Im Auftrag der HeidelbergCement Group führte die Wirtgen GmbH, Windhagen, einen Leistungstest mit dem Surface Miner 220 SMi 3.8 in einem Kreidesteinbruch in Couvrot/Frankreich durch. Ziel war es, die Produktionsleistung im Vergleich zur derzeitigen Abbaumethode mittels eines Dozers zu steigern und gleichzeitig die Betriebskosten zu senken.
Im Rahmen der Demonstration wurden mehrere Tests durchgeführt, die den Kunden vom kleinsten Wirtgen Surface Miner als sinnvolle und effizientere Alternative überzeugen sollten. Hierzu wurden u. a. die Schnittleistung, die Wendezeiten sowie der Kraftstoffverbrauch aufgezeichnet.
Bisher riss ein Dozer die Kreide in Couvrot, ehe im Anschluss ein Scraper das Material in den Laderaum (Kübel) lädt und zu einem Zwischenlager transportiert. Von dort aus gelangt die Kreide zur anliegenden Zementfabrik, wo sie umgehend weiterverarbeitet wird.
Da die vom Dozer abgebauten Gesteinsbrocken mit einer Korngröße von bis zu 80 cm relativ groß sind, entstehen gleich mehrere Probleme durch dieses Abbauverfahren. Es entsteht eine unebene Fläche, die zunächst mit dem Dozer planiert werden muss, damit die Scraper zum Aufladen überhaupt erst zum Einsatz kommen können. Ein zusätzlicher Arbeitsaufwand, der viel Zeit in Anspruch nimmt. Zudem benötigen die Scraper aufgrund der groben Körnung erhebliche Energie und Kraft, um das gerissene Material aufzuladen. Das führt in erster Linie zu erheblichen Traktionsproblemen beim Scraper, die u. a. in einem immens hohen Reifenverschleiß der Maschine resultieren. Deshalb werden derzeit zwei bis drei Dozer pro Schicht benötigt, um die abgebaute Fläche zu planieren und die Scraper anzuschieben. Neben der vom Kunden erwarteten Produktionsleistung von mindestens 500 m3/h, galt es, die angesprochenen Probleme mithilfe des Surface Miners zu beheben.
Der Surface Miner 220 SMi 3.8 ist in der Lage, Rohstoffe selektiv bis zu einer Schneidtiefe von 350 mm und bis zu einer einaxialen Druckfestigkeit von 35 MPa abzubauen. Durch das für den Abbau im Weichgestein ausgelegte 3,8 m breite Schneidaggregat ermöglicht der Surface Miner höchste Produktivität bei gleichzeitig geringen Betriebskosten. Der kompakte 220 SMi 3.8 ist prädestiniert für den Einsatz in kleinen bis großen Bergbaubetrieben. Das stellte er auch in Frankreich unter Beweis. Während des Leistungstests in Couvrot wurden zunächst Schneidbereiche mit einer Länge von 150 und 300 m sowie einer Breite von rd. 40 m, mithilfe der 3,8 m breiten Schneidwalze gewonnen. Im Anschluss daran wurde die Walze durch eine 2,2 m breite Walze ersetzt und einen weiteren Tag lang getestet.
Laut Kundenangaben kommt es zwischen Oktober und April in der Region um Couvrot zu einem deutlich höheren Aufkommen von Niederschlag als in den Sommermonaten. Riesige Pfützen erschweren das Abbauen der Kreide und das feuchte Material wirkt sich negativ auf die weiteren Verarbeitungsprozesse aus. Diese Bedingungen wurden zu Beginn der Tests simuliert. Der 220 SMi 3.8 musste verschiedene Schneidaufgaben in schlammigem und nassem Gelände meistern. Die Maschine hat auch diese Aufgabe ohne Leistungsverlust gemeistert. Alle Modelle der Wirtgen Surface Miner besitzen die Option, die Längs- und Querneigung zu verstellen, was das Abfließen des Niederschlagswassers gewährleistet und die Arbeitsfläche trocken hält.
Auch beim Schneiden in Hanglagen mit einer Steigung von bis zu 16 % war die Produktionsleistung des 220 SMi 3.8 unverändert hoch. Es wurde eine Spitzenschneidleistung von 1.400 m3/h erreicht. Ein exzellentes Ergebnis für den Kunden, da sich die meisten Arbeitsbereiche des Steinbruchs in solchen Steilhängen befinden.
Dass der Surface Miner auch mit der durchschnittlichen Gesteinshärte von 20 bis 30 MPa keine Probleme hat, war bereits vor den Testfahrten klar. Schließlich ist er für Gesteine mit einer Druckfestigkeit von bis zu 35 MPa ausgelegt. In einigen Bereichen des Steinbruchs gibt es Aufkommen von blauem Mergel mit einer Härte von bis zu ca. 40 MPa. Ein weiterer Testeinsatz für den Wirtgen Miner, den der 220 SMi 3.8 bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 5 bis 10 m/min meisterte.
Im letzten und wohl wichtigsten Test wurde der Surface Miner in eine komplette Arbeitsschicht des Steinbruchbetriebs implementiert. In einer Flotte mit drei Scrapern und einem Dozer schnitt er in zwei Schnitttiefen von 20 und 30 cm (Bild 1). Dank seiner leistungsstarken Schneidwalze und einer Motorleistung von 963 PS bei einem Gewicht von 59.000 kg konnte der Miner deutlich kleinere und gleichmäßigere Korngrößen als der Dozer produzieren. Vorteil: Das kleiner geschnittene Material lässt sich besser verladen als die großen Gesteinsbrocken, sodass der Scraper und der Dozer weniger Kraft benötigen um den Scraperkübel zu beladen. Zudem liegt das gefräste Material eben auf der Oberfläche, sodass eine Planierung mit dem Dozer nicht mehr nötig ist, was zusätzliche Zeit und Kosten spart. Außerdem erzeugt der Surface Miner ebene Flächen, die das Beladen des Schürfzugs erleichtern und als stabile Fahrbahnen den schnellen Materialtransport unterstützen. Auch der Reifenverschleiß kann dank der ebenen Verkehrswege reduziert werden.
Nach Abschluss des Tests zeigte sich der Steinbruchbetreiber mehr als zufrieden mit den Ergebnissen, die der 220 SMi 3.8 erzielte. Die angestrebte Produktionsleistung von 500 m3/h übertraf der Surface Miner um Längen. Teilweise konnte fast die dreifache Menge an Kreide pro Stunde als vorgegeben, abgebaut werden. Aufgrund seiner enormen Schneidleistung, der Erstellung feiner Korngrößen sowie ebener Flächen konnte auf den Einsatz eines Dozers verzichtet werden, was zur Steigerung der Produktion und zu Kostenreduzierungen im Steinbruch führt. Zudem verringern die ebenen Flächen die Traktionsprobleme und den Reifenverschleiß des Scapers. Da die Kreide mit dem 220 SMi 3.8 im Steinbruch vorgebrochen wird, können weitere Kosten durch Brecher bei der Weiterverarbeitung im Zementwerk eingespart werden.
Weitere Informationen:
WIRTGEN GmbH
www.wirtgen.com
