Kohle minen tunnel bohren

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Über kohle minen tunnel bohren

Arten des Tunnelbohrens im Kohlebergbau

Es gibt verschiedene Arten des Tunnelbohrens im Kohlebergbau:

  • Oberflächenbohrung
  • Die Oberflächenbohrung ist die Hauptmethode zur Gewinnung von Kohleflözen und beinhaltet das Bohren durch die Oberfläche, um das darunter liegende Kohleflöz zu erreichen. Sie wird in der Regel angewendet, wenn sich das Kohleflöz weit unter der Oberfläche befindet oder wenn geologische Besonderheiten andere Methoden unpraktikabel machen. Mit der Oberflächenbohrung können auch vertikale oder geneigte Bohrlöcher von der Oberfläche aus erstellt werden, um das Kohleflöz von oben zu erreichen. Diese Art des Tunnelbohrens im Kohlebergbau umfasst die Tagebau-Oberflächenbohrung und die Luftumkehrbohrung.

  • Querbohrung
  • Die Querbohrung beinhaltet das horizontale Bohren durch Gesteinsschichten (Flöze), um Kohleflöze zu erreichen. Diese Methode wird angewendet, wenn sich Kohleflöze zwischen harten Gesteinsschichten befinden, was den Zugang durch vertikales oder geneigtes Bohren erschwert. Die Querbohrung kann die Umweltbelastung des Abbaus verringern, da so Kohle abgebaut werden kann, ohne große Tagebaugebiete zu schaffen. Die Querbohrung kann auch zur Erkundung von Kohleflözen vor Beginn des Abbaus eingesetzt werden.

  • Untertagebohrung
  • Es handelt sich um eine Tunnelbohrmethode im Kohlebergbau, bei der durch Kohleflöze gebohrt wird, um sie zu erreichen. Diese Methode wird angewendet, wenn sich Kohleflöze in beträchtlichen Tiefen befinden, was Oberflächen- oder Querbohrungen unmöglich macht. Obwohl die Untertagebohrung eine teure und komplexe Methode ist, kann sie verwendet werden, um Kohleflöze zu erreichen, die weit von der Oberfläche entfernt sind. In einigen Fällen kann die Untertagebohrung die einzige Möglichkeit sein, Kohlevorkommen zu erschließen.

  • Richtbohrung
  • Diese Tunnelbohrtechnik im Kohlebergbau beinhaltet das Bohren in einem Winkel oder sogar horizontal, um Kohleflöze zu erreichen, die sich unterhalb von Oberflächenbereichen oder Landbesitz befinden. Die Richtbohrung ermöglicht das gleichzeitige Bohren mehrerer Bohrlöcher von einem einzigen Oberflächenstandort aus, wodurch der Bedarf an mehreren Oberflächenzugangspunkten reduziert wird und somit die Umweltbelastung minimiert wird. Darüber hinaus kann diese Methode verwendet werden, um Kohle aus Gebieten zu fördern, die aufgrund von Oberflächenbeschränkungen sonst nicht zugänglich wären.

Spezifikationen & Wartung

Es gibt zahlreiche Merkmale und Spezifikationen, die von einer Kohlebergbaubohrmaschine erwartet werden. Die Faktoren Gewicht, Tunnelgröße, Tiefenkapazität, Bohrleistung, Hydraulikdruck und Rahmenmaterial sind alle maßgeblich dafür, wie gut eine Bohrmaschine bestimmte Kohlebergwerke und Tunnel bewältigen kann. Die Wartung dieser Bohrmaschinen ist entscheidend. Bei ordnungsgemäßer Wartung sind keine großen Ausgaben erforderlich, da weniger Ersatzteile benötigt werden.

  • Gewicht

    Das Gesamtgewicht der Bohrmaschine bestimmt, wie einfach sie sich durch den Tunnel bewegen kann. So ist ein geringes Gewicht von nur 500 kg für kleinere Tunnel geeignet, während eine Größe von 20.000 kg für größere Tunnel geeignet ist, da sie größer und schwerer ist.

  • Tunnelgröße

    Bohrmaschinen haben eine bestimmte Größe, die bestimmt, welche Breite und welcher Durchmesser eines Tunnels leicht durchquert werden können. So wäre ein Durchmesser von 1,5 m bei einer Breite von 3,5 m eine geeignete Größe, um einen Tunnel zu bohren, in dem möglicherweise keine anderen Maschinen zum Bohren eingesetzt werden können.

  • Tiefenkapazität

    Die Tiefenkapazität, wie z. B. die maximale Tiefe von 3000 m, einer Bohrmaschine gibt an, wie tief ein Kohleflöz oder eine Gesteinsschicht unterirdisch durchdrungen werden kann, so dass das Bohren nach Kohle keine mühsame Aufgabe ist.

  • Bohrleistung

    Als Schlüsselelement für die erzeugbare Drehmoment- und Drehzahl kann die Bohrleistung zwischen 250 kW und 800 kW liegen. Einige Spezifikationen geben die Leistung auch in Pferdestärken an, wie z. B. 4000 PS.

  • Hydraulikdruck

    Die Bohrmaschine verfügt in der Regel über ein Hydrauliksystem mit einem Motordruck zwischen 16 und 25 MPa. Dieser Druck stellt sicher, dass die beweglichen Teile der Maschine reibungslos und einfach funktionieren können.

  • Rahmenmaterial

    Die Art des Materials, aus dem der Rahmen der Kohlebergbaubohrmaschine hergestellt ist, bestimmt, wie robust und stark sie ist. Edelstahl, Gusseisen oder ein beliebiges Legierungsmaterial werden verwendet, um sicherzustellen, dass sie unter Druck oder Belastung nicht bricht.

Bei so vielen verschiedenen Teilen, aus denen die Kohlebergbaubohrmaschine als Ganzes besteht, gibt es viele Komponenten, die geschmiert werden müssen. So wird beispielsweise Hydrauliköl für die Hydraulikleitung benötigt, Fett für die Lager, Motoröl für den Maschinenmotor und Getriebeöl und Schmierstoff für das Getriebe.

Im Allgemeinen müssen Lager, Ketten und Seile geschmiert werden. Wenn keine Schmierung erfolgt, kann es zu einem erheblichen und unnötigen Verschleiß der Maschine kommen. Wo immer Reibung zwischen zwei beweglichen Teilen besteht, ist eine Schmierung erforderlich, um ein reibungsloses und leichtes Funktionieren und Bewegen zu ermöglichen.
Regelmäßige Inspektionen der Hydraulikleitungen und Ketten geben ein klares Bild von möglichen Schäden, bevor es zu einem vollständigen Ausfall kommt.

Szenarien für das Tunnelbohren im Kohlebergbau

Basierend auf den Eigenschaften der Kohlebergbaubohrgeräte wurden folgende Einsatzszenarien entwickelt.

  • Entwässerung von Kohlenflözgas

    Um das Risiko von Kohlebergbaugas zu verringern, können Kohlebergbaubohrgeräte verwendet werden, um vor dem Kohlebergbau eine Vorabgewinnung von Kohlenflözgas durchzuführen. Dies trägt dazu bei, das Kohlenflözgas zu extrahieren, wodurch der Gasgehalt im Bergwerk verringert und die Sicherheit der nachfolgenden Abbautätigkeiten erhöht wird.

  • Querverbindungen zwischen Tunneln

    Beim untertägigen Kohlebergbau kann es erforderlich sein, Querverbindungen zwischen bestehenden Tunneln zu schaffen. Kohlebergbaubohrgeräte können in diesem Fall verwendet werden, um die erforderlichen Querverbindungen zwischen Tunneln zu schaffen, wodurch die Konnektivität und Zugänglichkeit des unterirdischen Tunnelsystems verbessert wird.

  • Geologische Erkundung

    Die geologische Erkundung ist ein wichtiger Aspekt der Kohlebergbaumanagement. Kohlebergbaubohrgeräte können verwendet werden, um geologische Erkundungsbohrungen durchzuführen, um geologische Informationen über das Kohlebergwerk zu erhalten, einschließlich der Struktur, Zusammensetzung und Grundwasserverhältnisse des Schichtenpakets usw. Dies hilft bei der Bewertung der Kohlevorkommen und geologischen Gefahren sowie bei der Erstellung geeigneter Abbaupläne.

  • Bohrung von Lüftungsschächten

    Die Belüftung ist ein wesentlicher Bestandteil für die Sicherheit des Betriebs in Kohlebergwerken. Kohlebergbaubohrgeräte können verwendet werden, um Lüftungsschächte oder Lüftungslöcher zu bohren. Dies verbessert die Belüftung des gesamten Kohlebergwerks und stellt so sicher, dass die Belegschaft über genügend Frischluft verfügt.

  • Verpressung von Spalten

    Wenn Spalten im Schichtenpaket auftreten, die zu einem Wasserverlust oder einer Instabilität führen können, kann eine Verpressung der Spalten durchgeführt werden, um die Stabilität des Schichtenpakets zu verbessern. Kohlebergbaubohrgeräte können verwendet werden, um Löcher für die Verpressung zu bohren, wodurch die Stabilität der Spalten sichergestellt und das Risiko eines Schichtbruchs verringert wird.

  • Bau von Stützkonstruktionen

    Stützkonstruktionen, wie z. B. Ankerkabel oder Stahlstützen, sind notwendig, um die Stabilität der Kohlebergbautunnel zu gewährleisten. Kohlebergbaubohrgeräte können verwendet werden, um für die Installation dieser Stützkonstruktionen zu bohren, wodurch die notwendige Unterstützung und der Schutz für die Tunnel bereitgestellt werden.

  • Installation von Entwässerungssystemen

    Eine ordnungsgemäße Entwässerung ist unerlässlich, um das Eindringen von Wasser zu kontrollieren und trockene Bedingungen in Kohlebergwerken zu gewährleisten. Kohlebergbaubohrgeräte können verwendet werden, um Entwässerungssysteme zu installieren, wie z. B. Entwässerungsbohrungen oder Sumpschächte, wodurch das Abpumpen von Wasser erleichtert und das Auftreten von wasserbedingten Gefahren verhindert wird.

  • Gewinnung von Gesteinsproben

    Kohlebergbaubohrgeräte werden auch verwendet, um geologische Proben für Laboranalysen zu gewinnen. Dies ermöglicht eine eingehende Untersuchung der geologischen Eigenschaften des Kohlebergwerks, der Gesteinszusammensetzung und der Grundwasserschichten usw. Solche Informationen sind für die Entscheidungsfindung im Kohlebergbaumanagement und bei der Erschließung von entscheidender Bedeutung.

Wie Sie sich für eine Kohlebergbaubohrmaschine entscheiden

Beim Kauf von Kohlebergbaubohrgeräten müssen die Parameter, Spezifikationen und Merkmale der Bohrmaschine vor dem Kauf sorgfältig geprüft und analysiert werden.

  • Bohrtiefenbereich

    Prüfen Sie die maximale Bohrtiefe, die von der Maschine angegeben ist, und stellen Sie fest, ob sie gemäß dem Zustand des Kohlebergwerks geeignet ist.

  • Bohrdurchmesserbereich

    Der von der Maschine angegebene Bohrdurchmesserbereich sollte den geschäftlichen Anforderungen entsprechen, insbesondere für spätere Ausgrabungs- und Stützarbeiten.

  • Flexibles Getriebe

    Überprüfen Sie, ob das Getriebesystem der Bohrmaschine über eine gute Flexibilität verfügt und ob die Kohlebergbaubohrmaschine ihre Drehzahl und ihr Drehmoment leicht verändern kann, um sich an verschiedene geologische Bedingungen anzupassen.

  • Energieverbrauch

    Ermitteln Sie den Energieverbrauch des Geräts und die Energie, die es verbrauchen wird, um die Betriebskosten und die Umweltbelastung zu berechnen.

  • Bohrgenauigkeit

    Stellen Sie sicher, dass die von der Maschine angegebene Bohrgenauigkeit ausreicht, um die Anforderungen der geologischen Vermessung oder des Kohleabbaus zu erfüllen.

  • Automatisierung

    Überlegen Sie, ob das Gerät über automatisierte Funktionen wie Fernsteuerung, Datenerfassung usw. verfügt, die das Betriebsmanagement und die Überwachung erleichtern können.

  • Sicherheitsvorrichtung

    Untersuchen Sie, ob das Gerät mit Sicherheitsvorrichtungen wie Überstrom-, Überspannungs- und Not-Stopp-Funktionen ausgestattet ist, die einen sicheren Betrieb in einer Gefahrenumgebung gewährleisten.

FAQ

F1: Wofür wird ein Tunnelbohrmaschine eingesetzt?

A1: Eine Tunnelbohrmaschine (TBM) wird eingesetzt, um Tunnel durch verschiedene Boden- und Gesteinsverhältnisse zu graben. TBMs werden für das Tunnelbohren im Kohlebergbau sowie für andere Arten des Tunnelbohrens eingesetzt.

F2: Was sind die drei Arten von Tunnelbaumethoden?

A2: Die drei Arten von Methoden sind die Sprengbauweise, die bergmännische Bauweise und die mechanisierte Bauweise.

F3: Was sind die fünf Arten von Tunnelbaumethoden?

A3: Die fünf Methoden sind die Sprengbauweise, die bergmännische Bauweise, die mechanisierte Bauweise, die Absenkbauweise und die hybride Bauweise.

F4: Was ist die größte Tunnelbohrmaschine?

A4: Die größte Tunnelbohrmaschine der Welt ist der EPB Shield. Sie hat einen Durchmesser von 19,25 Metern und eine Länge von 120 Metern.