Assessment of mechanical extraction systems for the Kleinfeistritz Mine

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Autoren

Abstract

Im untertägigen Bergwerk Kleinfeistritz wird Leukophyllit im konventionellen Bohr- und Sprengbetrieb gewonnen. Gegenstand dieser Masterarbeit ist die Feststellung, ob eine mechanische Gewinnungsmethode im Bergbau Kleinfeistritz technisch und wirtschaftlich anwendbar ist. Während der Studie wurden das Abbauverfahren (Teilsohlenstoßbau mit Versatz) und die Hohlraumgeometrien nicht verändert. Die Firma Sandvik Mining Construction GmbH leistete technische Hilfestellung für diese Arbeit. Zu Beginn der Arbeit wurden vorhandene Daten über Gebirgsparameter evaluiert und es wurden einige wichtige Arbeitsparameter der Firma eingeholt. Nach dieser Analyse wurde ein Evaluierungsprozess-Chart erstellt, welches für die weiteren Schritte herangezogen wurde. Um die Gesteinsparameter des Bergbaus Kleinfeistritz und die am häufigsten für die Vorhersage der Vortriebsgeschwindigkeit verwendeten Gebirgseigenschaften zu erhalten, wurden Druckversuche und Brasilian- Zugversuche durchgeführt. Weiters wurden CERCHAR Abrasivitätstests ausgewertet, um die Verschleißrate der Schneidwerkzeuge und die damit verbundenen Kosten zu klassifizieren und vorauszusagen. Diese Tests wurden in den Gestein-Test Laboratorien der Firma Sandvik durchgeführt, an Proben aus Leukophyllit, Biotit-Chlorit Gneis und Quarz-Muskovit Gneis, welche vom Lager Hopfgarten des Bergbaus Kleinfeistritz stammten. Die verfügbaren Maschinen wurden hinsichtlich ihrer Eigenschaften (Gewicht, Größe, Extras etc.), den Bedingungen im Bergbau und den Abbauaktivitäten untersucht. Auch die mit den verschiedenen Systemen verbundenen Investitionen wurden ausgewertet. Um die Leistungsfähigkeit der möglichen mechanischen Gewinnungssysteme vorherzusagen, wurde zu allererst eine intensive Zeitstudie im Bergbau durchgeführt. Mit den damit erhaltenen Daten wurde ein detailliertes Prozessmodell für die Variante einer Teilschnittmaschine mit 200 kW Vortriebsleistung erstellt. Weiters wurden Prozesspläne und optimierte Arbeitsabläufe in Verbindung mit der Betriebsorganisation für die Teilschnittmaschine und die Bohr- und Sprengarbeit erstellt. Eine wirtschaftliche Auswertung erfolgte mit den Daten, welche aus den vorherigen Schritten gewonnen werden konnten. capex (capital expenditure) Anforderungen und Einflüsse auf opex (operational expenditure) wurden erhalten und mit dem aktuellen Bohr- und Sprengbetrieb verglichen. Abschließend wurde eine HSEQ-Risikoanalyse für den Betrieb einer Teilschnittmaschine durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass eine mechanische Gewinnung mittels Teilschnittmaschine möglich ist. Allerdings sind die Capex dieses Systems hoch und nur eine kleine Menge an Opex kann eingespart werden. Bessere Ergebnisse können mit diesem System in größeren Streckenquerschnitten mit einer höheren Abbautonnagen erreicht werden. Weiters ist die Einhaltung der gesetzlichen Staubbelastungsgrenzwerte fraglich.

Details

Titel in ÜbersetzungMachbarkeitsstudie über den Einsatz von mechanisierten Gewinnungssystemen im Bergbau Kleinfeistritz
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung29 Juni 2012
StatusVeröffentlicht - 2012