welche ein geeigneter Ersatz nicht zu beschaffen ist, wenn
große, wichtige Bauwerke an Eisenbahnen. wenn Flußläuie.,
Friedhöfe, Wasserleitungen usw. geschützt werden sollen.
Durch eingehende seit den 1880er Jahren durchgeführte Auf-
messungen und Nivellements wurden die Fragen zu lösen ge-
sucht.
Die Grenzen der Einwirkungen der Grubenbaue an Tage
wurden durch Nivellements genau bestimmt, wobei Nivelle-
mentsdifferenzen von mehr als 2 cm gegen frühere Bestimmun-
ven als Veränderungen in der Höhenlage angenommen wurden
Die so festgestellten äußersten Grenzen der Abbaueinwir-
kungen wurden mit den in der Grube liegenden Grenzpunkten
der Abbaue verbunden und nun die Winkel ermittelt. welche
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diese Verbindungslinien mit der Horizontalen einschließen. Die-
sen Winkeln wurden die Bezeichnung Böschungswinkel beige-
legt, um sie von den Bruchwinkeln, bei denen der eine Schenkel
des Winkels in der Flözebene liegt, zu unterscheiden. Bei der
Kenntnis der Böschungswinkel und der Tiefenlage der Abbaue
ist die Möglichkeit gegeben, sofort die äußersten Einwirkungen
sines Abbaufeldes, sowohl in den einzelnen Sohlen, wie auch
an. Tage, auf dem Grubenbilde angeben zu können.
Bei den Bestimmungen der Böschungswinkel im Kohlen-
gebirge wurde zunächst festgestellt, daß die verschiedenen Ab-
bauarten keinen wesentlichen Einfluß auf ihn ausüben und er
auch seine bestimmte Größe behält, gleichgültig, ob der Abbau
in einem bisher noch unverritzten Gebirge stattfindet oder in
aäinem solchen, in dem bereits Abbau stattgefunden hat.
In allen Teufenlagen des Abbaues, bis zu den tiefsten im
Saarrevier, das ist bis zu 600 m, wurden die Mindestböschungs-
winkel bestimmt:
nach dem Hangenden hin, ungefähr 630
vereinzelt herabgehend bis zu 60°,
ı1ach dem Liegenden hin, ungefähr zu 66°
vereinzelt herabgehend bis zu 60%,
in streichender Richtung, ungefähr bis zu 65°
vereinzelt herabgehend bis zu 60°.
im allgemeinen kann wohl mit Sicherheit angenommen
werden, daß die Böschungswinkel nach allen Seiten des Ab-
baues hin, nicht unter 60° herabgehen, daß die Methoden der
Abbaue keinen wesentlichen Einfluß auf die Größe dieser Win-
xel ausüben und daß sie auch keine größeren Veränderungen
erleiden, wenn der nach Tage hin führende Schenkel durch ein
bereits vom Abbau zerrissenes Gebirge geht.
Danach sind Tagesanlagen nur dann absolut sicher gegen
Einwirkungen der Abbaue geschützt, wenn sie außerhalb eines
Böschungswinkels von 609 liegen, d. h. wenn die Verbindungs-
linie von der Abbaugrenze in der Grube nach dem zu schützen-
den Gegenstand über Tage, mit der Horizontalen einen Winkel
von weniger als 60° bildet.
Es folgt weiter aus diesen Feststellungen, daß alle Sicher-
heitspfeiler zum Schutz von Tagesanlagen, bei denen die Be-
grenzungsebenen einen größeren Winkel als 60% gegen die
Horizontale aufweisen, oder sogar senkrecht stehen, keinen
wirksamen Schutz gewähren können und daß die auf ihren
Rande stehenden Gebäude oft ganz besonderen schädlichen
Einwirkungen des Abbaues, den Senkungen und Schiebungen
ausgesetzt sind.
Nur ein Sicherheitspfeiler, dessen Begrenzungsebene nach
der Teufe hin mit einem Winkel von 60° gegen die Horizontale
konstruiert ist, gewährt einen wirksamen Schutz für die auf
ihm errichteten Anlagen.
Liegen in dem Abbauielde Sprünge von geringer Ver-
wurfshöhe, auf die beim Abbau eines Flözes keine Rücksicht
genommen zu werden braucht, durch welche der Abbau also
ungehindert weiter fortschreiten kann, so ändern sie an den
endgültigen Bruch- und Böschungsverhältnissen der Abbau-
Hohlräume nach Tage hin im großen und ganzen nichts gegen-
über denen im sprungfreien Felde.
Anders jedoch gestalten sich die Verhältnisse, wenn der
Abbau an Sprüngen von größerer Mächtigkeit und Verwuris-
höhe sein Ende findet. Hier muß unterschieden werden, ob der
Sprung dem Abbau ab- oder zufällt, ob ein Sprung in’s Liegende
oder Hangende vorliegt. Fällt der Sprung dem Abbau ab, dann
wird er, bevor er angefahren wird, sich durch einen größeren
Gebirgsdruck bemerkbar machen. Beim Anfahren desselben
wird das Nachbrechen der hangenden Gebirgsschichten bis zu
seinen Salbändern hin, sofort erfolgen, jedoch nicht an ihnen
halt machen, sondern sich in kürzerer oder längerer Zeit weiter
über den Sprung hinaus fortsetzen, so daß schließlich nach dem
Zuruhekommen des Gebirges auch hier sich Böschungswinkel
von ungefähr 609 gebildet haben werden.
Anders gestalten sich die Verhältnisse, wenn der Sprung
dem Abbau zufällt. In solchen Fällen findet in der Regel ein
Nachbrechen der hangenden Schichten bis zum Sprunge hin
statt, wenn derselbe auch ein kleineres Einfallen als 60° besitzt.
Da die im Saargebiet größere Sprünge in der Regel Ein-
fallwinkel von ungefähr 50 bis 709° besitzen und bei Sprüngen,
die dem Abbau zufallen, der eine Schenkel des Böschungswin-
kels in die Sprungebene zu liegen kommt, so werden die
Böschüungswinkel gleich den Einfallwinkeln der Sprünge und
erhalten Größen von ungefähr 50 bis 709
In wie weit die Grenzen der Abbaueinwirkungen an Tage
bei den festgestellten Böschungswinkeln von 60 über die Gren-
zen der Abbaue in den verschiedenen Teufenlagen hinausgehen
können. möge nachstehende Zahlenreihe veranschaulichen.
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Die letzte mögliche seitliche Einwirkung liegt von der Ab-
baugrenze entfernt bei einer Teufenlage des Abbaues von
25 m bei 14,43 m,
50m , 28,87 m,
75m „ 43.30 m,
100m „ 517 m,
150 m ,„ 866 m,
200 m „ 115,5 m,
250 m „ 14433 m,
300 m „ 173 m,
350 m „ 202 m,
400 m „ 231 m,
450 m ,, 260 m,
500m „ 289 m,
500 m „ 346 m,
700m „ 404 m,
S00m .„ 462 m,
900 m „ 520 Mm,
1000 m „ 577 m.
Wird das Steinkohlengebirge von diluvialen oder allu-
vialen Schichten überlagert, so bilden sich von ersterem aus-
zehend, andere Böschungswinkel, die sich dem Dossierungs-
winkel der betr. Gesteinsmassen, Sand, Schotter usw. nähern.
Da jedoch diese Ablagerungen im Saargebiete nur eine sehr ge-
ringe Mächtigkeit von wenigen Metern besitzen und sich auch
ıur von geringem Umfange an einzelnen Stellen abgelagert
zorfinden, brauchen sie weiter nicht in Berechnung gezogen zu
verden.
Bei Buntsandsteinablagerungen sind die Grenzen der Ein-
wirkungen an Tage nicht leicht festzustellen, da sie nicht wie
las Steinkohlengebirge brechen und niedergehen. Erst wenn
lie Einwirkungen der Abbaue im Steinkohlengebirge das Sin-
cen derselben von ungefähr 20 cm hervorgerufen haben,
nachen sie sich‘ durch das Brechen der Buntsandsteinschichten
n mehr oder minder großen Schollen bemerkbar, das sich eben-
ialls über die Senkrechten der Abbaugrenzen hinausgehend,
iortsetzt und hier, je nach der Größe der Schollen und deren
zegenseitige Verschiebung, eine nicht leicht auffindbare Grenze
bildet. Vereinzelt ist an diesen Stellen ein Höherliegen der Erd-
oberfläche um mehrere Zentimeter festzustellen gewesen, das
wohl durch das Brechen der nahe an Tage gelegenen Schich-
ten, vielleicht auch durch gegenseitige Verschiebungen von Ge-
birgsschollen hervorgerufen worden ist.
Vereinzelt haben sich in Buntsandstein-Ueberlagerungen
erst in 5 bis 8 Jahren nach beendetem Abbau Erdspalten an
Tage, auch trichterförmige Einsenkungen von 2 bis 3 m Durch-
messer, nahe der Grenzen der Abbaufelder gebildet.
Einwirkungen der Grubenbaue in Buntsandstein-Ueber-
lagerungen unter einem Böschungswinkel von 609 sind bis jetzt
noch nicht beobachtet worden.
Gestaltung der Sicherheitspfeiler.
Die Sicherheitspfeiler auf den Saargruben sind im Laufe
der Jahre ganz verschieden gestaltet worden. Im leizten Jahr-
zehnt wurden verschiedene aufgehoben, neue wurden nicht ge-
bildet. Die Querschnitte derselben richteten sich nach dem
Zweck, den sie erfüllen sollten. Wo in der Hauptsache nur ein
Schacht zu schützen war, erhielten sie eine runde oder quatra-
tische Form an Tage, traten noch schützende Maschinenge-
bäude hinzu, eine eliptische, waren verschiedene Anlagen zu
schützen, eine vieleckige Form. -
Ursprünglich wurden alle Sicherheitspfeiler mit senkrech-
ten Ebenen begrenzt. und da in dieser Zeit der Abbau sich nur
in geringen Tiefen bewegte, gingen seine Einwirkungen an
Tage nicht weit über seine Grenzlinien hinaus. Die Sicher-
heitspfeiler erfüllten allgemein damals ihren Zweck, besonders,
da sie reichlich groß bemessen waren und die Grubenbaue oft
schon vor der gezogenen Grenzlinie zur Einstellung kamen.
Erst mit dem fortschreitenden Tiefergehen des Abbaues mach-
ten sich immer mehr schädliche Einwirkungen an Tage, an den
Rändern der Pieiler. bemerkbar.
Als anfangs der 1890er Jahre vereinzelt ermittelt worden
war, daß sich die Auswirkungen der Abbaue bis zu einem
Böschungswinkel von ungefähr 60° nach Tage hin erstreckten,
wurden teilweise die Sicherheitspfeiler auf einzelnen Gruben
nach und nach verstärkt, indem ihren Grenzlinien von Tage an
eine Neigung von 809, anderen eine Neigung von 759, wieder
anderen eine solche von 70° bis 65° gegeben wurde. Bei eini-
gen Sicherheitspfeilern ließ man die senkrechte Begrenzung
bis zu einer bestimmten Sohle bestehen und erweiterte die
Grenzlinien erst von dieser Sohle an. Besonders wichtige
Sicherheitspifeiler erhielten eine Abböschung von 659° mit der
weiter:
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weiteren Maßnahme, daß der Raum zwischen 659% und 60 © be-
sonders dicht mit Bergen versetzt wurde. ;
Bei allen diesen Sicherheitspfeilern hat sich aber gezeigt,
daß sie keinen vollkommenen Schutz bieten, daß das Gelände
an Tage, an ihren Grenzlinien mehr oder weniger Abbauein-
wirkungen ausgesetzt ist.
Es ist. mit großer Sicherheit anzunehmen, daß nur ein von
Tage an mit 60° abgeböschter Sicherheitspfeiler den auf ihm er-
richteten Tagesanlagen einen sicheren Schutz gewährt.
Durch das Stehenlassen solcher Sicherheitspfeiler ent-
stehen aber ganz bedeutende Kohlenverluste und besonders
dann, wenn die abzubauenden Flöze in größerer Teufe liegen.
Die nachstehenden Zahlenreihen sollen dies veranschau-
lichen.
Wird angenommen, daß die Förderschächte, die Förder-
maschinenanlagen und die sonstigen in unmittelbarer Nähe der
Schächte liegenden wichtigen Werksanlagen durch einen kreis-
förmigen Sicherheitspieiler an Tage von 50 m Radius geschützt
werden sollen, so würde der Radius des Pfeilers eine Größe
erhalten
25 m Teufe von 64,43 m,
50 m rn 78,87 m,
75 m 93,30 m,
100 m 107,7 m,
150 m 136,6 m,
200 m 165.5 m,
250 m 194,3 m,
300 m 223 m,
350 m 252 m,
400 m 281 m,
450 m 310 m,
500 m 339 m,
600 m 396 m,
700 m „2.454 m,
800 m „22524 512 m,
900 m “252 570 m,
„1000 m „20 67 m
und der Flächeninhalt eines solchen Sicherheitspfeilers berech-
nete sich:
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an Tage zu
bei 25m Teufe zu
50 m
7854 am,
13000 am,
19 500 am,
_
-
75 m Teufe zu 27 300 am,
100m 36 400 am,
150 m 58 600 um,
200 m 86 000 am,
250 m 118 600 cm,
300 m 156 500 am,
350 m 199 600 qm,
400 m 248 000 am,
450 m 301 500 am,
500 m 360 000 am,
600 m 494 000 am,
700 m 648 000 am,
S00m 823 000 am,
%0m „1019000 am,
„ 1000m „1236000 qm.
Auf verschiedenen älteren, auf den Fettkohlen bauenden
Gruben des Saarbezirks ist in den letzten Jahren festgestellt
worden, daß ganze Sicherheitspfeiler von Hauptschachtanlagen
mit allen aufstehenden Schacht- und Betriebsgebäuden und mit
allen in ihnen niedergebrachten Schächten sich in Bewegung
befinden und in der Richtung des Einfallens der Schichten ver-
schoben haben. Die Abweichung aus der lotrechten Richtung
beginnt ungefähr über dem letzten rund um die Sicherheits-
nfeiler abgebauten Flöze. Es handelt sich hier um Verschiebun-
gen der Sicherheitspfeiler in vollständig abgebauten Gebirgs-
teilen, in denen die früher mit dem Pfeiler in Verbindung
stehenden Gebirgsschichten aus ihrem Zusammenhange ge-
rissen und durch einen mehrmaligen Flözabbau vollständig zer-
stückelt und verschoben worden sind.
Verschiedene Umstände mögen hier bei der Verschiebung
der Sicherheitspfeiler zusammengewirkt haben, unter anderen
auch der Druck des aus jedem Zusammenhang mit den Ge-
birgsschichten gerissenen Pfeilers auf seine Unterlage, auf
nassen glitschigen Schiefertonschichten, auf denen bei der
etwas steilen Lagerung von ungefähr 30° ein allmähliches Ab-
gleiten auf einzelnen Schichten erfolgt sein wird.
Zusammenfassung der wichtigsten Feststellungen.
Jeder Abbau von größerem Umfange, mag er auf
Flözen von größerer oder geringerer Mächtigkeit, in
horizontaler oder geneigter Lagerung nahe an Tage.
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oder in größerer Teufe geführt werden, beeinflußt mehr
der weniger die Erdoberfläche.
Die Beeinflussung der Erdoberfläche macht sich be-
merkbar durch:
a) Bodensenkungen,
b) Tagebrüche,
c) Erdspalten,
d) Erderschütterungen,
e) Verschiebungen von Gebirgsteilen und
f) Wasserentziehungen.
3. Bodensenkungen sind die gewöhnlichsten Folgen der
Abbaue. Sie treten bei allen Abbauarten und bei jeder
Teufenlage der Abbaue auf.
4. Tagebrüche können bei ausgedehnten Abbaufeldern
auf mächtigen Flözen, bei unvollständigem Bergever-
versatz, bei Teufenlagen bis zu ungefähr 120 m ent-
stehen. Auch einzelne Strecken in geringer Tiefenlage
bis zu ungefähr 50 m, können, wenn sie nicht mit Ver-
satzmaterial ausgefüllt worden sind, bei ihrem Zusam:
menbruche Tagebrüche hervorrufen.
5. Das Auftreten von Erdspalten ist beobachtet worden bis
zu Teufenlagen der Abbaue von 600 m und unter
Böschungswinkel bis zu 70% meistens parallel dem
Streichen der Flöze.
5. Erderschütterungen können bei plötzlichen Zusammen-
brüchen größerer Hohlräume eintreten. Im Saarbezirk
sind bemerkenswerte Erderschütterungen noch nicht
beobachtet worden.
/. Verschiebungen von Gebirgsteilen treten bei ausge-
dehnten Abbauen und besonders dann auf, wenn meh-
rere Flöze untereinander abgebaut werden.
;, Wasserentziehungen im Steinkohlengebirge treten nur
auf, bei Abbauen in nicht zu großen Teufenlagen und
oft auch nur vorübergehend. Dagegen können Abbaue
in Teufenlagen bis über 600 m noch schädigend auf die
Wasserzirkulation in den dem Steinkohlengebirge auf-
gelagerten Buntsandsteinschichten einwirken.
). Die Größe der Beeinflussung der Erdoberfläche durch
die Abbaue ist abhängig:
a) von der Ausdehnung und Höhe der durch die Ab-
baue in der Erde geschaffenen Hohlräume.
A
b) von deren mehr oder weniger geneigten Lage zur
Horizontalen,
c) von der Teufenlage und
A) von der Beschaffenheit der über den Hohlräumen
gelagerten Gebirgsschichten.
10. Der größte und am meisten beeinflussende Faktor ist
die Ausdehnung und die Höhe der entstandenen Hohl-
räume. ;
11. Die mehr oder weniger geneigte Flözlage wirkt in der
Hauptsache nur insofern beeinflussend mit, als bei stei-
eren Flözlagen die Höhe der Hohlräume bei gleicher
Flächenausdehnung eines Abbaufeldes wächst.
12. Bei geringer Teufenlage der Abbaue ist die Beein-
flussung größer; sie tritt schneller ein als bei Abbauen
in größerer Teufe.
13. Mächtige über den Hohlräumen liegende Sandstein-
und Konglomeratschichten brechen nicht so leicht wie
Schiefertonschichten und beeinflussen dadurch das
Auswirken der Hohlräume nach Tage hin.
14. Je größer und höher die durch den Flözabbau ge-
schaffenen Hohlräume sind, desto größer ist das Maß
der Beeinflussung auf die Erdoberfläche.
Werden die Hohlräume zugesetzt, so vermindert sich
las Maß der Beeinflussung um so mehr, ie dichter die
Zusetzung erfolgt.
16. Dem Bergwerksbesitzer steht als einziges Mittel zur
Bekämpfung der Bergschäden an der Erdoberfläche,
das möglichst dichte Zusetzen der Hohlräume zur Ver-
jügung. ;
Das möglichst dichte Zusetzen der Hohlräume wird,
wenn die Flözlage es zuläßt, bei Anwendung von Spül-
versatz mit Sandmassen erreicht, wenn dabei das
Spülgut recht bald nach der Auskohlung eingebracht
werden kann. .
Bei Anwendung des Spülversatzes entstehen an Tage
Höchstsenkungen von 10 bis 30 Prozent der abgebau-
:en Kohlenmächtigkeit. bei Anwendung von Streb-
der Stoßbau 40 bis 60 Prozent und bei Anwendung
von Pfeilerbau ohne Versatz 60 bis 80 Prozent.
(9. Die Zeit der ersten Beeinflussung der Erdoberfläche
nach erfolgtem Abbau eines Flözes ist abhängig von
der Flächenausdehnung des Abbaufeldes, dessen Tie-
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fenlage und der Beschaffenheit der über demselben
jegenden Gebirgsschichten.
Stehen die Schichten des Steinkohlengebirges bis zu
Tage an und sind sie noch nicht durch einen
früheren Abbau zerbrochen oder zerstückelt worden.
dann machen sich die ersten nachweisbaren Senkun-
gen an Tage geltend, bei einer Teufenlage des Abbaues
bis zu ungefähr 200 m in der Zeit von 2 bis 4 Monaten,
in Teufenlagen von ungefähr 200 bis 400 m in 4 bis 6
Monaten und bei Teufenlagen von 400 bis 600 m in 6
bis 8 Monaten. Sind die Schichten des Steinkohlen-
gebirges schon durch einen früheren Abbau zerbrochen
und zerstückelt worden, dann treten im ersten Falle
die Senkungen schon in wenigen Wochen, im letzteren
Falle in ungefähr 1 bis 2 Monaten früher ein.
20. Diluviale und alluviale Ablagerungen über dem Stein-
kohlengebirge von geringerer Mächtigkeit folgen sofor'
. den Senkungen desselben.
21. Die über dem Steinkohlengebirge diskordant aufge-
lagerten Buntsandsteinschichten von mehr als 10 m
Mächtigkeit folgen nicht unmittelbar dessen Einwir-
kungen. Erst wenn in diesem Senkungen bis gegen 20
cm eingetreten sind, machen sich vielfach die ersten
Bewegungen in Buntsandstein geltend, der zunächst
in großen Schollen bricht.
Allgemein muß angenommen werden, daß die Auswir-
kungen eines Abbaufeldes in Buntsandsteinschichten
sich später bemerkbar machen und auch länger an-
dauern als im Steinkohlengebirge, daß sie oft ganz
plötzlich in Form von Tagebrüchen oder Erdspalten
auftreten, die sich über das ganze Abbaufeld bis zu den
Abbaurändern hin erstrecken können.
23. Die einmal aufgetretenen Senkungen an Tage nehmen
allmählich zu und erreichen bei Teufenlagen der Ab-
baue bis zu ungefähr 200 bis 300 m in 2 bis 3 Jahren.
bei größeren Teufenlagen in 3 bis 4 Jahren ihren gr6öß-
ten Betrag, um dann allmählich wieder abzunehmen.
Nach 4 Jahren treten in der Regel nur noch Senkungen
von einzelnen Zentimeter in ganz unregelmäßiger Zeit-
folge auf.
24. Die gesamte Senkungsperiode eines Abbaufeldes
dauert von der Einstellung des Abbaues an gerechnet
ungefähr 10 bis 15 Jahre. In der Regel sind nach 10
Jahren meßbare Senkungen nicht mehr festzustellen.
Sind die Auswirkungen eines Abbaues noch nicht been-
det und es findet unter dem betr. Gelände ein neuer
Flözabbau statt, so beeinflussen die von diesem Abbau
ausgehenden Auswirkungen, die noch bestehenden des
alten Abbaues, die natürlich dann einen anderen Ver-
lauf nehmen und mit denen des neuen Abbaues zusam-
menfallen. Die Zeit, in der die gesamten Auswirkun-
gen zur Ruhe kommen, rechnet dann von der Beendi-
gung des neuen Abbaues ab.
Die größte Senkung an Tage tritt in der Regel in der
Mitte des Abbaufeldes auf; sie folgt dem fortschreiten-
den Abbau bis nahe an dessen Grenzen und nimm!
dann, darüber hinausgehend, bis zu einer bestimmten
Grenzlinie schnell ab.
27. Die über einem größeren Abbaufelde liegenden Ge-
birgsschichten werden in mehr oder minder große
Schollen zerbrochen, die in dem Bestreben. nach dem
Schwerpunkt des Abbaues abzugleiten, ihre gegenseiti-
gen Lagen ändern, wodurch Pressungen und Zerrun-
gen bezw. Schiebungen im Gebirge entstehen.
Die Pressungen äußern sich allgemein über dem Ab-
baufelde, die Zerrungen bezw. Schiebungen an dessen
Rändern.
In einem sprungfreien Felde äußern sich die letzten
meßbaren Einwirkungen eines Abbaues nach allen
Seiten, über dessen Grenzen hinausgehend bis zu
Böschungswinkeln von ungefähr 609%, wobei unter
Böschungswinkel der Winkel zu verstehen ist, dessen
Schenkel lotrecht auf der Abbaugrenze stehen und von
dem der eine Schenkel in der Horizontalen liegt, wäh-
rend der andere die Verbindungslinie von der Äbbau-
grenze in der Grube nach dem äußersten meßbaren
Senkungspunkt an Tage bildet.
Bei Winkeln unter 60° sind noch keine meßbaren
Senkungen der Erdoberfläche mit Sicherheit beobach-
tet worden.
Liegen jedoch an den Grenzen der Abbaufelder größere
Sprünge, so können je nach deren Einfallen, die
Böschungswinkel gleich den KEinifallwinkeln der
Sprünge werden und demnach unter Umständen auch
25.
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oh.
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die
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unter den Winkel von 609 herabgehen, da die Einwir-
kungen der Abbaue in der Regel an Sprüngen, welche
ihnen zufallen, ihr Ende erreichen.
31. Ueber einem Abbaufelde, bis nahe an seine Ränder hin,
in dem Felde der Pressungen, findet ein mehr gleich-
mäßiges Niedergehen der Schichten statt. In diesem
Teile sind die Schollenverschiebungen gering.
An den Rändern des Abbaufeldes und darüber hinaus-
gehend, bis zu Böschungswinkeln von ungefähr 70°
in dem Felde der Zerrungen und Schiebungen, findet
ein sehr ungleichmäßiges Niedergehen der Schichten
statt. Hier treten oft Schollenverschiebungen von grö-
Berem Ausmaße auf. Die größte bis jetzt durch
Messungen festgestellte Verschiebung beträgt 2 m.
33. Durch solche Schollenverschiebungen werden Grund-
stücke aus ihren katastermäßigen Grenzen gebracht
und auch die auf ihnen ruhenden Anlagen und Bau-
werke mitverschoben, so daß in einzelnen Fällen eine
zenaue katastermäßige Grenzwiederherstellung gar
nicht mehr durchzuführen ist.
34. Diese Schollenverschiebungen haben natürlich auch
eine Verschiebung der Festpunkte der Landesauf-
nahme wie auch der markscheiderischen Festpunkte
über Tage und in der Grube im Gefolge, so daß oft im
weiten Umkreis von Grubenanlagen Dreiecks-Poly-
gon - Nivellements- und sonstige Vermessungspunkte
keinen sicheren Anschluß mehr bieten und oft von wei-
ten Erstreckungen her, von außerhalb der in Betrieb
stehenden Baufelder belegenen Festpunkten, neue Zu-
verlässige Bestimmungen nach dem Grubenfelde hin
erfolgen müssen.
Die größte durch Nivellements bestimmte Senkung
eines Punktes an Tage beträgt z. Zt. 12 m. Sie voll-
zog sich in 28 Jahren.
Bauwerke, die mitten über einem größeren Abbaufelde
liegen, sinken oft gleichmäßig mit der Erdoberfläche
ein und erleiden hierbei keine größeren Schäden. Es
sind Fälle bekannt, bei denen Häuser sich über 7 m ge-
senkt haben, ohne daß sie verankert zu werden brauch-
ten. Während dieser Senkungszeit. die in 18 Jahren
erfolgte, waren die Häuser stets bewohnt.
35.
36. Fundamentsicherungen durch Betonklötze und Veran-
kerungen von Häusern, die in solchen Lagen zum Ab-
bau gebaut werden, gewähren ihnen wenn auch nicht
anen vollkommenen, so doch einen guten Schutz gegen
Beschädigungen durch den Grubenbau.
Bauwerke, die an die Ränder eines Abbaufeldes zu
esteken kommen, erleiden durch das ungleichmäßige
Niedergehen des Gebirges und die hier stattfindenden
Zerrungen und Schiebungen in der Regel größere
Schäden.
In diesen Lagen gewähren auch Fundamentsicherun-
zen und Verankerungen den Gebäuden keinen besonde-
ren Schutz.
Es können aber auch in solchen Lagen Gebäude
ziemlich unbeschädigt bleiben und zwar dann, wenn
sie beim Niederbrechen des Gebirges vollständig auf
einer Scholle stehen bleiben und mit dieser die Ge-
»irgsbewegungen mitmachen. Vielfach zeigen aber in
solchen Fällen die Gebäude eine mehr oder weniger
zroße Schieflage gegen die Horizontalen.
38. Kleinere Gebäude lassen sich, ohne größeren Schüder
ausgesetzt zu sein, über einem Abbaufelde erst 3 bis 6
Jahre nach Beendigung des Abbaues, also nach Been-
digung der Hauptsenkungen errichten, wenn sie Funda-
mentsicherungen und Verankerungen erhalten. Die
Frbauung größerer Gebäude empfiehlt sich dagegen
arst nach einem Zeitraum von 10 Jahren.
39. Sicherheitspfeiler schützen nur dann die auf ihnen
stehenden Bauwerke, wenn sie von ihrer Grenzlinie
von Tage an unter einem Winkel von 60° nach der
Tiefe hin abgeböscht sind, ‚also die Form einer abge-
zürzten Pyramide oder eines abgekürzten Kegels er-
halten.
140. Das Stehenlassen solcher Sicherheitspfeiler hat für das
Bergwerk große Nachteile im Gefolge; es treten große
Kohlenverluste ein, die Vorrichtungsarbeiten und der
Abbau werden erschwert. Es empfiehlt sich daher
außer den Sicherheitspfeilern für die Hauptförder
schächte möglichst weitere fernzuhalten.
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