Glück auf!

titel_ausgabe_02_2016

Forschung ist, wenn sie Beachtung finden soll und ihre Ergebnisse zur Diskussion stellen will, auf die Veröffentlichung ihrer Arbeiten angewiesen. Wir möchten mit dem Mining Report Glückauf den Bergbau-Forschungsinstituten und insbesondere den Bergbau-Hochschulen ein Forum bieten, das dies wieder stärker ermöglicht. Aus diesem Grund können die Beiträge zur bergbaulichen Forschung an den Universitäten ab sofort und ungekürzt im Open Access von der Website des Mining Report Glückauf frei heruntergeladen werden. Das gilt natürlich auch rückwirkend für die seit Anfang 2015 aus diesem Bereich publizierten Beiträge. Damit befinden wir uns nicht zuletzt in der Tradition …

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Mit freundlichem Glückauf, Andreas-Peter Sitte
(Chefredakteur Mining Report)

AUSGABE 02/2016

Zukunft seit 1816: 200 Jahre Technische Fachhochschule Georg Agricola

Fig. 3.  The central building of TFH Georg Agricola – University of Applied Sciences in the heart of Bochum. // Bild 3.  Das Hauptgebäude der Technischen Fachhochschule Georg Agricola in der Bochumer Innenstadt. Photo/Foto: Düppe, TFH

Fig. 3. The central building of TFH Georg Agricola – University of Applied Sciences in the heart of Bochum. // Bild 3. Das Hauptgebäude der Technischen Fachhochschule Georg Agricola in der Bochumer Innenstadt. Photo/Foto: Düppe, TFH

Die Technische Fachhochschule (TFH) Georg Agricola feiert am 15. April 2016 ihr 200-jähriges Bestehen. An diesem Tag vor genau 200 Jahren begannen die ersten 14 Schüler ihren Unterricht an der Bochumer Bergschule, aus der nach vielen Wandlungen schließlich die TFH hervorging. Sie ist die älteste noch bestehende Ausbildungseinrichtung des Steinkohlenbergbaus an der Ruhr und die Hochschule des Ruhrgebiets mit der längsten Tradition. In ihr Jubiläumsjahr 2016 geht sie mit einem neuen Leitbild unter dem Motto „Zukunft seit 1816“

Autoren: Prof. Dr. Jürgen Kretschmann, Präsident, und M. A. Stephan Düppe, Pressesprecher der Technischen Fachhochschule (TFH) Georg Agricola, Bochum

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Aktuelle Entwicklungen auf den internationalen Rohstoffmärkten unter besonderer Berücksichtigung von Marktchancen für die deutsche Fördertechnik

Fig. 1.  Press news on minerals crisis. // Bild 1.  Pressemeldungen zur Rohstoffkrise. Source/Quelle: Welt, Handelsblatt

Fig. 1. Press news on minerals crisis. // Bild 1. Pressemeldungen zur Rohstoffkrise. Source/Quelle: Welt, Handelsblatt

Wenn man die Pressemeldungen der letzten Monate oder gar des letzten Jahres verfolgt hat, stellt man fest, dass der Bergbau und die Rohstoffgewinnung spätestens seit dem Jahr 2014 in einer tiefen Krise stecken. Ausgelöst wurde diese Krise vor allem durch China, das nach jahrelangen Nachfragerekorden bezüglich seines Rohstoffverbrauchs inzwischen auf die Bremse getreten ist. Dies hat Auswirkungen auf die Entwicklung auf den internationalen Rohstoffmärkten, die nicht zuletzt von besonderer Bedeutung für die deutschen Unternehmen sind, die dort Ihre Produkte anbieten. Letztlich geht es dabei um die Frage, welche Auswirkungen die globalen Entwicklungen auf die Bergbau- und Fördermaschinenbranchen und Ihr Zukunftsgeschäft haben. Der vorliegende Beitrag basiert auf dem Vortrag des Verfassers anlässlich des 7. Kolloquiums „Fördertechnik im Bergbau“ der Technischen Universität (TU) Clausthal am 20. Januar 2016 in Clausthal-Zellerfeld.

Autoren: Dr.-Ing. Martin Wedig, Geschäftsführer der Fachvereinigung Auslandsbergbau und internationale Rohstoffaktivitäten (FAB), Berlin

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Steinkohle in Deutschland 2015

Global ist der Steinkohlenmarkt 2015 erstmals nach einer langjährigen Periode beinahe anhaltenden Wachstums wieder leicht geschrumpft. Die Weltmarktpreise sanken weiter und haben teilweise Allzeittiefs erreicht. In Deutschland ging der Verbrauch an Steinkohle insgesamt nur leicht zurück, was vor allem an einem vorübergehend relativ stabilen, wenngleich tendenziell weiter abwärts gerichteten Beitrag zur Stromerzeugung lag. Bei dem im sozialverträglichen Auslaufprozess befindlichen inländischen Steinkohlenbergbau gab es mit der planmäßigen Stilllegung des Bergwerks Auguste Victoria zum Jahresende 2015 einen weiteren Einschnitt. Nunmehr verbleiben lediglich zwei aktive Bergwerke. Die Planungen für die Nachbergbauzeit schreiten voran.

Autoren: Dipl.-Ökonom Dr. Kai van de Loo, Dezernent „Politik und Statistik“ und Dipl.-Ing. Andreas-Peter Sitte, Dezernent „Kommunikation“, Gesamtverband Steinkohle e.V. (GVSt), Herne

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Herausforderungen an die untertägige Lade- und Transporttechnik durch die geplanten Produktionsgrößen in den zukünftigen Erzbergwerken weltweit

Die Entwicklungen der Produktionsgrößen der Erzbergwerke durch den Übergang von einem Abbau im Großtagebau in einen Tiefbau führen bei den Betreibern der Bergwerke und bei den Herstellern von Bergwerksmaschinen zu Modernisierungsschritten und Neuentwicklungen, insbesondere bei den Techniken und Verfahren für das Laden und Transportieren. Großtagebaue auf Kupfererz wie Grasberg und Chuquicamata gewinnen mit moderner, hoch effizienter Tagebautechnik. Wie aber Chuquicamata und andere Großtagebaue auch zeigen, sind Grenzen dieser Technik durch die erreichte Abbauteufe von mehr als 1.000 m erkannt worden. Ein weiterer wirtschaftlicher Abbau der Lagerstätte lässt sich nur im Tiefbau durchführen. Es gibt auch Beispiele für den Ausbau bzw. Neuaufschluss der Lagerstätte in bestehenden Bergwerken mit Fördermengen von Großtagebauen, wie das Beispiel des Bergwerkes Kiruna der LKAB in Schweden zeigt.

Autor: Dipl.- Ing. Karl-Heinz Wennmohs, Mining & Rock Excavation Technique (M & R), Witten

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Abschätzung der Korrosionsgefährdung von Bergbauketten in Strebbetrieben

Fig. 7.  Corrosion failure at a chain link. // Bild 7.  Korrosionsversagen an einem Kettenglied. Source/Quelle: THIELE

Fig. 7. Corrosion failure at a chain link. // Bild 7. Korrosionsversagen an einem Kettenglied. Source/Quelle: THIELE

Der Abbau von Stein- und Braunkohle im Tiefbau erfolgt häufig im Langfrontbau. Die genaue Anzahl der Streben ist nur für einige Länder im öffentlichen Datenzugriff. Ihre Zahl weltweit dürfte zumindest im Steinkohlentiefbau – und darauf soll im Folgenden der Fokus gelegt werden – nach jüngeren Schätzungen bei etwa 2000 liegen. Davon sind etwa drei Viertel in der Volksrepublik China zu finden (1).

Autoren: Dr.-Ing. Günther Philipp, Geschäftsführer, und Alexander Gerth, M.Sc., THIELE GmbH & Co. KG, Iserlohn

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Anwendung eines hierarchischen Ansatzes für die gezielte Verdünnung von unter Tage auftretenden schädlichen Gasen

Um die Sicherheit der Belegschaft unter Tage auch beim Auftreten von Gasen und Gasausbrüchen gewährleisten zu können, ist eine zielgerichtete Entwicklung von Bewetterungskonzepten in Hinblick auf eine notwendige Verdünnung schädlicher Gase in Abhängigkeit der auftretenden Gase, Gaskonzentrationen sowie betrieblichen Rahmenbedingungen unerlässlich. Aus diesem Grund wurde ein hierarchischer Ansatz für eine gezielte Verdünnung von auftretenden schädlichen Gasen entwickelt, der die klassische Wetternetzberechnung mit einer numerischen Strömungssimulation (Computational Fluid Dynamics – CFD) kombiniert. Das während eines Gasausbruchs aus Luft und Gas bestehende freiwerdende Zwei-Phasen-Gemisch wurde mithilfe einer CFD-Simulation für einen räumlich begrenzten Bereich nachgebildet und dessen Auswirkungen auf das existierende Wetternetz werden analysiert. Auf Grundlage der Simulation können verschiedene Maßnahmen für eine gezielte Verdünnung in Abhängigkeit der Schwere des Gasausbruchs, der geometrischen Randbedingungen, der spezifischen Eigenschaften der auftretenden Gase sowie deren Wechselwirkungen getestet und hinsichtlich ihrer Effektivität bewertet werden. Eine Integration der Ergebnisse aus der Strömungssimulation in das übergeordnete Wetternetzmodell erfolgte mit Hilfe des Wetternetzberechnungsprogramms VentsimTM, das die Entwicklung und Erstellung von schnellen, effektiven und sicheren Bewetterungskonzepten unterstützt.

Autoren: Dr.-Ing. Elisabeth Clausen und M.Tech. Amit Agasty, Institut für Bergbau, Technische Universität (TU) Clausthal, Clausthal-Zellerfeld

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Möglichkeiten zur Verbesserung der aktuellen Gasausbruchsrisikoprognosen auf Grundlage neuer Erkenntnisse zu Kohle- und Gasausbruchsmechanismen

In diesem Artikel wird das Problem des Auftretens und der Entwicklung von Kohle- und Gasausbrüchen – dem induzierten geodynamischen Phänomen mit der höchsten Komplexität bzw. dem höchsten Gefährdungspotential im Kohlebergwerk – detailliert beleuchtet. Auf der Grundlage von theoretischen und experimentellen Forschungen wird gezeigt, dass dieses Phänomen in voller Stärke nur auftreten kann, wenn einerseits im Bereich des Strebs eine ausreichende Gesamtmenge potentieller Energie im Gebirge vorhanden ist und gleichzeitig die für die einzelnen Entwicklungsphasen dieses geodynamischen Phänomens erforderlichen Bedingungen gegeben sind. Die Hauptbedingung ist jedoch das Vorhandensein bzw. die Entwicklung von ausgeprägten Küften und Erweiterungen von Rissen, die quasi parallel zur freiliegenden Flözfläche verlaufen, sowie die Sättigung dieser Risse mit unter Druck stehendem, nicht gebundenem Gas im Streb.
Eine Neufassung des Ablaufs von Kohle- und Gasausbrüchen ermöglicht im Hinblick auf Kohle- und Gasausbrüche eine Verbesserung der kontinuierlichen Risikoprognose für den Grubenraum.

Autoren: Prof. Dr.-Ing. Viktor Semenovich Zykov, Prof. Dr.-Ing. Hee Un Lee

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Optimierung der langfristigen Wasserhaltung von Bergbaubetrieben mit Hilfe langer gerichteter Bohrlöcher und Schlauchliner-Technik.

Die Gewinnung von Rohstoffen im Tief- oder Tagebau ist in der Regel mit einem Eingriff in den Wasserhaushalt verbunden. Zur Gewährleistung eines sicheren und leistungsfähigen Produktionsprozesses muss also eine Wasserhaltung betrieben werden. Die umweltverträgliche Ableitung der Grubenwässer ist sowohl vom aktiven Bergbau als auch in der Nachbergbauphase sicherzustellen. Darüber hinaus ist der Altbergbau oftmals durch ungelöste hydrogeologische Fragestellungen gekennzeichnet.

Der Beitrag behandelt Möglichkeiten zur Optimierung des bergbaulichen und geothermischen Wassermanagements auf der Basis des Einsatzes der Schlauchliner-Technik. Diese bewährte Technik kann auf die spezifische Hydrochemie, die Bauform und den Zustand der vorhandenen Infrastruktur angepasst werden. Auch in Kombination mit langen, gerichteten und horizontalen oder geneigten Bohrlöchern lässt sich die Schlauchliner-Technik einsetzen.

Autoren: Prof. Dr.-Ing. Peter Goerke-Mallet, Forschungszentrum Nachbergbau der Technischen Fachhochschule (TFH) Georg Agricola, Bochum, Frank Mersmann, SAERTEX multicom GmbH, Saerbeck, Thorsten Beermann, Beermann Bohrtechnik GmbH, Hörstel-Riesenbeck, Dr.-Ing. Max Thomas Stöttner, Hochschule Osnabrück, Osnabrück

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