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AMS-Online Ausgabe 02/2009

Date post: 10-Mar-2016
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Das Fachjournal für die Bergbauindustrie
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20090202

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200902

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Geschäftsführer Kramme scheidet aus

Leistungsriese auf schmalen Fuß - Bell B25DN im innerbetrieblichen TransportDer Krise trotzen! - Mit diesem Motto präsentierte sich Bell Equipment auf der Intermat 2009

Laserscanner ILRIS 3D-HD setzt neue Maßstäbe für 3D-Modellierung

Kapazität optimal nutzen! - Pfreundt bringt neue Dumperwaage DW-3 für knick-gelenkte Muldenkipper auf den Markt

Thema: Arbeitssicherheit bei Komatsu-Maschinen im VormarschKomatsu auch auf der DASA im Dienst der Arbeitssicherheit vertreten

RWE: Neuer Bandsammelpunkt im Tagebau Inden fertiggestellt!

Leistungsfähig und flexibel! - Kleemann stellt zusammen mit Wirtgen France seine mobilen Prallbrecheranlagen

Neue Raupenbagger-Baureihe von LIEBHERRPonton-Großbagger von Liebherr in Bremerhaven in Betrieb genommen

TECHNOLOGIETRANSFER

NEUHEITEN & REPORTAGEN

VERANSTALTUNGEN

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Einsatz selbststeuernder Vertikalbohrsysteme in Bohrprojekten mithöchsten Anforderungen an die Zielgenauigkeit

Maßgebende Innovationen in der konventionellen Vortriebstechnologie durch eine neue Bohrwagengeneration

Backers Maschinenbau GmbH

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KOMATSU

RWE Power Aktiengesellschaft

Kleemann GmbH

LIEBHERR

Der AMS-Veranstaltungskalender 2009

Direkte Lagerstättenerkundung Grundlagen der Bohrtechnik - Gesteinszerstörung beim Bohrprozess

Stichling, U.Abteilung Umweltschutz und Genehmigung | Rheinkalkwerk GmbH Wülfrath | Deutschland

Bell EquipmentContinental/ContiTechMetso Minerals

Sandvik Mining & ConstructionVermeerZeppelin

Schwarzburg, K.Geschäftsführer der MICON Drilling GmbH | Nienhagen | Deutschland

Wennmohs, K.-H. Senior Project Director | Global Strategic Customers | Atlas Copco MCT GmbH | Essen | Deutschland

Tudeshki, H. ; Hardebusch, T. Institut für Bergbau | TU Clausthal | Deutschland

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3Ausgabe 02 | 2009

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Direkte LagerstättenerkundungAllgemeinUm die Art, den Aufbau sowie die räumliche Lage von Lagerstätten festzustellen und eine deutbare Grundlage für die qua-litative und quantitative Bewertung eines Vorkommens zu schaffen, sind die Durchführungen von Aufschlüsse unabding-bar. Unter direkte Aufschlüsse sind natürliche, aber auch künstliche Aufschlüsse zu verstehen. Anhand von Aufschlüssen, die einen wesentlichen Bestandteil von Feldversuchen darstellen, werden die Einsichtnahmen in den Untergrund sowie die Entnahme von Boden- oder Felsproben ermöglicht. Dabei wird nach Lockergesteinen (Boden) und Festgesteinen (Fels) sowie Genese der Gesteine differenziert, um die Abfolge, die Mächtigkeit und die räumliche Lage einzelner Schichten separat zu erhalten. Anhand der entnommenen Proben werden die Art, die petrographische Zusammensetzung, die Korn-zusammensetzung, der Zustand bzw. die Konsistenz der einzelnen Schichten ermittelt. Weiterhin werden gewonnene Pro-ben im Labor anhand von boden- und felsmechanischen Untersuchungen näher analysiert und beurteilt. Ein wesentlicher Bestandteil der Erkundungsarbeiten stellt die chemische Analyse der Proben zur Ermittlung des Rohstoffgehaltes und der Qualitätsverteilung dar.

Zu unterscheiden ist hierbei zwischen Schürfe, Erkundungsschächten, Erkundungsstollen und Bohrungen als direkte Auf-schlussarten. Sondierungen verschiedener Art gehören den indirekten Baugrundaufschlüssen an. Für alle Aufschlüsse gilt, dass sie hinsichtlich ihrer Lage und Ansatzhöhe genau einzumessen und eindeutig zu bezeichnen sind. Dazu ist ein aussagekräftiger Lageplan mit allen Erkundungspunkten zu erstellen. Sollte ein Aufschluss in die Nähe des Grundwas-sers liegen, so ist entsprechend des Wasserhaushaltsgesetzes der Länder die zuständige Umweltbehörde zu benachrich-tigen, die dann gegebenenfalls einzuhaltende Auflagen erlässt. Beispielsweise das Verschließen der Aufschlüsse in der Art und Weise, dass keine Beeinträchtigung für das Grundwasser entstehen kann.In dem vorliegenden Beitrag werden nach einer kurzen Beschreibung von Schürfen die Grundlagen der Bohrtechnik auf-grund ihrer gesonderten Bedeutung für die Lagerstättenerkundung erläutert.

SchürfeDie Errichtung von Schürfgruben stellt in der Regel das

günstigste Erkundungsverfahren dar. Besonders dann, wenn der Aufschluss sich auf eine geringe Tiefe erstre-cken soll. Um die Beschaffenheit von Deckschichten zu untersuchen oder eine erwartetet Situation zu überprü-fen, werden bei standfestem Boden überwiegend Bagger zur Anfertigung von Schürfen eingesetzt. Dabei reicht die Tiefe bei den üblichen Baggertypen bis auf etwa 4 m. Mit einer Greifarmverlängerung sowie einem Rundlochgreifer lassen sich aber auch Tiefen von bis zu 8 m erreichen. Im Hinblick auf das Grundwasser sollte jedoch keine Schürfe dort ausgeführt werden, wo das Erreichen von Grundwas-ser zu erwarten ist. Die Anfertigung von Schürfen hat den Vorteil, dass sich der räumliche Schichtverlauf gut erken-nen lässt. Im Vergleich zu Bohrungen können Proben bei Schürfen frei wählbar nach Größe und Richtung von Hand gewonnen werden.

Bei der Durchführung von Schürfen ist allerdings dar-auf zu achten, dass der Aushub nicht zu dicht am Schurf zwischengelagert wird bzw. der Bagger bei Besichtigung des Schurfs von der Kante entfernt wird, damit ein Mate-rialabrutschen vorgebeugt werden kann. Bei Schurftiefen von mehr als 1,25 m im gering-stabilen Untergrund sind Verbaumaßnahmen zu errichten(1).

Foto 1:Schürfgrabenbeispiel aus Mexiko

(1)Beispielsweise ist die DIN 4124 das entsprechende Regelwerk für diese Maßnahmen in Deutschland.

von Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. H. Tudeshki ; Dipl.-Ing. Thomas HardebuschInstitut für Bergbau | TU Clausthal | Deutschland

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Je größer der Querschnitt des Schurfes ist, je mehr der Grundriss von der Kreisform abweicht, je inhomo-gener der Aushub zutage kommt, je mehr Sickerwas-ser angetroffen wird, je geringer der Feinkornanteil ist, um so größer ist das Unfallrisiko ohne die Errichtung von Verbaumaßnahmen.

Zur Erkundung von oberflächennahen Lagerstätten, speziell in Regionen mit einer Berg- und Hügelland-schaft werden Erlundungsstollen aufgefahren. Im Ver-gleich zu den üblichen Baugrundaufschlüssen stehen hierbei vor allem die Feststellung von Informationen über Form und Verlauf, speziell von Ganglagerstät-ten sowie Klüften, Schichtflächen, Wasserführungen, natürlicher Spannungszustand und der Lösbarkeit im Vordergrund.

Zur Erkundung von oberflächennahen grundwas-serfreien Lagerstätten mit Lockergestein als Überde-ckung in Regionen mit relativ ebener Topographie werden teilweis Erkundungsschächte mit geringem Durchmesser ab-geteuft. Sie können je nach Bedarf beim Erreichen des Rohstoffkörpers den Ausgangspunkt für Erkundungstunnel bzw. -stollen bilden. In der Regel werden Erkundungsschächte mit einfachen technischen Vorrichtungen, speziell in den Regio-nen mit geringen Personalkosten eingesetzt.

Auf platten- und linsenförmigen Lagerstätten werden Schürfgräben möglichst senkrecht zum vermuteten Strechen an-gelegt. Ist die Überdeckung mächtiger, so dass einfacher Schurf mit GRube oder Graben versagt, oder will man die Lager-stätte in die Tiefe verfolgen, legt man einen Schürfschacht an. Ein Schürfschacht kann in lockerem und trockenem Boden bis vielleicht 30 m Tiefe gehen, in standfestem Gestein auch tiefer. Beim Niederbringen des Schürfschachtes sucht man mit möglichst engem Querschnitt auszukommen. Das Erreichen des Grundwasserspiegels setzt der Handarbeit im Schürf-schacht meist ein Ende.

Bei mächtiger Überdeckung der Lagerstätte zieht man Schürfstollen vor, sofern die Form des Geländes dies zulässt, beispielsweise in ei-nem Tal. Außerdem sind von einem Stollen oder Schacht ausgehende Schürfstrecken zur weiteren Erkun-dung gebräuchlich. Um im Stadium der Schürfarbeit an Ausgaben zu sparen, hält man den Querschnitt solcher Grubenbaue ebenfalls mög-lichst gering. [19]

Foto 2: Schürfgrabenbeispiel aus Mexiko

Foto 3: Beispiel eines Schürfschachtes im Iran - provisorischer Aufbau

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BohrungenIn der Lagerstättenerkundung kommen verschiedene

Bohrverfahren zur Anwendung. Im Allgemeinen wird bei einer Erkundung eine Kernbohrung mit durchgehender Kerngewinnung angestrebt, damit man das gesamte Pro-fil, vorausgesetzt es treten keine Bohrkernverluste auf, betrachten und fotografieren kann. Desweiteren haben Kernbohrungen den Vorteil, dass viele Proben für weite-re Klassifikationsversuche gewonnen werden können. Auch die Entnahme von Sonderproben ist möglich, welche hochwertige Laborversuche zur chemischen und physika-lischen Analyse erlauben. Eine Kernbohrung erfolgt nach dem Prinzip einer Rammkernbohrung unter Verwendung verschiedener Entnahmewerkzeuge (Schappe, Einfach-kernrohr, Kernfänger) und verschiedener Rotationskern-bohrverfahren (Luft-, Wasser-, ohne Spülung; Doppel- oder Dreifachkernrohre, Schlauchkernverfahren, Seilkernrohr). Dabei entscheidet der Einfluss des Bohrkernverfahrens über die Qualität der Proben. Im Lockergestein werden Er-kundungsbohrungen beispielsweise durch Verrohrungen geschützt. Die Kosten für die Durchführung eines Bohr-

verfahrens richten sich hauptsächlich nach der geomet-rischen Dimension der geplanten Bohrung bzw. der Größe der Bohrgeräte.

Die Bedeutung der Bohrtechnik im Zusammenhang mit der Gewinnung mineralischer Rohstoffe, speziell im Bereich der Erkundung, Bohr- und Sprengarbeit sowie Entwässerung erfordert eine detailierte fachliche Ausein-andersetzung mit der Bohrtechnik. Insofern werden dem nächsten Kapitel dieses Beitrages dieser Aufgabe gewid-met.

Grundlagen der Bohrtechnik - Gesteinszerstörung beim BohrprozessDefinition Bohrvorgang:Der Bohrvorgang ist gekennzeichnet durch das Eindrin-gen eines Werkzeugs in das zu erbohrende Material un-ter Herauslösung von zerstörtem Materialteilen und der Abförderung der gelösten Teile zum Bohrlochmund oder unter der Verdrängung von Material in das das Bohrwerk-zeug umgebende Material.

In beiden Fällen wird ein langgestreckter, meist runder Hohlraum hergestellt. Die Arbeitsweise des Bohrwerk-zeugs wird nach der Art des Energieeintrags in:

stoßend,•

schlagend,•

drehschlagend,•

oder drehend•unterschieden.

Bei der stoßenden Belastung wird eine hohe Zerstö-rungsenergie bei geringer Schlagfrequenz eingeleitet, wo-bei der Bohrkopf zwischen den Einzelimpulsen vollständig entlastet wird. Das drehende Bohren erzeugt eine hohe axiale und konstant anhaltende Druckkraft. Beim schlagen-den Bohren wird eine geringe, konstante primäre Druck-kraft mit einer zusätzlichen geringen Zerstörungsenergie bei hoher Schlagfrequenz überlagert (s. Abb. 1-.3).

Die beim Bohren wirksamen Elementarvorgänge sind in Abbildung 2 dargestellt.

Abb. 1: Belastungsarten: 1 stoßend, 2 drehend, 3 schlagend [1]

Foto 4: Beispiel eines Schürfschachtes im Iran - Einblick in den Schacht

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Aus den Elementarvorgängen lassen sich in Abhängig-keit der Form der Wirkungselemente die Arbeitsweisen der Bohrwerkzeuge bei den jeweiligen Bohrverfahren ab-leiten:

schlagendes Bohren•

spaltend, kerbend, drückend, zertrümmernd•

drehendes Bohren•

schneidend, spanend, schabend, schleifend•

Allen Bohrverfahren ist gemeinsam, dass der Bohrkopf eine Drehbewegung durchführt. Beim rein drehenden Boh-ren bewirkt die Drehung den eigentlichen Löseprozess des Bohrgutes aus dem anstehenden Materialverband.

Beim schlagenden Bohren dient die Drehbewegung unterschiedlichen Zielen. Erstens wird durch das Umset-zen des Bohrkopfes um einen definierten, kleinen Dreh-winkel bei dem nachfolgenden Arbeitsvorgang eine neue frische Angriffsfläche geboten und somit der Anteil einer unproduktiven Nachzerkleinerung bereits gelösten Mate-rials verringert. Zweitens erfolgt diese Drehung ohne ein Abheben des Bohrkopfes von der Bohrlochsohle sondern vielmehr unter einem konstanten relativ hohen Andruck, so dass eine zusätzliche spangebende Wirkung bei der Bohrarbeit erzielt wird.

Gesteinsablösung auf der BohrlochsohleDie Gesteinsablösung auf der Bohrlochsohle erfolgt in

Abhängigkeit des Bohrverfahrens, des Bohrwerkzeugs und seiner Wirkungselemente durch eine Kraterbildung oder durch die Erzeugung von radialen Nuten, Furchen oder Rillen.

Die Größe des erzeugbaren Kraters bzw. der Furche hängt unter Anderem vom Sprödbruchverhalten und plas-tischen Verhalten des zu erbohrenden Materials ab.

Generell gilt, dass der wirtschaftliche Bohrfortschritt umso höher ist, je größer die Ausbildung der erreichbaren Vertiefungen bei vergleichbarem Energieaufwand ist.

Die Geometrie einer Schneide kann durch Keilwinkel, Freiwinkel und Spanwinkel beschrieben werden und ist in Abbildung 3 skizziert.

Schlagendes Bohren – drückend/zertrümmernd (Kraterbildung)

Beim schlagenden Bohren ergibt sich durch die aus-schließlich senkrechte Krafteinleitung in das zu erboh-rende Material eine drückend/zertrümmernde Wirkungs-weise, die zu einer Kraterbildung führt (Abbildung 4). Der Prozess umfasst vier Stufen:

Belastungsbeginn: Durch zunehmende Belastung ei-1. ner Schneide, die im Kontakt mit dem Gestein steht, nimmt die Druckspannung im Gestein unterhalb der Kontaktfläche zu.Ausbildung eines Gesteinskeiles: Die Gesteinsdruck-2. festigkeit wird überschritten. Unterhalb der Schneide bildet sich ein Keil aus feinstgebrochenem Gesteins-mehl. Kraterförmiges Brechen: Mit zunehmender Druck-3. belastung wird der Keil derartig zusammengepresst, dass die Schubspannungen im Gestein dessen Scher-festigkeit überschreiten. Eine kraterförmige Risszone bildet sich aus.Nach der Kraterbildung: Das Gesteinsmaterial löst 4. sich entlang der entstandenen Risse vom umgeben-den Gestein.

a = Keilwinkel der Schneide, F = Andruck, A = Schubkraft Abb. 2: Elementarvorgänge bei Bohren [1]

Abb. 3: Winkelbezeichnungen eines Schneidelements [1]

a Freiwinkel

b Keilwinkel

g Spanwinkel

Drehung

Andruck / Schlag

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Schlagendes Bohren – spanend

Beim schlagenden Bohren erfolgt eine Gesteinsablö-sung durch Spanen beim rotierenden Umsetzen des Bohr-kopfes unter ständigem Kontakt mit der Bohrlochsohle. Die Gesteinszerstörung erfolgt kleinräumig unmittelbar an der Schneide sowie durch die Einleitung von Schubspannun-gen in das Gebirge, die zum Herauslösen des Scherspans führen. Entlang der Scherfläche bilden sich gleichzeitig kleinere Restspäne aus, die zusammen mit dem Hauptspan ausgetragen werden können.

Drehendes Bohren – schneidend/schabend/span-gebend

Die schneidende, schabende oder spangebende Wir-kungsweise der Schneidelemente ergibt sich bei der Ver-wendung von Meißeln mit festen Schneiden in relativ gut bohrbarem Material.

Drehendes Bohren – drückend/zertrümmernd bzw. spaltend/furchend

Die drückend/zertrümmernde Gesteinszerstörung findet bei sehr hartem Material statt, das in der Regel nur unter Verwendung von Diamanten unter Aufbringen eines sehr hohen Andruckes erbohrt werden kann.

Im Gegensatz zu den schneidend, schabend oder span-gebenden Werkzeugen ist die Eindringtiefe der Bohrwerk-zeuge bei der drückend/zertrümmernden Gesteinszerstö-rung sehr klein und es wird bei der Drehbewegung kein Span vor der Schneide erzeugt. Vielmehr wird unterhalb des Diamanten durch den sehr hohen Andruck eine klein-räumige, starke Kompression des Materials erreicht, die zu enormen Druckspannungen führt. Durch die Drehung des Meißels wird der beaufschlagte Bereich der Bohrlochsoh-le wieder entlastet, so dass sich hinter dem Diamanten ein Span ergibt, dessen Dicke der Tiefe der maximalen Druck-spannung entspricht. Der Ablauf der Gesteinszerstörung durch ein Diamantwerkzeug ist in Abbildung 7 dargestellt.

Je nach Materialart und Art des Diamantmeißels bil-den sich auch vor dem Diamanten in Bewegungsrichtung kleinstückige Primärspäne. Das hinter dem Diamanten ge-löste Material stellt allerdings den größeren Teil dar und wird als Sekundärspan bezeichnet.

Drehendes Bohren mit Rollenmeißeln – grabend/schabend

Beim Drehbohren mit Rollenmeißeln in weichem Ma-terial sind die Rollen mit langen Zähnen bestückt. Gleich-zeitig zeichnet sich die Geometrie des Rollenmeißels in

Abb. 4: schlagende Materialzerstörung – Kraterbildung [1]

h Eindringtiefe

b Keilwinkel

1 Schneide

2 Bohrlochsohle

3 zerstörtes Material

4 Rissbildung

5 Hauptspan

Abb. 6:Wirkung eines Drehbohrwerkzeugs -

schneidend/schabend/spangebend [1]

Abb. 8: Spanbildung durch ein Diamantwerkzeug [16]

Abb. 7: Gesteinszerstörung durch ein Diamantwerkzeug [1]

Abb. 5: spanende Materialzerstörung [1]

1 Meißel mit eingesetztem Schneidelement

(z.B. PDC-Meißel)

2 Bohrlochsohle

3 unmittelbare Gesteinszerstörung

4 Scherspan

5 kleine Restspäne

6 Eindringtiefe (Spandicke)

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diesem Fall durch einen großen off-set, d.h. Versatz der Rollenachsen, aus. Dadurch rollen die Schneidelemente nicht sauber auf der Bohrlochsohle ab sondern erzeugen bei der Drehbewegung eine Hebelkraft. Daher ist die Ge-steinszerstörung durch diese Art der Rollenmeißel als gra-bend/schabend zu bezeichnen.

Der Zahn der Meißelrolle dringt unter dem Bohrandruck in die Bohrlochsohle ein und erzeugt beim weiteren Dre-hen des Meißels eine seitwärts gerichtete Hebelkraft, die das hinter dem Zahn befindliche Material aus dem Verband herauslöst.

In Abbildung 9 ist dieser Vorgang dargestellt, wobei in diesem Fall von der Verwendung einer Spülflüssigkeit ausgegangen wird, die als hydrostatische Kraft Pm auf der Bohrlochsohle lastet und ein pseudoplastisches Verhalten des Gesteins bewirkt.

Drehendes Bohren mit Rollenmeißeln – drückend/zertrümmernd

Werden Rollenmeißel in hartem Material eingesetzt, sind die Rollen mit kurzen, rundlichen Schneidelementen bestückt. Diese Warzen sollen nicht in das Material ein-dringen, sondern unter der Last des hohen Bohrandruckes hohe Druckspannungen im Material erzeugen. Der War-zenrollenmeißel besitzt keinen oder nur einen sehr gerin-gen off-set, so dass eine gute, verschleißarme Abrollbe-wegung auf der Bohrlochsohle erreicht wird.

Unterhalb der Warze finden ähnliche Prozesse wie bei der Kraterbildung der schlagenden Gesteinszerstörung statt.

Gesteinzerstörung - Zusammenfassung

Die Gesteinszerstörung beim Bohren hängt stark von dem zu erbohrenden Material und der Art des Werkzeugs ab. Bei gegebenen geologischen Bedingungen kann eine Optimierung des Bohrprozesses nur durch die richtige Auswahl

des Bohrverfahrens,•

der Art des Bohrwerkzeugs und•

der Bohrparameter erfolgen.•

Falsch ausgewählte Bohrverfahren und –werkzeuge führen zu einem schlechten Bohrergebnis, das sich durch geringen Bohrfortschritt, hohen Verschleiß und damit hohe Bohrkosten ausdrückt. Zudem besteht die Gefahr, dass die Bohrbarkeit des Gebirges falsch interpretiert wird. Resultierend werden die nachfolgend einzusetzenden Bohrwerkzeuge falsch gewählt und der unwirtschaftliche Bohreinsatz fortgeführt.

Für die Auswahl des geeigneten Bohrsystems empfeh-len sich daher das Heranziehen eines Spezialisten sowie die anschließende Durchführung von Testbohrungen.

Bohrbarkeit von GesteinenGrundlagen

Definition Bohrbarkeit:Als Bohrbarkeit wird die Größe des (Bohr-) Widerstandes bezeichnet, die das zu erbohrende Material dem Eindrin-gen des Bohrwerkzeugs entgegensetzt.Entgegen der üblichen Annahme besitzt die Gesteinshär-te, die z.B. anhand der Härteskala nach MOHS bestimmt werden kann, eine untergeordnete Bedeutung, da die Kombination der nachstehend genannten Gesteinspara-meter die Bohrbarkeit bestimmt.

Dabei wird unterschieden zwischen:Aktiver Bohrwiderstand: Verschleiß durch die Abrasi-1. vität des zu erbohrenden MaterialsPassiver Bohrwiderstand: mechanischer Eindringwi-2. derstand (Einaxiale Druckfestigkeit)

Der Bohrwiderstand wird durch die nachfolgenden Ge-steinseigenschaften beeinflusst:

Einaxiale Druckfestigkeit • sD

Scherfestigkeit • tS

Einaxiale Zugfestigkeit • sZ

Gehalt an schleifscharfen Mineralien•

Härte und Korngröße der gesteinsbildenden Minerale •und Bindemittel

Sonstige Parameter, z.B. Klüftigkeit, Schichtungen, •Störzonen,…

Abb. 9: grabend/schabende Gesteinszerstörung des Rollenmeißels [1]

Abb. 10: drückend/zertrümmernde Gesteinszerstörung des Rollenmeißels [1]

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Für den Verschleiß sind neben dem Gehalt an schleif-scharfen Materialien auch die Korngröße der Quarzkristal-le sowie die Zugfestigkeit des Mineralverbandes verant-wortlich.

Die Klassifizierung der Gesteine erfolgt vielfach an-hand der Gesteinsfestigkeiten, da laut Definition in einem Festkörper dann ein Bruch auftritt, wenn die örtlichen Spannungen die Festigkeit des Materials überschreiten. Allerdings ist dabei die Art der Materialbeanspruchung von entscheidender Bedeutung. In Abbildung 11 ist der Zusammenhang zwischen den verschiedenen Festigkeiten überschlägig dargestellt.

Als Bezugsgröße wird die einaxiale Druckfestigkeit he-rangezogen, da diese relativ einfach und genau bestimmt werden kann:

Zugfestigkeit: • sZ = 0,10 . sD

Scherfestigkeit: • sS = 0,25 . sD

Druckfestigkeit (als Bezugsgröße): • sD = 1,00 . sD

Eindringfestigkeit: • sE = (10 bis 20) . sD

Die Druckfestigkeit von Gesteinen besitzt oftmals eine große Bandbreite. Dies resultiert aus den Schwankungen in der mineralogischen Zusammensetzung sowie den Ver-änderungen durch äußere Einflüsse auf das Ursprungsge-stein. Abbildung 12 gibt die Druckfestigkeit für ausgewähl-te Gesteine in der möglichen Bandbreite wieder.

Ein Übertrag der Druckfestigkeiten auf die Bohrbarkeit kann anhand der Gewinnungsklasseneinteilung nach Kög-ler-Scheidig erfolgen, die basierend auf Erfahrungswerten die wirtschaftlichen Einsatzgebiete von Schneidelementen mit der Druckfestigkeit in Beziehung setzt (Abbildung 13).

Zur Ermittlung der Bohrbarkeit von Gesteinen können Versuche durchgeführt werden. Als Beispiel soll der Dril-ling Rate Index DRI vorgestellt werden, der von R. Lien 1961 entwickelt wurde.Zur Ermittlung des DRI sind zwei separate Versuche not-wendig:

S20-Wert (Swedish Stamp Test): Fallhammer-•versuch zur indirekten Bestimmung des Ge-steinswiderstandes gegenüber Zertrümme-rung und Rissbildung

SJ-Wert (Ermittlung der Sievers-J-Kennzahl): •Kleinbohrerversuch zur indirekten Bestim-mung des Eindringwiderstandes

Die Ergebnisse beider Versuche werden in ein Diagramm eingetragen und ermög-lichen so die Ermittlung des DRI.

Abb. 11: überschlägige Korrelation der Festigkeiten von Gesteinen

Abb. 12: Druckfestigkeiten ausgewählter Gesteine, nach [12]

Abb. 13: Gewinnungsklasseneinteilung nach Kögler-Scheidig [1]

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Der Versuch zur Bestimmung des S20-Wertes beginnt mit der Zertrümmerung einer definierten Gesteinsprobe durch ein Fallgewicht von 14 kg, das aus einer Höhe von 25 cm auf die Gesteinprobe fallengelassen wird. Anschlie-ßend wird eine Siebung auf drei Siebbelägen durchgeführt und der Durchgang durch das Sieb mit einer Maschenwei-te von 11,2 mm in Prozent ermittelt. Zur Erzielung statistisch gesicherter Ergebnisse sind mindestens 3 bis 4 Versuche notwendig (Abbildung 14).

Für den Kleinbohrversuch wird eine definierte Gestein-sprobe in eine Halterung eingespannt. Die vertikal ver-schiebbare Halterung wird mit einem Gewicht von 20 kg vorbelastet, so dass ein konstanter vertikaler Andruck auf den sich unterhalb der Probe befindlichen Bohrer erzeugt wird. Der SJ-Wert ergibt sich aus der Bohrlochtiefe in der Gesteinsprobe in 1/10 mm, die nach 200 Umdrehungen er-reicht wurde. Es sind bis zu 8 Versuche zur Erzielung statis-tisch gesicherter Ergebnisse notwendig (Abbildung 15).

Beide Versuchsergebnisse können anschließend in ein Diagramm eingetragen werden. Beispielhaft sind ein S20-

Wert von ca. 52 in Kombination mit einem SJ-Wert von 130 bzw. ein S20-Wert von ca. 70 in Kombination mit einem SJ-Wert von 100 angenommen worden, die zu einem DRI von rund 70 bzw. ca. 82 führen (Abbildung 16).

Generell gilt, dass sich mit Abnahme des DRI die Bohr-barkeit verschlechtert. Die nachstehende Auflistung gibt Anhaltspunkte zur Einordnung der Bohrbarkeit verschie-dener Gesteine anhand des Drilling Rate Index [4]:

Gabbro 30...65•

Granite 30...80•

Grauwacken 25...65•

Konglomerate 25...75•

Kupfererze 30...90•

Pegmatite 40...80•

Quarzite 25...80•

Sandsteine 15...90•

Tuff 30...80•

Die große Bandbreite der Werte resultiert aus der gro-ßen Anzahl unterschiedlicher Varietäten, die die Gesteine zeigen können. Dies ist z.B. durch den Vergleich mit der Bandbreite der einaxialen Druckfestigkeit aus Abbildung 12 erkennbar. Eine Gegenüberstellung von Druckfestigkeit und DRI ist anhand von 80 Versuchen an unterschiedlichen Gesteinsproben durchgeführt worden. Auszüge daraus sind in den nachstehenden Diagrammen dargestellt.

Abb. 14: Versuch zur Bestimmung des S20-Wertes [4]

Abb. 15: Versuch zur Bestimmung des SJ-Wertes [4]

Abb. 16: Diagramm zur Bestimmung des DRI [4]

Abb. 17: Beziehung zwischen einaxialer Druckfestigkeit und DRI für ausgewählte Gesteine [4]

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Es ist erkennbar, dass nur aus der einaxialen Druckfes-tigkeit die Bohrbarkeit von Kalkstein (Limestone), Mergel (Marble) oder Tonschiefer (Calcerous Shale) nicht abgelei-tet werden kann. Bei einer annähernd konstanten Druck-festigkeit von rund 100 MPa reicht der Bohrbarkeitsindex DRI des Kalksteins von 50 bis 80. Das rechte Diagramm wiederum zeigt, dass die Bohrbarkeit z.B. von Quarzit, Sandstein oder Tonstein (Siltstone) stark von der Druck-festigkeit abhängig ist. Wie bereits erwähnt, ist bei der Auswahl der Bohrausrüstung ein entsprechendes Test-programm zur Bestimmung der erzielbaren Bohrleistung sinnvoll.

BohrfortschrittGrundlagen

Der erzielbare Bohrfortschritt wird durch eine Reihe von Parametern beeinflusst, die nachstehend aufgeführt werden. Einige dieser Parameter sind durch den Betreiber beeinflussbar, andere sind als gegeben anzusehen:

Gebirgseigenschaften•

Bohrausrüstung•

Mechanische Faktoren•

Hydraulische/pneumatische Faktoren des Spülungs-•systems

Bedienung der Bohranlage•

Leistungsfähigkeit der Bohranlage•

Äußere Bedingungen•

Die Gebirgseigenschaften können nicht beeinflusst werden und setzen sich aus folgenden Parametern zusam-men:

Härte und Abrasivität•

Druck- und Zugfestigkeit•

Gebirgsverhalten (plastisch / spröde)•

Bohrbarkeit•

Klüftung / Schieferung•

Physikalische Eigenschaften, z.B.•

Porosität, Durchlässigkeit•

Flüssigkeitsinhalt•

Gebirgstemperatur•

Die Bohrausrüstung setzt sich aus den mechanischen Komponenten und dem Spülungssystem zusammen. Bei-des steht in engem Zusammenhang und muss daher aufei-nander abgestimmt werden.

Die mechanischen Faktoren der Bohrausrüstung setzen sich aus nachstehenden Punkten zusammen:

Werkzeugandruck und –drehzahl•

Werkzeugtyp und –durchmesser•

Gesteinszerstörung (schabend-grabend, drückend-•zertrümmernd, kombiniert)

Geometrie der Schneidelemente•

Art, Größe und Richtung der Spülungswege•

Werkzeugzustand•

Die mechanischen Faktoren sind durchgehend auf die Anforderungen der Bohraufgabe einstellbar. Eine Aus-nahme bildet dabei der Werkzeugdurchmesser, der i.d.R. durch die Nachnutzung der Bohrung vorgegeben ist.

Das Spülungssystem ist vollständig auf die vorgegebe-nen (Gebirgseigenschaften einstellbar und besteht aus nachstehenden Parametern:

Spülungseigenschaften•

Spülungsart hydraulisch, pneumatisch)•

Dichte, Feststoffanteile•

Viskosität, Fließgrenze•

Filtrationseigenschaften•

Spülrate, Spülungsdrücke und -geschwindigkeit•

Druckverluste im Gestänge•

Bohrlochsohlendrücke•

Die Bedienung der Bohranlage basiert im Wesentlichen auf der Leistungsfähigkeit des eingesetzten Personals. Diese hängt vom Ausbildungsstand und von der Erfahrung der Mitarbeiter ebenso wie von dem Verantwortungsge-fühl und der Motivation ab. Eine Beeinflussung der Leis-tungsfähigkeit des Personals ist daher in Teilbereichen gegeben.

Die äußeren Bedingungen werden durch die geogra-phische Lage bzw. die Zugänglichkeit zu notwendiger In-frastruktur sowie Wetter und Klima bestimmt. Zusätzlich stellen die Platzverhältnisse, die sich bei Übertage- oder Untertageeinsätzen ergeben, besondere Anforderungen an die Auswahl und den Einsatz des gesamten Bohrsys-tems.

Bestimmung der Bohrparameter durch den Drill-Off-Test

Der Bohrfortschritt wird in der Regel in Zentimeter pro Minute oder Meter pro Stunde gemessen und ist ein Grad-messer für die erbrachte Leistung. Die Kalkulation der Kosten eines Bohrprojektes wird vielfach auf der Basis angenommener Bohrleistungen und damit der benötigten Bohrzeit für eine vorgegebene Bohrungslänge vorgenom-men.

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Nach der Auswahl des geeigneten Bohrsystems und der zu verwendenden Bohrkrone kann der Bohrfortschritt durch geeignete Einstellungen der Einflussparameter ent-scheidend beeinflusst werden. Die wichtigsten Einstel-lungen betreffen die Belastung des Bohrwerkzeugs durch Bohrandruck und Drehzahl sowie die hydraulischen Para-meter des Spülungssystems.

Der Drill-Off-Test dient der Ermittlung des maximalen Bohrfortschrittes unter Abstimmung von Bohrandruck und Werkzeugdrehzahl. Die Möglichkeiten sind vorhanden, wenn bekannt ist, dass eine längere Strecke gleichen oder gleich bohrbarem Gebirges bei Beginn des Meißelmar-sches ansteht.

Für die Durchführung des Drill-Off-Tests müssen die Grenzwerte für Andruck und Drehzahl des eingesetzten Meißels aus Herstellerangaben bekannt sein. Zur maxima-len Belastung ist eine maximale Drehzahl zu wählen.

Dann sollte ein Mindestandruckwert festgelegt werden, der über dem Schwellenwert des Gebirges für das Eindrin-gen der Schneidwerkzeuge liegen sollte. In der Regel wird das 10-fache bis 20-fache der einaxialen Druckfestigkeit des Gebirges als Basis angenommen. Ausgehend von der maximalen Drehzahl sind 3 bis 5 Drehzahlen, in Abständen von 10 bis 20 U/min, zu fixieren. Ausgehend von diesen Grundeinstellungen können die Einzelversuche durchge-führt und ein Arbeitsblatt komplettiert werden.

Der Ablauf des Drill-Off-Tests wird nachstehend stich-punktartig beschrieben:

Nach kurzer Einlaufzeit wird der Meißel mit der Kombination •der ersten gewählten Drehzahl und dem gewählten maxima-len Andruck belastet.

Bei festgelegter Bremse für den Bohrvorschub wird das •Werkzeug in Schritten von 20 kN freigebohrt. Die für das Freibohren von jeweils 20 kN erforderliche Zeit in Sekunden wird per Stoppuhr bestimmt und in eine Tabelle eingetragen. Die erste Versuchsreihe ist mit dem Erreichen des minimalen Bohrandruckes beendet.

Mit der jeweils nachfolgend festgelegten Drehzahl wird in •gleicher Weise verfahren.

Mit Hilfe der Zeitwerte aus der Tabelle wird ein Diagramm •angefertigt, das einen Graphen je Drehzahl enthält. Im un-tersten Punkt dieser Graphen lässt sich die günstigste Kom-bination von Drehzahl und Bohrandruck erkennen.

Ein Bespiel für einen Drill-Off-Test ist nachstehend dar-gestellt. Zum Einsatz kommt ein Zahnrollenmeißel mit ei-nem Durchmesser von 6 Zoll (152 mm). Maximalwerte für Bohrandruck und –drehzahl sind:

120 kN bei 80 U/min•

60 kN bei 160 U/min•

Basierend auf diesen Werten wird die Spanne des Boh-randruckes von 100 kN bis 68 kN gewählt. Die zu untersu-chenden Drehzahlbereiche sind 140 U/min, 110 U/min und 80 U/min. Die Ergebnisse der drei Testreihen sind in der Tabelle 1 eingetragen und in Abbildung 18 graphisch aus-gewertet.

Durch den Drill-Off-Test konnte ein maximaler Bohrfort-schritt für einen Andruck von ca. 86-90 kN bei einer Dreh-zahl von 80 U/min ermittelt werden.

Abb. 18: Drill-Off-Test, graphische Auswertung

Bohrandruck in kN Drehzahl in U/min

von bis 140 110 80

100 98 15 14 1198 96 14 13 896 94 12 11 794 92 11 10 692 90 10 8 590 88 9 7 488 86 10 7 486 84 12 7 684 82 13 10 782 80 15 12 880 78 16 13 1078 76 18 14 1276 74 19 15 1374 72 20 17 1572 70 21 19 16

Tab. 1: Drill-Off-Test, Arbeitsblatt

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Beispiele

Beispielhaft sollen nachstehend die erreichbaren Bohr-fortschritte für einen Flügelmeißel und einen Diamantmei-ßel unter bestimmten Bohrbedingungen dargestellt wer-den.

Abbildung 19 zeigt die Bohrleistung eines Flügelmei-ßels in einem Gestein mit einer Druckfestigkeit von rund 75 MPa. Bei jeweils konstantem Andruck und steigenden Drehzahlen ergeben sich exponentiale Kurvenscharen, die an ihrem höchsten Punkt den maximalen Bohrfortschritt anzeigen. Die gestrichelte Linie verbindet die Maxima und stellt somit eine Kennlinie für den optimalen Einsatz des Meißels dar.

Der Bohrfortschritt beim Einsatz eines Diamantmeißels ist in Abbildung 20 dargestellt. Durch die logarithmische Ska-lierung der Koordinatenach-sen ergeben sich Geraden für den konstanten Bohrandruck. Bei einem Diamantmeißel wird der Bohrfortschritt bei konstantem Bohrandruck mit zunehmender Drehzahl linear erhöht, d.h. bei der Verdopp-lung der Drehzahl wird der doppelte Bohrfortschritt er-zielt.

Komponenten einer BohranlageIn diesem Kapitel werden die wichtigsten Komponenten

von Bohranlage kurz vorgestellt. Da die eingesetzte Tech-nik stark von dem Bohrverfahren abhängt, sind zunächst nur generelle Ausführungen möglich. Auf spezifische Ei-genheiten wird in den späteren Kapiteln eingegangen, die sich mit der detaillierten Vorstellung der Bohrverfahren und deren Anwendung befassen. Generell besteht eine Bohranlage aus folgenden Hauptkomponenten:

Trägergerät mit Energieversorgung•

Bohrlafette / Bohrmast•

Bohrmotor•

Bohrstrang•

Bohrwerkzeug•

Spülungssystem •

Spülungsarten•

In den folgenden Unterkapiteln werden diese Kompo-nenten kurz vorgestellt.

Trägergeräte für Bohranlagen

Die Trägergeräte der Bohranlagen dienen hauptsäch-lich der Mobilität des gesamten Systems. In der Regel sind die Bohrgeräte selbstfahrend, so dass sie über eine eige-ne Antriebseinheit verfügen müssen. Zum Einsatz kommen sowohl radbereifte als auch kettengetriebene Fahrwerke,

wobei die Antriebsenergie fast ausschließlich durch Dieselmo-toren bereitgestellt wird. Be-grenzt mobil sind Bohranlagen ohne eigene Antriebseinheit, die auf Anhängerfahrgestellen oder Schlitten/Kufen montiert sind.

Für radbereifte Maschinen werden meist Großserien-LKW als Grundgeräte verwendet. Anstelle der Kasten- oder Prit-schenaufbauten sind auf dem Heck die eigentlichen Bohr-komponenten montiert. Seltener sind Sonderkonstruktionen mir Reifenfahrwerken. (siehe Abbil-dung 21) Die Reifenbohrgeräte sind für einen Einsatz mit län-geren Fahrtstrecken vorteilhaft, da sie höhere Fahrgeschwindig-keiten erreichen und geringere Fahrwerkskosten besitzen. Im Falle der LKW kommt der Vorteil der Straßenzulassung hinzu.

Abb. 19: Bohrfortschritt eines Flü-gelmeißels in Abhängigkeit von Bohrandruck und –drehzahl [1]

Gestein mit einer Druckfestigkeit von ca. 75 MPa

Abb. 20:Bohrfortschritt eines Diamantmeißels in Abhängigkeit von Bohran-

druck und –drehzahl [1]

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Während die radbereiften Bohranlage mehr in der Geotechnik und dem Spezialtiefbau eingesetzt werden, finden ketten-getriebene Trägerfahrzeuge neben diesen Anwendungsbereichen auch in der Gewinnungsindustrie Einsatz. Hauptvorteil des Kettenfahrwerks sind die hohe Traktion und geringere Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Belastungen. Die Antriebsenergie wird durch Dieselmotoren bereitgestellt, aber meist durch hydraulische Komponenten für den Fahrbetrieb genutzt. Es werden Gummi- oder Stahlketten verwendet. Je nach Anwendungsgebiet und Geräteklasse werden die Ketten-fahrzeuge mit einer Fahrerkabine oder Fernsteuerung ausgestattet.

Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal von kettengetriebenen Bohranlagen bildet die Anordnung und Beweglichkeit der Bohrlafette bzw. des Bohrmastes. Die Bilder auf der linken Seite zeigen Bohrgeräte, deren Bohrlafetten fest auf dem Trä-

Abb. 21:radbereifte, selbstfahrende Bohranlagen [14], [7]

Abb. 22:radbereifte Bohranlagen ohne eigene Antriebseinheit [7], [13]

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gergerät montiert sind und nur in ihrer Neigung verstellbar sind. Bei den Bohrgeräten, die auf den rechten Bildern gezeigt werden, sind die Lafetten an einem beweglichen Ausleger montiert, so dass auch die seitliche Neigung variiert werden kann. Weiterhin sind bei vielen Bohrgeräten die Bohrlafetten für den Transport klappbar. Die Verringerung der Höhe und damit das Tieferlegen des Schwerpunktes ermöglicht das Verfahren der Maschinen.

Abb. 23:kettengetriebene, kleine Bohranlagen ohne Fahrerkabine [7], [5]

Abb. 24:kettengetriebene Großlochbohrgeräte mit Fahrer-kabine [15], [9]

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Bohrlafette / Bohrmast

Bei jedem Bohrvorgang ist das geführte Nachschieben des Bohrgestänges notwendig. Neben diesem gerichteten Vorschub müssen je nach Art des Bohrverfahrens mehr oder weniger große Kräfte eingeleitet werden, um den Bohrmeißel mit ausreichendem Andruck auf die Bohrloch-sohle zu drücken. Im Gegenzug muss nach Erreichen der gewünschten Bohrteufe der Bohrstrang wieder gezogen werden. Diese Aufgabe kann unterschiedlich gelöst wer-den – gängige Systeme sind:

Zahnstangen•

Hydraulikzylinder•

Laschenketten•

Eine Ausnahme bilden Rotary-Bohrgeräte, die für große Bohrteufen verwendet werden. In diesem Fall hängt der Bohrstrang an einem Flaschenzugsystem im Bohrmast und der Andruck wird über das Eigengewicht des Bohrgestän-ges unter Verwendung spezieller Schwerstangen erzeugt.

Generell gilt, dass die Bohrlafette / Bohrmast die Reak-tionskräfte aufnehmen muss, die beim Bohrvorgang ent-stehen.

Bohrstrang

Der Aufbau des Bohrstranges ist in großem Maße von dem Bohrverfahren abhängig. Daher wird auf die Kompo-nenten und ihre Anordnung erst in den Fachkapiteln zu den Bohrverfahren eingegangen. Die Aufgaben des Bohrstran-ges sind jedoch in allen Fällen gleich:

Übertragung der Bohrenergie auf den Meißel•

Aufnahme des Bohrwerkzeugs•

Erstellen der Verbindung zwischen der Oberfläche •und der Bohrlochsohle für Ein- und Ausbau des Bohr-werkzeugs

Trennung der frischen Bohrspülung zum Bohrwerk-•zeug von der Bohrklein beladenen Spülung zur Ober-fläche

Stützung der Bohrlochwand•

Bohrwerkzeuge / Bohrmeißel

Die Bohrwerkzeuge sowie Kriterien für ihre Auswahl sind in ihren Gestein zerstörenden Wirkungen bereits zu-vor kurz angesprochen worden. In diesem Kapitel soll ver-tiefend auf die unterschiedlichen Meißeltypen eingegan-gen werden.

Generell werden folgende Meißeltypen verwendet:

Drehendes Bohren:Flügelmeißel1. Rollenmeißel2. PDC-Meißel3. Diamantmeißel4. (Dreh-) schlagendes Bohren5. Bohrkronen für Außenbohrhämmer6. Bohrkronen für Senkbohrhämmer7.

1. FlügelmeißelFlügelmeißel werden beim rein drehenden Bohren in wei-chem Gestein eingesetzt. Der ringförmige Grundkörper kann mit 2 bis 4 Schneiden bestückt sein. Die Anzahl der Schneiden nimmt mit der Härte des Gesteins zu. Abhän-gig von der Bohrbarkeit des Gesteins und dem Bohrloch-durchmesser werden Flügelmeißel als sog. Stufenmeißel ausgeführt. Das bedeutet, dass sie keine durchgehende Schneide besitzen, sondern jeder Flügel mit mehreren stufenförmig angeordneten Einzelschneiden besetzt ist. Die Schneidelemente können zusätzlich mit Hartmetall in Form von Aufschweißungen oder eingelassenen Plätt-chen bestückt werden, um bei abrasivem Material längere Standzeiten zu erzielen. Ausnahme bilden Meißel die in Ton eingesetzt werden und durch geschwungene Flügel gekennzeichnet sind.

2. RollenmeißelRollenbohrmeißel werden in einer Vielzahl von Varianten angeboten. Unterschieden werden sie anhand ihrer Kon-struktionsmerkmale:

Meißeldurchmesser•

Art der Schneideelemente•

Zahnhöhe, Zahnwinkel, Zahnform, Zahnabstand und •Zahnreihenzahl

Art des Zahnverschleißschutzes•

Anordnung und Form der Zähne/Warzen•

Maßnahmen zur Kaliberhaltigkeit•

Anordnung der Spülungswege•

Größe des Lagerwinkels (journal angle)•

Größe des Achsversatzes (off-set)•

Lagerart, -abdichtung und –schmierung•

Abb. 25: Flügelmeißel [7], [11]

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In der Regel werden Dreirollenmeißel eingesetzt. Der grundsätzliche Aufbau eines Rollenmeißels ist in Abbil-dung 26 dargestellt.

Aufgrund der im Vergleich zu anderen Meißelarten komplexen Mechanik eines Rollenmeißels sind diese erst ab einem Durchmesser von ca. 100 mm verfügbar.

Die größten Durchmesser reichen bis zu mehreren Me-tern, wobei diese Meißel sich durch die Anzahl und die An-ordnung der Rollen auf dem Meißelgrundkörper sowie dem anzuwendenden Bohrverfahren, dem Lufthebebohrverfah-ren, von den Dreirollenmeißeln stark unterscheiden.

Neben dem Durchmesser ist die Art der Schneidwerk-zeuge ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal. Zahn-rollenmeißel (milled tooth) besitzen gefräste Rollen, de-ren Zähne mit einer Hartmetallpanzerung versehen sind.

Dieser Meißeltyp findet in eher weichem Gestein Anwen-dung. Warzenmeißel (insert tooth) zeichnen sich dadurch aus, dass die Schneidwerkzeuge als Stifte (Warzen) in den Rollengrundkörper eingelassen sind. Die Warzenmeißel werden in festerem Gestein eingesetzt. Beide Meißeltypen sind in Abbildung 28 dargestellt.

Je schwerer ein Gestein zu bohren ist, umso kürzer müssen die Zähne des Meißels gewählt werden. In Gestei-nen ab einer Druckfestigkeit von etwa 120 MPa können nur noch Warzenrollenmeißel eingesetzt werden.

Weitere Konstruktive Unterschiede ergeben sich durch die geometrische Anordnung der Rollen auf dem Grund-körper. Durch den Lagerzapfenwinkel (journal angle) und den Parallelversatz der Rollenachsen (off-set) wird das Abrollverhalten des Meißels bestimmt und damit eine An-passung an das zu erbohrende Gestein erreicht. Ein großer Lagerwinkel in Verbindung mit einem geringen off-set führt zu einer Abrollbewegung, bei der die Warzen ein hartes Gestein drückend-zertrümmernd zerstören. Im geomet-risch umgekehrten Fall arbeiten die Zähne in einem wei-chen Gestein grabend-schabend (Abbildung 29).

Haupteinsatzgebiet der Rollenmeißel sind die Tiefbohr-technik und der Brunnenbau. Hier werden sie ausschließ-lich in Verbindung mit flüssigen Spülungsmedien einge-

Abb. 26: Aufbau eines Rollenmeißels [1]

Abb. 27: Rollenmeißel mit großem Durchmesser [16]

Abb. 28: Rollenbohrmeißel [16]

Abb. 29: Lagerachsenversatz bei einem Rollenmeißel [1]

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setzt, die u.a. eine gute Bohrlochsäuberung bei gleichzeitig guter Kühlung des Meißels gewährleisten.

Ein weiteres Einsatzgebiet sind großkalibrige Sprenglochbohrungen in Großtagebauen mit bis zu 400 mm Durchmesser, bei denen Druckluft als Spülmedium eingesetzt wird. Die Kühlung des Meißels und das Austra-gen des Bohrkleins kann durch die Geschwindigkeit der im Ringraum aufströmenden Luft geregelt werden. Begrenzt wird die max. Spülungsgeschwindigkeit durch die erosiven Effekte der bohrkleinbeladene Spülung an Meißel und Ge-stänge. In der Praxis werden der daher Volumenstrom und –druck der Kompressoren so eingestellt, dass Aufstiegs-geschwindigkeiten von 30 bis 40 m/s erreicht werden.

3. PDC-MeißelPDC steht für „polycristaline diamond compact“ und

bezeichnet daher einen Meißel der mit Polykristallin-Dia-manten als Schneidelementen besetzt ist.

PDC-Meißel haben auf ihrer Oberfläche verteilte Schneiden, die mit einer Schicht aus synthetischen Dia-manten belegt sind. Die 0,5 mm dicke Diamantschicht be-findet sich auf einer Hartmetallplatte (Wolframkarbid) von ca. 2,5 mm Stärke. Der Durchmesser des Schneidelements beträgt rund 10 mm bis 25 mm. Diese Einheit wird auf einen Pass-Stift aufgebracht, der in dem Meißelgrundkörper be-festigt wird.

Eine besondere Ausführung der PDC-Meißel bilden die TSP-Meißel, deren Schneidelemente aus quader- oder prismenartig geformten künstlichen Diamanten bestehen. TSP ist die Abkürzung für „thermally stable polycristalli-ne“.

PDC-Meißel lösen das Gestein durch spanende Wir-kung und werden daher in weicherem Gestein eingesetzt.

Zusammen mit Bohrmotoren wurden die meisten PDC-Bohrmeter in homogenem, nicht abrasiven Gesteinen wie Kalkstein, Salz, Anhydrit und Bereichen der Buntsandste-infolge abgeteuft.

Neben den Vollbohrkronen werden auch Kernbohrkro-nen als PDC-Meißel ausgeführt.

4. DiamantbohrkronenDiamantbohrkronen werden in zwei Ausführungen her-

gestellt:Oberflächengesetzte Diamantbohrkronen•

Imprägnierte Diamantbohrkronen•

In oberflächengesetzten Diamantkronen sind die Dia-manten auf der Stirnfläche und den Seitenflächen in ei-ner Matrix nach einem bestimmten Muster eingesetzt. Sie werden auch als Ganzsteinbohrkronen oder mit SS - Sur-face Set – bezeichnet. Durch die Abnutzung der Diaman-ten entsteht immer eine scharfe Schnittkante, bis sie nicht mehr über den Meißelgrundkörper hinaus stehen. Es wer-den Diamanten mit einer Korngröße von 4 bis 100 Steinen/Karat verwendet.

Abb. 30:PDC-Schneidelemente [18]

Abb. 31:PDC-Einsatz [17]

Abb. 33: PDC-Vollbohrkronen [10]

Abb. 34: Kernbohrkronen mit TSP-Einsätzen und PDC-Einsätzen [18]

Abb. 32:TSP-Schneidelemente [18]

Abb. 35: oberflächengesetzte Diamantkronen [16]

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Diamant-Vollbohrkronen wurden für den Einsatz in der Tiefbohrtechnik entwickelt. Im Vergleich zu den Einsatz-bedingungen im Bergbau werden insbesondere durch die geringere Teufe der Bohrungen andere Anforderungen an die Bohrwerkzeuge gestellt. Tabelle 2 zeigt die Unterschie-de in den verwendeten Diamanten und deren geometri-schen Randbedingungen.

Imprägnierte Diamantkronen zeichnen sich durch eine Matrix aus, in die feinkörnige Diamantsplitter bis zu einer bestimmten Tiefe eingesintert sind. Beim Bohren nutzen sich die Diamanten und die Hartmetallmatrix ab. Dabei fal-len einzelne der eingebetteten Diamanten aus der Matrix aus und neue werden freigelegt. Für einen optimalen Ein-satz muss daher der gezielte Verschleiß der Matrix auf das zu erbohrende Gestein abgestimmt sein. Eine zu weiche Matrix wird schnell zerstört und die einzelnen Diamanten fallen aus, bevor sie verschlissen sind. Eine zu harte Matrix verhindert das Freilegen neuer Diamanten und verringert so den Bohrfortschritt. Verwendete Diamanten haben ge-ringe Korngrößen von 100-500 Steine/Karat, im Extremfall sogar bis 1000 Steine/Karat.

Die Einsatzgebiete der beiden Arten der Diamantbohr-kronen unterscheiden sich und sind nachstehend be-schrieben:

Oberflächenbesetzte Diamantkronen:Sie werden bei annähernd gleichartigen, monolithi-

schen oder wenig rissigen, weichen, mittelharten und har-ten Gesteinen eingesetzt.

Schiefertone, Kalksteine, Mergel, Marmor, Dolomit, •Tonsandstein, Kalksandstein

metamorphe und kristalline Gesteine wie Siderit, Gab-•bro, Basalt, Porphyr, Granit, Gneis oder Pegmatit.

Imprägnierte Diamantkronen:Sie werden in schlecht bohrbarem Gesteinen einge-

setzt.Konglomerate, grobkörnige konglomeratische Sand-•steinen

harte gebrochene bis klüftige Gesteine•

sehr harte, abrasive Gesteine•

z.B. monolithische Eisen-Quarzite, Hornsteine•

Entscheidungskriterien für die Meißelauswahl

Die Auswahl des geeigneten Bohrmeißels hängt von vielen Randbedingungen ab. Ziel ist in der Regel die Aus-wahl des kostengünstigsten Werkzeugs.

Aus der Kombination der Prozessdaten und Werkzeug-daten kann anhand der erwarteten Meißelleistungen eine Vorauswahl getroffen werden. In Verbindung mit den öko-nomischen Vorgaben wird abschließend der kostengüns-tigste Meißel ausgewählt (Abbildung 38).

Spülungssystem und Spülungsarten

Da sich die Spülungssysteme und –arten der verschie-denen Bohrverfahren stark unterscheiden, wird dieser Aspekt erst in den späteren Kapiteln detailliert und diffe-

Abb. 36: oberflächengesetzte Diamantkronen [16]

a = Korndurchmesser

s = Eindringtiefe = 1/30 a

b = drückende Fläche = 10 s

Bindung = 2/3 a

Exposure (Freilegung) = 1/3 a

Diamant Erdöl Bergbau

Durchmesser D [mm] 2 - 5 1 - 2Steine pro Karat [st/ct] 15 - 1 100 - 15

Einbettungstiefe E [mm] 1,3 - 1,83,3 - 4,4

0,67 - 0,881,3 - 0,67

Exposure e [mm] 0,25 - 0,670,67 - 1,7

0,13 - 0,330,25 - 0,67

Eindringungstiefe p [mm] 0,025 0,025Kontaktfläche F [mm] 0,16 - 0,40 0,08 - 0,16Belastung je Stein P [kg] 3 - 6 2 - 4

Tab. 2: Vergleich der Einsatzgebiete oberflächengesetzter Diamantmeißel

Abb. 37:Diamanten in der Matrix einer imprägnierten Dia-mantbohrkrone [10]

Abb. 38: Fließschema für die Meißelauswahl [1]

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renziert betrachtet. Als Einführung wird nachstehend das klassische hydraulische Spülungssystem einer Drehbohr-anlage (Rotary-Bohranlage) beschrieben.

Eine oder mehrere liegende, doppeltwirkende Duplex-Kolbenpumpen oder einfachwirkende Triplex-Kolbenpum-pen (2) saugen aus einem Behälter (1) Bohrspülung an und pumpen diese erst durch ein Übertageleitungssystem (3, 4, 5), dann durch den innen hohlen Bohrstrang (6, 7, 8) zum Bohrwerkzeug (9).

Entfernen aller vom Meißel erbohrten Bohr-•kleinteilchen von der Bohrlochsohle

Austragen des Bohrkleins durch den Rin-•graum der Bohrung

Kühlung und Schmierung der Arbeitselemen-•te, die sich infolge der mechanischen Arbeit an der Bohrlochsohle stark erwärmen

Abstützen der nicht standfesten Gesteine an •der Bohrlochwand

Isolierung der zu durchbohrenden Horizonte •durch Bildung einer Schutzschicht (Filterku-chen)

Inschwebehalten des Bohrkleins bei Unter-•brechung der Spülungszirkulation

Erzeugen eines Gegendruckes gegen das •Eindringen von Gas, Öl, Wasser oder ähnli-chen Lagerstätteninhalten aus den durch-bohrten Formationen

Übertragung der hydraulischen Energie zur •Bohrlochsohle zum Betrieb von Bohrloch-sohlenmotoren oder als hydraulische Ener-gie für die Bohrlochsohlenreinigung

Um diesen Aufgabenstellungen gerecht zu werden, wird eine große Anzahl unterschiedli-cher Spülungsarten verwendet, die von gasförmi-gen über wasser- und ölbasischen Spülungen bis hin zu Spülungen mit diversen Zusätzen reichen.Wesentliches Kriterium für die Kennzeichnung einer Spülung ist ihre Dichte, da diese über den erzeugbaren hydrostatischen Druck im Bohrloch die Bohrlochstabilität beeinflusst. Ein höheres Gewicht wird in der Regel über die Zugabe von Schwerspat erreicht.

Ein ebenfalls wichtiger und oft eingesetzter Zu-satz ist das Bentonit, das verschiedene Aufgaben übernimmt. Bentonite sind Tone, die aufgrund des Montmorillonit-Gehaltes quellfähig sind und somit thixotrope Gele erzeugen. Diese suspensionssta-bilisierende Wirkung stellt sich bei der Spülung

ein, wenn die Zirkulation z.B. zum Nachsetzen von Bohrge-stänge oder dessen Ausbau gestoppt wird. Die Bohrspü-lung vergelt und die darin befindlichen Feststoffe bleiben in der Schwebe. Durch das Verhindern der Sedimentation wird dem Festwerden des Bohrstranges entgegengewirkt. Gleichzeitig bildet sich an der Bohrlochwand ein sog. Fil-terkuchen aus, der den Zufluss von Grundwasser in das Bohrloch und Wasserverluste der Spülung in das Gebirge verhindert. Weiterhin besitzt Bentonit reibungsmindernde Eigenschaften.

Die nachstehende Tabelle 3 zeigt eine Auswahl unter-schiedlicher Spülungsarten anhand einer Dichteskala.

Abb. 39: Rotary-Spülbohranlage [1]

Am Meißel (9) tritt die Spülung in das offene Bohrloch und steigt im Ringraum zwischen Bohrstrang und Bohr-lochwand nach oben. Über Tage wird die Spülung über ein Reinigungssystem für Feststoffe, bestehend aus Sieben (12), Zyklonen und Zentrifugen geleitet, um sie möglichst feststofffrei dem Saugbehälter wieder zuzuführen.

Je nach Art des zu erbohrenden Untergrundes und dem eingesetzten Bohrverfahren sowie dem Ziel der Bohrung müssen folgende Aufgaben von der Spülung erfüllt wer-den:

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Quellenverzeichnis[1] WIRTH Maschinen- und Bohrgeräte – Fabrik GmbH: Bohtechni-

sches Handbuch, Ausgabe 2002.[2] Arnold, Werner: Flachbohrtechnik Deutscher Verlag für Grund-

stoffindustrie, 1993.[3] DIN Taschenbuch 272:Bohrtechnik, Beuth Verlag, 1999.[4] Sandvik Tamrock Corp.: Rock Excavation Handbook, Sandvik

Tamrock Corp., 1999.[5] Sandvik BPI: Firmeninformation.[6] Ernst-Georg Fengler: Grundlagen der Horizontalbohrtechnik,

Schriftenreihe aus dem Institut für Rohrleitungsbau an der Fach-hochschule Oldenburg, Band Nr. 13, Vulkan-Verlag, 1998.

[7] Nordmeyer GmbH & Co. KG: www.nordmeyer.de[8] WIRTH Maschinen- und Bohrgeräte – Fabrik GmbH:

www.wirth-europe.de[9] Atlas Copco MCT GmbH: www.atlascopco.com[10] Schlumberger Limited: www.slb.com[11] Palmer Industries Inc.: www.palmerbit.com[12] Caterpillar Inc.: Caterpillar Performance Handbook, Edition 33,

2002.[13] Diedrich Drill Inc.: www.diedrichdrill.com[14] BAT Bohr- und Anlagentechnik GmbH: Firmeninformation.[15] Harnischfeger Corporation, P&H Mining Equipment:

www.phmining.com[16] Institut für Bergbau, TU Clausthal: Bilderdatenbank.[17] Sandia National Laboratories: www.sandia.gov[18] Dimatec Inc.: www.dimatec.com[19] Ernst-Ulrich Reuther: Einführung in den Bergbau - Verlag Glück-

auf GmbH, 1982.

Spülungsdichte in kg/l Spülungsart Type of mud

0 bis 0,83

LuftSpülnebel

Airflush fog

Stabiler Schaum Stable foamSchaum unter DruckBelüftete Spülung

Foam under pressureVentilated mud

0,83 bis 1,0 Ölspülung Oil mud

1,0 bis 1,2KlarwasserspülungBetonitspülungGelförmige Wasserspülung

Mud with clear waterMud with benotiteGelatinous water-mud

1,2 Salzwasserspülung Saltwater mud1,2 bis 1,25 Wasserspülung mit Naturton Water-mud with natural clayab 1,33 Beginn der beschwerten Spülungen Start of the weighted mudca. 1,44 Gesättigte CaCl2-Spülung Saturated CaCl2-mud1,44 bis 2,4 Beschwerte Spülung (Schwerspat) Weighted mud (barium sulfate)

Tab. 3: Spülungsarten, dichteabhängige Unterteilung nach [1]

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Hossein H. Tudeshki studierte am Mining College of Schahrud, Iran. Nach mehrjähriger Tätigkeit in der Bergbauin-dustrie absolvierte er 1989 das Bergbaustudium an der RWTH Aachen. Von 1992 bis 2001 war er Oberingenieur am Institut für Bergbaukunde III der RWTH Aachen mit dem Arbeitsschwer-punkt Tagebau- und Bohrtechnik. Er promovier-te 1993 und habilitierte sich 1997. Von 1997 bis zu seiner Ernennung zum Universitätsprofessor war er als Dozent für das Fach Tagebau auf Steine und Erden tätig. 1998 wurde ihm die Venia Legendi für dieses Fach an der RWTH Aachen verlie-hen. 2001 wurde er zum Professor für Tagebau und Internationaler Bergbau an der TU Clausthal ernannt. Neben dem Tagebau und internationalem Bergbau bildet u.a. die Spezialbohrtechnik mit den Anwendungsfeldern Brunnenbau, Microtunneling, pipe jacking und HDD-Technologie einen Schwerpunkt seiner Lehr- und For-schungstätigkeit.

[email protected] | [email protected] www.bergbau.tu-clausthal.de

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Spuren des Sandes: In jedem Sandkorn steckt ein Stück Erdgeschichte. Seine Vielfältigkeit zeigt sich zum Beispiel in den unzähligen bautechnischen Anwendungsmöglichkeiten. Heute ist Sand einer der wichtigsten Baurohstoffe überhaupt.

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Gewinnungssprengungen in einer deutschen Großstadt –Erfahrungen, Optimierung und Emissionsschutz am Beispiel der Rheinkalk GmbH

Im Kalkwerk Dornap der Rheinkalk GmbH wird seit über 100 Jahren Kalkstein in Steinbrüchen ab-gebaut. Die Steinbrüche sind durch Schienenwege und Straßen getrennt sowie von Wohnbebauung umgeben. Es werden jährlich rund 1,5 Mio. t Kalkstein mit Bohr- und Sprengarbeit abgebaut. Die

Einhaltung der immissionsschutzrechtlichen Vorgaben hat höchste Priorität und ist existentiell für den Standort. Im Beitrag werden die Maßnahmen vorgestellt, die eine sichere, regelkonforme und ver-trägliche Sprengarbeit am Standort Dornap ermöglichen. Zielsetzung ist dabei immer ein verträgliches Miteinander von Steinbruch und Nachbarschaft.

EinführungDie Rheinkalk GmbH mit Sitz in Wülfrath betreibt

in Deutschland an zehn Standorten Kalksteinbrü-che und Kalkwerke. Sie gehört zur belgischen Lho-ist Group, dem weltweit größten Kalkproduzenten.

Das Kalkwerk Dornap in Wuppertal ist neben Wülfrath eines der beiden Gründungswerke der Gruppe. Kalksteingewinnung und Kalkerzeugung im niederbergischen Kalkrevier haben eine sehr lange Tradition, die sich bis ins späte Mittelalter zurückverfolgen lässt.

Seit dem Jahr 1887 wird in Dornap großindust-riell Kalkstein abgebaut und zu Kalk gebrannt, der dann über die Eisenbahn in großen Mengen fracht-günstig an die Stahlwerke an der Ruhr geliefert wurde. Die begünstigenden Faktoren Lagerstätte, Eisenbahn und Arbeitskräfte ließen so einen be-deutenden Kalkstandort am Rand der Großstadt Wuppertal entstehen.

Das Werk Dornap liegt am westlichen Rand der Stadt Wuppertal direkt an der Grenze zum Kreis Mettmann. Der Brennbetrieb ist im Jahr 1999 stillgelegt und in das Werk Flandersbach verlagert worden. Seitdem werden im Werk Dornap nur noch ungebrannte Körnungen hergestellt, der chemisch brennfähige Anteil des Kornbands wird mittels LKW nach Flandersbach transportiert, um die hochwerti-ge Lagerstätte weiterhin möglichst optimal zu nutzen. Die Rohstoffgrundlage des Werks Dornap ist der Gruiten-Dor-naper Massenkalkzug, der bedingt durch Bebauung und Verkehrslinien in vier großen Steinbrüchen aufgeschlos-sen ist. Die Steinbrüche selbst sind durch Tunnel unterei-nander verbunden. Gekennzeichnet ist der Standort durch eine hohe Dichte an Verkehrswegen und eine, teils direkt an die Steinbrüche angrenzende, dichte Wohnbebauung. (Abb. 1)

von Dipl.-Ing. Uwe StichlingAbteilung Umweltschutz und Genehmigung | Rheinkalkwerk GmbH Wülfrath | Deutschland

In Betrieb sind heute nur noch die Steinbrüche Hahnen-furth und Voßbeck. Der Steinbruch Hanielsfeld beherbergt noch die zentrale Vorbrechanlage, der ehemalige Stein-bruch Schickenberg dient als Sedimentationsbecken für die Waschabgänge aus Gesteinswäsche und Klassierung. Der Steinbruch Voßbeck wurde seit Ende der 1960er-Jahre übergangsweise als Sedimentationsbecken genutzt und war rund 20 Jahre nicht in Abbau.

In den Steinbrüchen Hahnenfurth und Voßbeck stehen allerdings noch bedeutende Kalksteinvorräte an. Eine wei-tere laterale und vertikale Erweiterung des Steinbruchs Hahnenfurth nach Süden hin ist geplant. Die Gewinnung erfolgt derzeit ausschließlich im Steinbruch Voßbeck, da der Steinbruch Hahnenfurth wegen der geplanten Erwei-

Abb. 1: Luftbildübersicht

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terung gestundet ist. Die Gewinnung des hier anstehen-den, mitteldevonischen Kalksteins erfolgt klassisch durch Bohr- und Sprengarbeit. Dabei werden sowohl Bohr-loch- als auch Großbohrlochsprengungen durchgeführt. (Abb. 2).

Versuche zu einer sprengstofflosen Ge-winnung haben gezeigt, dass ein Lösen durch Reißen mittels eines Hydraulikbag-gers oder mittels eines Hydraulikhammers nicht wirtschaftlich durchzuführen ist. Die jährliche Fördermenge beträgt rund 1,5 Mill. tH. Es wird an sechs Tagen der Wo-che gearbeitet, wobei an Samstagen keine Sprengarbeiten stattfinden. An den übri-gen Wochentagen wird täglich mindestens eine Gewinnungssprengung durchgeführt. Es werden vergleichsweise kleine Spren-ganlagen von im Schnitt zwischen 5 bis 10 000 t angelegt, die wiederum begründet sind durch qualitative Anforderungen an das Haufwerk und die Nähe zur Wohnbe-bauung. Geladen wird das Haufwerk mit Radladern der 6 bis 7 m³-Schaufelklasse. Mittels SKW der 50-t-Nutzlastklasse wird das Material zur zentralen Vorbrechanla-ge im ehemaligen Steinbruch Hanielsfeld transportiert.

Lokale Rahmenbedingungen für Gewinnungssprengungen

Die Rahmenbedingungen für Gewinnungssprengungen im Werk Dornap sind denkbar schlecht. Der Standort ist gekennzeichnet durch eine Reihe von Faktoren, welche die Sprengarbeiten sehr erschweren und teils nahezu un-möglich machen.

Der Steinbruch Voßbeck ist auf drei Seiten von Wohn-bebauung umgeben, westlich verläuft die Landstraße L 74,

südlich die Bundesstraße B 7. Der Abstand der genehmig-ten Steinbruchgrenze zur nächsten Wohnbebauung be-trägt teils nur 100 m Luftlinie (Abb. 3).

Der Steinbruch Voßbeck ist mittels eines Planfeststel-lungsbeschlusses, der damals zuständigen Bezirksregie-rung Düsseldorf vom Dezember 1996, genehmigt worden. Darin sind die lateralen Abbaugrenzen und die maximale Abbauteufe von +60 m NN festgelegt worden. Ab etwa +145 m NN muss der hier anstehende Grundwasserspiegel unterschritten und der Steinbruch gesümpft werden.

Bedingt durch die große Nähe der Wohnbebauung ist damals eine Erschütterungsprognose erstellt worden (1). Darin wurden gutachterlich Lademengenbegrenzungen festgelegt, die zunächst bei maximal 48 kg/Zündzeitstufe lagen. Mit dieser Begrenzung kam die Prognose damals zu Erschütterungswerten, welche die Anhaltswerte der DIN 4150 (5) nicht überschritten. Dabei wurde in der Prognose

eine konventionelle Zündung mit elektrischen Zeitzündern von 20 ms Verzögerung unterstellt. Eine Unterteilung der Ladesäule durch Zwischenbesatz und unterschiedliche Zündzeiten in den getrennten Ladesäulen war bereits vor-gesehen. Es waren sowohl Bohrloch- als auch Großbohr-lochsprengungen vorgesehen. Als Sprengmittel kamen lo-

Abb. 2: Abbau im Steinbruch Voßbeck

Abb. 3: Luftbild Steinbruch Voßbeck

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ser ANC-Sprengstoff, patronierter gelatinöser Sprengstoff und – nach Bedarf – Sprengschnüre zum Einsatz. Aufgrund der vergleichsweise kleinen Lade-mengen wurde ein Mischfahrzeug nicht eingesetzt (Abb. 4).

Verbunden mit der Genehmigung war die Auflage, an ausgewählten Immissionsorten die Erschütterun-gen aus den Gewinnungssprengun-gen kontinuierlich zu überwachen. Es wurden sieben Dauermessstationen eingerichtet und seitdem betrieben. Eine Dauermessstation besteht aus einem geeichten Erschütterungs-messgerät, das die ankommenden Schwingungen und die jeweiligen Frequenzen am Fundament in allen drei Richtungen aufnimmt.

Zusätzlich finden Überprüfungen der Messergebnisse durch eine nach § 26 BImSchG anerkannte Messstelle statt. Dabei wird sowohl am Fundament als auch im ersten Vollgeschoss normgerecht gemes-sen.

Wiederaufnahme derGewinnungssprengungen

Mit diesen sprengtechnischen Parametern wurde der gestundete Steinbruch Voßbeck im Jahr 1997 wieder in Betrieb genommen. Es kam immer wieder zu Beschwerden über Erschütterungen, die aber nicht den Betrieb infrage stellten. Im Oktober 2004 kam es bedauerlicherweise zu ei-nem Sprengunfall, bei dem Steine aus einer Gewinnungs-

sprengung im Steinbruch Voßbeck über 700 m weit in die Wohnsiedlung Kirchenfeld geschleudert wurden. Dabei gab es Sachschaden, aber zum Glück keinen Personen-schaden. Der Steinbruch Voßbeck wurde daraufhin von der Behörde für drei Monate stillgelegt. Die Ursache des Sprengunfalls konnte trotz Hinzuziehen mehrerer Sachver-ständiger nicht restlos aufgeklärt werden.

Heute wird angenommen, dass nicht bemerkte Spreng-stoffreste einer alten Sprengung zu einer punktuellen Über-ladung und somit zu dem Steinflug geführt haben. Dafür spricht die Tatsache, dass die auslösende Sprenganlage alte Steinbruchwände zu einer neuen Wand zusammen-führen sollte. Sprengtechnische Fehler oder menschliches Versagen konnten nicht nachgewiesen werden (Abb. 5).

Die Wiederinbetriebnahme des Steinbruchs Voßbeck war mit zusätzlichen, verschärften Auflagen – wie eine feste Vorgabe zum Seitenabstandsverhältnis, eine detail-lierte Wandaufnahme, eine detaillierte Dokumentation der Sprenganlagen, ein temporäres Verbot von Großbohrloch-

sprengungen und vor allem das Verbot des Einsatzes von losem ANC-Sprengstoff –verbunden. Dieses Verbot konn-te dahingehend gelockert werden, dass ANC-Sprengstoff in einen in das Bohrloch eingebrachten Plastikschlauch eingebracht werden darf. Der Plastikschlauch verhindert ein unkontrolliertes Verlaufen des losen Sprengstoffs in eventuell vorhandene Klüfte, was zu einer gefährlichen Ansammlung von Sprengstoff im Gebirge führen könnte (Abb. 6).

Abb. 4: Besetzen einer Sprenganlage im Steinbruch Voßbeck

Abb. 5: Sprengunfall

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ANC-Sprengstoff wird seitdem nur noch in Plastik-schläuchen eingesetzt, der Sprengmitteleinsatz ist daher ein großes Problem. Erschwerend kommt dabei hinzu, dass seit dem Unterschreiten der +145 m-Sohle der Ab-bau im Grundwasser stattfindet und somit Wasser in den Bohrlöchern ansteht. Seit einer sprengtechni-schen Optimierung erfolgt die Zündung alternierend nicht-elektrisch oder elektronisch. Des Weiteren ist die Lademenge pro Zündzeitstufe bei einer Annähe-rung an Wohnbebauung noch weiter zu reduzieren. Es wurden Sprenganlagen mit Lademengen von unter 10 kg/Zündzeitstufe abgetan, das Sprengergebnis war erwartungsgemäß schlecht (Abb. 7).

Sprengtechnische Optimierung Es ist nahe liegend, dass unter den obigen Rahmenbedingungen eine wirt-schaftliche Gewinnung dauerhaft nur schwer möglich ist. Daher wurden in Zusammenarbeit mit einem Sach-verständigen für Erschütterungen – Dipl.-Ing. Josef Hellmann– sowie dem Spreng- und Zündmittelliefe-ranten Orica Germany GmbH, Troisdorf, verschiede-ne Optimierungen durchgeführt. Alle Optimierungen hatten zum Ziel, eine wirtschaftliche Sprengarbeit mit möglichst optimalem Sprengergebnis bei Einhaltung der immissionsschutz-rechtlichen Auflagen zu ermög-

lichen. Eine weitere Forderung, die später noch hinzukam, war die Einhaltung von rund 60 % des Anhaltswerts aus der Tabelle der DIN 4150, Teil 3 (5). In dieser Tabelle wer-den die zulässigen Anhaltswerte für verschiedene Gebäu-dearten am Fundament und im obersten Vollgeschoss ge-nannt. Empirisch konnte aus vielen Messungen in Dornap und Flandersbach ein Übertragungsfaktor zwischen Fun-dament und oberster Deckenebene von etwa 3 bis 5 ab-geleitet werden (1, 3). Der Grenzwert der obersten Decke-nebene kann ansonsten nicht sicher eingehalten werden (Tab. 1).

In der Tabelle 2 sind Maßnahmen und sprengtechni-sche Parameter dargestellt, die verändert beziehungswei-se optimiert wurden. Nicht alle Maßnahmen haben eine spürbare oder deutliche Wirkung gezeigt. Eine drastische

Reduktion der Erschütterungen war nicht zu beobachten. Festgestellt wurde allerdings eine gewisse Stabilisierung bei der Einhaltung eines Regelwerts von 2,0 bis 3,0 mm/s.

Einen sehr negativen Einfluss hat der relativ hohe Grund-wasserspiegel, der zudem querschlägig – das heißt nach Norden und Süden – steil auf sein unbeeinflusstes Niveau wieder ansteigt und bekanntermaßen die Erschütterungen sehr gut weiterleitet.

Abb. 6: Einsatz von ANC-Sprengstoff in Plastikschläuchen

Abb. 7: Sprengergebnis bei geringer Lademenge

Tab. 1: Maximal zulässige Erschütterungswerte an Gebäuden

Zeile Gebäudeart

Anhaltswerte für die Schwinggeschwindigkeit vi [mm/s]

FundamentFrequenzen

Oberste De-ckenebene, horizontal

1 bis 10 Hz

10 bis 50 Hz

50 bis 100 Hz*

alle Frequenzen

1Gewerblich genutzte Bauten, Industriebauten und ähnlich strukturierte Bauten

20 20 bis 40 40 bis 50 40

2Wohngebäude und in ihrer Konstruktion und/oder Nut-zung gleichartige Bauten

5 5 bis 15 15 bis 20 15

3

Bauten, die wegen ihrer besonderen Erschütterungs-empfindlichkeit nicht denen nach Zeile 1 und Zeile 2 entsprechen und besonders erhaltenswert (z.B. unter Denkmalschutz stehend) sind

3 3 bis 8 8 bis 10 8

* Bei Frequenzen über 100 Hz dürfen mindestens die Anhaltswerte für 100 Hz angesetzt

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Erschütterungsmonitoring und Beschwerdemanagement

Bereits vor dem Sprengunfall war die umliegende Bevöl-kerung stark sensibilisiert. Durch die rund 20-jährige Be-triebsunterbrechung waren Emissionen aus Gewinnungs-sprengungen weitgehend völlig unbekannt. Insbesondere die Siedlung Kirchenfeld ist für Wuppertaler Verhältnisse als sehr ruhige Wohnlage zu bezeichnen. Erschwerend kommt hinzu, dass durch die natürliche Fluktuation aus ei-ner ehemaligen Werkssiedlung ein ganz normaler Wohn-bezirk ohne größere Bindung an den Standort geworden ist (Abb. 8).

Die sensibilisierte Öffentlichkeit im Umfeld führte zur

Einrichtung eines umfassenden Erschütterungsmonito-rings und eines Beschwerdemanagements. Beide Maß-nahmen haben zum Ziel, belastbare Daten über einen möglichst langen Zeitraum zu ermitteln, um auf dieser Ba-sis eine gerichtsfeste gutachterliche Aussage zu erhalten. Weiterhin schaffen Daten Transparenz und – bis zu einem gewissen Punkt – auch Vertrauen. Schließlich dienen bei-de Maßnahmen der Eigenüberwachung mit dem Ziel eines genehmigungskonformen Betriebs unter Einhaltung der Nebenbestimmungen. Zunächst wurde vor Aufnahme der Gewinnungssprengungen im Steinbruch Voßbeck in einem abgestimmten Umkreis eine flächendeckende Gebäudezu-standserfassung an allen potenziell von Erschütterungen betroffenen Gebäuden durchgeführt. Dabei wurde der ak-tuelle Zustand des Gebäudes in einer Begehung erfasst und in einem Bericht dokumentiert. Der Eigentümer er-hielt eine Ausfertigung dieses Berichts, ebenso der Auf-traggeber. Bei späteren Schäden wird dieser Bericht als Grundlage für eine weitere Gebäudeeinschätzung heran-gezogen, notfalls als Beweis vor einem Gericht. Insgesamt wurden damit rund 100 unterschiedliche Gebäude erfasst. Seit dieser Erfassung kam es öfter zu erneuten, gutachter-lichen Gebäudeaufnahmen. Ursächliche Schäden wurden bislang nicht festgestellt, beziehungsweise Ansprüche konnten bislang erfolgreich abgewehrt werden.

Ein weiterer unverzichtbarer Punkt ist ein ausreichendes Netz von Erschütterungsmessstationen. An ausgewählten Gebäuden werden normgerechte Erschüttungsmessgerä-te dauerhaft aufgebaut und zur kontinuierlichen Messung eingerichtet. Die Auswertung erfolgt in der Regel monat-lich, wird aber individuell mit dem Eigentümer abgestimmt. Eine Fernübertragung mittels Modem ist heute ebenfalls möglich, nicht teuer und bei besonders sensiblen Punkten sehr hilfreich. Der Sprengberechtigte ist damit in der Lage, sofort nach einer Sprengung das Ergebnis abzurufen und gegebenenfalls bei der Planung der nächsten Sprenganla-ge dieses zu berücksichtigen.

Abbildung 9 zeigt ein solches normgerechtes Erschütte-rungsmessgerät, welches heute standardmäßig bei Rhein-kalk eingesetzt wird.

Trotz dieser Maßnahmen sind Beschwerden über Er-schütterungen oder Sprengknall doch noch sehr häufig. Abb. 8:

Wohnsiedlung Wuppertal-Kirchenfeld

Abb. 9: Erschütterungsmessgerät der ZEB

Tab. 2: Optimierungsumfang

Maßnahmen/Optimierung Ist-Zustand

Unterschiedliche Wandhöhen zwischen 10 und 20 m 15 m

Vorgaben zwischen 3,5 und 4,5 m 3,5 m

Seitenabstand zwischen 2,5 und 4,0 m 3,0 m

1- bis 4-Reihensprengungen 2-Reihen

Körnung des Endbesatzes 5 - 22 mm

Höhe des Zwischenbesatzes zwischen 1, 5 und 2,5 m 1,5 m

Bohrlochdurchmesser von 95 bis 115 mm 105 - 115 mm

Primäre Zündung obere oder untere Ladesäule obere

Lademenge pro Zündzeitstufe von 10 bis 50 kg etwa 35 kg

Anzahl Zündzeitstufen im Bohrloch von 1 bis 3 maximal 2

Verzögerung von Bohrloch zu Bohrloch 24 ms

Verzögerung 2. Bohrlochreihe 16 ms

Verzögerung im Bohrloch 24 ms

Einsatz unterschiedlicher Sprengstoffe X

Sprengsignale mittels ortsfester Sirene X

Durchführung von Bürgerversammlungen X

Regelmäßige Gespräche mit den Anwohnern X

Genaue Ermittlung der Lage der Sprengungen X

Dokumentation der Sprenganlagen X

Fernabfrage Messstationen X

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ZusammenfassungDie Durchführung von Gewinnungssprengungen – zu-

mal in einer deutschen Großstadt – ist nicht einfach, die Akzeptanzschwelle der Anwohner wird immer niedriger. Anhand der Durchführung und Optimierung von Gewin-nungssprengungen im Steinbruch Voßbeck der Rheinkalk GmbH wurde aufgezeigt, wie solche Gewinnungsspren-gungen trotz sehr schwierigen Rahmenbedingungen noch machbar sind. Nur mit ständigem, höchstem technischen Aufwand und Know-how sowie permanenter Schulung des Sprengpersonals sind die geschilderten Maßnahmen wirt-schaftlich durchzuführen. Begleitende Maßnahmen wie ein Gebäude- und Erschütterungsmonitoring sind unter bestimmten Rahmenbedingungen unverzichtbar. Ebenso unverzichtbar ist bei solchen Optimierungsprozessen die Unterstützung durch den Zünd- und Sprengmittellieferan-ten sowie einen kompetenten Sprengsachverständigen, da der Betrieb allein diese Aufgabe weder fachlich noch personell bewältigen kann.

QuellenverzeichnisRheinkalk GmbH, Wülfrath. Interne Unterlagen1. Orica Germany GmbH, Dortmund.f2. Dipl.-Ing. Josef Hellmann, Dortmund.3. Westspreng GmbH, Finnentrop-Fretter.4. Deutsches Institut für Normung: DIN 4150 - Erschütterung im 5. Bauwesen, Teil 1 bis 3. Berlin: Beuth Verlag, 1999.

Die Emissionen werden von der Bevölkerung aufmerksam beobachtet, Auffälligkeiten werden sofort an die zustän-dige Aufsichtsbehörde weitergeleitet. Mit diesen Be-schwerden muss umgegangen werden. Rheinkalk hat ein Beschwerdemanagement seit Anfang 2008 in das beste-hende QM-System integriert und somit auch weitgehend formalisiert sowie automatisiert. Der betroffene Personen-bereich – Werksleiter, Meister, Sprengberechtigte, Immis-sionsschutzbeauftragter – wird automatisch nach Eingabe in das System benachrichtigt und zum Handeln aufgefor-dert. Nach unseren Erfahrungen ist dabei der betroffene und auch sich beschwerende Personenkreis relativ kons-tant und überschaubar. Selbst bei Bürgerinitiativen sind es eigentlich immer nur wenige Ansprechpartner, mit denen man sich auseinandersetzen muss. Ein ständiger Kontakt zu diesen Personen ist ungemein wichtig. Allerdings darf man dabei nicht vergessen, dass die persönliche Kontakt-pflege einen großen Zeitaufwand und hohen persönlichen Einsatz bedarf.

Erfahrungen aus fast zehn Jahren Gewinnungssprengungen

Im Steinbruch Voßbeck wird seit nahezu zehn Jahren Kalkstein mittels Bohr- und Sprengarbeit abgebaut. Dabei wurden umfangreiche sprengtechnische, organisatori-sche und informative Optimierungen durchgeführt.

Folgende Erfahrungen lassen sich festhalten:

Eine möglichst individuelle Wahl des Verzögerungsintervalls •bewirkt nachweislich eine Minderung der Sprengemissionen und ein besseres Sprengergebnis (Haufwerk).

Bei einer geteilten Ladesäule ist nicht eindeutig nachweis-•bar, welche Initiierung (von oben oder von unten) einen Ein-fluss auf die Sprengemissionen hat. Allerdings bewirkt die Initiierung von der Wohnbebauung weg eine Minderung der Sprengerschütterungen.

Die Nähe zum Grundwasser ist eindeutig ein sehr negativer •Faktor und bewirkt erhebliche sowie weite Übertragungen. Eine effektive und vorlaufende Gebirgsentwässerung führt zu einer deutlichen Verbesserung.

Eine vorlaufende Gebäudezustandserfassung schafft Ver-•trauen und Rechtssicherheit. Unberechtigte Forderungen können so gerichtsfest zurückgewiesen werden.

Eine repräsentative und normgerechte Erfassung der Spren-•gerschütterungen ist als Nachweis eines genehmigungskon-formen Betriebs unverzichtbar.

Eine strukturierte Erfassung und Bearbeitung von Anwohner-•beschwerden schafft Objektivität, Transparenz und Vertrauen im Sinne eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses.

Dipl.-Ing. Uwe [email protected] | www.rheinkalk.de

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Einsatz selbststeuernder Vertikalbohrsysteme in Bohrprojekten mit höchsten Anforderungen an die Zielgenauigkeit

Bei der Erkundung und Erschließung von Lagerstätten im internationalen Bergbau kommen auf-grund der zunehmenden Teufen vermehrt selbststeuernde Richt- und Zielbohrsysteme zum Ein-satz. Im Beitrag werden zwei abgeschlossene Projekte vorgestellt, in denen die Funktion und

Handhabung dieser Systeme erläutert wird.

Die Erkundung und Erschließung von Lagerstätten im weltweiten Bergbau erfordert mit zunehmenden Teufen vermehrt den Einsatz von zuverlässig arbeitenden selbst-steuernden Richt- und Zielbohrsystemen. Die Einsatzge-biete dieser Systeme erstrecken sich hierbei über das gesamte Spektrum der Bohrtechnik im Bergbau – von Ge-frierbohrungen über Entgasungsbohrungen bis hin zu Pi-lotbohrungen für das Raise Boring. Im Folgenden werden repräsentativ zwei abgeschlossene Projekte vorgestellt, in denen die Funktion und Handhabung dieser, den Stand der Technik definierenden Systeme erläutert wird:

Niederbringung von Gefrierbohrungen mit einem Durchmes-•ser von 8 ½“ bis in eine Endteufe von 650 m in einem vorge-gebene Zielfenster von 0,3 m Durchmesser für ein Schacht-bauprojekt in Polen.

Bohren eines Pilotlochs mit einem Durchmesser von 13 ¾“ •bis in eine Teufe von 865 m in ein vorgegebenes Zielfenster von ebenfalls 0,3 m Durchmesser für eine nachfolgende Rai-se Bohrung im kanadischen Goldbergbau.

Die möglichen Kombinationen dieser ursprünglich für spezifische Anwendungen entwickelten Systeme mit den unterschiedlichen zur Verfügung stehenden und einge-setzten Bohrsträngen und -anlagen sowie die stark vari-ierende Geologie in den unterschiedlichen Bereichen des Bergbaus bei gleichmäßiger und zuverlässiger Funktions-weise heben diese Selbststeuernden Systeme von der herkömmlichen Richtbohrtechnik ab.

Aufbau und Funktionsweise des MICON -RVDS

Im Bohrstrang wird das so genannte Rotary Vertical Drilling System (RVDS) direkt hinter dem Rollenmeißel ein-gesetzt. Das MICON-RVDS besteht dabei aus zwei 1,5 m langen Komponenten (Abb. 1).

Die untere Komponente trägt auf einer nicht mitrotie-renden Hülse die Steuerrippen, sowie die Steuer- und

von Dipl.-Ing. Kai SchwarzburgGeschäftsführer der MICON Drilling GmbH | Nienhagen | Deutschland

Messelektronik. In der oberen Komponente sind die Ener-gieversorgung, die Datenübertragung und der Hydraulik-tank angeordnet.

Während des Bohrens werden kontinuierlich die aktu-ellen Neigungswerte gemessen und mit den geforderten Werten abgeglichen. Weichen die gemessenen Werte von den geforderten Werten ab – wandert also das Werkzeug aus der Vertikalen aus – werden die Steuerrippen aktiviert und steuern dem Neigungsaufbau entgegen. Die aktuell gemessenen Neigungswerte werden in Signale gewandelt und von der unteren an die obere Komponente zur Über-tragung nach über Tage übergeben. Gleichzeitig werden diese Messwerte neben anderen relevanten Daten wie Spülstrom, Bohrlochtemperatur und Steuerstatus im RVDS intern gespeichert.

Von der oberen Komponente aus werden die eingehen-den Signale mittels der so genannten Positiv-Puls-Tech-nologie nach über Tage übertragen. Ferner befinden sich in der oberen Komponente eine Turbine und ein Hydrau-liktank. Durch den Spülstrom wird diese Turbine angetrie-ben. An die Turbine sind ein elektrischer Generator und die Hydraulikpumpen angeschlossen. Bei laufender Turbine wird sowohl die benötigte elektrische Energie für die in-terne Stromversorgung als auch der hydraulische Druck zur Betätigung der Steuerrippen erzeugt. Im Hydrauliktank

Abb. 1: Schnittdarstellung des MICON-RVDS

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wird das Hydrauliköl zum Ausgleich von kleinen Leckagen vorgehalten.

Je nach Einsatzzweck wird das RVDS in Einzelkom-ponenten oder komplett montiert ausgeliefert – für den Einsatz auf Raise-Bore-Maschinen üblicherweise in 1,5 m langen Komponenten, für den Einsatz auf Rotary-Bohr-anlagen gewöhnlich komplett montiert in einer Länge von 3 m. Abgestimmt auf den Bohrungsdurchmesser werden verschiedene RVDS eingesetzt.

Die üblichen RVDS-Durchmesser sind:

7 ¾“,•

10“ und•

12 • 7/8“

mit den passenden Steuerrippen in Bohrungsdurchmes-ser. Gängige Bohrungsdurchmesser sind:

8 ½“,•

9 ½“,•

12 ¼“,•

13 ¾“,•

15“ und•

17 ½“.•

Für davon abweichende Durchmesser werden die Systeme angepasst.

EinsatzgebieteDie RVDS werden fast ausschließlich in Berei-

chen eingesetzt in denen höchste Anforderungen an die Genauigkeit mit Hinblick auf Bohrungsver-lauf und Zielfenster gestellt werden.

Der Bohrungsdurchmesser 8 ½“ ist beispiels-weise ein gängiger Durchmesser für Gefrierboh-rungen. Hier ist ein kleines Zielfenster zu treffen bei gleichzeitig möglichst geradem Verlauf der Bohrung von Bohransatz bis auf Endteufe.

Die Bohrungsdurchmesser 12 ¼“, 13 ¾“ und 15“ sind übliche Durchmesser im Raise Boring. Auch hier sind die Anforderungen gleich denen bei Ge-frierbohrungen, ein möglichst gerader Bohrungs-verlauf von Bohransatz bis auf Endteufe in ein kleines Zielfenster. Unabhängig vom Bohrungs-durchmesser liegen die mit dem RVDS erreichba-ren Genauigkeiten auf die Bohrungslänge bezogen im Promillebereich – durchschnittlich sind in den vergangenen 15 Einsatzjahren Genauigkeiten von 0,25 m bezogen auf 500 m Bohrungslänge erreicht worden (Tab. 1).

Als weitere Einsatzgebiete sind noch Gas-speicherbohrungen sowie Entgasungsbohrungen

RVDS Drilled distance by continent Average deviation

7 ¾” (8 ½” – 9 7/8” holes) 18,739 m Europe 0.05 %- Asia -- Australia -- Africa -- North America -- South America -

Total 18,739 m Worldwide 0.05 %

9 ½“ (12 ¼“ – 13 ¾“ holes) 7,948 m Europe 0.13 %3,879 m Asia 0.23 %1,738 m Australia 0.08 %753 m Africa 0.23 %

1,010 m North America 0.10 %- South America -

Total 15,328 m Worldwide 0.15 %

10“ (12 ¼“ – 13 ¾ holes) 1,290 m Europe 0.04 %1,104 m Asia 0.04%573 m Australia 0.10 %

- Africa -835 m North America 0.08 %

- South America -Total 3,802 m Worldwide 0.06 %

12 7/8“ (15“ – 17 ½“ holes) 3,056 m Europe 0.05 %- Asia -

3,315 m Australia 0.07 %3,818 m Africa 0.06 %2,062 m North America 0.21 %1,399 m South America 0.34 %

Total 15,591 m Worldwide 0.10 %

Total all RVDS-Sizes 53,460 m Worldwide 0.09 %

und Bohrungen für Versorgungsleitungen im Bergbau zu nennen. Die Bohrungsdurchmesser in diesen Anwendun-gen weichen mit 16“ beziehungsweise 17 ½“ von den oben genannten ab.

RVDS-Einsatz in Gefrierbohrungen in Lagoszow, Polen

Für das nachfolgende Teufen eines Förderschachts in Lagoszow, Polen, war es notwendig im Vorlauf das Gebirge mittels Gefrierbohrungen zu stabilisieren (Abb. 2). Hierfür sind insgesamt 36 Bohrungen mit dem 7 ¾“ x 8 ½“-RVDS abwechselnd auf 430 und 650 m geführt worden.

Die Bohrlochgarnitur (Bottom Hole Assembly –BHA) be-stand bis in eine Teufe von 430 m aus einem IADC 1-1-7

Tab. 1: RVDS-Feldergebnisse von 1993 bis 2008 (153 Projekte)

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beziehungsweise 1-1-8 Rollenmeißel, dem 7 ¾“ x 8 ½“-RVDS, einem untermaßigem Stabilizer hinter dem RVDS, 6 ½“-Schwerstangen und 5“-APIBohrgestänge.

Die tieferen Bohrungen wurden aufgrund des härteren Gebirges ab einer Teufe von 430 m bis zur Endteufe mit einem IADC 4-3-7 Rollenmeißel aber sonst gleichem BHA gebohrt. Zusätzlich wurden drei Überwachungsbohrungen auf 650 und 850 m Teufe außerhalb des eigentlichen Gef-rierkreises geführt (Abb. 3).

Abb. 2: Anordnung der Gefrierbohrungen in Lagoszow, Polen, mit der Darstellung der Bohrergebnisse konventioneller Methoden im Vergleich zum RVDS-Einsatz.

Abb. 3: Aufnahme des RVDS auf Rigfloor.

Während des gesamten Projekts wurde parallel mit zwei Bohranlagen gebohrt. Durchschnittlich wurde ein Bruttobohrfortschritt von 3,6 m/h über den gesamten Pro-jektzeitraum erreicht. Der Nettobohrfortschritt lag etwa um den Faktor 2 höher als der Bruttobohrfortschritt. Insge-samt wurden 18 000 m Gefrierbohrungen und 2 100 m Überwachungsbohrungen geteuft. Alle Bohrungen verliefen über die gesamte Bohrungslänge innerhalb eines „Zielzylinders“ mit einem Durch-messer von 0,3 m – inklusive dem Boh-rungsdurchmesser von 0,2 m (Abb. 4).

RVDS-Einsatz in einer Pilotbohrung für nachfolgendes Raise Boring in Rouyn, Kanada

Für das nachfolgende Raisen eines Wetterschachts im kanadischen Rouyn wurde ein 13 ¾“-Pilotloch mit dem RVDS gebohrt. Die Bohrung wurde auf eine Endteufe von 865 m in ein Zielfenster von 0,3 m Durchmesser geführt. Das BHA von Ansatz bis Endteufe bestand aus einem IADC 5-1-7 Rollenmeißel, dem 10“ x 13 ¾“-RVDS, einem Rollen-räumer hinter dem RVDS, drei 12 7/8“ x 10 ½“ DI 22 Raise Bore Rods, einem untermaßigem Stabilizer und nachfol-gend 12 7/8“ x 10 ½“ DI 22 Raise Bore Rods (Abb. 5).

Über die gesamte Bohrungslänge war keine Abwei-chung (Dogleg) messbar, das heißt die gerade Bohrung konnte ohne Einschränkung für das Raisen im geplanten Durchmesser von 4,5 m verwendet werden. Der im Raise-boren übliche Bohrfortschritt von 1,5 m/h wurde zu keiner Zeit unterschritten, mit dem Wechsel des verschlissenen Meißels wurde jeweils auch das RVDS gewechselt, insge-samt waren hierfür zwei Roundtrips auf einer Bohrungs-länge von 865 m notwendig (Abb. 6)

Abb. 5: Einbau des RVDS in RBM Robbins 85R.

Abb. 4: Ansicht der Bohranlagen in Lagoszow, Polen.

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AusblickDerzeit sind folgende RVDS-Weiterentwicklungen in

Planung beziehungsweise kurz vor Abschluss. In Planung ist die Entwicklung eines 3-D-Werkzeugs, ein System wel-ches nach entsprechender Programmierung in jede belie-bige Richtung im Raum bohren kann. Abgeschlossen sein wird die Entwicklung eines RVDS für das Bohren im Lufthe-beverfahren im April/Mai 2009. Begleitend dazu wird eben-falls sowohl die EM-Datenübertragung im Mai/Juni 2009 abgeschlossen sein wie auch die Bi-direktionale Kommu-nikation mit dem RVDS welches ein „umprogrammieren“ und kommunizieren während des Bohrens erlauben wird.

Für die Zukunft ist abzusehen, dass der Einsatz von selbststeuernden Systemen zunehmen wird. Dies hängt ei-nerseits damit zusammen, dass die zunehmende Komple-xität anstehender Projekte neue Lösungsansätze erfordert und anderseits das die bloße Verfügbarkeit dieser Systeme die Planung und Durchführung von bestimmten Projekten heute erlaubt, die vor fünf Jahren schon geplant waren, aber seinerzeit als nur mit großem Aufwand durchführbar galten. Als Beispiele seien hier nur aktuell abgeschlosse-ne Raise-Bohrungen im Bergbau auf eine Endteufe über 1 000 m aus bestehenden Strecken heraus sowie Gefrier-bohrungen mit höchsten Anforderungen an Verlauf und Zielgenauigkeit genannt.

Abb. 6: Durchbruch RVDS in Rouyn, Kanada.

Dipl.-Ing. Kai [email protected] | www.micon-drilling.de

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Im Nordfeld 1429336 Nienhagen | Deutschland

Tel.: +49 (0)5144 - 4936 0Fax:+49 (0)5144 - 4936 20

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Maßgebende Innovationen in der konventionellenVortriebstechnologie durch eine neue

Bohrwagengeneration

Maßgebende Innovationen bei der Entwicklung der neuen Bohrwagengeneration führten zu einem Leistungssprung in der konventionellen Vortriebstechnik, der bis zu diesem Zeitpunkt nicht für möglich gehalten wurde. Einen wesentlichen

Faktor neben der hohen Bohrleistung stellt die höhere Präzision der Kinematik dar. Diese erlaubt entscheidende Kostenein-sparungen bei Beton und Nachprofilierungen. Zeitgleich wurden Kundenwünsche wie die Vorbohrtechnologie, Aufzeichnen von Bohrparametern, Profilkontrolle und Kommunikationstechnik in diese neue Bohrwagengeneration implementiert.

von Dipl.-Ing. Karl-Heinz Wennmohs,Senior Project Director, Global Strategic Customers,

Atlas Copco MCT GmbH, Essen

Entscheidende Fortschritte in der Bohrtechnik wurden in den letzten Jahren durch die Entwicklung leistungsstar-ker Bohrhämmer und moderner Steuerungstechniken ge-macht. Die ersten Schritte wurden dabei zunächst im Zu-sammenspiel mit vorhandener, bewährter Technik getätigt. Ausgehend von zum Teil abenteuerlichen Baustellenkons-truktionen und Versuchen, die Bohrarbeit zu mechanisie-ren, wurde in den folgenden Jahren eine standardisierte Bohrwagentechnik entwickelt, die in den Grundüberlegun-gen nach wie vor aktuell ist. Die Ausgangsparameter wa-ren die reine Bohrgeschwindigkeit und die daraus resultie-rende Bruttobohrgeschwindigkeit als Gesamtleistung des Bohrgeräts. Genauigkeit und Präzision waren zunächst in den sich entwickelnden Hochleistungsvortrieben nicht von hoher Wertigkeit. Eine Phase der Besinnung trat ein, nach-dem die ersten Projekte aus Gründen der Profilgenauig-keit und den daraus resultierenden Kosten „an die Wand“ gefahren wurden. Später wird auf solch ein Beispiel noch näher eingegangen, und dabei gezeigt, welch hohe Kosten für ein Überprofil entstehen können.

In den Entwicklungsschritten bei den Bohrwagen wur-den in erster Linie die zum jeweiligen Zeitpunkt entwi-ckelten leistungsstärksten hydraulischen Bohrhämmer bevorzugt eingebunden. Dabei wurden die zum System

„Bohrwagen“ gehörenden Komponenten häufig den nun zur Verfügung stehenden Bohrhammerleistungen ange-passt. Diese Größen wurden in den Jahren wesentlich durch die Steigerung der Schlagleistung von hydrauli-schen Bohrhämmern geprägt und durchbrachen mit den 30-kW-Bohrhämmern für diesen Anwendungsbereich eine „Schallmauer“ – über diese Technik wurde bereits an die-ser Stelle berichtet.

Den Sprung in eine neue Ära der Schlagbohrtechnik schafften die Konstrukteure, indem sie diese Technologie auf eine geeignete Plattform durch die Entwicklung neuer Systeme bei den für den Vorgang Bohren erforderlichen Komponenten brachten.

Neben den Bohrhämmern wurden zahlreiche Baugrup-pen innerhalb des Bohrwagens überarbeitet und zum Teil neu entwickelt. So wurde schon früh die Möglichkeit einer Kombination von Bohr- und Sprengarbeit erkannt und in den Vortriebsprozess übernommen.

Die Bohrleistung vollzog in den vergangenen 100 Jahren eine eindrucksvolle Entwicklung. Anhand von Bild 1 kann man erkennen, dass ausgehend von einem pneumatischen Bohrgerät um das Jahr 1907 mit einer Bohrleistung von 3 bis 5 Bohrmeter (Bm)/h und Mann nach einer Entwick-lungszeit von einhundert Jahren eine Bruttoleistung von

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450 Bm/h und Mann möglich ist. Parallel zu diesen Ent-wicklungen wurde die Sprengtechnik durch verbesserte Sprengstoffe und Zündsysteme den ständig wachsenden Anforderungen durch die Bohrtechnik gerecht

Entscheidende Weiterentwicklungen bei den Bohrarmen

Begonnen hatte die Bohrarmtechnik mit einfachen Ro-tationsbohrarmen, die den gesamten Ausleger über ein. Drehsystem bewegten. Die Parallelhaltung der Lafette erfolgte zunächst durch mechanische Scherensysteme, die jedoch nur eingeschränkte Bewegungsmöglichkeiten besonders in den seitlichen Schwenkbewegungen der La-fette ermöglichten. Dann wurden die ersten Bohrarme, die in der X-Y-Achse Bewegungen durchführen konnten – je-doch mit getrennten Zylindersystemen in beiden Achsen – entwickelt. Die Parallelhaltung der Lafette erfolgte hy-draulisch zum Teil mithilfe von Pilotzylindern. Anfang 1980 wurde der erste Bohrarm ohne Aufteilung der Bewegun-gen in den X-Y-Koordinaten entwickelt. Dadurch war es möglich, die Bewegungsvielfalt eines Bohrarms in geradli-nige Bewegungen im Raum zu realisieren. Die Umsetzzei-ten von Bohrloch zu Bohrloch wurden reduziert, gleichzei-tig konnten diese neuen hydraulischen Kinematiksysteme mit einer gesteigerten Parallelhaltung im Raum die Genau-igkeit des Bohrvorgangs steigern. Diese Bohrarmtechnik wurde in verschiedenen Bohrarmgrößen – entsprechend dem gewünschten Anwendungsbereich, wie zum Beispiel beim Einsatz in Bergwerken mit relativ kleinen Querschnit-

ten, und den großen Typen für den Tunnelvortrieb mit entsprechend größeren Querschnitten und Reich-weiten – genutzt. Von 1980 bis 2008 wurden allein von diesem Typ für den Tunnelvortrieb mehr als 4 000 Exemplare gebaut.

Mit der Entwicklung der letzten Bohrhammerge-neration – 30 kW Leistungsklasse – und den Anforde-rungen des Markts nach einer weiteren Steigerung der Bruttobohrleistung, größerer Genauigkeit und dem Wunsch nach Aufbau von Zusatzkomponenten, wurde eine neue Bohrarmgeneration entwickelt. Diese sollte allen Anforderungen gerecht werden und den letzten Stand der Entwicklung repräsentie-ren.

Aus dieser langjährigen Entwicklungs- und Erpro-bungszeit entstand die Bohrarm-Baureihe BUT 45.

Neuartig bei dieser Anordnung und Bauweise sind zwei Rotationssysteme für die Lafettenbewegungen im Raum. Auch bei einer nachezu unbegrenzten Be-wegungsmöglichkeit der Lafettenposition besticht bei diesem System die hohe Genauigkeit in der Pa-rallelführung. Durch diese technische Lösung ist es möglich, auf Zylinder und Gelenke in diesem Bereich zu verzichten. Die Lafettenposition kann in Vortriebs-richtung um ±190° und in der Schwenkachse um ±135° bewegt werden (Bild 2).

Eine steigende Bohrgeschwindigkeit bedeutet im All-gemeinen einen Zeitgewinn bei der Auffahrung. Der neue Bohrarm zeichnet sich durch etwa 50 % schnellere Bewe-gungen gegenüber dem Vorgänger aus (Bild 3).

Durch die neu entwickelte Bauart wurde die Elastizität des Bohrarms um 50 % reduziert. Dies ermöglicht eine Po-sitionierungs- und Wiederholgenauigkeit von maximal ±10 cm bei voller Auslage oder über einen Querschnitt von etwa 130 m².

Mit der optimalen Auslegung des Bohrarms kann nun ein etwa 30 % höheres Zusatzgewicht – zum Beispiel ein Stangenmagazin für das Vorbohren – angebaut werden.

Den Anforderungen der neuen Bohrhammerklasse mit 30 kW (oder höher) wurde entsprochen, der neue Bohr-arm kann nun mit einer maximalen Andruckkraft von 25 kN

Abb. 1: Entwicklung der Bohrleistung von 1905 bis 2008.

Abb. 2: But-45-Bewegungen der Lafette mit Rotationssystemen.

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die Lafette gegen das Gebirge verankern. Dies hat seine Gültigkeit in der Vortriebs- und Ankerposition. Mit dieser Verankerungskraft wird eine sichere Bohrposition und die Voraussetzung für eine präzise Bohrung geschaffen.

Die neue BohrwagengenerationMit der Markteinführung des 30-kW-Hydraulikbohrham-

mers und des neuen Bohrarms BUT 45 wurde die für den Betrieb erforderliche Software überarbeitet und den neu-en Techniken angepasst.

Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Bewe-gungsabläufe bei den Bohrarmbewegungen gelegt, da die höheren Umsetzgeschwindigkeiten maschinengerecht, das heißt mit optimierten Beschleunigungs- und Verzöge-rungswerten, gesteuert werden. Die Steuerungstechnik für Bohrhammer und Lafette wurde entsprechend den neuen Hardwaremöglichkeiten überarbeitet. Das Resultat ist eine nahezu perfekte Steuerung des Bohrvorgangs in den unterschiedlichsten geologischen Formationen bei Sprengloch-, Anker - und Langlochbohrungen.

Mit dieser neuen Technik werden Bohrwagen für die un-terschiedlichsten Anforderungen gebaut, vom einarmigen Typ bis zur leistungsstärksten Bauform mit vier Bohrarmen und Servicekorb (Bild 4).

Die Baureihe kann in Querschnitten von 6 bis 206 m² eingesetzt werden. Die möglichen Bruttobohrleistungen reichen von 120 bis 450 Bm/h (Tabelle 1).

Die Steigfähigkeit der Geräte in Abhängigkeit von der Fahrbahnbeschaffenheit beträgt bei den ein- bis dreiarmi-gen Bohrwagen 1:4. Bei der vierarmigen Ausführung mit einem Gewicht von etwa 50 t beträgt die Steigfähigkeit 1:5.

Die wesentlich stärkeren Bohrhämmer benötigen für die hydraulische Versorgung je Bohrarm ein Antriebsaggregat von 95 kW elektrischer Antriebsleistung. Dies bedeutet bei den drei- und vierarmigen Geräten eine installierte Leis-tung von 285 bis 380 kW plus Zusatzaggregate. Daher wer-den diese Bohrwagen vorzugsweise für 1 000 Volt elektri-scher Spannung betrieben.

Querschnitt Bruttobohrleistung

Einarmig 6 bis 70 m² 120 Bm/hZweiarmig 8 bis 112 m² 220 Bm/hDreiarmig 20 bis 206 m² 320 Bm/hVierarmig 20 bis 153 m² 450 Bm/h

1 Bohrlochdurchmesser 45 bius 64 mm, Granit 200 Mpa.

Tab. 1: Kenndaten des neuen 30-kW-Hydraulikbohrhammers mit neuen Bohrarm BUT 451.

Abb. 3: Baureihe

der Atlas CopcoTunnelbohrwagen.

Abb. 4: Neue Bohrwagengeneration BH XE 3 C.

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Geräumige Kabinen für die Bedienung sind heute Stand der Technik. In der drei- und vierar-migen Bauform kann die Kabine in der Höhe verfahren werden. Der Schallpegel während des Bohrvorgangs sollte 80 dB (A) nicht übersteigen.

Diese Bohrwagengeneration konnte die Bohrzeit innerhalb ei-nes Abschlags im Vergleich von 1973 bis Ende 2007 um mehr als 50 % reduzieren. Im Vergleich zu allen anderen Teilvorgängen während eines Abschlags war diese Steigerung mit Abstand die Größte (Bild 5).

Optionen für Anforderungen in der VortriebstechnikServiceplattform

Die aktuellen sicherheitstechnischen Anforderungenund die nun möglich gewordenen größeren Querschnitte durch die Bohrwa-genbaureihe erforderten eine Weiterentwicklung der Servicebüh-nen. Besondere Merkmale sind nun ein FOPS-geprüftes klappbares Schutzdach und als Option eine Schwenkmöglichkeit des Korbs (Bild 6).

Bohrstangenverlängerungsmagazin

Mit der neu entwickelten Bohrarmgeneration BUT 45konnte erstmals ein Stangenmagazin für das Verlängerungsboh-

ren bei Tunnelvortriebsarbeiten auf einem Atlas-Copco-Bohrwagen als Option aufgebaut werden.

Diese Technik wurde aus sicherheitstechnischen Anforderungen – die in Skandinavien in den Tunnelbau flossen – entwickelt. Ziel war es, dass während der Verlängerungsbohrarbeiten kein Arbeiter im

Abb. 5: Zeitaufwand pro Meter Tun-

nel und Teilvorgang während eines Abschlags im Vergleich

1973 bis 2007.

Abb. 6: Serviceplattform mitklappbarem Schutzdach.

Abb. 7: Stangenmagazin für den Bohrarm BUT 45m.

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Servicekorb für Stangenwechselarbeiten eingesetzt wer-den sollte. Der gesamte Arbeitsablauf für das Verlänge-rungsbohren muss aus der Kabine vom Bohrwagenfahrer gesteuert werden.

Das Vorbohren für das Erkunden und für die Injektions-arbeiten gehört im Hartgesteinstunnelbau als normaler Ar-beitsvorgang innerhalb des Vortriebs dazu.

Für Injektionsarbeiten werden Bohrlöcher in den Län-gen von 20 bis 30 m mit einem Bohrlochdurchmesser von 64 bis 76 mm erstellt.

Das neu entwickelte Stangenmagazin „RHS E“ (Rod Handling System E) kann an Lafetten mit einer Bohrstan-genlänge von 6,3 m angebaut werden (Bild 7). Das Magazin wird mit 8 x 3,05 m Bohrstangen mit fester Muffe bestückt. Bei einem dreiarmigen Bohrwagen werden zwei Stangen-magazine installiert, die von der Kabine aus gesteuert wer-den.

Automatisierungsstufen

Das weiterentwickelte Steuerungssystem erlaubt es dem Anwender, das Bohrgerät in drei verschieden Stufen zu fahren.

ABC BASICIn der Stufe „ABC BASIC“ werden dem Bediener auf dem Bildschirm nur die Neigungswinkel der Lafette im Raum angezeigt. Alle Bewegungen der Bohrarme und das Boh-ren selbst erfolgen manuell. Es werden keine Sprengbilder eingelesen und auch die Position des Bohrwagens in der Bohrposition wird nicht eingelesen.

ABC REGULARBei der Stufe „ABC REGULAR“ wird der Bohrwagen über die Laserkoordinaten des Tunnels in die Bohrpositon ein-gerichtet. Die Sprengbilder liegen dem Bediener auf dem Bildschirm vor. Seine Aufgabe besteht darin, manuell den Bohrarm deckungsgleich mit dem Computersprengbild zu bringen. Alle Bohrdaten werden aufgezeichnet, und ste-hen für alle späteren Nutzungen zur Verfügung.

ABC TOTALMit „ABC TOTAL“ steht ein vollautomatisches Bohrsys em dem Anwender zur Verfügung. Nach dem Positionieren des Bohrwagens in den Laser wird jeder Bohrarm gemäß der Programmierung im Sprengbild seine vorgeplanten Bohrlöcher in der gewünschten Reihenfolge bohren (Bild 8). Der Bohrwagenfahrer hat bei diesem Modus nur eine Kontrollfunktion. Sehr hilfreich ist die Möglichkeit, zu je-dem Zeitpunkt in den Automatikmodus eines jeden Bohr-arms einzugreifen und das System für diesen Bohrarm auf

ABC REGULAR“ mit manueller Steuerung umzustellen.

Dies kann bei-spielsweise bei einem bestimmten Bohrloch oder bei einer Serie von Bohrlöchern der Fall sein. Danach kann das System, wenn gewünscht, wieder in den vollautomati-schen Modus „ABC TOTAL“ wechseln.

Tunnel Manager Software für die Planung

Wichtige Vorausset-zung für die Planung und Auswertung von Bohrdaten ist die zur Verfügung stehende Software. Ein wich-tiger Schritt war so-mit die Entwicklung der „Tunnel Manager

Abb. 8: Auswertung mit der Tunnel Manager Software.

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Software“ (TMS) für diese neue Bohr-wagenbaureihe. Damit können die erfor-derlichen Streckenprofile gezeichnet und auch Sonderprofile konstruiert werden. Entsprechend den bohr- und sprengtech-nischen Vorgaben werden Sprengbilder erstellt und in den Bohrwagen übertra-gen. Alle aufgezeichneten Bohrdaten können mit dieser Software ausgewertet oder in Form von Protokollen ausgedruckt werden (Bild 9).

Aufzeichnen und senden der Daten gemäß internationaler Standards

Ausgehend von den Erfahrungen in großen Bergwer-ken mit einer Vielzahl an unterschiedlichen Geräten wurde nach einer Lösung für den Datenstandard gesucht. Damit alle Geräte in das Netzwerk des Bergwerks eingebunden werden können, wurde ein internationaler Standard für den Datenaustausch festgelegt. Dieser, mit dem Namen „IREDES“ (International Rock Excavation Exchange Stan-dard) bezeichnete Ausdruck wurde von Atlas Copco und anderen Herstellern aufgegriffen und in die Gerätetechnik übernommen.

Aufzeichnen und Auswerten der Bohrparameter mittels „MWD”

„Vor der Hacke ist es duster“; mit diesem Berg-mannsspruch wurde die Unsicherheit in der Be-urteilung des Berges und seiner Geologie zum Ausdruck gebracht. In den letzten Jahren sind zahlreiche Versuche unternommen worden, mit ge-eigneten Sensoren und Software bereits im Vorfeld mit Vorausbohrungen Daten aus dem Gebirge zu erhalten. Mit der Möglichkeit des nun verfügbaren Stangenmagazins bei der neuen Bohrwagenge-neration und den Möglichkeiten einer optimierten Software für das Aufzeichnen und Auswerten der Bohrdaten sind vollkommen neue Möglichkeiten erschlossen worden.

Unter der Bezeichnung „MWD“ (Measure while drilling) kann nun in Verbindung mit diesen Bohrge-räten ein ganzes Spektrum an Daten während des Bohrens aufgezeichnet werden:

Bohrgeschwindigkeit [m/min].•

Hydraulischer Schlagwerksdruck [bar].•

Hydraulischer Vorschubdruck [bar].•

Hydraulischer Dämpferdruck (Hydraulischer Dämpfer •im Bohrhammer) [bar].

Drehzahl der Bohrstange [U/min].•

Hydraulischer Rotationsdruck [bar].•

Wasserspülung Durchfluss [l/min].•

Wasserspülung [bar].•

Diese Daten werden in ihrer Gesamtheit während des Bohrvorgangs aufgezeichnet, jedoch gibt die reine Auf-zeichnung der Daten nur bedingt eine Information über das anstehende Gebirge (Bild 10).

Abb. 9: Vorbohren und Auswerten der

„MWD“-Daten mit dem Tunnel Manager.

Abb. 10: Vorbohren und Aufzeichen mit dem „MWD“-System – Acht Parameter.

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Erst mit der Unterstützung einer geeigneten Software – diese ist im TSM enthalten – kann eine Analyse der Bohrungen mit unterschiedlichen Aufzeichnungsparame-tern erstellt werden. Als Ergebnis können nun Strukturen, Gesteinsübergänge sowie Hohlräume lokalisiert werden. Werden diese Auswertungen in einem Bergwerk oder bei einem langen Tunnelvortrieb häufiger benötigt, können die ermittelten Werte – zum Beispiel Bohrgeschwindigkeiten und Rotationsdruck – jeweils bestimmten geologischen Formation in der Software zugeordnet werden. Mit den In-formationen aus den Bohrungen sind so genannte „Über-raschungen“ auf ein Minimum reduziert worden. Notwen-dige Maßnahmen können rechtzeitig eingeleitet werden. Mehrkosten, die häufig durch dramatische geologische Änderungen hervorgerufen werden, können vermieden beziehungsweise abgeschwächt werden.

Scannen des Tunnelprofils

Eine Qualitätskontrolle des erstellten Hohlraums ist be-sonders bei mehrschaligen Ausbausystemen von immer größerer Bedeutung. Die Mehrkosten für ein ungenaues Ausbruchprofil können ein Projekt in die Verlustzone rut-schen lassen. Es ist bekannt, dass es einen hohen Auf-wand für die Beseitigung von Unterprofil erfordert, aber die Kosten für Spritzbeton bei einem Überprofil können über ein gesamtes Projekt ebenfalls eine gewaltige Kos-tenlawine verursachen. Kalkulatorisch kann man heute bei Verkehrstunneln durchaus mit 30 bis 50 €/cm Überprofil auf den Tunnelmeter je nach Querschnitt rechnen.

Daher ist es für alle Beteiligten am Vortrieb zwingend

notwendig, vor dem nächsten Abschlag eine Kontrolle des letzten Abschlags durchzuführen (Bild 11).

Der Atlas-Copco-Profiler, als Option zum Aufbau auf einen Bohrwagen, erlaubt eine Aufnahme des letzten Ab-schlags im Zuge der Bohrarbeiten für den neuen Abschlag. Da der Scanner Bestandteil der Bohrwagenelektronik ist, benötigt er keine Justierung und die Aufnahmen können mit den vorgegebenen Soll-Profilen im Bohrwagen vergli-chen werden. Bei kritischen Abweichungen können sofort notwendige Maßnahmen eingeleitet werden.

Die Zeit für einen Scanvorgang beträgt für ein 65 m² frei-gelegtes Profil etwa 5 min. Das Ergebnis wird auf einem separaten Bildschirm dargestellt und kann anschließend von der TMS verarbeitet werden. Spritzbetonstärken kön-nen, durch eine Aufnahme vor und nach dem Auftragen des Spritzbetons, exakt vermessen werden.

Schnittstelle zum Netz/Internet für den Datenaus-tausch

Die neue Bohrwagengeneration hat die Möglichkeit, sich über eine Schnittstelle mit einem vorhandenen Datennetz, oder – wenn vorhanden – über WLan-Daten auszutau-schen.

Informationen aus dem Bohrgerät können über jeden im Netzwerk angeschlossenen PC abgerufen werden, oder, wenn erforderlich, Daten – wie ein neues Sprengbild – zum Bohrwagen gesendet werden.

Mit dieser Möglichkeit können Wartungs-und Service-arbeiten geplant, aber auch Störungen analysiert und ge-gebenenfalls beseitigt werden.

Abb. 11: Profilkontrolle mit dem „Profiler“.

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Bohr- und Sprengtechnik als EinheitDie Arbeitsvorgänge Bohren und Sprengen werden in Hochleistungsvortrieben zunehmend als zusammenhängende

Arbeitsvorgänge angesehen. Eine Parallelisierung der Vorgänge Bohren und Sprengen ist sicherheitsbedingt noch nicht möglich, jedoch können die Arbeiten Bohren und Sprengen vernetzt werden. Erste Anfänge wurden in Skandinavien in der 1980er-Jahren mit dem Aufbau von Anfo-Systemen auf dem Bohrwagen gemacht. Mit der Einführung der Emulsions-sprengstoffe wurde diese Möglichkeit wieder aufgegriffen und die Systeme Bohren und Sprengen gekoppelt. Die neue Bohrwagengeneration kann für die Verwendung von Emulsionssprengstoffen vorbereitet werden, indem so genannte Andockpunkte am Ende des Bohrwagens für das Sprengfahrzeug zur Verfügung gestellt werden. Durch den Bohrwagen werden zwei oder drei Ladesysteme durchgeleitet – zwei auf der Sohle und ein Ladesystem in den Ladekorb, wobei der La-dekorb zusätzlich mit einer Schlauchrückzugsauto-matik ausgerüstet wird. Diese Rückzugsautomatik erlaubt bei konstantem Pumpvolumen mit variabler Rückzugsgeschwindigkeit die Sprengstoffmenge im Bohrloch zu dosieren (Bild 12).

Mit dieser Technologie können Profile mit hoher Genauigkeit gesprengt werden. Die Belastung des anstehenden Gebirges/Hohlraum kann dabei auf ein Mindestmaß reduziert werden.

AusblickMit der neuen Bohrwagengeneration werden im

konventionellen Tunnelbau neue Maßstäbe in Bezug auf Sicherheit, Schnelligkeit, Genauigkeit und Wirt-schaftlichkeit gesetzt. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit gegen-über den mechanischen Tunnelvortriebstechniken. Lösen von Gestein mittels Bohr-und Sprengtechnik stellt nach wie vor die kostengünstigste Lösung dar. Die Flexibilität eines konventionellen Vortriebs kann von keiner anderen Ausbruchweise übertroffen werden. Verfügbare Optionen wie Stangenmaga-zine für das mechanisierte Vorbohren, Profilmess-geräte auf den Bohrwagen, Auswertungssoftware und die Anbindung in Computernetzwerke sowie die Vernetzung von Bohr- und Sprengtechnik eröffnen neue Möglichkeiten für diese Vortriebstechnik (Bild 13).

Abb. 12: Bohren und Sprengen als Einheit,

andocken des Pumpfahrzeugs an den Bohrwagen.

Abb. 13: Steuerstand Hochleistungsbohrwagen XE 3C.

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Dipl.-Ing. Karl-Heinz Wenmohs studierte an der Technischen Universität „Georg Agricola“ in Bochum, Deutschland. Seine Tätigkeit bei Atlas Copco hat er im Jahr 1970 begonnen und ist seitdem in dieser Firma vielseitig tätig. Sein Tätigkeitsfeld erstreckt sich über die Aufgaben eines verkaufsberatenden Ingenieurs im Be-reich Kohleabbau über die Aufgaben eines Projectingenieurs im Tunnel- und Bergbau. Als Projektingenieur war er für Atlas Copco für den Tunnelausbau der Autobahnstrecke Hanno-ver-Würzburg (120 km Tunnelbau) verantwortlich. Weitere interna-tionale Projekte betreute er in China (Ertan Hepp) und Südafrika (Lesotho Highlands Water Project). Des Weiteren ist er als CMT-Geschäftsleiter für Deutschland sowie in leitender Funktion auch für die Nachbarländer Österreich und Schweiz eingesetzt. Einer weiteren Tätigkeit kommt er als Mitglied der GSC „Group for ci-vil engineering and cement producer“, international bekannt als „Senior Project Director Global Selected Customers“ mit der Auf-gabe enge Kontakte zwischen den wichtigsten Bau- und Zement-Unternehmen sowie den existierenden Kundencentern zu knüpfen und bei der Koordination von internationalen Projekten beratend zur Seite zu stehen.

| [email protected] | | wwww.atlascopco.com |

Atlas Copco MCT gmbhLangemarckstr. 3545141 Essen | DeutschlandTel.: +49 (0)201 - 2177 0 eMail: [email protected]: www.atlascopco.de

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NEUHEITEN & REPORTAGEN

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Die deutsche Firma Backers Maschinenbau GmbH setzt auf Sternsiebtechnik und produziert seit nun mehr 17 Jahren Sternsiebe zur Aufbereitung mineralischer und organischer Materialien. Auf-grund der langjährigen Erfahrung in diesem Bereich und der Praxis direkt beim Anwender ist es

den Backers-Ingenieuren gelungen, ihr Produktportfolio stetig zu erweitern, die Anlagen kontinuierlich zu optimieren und das Know-How auf dem aktuellsten Stand neuster Erkenntnisse aus Forschung und Entwicklung zu halten.

Ausgereifte Sternsiebtechnik mit Selbstreinigungsvorrichtung

Die Sternsiebtechnik umfasst sowohl Zwei- als auch Drei-Fraktionen-Sternsiebe bzw. Siebmaschinen. Zwei-Fraktionen-Sternsiebe können aus dem Inputmaterial das Überkorn und das Feinkorn aussieben, wobei wahlweise Gitterrost oder Vibrationsrost als ergänzende Ausstattung integriert werden können. Das zu siebende Material wird in dem jeweiligen Bunker des Siebtypes aufgegeben. Je nach Material kann im Bunker zusätzlich eine Dosier-schnecke eingebaut werden, um das Material noch dosier-ter auf das Sternsieb aufzugeben. Der Siebprozess beginnt auf dem Sternsieb, wobei die Siebsterne in einer Richtung drehen und das Material auflockern. Das feine Siebma-terial fällt zwischen den Sternen auf einem Sammelband, welches das Material auf einem Feinkornband zur Seite fördert. Das Über-korn wird bis zum Ende des Sternsiebes befördert und auf ein Überkornband gegeben, welches dann das Überkorn nach hinten weg transportiert. Die op-timalen Absiebungsgrößen entsprechen 6/8 - 80 mm.

Die Drei-Fraktionen-Sternsiebe können aus dem Input-material einmal das Überkorn, Mittelkorn und Feinkorn aussieben. Auch bei dieser Technik lassen sich wahlweise Gitterrost oder Vibrationsrost als Zusatz integrieren. Ana-log zur Zwei-Fraktionen-Siebtechnik wird das Material

den jeweiligen Bunker des Siebtyps aufgegeben. An-schließend wird zuerst das Material zum Grobsieb über-geben, um das klebrige Ma-terial für das feine Siebdeck aufzulockern. Das Mittel-/ Feinkorn wird dosiert und auf das Unterband gege-

ben, von wo es flach und dosiert auf das zweite Sternsieb übergeben wird. Dort werden Fein- und Mittelkorn nach dem Prinzip der Zwei-Fraktionen-Sternsiebtechnik über-geben. Auch hier liegt die optimale Absiebungsgröße bei 6/8 – 80 mm.

Bei den Drei-Fraktionen-Sternsieben wird seit Kur-zem eine neuartige Reinigungsvorrichtung eingesetzt, die deutlich zur Erhöhung der Siebleistung beiträgt. Das Reinigungssystem ist oberhalb des Sternsiebaggregates montiert. Der Abstand zwischen den Siebsternen und dem Reinigungssystem ist dabei ausreichend groß, um einen uneingeschränkten Materialfluss wahrend des Siebpro-zesses zu gewährleisten. Je nach Version des Systems kann die Reinigung nach gleichem Prinzip entweder elekt-risch oder hydraulisch gesteuert werden.

Über einen vorgegebenen Druck, beispielsweise 140 bar sowie über ein definiertes Zeitfenster kann die Reinigung automatisch oder manuell ausgelöst werden. Die dabei zur Anwendung kommenden Reinigungskämme reinigen die Bereiche zwischen den Siebsternen und Siebfingern. Je nach Anwendungsfall kann das Reinigungssystem der

Abb. 1: Zwei-Fraktionen-Sternsieb

Abb. 2: Drei-Fraktionen-Sternsieb

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NEUHEITEN & REPORTAGEN

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Aufteilung des Siebsternaggregates individuell angepasst werden. Das Reinigungssystem ist dann aktiv, wenn die Beschickung stoppt. Das Siebdeck wird vor Beginn der Reinigung in wenigen Sekunden freigelaufen, um Material von dem zu reinigenden Bereich zu entfernen, bevor die eigentliche Reinigung abläuft. Die Reinigung erfolgt durch das Herunterfahren der Siebkämme auf das laufende Siebdeck. Durch einen leichten Druck auf die Siebfinger erfolgt die Bereinigung von Materialrückständen, welche seitlich über den Nabenbereich wieder dem Siebprozess zugeführt werden. Durch anschließendes Versetzen der Siebkämme um einen Wellenstand werden die Naben ge-reinigt. Die Endreinigung der gesamten Reinigungseinheit erfolgt beim Rücklauf der Einheit in die Ausgangsposition, entgegen der Siebsternlaufrichtung.

Alle Verfahrensschritte der Backers-Sternsiebtechnik sind detailliert aufeinander abgestimmt und erbringen somit hohe Siebleistungen. Generell wird die Sternsieb-technik zum Sieben von Kornfraktionen von 8 bis zu 80 mm eingesetzt. Hierbei erfolgt eine wirtschaftliche Absiebung nach dem „Backers Prinzip“ Grob- vor Feinabsiebung (Drei-Fraktionen-Siebung). Das Grobkorn wird in der ers-ten Siebstufe (Grobabsiebung) exakt separiert und aus-getragen. Das Unterkorn gelangt frei vom Grobkorn und Störstoffen auf die zweite Siebstufe (Feinabsiebung). Das Prinzip der Drei-Fraktionen-Siebung hat neben dem Vorteil der guten Reinigung des Mittelkornes den weiteren Vor-teil, dass der Siebdurchsatz des Materials gesteigert wird und somit ein höherer Materialumsatz erzielt werden kann. Damit einhergehend ist eine Kostenreduzierung durch die minimale Beanspruchung der Siebsterne bzw. bei den Se-kundärgeräten, wie beispielsweise Beschickungsgeräte.

Durch vielfältige Bauformen und kompakte Abmessungen ist die Backers-Sternsiebtechnik flexibel in vielen Mate-rialen einsetzbar. Sternsiebe von Backers sind deshalb sowohl für die Absiebung von mineralischen als auch or-

ganischen Materialien geeignet. Material mit einer Kan-tenlänge über 250 mm wird vorab durch einen Stangenrost ausgesondert.

Backers produziert sowohl mobile Zwei- als auch Drei-Fraktionen Sternsiebe. Die mobilen Drei-Fraktionen An-lagen sieben, je nachdem welcher Stern eingesetzt wird, zuerst die grobkörnigen Bestandteile zwischen 35 und 80 mm ab. Im Anschluss an die Grobsiebung erfolgt die Absie-bung der Reinfraktionen. Dieses Verfahren bietet folgende Vorteile:

Verschleißminderung: Das grobe Siebdeck ist mit stärkeren •Siebwellen und größeren Sternen bestückt. Dadurch wird der Verschleiß minimiert.

Bessere Siebleistung: Die Siebleistung des groben Siebdecks •mit 1,2 m Breite beträgt bis zu 300 Tonnen pro Stunde.

Bessere Materialvorbereitung: Das Feinmaterial, das dem •feinen Siebdeckzugeführt wird, ist bereits durch das grobe Siebdeck aufgelockert worden; Die Materialaufgabe bzw. -übergabe erfolgt gleichmäßiger.

Das Siebgut, das vom Grobsieb dem feinen Siebdeck übergeben wird, wird mittels eines schnell laufenden För-derbandes dosiert, aufgelockert und flach aufgegeben. Dieser Prozess erhöht die Siebleistung und minimiert lang-stückige Materialteile beim zweiten Siebdurchgang im Feingut.

Die Siebleistung bei der Absiebung von beispielsweise Material mit einer Kantenlänge von 18 mm kann bis zu 200 Tonnen pro Stunde betragen. Diese Technik arbeitet opti-mal, wenn alle Verfahrensschritte detailliert aufeinander abgestimmt sind. Neben dem Materialfluss sind Antrieb, Abstreifer etc. sowie die Wartungsfreundlichkeit von gro-ßer Bedeutung. Durch die CANBUS-Steuerung kann eine Person die Siebmaschine komplett mittels Funksteuerung vom Bagger oder Radlader aus bedienen. Das Dreifrakti-onen-Sternsieb 3-mtb von Backers eignet sich besonders zur Absiebung bindiger Bestandteile.

Die Firma Backers setzt bei den Drei-Fraktionen-Stern-sieben eine neue Reinigungsvorrichtung ein. Damit kön-nen beispielsweise sowohl Lehmboden von Steinen einer Korngröße von 18 mm als auch feuchter Kompost mit guter Siebleistung und geringem Verschleiß getrennt werden. Läuft das feine Siebdeck wegen Anhaftung von bindigem Material schwer, stoppt die Bunkerzufuhr und die Reini-gungsvorrichtung reinigt das Siebdeck zwischen den Ster-

Das neue Sternsieb 3-mtb von Backers.

Abb. 3: Reiningungssystem - Reinigung von oben

Abb. 5: Automatische oder manuelle

Zuschaltung zur Sternreinigung

Abb. 4: Reiningungssystem

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nen auf der Nabe als auch in den Taschen der Siebsterne. Einige Sekunden später wird der Siebvorgang neu gestar-tet.

Die Produktpalette von Backers ist umfangreich und umfasst rad-, raupen-, radraupen- und hakenmobile Stern-siebe als auch stationäre Siebaggregate und Anlagen. Ne-ben der Standard-Siebbreite von 1,2 Meter wird auch eine

Übergröße von 1,8 Meter angeboten. Für gröbere Vorse-parierungen werden Gitterrost oder Vibrorost als optionale Mehrausstattung bei allen in Frage kommenden Sternsie-bausführungen angeboten. Eine weitere Innovation ist die neue Rotorschaufel von Backers, welche als Vorabschei-der einsetzbar ist.

Die Entwicklung und Fertigung erfolgt anwendungsori-entiert und kundennah am Produktionsstandort Twist in Deutschland. Hier werden mobile und semimobile Zwei- bzw. Drei-Fraktionen-Sternsiebmaschinen hergestellt. Desweiteren werden für den stationären Anlagenbau in-dividuelle Sternsieblösungen und Aggregate projektbezo-gen entwickelt und produziert.

Abb. 6 & 7: Rotorschaufel von Backers

Backers Maschinenbau GmbHAuf dem Bült 42

49767 Twist | DeutschlandTel.: +49 (0)5936 - 9367 0 | Fax:+49 (0)5936 - 9367 20

eMail: [email protected] Internet: www.backers.de

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Auf eigenen Wunsch verlässt Geschäftsfüh-rer Ulrich Kramme (41) zum 30. Juni 2009 die deutsche Niederlassung des internati-

onalen Muldenkipperherstellers Bell Equipment. Kramme führte die Bell Equipment (Deutschland) GmbH mit Hauptsitz in Alsfeld und Produktions-niederlassung in Eisenach seit Anfang 2006. Innerhalb der erweiterten Geschäftsführung verantwortlich für den Vertrieb und die Händler-betreuung trug er nach Darstellung des Unter-nehmens maßgeblich zur starken Positionierung von Bell in den Muldenkippermärkten Deutsch-lands und den angrenzenden Ländern Mittel- und Osteuropas bei.

Die nahtlose Übernahme der Verantwortlichkei-ten durch die beiden bisherigen Co-Geschäfts-führer Marc Schürmann – gleichzeitig zustän-dig für den gesamteuropäischen Bell-Vertrieb – und André Krings, Werksleiter Bell Eisenach, gewährleistet die volle Kontinuität in Vertrieb, Serviceorganisation und allen übrigen kunden-orientierten Aktivitäten.

Geschäftsführer Marc Schürmann, gleichzeitig verantwortlich für den

europäischen Bell-Vertrieb.

Geschäftführer André Krings, Werksleiter Bell Eisenach.

Geschäftsführer Kramme scheidet ausBell equipment

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Großes Produktsortiment aus GrißheimMit 190 Mitarbeitern ist das Werk Grißheim der größte Betrieb der international ausgerichteten Strohmaier-Gruppe. Ins-

gesamt beschäftigt das Mitte der sechziger Jahre gegründete Familienunternehmen an vier weiteren Standorten in Südba-den, dem angrenzenden Elsass und seit Ende der Neunziger auch in der Region um die bosnische Hauptstadt Sarajewo rund 300 Mitarbeiter. Neben Mineralstoffen und Zuschlägen aus hochwertigen Sande und Kiesen liefert Strohmaier Transport-beton aus insgesamt fünf eigenen Betonwerken. Das Fertigproduktprogramm unter den Marken Grissheimer Betonwaren und Betonia umfasst Betonsteine für Flächen und Wege, Gestaltungen im GaLaBau sowie Tief- und Hochbauprodukte zur Wasserführung oder für Schalsteinanwendungen.

Komplettiert wird die Palette schließlich durch Trockenbaustoffe (Betone, Zementmörtel, Estriche) als Silo- oder Sack-ware. Im Badischen liefert Strohmaier seine Roh- und Baustoffe mit eigener Straßenflotte in den Großraum Freiburg/Basel – ein nahegelegener Rhein-Verladeterminal erlaubt auch weitergehende Massentransporte hochwertiger Körnungen. Das mit teils aufwändiger mechanischer Nachbehandlung auf drei vollautomatischen Linien produzierte Betonsteinsortiment wird im deutschen Raum und bis weit ins angrenzende Ausland vermarktet.

Dumper im Zentrum der TransportketteEntsprechend umfangreich gestaltet sich der innerbetriebliche Transport im

Werk Grißheim. Insgesamt drei Brecherlinien verarbeiten den Rohkies zu zahlrei-chen End- und Zwischenprodukten, die über Dosieranlagen für definierte Mate-rialmischungen oder als Grundstoffe für die Betonproduktion per Förderband im Werk zirkulieren. Einen Großteil davon „fahren“ jedoch seit Jahren schon insge-samt vier knickgelenkte 25-Tonnen-Muldenkipper.

Etwa die Hälfte der täglichen Dumpertransporte entfällt auf Rohmaterial aus dem Trockenabbau und die Verfüllung der in Schichten von 40 bis 60 cm anste-henden Überdeckung. Die übrigen Fahrten leisten die Fahrzeuge der Baujahre 1992 bis 2003 zwischen den insgesamt vier Silostraßen im Werk und den knapp 700 Meter entfernten Außenlagern für Zwischen- und Endprodukte. Rund 40

Leistungsrieseauf schmalen FußSeit 1970 baut die Strohmaier-Gruppe im südbadischen Grißheim bei Neuenburg hochwertige Sande und Kiese ab. Das gro-ße Lieferprogramm und die enge Verzah-nung mit weiteren Strohmaier-Betrieben in der Region machten das Werk zu einem leistungsstarken Produktionsstandort mit rund 4000 Tonnen Tagesausstoß Alpiner Moräne. Der Nass- und Trockenabbau auf etwa 25 ha, zahlreiche Veredelungs-stufen sowie die angeschlossenen Produktionslinien erfordern dabei eine leistungsfähige innerbe-triebliche Transportorganisation, in der knickgelenkte Muldenkipper mit schmaler Baubreite bereits seit Jahren eine entscheidende Rolle spielen. Zum anstehenden schrittweisen Ersatz seiner insgesamt vier Altfahrzeuge unterzog Strohmaier jetzt den neuen Bell B25DN einem eingehenden Praxistest, in dem sich der derzeit einzige „Serien-Schmalspur-Großdumper“ am Markt vollauf bewährte.

Bell B25DN im innerbetrieblichen Transport

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Prozent der gut 4000 Tonnen Tagesleistung ziehen die Knicklenker so aus den Produktsilos ab, deren enge Durch-fahrten eigentlich für wesentlich schmalere Straßenkipper konzipiert sind. Die Anforderungen werden hier durch die 2,95 m x 3,40 m messende Durchfahrt im Strohmaier-Nach-barbetrieb Steinenstadt definiert, wohin bei Bedarf ein Fahrzeug zur kurzfristigen Kapazitätssteigerung entsandt werden soll.

Die herstellerspezifische schmale Serienbaubreite 2,75 m der Altfahrzeuge entspricht gerade noch den Anforde-rungen in Grißheim. Bei der jetzt anstehenden schrittwei-sen Erneuerung der bestehenden Dumperflotte, sah sich die Betriebsleitung mit dem Problem konfrontiert, dass aus den Großserien der führenden Anbieter kein 25-Ton-ner die erforderliche Maximalabmessungen in Breite und Höhe auch nur annähernd erreicht. Die angestrebte wirt-schaftliche Lösung ohne teure projektspezifische Umbau-ten bei voller Beibehaltung der Ladekapazitäten und 6x6-typischen Allround-Eigenschaften des Serien-Grundgerätes bietet ab Werk nur Bell Equipment: das neue Sondermodell Bell B25DN mit einer Normal-Baubreite von 2,60 m und der LowCab-Niedrigkabine (Gesamtbau-höhe: 3,25 Meter). Der Testtermin mit dem zuständigen Bell-Gebietshändler Michael Welte Baumaschinen war schnell vereinbart – Anfang März absolvierte der schlanke Bell eine Testwoche unter Grißheimer Produk-tionsbedingungen.

Leistung ohne AbstricheEigentlich erst auf den zweiten

Blick erkennt man die schmale Spur des Bell B25DN gegenüber den 2,88 m des Standardfahrzeuges. Verant-wortlich dafür sind die identische EM-Standardbereifung 23.5R25 und der unveränderte B25D-Triebkopf mit der Bell-LowCab-Kabine (- 200 mm Bauhöhe), die auf gleicher Grundfläche das Bell-typische großzügige Raumangebot für den Fahrer gewährleistet. Schon deutlicher werden die Unterschiede an der kom-plett neu gezeichneten Mulde, die dank geringfügig erhöh-ten Bordwänden, aber verlängertem Körper bei nur 2510 mm Baubreite die gleiche Ladekapazität wie die Standard-mulde bietet. Die Neukonstruktion, für die auch eine innen angeschlagene und entsprechend schmal bauende Heck-klappe vorgesehen ist, gewährleistet einen schmalspur-optimierten Lastschwerpunkt, der die zwangsläufigen De-fizite im Fahren, Laden und Kippen weitgehend auffängt. Dazu trägt auch das unveränderte Bell-Fahrwerk mit Öl-Stickdämpfung vorne und Tri-Link-unterstützter Tandem-

schwinge hinten bei, an dem lediglich die Achsen auf die neue Spurweite gekürzt wurden.Das modulare Baugruppen-Konzept umfasst auch den kraftstoffeffizienten Antriebsstrang mit 205-kW-Merce-des-Benz-Turbodiesel und ZF-Ecomat-Sechsgang-Au-tomatik, das Retarder-gestützte Bremssystem mit hohen Sicherheitsreserven sowie die spezifisch für den Dumper-Einsatz entwickelten Bell-Steuerungen und -Betriebs-überwachungen mit Anbindung an das satellitengestützte Fleetm@tic-Fuhrparkmanagement. Diese Großseriennähe macht das Sondermodell schnell verfügbar ab dem deut-schen Bell-Lieferwerk Eisenach und sichert trotz geringe-rer Stückzahlen wirtschaftliche Investitionskosten. Beides favorisiert bei spezifischen Bedarfsfällen die Bell-Lösung eindeutig gegenüber aufwändigen Sonderumbauten.

Praxistest bestandenDies ist auch das eindeutige

Resümee der Strohmaier-Verant-wortlichen im Werk Grißheim. Un-ter Produktionsbedingungen har-monierte der Bell B25DN sehr gut mit den vorhandenen 4- bis 5-m³-Ladegeräten und überzeugte durch gute Fahrleistungen auf den rund 1200 m (Trockenabbau) bis gut 3000 m (Verfüllung) langen Umläufen. Auf den problemlosen Silodurch-fahrten nahm das Fahrzeug auch ohne montierte Heckklappe hohe Ladechargen selbst stark fließen-der Körnungen auf und erfüllte da-mit die Hauptanforderung im Werk vollauf.

Dabei zeigte sich der Bell B25DN auch im Verbrauch hoch wirtschaftlich – gerade 9,2 Liter/Stunde betrug das ausgelesene Tagesmittel. Zum Vergleich: die freilich seit bis zu 32 000 Betriebsstunden in Grißheim arbeitenden leistungsgleichen Altfahrzeuge kommen im Schnitt auf 12 Liter/Stunde.

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sogenannten Schwellenländern macht derzeit den Unter-schied,“ erklärt Gary Bell.

Auf der Intermat präsentierte Bell Equipment seine neuesten Entwicklungen in der Knicklenkertechnologie. Neben Verbesserungen in Sicherheit, Arbeitskomfort und Produktivität, die eine Überarbeitung der aktuellen D-Serie bringen wird, unterstrichen gleich zwei neue Modelle den Anspruch des Unternehmens innovative 6x6-Konzepte ent-lang aktueller Kundenanforderungen zu entwickeln.

Ein großes Interesse von Gewinnungs- und Erdbauex-perten erfuhr der weltweit erste 45-Tonnen-Knicklenker Bell B45D (Nutzlast: 41,0 t; Muldeninhalt: 25,0 m³ (SAE 2:1). Mit dessen definitivem Marktstart öffnet Bell jetzt eine neue Leistungsklasse zwischen den herkömmlichen 40-Tonnern und den 50-Tonnen-6x6, wo das Bell-Flaggschiff B50D nach wie vor die Branchenstandards setzt. Die wich-tigsten Vorteile des B45D sind laut Bell hohe Sicherheits- und Standfestigkeitsreserven selbst unter härtesten Be-triebsbedingungen sowie Lade- und Transportleistungen, die exakt auf gegebene Praxisanforderungen zugeschnit-ten sind.

Als zweite Premiere präsentierte Bell den B25DN in schmaler Baubreite für innerbetriebliche Transporte und öffentliche Straßenzulassungen in Märkten mit entspre-chenden Richtlinien. Auf Basis des erfolgreichen Bell B25D ist der B25DN tatsächlich der einzige Serien-Dumper der schmalen Bauklasse, der allen genehmigungstechnischen und wirtschaftlichen Anforderungen der Gewinnungs-industrie entspricht. Als echter Blickfang am Bell-Stand präsentiert unterstrich der nur 2,60 breite und in „LowCab-Version“ lediglich 3,20 m hohe 25-Tonner die praktischen und wirtschaftlichen Vorteile des Bell-Konzepts von Klein-Serien entlang kundenspezifischer Anforderungen.

Bell Equipment Deutschland GmbHWilly-Brandt-Str. 4-636304 Alsfeld | DeutschlandTel.: +49 (0)6631 - 9113 0 | Fax:+49 (0)6631 - 9113 13eMail: [email protected] Internet: www.bellequipment.de

Der Krise trotzen!Mit diesem Motto präsentierte sich Bell Equipment auf der Intermat 2009

„Das ist für uns die bislang erfolgreichste Intermat!“ Dieses mehr als über-raschende Resümee zog Claude Boulet, Ge-schäftsführer von Bell Frankreich, bereits zur Halbzeit der internationa-len Baumaschinenmesse in Paris. Wenn sich darin zwar zuallererst die end-gültige Positionierung von Bell Equipment als einen der füh-renden Lieferanten von knickgelenkten Muldenkippern in Frankreich und den übrigen europäischen Märkten wider-spiegelt – nur wenig mehr als zehn Jahre nach Eröffnung der ersten eigenen Niederlassung – so liegt in dieser Äu-ßerung auch viel Optimismus für die kommenden Monate. „Wie alle anderen Hersteller hatten wir einen schwierigen Start in das Verkaufsjahr 2009. Entsprechend bescheiden waren unsere Messeerwartungen. Tatsächlich aber regis-trierten wir ein anhaltendes und starkes Kundeninteresse und freuten uns insbesondere über sehr konkrete Projekte mit kurz- bis mittelfristigem Umsetzungsbedarf,“ beurteilt Claude Boulet die viel versprechenden Aussichten für den französischen Markt.

Für die internationale Situation gab Bell-Vorstandsvor-sitzender Gary Bell eine differenziertere Einschätzung: „Der schwache Messebesuch von Kunden aus den bri-tischen und iberischen Märkten zeigte sehr deutlich die sehr schwierige Situation in diesen Regionen. Dabei se-hen wir für den europäischen Gesamtmarkt, wie für wei-te Teile unserer weltweiten Aktivitäten optimistischer. Als echte Muldenkipper-Spezialisten sind wir nicht solch ho-hem Maße von der breiten Verunsicherung betroffen, die derzeit nahezu alle Bausektoren erreicht, und können uns ganz auf unser Segment konzentrieren. Hinzu kommt, dass unsere weltweiten Aktivitäten sich nicht nur auf die gro-ßen entwickelten Märkte stützen, die derzeit am stärksten unter der Krise leiden. Unser starkes Engagement in den

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Laserscanner ILRIS 3D-HD setzt neue Maßstäbefür 3D-Modellierung

Terrestrische Laserscanner (TLS) fin-den häufig in Bergbau, Architektur und

Anlagendokumentation ihre Anwendung.Sowohl Innen- als auch im Außenbereich führen sie auf schnellem Weg zu genauen und sicheren Ergebnissen. Dank hoher Wirtschaftlichkeit und Produktivität setzt der neu entwickelte Laserscanner ILRIS 3D-HD von Optech neue Maßstäbe in Genauigkeit, Geschwindigkeit und Mobilität.

Geo-konzept erhält Auszeichnung für ihre Sprengplanung!

Die Steinbruchs-Berufsgenossenschaft (StBG) zeich-net besonders innovative Hersteller aus, die beispiels-weise die Sicherheit bei Sprengungen deutlich erhöhen oder die Arbeitsabläufe entscheidend verbessern. Die-ser Preis wird nicht jedes Jahr an Hersteller verliehen, sondern nur, wenn herausragende Innovationen diesen Preis auch rechtfertigen. Dieses Jahr wurde er für ihre Sprengplanung an die geo-konzept GmbH verliehen. Die Firma steht für exaktes Vermessen, schnelles Planen und sicheres Kontrollieren von Großbohrlochsprengungen. Die eingesetzten Technologien reichen vom hochgenauen ter-restrischen Laserscanning über Software zur Planung und Kontrolle bis hin zur Bohrlochvermessung und Integration von GPS-Daten. Der Herstellerpreis 2009 der StBG wird für die Integration aller Arbeitsabläufe, von der Planung über die Kontrolle bis hin zur Sprengung, in einer Software ver-liehen. Grundlage für die Preisverleihung war die Neuent-wicklung des Laserscanners ILRIS 3D-HD, welcher neue Maßstäbe in der 3D-Modellierung präsentiert. Derartige

terrestrische Laserscanner (TLS) werden vorwiegend im Bergbau, in der Architektur oder in der Anlagendoku-mentation eingesetzt und finden sowohl im Innen- als auch im Außenbereich Ver-wendung. Schlagendes Ar-gument dieser Technik ist ihr Wirtschaftlichkeit, durch die deutlich höhere Produk-

tivitäten erreicht werden können. Der neue Laserscanner ILRIS 3D-HD von Optech setzt Maßstäbe in Genauigkeit, Geschwindigkeit und Mobilität. Das neue Gerät ist hoch-mobil sowie extrem Widerstandsfähig und ist seit April verfügbar.

Die Technik des ILRIS 3D-HD erfüllt aufgrund der schnellen, genauen und mo-bilen Arbeitsweise höchste Ansprüche an exakte 3D_Modellierungen. Mit dem neuen Laserscanner lassen sich 3D-Modellierungser-gebnisse in unterschiedli-chen Anwendungsgebieten deutlich schneller und ge-nauer erzielen als mit den herkömmlichen Methoden. Derzeit wird der ILRIS 3D-HD für 3D-Modellierungen, Geomonitoring und Anla-gen- bzw. Bestandsdoku-mentation eingesetzt. „HD“

steht dabei für „High density“ und verspricht hohe Punkt-dichten, womit gleichzeitig eine hohe Messgenauigkeit in kurzer Zeit verbunden ist.

Erwähnenswerter Vorteil der neuen Scantechnik des ILRIS 3D-HD ist die Geschwindigkeit und die Genauigkeit. Der verbesserte Laser und die neu entwickelte Elektronik bieten verschiedene Modi für das Scannen, so dass im Vergleich zur herkömmlichen Technik, je nach Bedarf vier-mal schnellere oder doppelt so genaue Ergebnisse erzielt werden können.

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Der „Rapid Survey“ Modus ist vergleichbar mit den üb-lichen Scanverfahren, besitzt allerdings einen entschei-denden Zeitvorteil. Der ILRIS 3D-HD arbeitet, dank echter 10kHz-Wiederholrate, viermal schneller, so dass Ergebnis-se in üblicher Qualität in einem Viertel der Zeit erhalten werden.

Der „High Precision“ Modus erfüllt dagegen höchste Ansprüche an die Genauigkeit. Der Scanner arbeitet mit der marktüblichen Wiederholrate von 2,5 kHz, verdoppelt aber die Messgenauigkeit. Dabei punktet der Scanner mit konkurrenzlos niedriger Winkelauflösung (13 µrad) und weltweit bester Strahlaufweitung (150 µrad). Die hohe Stre-ckengenauigkeit (bis zu 3mm) verdoppelt die bisher übliche Genauigkeit von 7 mm. Das Ergebnis: Bei der gewohnten Scanzeit wird die doppelt so hohe Qualität erzielt.

Integration von Mobilität und effizietem Sotfwarepaket

Der ILRIS 3D-HD Laserscanner ist hochintegriert, ext-rem kompakt und portabel. Alle Bauteile liegen gut ge-schützt unter der robusten Außenhülle. Der Scanner ist damit auch härtesten Anforderungen gewachsen und voll geländetauglich.

Unter der widerstandsfähigen Hülle findet sich auch eine digitale Farbkamera. Somit sind, ohne zusätzlichen Aufwand, auch korrekte Farbinformation zu Ihren 3D-Modellen möglich. ILRIS 3D-HD bietet weiterhin die Mög-lichkeit, eine externe Kamera Ihrer Wahl für noch höhere Qualität anzuschließen. Weiterer Vorteil, der Scanner lässt sich über einen Pocket-PC bedienen, welches eine Lap-topmitnahme ersetzt.

Trotz der kompakten Bauweise zur Steigerung der Mo-bilität erreicht der ILRIS 3D-HD eine unschlagbare Reich-weite. Eine dynamische Reichweite von 3 m bis zu 1800 m sucht am Markt Ihresgleichen. Es besteht die Möglichkeit auch in gefährlichen Gebieten, wie etwa bei Gletscher-beobachtungen, stets in sicherem Abstand zu arbeiten.

Desweiteren sind die Laser der ILRIS-Serie sind in allen Reichweiten uneingeschränkt augensicher!

Das effiziente Softwarepaket ist einfach zu bedienen und bietet dennoch Möglichkeiten, die auch höchsten An-sprüchen gerecht werden. Beispielsweise sind die aktu-ellen Workflows für Vermessung und Georeferenzierung bereits voll integriert und erlauben auch hier deutlich ef-fektiveres Arbeiten.

Die bereits bekannten Optionen der ILRIS-Familie zur Erweiterung des Systems sind auch bei der Neuheit ILRIS-3D-HD berücksichtigt:

„PanTilt“ - für Scans über 360°•

„Enhanced Range“ - für Scans bis zu 1800 m•

„Motion Compensation“ - für hochgenaue Scans aus der Be-•wegung. Beispielsweise von Schiffen, zur Vermessung von Küstenlinien oder zur schnellen und effizienten Anlagendo-kumentation vom fahrenden Auto aus

Beteiligte Unternehmen

Die geo-konzept GmbH wurde 1992 gegründet und ist ein zuverlässiger Partner beim Vermessen, Planen und Kont-rollieren von Großbohrlochsprengungen. Die eingesetzten Technologien reichen von hochgenauem terrestrischem Laserscanning über angepasste Software zur Planung bis hin zur Verarbeitung geo-referenzierter Daten. Der Einsatz von Bohrlochsonden und große Expertise im Einsatz von GPS-Systemen runden das Bild ab. Weitere Geschäftsfel-der sind der Einsatz von präzisem GPS in der Landwirt-schaft, Fernerkundung (multispektrale Luftbilderstellung und -auswertung), mobiles GIS sowie Dienstleistungen und Softwareentwicklung.

Optech Inc aus Kanada ist Weltmarktführer für Entwick-lung, Herstellung und Support hochwertiger lasergestütz-ter Überwachungsinstrumente. Das Unternehmen bietet Systeme zur Laservermessung für Endnutzer, luftgestützte Systeme zur Kartografie, 3D-Modellierung, Minenüberwa-chung, industrielle Anlagendokumentation und Raumfahrt.

geo-konzept GmbHGut Wittenfeld

85111 Adelsberg | DeutschlandTel.: +49 (0)8424 - 8989 0 | Fax:+49 (0)8424 - 8989 80

eMail: [email protected] Internet: www.geo-konzept.de

Optech Incorporated300 Interchange WayVaughan, Ontario | Canada, L4K 5Z8Tel.: +49 1 905 660 0808 | Fax:+49 1 905 660 0829Internet: www.optech.ca

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Pfreundt bringt neue Dumperwaage DW-3 für knickgelenkte Muldenkipper auf den Markt

Der Hersteller PFREUNDT plant, entwickelt und vertreibt mobile Wägesysteme einschließlich Software und Datenüber-tragungssysteme auf den weltweiten Märkten der Gewinnungs-, Entsorgungs- und Recyclingindustrie. Ihre Produkte zeich-nen sich durch gute Qualität, hohem Nutzen und hoher Zuverlässigkeit aus. Diese Eigenschaften sind Ergebnisse ständiger technischer Weiterentwicklung, die notwendig ist, um den wachsenden Anforderungen der Märkte und Kunden in aller Welt gerecht zu werden.

Einen zukunftsweisenden und marktgerechten Charakter besitzt die neuentwickelte Dumperwaage DW-3 für knickge-legte Muldenkipper. Ihr Einsatz ermöglicht Kosteneinsparungen bei gleichzeitiger Effizienz-steigerung. Durch kundenorientierte Forschungs- und Entwicklungsarbeit ist es der Firma Pfreundt gelungen, eine Dumperwaage für knickgelegte Muldenkipper auf den Märkt zu bringen, welche schon während der Beladung eines Muldenkippers das geladene Materi-algewicht überprüft. Mit der Hilfe von zwei Messsensoren, die im Bereich der Hinterachse installiert sind, wird das Materialgewicht in der Mulde direkt gemessen. Durch eine ent-sprechende Wägeelektronik hat der Fahrer in seiner Kabine die Möglichkeit, das beladene Gewicht direkt über ein Display abzulesen. Gleichzeitig wird der aktuelle Beladungszustand über zwei helle LED-Ampeln (rot/gelb/grün), die an der Außenseite des Muldenkippers in-stalliert sind, signalisiert. Somit ist auch für den Fahrer der Beladungsmaschine jederzeit der aktuelle Beladungszustand ersichtlich. Dieser Technologieentwicklung bedeutet eine Steigerung der Effizienz durch Zeitersparnisse und Kostenreduzierungen, da Überladungen

Kapazität optimal nutzen!

Aktueller Beladungszustand über helle LED-Ampel an der Außenseite

des Muldenkippers

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vermieden werden und die vorhandenen Kapazitäten opti-mal ausgenutzt werden können.

Genaue Gewichtskontrolle für optimale Fahrzeugausnutzung

Die Dumperwaage DW-3 ist mit einem universellem Messprinzip für nahezu alle knickgelenkten Dumper ge-eignet und kann bei Bedarf auch nachträglich montiert werden. Durch ihren Einsatz werden Überlastungen der Maschinen beim Beladen vermieden. Desweiteren bedeu-tet der Einsatz eines Wägesystems, welches während der Beladung alle beteiligten Fahrer über den aktuellen Be-ladungszustand informiert, eine optimale Ausnutzung der Ladekapazitäten. Darüberhinaus führt der Einsatz der neu-en Wägetechnik zum Schutz der Fahrzeuganbauteile und Reifen. Resultierend daraus ist von einer Reduzierung der Fahrstrecken auszugehen.

Die Markteinführung der Dumperwaage DW-3 ver-spricht nicht zuletzt dank der kundenorientierten Beratung des Herstellers eine Bereicherung für die Märkte der Ge-winnungs-, Entsorgungs- und Recyclingindustrie, sondern zeigt, dass sich ständige Aus- und Weiterbildung der Mitar-beiter in einem hohen Qualitätsstandard wiederspiegeln.

PFREUNDT GmbHRamsdorfer Straße 10

46354 Südlohn | DeutschlandTel.: +49 (0)2862 - 9807 0 | Fax:+49 (0)2862 - 9807 99

eMail:[email protected]: www.pfreundt.de

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57Ausgabe 02 | 2009

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Kleine bauliche Veränderung mit großer Wirkung

Um dem Maschinenführer und War-tungspersonal beim Auf- oder Abstieg der Komatsu-Maschinen höchste Si-cherheit zu bieten, verfügen die Ma-schinen auf beiden Seiten über trep-penartige Sicherheitsaufstiege zur Kabine. Rutschfeste Trittflächen und stabile Handläufe an beiden Seiten des Aufstiegs, an den Kotflügeln sowie an beiden Seiten der Kabinentür ermögli-chen sicheres Arbeiten an und auf den Maschinen, selbst bei Nässe, Verei-sung oder starker Verschmutzung der Maschinen.

Um die Wartung der Maschine zu er-leichtern und so sicher wie möglich zu gestalten, kann die täglich vorgeschrie-bene Kontrolle der Flüssigkeitsstän-de für Motor, Getriebe und Hydraulik

Der Aufstieg zum Fahrerhaus per Leiter stellt eine wesentliche Unfallquelle dar. Mit der Aufstiegstreppe zum Fahrerhaus fällt diese Gefahrenquelle weg und der Aufstieg kann sicher erfolgen.

Thema: Arbeitssicherheit bei Komatsu-Maschinen im Vormarsch

Nach dem Motto der Steinbruchs-Berufsgenossenschaft „Wer mehr tut wird belohnt“ hat Komatsu ge-meinsam mit der StBG Sicherheitspakete für diverse Komatsu-Maschinen erarbeitet, die von der StBG mit Prämien von bis zu 30 % der nachgewiesenen Netto-Fremdkosten gefördert werden. Der Schutz der Kunden vor Gefahren wie Stolpern, Stürzen, Rutschen, Lärm oder Vibrationen hat für Komatsu obers-te Priorität, so dass die prämierbaren Sicherheitspakete nicht nur für einzelne Maschinen erarbeitet wurden, sondern insgesamt für vier Produktgruppen, von denen Maschinen mit Sicherheitspaketen ausgerüstet werden können. Mit den Produktgruppen der knickgelenkten sowie starren Muldenkipper, der Radlader und der Hydraulikbagger sind alle für die Arbeit im Steinbruch relevanten Maschinenty-pen prämierbar.

bequem, schnell und sicher vom Boden aus durchgeführt werden. Die dafür notwendigen Prüfungseinrichtungen wie Peilstäbe oder Schaugläser sind leicht sichtbar bzw.

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Der Einstiegsbereich an der Maschine wird durch einen zusätzlichen Scheinwerfer beleuchtet.

Um dem Fahrer maximale Sicherheit zu gewährleisten, schützt das Safe SpaceCab™ sogar bei Überschlag.

zugänglich angebracht, womit das zeitaufwändige und gefährliche „erklettern“ der Prüfungseinrich-tungen auf der Maschine entfällt.

Eine Dachreling inklusive Auf-stiegsbeleuchtung macht den Aufstieg bei schlechten Sicht-verhältnissen sicherer und bietet eine zusätzliche Griffmöglichkeit an der Maschine. Die Aufstiegs-beleuchtung besteht aus einem an der Dachreling montierten zu-sätzlichen Scheinwerfer, der den Einstiegsbereich an der Maschine beleuchtet.

Technischer ClouDamit es speziell bei im Gefäl-

le parkenden Maschinen nicht zu ungewollten Bewegungen kommt, bietet das automatische Brems-system eine erhöhte Betriebssi-cherheit. Die beim Abstellen des Motors automatisch verriegelnde Parkbremse muss beim erneuten Starten manuell entriegelt wer-den.

Muss eine Maschine rückwärts bewegt werden, warnt die akus-tische Rückfahrwarnanlage das Arbeitsumfeld mit einem lauten Impuls-Ton vor der unter ungünsti-gen Sichtverhältnissen fahrenden Maschine.

Darüber hinaus gewährt die am Heck der Maschine angebrachte Rückfahrkamera zusätzliche Si-cherheit beim rückwärtigen Ma-növrieren der Maschine. So kann der Maschinenführer über einen 7 Zoll großen Monitor in der Fah-rerkabine in den für ihn sonst ver-deckten Raum hinter der Maschi-ne blicken.

Die serienmäßige Heckschei-benheizung mittels Heizdraht hält die Heckscheibe frei von Beschlag und Eis und bietet dem Fahrer somit in der Übergangs- und kal-ten Jahreszeit jederzeit optimale Sichtverhältnisse. Darüber hinaus sind in dem Sicherheitspaket auch klappbare und beheizte Rückspie-gel enthalten. Ähnlich wie bei der

Heckscheibenheizung werden dem Fahrer auch bei schwierigen äußeren Witterungs-bedingungen optimale Sichtverhältnisse er-möglicht.

Safe SpaceCab™Speziell für die Komatsu Hydraulikbagger

wurde das Safe SpaceCab™ entwickelt, um den Fahrern ein Höchstmaß an Sicherheit bei größtmöglichem Komfort zu garantieren. Diese speziell verstärkte Kabine schützt den Fahrer optimal und minimiert zudem den Ge-räuschpegel innerhalb der Kabine wodurch sich dieser lediglich auf PKW-Niveau (69 dB(A)!) bewegt.

Komatsu ist darauf bedacht, Kundenwün-sche und Marktentwicklungen mit in ihre Entwicklungsarbeit mit einzubeziehen und die Maschinen stetig weiterzuentwickeln. Die dafür nötigen Informationen gehen aus Produktbeobachtungen, der Analyse und Auswertung von Marktinformationen und vor allem aus Kundenbesuchen hervor. Ne-ben der Optimierung der Arbeitsleistung aller Komatsu-Maschinen ist die stetige Verbes-

serung der Arbeitssicherheit für in und um die Baumaschine herum arbeitende Personen ein wichtiger Bestandteil der Entwicklungsbe-mühungen.

KomatsupräsentiertInnovationen

Gemeinsam mit dem französi-schen Distributor Komatsu Fran-ce präsentierte Komatsu auf der Intermat 2009 marktführende Produkte und Service-Angebote. Das fachkundige Publikum bekam einen Einblick in die umfangrei-che Produktpalette von Komatsu: Mehr als 20 Maschinen und dop-pelt so viele Anbaugeräte wurden präsentiert.

Der neu entwickelte HM250-2 Muldenkipper der 25 Tonnen-Klasse

Zu den technischen Innovatio-nen gehört insbesondere der neu entwickelte HM250-2. Mit diesem 25 Tonnen Knicklenker erweitert Komatsu sein bestehendes Ma-schinenangebot in diesem Markt-segment. Neben erstklassigem Fahrerkomfort und maximaler Sicherheit erwartet den Kunden eine Maschine mit hoher Fahrge-schwindigkeit und die für diese Maschinenklasse einzigartigen, ölgekühlten und somit verschleiß-freien Lamellenbremsen mit Bremsölkühlung. Außerdem ver-fügt die Maschine über einen leistungsstarken ecot3 Motor, der Leistung und Kraftstoffeffizienz bei dabei niedrigen Abgas- und Geräuschemissionen zu vereinen weiß. Er stellt die Antwort auf die stetig wachsende Nachfrage an knickgelenkten Muldenkippern

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der 25-Tonnen-Klasse dar. Der neue HM250-2 lässt somit für Komatsu auf eine verbesserte Wettbewerbssituation in diesem Marktsegment hoffen.

Basierend auf dem bewährten Konzept des HM300-2, bietet auch der HM250-2 hohe Fahrgeschwindigkeit und beste Steuerbarkeit, sowie einen geringen vorderen Wen-dekreis. Die in dieser Maschinenklasse einzigartigen, ölge-kühlten Lamellenbremsen garantieren eine hervorragende Bremsleistung und eine lange Haltbarkeit. Der leistungs-starke ecot3-Motor SAA6D125E-5 liefert eine Leistung von 232 kW / 315 PS und erfüllt die geltenden Abgasemissions-richtlinien EU Stufe IIIA und EPA Tier III. Durch die optimale Harmonisierung von Einspritzung und Verbrennung, sowie eine speziell entwickelte Verbrennungskammer sorgt die-ser Motor für geringeren Kraftstoffverbrauch, niedrigere NOx- und Rußpartikel-Emissionen sowie reduzierte Ge-räuschpegel.

Wie bei allen Komatsu-Maschinen sind erstklassiger Fahrkomfort und maximale Sicherheit auch beim HM250-2 eine Selbstverständlichkeit. Das breite und geräumige ROPS/FOPS-Fahrerhaus ermöglicht eine hervorragende Sicht. Der luftgefederte Sitz und die hydropneumatisch gedämpfte Fahrerkabine sorgen jederzeit für eine komfor-table, ruhige und vibrationsarme Arbeitsumgebung. Der Fahrer kann sich so voll und ganz auf den Einsatz konzent-rieren und mit höchster Produktivität arbeiten.

Der neue HM250-2 ist serienmäßig mit KOMTRAX™, dem satellitengestützten Maschineninformationssystem von Komatsu, ausgestattet. Sobald das System aktiviert ist, stehen dem Nutzer hilfreiche Flottenmanagement-Funktio-nen, wie Verfolgung des Maschinenstandorts, Motorsper-re, Fahralarm und Flottenkarten, zur Verfügung. Außerdem liefert KOMTRAX™ wertvolle Informationen über den War-tungszustand der Maschine und ermöglicht dem Besitzer so, die Maschine rechtzeitig zu warten, bevor lange Still-standzeiten entstehen können.

Radlader WA100M-6 und Planierraupe D65 vorgestellt

Neben dem HM250-2 gibt es mit dem neusten Radlader der -6 Serie eine weitere Maschinenneuvorstellung. Die-se Maschine wurde speziell als Antwort auf die aktuelle Marktnachfrage in der Abfall-Recycling-Ausführung ent-wickelt. Sie zeichnet sich neben ihrem kippbaren Fahrer-haus, welches die tägliche Wartung erheblich vereinfacht, vor allem durch einen noch leistungsstärkeren Common-Rail-Motor aus der Komatsu-Produktion aus.

Ebenfalls neu vorgestellt wurde die neue Planierraupe D65 mit dem innovativen Sigma-Schild, welches sich auf der D155 bereits bestens bewährt hat. Mit diesem einzig-artigen Schild werden die Planiereigenschaften der Ma-schine noch weiter verbessert. Gleichzeitig sorgt die pa-tentierte Ausführung des Sigma-Schildes für eine weitere Erhöhung von Produktivität und Effizienz.

Wartung Plus - neu und kundenorientiertDas kundenorientierte Konzept im Bereich der Service-

leistungen wird durch die neuen Serviceangebote von Komatsu deutlich. Dazu zählt unter anderem das Service-angebot „Wartung Plus“: Dieses einzigartige Angebot er-möglicht es jedem Komatsu-Kunden, seine Maschine mit höchster Einsatzsicherheit, niedrigen Wartungskosten und fest kalkulierbaren Einsatzkosten zu betreiben. Der hohe Wiederverkaufswert einer mit „Wartung Plus“ betreu-ten Maschine ist ein weiterer Vorteil, welcher für diese Lösung spricht. Besondere Aufmerksamkeit wird zudem Komatsu´s exklusivem satellitengestützten Maschinen-Informationssystem KOMTRAX gewidmet, welches mitt-lerweile bei fast allen Komatsu-Maschinen zum Standard gehört. Mit KOMTRAX ist es dem Kunden möglich rund um die Uhr Betriebsdaten, Standort und Zustand seiner Maschine abzufragen. Dies erleichtert die Planung von Wartungsarbeiten und ermöglicht die Optimierung des Maschineneinsatzes.

Der neu vorgestellte Radlader WA100M-6 .

Der neu entwickelte HM250-2 Muldenkipper.

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Komatsu Hanomag GmbHHanomagstrasse 930449 Hannover | DeutschlandTel.: +49 (0)511 - 4509 0Internet: www.komatsu-kohag.com

Komatsu auch auf der DASA im Dienst der Arbeitssicher-heit vertreten

In Dortmund findet die in ihrer Art wohl einzigartige Deutsche Arbeitsschutzausstellung (DASA) als Dauer-ausstellung statt. Als Ziel der Ausstellung wird formuliert: Arbeitsschutzgedanken in die ganzheitliche Beantwortung der Fragen von Wettbewerbsfähigkeit, Sozialverträglichkeit und Nachhaltigkeit einzubeziehen und dafür eine überzeu-gende, für die Zukunft tragfähige Perspektive anzubieten. Dabei stellt die DASA den Menschen mit seinen körperli-chen, seelischen, sozialen und kulturellen Belangen in den Mittelpunkt. Die DASA selber sieht sich als erlebnisreichen Bildungsort. Sie informiert über die Arbeitswelt und ihren Stellenwert in der Gesellschaft. Eingebunden in die Bun-desanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin wurde die DASA 1993 eröffnet und verzeichnet seitdem ständig steigende Besucherzahlen. Anlässlich der Weltausstel-lung „Expo 2000“ wurde die Fläche auf 13.000 m² erweitert und ändert sein Bild seitdem stetig. Der schnelle Wandel in der Arbeitswelt fordert immer wieder neue Darstellungen sowohl für das Fachpublikum als auch für Bildungseinrich-tungen und die breite Öffentlichkeit. Das Hauptaugenmerk der Ausstellung ist auf die Sicherung zentraler menschli-cher Werte wie Gesundheit, Würde, Unversehrtheit und Teilnahme an gesellschaftlichem Leben gerichtet. Im Vor-dergrund steht der präventive Arbeitsschutzgedanke, der in der Ausstellung u.a. auch über verschiedene Erlebnis-welten vermittelt wird.

Zwei Minibagger von Komatsu zur prakti-schen Vorführung in Dauerausstellung

Eine der vielen Ausstellungsrubriken der DASA ist die Rubrik „Mehr Sicherheit am Bau“. Die Entwicklung von Technik am Bau hat in den letzten Jahren enorme Fort-schritte gemacht und somit den Menschen erheblich ent-lastet. Aber der Umgang mit der hochentwickelten Technik will gelernt sein, auch mögliche Gefahren in diesem Zu-sammenhang müssen beachtet werden. So gibt es z. B. ein Schild, welches ausdrücklich das Betreten der Baustelle erwünscht, aber nur in einem Bereich, der genügend ab-gesichert ist.

Mit verschiedenen Sonderausstellungen werden aktu-elle Themen aufgegriffen, wie z.B. der moderne Tiefbau. Hier stehen Bagger, Lader und Spezialmaschinen des Erd-baus im Mittelpunkt. Praktische Vorführungen der Bauma-schinen gehen einher mit Erläuterungen über den sicheren Umgang damit. Einen wesentlichen Beitrag zum Arbeits-

schutz können natürlich auch die Hersteller der Bauma-schinen leisten, indem sie sich immer besser auf die Be-dürfnisse der Bediener einstellen. Dies können die beiden Komatsu Minibagger PC30MR (3440 kg, 21 kW/28,2 PS) und PC14R (1820 kg, 11,2 kW/15,2 PS) auf der Ausstellung ein-drucksvoll beweisen.

So bieten die Minibagger von Komatsu eine großzügig dimensionierte Kabine mit viel Platz und optimaler Sicht. Eine hohe Produktivität erreicht man nur mit entsprechend angenehmer Arbeitsumgebung, in der sich der Fahrer über viele Stunden wohl fühlt. Dazu tragen auch der einstellbare Fahrersitz und ergonomisch angeordnete PPC-Bedienele-mente bei. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist der sichere Auf- und Abstieg von der Maschine.

Die beiden Minibagger von Komatsu sind seit 2003 Teil der Ausstellung „Mehr Sicherheit am Bau“. Auf Grund der besonderen Ausstattung, Kurzheck in Verbindung mit op-timaler Rundumsicht als Voraussetzung für maximale Si-cherheit, sind sie bestens dazu geeignet, zukunftsweisen-de Lösungen bei der Vermittlung moderner und humaner Arbeitswelten aufzuzeigen. Die sehr interessante Ausstel-lung ist außer Montag täglich geöffnet und auf jeden Fall einen Besuch wert.

In die Ausstellung fest integriert und für praktische Vorfüh-rungen bestens ge-eignet: die Minibag-ger von Komatsu.

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RWE: Neuer Bandsammelpunkt im Tagebau Inden fertiggestellt!

• 100 Millionen-Investment sichert Arbeitsplätze im Tagebau und Kraftwerk • Umfangreiche Immissionsschutzmaßnahmen umgesetzt

Der fünfte und somit letzte Förderweg des neuen Bandsammelpunktes im Tagebau Inden wurde heute in Betrieb genommen. Rund 20 Millionen Tonnen Kohle und 80 Millionen Kubikmeter Kies, Löß und Abraum transportieren die insgesamt 45 Kilometer langen Bandanlagen des Tage-baus Inden pro Jahr. Gezielt und bedarfsgerecht gesteuert werden diese Mengen über den Bandsammelpunkt mit Hilfe der ebenfalls neu errichteten Betriebsüberwachung. Diese ist mit modernster Elektro- und Prozessleittechnik ausgestattet. Insgesamt hat RWE Power 100 Millionen Euro für den Bau des neuen Bandsammelpunktes und die dazugehörigen Infrastrukturmaßnahmen investiert.

„Unsere Experten im Tagebau und die beauftragten Fir-men haben hervorragende Arbeit geleistet. Alle Umschlüs-se und technischen Modernisierungen mussten während des laufenden Produktionsbetriebes vorgenommen und gleichzeitig die Kohleversorgung des Kraftwerks Weiswei-ler sichergestellt werden“, freut sich Arthur Oster, Leiter des Tagebaus Inden, über das erfolgreich abgeschlossene Projekt. Mit dem neuen Bandsammelpunkt, so Oster wei-ter, werde der Zugang zu 500 Millionen Ton-nen Braunkohle und damit drei Prozent der jährlichen deutschen Stromerzeugung über das Jahr 2030 hinaus gesichert. Gleiches gel-te auch für die Arbeitsplätze im Tagebau und Kraftwerk Weisweiler. „Besonders erfreulich ist auch, dass es während der gesamten Bau-phase, in der täglich bis zu 500 Menschen auf der Baustelle tätig waren, zu keinem Arbeits-unfall kam“, erklärt der Tagebauchef.

Die Arbeiten zur Errichtung des neuen Bandsammel-punktes starteten im Oktober 2007. Zuvor wurde eine 50.000 Quadratmeter große Betonplatte gegossen. 100.000 Kubikmeter Erde mussten hierfür ausgehoben, 20.000 Ku-bikmeter Beton und 700 Tonnen Stahl verarbeitet werden. Der erste Förderweg ging im Juni 2008 in Betrieb. Zug um Zug wurden dann die weiteren Bandanlagen umgeschlos-sen. Für die Stromver-sorgung des Bandsammelpunktes musste eine vier Kilometer lange 110 kV-Leitung mit zwölf rund 30 Meter hohen Masten neu errichtet werden.

Mit dem Bandsammelpunkt hat RWE Power den Immis-sionsschutz für die Zukunft neu ausgerichtet. Eingesetzt werden unter anderem sogenannte Untergurtbedüsungen und Gurtintensivreinigungen, Wenderegner und Hochmast-regner. Des Weiteren wurde ein großer Teil der Flächen im Bereich des Bandsammelpunktes befestigt. Diese werden nunmehr von einer Spezialkehrmaschine gereinigt. Zudem wurde eine neue Sprühgalerie am Tagebaurand in Betrieb genommen.

RWE Power AktiengesellschaftInternet: www.rwe.com

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Leistungsfähig und flexibel!Kleemann stellt zusammen mit Wirtgen France seine mobilen Prallbrecheranlagen MOBIREX MR 130 Z und MOBIREX MR 100 Z vor.

Kleemann GmBH

Beide Anlagen vereinen ein durchdachtes und funktionales Maschinendesign mit robuster Bauweise und ökonomischen Betrieb – bei gleichzeitig enormer Leistungsfähigkeit. Außerdem

ermöglichen sie mit der optionalen, großzügig dimensionierten Siebanlage die Herstellung eines definierten Endkorns in einem Arbeitsgang.

Dabei überzeugen die MOBIREX MR 100 Z und die MO-BIREX MR 130 Z durch eine Reihe durchdachter Merkmale: Um eine optimale Beschickung zu ermöglichen, bestehen die Aufgabeeinheiten aus Trichtern aus verschleißfestem Stahl, deren Wände für den Transport hydraulisch klappbar sind, und Vibrationsaufgaberinnen, die durch frequenzge-regelte elektrische Motoren angetrieben werden. Gleich danach fügen sich große unabhängig schwingende Dop-peldecker-Schwerstücksiebe an, die für eine effektive Vor-absiebung des Aufgabematerials sorgen. Außerdem wird so das Material, welches schon die erforderliche Größe hat, über einen Bypass um den Brecher herum direkt auf die Vibrationsabzugsrinnen geleitet. Dies erhöht nicht nur die Qualität des Endprodukts, sondern auch die Effizienz des Brechers. Die Vibrationsabzugsrinnen selbst sind mit verschleißfestem Stahl (Hardox) ausgekleidet und fördern

das Material gleichmäßig und schonend auf die großzügig dimensionierten Austragsbänder. So wird der Verschleiß an den Austragsbänder erheblich gemindert und somit die Gesamtverfügbarkeit der Anlagen erhöht. Dazu kommen auf beiden Anlagen Brecher der Baureihe SHB zum Ein-satz, die sich durch ihre besonders schwere und robuste Bauweise auszeichnen.

Kleemann MOBIREX MR130ZFlexibel einsetzbar und äußerst leistungsfähig: Bis zu 400 t/h Aufgabeleistung, sehr gut geeignet für Kalkstein- oder Recyclinganwendungen.

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Die MOBIREX MR 100 Z überzeugt durch ihren einfa-chen Transport, kurze Rüstzeiten und die hohe Leistung bei vergleichsweise geringem Anlagengewicht. Zusammen mit ihrem effizienten Antrieb ermöglicht sie ein sehr wirt-schaftliches Brechen auch bei kleineren Mengen.

Die MOBIREX MR 130 Z verfügt über eine Brecherein-lauföffnung von 1300 mm x 900 mm und ermöglicht eine Aufgabeleistung von bis zu 400 t/h. Insgesamt überzeugt die MOBIREX MR 130 Z durch ihre flexible Einsetzbarkeit. Kalkstein, armierter Beton, Ziegel und Asphalt verarbeitet sie mit Ihrem hydraulisch angetriebenen Prallbrecher zu hochwertigen Endkörnungen.

Die Kleemann GmbH ist ein Unternehmen der Wirtgen Group, einem expandierenden, international tätigen Un-ternehmensverbund der Baumaschinenindustrie. Zu ihm gehören die vier renommierten Marken Wirtgen, Vögele, Hamm und Kleemann mit ihren Stammwerken in Deutsch-land sowie lokale Produktionsstätten in den USA, Brasilien und China. Die weltweite Kundenbetreuung erfolgt durch 55 eigene Vertriebs- und Servicegesellschaften.

Kleemann MOBIREX MR100ZWirtschaftliches Brechen auch bei kleineren Mengen. Die MOBIREX MR 100 Z überzeugt durch einfachen Transport bei gleichzeitig hoher Leistungsfähigkeit.

Kleemann GmbHMark Hezinger

Hildebrandstr. 1873035 Göppingen | Deutschland

Tel.: +49 (0) 7161 20 62 09Fax: +49 (0) 7161 20 61 00

eMail: [email protected] Internet: www.kleemann.info

WEITERE INFORMATIONEN UND KONTAKT:

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65Ausgabe 02 | 2009

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Einen neuen Standard für Geräte in der Größenklasse von 21 bis 28 Tonnen präsentierte Liebherr mit der

Generation 6 die neue Baureihe der Raupenbagger

Neue Raupenbagger-Baureihe von LIEBHERR

Die neue Raupenbaggergeneration umfasst drei verschiedenen Typen:

Der R 906 Litronic mit einem Einsatzgewicht von 21,7 bis 23,3 Tonnen, der R 916 Litronic (23,7 - 26,4 t) und der R 926 Litronic

(25,7 - 27,1 t) – jeweils abhängig von der individuellen Aus-stattung.

Alle drei Modelle sind jeweils mit einem Vierzylin-der Liebherr-Baumaschinenmotor ausgestattet. Die

Motorleistungen betragen für den R 906 Litronic 105 kW / 143 PS, für den R 916 Litronic

115 kW / 157 PS und für den R926 Litronic 130 kW / 177 PS.

Die Motoren erfüllen die international gelten-den Abgasvorschriften (Stufe IIIA / Tier 3).

Das Motormanagement mit Systeminteg-ration über CAN-Bus sorgt durch weni-

ger Drehzahlvariation für optimierten Kraftstoffverbrauch und bessere

Leistungsausnutzung.

Der Liebherr R 916 Litronic, der neuen Raupenbaggergeneration.

lieBHeRR

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Um den unterschiedlichen Markt- und Kundenbedürfnissen gerecht zu werden, ist jedes der drei neuen Raupenbagger-modelle in den Versionen „Classic“ und „Advanced“ erhältlich. Die Classic-Versionen sind für klassische Erdbewe-gungsarbeiten konzipiert, während die Advanced-Versionen mit noch weiter-gehenden innovativen Liebherr-Tech-nologien ausgerüstet sind und somit extrem leistungsfähige „Full-Option“-Produkte darstellen. Deshalb sind die Advanced-Versionen der Generation 6 - Bagger universell einsetzbar. Deren enorme Leistungsfähigkeit wirkt sich nicht nur bei Erd¬bewegungsarbeiten aus, sondern auch in der Gewinnung, bei Böschungsarbeiten, in Industrieapplika-tionen oder auf Abbruchbaustellen.

Bei modernen Hydraulikbaggern verlangt die hohe Anzahl der hydrauli-schen Verbraucher, von denen oft drei oder mehr Funktionen synchron oder teilsynchron genutzt werden, technisch hochwertige und ausgereifte Systeme. Deshalb sind alle Raupenbagger der Generation 6 mit dem neu entwickelten „Positive Control“-Hydrauliksystem mit entsprechender Steuerungslogik ausge-stattet.

Zwei voneinander unabhängige hydraulische Kreise ermöglichen eine sinnvolle Ansteuerung der Komponenten insbesondere bei überlager-ten Bewegungen, um den benötigten Volumen-strom ausreichend schnell und bei optimaler Energienutzung zur Verfügung zu stellen. Maxi-male Geschwindigkeiten von Einzelbewegungen werden durch Summieren der Pumpenkreisläu-fe erreicht.

So bietet das Liebherr „Positive Control“-Hydrauliksystem Leistungsvorteile bei überla-gerten Bewegungen, wie z.B. Planierarbeiten, sowie bei Geradeaus- und Kurvenfahrt. Bei der Advanced-Version sorgt der höhere Betriebs-druck zusätzlich für höhere Zug-, Reiß-, und Losbrechkräfte.

Der Liebherr R 926 Litronic, der neuen Raupenbaggergeneration.

Der Liebherr R 906 Litronic, der neuen Raupenbaggergeneration.

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Anfang des Jahres hat die Möbius Bau-Aktiengesellschaft in Bremerhaven einen neu-en Liebherr-Großbagger P 995 Litronic in Betrieb genommen. Der ca. 360 Tonnen schwere Pontonbagger ist auf dem Stelzenponton MP 40 installiert. Im Rahmen einer kleinen Feier-stunde wurde die Schiffstaufe von Firmenchef Werner Möbius vorgenommen. Mit dieser Flottenerweiterung ist Möbius bestens aufgestellt, um sich neuen Herausforderungen im Wasserbau, besonders in Nordeuropa zu stellen.

Der MP 40 ist ein völlig neu konzipierter Stelzenponton von 60 m Länge, 18 m Breite und 4 m Seitenhöhe. Der installierte P 995 Litronic ist bereits das zweite Großgerät dieses Typs in der Maschinenflotte der Firma Möbius. Bereits seit dem Jahr 2004 bewährt sich ein P 995 Litronic als ökonomisches und besonders leistungsfähiges Ladegerät im Wasserbau.

Als erste Bewährungsprobe ist ein Einsatz im geplanten Jade-Weser-Port in Wilhelmshaven vorgesehen. In diesem für Deutschland einzigarti-gen Wasserbauprojekt müssen innerhalb von etwa zwei Jahren 4.000.000 m³ schwer lösbarer „Lauenburger Ton“ gebaggert werden. Aufgrund seiner enormen Grabkräfte und seiner beeindruckend schnellen Zykluszeiten ist der MP 40 mit dem P 995 Litronic prädestiniert für diese Aufgabe.

Der P 995 Litronic wird von einem 1.600 kW / 2.140 PS starken MTU-Die-selmotor angetrieben. Die längste Arbeitsausrüstung des MP 40 besteht aus einem 16 m langen Monoblockausleger, einem 11 m Löffelstiel und einem 11 m³ fassenden Tieflöffel. Mit dieser Ausrüstungskombination werden maxi-male Grabtiefen bis 22,5 m erreicht. Die Reißkraft beträgt 657 kN, die Los-brechkraft 774 kN.

Ponton-Großbagger von Liebherr in Bremerhaven in Betrieb genommen

Liebherr-International Deutschland GmbHHans-Liebherr-Strasse 45

88400 Biberach an der Riss | DeutschlandTel.: +49 (0)7351 - 41 0

Fax.: +49 (0)7351 - 41 2650eMail: [email protected]

Internet: www.liebherr.com

Der Liebherr P 995 Litronic im Einsatz.

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Weiterbildungsstudiengang

Rohstoffversorgungs-technik

Anmeldeschluss: Juli 2009

Master of Science.

Berufsbegleitend.

Bundesweit.

Hoher Praxisbezug.

Intensive Betreuung.

Modularer Aufbau.

Flexibel durch eLearning.

Qualifizieren Sie sich für neue Herausforderungen in Management und Technik im Bereich Mineralische Rohstoffe

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Wissensch

aftlich-te

chnische T

agung

Energie u

nd Rohstoffe

2009

ENERGIE undROHSTOFFE2009 Sicherung der Energie-

und Rohstoffversorgung

9. - 12. September 2009, Goslar

www.energ

ie-und-ro

hstoffe

.org

DMVDeutscher Markscheider-Verein e.V.

IGMCInstitut für Geotechnik und Markscheidewesen, TU Clausthal

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VERANSTALTUNGEN

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Unter der Schirmherrschaft des Niedersächsischen Ministerpräsidenten, Herrn Christian Wulff, findet vom 9.-12. September 2009 die wissenschaftliche Tagung

Energie und Rohstoffe 2009 - Sicherung der Energie- und Rohstoffversorgung - in Goslar statt. Veranstalter – in Kooperation mit dem Energie-Forschungszentrum Nie-dersachsen (efzn) - sind das Institut für Geotechnik und Markscheidewesen (IGMC) der Technischen Universität Clausthal und der Deutsche Markscheider-Verein (DMV). Die Tagung wird von einem 14-köpfigen Beirat aus der Industrie, von Bundes- und Landesämtern und Hochschulen unterstützt und begleitet.In 47 Fachvorträgen werden die folgenden Schwerpunkte behandelt:

die untertägige Speicherung von CO• 2

die Gewinnung und Nutzung geothermischer Energie•die untertägige Zwischenspeicherung von Energie und Energierohstoffen•die Gewinnung und Nutzung von Methan- und Grubengas•die Endlagerung radioaktiver Abfallstoffe•die Aufsuchung und Modellierung von Rohstofflagerstätten sowie die Planung ihrer wirtschaftlichen und umweltverträgli-•chen Nutzungdie Entwicklung und Anwendung moderner Verfahren der Geoinformatik und Satellitenfernerkundung zur ressourcen- und •umweltschonenden Energie- und Rohstoffgewinnungeuropäische und bundesdeutsche Strategien zur nachhaltigen Sicherstellung einer wirtschaftlichen Versorgung mit Energie •und Rohstoffen

Zusätzlich findet in 9 „Werkstattgesprächen“ (moderierte Kleingruppenveranstaltungen mit Impulsreferat) eine Aus-einandersetzung mit speziellen und aktuellen Themen statt. Abendveranstaltungen, ein Rahmenprogramm und eine Abschlussexkursion runden diese Veranstaltung ab. Der Beirat der Tagung „Energie und Rohstoffe 2009“ besteht aus:

Prof. Dr.-Ing. H.-P. Beck, Vorstandsvorsitzender EFZN Energie Forschungszentrum Niedersachsen• Dipl.-Ing. J. Eikhoff, Vorstand RAG Aktiengesellschaft• Dr.-Ing. K. Freytag, Präsident des LBGR Brandenburg• Dipl.-Ing. G. Grimmig, Vorstand K+S Aktiengesellschaft• Dipl.-Ing. M. Hartung, Vorstand RWE Power AG und Vorstandsvorsitzender VRB (Vereinigung Rohstoffe und Bergbau e.V.)• Prof. Dr. H.-J. Kümpel, Präsident der BGR• MinR Dr. U. Kullmann, Referatsleiter BMWi, Referat III B5 Bergrecht• Dipl.-Ing. L. Lohff, Präsident des LBEG Niedersachsen• Prof. Dr.-Ing. K.-D. Maubach, Vorsitzender des Vorstands EON Energie AG• Dipl.-Ing. A. Möhring, Geschäftsführer GDF Suez E&P Deutschland GmbH• Dr.-Ing. T. Neuber, Vorstand EWE Aktiengesellschaft• Prof. Dr. K.-J. Röhlig, Institut für Endlagerforschung, TU Clausthal• RA Dr. M. Schlotmann, Geschäftsführer Bundesverband Keramische Rohstoffe e.V.• Dr.-Ing. H. Zeiß, Vorstand Vattenfall Europe Mining•

Sicherung der Energie- und Rohstoffversorgung vom 09- bis 12. September 2009 in Goslar

ENERGIE undROHSTOFFE2009 Sicherung der Energie-

und Rohstoffversorgung

DMVDeutscher Markscheider-Verein e.V.

IGMCInstitut für Geotechnik und Markscheidewesen, TU Clausthal

„Energie und Rohstoffe 2009“

Einzelheiten und Anmeldung unter:www.ENERGIE-UND-ROHSTOFFE.org

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Energie u

nd Rohstoffe

2009

WORKSHOP

Radarinterferometriez u r E r f a s s u n g v o nB o d e n b e w e g u n g e n08. September 2009 in Goslar

ENERGIE undROHSTOFFE2009 Sicherung der Energie-

und Rohstoffversorgung

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IGMCInstitut für Geotechnik und Markscheidewesen, TU Clausthal

8. September 2009, Goslar

www.ENERGIE-UND-ROHSTOFFE.org/ 2009/anmeldung_und_information.php

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ENERGIE undROHSTOFFE2009 Sicherung der Energie-

und Rohstoffversorgung

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IGMCInstitut für Geotechnik und Markscheidewesen, TU Clausthal

Einzelheiten und Anmeldung unter:www.ENERGIE-UND-ROHSTOFFE.org/

2009/anmeldung_und_information.php

Radarinterferometriez u r E r f a s s u n g v o nB o d e n b e w e g u n g e n08. September 2009 in Goslar

Das neue Messverfahren für die Energie-und Rohstofndustrie

Workshop RadarinterferometrieDie satellitengestützte Radarinterferometrie konnte in den letzten Jahren aus rein wissenschaftlichen Anwendungen zu einem zuverlässigen Verfahren entwickelt werden, mit dem Deformationen der Erdoberfläche im Zentimeter- und Millimeterbereich gemessen werden können. Die Qualität und Zuverlässigkeit der Daten und Auswertemethoden wurde verbessert und erweitert, so dass die Verfahren z. B. auch in der Rohstoffindustrie erfolgreich eingesetzt werden konnten. Nicht zuletzt durch die neuen hochauflö-senden Sensoren, wie z. B. TerraSAR-X mit einer Boden-auflösung von unter 3 m und einer zeitlichen Wiederkehr-rate von 11 Tagen, wird die Radarinterferometrie für das Bodenbewegungsmonitoring interessant. Der Workshop richtet sich vornehmlich an Entscheidungsträger und po-tentielle Anwender in der Industrie und in Behörden. Spe-zielle Vorkenntnisse sind nicht erforderlich. Es werden die Grundlagen der Radarfernerkundung und der radarinter-ferometrischen Auswertemethoden erläutert. Möglichkei-ten und Grenzen der Radarinterferometrie zur Erfassung von Bodenbewegungen werden grundlegend und anhand von praktischen Beispielen dargestellt. Eingegangen wird im Speziellen auf die Mehrdeutigkeit der Messgröße, auf Fehlereinflüsse und die Möglichkeiten ihrer Kompensati-on. Die Besonderheiten unterschiedlicher Sensoren und Wellenlängen hinsichtlich der Erfassung und Analyse großflächiger bzw. kleinräumiger sowie schneller bzw. langsamer Bodenbewegungen werden erörtert. Darüber hinaus werden der Einsatz von Radarreflektoren, erwei-terte Auswerteverfahren, wie z. B. die Berücksichtigung von Bewegungsmodellen und die Validierung (mit Nivel-lements) erläutert. Die Weiterverarbeitung der Ergebnis-se radarinterferometrischer Messungen wird anhand der Verknüpfung von Ergebnissen der differentiellen Synthetic Aperture Radar Interferometry (dInSAR) und Persistent Scatterer Interferometry (PSI) sowie beim Einsatz speziell entwickelter, GISgestützter Analysewerkzeuge gezeigt.

VortragendeProf. Uwe Sörgel ist Juniorprofessor für Radarfernerkun-dung am Institut für Photogrammetrie und Geoinformation der Leibniz Universität Hannover. Seine Forschungsinter-essen liegen in der Analyse hoch aufgelöster SAR-Daten zur Objekt- und Mustererkennung, SAR-Interferometrie und Fusion unterschiedlicher bildhafter Sensordaten.

Dr. Michael Eineder ist Abteilungsleiter der Organisati-onseinheit SAR-Signalverarbeitung (MF-SV) am Institut für Methodik der Fernerkundung (IMF) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) in Oberpfaf-fenhofen. Seine Forschungsschwerpunkte liegen in der Entwicklung von Algorithmen für die digitale Signalverar-beitung für SAR und SAR-Interferometrie.

Dr. Tazio Strozzi ist Physiker und Mitarbeiter der Schwei-zer Firma GAMMA Remote Sensing AG, einem Dienstleis-ter und Softwareanbieter im Bereich der Radarfernerkun-dung. Seine Hauptarbeitsfelder sind SAR-Interferometrie und PSI zur Bestimmmung von Bodenbewegungen (Sub-sidenz, Hangrutschungen, Gletscherfließen) sowie Feld-experimente mit terrestrischen Radarinterferometern und Scatterometern.

Ansprechpartner:Dr. Steffen Knospe

Telefon: +49 (0) 53 23 72-27 94E-Mail: [email protected]

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Energie u

nd Rohstoffe

2009

WORKSHOP

Stochastic ResourceModell ing and MinePlanning OptimizationSeptember 7th and 8th, 2009

in Goslar

ENERGIE undROHSTOFFE2009 Sicherung der Energie-

und Rohstoffversorgung

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IGMCInstitut für Geotechnik und Markscheidewesen, TU Clausthal

September 7th and 8th, 2009 in Goslar

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ENERGIE undROHSTOFFE2009 Sicherung der Energie-

und Rohstoffversorgung

DMVDeutscher Markscheider-Verein e.V.

IGMCInstitut für Geotechnik und Markscheidewesen, TU Clausthal

Information and Registration:www.ENERGIE-UND-ROHSTOFFE.org/ 2009/anmeldung_und_information.php

Modern geostatistics and optimization tools for the mining industry

Participants will:Discover how and why risk-based models create value and opportunities Understand how to quantify and utilize grade/ tonnage/me-tal uncertainty and variability

Learn about new efficient simulation methods for modeling •ore bodies and how to utilize the results in a diversity of mi-ning applications

Understand how to use quantified ore body risk in ore reser-•ve estimation, mine planning and design, and mineral project valuation

Learn from actual industry examples and diverse applica-•tions

Participate in hands-on computer workshops using real case •studies

The final stage of the course is a series of computer work-shops, and introduces to participants new powerful pub-lic domain software (SGeMS). Data and software remains with the participants.

Content and ObjectivesGrowing volatility and uncertainty in global markets high-light the need to focus now, more than ever, on new tech-nologies that can add significant value to mine plans and evaluations.

This two-day course presents the new generation of ap-plied technologies integrating conditional simulation me-thods for reserve risk management with new risk-based mine-planning optimization, leading to improved cash flow assessments. Emphasis is placed on the downstream ap-plications pertinent to the feasibility, design, development and planning stages of mining ventures, as well as in the financial optimization of relevant aspects of operations and production.

Computer workshops introduce participants to the prac-

tical aspects of the technologies taught in lectures. New public domain software with graphic capabilities is intro-duced.

InstructorRoussos Dimitrakopoulos is currently Professor and the Canada Research Chair in Sustainable Mineral Resource Development and Optimization under Uncertainty – BHP Billiton, and Director of the COSMO Laboratory, McGill University, Montreal, Canada. Previously he was Professor and Director of the Bryan Research Centre, University of Queensland, Australia. He holds a PhD in Geostatistics from Ecole Polytechnique, Montreal, and a MSc from the Univer-sity of Alberta, Edmonton. He has been working in orebody risk analysis since 1983 and the last decade on risk-based optimization in open pit mine design. Roussos has been Se-nior Geostatistician with Newmont Mining Co., Denver, and Senior Consultant with Geostat Systems Int. He has taught short courses and worked in Australia, North America, South America, Europe, the Middle East, South Africa and Japan. (http://people.mcgill.ca/roussos.dimitrakopoulos/)

Contact-person:Dr. Steffen Knospe

Telefon: +49 (0) 53 23 72-27 94E-Mail: [email protected]

Stochastic ResourceModell ing and MinePlanning OptimizationSeptember 7th and 8th, 2009

in Goslar

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75Ausgabe 02 | 2009

VERANSTALTUNGEN

www.advanced-mining.com

DER AMS-VERANSTALTUNGSKALENDER2009

Juli 2009

08 Jul 2009 Computerorientierte Geologie 2009 (COG). Fachtagung für Angewandte Geologie im Rahmen der AGIT Salzburg www.agit.at/cog

28 - 30 Jul 2009 CGE09 — COAL-GEN Europe 2009 Warschau, Polen www.cge09.events.pennnet.com

12 - 16 Jul 2009 15. Tagung Festkörperanalytik Chemnitz www.tu-chemnitz.de/physik/AFKO/FKA15/

26 - 29 Jul 2009 GOLD 2009 Heidelberg www.gold2009.org

August 200903 - 05 Aug 2009 Diggers & Dealers Mining Forum 2009 Kalgoorie, Australia www.diggersndealers.com.au

08 - 09 Aug 2009 WSRMS - 2009 — International Workshop on "Winning Strategies to Revita-lize the Mineral Sector" Mangalore, Indien www.nitk.ac.in

17 - 19 Aug 2009 Seventh International Mining Geology Conference 2009 Perth, Australien www.ausimm.com.au/simgc2009

23 - 26 Aug 2009 48th Annual Conference of Metallurgists Nickel-Cobalt 2009 Sudbury, Ontario (Canada) www.metsoc.org

September 200907 - 08 Sep 2009 Stochastic resource modelling and mine planning optimization Clausthal-Zellerfeld www.igmc.tu-clausthal.de

08 Sep 2009 Radarinterferometrie zur Erfassung von Bodenbewegungen Goslar www.energie-und-rohstoffe.org /2009/workshop_radar.html

07 - 11 Sep 2009 10th International Symposium on Environmental Geotechnology and Sustai-nable Development Bochum www.iseg2009.tfh-bochum.de

09 - 12 Sep 2009 Energie und Rohstoffe 2009 - Sicherung der Energie- und Rohstoffversor-gung Goslar www.energie-und-rohstoffe.org

10 - 15 Sep 2009 NordBau 2009 Neumünster, Holstenhallen www.nordbau.de

13 - 17 Sep 2009 FRAGBLAST 9 - 9th International Conference on Rock Fragmentation by Blasting Granada, Spanien www.fragblast.org

14 - 16 Sep 2009 R'09 Twin World Congress - Resource Management and Technology for Material and Energy Efficiency Davos (Switzerland) www.r2009.org

14 - 18 Sep 2009 Extemin - Convention Minera 2009 Arequipa, Peru www.convencionminera.com

15 - 17 Sep 2009 Water in Mining 2009 (WIM 2009) Perth, Australien www.ausimm.com.au/wim2009

16 - 18 Sep 2009 MiningWorld Central Asia - 15th International Exhibition for the Mining and Processing of Metals and Minerals Almaty, Kazakhstan www.miningworld-events.com

20 - 23 Sep 2009 HMC 2009 — 7th Heavy Minerals Conference Drakensberg, Südafrika www.saimm.co.za/events/0909hmc

21 - 25 Sep 2009 Clays, clay minerals and layered materials Moskau, Russische Föderation www.cmlm2009.ru

22 - 24 Sep 2009 Intergeo 2009 Karlsruhe www.intergeo.de

22 - 24 Sep 2009 Mining & Energy NSW Muswellbrook, New South Wales, Australien www.miningandenergynsw.com.au

30 Sep - 02 Oct 2009 EnviroMine 2009 Santiago (Chile) www.enviromine2009.com

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76Ausgabe 02 | 2009

VERANSTALTUNGEN

www.advanced-mining.com

DER AMS-VERANSTALTUNGSKALENDER2009

Oktober 2009

05 - 07 Oct 2009 International Conference on Non-linearities and Upscaling in Porous Media Stuttgart www.nupus.uni-stuttgart.de/index.php?module=events&file=stuttgart

06 – 08 Oct 2009 MiningWorld Uzbekistan Tashkent, Uzbekistan www.miningworld-uzbekistan.com

12 - 15 Oct 2009 ConMex 2009 Middle East Sharijah, UAE www.conmex.ae

14 - 17 Oct 2009 Mining Indonesia Jakarta, Indonesia www.pamerindo.com/2009/mining

16 - 18 Oct 2009 Tag der Steine in der Stadt Berlinwww.geo.tu-berlin.de/steine-in-der-stadt/tag_der_steine_in_der_stadt

19 - 23 Oct 2009 IMWC — International Mine Water Conference Pretoria, Südafrika www.wisa.org.za/minewater2009.htm

20 - 22 Oct 2009 CHINA MINING Congress & Expo 2009 Tianjin, China www.china-mining.com

27 - 29 Oct 2009 Mining & Energy SA Adelaide, South Australia, Australien www.miningandenergysa.com.au

27 - 30 Oct 2009 China Coal and Mining Expo 2009 Beijing, China www.chinaminingcoal.com

November 200910 - 12 Nov 2009 China Mining 2009 Beijing, China www.china-mining.com

10 Nov 2009 Steinkohlentag 2009 Essen www.gvst.de

10 - 12 Nov 2009 Stainless Steel World Conference & Exhibition 2009 Maastricht (Netherlands) www.stainless-steel-world.net

10 - 13 Nov 2009 Metal-Expo 2009 Moscow (Russia) www.metal-expo.com

17 - 19 Nov 2009 Geothermiekongress 2009 Bochum www.geothermie.de

Dezember 200901 - 03 Dec 2009 STUVA Tagung 2009 Hamburg www.stuva.de

02 - 05 Dec 2009 EuroMold 2009 Frankfurt www.euromold.com

10 - 13 Dec 2009 ENERGY INDIA, MDA INDIA, CeMAT INDIA, Industrial Automation INDIA Mumbai (India) www.cemat-india.com

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77Ausgabe 02 | 2009

VERANSTALTUNGEN

www.advanced-mining.com

STELLENAUSSCHREIBUNG

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Ausgabe 02 | 2009

IMPRESSUM

78www.advanced-mining.com

VERLAGAMS Online GmbHAn den Wurmquellen 13 a52066 Aachen | DeutschlandeMail: [email protected]: www.advanced-mining.comSt.-Nr.: 201/5943/4085VST | USt.-ID: DE 262 490 739

GESCHÄFTSFÜHRUNGMinka Ruile

HERAUSGEBERProf. Dr.-Ing. habil. Hossein H. TudeshkiUniversitätsprofessor für Tagebau und internationalen BergbaueMail: [email protected]

REDAKTIONSTEAMProf. Dr.-Ing. habil. Hossein H. TudeshkiDr. Monire BassirDr.-Ing. Stefan RoßbachDipl.-Umweltwiss. Christian ThometzekeMail: [email protected]

AUFBAU & LAYOUTDr.-Ing. Stefan RoßbacheMail: [email protected]. Christian ThometzekeMail: [email protected]

BANKVERBINDUNGBank: Sparkasse Aachen, BLZ 390 500 00Konto-Nr.: 1070125826SWIFT: AACSDE33IBAN: DE 27390500001070125826

GRAFISCHES DESIGNGraumann Design AachenDipl.-Des. Kerstin GraumannAugustastr. 40 - 4252070 Aachen | DeutschlandTel.: +49 (0) 241 - 54 28 58Fax: +49 (0) 241 - 401 78 28eMail: [email protected]: www.graumann-design.de

PROGRAMMIERUNG INTERNETPORTAL79pixelSteffen Ottow, B.Sc.Scharenbergstr. 2438667 Bad Harzburg | DeutschlandTel.: +49 (0) 53 22 - 8 19 38eMail: [email protected]: www.79pixel.de

ERSCHEINUNGSWEISEOnline-Zeitschriftenformat: DIN A4 alsdruckoptimiertes PDF in deutscher und englischer Sprache | 4 Ausgaben pro Jahr

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