Untersuchung der Wirtschaftlichkeit des CopRod-Bohrsystems in kleinen und mittelgroßen Steinbrüchen
Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und Habilitationsschriften › Masterarbeit
Standard
2010.
Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und Habilitationsschriften › Masterarbeit
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TY - THES
T1 - Untersuchung der Wirtschaftlichkeit des CopRod-Bohrsystems in kleinen und mittelgroßen Steinbrüchen
AU - Schimek, Peter
N1 - gesperrt bis null
PY - 2010
Y1 - 2010
N2 - Diese vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Wirtschaftlichkeit des von Atlas Copco entwickelten CopRod-Bohrsystems. Bei diesem System wird die von einem Hydraulikhammer erzeugte Schlagenergie über Schlagstangen zur Bohrkrone übertragen. Entkoppelt davon wird die Rotation über die außen liegenden Bohrrohre übertragen. Dabei sollen laut Firmenangaben die Vorzüge des Außenhammers (geringer Dieselverbrauch und hohe Bohrleistung) mit jenen des Imlochhammers (hohe Bohrgenauigkeit) vereint werden. Als Ziel der Diplomarbeit sollen die verschiedenen Bohrsysteme kritischen Betrachtungen unterworfen und die Vorzüge des COPROD Bohrsystems gegenüber herkömmlichen Außenhammer- und Imlochhammertechnologien, sowohl in wirtschaftlicher als auch in sicherheitstechnischer Hinsicht, ermittelt werden. Im theoretischen Teil der Arbeit wurden die Gestehungskosten im Steinbruch, sowie der Einfluss der Bohrarbeit darauf, erläutert. Weiters wurden die gängigen Bohrsysteme gegenübergestellt. Im praktischen Teil wurden Messungen in Steinbrüchen durchgeführt, die die Leistungsfähigkeit, den Dieselverbrauch und die Bohrgenauigkeit der CopRod-Maschinen nachweisen sollten. Auf Basis der erhobenen Daten wurden abschließend die gesamten Kosten der Bohrarbeit ermittelt und auf einen Bohrmeter bezogen. Aufgrund der durchgeführten Untersuchungen, die allerdings in unterschiedlichen geologischen Bedingungen stattgefunden haben, hat sich herausgestellt, dass bei vergleichbaren Gerätegrößen die Nettobohrleistungen der CopRod-Bohrgeräte höher liegen als bei der Imlochhammermaschine. Allerdings hat sich auch gezeigt, dass die Bruttobohrleistungen aufgrund der kürzeren CopRod-Bohrstangen (und damit verbundenem häufigeren Stangenwechsel) im selben Bereich liegen. Beim Dieselverbrauch pro Motorbetriebsstunde, zeigt sich, dass die CopRod-Maschinen im Vergleich zur 24-bar DTH einen um rund 30% geringeren Verbrauch aufweisen. Die Messungen der Bohrgenauigkeit haben ergeben, dass beim CopRod-System selbst bei 20 m langen Bohrlöchern nahezu kein Verlaufen festzustellen ist. Die Auswertung der Kosten ergibt, dass trotz höherer Bohrstahlkosten die bohrmeterbezogenen Kosten beim CopRod-System geringer sind als beim Imlochhammersystem. Beim Vergleich der F9 CR2 mit der 14-bar DTH zeigt sich, dass die bohrmeterbezogenen Kosten trotz der um 50% höheren Investitionsausgaben beim CopRod-System geringer sind. Das ist auf die hohe Bohrleistung und den geringen Dieselverbrauch zurückzuführen.
AB - Diese vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Wirtschaftlichkeit des von Atlas Copco entwickelten CopRod-Bohrsystems. Bei diesem System wird die von einem Hydraulikhammer erzeugte Schlagenergie über Schlagstangen zur Bohrkrone übertragen. Entkoppelt davon wird die Rotation über die außen liegenden Bohrrohre übertragen. Dabei sollen laut Firmenangaben die Vorzüge des Außenhammers (geringer Dieselverbrauch und hohe Bohrleistung) mit jenen des Imlochhammers (hohe Bohrgenauigkeit) vereint werden. Als Ziel der Diplomarbeit sollen die verschiedenen Bohrsysteme kritischen Betrachtungen unterworfen und die Vorzüge des COPROD Bohrsystems gegenüber herkömmlichen Außenhammer- und Imlochhammertechnologien, sowohl in wirtschaftlicher als auch in sicherheitstechnischer Hinsicht, ermittelt werden. Im theoretischen Teil der Arbeit wurden die Gestehungskosten im Steinbruch, sowie der Einfluss der Bohrarbeit darauf, erläutert. Weiters wurden die gängigen Bohrsysteme gegenübergestellt. Im praktischen Teil wurden Messungen in Steinbrüchen durchgeführt, die die Leistungsfähigkeit, den Dieselverbrauch und die Bohrgenauigkeit der CopRod-Maschinen nachweisen sollten. Auf Basis der erhobenen Daten wurden abschließend die gesamten Kosten der Bohrarbeit ermittelt und auf einen Bohrmeter bezogen. Aufgrund der durchgeführten Untersuchungen, die allerdings in unterschiedlichen geologischen Bedingungen stattgefunden haben, hat sich herausgestellt, dass bei vergleichbaren Gerätegrößen die Nettobohrleistungen der CopRod-Bohrgeräte höher liegen als bei der Imlochhammermaschine. Allerdings hat sich auch gezeigt, dass die Bruttobohrleistungen aufgrund der kürzeren CopRod-Bohrstangen (und damit verbundenem häufigeren Stangenwechsel) im selben Bereich liegen. Beim Dieselverbrauch pro Motorbetriebsstunde, zeigt sich, dass die CopRod-Maschinen im Vergleich zur 24-bar DTH einen um rund 30% geringeren Verbrauch aufweisen. Die Messungen der Bohrgenauigkeit haben ergeben, dass beim CopRod-System selbst bei 20 m langen Bohrlöchern nahezu kein Verlaufen festzustellen ist. Die Auswertung der Kosten ergibt, dass trotz höherer Bohrstahlkosten die bohrmeterbezogenen Kosten beim CopRod-System geringer sind als beim Imlochhammersystem. Beim Vergleich der F9 CR2 mit der 14-bar DTH zeigt sich, dass die bohrmeterbezogenen Kosten trotz der um 50% höheren Investitionsausgaben beim CopRod-System geringer sind. Das ist auf die hohe Bohrleistung und den geringen Dieselverbrauch zurückzuführen.
KW - Gestehungskosten Bohrgenauigkeit Bohrleistung Bohrsysteme Aussenhammersystem Imlochhammersystem CopRod-Bohrsystem
KW - drilling tophammer down-the-hole-system coprod-system drilling performance drilling costs accuracy
M3 - Masterarbeit
ER -
