Zu Fragen der maschinellen Gewinnung von Gestein im Untertagebau und im Tunnelbau: Fid-Bau Portal

Zu Fragen der maschinellen Gewinnung von Gestein im Untertagebau und im Tunnelbau

Gerhardt, H.

Beim Anwendungsfeld der maschinellen Gesteinsgewinnung im Untertagebereich ist zu unterscheiden zwischen den Anwendungen im Abbau, im untertägigen Streckenvortrieb sowie im Tunnelvortrieb. In einer Abbildung wird ein Überblick über die gegenwärtig in den verschiedenen Bergbauzweigen eingesetzten Maschinen für den Abbau gegeben. Es wird deutlich, daß in den entwickelten Industrieländern im Steinkohlebergbau fast ausschließlich maschinell gewonnen wird. Es wird erwartet, daß die maschinelle Gewinnung im Tunnel- und Streckenvortrieb in Zukunft stark zunehmen wird. Entscheidendes Kriterium für den Erfolg der maschinellen Gewinnung ist die Wirkung des Werkzeugs als Energieüberträger von der Maschine auf das Gestein. In Abhängigkeit vom Gesteinszerstörungsvorgang wird zwischen spanend arbeitenden und rollend/kerbend bzw. schlagend/kerbend wirkenden Werkzeugen unterschieden. Feststehende Flachmeißel, die einseitigem Verschleiß ausgesetzt sind, können nur in geringfesten Gesteinen bis etwa 80 MPa Druckfestigkeit eingesetzt werden, während drehbare Kegelrundmeißel infolge des negativen Spaneinkels und ihres gleichmäßigen Verschleißes durch die ständige Drehung des Meißels bis etwa 120 (150) MPa verwendbar sind. Nach dem Hinterschneidprinzip spanend arbeitender Frässcheiben mit sehr kompakt ausgeführten Schneiden können bei Gesteinsdruckfestigkeiten bis 150 (170) MPa eingesetzt werden. Im Strecken- und Tunnelvortrieb sind für den wirtschaftlichen Erfolg gegenüber den Bohr-/Sprengvortrieben die größere Vortriebsleistung in der Zeiteinheit, die Höhe der Montage- und Transportkosten sowie die Werkzeugkosten die entscheidenden Faktoren. Wesentliche, die Leistung und den Verschleiß der Werkzeuge beeinflussende Arbeitsparameter sind die Schneidgeschwindigkeiten, die Eindringtiefe der Werkzeuge, der Werkzeugabstand voneinander, die Angriffsrichtung der Werkzeuge, die Kraftwirkung für das Einzelwerkzeug und die Rückübertragung der Vorschubkräfte über die Maschine in das Gebirge.