A New Drop Test Rig for Kiirunavaara Mine

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

Um das Energieabsorptionspotential ihres Ausbaus zu optimieren hat die Grube Kiirunavaara, betrieben von LKAB, eine dynamische Fallversuchsanlage errichtet. Eine Literaturrecherche wurde durchgeführt um die Stärken und Schwächen vorhergehender Versuchsanlagen und ihrer Ergbenisse zu erfassen. Die Kiirunavaara Versuchanlage wird mit der bisherigen Forschung kontextualisiert. Die maximale Fallhöhe beträgt 4 m und das schwerste Fallgewicht wiegt 1000 kg. Kraftmessdosen, Laserabstandsmesser, Hochgeschwindkeitsaufnahmen und mehrere Beschleunigungssensoren ermöglichen eine umfassende Datenaufnahme. Die Versuchsanlage kann runde Proben mit einem Durchmesser von 0,8 m und quadratische Proben mit einer Kantenlänge von 1,3 m testen. Die quadratischen Proben werden auf einen Betonbock gegoßen um die Verbindung zwischen Gebirge und Ausbau zu simulieren. Der Energieeintrag kann zwischen 0 und 40 kJ beliebig variiert werden. Verschiedene Gittertypen können mit unterschiedlichen Randeinspannungen und Vorspannungen sowohl als auch Lacing können getestet werden. Beton, Gitter und Lacing können beliebig kombiniert werden, das ermöglich das Testen unterschiedlichster Ausbaukonzepte. Einzel- und Mehrfachaufpralltests wurden mit beiden Probentypen durchgeführt und das Verhalten der Proben wurde beobachtet. Die Ergebnisse werden präsentiert und analysiert. Die wichtigsten Erkenntnisse sind, dass die Betondicke die Energieabsorptionsfähigkeit deutlich beeinflusst, das thin spray-on liner nur schlechte Ergebnisse liefert, und dass Maschendrahtgitter höhere Werte erzielen als Baustahlgitter. Faserverstärkter Beton verbessert das Energieaufnahmepotential von Maschendrahtgitter drastisch. Abschließend werden mögliche Änderungen an der Versuchsanlage vorgestellt. Zum Beispiel die Möglichkeit Anker dynamisch zu testen, quasi-statische Versuche durchzuführen oder dynamische Versuche an einer Kombination von Ankern und Wandausbau vorzunehmen.

Details

Titel in ÜbersetzungEine neue Fallversuchsanlage für die Grube Kiirunavaara
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung25 Juni 2021
StatusVeröffentlicht - 2021