Analysis of economic and sustainable haulage systems for the proceeding mining operation in the limestone and marl quarries in Wietersdorf

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Seit 1960 wird in der Nähe von Klein St. Paul in zwei Tagebaue Kalkstein und Mergel für die Zementklinker Produktion im Zementwerk Wietersdorf der Alpacem Zement Austria GmbH abgebaut. In den letzten Jahrzehnten wurde das herausgelöste Gesteinsmaterial mittels dieselbetriebenen Muldenkippern zu dem stationären Primärbrecher, der zwischen den beiden Steinbrüchen liegt, gefördert. Die geplanten Erweiterungen in Kalk- und Mergelbruch soll das Zementwerk in Wietersdorf für weitere 37 Jahre mit Kalkstein und für die nächsten 44 Jahre mit Mergel versorgen. Innerhalb dieser Zeitspannen werden 17 Mio t Kalkstein und 41 Mio t Mergel während der fortschreitenden Produktion abgebaut und gefördert um das Freilager und Lagersilo zu erreichen. Mit jeder Sprengung und jeder Schaufel ins Gestein nimmt die Tiefe beider Tagebaue zu, wodurch die Förderdistanzen zunehmen. Der Fortschritt der Produktion der mit längeren Förderwegen zusammenhängt führt zu einer Erhöhung des Energiebedarfs der Fördermaschinen, um den Höhenunterschied zwischen dem tiefsten Abbauniveau und dem Brecher zu überwinden. Ein höherer Energieaufwand bedeutet einen ansteigenden Dieselverbrauch, der derzeit verwendeten Muldenkipper und folglich einen höheren Ausstoß an CO2. Währenddessen bemüht sich jeder Wirtschaftssektor zunehmend um die Reduktion des emittierten CO2. Zusätzlich stellen die Diesel- und Elektrizitätspreisschwankungen komplexe Herausforderungen in einem Bergbaubetrieb dar. Die derzeitig verwendete Fördermethode mit dieselbetriebenen Muldenkippern wird im Laufe der Zeit unvermeidlich einen Punkt erreichen, an dem die wirtschaftliche und nachhaltige Effizienz abnehmen wird. Die beiden Aspekte könnten mit einer passenden Alternative zum jetzigen Fördersystem gezielt verbessert werden. Unterschiedliche Fördermethoden wie „In Pit Crushing & Conveying“-Systeme (IPCC) und elektrisch betriebene, oder unterstützte Muldenkipper wurden untersucht und mit dem jetzigen Fördersystem verglichen, um deren Leistung im Bereich der Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit zu prüfen. Die „Trolley Assist“-Fördersysteme haben das Potential den Dieselverbrauch nennenswert zu reduzieren und die damit verbundenen Operationskosten. Allerdings sind die Investitionskosten dieser Systeme zu hoch um sie als wirtschaftlich einzustufen, für das Ausmaß der Bergbautätigkeiten in der Nähe von Klein St. Paul. Die Ergebnisse der Untersuchung ergaben das eine Fördermethode gut abschneidet bezüglich der Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit. Die Umsetzung eines mobilen IPCC-Systems im Kalkstein- und Mergelsteinbruch könnte zu einer Reduktion der laufenden Operationskosten und Investitionskosten führen. Weiters könnte damit eine erhebliche Abnahme des ausgestoßenen CO2 bewirkt werden und diese somit zu einer passenden Alternative zu den dieselbetriebenen Muldenkippern macht.

Details

Titel in ÜbersetzungAnalyse der wirtschaftlichen und nachhaltigen Optimierung des Fördersystems für die fortlaufenden Bergbauoperationen in den Kalk - und Mergelsteinbruch in Wietersdorf
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Juritsch, Betram, Betreuer (extern), Externe Person
  • Hartlieb, Philipp, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung28 Juni 2024
DOIs
StatusVeröffentlicht - 2024