Unterirdische fels ausgrabung

Arten des Untertage-Felsabbaus

Der Untertage-Felsabbau bezieht sich auf die Ausgrabung großer Mengen an Gestein, um unterirdisch Platz für verschiedene Bergbauindustrien und Infrastrukturprojekte zu schaffen. Im Folgenden werden die verschiedenen Arten von Untertage-Felsabbaumethoden beschrieben:

• Bohren und Sprengen: Dies ist die traditionelle und gebräuchlichste Methode des Untertage-Felsabbaus. Bei dieser Technik werden mit einem großen Bohrgerät Löcher in den Fels gebohrt, die Löcher mit Sprengladungen gefüllt und anschließend die Sprengstoffe gezündet, um den Fels in kleinere Stücke zu sprengen, die dann ausgegraben werden können.
• Mechanischer Abbau: Bei dieser Technik werden verschiedene mechanische Geräte wie Schildvortriebsmaschinen, kontinuierliche Abbaugeräte und Tunnelbohrmaschinen (TBMs) verwendet, um Gestein zu schneiden und zu entfernen. Im Gegensatz zu den anderen Methoden graben TBMs kreisförmige Querschnitte aus, indem sie einen rotierenden Schild mit daran befestigten Schneidmessern verwenden. Kontinuierliche Abbaugeräte werden verwendet, um horizontale Strecken zu durchschneiden, und verfügen über ein breites Förderbandsystem zur sofortigen Gesteinsentfernung. Schildvortriebsmaschinen sind besser geeignet für unregelmäßige Formen oder weicheres Gestein, da sie einen festen Kopf mit einem Transporteur verwenden, um die Trümmer zu entfernen. Die große Vielseitigkeit und Effizienz des mechanischen Abbaus macht ihn für verschiedene Projekte geeignet, bei denen eine schnelle Gesteinsentfernung erforderlich ist.
• Ultrahochdruck-Wasserstrahlschneiden: Bei dieser Methode wird ein Hochdruck-Wasserstrahl verwendet, um Gestein zu schneiden und zu entfernen. Der Wasserstrahl erzeugt Risse im Gestein, wodurch es leichter ist, das Material zu entfernen.
• Sequenzieller Abbau (SEM): Der SEM, oder Tunnelbau durch Sequenzierung, wird häufig für den Tunnelbau in stabiler Felsformation eingesetzt. Er besteht darin, den Fels in kleinen Teilen auszudrücken, gefolgt von der sofortigen Errichtung einer Stütze. Der SEM bietet eine große Kontrolle über die Tunnelflucht/den Querschnitt sowie ein anpassungsfähiges Design für unterschiedliche geologische Verhältnisse.
• Schnitt- und Füllmethode: Die Schnitt- und Füllmethode basiert auf dem Aushub der welligen Felsformation und der sofortigen Verwendung des ausgehobenen Materials zur Stützung des ausgehobenen Bereichs. Diese Technik wird hauptsächlich bei der anfänglichen Bodenvorbereitung für den Bau von Tunneln oder unterirdischen Hohlräumen eingesetzt.

Spezifikation und Wartung von Untertage-Felsabbau-Maschinen

• Bohrerdurchmesser: Der Bohrerdurchmesser gibt an, wie breit ein Bohrgerät Löcher in Fels bohren kann. Verschiedene Bohrgeräte haben unterschiedliche Durchmesserbereiche. So können einige Aufwindbohrer beispielsweise Kerne bohren, die 0,9 Meter breit sind, während horizontale Bohrer Löcher erzeugen können, die einen Durchmesser von 0,3 bis 1,5 Metern haben.
• Bohrtiefe: Bohrer mit unterschiedlichen Designs können bestimmte tiefe Niveaus erreichen, wenn sie in Fels eindringen. Die Tiefen werden typischerweise in Metern angegeben. Bankbohrer können Tiefen von 60 bis 90 Metern erreichen. Aufwindbohrer können Tiefen von bis zu 2500 Metern erreichen, abhängig vom Modell und der Art des Bohrers.
• Stromquelle: Die Leistung eines Bohrgeräts ermöglicht es ihm, Fels zu durchbrechen. Dies wird in Drehmoment gemessen, das eine Rotationskraft ist. Unterschiedliche Felsbohrer erzeugen unterschiedliche Drehmomente. So können beispielsweise einige Aufwindbohrerköpfe ein Drehmoment von 27 kN erzeugen.
• Gewicht: Das Gewicht eines Felsbohrgeräts ist sein Gewicht in Tonnen oder Kilogramm. Diese Messung ist wichtig für den Transport und die Einrichtung an Ausgrabungsstätten. Komponenten von Aufwindbohrgeräten können bis zu 18 Tonnen wiegen.
• Betriebsgeschwindigkeit: Die Geschwindigkeit ist bei Ausgrabungsprojekten sehr wichtig. Wenn man die Geschwindigkeit eines Bohrgeräts kennt, können Projektmanager ermitteln, wie lange das Bohren dauern wird. Die Geschwindigkeit wird durch die Anzahl der Umdrehungen pro Minute (U/min) gemessen, die eine Komponente erreichen kann. Horizontale Richtungsbohrer können bis zu 90.000 U/min drehen, während Aufwindbohrer zwischen 14.000 und 20.000 U/min erreichen.

• Wartungsplan: Erstellen Sie einen Arbeitsplan basierend auf den Betriebs- und Nutzungsstunden. Das erste, was Sie tun sollten, ist, die anfänglichen Parameter für die Wartung von Komponenten basierend auf der ersten Nutzungsdauer jedes Teils festzulegen.
• Erhöhen Sie die Zeit zwischen den Ölwechseln am Bohrgerät, wenn es Verbesserungen bei der Ölqualität oder bessere Ölfiltertechnologie gegeben hat, da dies die Zeit verlängert, in der die Ölfilterung das Öl sauber hält.
• Austauschkomponenten: Entwickeln Sie ein System für den Austausch von Komponenten, wie z. B. Bohrmeißel. Ein starkes Vertrauen auf spezifische Bohrmeißel von Herstellern bestimmt, wie effektiv und effizient Komponenten ausgetauscht werden können.
• Legen Sie Austauschindikatoren basierend auf dem Verschleiß, der Verwendung und überdurchschnittlichen Verschleißmustern fest. Legen Sie Änderungen an Teilen wie Antriebsmotoren basierend auf den Motorstunden oder der Anzahl der angetriebenen Bohrmeißel fest.
• Ersatzteilbestand: Erstellen Sie einen Bestand für Ersatz-Bohrmeißel und -teile, so dass, wenn Komponenten erneuert werden müssen, logistische Unterstützung und Lagerbestand vorhanden sind, um verschlissene Teile schnell auszutauschen.

Szenarien

• Bergbauanwendungen

  Im Bergbau werden Untertage-Felsabbau-Maschinen eingesetzt, um Strecken und Tunnel zum Zugang und zur Gewinnung von Erzlagerstätten zu schaffen. Verschiedene Arten von Baggern werden entsprechend der Härte und Qualität des Gesteins sowie der Geometrie der benötigten Tunnel ausgewählt.

• Bau- und Infrastrukturprojekte

  Im Bauwesen sind Untertage-Abbau-Maschinen beliebt, da sie Tunnel bauen, Rohre verlegen und Platz für Fundamente bieten können. Die Anforderung nach Oberflächenschutz und minimaler Beeinträchtigung der Umgebung führt oft zur Verwendung dieser Maschinen.

• Unterirdische Infrastruktureinbauten

  Die Urbanisierung und infrastrukturelle Entwicklung in Ballungsräumen hat zu einem Bedarf an Tunneln für den Verkehr und andere infrastrukturelle Bedürfnisse geführt. Untertage-Felsabbau-Maschinen werden eingesetzt, um Straßen, Bahnen oder Versorgungsleitungen zu schaffen.

• Sanierung der Umwelt

  Abbau-Maschinen werden manchmal für die Sanierung der Umwelt eingesetzt. In diesem Fall wird die Maschine verwendet, um kontaminierten Boden oder Fels zu entfernen, um eine Umweltverschmutzung zu vermeiden. Sie kann auch Zufahrtswege für die Installation von Umweltschutzsystemen schaffen. Die Ausgrabung erfolgt präzise, so dass nur das kontaminierte Material entfernt wird und es zu keiner weiteren Umweltverschmutzung kommt.

• Michelin-Sterne-Restaurants und Untertage-Felsabbau

  Der Felsabbau erfolgt mittels Horizontalbohrungen, um günstige Belüftungssysteme in Räumen wie Weinkellern oder Fleischreifekammern zu schaffen. Dies ist ein wichtiges Bedürfnis für Restaurants, die ihren Michelin-Stern erhalten wollen. Weitere notwendige Tunnelarbeiten umfassen den Bau von Tunneln für die Förderung und Ableitung von Wasser sowie den Bau von Tunneln für die Untergrundverstärkung.

So wählen Sie den richtigen Untertage-Felsabbau aus

Die Wahl des richtigen Typs des Untertage-Felsabbaus ist eine wichtige Aufgabe. Man muss alle verfügbaren Methoden in Betracht ziehen. Denken Sie über Dinge wie den Bereich vor dem Aushub des Gesteins, den Grad der Kontrolle über die Ausgrabung und das Gestein selbst nach. Berücksichtigen Sie auch die Kosten jeder Methode.

• Projektbedarfsanalyse

  Untersuchen Sie die Art des Projekts, z. B. den vorgegebenen Zeitrahmen für die Fertigstellung und ob er einen langwierigen Ausgrabungsprozess zulässt, den gewünschten Präzisions- oder Kontrollgrad bei der Ausgrabung und den für die Ausgrabung benötigten Durchmesser. Diese Parameter können helfen, die am besten geeignete Ausgrabungsmethode zu bestimmen.

• Vergleich der Methoden

  Nachdem Sie sich mit den oben genannten Methoden des Untertage-Felsabbaus vertraut gemacht haben, bewerten Sie die Vor- und Nachteile jeder Methode im Hinblick auf die Projektbedürfnisse. Beispielsweise der mechanische Abbau mit einer Tunnelbohrmaschine (TBM) für gleichmäßige Felsformationen. Im Falle einer komplexen Geologie oder großer Durchmesseranforderungen sollten Sie die Schildmethode in Betracht ziehen.

• Kostenanalyse

  Neben den oben genannten Punkten könnten Faktoren wie der Transport und die Montage der Ausgrabungsausrüstung in die Kostenanalyse einbezogen werden, da sie ebenfalls die Gesamtkosten beeinflussen können. So ist beispielsweise der Einsatz von Hydraulikhämmern und Baggern für kleine Projekte kostengünstiger als traditionelle Grabungswerkzeuge.

• Standortbewertung und -auswahl

  Es ist auch wichtig, Untersuchungen zur Beschaffenheit des Projektstandorts durchzuführen. Die Topographie, die Bodenqualität und die geografischen Merkmale des Gebiets um den Standort herum können die Auswahl der Ausgrabungsmethode direkt beeinflussen. Beispielsweise kann man bei einem unterirdischen Ausgrabungsprojekt in einem städtischen Gebiet auf andere unterirdische Einrichtungen wie Pipelines stoßen. Daher muss die gewählte Ausgrabungsmethode sicherstellen, dass diese Einrichtungen erhalten bleiben und nicht beschädigt werden.

• Konsultation von Experten

  Nach Durchführung der oben genannten Analysen ist es dennoch eine gute Praxis, Experten auf dem Gebiet des Abbaus zu konsultieren. Dies liegt daran, dass sie bereits über die Grenzen und Fähigkeiten verschiedener Abbaumethoden Bescheid wissen. Sie können bei der Entscheidungsfindung über eine am besten geeignete Abbaumethode entsprechend den jeweiligen Projektumständen helfen.

FAQ

F1: Was sind die jüngsten Trends in der Felsabbautechnologie?

A1: Zu den jüngsten Trends in der Felsabbautechnologie gehören mehrstufiger Tunnelbau, Automatisierung, seismisches Wellen-Schneiden und Echtzeitüberwachung.

F2: Wie sieht die Zukunft der Felsabbautechnologien aus?

A2: Die Zukunft der Felsabbautechnologien sieht vielversprechend aus, da neue Bohrtechniken entwickelt werden.

F3: Welche Faktoren sollten Käufer bei der Wahl einer Methode des Untertage-Felsabbaus berücksichtigen?

A3: Bei der Auswahl einer Methode des Untertage-Felsabbaus sollten Käufer die geologischen Bedingungen, den Umfang des Projekts und die verfügbare Technologie berücksichtigen.