Glück Auf!

Die Staaten der EU und nicht zuletzt auch das Mitgliedsland Deutschland sind in hohem Maß abhängig vom Import von Rohstoffen. Partnerschaften, welche die Bundesregierung im Rohstoffsektor im Verlauf der letzten Jahre mit potentiellen Lieferländern geschlossen hat, belegen dies. Bei der Auswahl der Lieferländer spielen u. a. Gesichtspunkte der Nachhaltigkeit bei der Rohstoffgewinnung – soziale und Umweltauswirkungen sowie Wirtschaftlichkeit – eine Rolle. Über den konventionellen Bergbau hinaus gewinnen auch alternative Verfahren zur Energie- und Rohstoffgewinnung in diesem Zusammenhang an Bedeutung.

Nach der Mechanisierung und der anschließenden Automatisierung einzelner Betriebspunkte im untertägigen Bergbau in der zweiten Hälfte des letzten Jahrhunderts sprechen wir heute über die Automatisierung eines Bergwerks insgesamt. Dafür werden innovative Ansätze auf allen Ebenen benötigt. Als Beispiele werden in diesem Heft der Einsatz von …

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Mit freundlichem Glückauf, Andreas-Peter Sitte
Chefredakteur Mining Report Glückauf, Essen

AUSGABE 05/2017

Vollautomatisierter untertägiger Bergbau

Nach der großen Mechanisierungswelle im untertägigen Bergbau in den 1950er bis 1970er Jahren und der Automatisierung einzelner Bereiche ab Ende der 1980er Jahre steht nun die Automation ganzer Bereiche eines Bergwerks oder am besten eines ganzen Bergwerks an. Anwendungen werden zunächst in den großen weit entwickelten Bergbauländern wie USA oder Australien gesehen sowie in Bergwerken mit besonders hohen Anforderungen an Menschen, wie z. B. die tiefen Goldbergwerke in Südafrika. Wenn sich unter Tage keine Menschen aufhalten, spielen die Wärme oder Grenzwerte für NOx und CO kaum noch eine Rolle. Die Bewetterung hat die Aufgabe …

Autor: Prof. Dr.-Ing. Oliver Langefeld, Institut für Bergbau, Technische Universität (TU) Clausthal, Clausthal-Zellerfeld/Germany

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Das BIOMOre-Projekt – Ein neues Bergbaukonzept für die Förderung von Metallen aus tiefen Erzlagerstätten unter Ausnutzung von Biotechnologie

Fig. 2. Surface and sub-surface concept of an in situ bioleaching plant for the exploitation of a deep-buried deposit. // Bild 2. Über- und Untertagekonzept einer In-situ-Biolaugungsanlage für den Abbau einer tiefen unterirdischen Lagerstätte. Source/Quelle: DMT

BIOMOre ist ein von der EU im Rahmen des Horizon 2020-Programms gefördertes Projekt, das dem Rahmenthema „Bergbau für kleine und komplexe Lagerstätten und alternativer Bergbau“ zuzuordnen ist. Dieses Dreijahresprojekt, das im Februar 2015 begann, umfasst 23 Partner aus neun verschiedenen Ländern und schließt fünf Universitäten ein. Deutschland, Polen, Österreich, Großbritannien, Finnland, Frankreich, Schweden, Spanien und Südafrika sind daran beteiligt.

Die EU ist stark abhängig vom Import von Mineralien und metallischen Rohstoffen und unterstützt daher Entwicklungen, die den Abbau dieser Rohstoffe aus europäischen Lagerstätten stärken. Das Ziel des BIOMOre-Projekts besteht darin …

Autoren: Prof. Dr. Lev Filippov and Eng. Caroline Izart, University of Lorraine, Nancy/France, Prof. Dr. Horst Hejny, MinPol GmbH, Dreistetten/Austria, Knut Ansgar Hirsch, DMT GmbH & Co. KG, Essen/Germany, Prof. Dr. Barrie Johnson, Bangor University, Bangor/Great Britain, Dr. René Kahnt, G. E. O. S. Ingenieurgesellschaft mbH, Freiberg/Germany, Dr. Horst Märten, Umwelt- und Ingenieurtechnik GmbH, Dresden/Germany, and Heathgate Resources Pty Ltd, Adelaide/Australia, Wickus Slabbert, Hatch LTD, Mississauga/Canada

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Selektive Gewinnung von Halden mittels Großgerätetechnologie am Beispiel eines chilenischen Tailings

Fig. 1. Schematic diagram of the south dam (2). // Bild 1. Prinzipskizze des südlichen Damms (2).

Aufbereitungsrückstände werden oft in Spülhalden verbracht. Insbesondere bei älteren Halden kommt es aufgrund ungeeigneter Konstruktion der Absperrdämme zu Gefährdungen für Menschen und Umwelt. Durch die fortschreitende Oxidation können Metalle gelöst werden, die zu einer erhöhten Schadstoffbelastung in den Grundwasserleitern führen. Auch die Standsicherheit und Bauweise ist von größter Bedeutung. Je nach Partikelgrößenverteilung des eingelagerten Materials und Durchfeuchtung, können Spülhalden sich bei unzureichender Bauweise bereits bei geringer Aktivierungsenergie vollständig verflüssigen und dann in der Folge Dammbrüche und großflächige Schäden verursachen. Die Rückgewinnung alter Spülhalden kann deshalb ein notwendiger Schritt sein …

Autoren: Dipl.-Ing. Tobias Krichler, Prof. Dr.-Ing. Holger Lieberwirth, Dipl.-Geoök. Maria Ussath, Dr.-Ing. Nils Hoth, TU Bergakademie Freiberg, Freiberg

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Erster Schritt zum Deponiebergbau

Bekannt ist der Begriff des „Urban Mining“. Zu verstehen ist darunter die Wertstoffgewinnung aus anthropogenen Hinterlassenschaften. So werden u. a. beim Rückbau von Gebäuden die darin verbauten Wertstoffe, wie z. B. Kupferleitungen und Kupferkabel oder alte Bleirohre, gesondert entnommen und die Metalle einer erneuten Nutzung zugeführt. Betonabbruch wird recycelt zu neuem Zuschlagstoff und aus Ziegelbruch wird Pflanzensubstrat.

Eine Unterart des Urban Mining stellt das „Landfill Mining“ dar, weniger geläufig in deutscher Sprache „Deponiebergbau“. Hausmülldeponien waren in früheren Jahren weit verbreitet und …

Autoren: Prof. Dr. rer. nat. Frank Otto, Geotechnik und Angewandte Geologie, Technische Hochschule Georg Agricola (THGA), Bochum, Dipl.-Chem. Jürgen Kanitz, GGT GbR, Bochum

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Acoustic Emission und Infrarot-Thermographie als Partner bei der Stoffstrom-Charakterisierung im Bergbau

Fig. 1. TI image of a to dry material flow (left) und TI image of a to wet material flow (right). // Bild 1. IR-Bild eines zu trockenen Stoffstrom (links) und IR-Bild eines zu feuchten Stoffstroms (rechts). Source/Quelle: RWTH

Die Prozesskontrolle beim Abbau von Primärrohstoffen und den nachgeschalteten Aufbereitungsprozessen erfordert eine sensorische Erfassung der Stoffstromzusammensetzung. Bei der Förderung mineralischer Rohstoffe haben sich dazu u. a. elektromagnetische Verfahren wie XRF, LIBS, IR, etc. etabliert. Repräsentative Probenahmen ergänzen diese Online-Verfahren um eine stichprobenartige Offline-Laboranalyse. Die Prozesskontrolle mittels etablierter Verfahren konnte jedoch noch nicht für jede Art von Stoffströmen realisiert werden. Auf Basis der Ergebnisse …

Autoren: Tobias Vraetz, M.Sc., Dr.-Ing. Ralph Baltes, Dipl.-Ing. Nina Fietz, Univ. Prof. Dr.-Ing. Karl Nienhaus, Institute for Advanced Mining Technologies (AMT), Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH) Aachen

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Die unterschätzte Bedeutung von Hydraulikflüssigkeiten für die Gesamtbetriebskosten (Total Cost of Ownership) von Bergbaumaschinen

Laut einer aktuellen Industrieumfrage glauben nur 25 % der befragten Bergbauunternehmen, dass mit der richtigen Wahl des Hydrauliköls Kosteneinsparungen von mehr als 10 % erreicht werden können. 43 % der Befragten bezweifeln sogar, dass der Einsatz eines höherwertigen Schmieröls überhaupt eine Kosteneinsparung nach sich zieht. Gleichzeitig geben aber 95 % der Bergbauunternehmen an, in den vergangenen drei Jahren ungeplanten Maschinenstillstand erfahren zu haben, und 56 % der befragten Unternehmen haben erkannt, dass der Produktionsstopp auf die falsche Wahl oder die falsche Handhabung des Schmieröls zurückzuführen ist.

Autor: Aarti Mona Soerensen, Competence Center for Mining and Mineral Resources of the Canadian German Chamber of Industry and Commerce Inc., Toronto/Canada

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Verlängerung der Betriebsdauer von Meißelhalterungen an schneidenden Kohlegewinnungsmaschinen

In diesem Artikel werden die Untersuchungsergebnisse zur Identifizierung der Ursachen für Belastungen auf Meißelhalterungen und deren Verschleiß dargelegt. Es wurden die Gründe für die Abnutzung des Schneidstahls bei statischen Belastungen während der Nutzung unter verschiedenen Schnittverläufen bestimmt. In diesem Zusammenhang wurden ferner Untersuchungen zur Bestimmung von Möglichkeiten zur Erhöhung der Betriebsdauer der Befestigungen von Schneidwerkzeugen für unterschiedliche Einsatzbedingungen durchgeführt.

Autoren: Dr.-Ing. Alexej Zich, TU Bergakademie Freiberg, Prof. Dr.-Ing. Yuriy Nikolayevich Linnik und Prof. Dr. oec. Vladimir Yuryevich Linnik, Staatliche Universität für Management, Moskau/Russland

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Abbau von Kalksteinblöcken in Slowenien: Durchführung und Vorteile einer untertägigen Gewinnung von Natursteinen

Fig. 4. Typical room-and-pillar layout with regular or irregular spaced high safety stone pillars. Regularly spaced room-and-pillar layout is used only in the Debela griža quarry (2, 4, 7). // Bild 4. Klassisches Bild eines Örterbaus mit regelmäßig oder unregelmäßig angeordneten Pfeilern. Die Anordnung gleichmäßiger Pfeiler kommt allerdings nur im Betrieb Debela Griža zur Anwendung (2, 4, 7).

Heute sind in Slowenien insgesamt elf Bergwerke in Betrieb, in denen Kalk blockweise als Natur- bzw. Werkstein abgebaut wird. In fünf dieser Werke, nämlich Hotavlje I, Lipica I, Lipica II, Doline und Debela Griža, findet der Abbau unter Tage statt. Neben der hohen Nachfrage nach Kalksteinen war der Übergang in einen untertägigen Abbau nach vorangegangenem Tagebau auch durch die entsprechend großen Reserven und die mächtigen Deckgebirgsschichten, die es bei weiterer Gewinnung im Tagebau zu entfernen gegolten hätte, motiviert. „Green Mining“, eine verbreitete Bezeichnung für umweltschonenden Bergbau, spielt hierbei eine große Rolle …

Autor: Assist. Prof. Dr. Jože Kortnik, Institut für Geotechnik, Bergbau und Umweltschutz, Universität Ljubljana, Ljubljana/Slowenien

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Exportfinanzierung in der Bergbauindustrie

Dieser Artikel befasst sich mit der Exportfinanzierung für die Bergbauindustrie. Zwar hat das Thema bereits Einzug in die Industrie gehalten, jedoch scheinen die Hürden für kleine bis mittelständische Unternehmen zu groß zu sein, um die Exportfinanzierung vollumfänglich zu nutzen. Aus diesem Grund richtet sich der folgende Text an Exporteure, die sich noch nicht im Detail mit der Thematik beschäftigt haben. Dafür wird diese an einem Beispiel aus der Bergbauindustrie erläutert. Zudem werden die Herausforderungen für die Exporteure sowie ein Lösungsansatz aufgezeigt.

Autoren: Dr. phil. Manuel Probst, Head of Export Finance, und Janes Bohlen, M.Sc., Manager Export Finance, Ferrostaal Equipment Solutions GmbH, Hamburg

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