книги / III. Internationales Kalisymposium 1965 Teil 2
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aber auch als Ankersetzgerät eingesetzt werden, wie es Bild 10 darstellt.
Bild 8 enthält einen Bohrwagen mit zwei Bohrlafetten und Raupenfahrwerk. Dieser Bohrwagen eignet sich für das Abboh ren großer Querschnitte in Abbauräumen. Je nach den örtlichen Verhältnissen kann dieser Bohrwagen bis zu 8,9 m Ortsbreite und 6 m Ortshöhe von einem Standort die Ortsbrust abbohren. Die Bohrleistung dieses Gerätes kann bei 2 Mann Bedienung
bis zu 1000 Bm/Sch betragen.
Beim Bohren mit dem Bohrwagen im Streckenund Abbauvortrieb ergibt sich als zweckmäßigster Ansatz der Bohrlöcher eine parallele Anordnung. Parallel gebohrte Sprenglöcher erfor dern im Abbaustoß eine zweite freie Pläche als Einbruch. Diese freie Pläche wird am einfachsten mit Hilfe eines Groß bohrloches erreicht. Es ergibt sich also zwangsläufig durch die Einführung des Bohrwagens die Notwendigkeit, Großbohr löcher herzustellen. Zur Vereinfachung dieses Vorhabens gibt es einen Bohrwagen, der gummibereift ist und in der Mitte noch eine Großlochbohrmaschine trägt, die zwei Großbohrlöcher
von 380 mm Durchmesser hersteilen kann, während die zwei Bohr lafetten mit den Normälbohrmaschinen den Satz abbohren(Bild 11, siehe Bildtafel XIX). Dieser Bohrwagen ist mit einem Diesel motor von .108 PS für das Pahrwerk und mit einem Elektromotor von 75 PS für die Bohrmaschinen ausgerüstet; die Masse be trägt 21 t und die Fahrgeschwindigkeit 7 km/h. Tabelle 2 ent hält einige wichtige Kenndaten von Bohrwagen.
Das Bild 12 zeigt einen sowjetischen Bohrwagen, den BUA 2, der zwei Bohrarme trägt und vollhydraulisch arbeitet. Die Vorschubgeschwindigkeit der Bohrmaschinen kann von 0 bis
15 m/min betragen, die nutzbare Bohrstangenlänge liegt maxi mal mit Verlängerungsteil bei 2,5 m. Raupenfahrbar hat der Wagen eine Geschwindigkeit von 1,9 km/h und eine maximale Vorschubkraft von 1,2 Mp, die Gesamtmasse beträgt 9»3 t. Die Bohrgeschwindigkeit wird für 42 mm Bohrlochdurchmesser bei Gesteinsfestigkeiten von f = 2 bis 4 mit 2,0 bis 3 #0 m/min angegeben.
Als Beispiele für die verschiedenartigsten amerikanischen Bohrwagen sollen zwei der Firma-Joy angeführt werden. Der
Bild 12. Sowjetischer Bohrwagen BUA 2
Bohrwagen von Joy CD-71 A ist gummibereift, hat eine Fahr geschwindigkeit von 2,7 km/h und kann Steigungen bis zu
25 % überwinden. Er wiegt etwa 7 t und arbeitet vollhydraulisoh mit elektrischen Antrieb von 35 bzw. 50 PS. Die Vor schubgeschwindigkeit beim Bohren kann 0 bis 20 m/min betra gen,. und der Rücklauf liegt bei 40 m/min (Bild 13,siehe Bildtafel XIX). Der 2armige Bohrwagen CD 42 von Joy bohrt 4,2 m tiefe Bohrlöcher mit einer Bohrgeschwindigkeit von 4,5 m/min mit 35 FS Antriebsleistung (Bild 14).
Bild 14. Amerikanischer Bohrwagen CD-42
ökonomische Betrachtungen
Dieser Stand der Bohrtechnik gibt die Möglichkeit, für die unterschiedlichsten Bedingungen das richtige Gerät auszu suchen und anzuwenden,.wobei die Frage nach der Produktivi tät und der Wirtschaftlichkeit mit eine entscheidende Rolle spielt« Leistungsmäßig kann man etwa feststellen, daß mit dem Bohtwagen je nach Einsatzbedingungen und Abbauparameter die 3- bis 5fache Bohrleistung wie mit den einfachen Säulen drehbohrmaschinen gebracht werden kann, bei Automatisierung wird die Leistung noch höher sein« Wenn man nur den Mittel wert von 4facher Bohrleistung nimmt, so brauchte man für die gleiche Bohrleistung, die der Bohrwagen bringt, etwa 4 Bohr maschinen und auch die vierfache Bedienungsmannschaft« Da der Bohrwagen etwa den 100fachen Preis der einfachen Bohrma^- schine kostet, muß wegen der hohen Abschreibungen für den Bohrwagen dieser entsprechend mehr ausgenutzt sein als eine einfache Bohrmaschine. Ein zweischichtiger Betrieb ist unbe
dingt erforderlich, damit die hohen Abschreibungskosten durch die eingesparten Löhne gedeökt werden können« Das Diagramm
Pfg/tk
10
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1600 2000 Bm/Sch
Bild 15. Abhängigkeit der Bohrkosten von der Bohrleistung Bohrwagen mit 2 Bohrarmen und einer Großlochbohrmaschine
(Bild 15) soll die Relationen veranschaulichen, die sich kostenmäßig heim Einsatz von einem zweiarmigen Bohrwagen mit gleichzeitigem Betrieb einer Großlochbohrmaschine ergeben. Die dargestellten Kurven zeigen in Abhängigkeit von der Bohr leistung bei ein-, zweiund dreischichtigem Betrieb unter der Annahme von 1 und 2 Mann Bedienung die entstehenden spez. Bohrkosten. Dabei fanden die Amortisation, der Reparaturauf wand, der Energieund Bohrwerkzeugverbrauch sowie die Löhne kostenmäßig Berücksichtigung. Als Vergleich wurden die spez. Bohrkosten, die beim Einsatz der SPSund SFG-Eohrmaschinen bei einer Hauerleistung von 100 Bohrmetern je Schicht ent stehen, eingezeichnet. Der z.Z. mögliche Leistungsbereich
bei Verwendung von Bohrwagen wurde besonders gekennzeichnet. Es geht aus dieser Darstellung eindeutig hervor, daß bei ein schichtigem Betrieb der Bohrwagen nur bei sehr hohen Bohr leistungen, die an der Grenze des Erreichbaren liegen, mit der herkömmlichen Bohrausrüstung kostenmäßig konkurrieren kann. Dagegen v/ird die Situation bei zweischichtigem Betrieb wesentlich günstiger, und bei dreischichtigem Einsatz des
Bohrwagens kann die Bohrleistung je Schicht bereits sehr nied rig liegen, um kostenmäßig mit den bisherigen Säulendrehbohr maschinen Schritt zu halten.
Aus diesem Überblick kann inan ableiten, 'daß der Einsatz von Bohrwagen unter entsprechenden Bedingungen eine erhebliche Steigerung der Produktivität bringt und die Kosten bei rich tiger Auslastung der Geräte durchaus niedriger sein können als bei der herkömmlichen Methode.
Voraussetzung für den zweckmäßigen und erfolgreichen Einsatz von Bohrwagen ist natürlich die Y/ahl eines geeigneten Abbau verfahrens, um auch genügend Angriffspunkte für die Auslastung des Bohrwagens zu haben. Diese Bedingungen sind z.B. beim room-and-pillar-Bau erfüllt, bei dem die Ortsstöße in kurzen Entfernungen voneinander liegen und der Bohrwagen mit nur ge ringem Zeitaufwand verfahren werden kann.
Strossenbohrgeräte
Ähnlich liegen die Verhältnisse beim Abbau von sehr mächtigen oder steilstehenden Lagerstätten mit strossenartigem Verhieb.
Die mit der leistungsstarken Handbohrmaschine erreichbaren Leistungen haben nicht mehr befriedigt, so daß auch hier ent sprechende Bohrgeräte Verwendung finden.
Versuche mit konstruktiv einfachen Geräten bis zu schweren Bohrwagen sind mit Erfolg durchgeführt worden.
Der leichte Strossenbohrwagen von Holweg (Bild 16, siehe Bildtafel XVIII) ist gummibereift, trägt eine von Hand schwenkbare Lafette und ist mit einem Bohrmotor 5*5 kW ausge rüstet; der Hubund Andruckmotor hat 1,5 kW und der Motor für das Fahrwerk 1,1 kW. Mit diesem Bohrgerät lassen sich Strossenbohrlöcher bis zu 44 mm Durchmesser mit einer Bohr geschwindigkeit von 2,6 m/min bohren. Die Rücklaufgeschwin digkeit des Schlittens beim Aufsetzen der 1,25 m langen Ge stänge beträgt 17 m/min.
Einen neuartigen Strossenbohrwagen hat die Salzgitter Maschi nen AG entwickelt (Bild 17, siehe Bildtafel XX), der raupen fahrbar einen Ausleger mit Bohrlafette trägt. Der Wagen wird vollhydraulisch betrieben und kann durch einen Elektrooder Dieselmotor von etwa 15 FS Leistung angetrieben werden. Der Bohrwagen hat eine Gesamtmasse von 3,4 t, die Fahrgeschwin digkeit beträgt maximal 4 km/h und die Steigfähigkeit 23 %•
Mit diesem Gerät können Sprengbohrlöcher bis zu 60 mm Durch messer und über 30 m Hefe gebohrt werden. Die Drehzahl der Bohrmaschine kann man bei einer Vorschubkraft von 1 Mp stu fenlos von 0 bis 1200 U/min regeln. Das Schneckenbohrgestänge läßt sich mit maximal 33 m/min vorund zurückziehen. Beim Versuchseinsatz dieses Bohrwagens wurde im Hartsalz mit ho hem Kieseritanteil bei einem Bohrlochdurchmesser von 37 mm und 12 m Lochtiefe eine Bohrgeschwindigkeit von 2 m/min und eine Bruttobohrleistung von 72 m/h erreicht, so daß eine Schichtleistung von etwa 350 Bm zu erzielen ist.
Mit dem Strossenbohrwagen von Secoma können 400 Bm/Sch mit zwei Mann Bedienung im Hartsalz gebohrt werden. Das bedeutet zwar gegenüber der leistungsmäßig verstärkten Handbohrmaschi ne einen nur geringen Leistungsanstieg, der Bohrlochdurch messer liegt jedoch bei 55 mm, wodurch die Hauerleistung mit etwa 3 m^/Bm gewonnenes Salz sehr ansteigt. Die absolute Bohrgeschwindigkeit liegt bei dem größeren Bohrlochdurchmes ser bei 2,5 bis 3 m/min.
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Zusammenfassung
Die Bohrtechnik im Kalibergbau bringt vom Gestein her keine
allzu großen und schwierig lösbaren Probleme mit sich. Viel
mehr hat sich in letzter Zeit die Problematik der weitge
henden Mechanisierung aller Arbeitsvorgänge beim Bohren und
der Automatisierung der Bohrarbeit zugewandt.
Die herkömmlichen Handund Säulendrehbohrmaschinen genügen
den Anforderungen nicht mehr vollkommen, und eine neue Ent
wicklungsphase wurde durch die konstruktive Lösung in Form
von Bohrwagen verschiedener Ausführungen eingeleitet. Diese
Geräte ermöglichen die fünffache Bohrleistung im Gegensatz
zu den herkömmlichen Bohrgeräten, lassen sich aber durch
teilweise Automatisierung auf zehnfache spezifische Bohr
leistung je Mann und Schicht bringen. Bei völliger Automati
sierung des Bohrvorganges wird auch noch eine größere Lei
stungssteigerung zu erwarten sein. Auch der ökonomische Er
folg dieser Entwicklung ist gewährleistet, wenn die abbau
technischen und organisatorischen Voraussetzungen erfüllt
werden.
Literatur
[12 Meuskens und Wölfers Über zweckmäßige Bohrschneiden und günstige Schnittbedingungen im Salzgestein. Kali und Steinsalz (1956), H. 1
[2] Czudaj: Der Einfluß von Form und Arbeitsbedingungen zweiflügeliger Drehbohrschneiden auf den spezifischen Energiebedarf, untersucht am.Beispiel Kalkstein. Genehmigte Dissertation an der Bergakademie Frei berg, unveröffentlicht
[3 2 Pfeiffer: Schnittkraftuntersuchungen an Salzgesteinen im Hinblick auf eine zweckmäßige Gestaltung und Ar
beitsweise von Schneidwerkzeugen an zerspanend arbei tenden Gewinnungsmaschinen. Freib. Forsch.-H. A 179
£4] Meuskens und Schulte: Über den Einfluß des Profils und der Windungszahl von Bohrgestängen beim horizontalen
Bohren im Salzgestein. Kali und Steinsalz (1955),
H. 11
Q5] Fulda: Richtungsabweichungen beim Bohren langer Bohr löcher und ihre Auswirkungen auf die Gütemethode. Bergbautechnik (1962), H. 4
Johnsson, Hattorf
Der 2armige Bohrwagen, den Prof. Jendersie zeigte, läuft seit 2 Jahren bei uns in Hattorf.
Zum wirtschaftlichen Erfolgs
Die absoluten Zahlen besitzen im Moment geringe Aussagefähig keit, jedoch die Gewinnung wurde im jetzt 2jährigen Bohr wagenbetrieb um 25 % billiger. Dies gilt für die flache Lage rung. Die Leistung wird durch das gewählte System wesentlich beeinflußt. In einer mechanisierten Gewinnung ist das Spreng lochbohren nur ein kleiner Teil des Gesamtkomplexes. Es fängt an mit dem Großlochbohren oder dem Schrämen. An der Werra
ist der Sohlenschram der ungleichmäßigen Lagerstätte wegen nicht möglich. Mittelschram ist zu teuer. Darum muß der Ein bruch mit parallelen Löchern auf zwei Großbohrlöcher gemacht werden.
Die jetzt im Bau befindliche Maschine wurde von Prof. Jender sie kurz geschildert. Sie wird ab Oktober laufen. Vielleicht besteht die Möglichkeit, daß ich zum Bergund Hüttenmänni schen Tag in Freiberg zusammenhängend darüber berichten kann.
Wir mußten den Bohrwagen gegen das konventionelle System
"2 Mann, 1 Maschine" rechnen, also gegen einen Durchschnitts wert bei 80 Hauerparten in Hattorf von 270 bis 290 Bohrme tern, das sind 130 bis 145 Bohrmeter je Mann und Schicht. Dar auf basieren die 25 % Kostensenkung. Hierbei ist zu beachten, daß im konventionellen System der Lehrhauer auch noch die Bohrlöcher besetzt. Der Bohrwagen muß also soviel leisten,
daß er die Gruppe, die nachfolgend den Sprengstoff einbläst, auch noch mit trägt, soweit sich nicht die Einsparung aus dem Einblasen des AN-SprengStoffs ergibt.
Zum Rücklauf:
Unsere neueren 4 Bohrwagen haben eine Rücklaufgeschwindig keit von 24 m/min. Dies erwies sich als nicht zweckmäßig. Falls das Gestänge zu schnell zurückgezogen wird, bleibt Bohrklein im Bohrloch zurück. Wenn dann anschließend ANSprengetoff eingeblasen wird, bilden sich durch geringste
Fehler beim Einblasen Salzbrücken in der Sprengstoffsäule, welche die Detonation unterbrechen können. Messungen auf dem Versuchaatand in Mariaglück haben gezeigt, daß in einer Sprengatoffsäule von 35 mm Durchmesser Salzbrücken von 1 cm Höhe und 2 cm Länge Versager hervorrufen können. Was das beim Schießen mit parallelen Löchern bedeutet, wissen Sie alle. Ganz so schlimm ist es beim Fächersalz nicht, hier kann sich der Satz beim Ausfall einzelner Schüsse wieder erholen. Bei der Gewinnung im mechanisierten Betrieb ist das nicht möglich, hier muß man beim Auftreten von Versagern den Abschlag prak tisch abschreiben.
Zu der erreichbaren Bohrgeschwindigkeit:
Wir sind nach 3jähriger Erfahrung der Meinung, daß wir
schneller als 4 m/min nicht bohren wollen und können. Bei 40 mm Durchmesser kann man zwar schneller bohren, es wurden
schon 5 m/min und mehr erreicht. Ein Loch von 40 mm Dmr. kann ich aber in der flachen Lagerung unter WerraVerhältnissen sprengtechnisch nicht ausnutzen, die Löcher werden überladen. Der Sprengstoffverbrauch steigt von 600 bis 700 g AN-Spreng- stoff je t auf etwa 1000 g/t. Da der Sprengstoff billig ist, wäre das nicht tragisch, wenn durch das schnellere Bohren etwas gewonnen würde« Jedoch bei einer Tagesförderung von
14 500 t wird durch die Schwaden des mehrverbrauchten Spreng stoffs die Wetterbilanz erheblich beeinflußt.
Koch einiges zu den Leistungen und der Diskussion 1- oder 2armiger Bohrwagen.
Wir haben beide typen und sind der Meinung, daß unter den Be dingungen des mechanisierten Systems in Hattorf, also 16 x
16 m Pfeiler und 1 2 m breiten Strecken, der einarmige Bohr
wagen richtig ist. Die Durchschnittsleistung liegt nach bis herigen Erfahrungen bei durchschnittlich. 450 bis 500 Bohrme tern ^e Mann und Schicht. Das ist nicht die Grenzleistung, sondern diese Werte werden bei einem verhältnismäßig ruhig geführten 3schichtigen Betrieb erreicht. Die Bohrwagen laufen von Montag morgen bis Sonnabend mittag praktisch ununterbro chen, es ist nur der Schichtwechsel dazwischen. Dadurch er geben sich praktisch 18 Betriebsstunden pro Tag, geringe Be
triebsstörungen1sind in der Bruttoleistung enthalten. Parade leistungen von 700 Bohrmetern je Schicht wurden bequem er reicht. Und das erscheint wesentlich. Die schwerste Arbeit
im Kalibergbau ist das Bohren, besonders wenn 270 Bohrmeter und mehr je Schicht gebohrt werden. Besonders ungünstig wird es bei dem System n1 Mann, 1 Maschine1’. Hierzu muß der Mann körperlich absolut fit sein. Das ist beim Bohrwagen nicht erforderlich. Wir sind darüber froh, denn jetzt können wir alte,bewährte Hauer, die nicht mehr als Hauer tätig sein konnten, wieder als Hauer arbeiten lassen. Den Bohrwagen kön nen sie fahren, da körperlich überhaupt keine Belastung auftritt.
Neuber, Erfurt
Sie sagten, daß es wenig sinnvoll ist, den Bohrlochdurchmes ser zu vergrößeren. Das mag für relativ geringe Mächtigkei ten, wie wir sie im oberen Lager an der Werra haben, möglich sein. Wir sind der Meinung, daß dort, wo genügend große Ab baufläche vorhanden ist, größere Bohrlochdurchmesser als 36 oder 38 mm durchaus sinnvoll sind. Die Bohr-Nebenzeiten wer den dadurch anteilmäßig geringer,und die Vorgabe kann ent sprechend vergrößert werden. Der Einsatz von entsprechend leistungsfähigen Großgeräten, Ladern oder ladeförderern er möglicht es auch, größere Brocken aufzunehmen, die eventuell auftreten könnten, so daß der spezifische SprengStoffver brauch nicht wesentlich steigt.
Johnsson, Hattorf
Der Vergrößerung des Bohrlochdurohmessers sind von der maschi nellen Seite her keine Grenzen gesetzt. Durch den elektrohy draulischen Antrieb steht ein so hohes Drehmoment zur Verfü gung, daß man jenseits von gut und böse ist. Die Drehzahl ist durch Austausch von 2 Zahnrädern verändert, wir fahren mit etwa 1100 U/min. Das ist nach früheren Untersuchungen an elektrischen Bohrmaschinen zu schnell, wir tun es aber, um
das Bohrklein herauszukriegen. Dabei interessiert es nicht, ob die Schneide 50 oder 54 m steht, sie würde etwas länger stehen, wenn man langsamer fährt, aber das ist belanglos.