Tunnelbau 04.07.2013, 12:30 Uhr

Geschnitten, nicht gedrückt

Strecken im Bergbau werden wie Tunnel in Abhängigkeit von Gesteinseigenschaften mit Bohr- und Sprengtechnik oder maschinell aufgefahren. Bei Letzterem konkurrieren Voll- mit Teilschnittmaschinen. Diese Konkurrenz hebt der „Mobile Tunnel Miner“ (MTM) der Aker Wirth GmbH, Erkelenz, auf, indem er die Flexibilität einer Teilschnittmaschine mit der Robustheit einer Tunnelbohrmaschine kombiniert.

<p>Mehrere hydraulisch frei bewegliche Arme tragen die Schneidrollen, die es erlauben, nahezu beliebige Querschnitte im Berg aufzufahren. 

Mehrere hydraulisch frei bewegliche Arme tragen die Schneidrollen, die es erlauben, nahezu beliebige Querschnitte im Berg aufzufahren. 

Foto: AW

Der Mobile Tunnel Miner kann im Hartgestein Röhren bis 6 m Durchmesser in nahezu beliebigen Querschnitten auffahren. Dies wird möglich durch hydraulisch bewegte Arme, an denen Rollenmeißel befestigt sind. Sie hinterschneiden das Gebirge, das dadurch auf Zug beansprucht wird und grobstückig abbricht.

Zur letzten Bauma, der internationalen Fachmesse für Bau-, Baustoff- und Bergbaumaschinen sowie Baufahrzeuge und -geräte, stellte Aker Wirth den Mobile Tunnel Miner in zwei Versionen vor, als MTM 4 und MTM 6 – und erhielt einen Innovationspreis für die Entwicklung. Beide Maschinen sollen in Kürze ihre Arbeit in Kupferbergwerken in Chile und Australien aufnehmen.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Hochschule Esslingen-Firmenlogo
Professor:in für das Lehrgebiet "Konstruktion" Hochschule Esslingen
Göppingen, Esslingen Zum Job 
Safran Data Systems GmbH-Firmenlogo
Testingenieur / Certified Tester (m/w/d) Safran Data Systems GmbH
Bergisch Gladbach Zum Job 
Fraunhofer-Gesellschaft e.V.-Firmenlogo
Sachgebietsleiter*in Technisches Gebäudemanagement - Betrieb, Wartung & Weiterentwicklung Fraunhofer-Gesellschaft e.V.
München Zum Job 
Hochschule Esslingen-Firmenlogo
Professor:in für das Lehrgebiet "Elektrotechnik und Elektrische Energieversorgung" Hochschule Esslingen
Göppingen, Esslingen Zum Job 
Rhein-Sieg Netz GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Netzbetrieb Rhein-Sieg Netz GmbH
Siegburg Zum Job 
Röhm GmbH-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) Elektrotechnik / Automatisierungstechnik / EMSR Röhm GmbH
Wesseling Zum Job 
BMI Deutschland GmbH-Firmenlogo
Sicherheitsfachkraft / Fachkraft für Arbeitssicherheit (m/w/d) BMI Deutschland GmbH
Dülmen Zum Job 
SWM Services GmbH-Firmenlogo
Inbetriebsetzungsleiter*in für Verfahrenstechnik (m/w/d) SWM Services GmbH
München Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Commissioning Manager Control, Field and Automation Engineering (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Herrenknecht AG-Firmenlogo
Technischer Redakteur (m/w/d) Herrenknecht AG
Schwanau Zum Job 
Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieurin /Bauingenieur (m/w/d) Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes
Brunsbüttel Zum Job 
Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieurinnen / Bauingenieure (m/w/d) Fachrichtung konstruktiver Ingenieurbau Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes
Brunsbüttel, Rendsburg Zum Job 
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO-Firmenlogo
Wissenschaftliche*r Referent*in der Institutsleiterin Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
Stuttgart Zum Job 
Fachhochschule Dortmund-Firmenlogo
Vertretungsprofessur "Produktions- und Qualitätsmanagement"; Fachbereich Maschinenbau Fachhochschule Dortmund
Dortmund Zum Job 
BMI Deutschland GmbH-Firmenlogo
Sicherheitsfachkraft / Fachkraft für Arbeitssicherheit (m/w/d) BMI Deutschland GmbH
Dülmen, Heyrothsberge Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Techniker als Fachexperte für Vertragsmanagement, Ausschreibung, Vergabe & Abrechnung (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Krailling bei München Zum Job 
KTR Systems GmbH-Firmenlogo
Berechnungsingenieur (m/w/d) KTR Systems GmbH
ONTRAS-Firmenlogo
Spezialist Strategische Technologie (m/w/d) ONTRAS
Leipzig Zum Job 
FH Münster-Firmenlogo
Professur für "Strömungstechnik" im Fachbereich Maschinenbau FH Münster
Münster Zum Job 
Technische Hochschule Rosenheim-Firmenlogo
Professorin / Professor (m/w/d) für Applied Embedded Computing Technische Hochschule Rosenheim
Rosenheim Zum Job 

Der Maschinenbauer unterzeichnete mit dem weltweit größten Kupferproduzenten Codelco einen Vertrag über Lieferung und Erprobung eines MTM 4 im Bergwerk Chuquicamata in Chile. Hier soll die Vortriebsmaschine das untertägige Streckennetz auffahren.

Gemeinschaftsprojekt mit Rio Tinto

Gemeinsam mit Rio Tinto, einem der weltweit größten Bergbauunternehmen, wurde der MTM 6 entwickelt. Er ist Teil von Rio Tintos „Mine of the Future“-Programm und wird im Kupferbergwerk Northpark in Australien getestet.

„Bisher wurden Strecken in Kupferminen ins Gestein gesprengt“, erläutert Ulrich Frenzle, Vice President Mining & Construction bei Aker Wirth. „Mit dem MTM 4 werden sie erstmals maschinell angelegt, wodurch die Effizienz des Vortriebs und die Sicherheit in der Mine massiv verbessert werden.“

Der MTM 4 verfügt über vier, der MTM 6 über sechs hydraulisch bewegte Arme. Diese sind mit Rollenmeißeln ausgestattet, die schräg auf den Bohrarmen stehen, sodass sie die Ortsbrust hinterschneiden. Der Meißel muss dabei nur während des „Anschnäbelns“ die Druckfestigkeit des Gebirges überwinden.

Danach arbeitet er wie ein Stemmeisen, das schräg eingetrieben wird, wobei er nur noch die deutlich geringere Gesteins-Zugfestigkeit zu „stemmen“ braucht. Entsprechend kleiner sind die benötigten Kräfte: Der Energieaufwand für das Aufbrechen des Gesteins ist beim Hinterschneiden nur etwa halb so groß wie beim konventionellen Aufweiten, bei dem die Ortsbrust ausschließlich auf Druck beansprucht wird.

Weniger Werkzeugkosten

Dadurch, dass viel weniger Schneidrollen im Einsatz sind, ist der spezifische Energiebedarf für die Gesteinszerstörung kleiner, es entstehen weniger Werkzeugkosten und eine geringere Maschinenleistung ist nötig. Die Stückigkeit des gelösten Guts kann beeinflusst werden. Schonender Ausbruch und Wiederverwendung des Ausbruchmaterials sind möglich. Die Aufweitung des Uetlibergtunnels in der Schweiz hat die Funktionalität und Vorteile der Hinterschneidtechnik bewiesen.

Der Mobile Tunnel Miner kann in einem einzigen Arbeitsgang die gewünschte Querschnittsform auffahren, auch rechteckige und hufeisenförmige Querschnitte mit bis zu 6 m Bohrdurchmesser, wohingegen beim Einsatz einer konventionellen Tunnelbohrmaschine häufig der untere Teil des Kreisquerschnitts wieder verfüllt werden muss.

Der MTM ist äußerst mobil: Mit seinem Schreitwerk kann er sich flexibel vorwärts und mit einem Raupenfahrwerk auch rückwärts bewegen. Durch mehrere Drehgelenke in der Maschine beträgt der Kurvenradius des MTM 4 nur 24 m, derjenige des MTM 6 gerade einmal 30 m. Eine Tunnelbohrmaschine im vergleichbaren Einsatz benötigt circa 500 m Kurvenradius,

Aker Wirth erwartet, mit dem MTM neue Maßstäbe beim Aufschluss von Bergwerken zu setzen. „Die Entwicklung stand ganz im Zeichen des quantifizierbaren Kundennutzens und der Sicherheit“, erläutert Frenzle. „Im Vergleich zum Sprengvortrieb, der in diesen Gesteinshärten bisher üblich war, sollen mit dem MTM 4 bis zu 12 m Streckenvortrieb pro Tag erreicht und damit die heutigen Leistungen mehr als verdoppelt werden.“

Steuerkabine auf der Maschine

Gegenüber dem Vortrieb mit Bohr- und Sprengarbeit müssen sich bei der maschinellen MTM-Auffahrung deutlich weniger Personen an der Ortsbrust aufhalten. Der MTM wird von einer zentralen Steuerkabine aus bedient, die sich auf der Maschine befindet. Ein hoher Automatisierungsgrad minimiert den Kontakt von Personen mit beweglichen Teilen und Gestein. Zudem kann der MTM aufgrund seiner Flexibilität zur Wartung einfach von der Ortsbrust weggefahren werden, was ebenfalls die Sicherheit des Bedienpersonals erhöht.

„Mit dem Tunnel Miner werden wir die Sicherheit und Effizienz im Untertagebau nachhaltig revolutionieren“, ist Einar Brønlund, CEO bei Aker Wirth, überzeugt. „Mit dieser innovativen Technologie werden die Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltschutzleistungen deutlich verbessert.“

 

Ein Beitrag von:

  • Eckart Pasche

    Freier Fachjournalist. Themenschwerpunkte: Energie, Kerntechnik, Rohstoffe, Bergbau, Tunnelbau, Technikgeschichte

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.