TY - THES

T1 - Geotechnische-geophysikalische und mineralogische Korrelationen anhand von Proben des Erzberges

AU - Seidl, David

N1 - nicht gesperrt

PY - 2021

Y1 - 2021

N2 - Die Bestimmung der Abrasivität gewinnt zunehmend an Bedeutung, da die wirtschaftlichen Anforderungen im Berg- und Tunnelbau stetig zunehmen. Die Abrasivität stellt eine wichtige Kenngröße bei der Werkzeugwahl und der Vortriebsgeschwindigkeit von Tunnelbohrmaschinen, als auch bei der Maschinenwahl der im Bergbau eingesetzten Gewinnungsmaschinen dar. Es existieren verschiedenste Untersuchungsverfahren, um die Abrasivität von Locker- und Festgesteinen zu bestimmen. Im Zuge dieser Arbeit werden die geotechnischen Versuche LCPC Abrasivitätstest, Cerchar Abrasivitätstest und der Los Angeles Versuch herangezogen, um die Parameter Abrasivität, Brechbarkeit und Widerstand gegen Zertrümmerung für die vom Erzberg stammenden Proben zu ermitteln. Darüber hinaus werden an diesen Proben petrophysikalische Versuche durchgeführt, um Aufschluss über die Parameter Porosität, Kompressions- und Scherwellengeschwindigkeiten, Bulk- und Korndichte zu erhalten. Das Ziel ist es, existierende Korrelationen zwischen den verschiedenen Parametern nachzuweisen und mögliche Zusammenhänge aufzuzeigen. Ergänzt wird diese Versuchsreihe von mineralogischen Untersuchungen in Form von röntgendiffraktometrischen Analysen. Dabei soll der Einfluss der mineralogischen Zusammensetzung auf die geotechnisch - geophysikalischen Parameter analysiert werden. Für die Abrasivität ist speziell der Quarzanteil entscheidend. Um die abrasive Wirkung der restlichen Minerale zu berücksichtigen, wird der äquivalente Quarzgehalt (ÄQu) berechnet. Bei den vom Erzberg stammenden Proben handelt sich um Kalksteine, kompakte Kalkmarmore und stark geschieferte Phyllite. Besonderes Augenmerk liegt bei den Untersuchungen auf den Phylliten, die aufgrund des Anisotropieeffektes große Schwankungen bei den Ergebnissen zeigen.Aus den röntgendiffraktometrischen Untersuchungen zeigt sich, dass besonders der Einfluss durch die Minerale Kalzit, Dolomit, Muskovit und Quarz bei der petrophysikalischen Auswertung berücksichtigt werden muss. Dieser Einfluss kann vor allem bei der Gegenüberstellung der Bulk- und Korndichten mit den P-Wellengeschwindigkeiten sowie zwischen den Parametern Porosität und Vp nachgewiesen werden. Der Effekt der Anisotropie äußert sich in Form erhöhter Kompressions- und Scherwellengeschwindigkeiten bei den Phyllit- und Marmorproben. Die in der Literatur beschriebenen Korrelationen zwischen den geotechnischen Parametern (LCPC-Abrasivitätskoeffizient, Brechbarkeitsindex, LA-Koeffizient, Cerchar-Abrasivitäts-Index, äquivalenter Quarzgehalt) können weitgehend nachgewiesen werden.

AB - Die Bestimmung der Abrasivität gewinnt zunehmend an Bedeutung, da die wirtschaftlichen Anforderungen im Berg- und Tunnelbau stetig zunehmen. Die Abrasivität stellt eine wichtige Kenngröße bei der Werkzeugwahl und der Vortriebsgeschwindigkeit von Tunnelbohrmaschinen, als auch bei der Maschinenwahl der im Bergbau eingesetzten Gewinnungsmaschinen dar. Es existieren verschiedenste Untersuchungsverfahren, um die Abrasivität von Locker- und Festgesteinen zu bestimmen. Im Zuge dieser Arbeit werden die geotechnischen Versuche LCPC Abrasivitätstest, Cerchar Abrasivitätstest und der Los Angeles Versuch herangezogen, um die Parameter Abrasivität, Brechbarkeit und Widerstand gegen Zertrümmerung für die vom Erzberg stammenden Proben zu ermitteln. Darüber hinaus werden an diesen Proben petrophysikalische Versuche durchgeführt, um Aufschluss über die Parameter Porosität, Kompressions- und Scherwellengeschwindigkeiten, Bulk- und Korndichte zu erhalten. Das Ziel ist es, existierende Korrelationen zwischen den verschiedenen Parametern nachzuweisen und mögliche Zusammenhänge aufzuzeigen. Ergänzt wird diese Versuchsreihe von mineralogischen Untersuchungen in Form von röntgendiffraktometrischen Analysen. Dabei soll der Einfluss der mineralogischen Zusammensetzung auf die geotechnisch - geophysikalischen Parameter analysiert werden. Für die Abrasivität ist speziell der Quarzanteil entscheidend. Um die abrasive Wirkung der restlichen Minerale zu berücksichtigen, wird der äquivalente Quarzgehalt (ÄQu) berechnet. Bei den vom Erzberg stammenden Proben handelt sich um Kalksteine, kompakte Kalkmarmore und stark geschieferte Phyllite. Besonderes Augenmerk liegt bei den Untersuchungen auf den Phylliten, die aufgrund des Anisotropieeffektes große Schwankungen bei den Ergebnissen zeigen.Aus den röntgendiffraktometrischen Untersuchungen zeigt sich, dass besonders der Einfluss durch die Minerale Kalzit, Dolomit, Muskovit und Quarz bei der petrophysikalischen Auswertung berücksichtigt werden muss. Dieser Einfluss kann vor allem bei der Gegenüberstellung der Bulk- und Korndichten mit den P-Wellengeschwindigkeiten sowie zwischen den Parametern Porosität und Vp nachgewiesen werden. Der Effekt der Anisotropie äußert sich in Form erhöhter Kompressions- und Scherwellengeschwindigkeiten bei den Phyllit- und Marmorproben. Die in der Literatur beschriebenen Korrelationen zwischen den geotechnischen Parametern (LCPC-Abrasivitätskoeffizient, Brechbarkeitsindex, LA-Koeffizient, Cerchar-Abrasivitäts-Index, äquivalenter Quarzgehalt) können weitgehend nachgewiesen werden.

KW - Erzberg

KW - Abrasivität

KW - Korrelationen

KW - Geotechnik

KW - Geophysik

KW - Erzberg

KW - Abrasivität

KW - Korrelationen

KW - Geotechnik

KW - Geophysik

M3 - Masterarbeit

ER -