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Die Abbildung 12 stellt die Arbeitsschritte für den Einsatz
des Boulder Buster dar. Als Vorbereitungsarbeit an dem
zu zerspaltenden Knäpper wird ein Bohrloch in dessen
Mitte eingebracht (a), welches anschließend mit Wasser
gefüllt wird (b). Dieses wird mit einer Kappe verschlossen
(c) und die Sicherheitsmatte hinzugefügt (d). Nach dem
Einsetzen der Ladungseinheit (d) und dem Anbringen der
Zündeinheit (e und f) werden diese gezündet. Die Zündung
der Ladungseinheit kann durch eine Schnur ferngesteuert
werden (g). Im Vergleich zu Sprengung ist diese Methode
sicherer. Es muss lediglich das Gelände im Umkreis von
etwa 10 Metern gesichert werden.
Die durch die Zündung der Ladungseinheit freigesetzte
Energie wird durch die Gummimatte aufgrund ihres
Gewichtes und ihrer Elastizität gehindert und kann
nicht nach draußen geführt werden. Stattdessen wird
sie zum großen Teil über das Medium Wasser in der
Form von hydrodynamischem Impuls nach innen des zu
zerspaltenden Körper geleitet und kann den Knäpper
zerstören. Außerdem werden Steinflug und Lärm durch die
Sicherheitsmatte signifikant reduziert.
Für Gesteinsarten mit hoher Wasserdurchlässigkeit
oder Knäpper mit Klüften ist es offensichtlich schwer,
das ins Bohrloch gefüllte Wasser zu halten. Um dieses
Problem zu beheben, kann anstatt Wasser ein Gel als
Leitmedium verwendet werden. Die Gesteinsarten und
ihre Eigenschaften nehmen weiterhin Einfluss auf die
erforderliche Ladungsmenge. Während die Druckwelle im
harten und stabilen Gestein besser geleitet wird, kann sie
im plastischen Gestein zum großen Teil absorbiert werden.
Unter diesen Bedingungen wird eine Verstärkerladung
notwendig.
Der Boulder Buster kann Gesteinsbrocken größer als
2 Meter im Durchmesser brechen und ist deswegen für die
Knäppernarbeit eine andere Alternativ der Sprengverfahren.
Dank seiner Sicherheit ist für den Einsatz des Boulder
Buster keine Sprenglizenz nötig, auch für den Transport
und die Lagerung gibt es kaum Gefahr. Aufgrund dessen
kann er vielseitig verwendet werden, wo eine Sprengung
nicht möglich oder nur mit hohem Aufwand verbunden ist.
Selbst in geschlossenen Räumen und in der Kanalisation
findet dieses Verfahren seine Ein-setzbarkeit.
Abb. 13:
Dimension des zerstörbaren Knäppers mit Boulder Buster
Ausgabe 03 | 2009
TECHNOLOGIETRANSFER
Zusammenfassung und Systemvergleich
Die sogenannten Knäpper, d.h. übergroße
Gesteinsbrocken, kommen in nahezu jedem
Festgesteinstagebau vor. Die Knäpper beeinträchtigen zum
Teil erheblich sämtliche nachfolgende Tagebauprozesse.
Aus diesem Grund müssen Knäpper nach dem
Gewinnungsvorgang separat zerkleinert werden, bevor
diese an nachfolgende Förder- und Aufbereitungsprozesse
übergeben werden können. Dieser Beitrag beschäftigt
sich mit der Beschreibung von verschiedenen Verfahren
und Vorrichtungen zur Zerkleinerung von Knäppern.
Zusammenfassend sind folgende Systemeigenschaften
festzuhalten:
Fallkugel: Die Fallkugel mit einem Gewicht von
3 bis 9 Tonnen wird durch ein Ladegerät aus einer Höhe
von etwa 4 bis 5 Metern auf den Knäpper fallen gelassen
und zerstört diesen durch den Impuls beim Aufprall. Dieses
Verfahren ist kostengünstig und fast wartungslos, verlangt
aber ein hohes Maß an Präzision, denn der Knäpper muss
für eine effektive Zerstörung genau getroffen werden. Mit
einer Fallkugel können 3 bis 6 Schläge pro Minute erreicht
werden.
Hydraulikhammer: Ein Hydraulikhammer ist ein
hydraulisches Anbaugerät für einen Hydraulikbagger.
Das Trägergerät versorgt den Hammer über
Hochdruckschläuche mit hydraulischer Energie. Die
technologische Entwicklung der Hydraulikhämmer hat zu
sehr großen Einsatzgewichten von bis zu 10 t und hoher
Einschlagenergie bis zu 16 kJ sowie einer Schlagzahl
von mehreren Hundert Schlägen pro Minute geführt.
Resultierend ist die Leistungsfähigkeit der Geräte stark
gestiegen und das Einsatzgebiet hat sich wesentlich
vergrößert. Ein wesentlicher Vorteil der Hydraulikhämmer
ergibt sich aus deren Einsatzmöglichkeit an den
betrieblichen Gewinnungsgeräten.
Freifallhammer (Buster): Das Arbeitsprinzip eines
Busters ist vergleichbar zu einer ge-führten Fallkugel. Ein
bis zu 10 Tonnen schweres Fallgewicht schlägt innerhalb
einer rohrförmigen Führung im freien Fall auf den zu
zerkleinernden Knäpper. Im Gegensatz zur Fallkugel kann
daher der Schlag zentimetergenau ausgeführt werden.
Ebenso wie der Hydraulikhammer ist der Buster ist ein
Anbaugerät, der aufgrund seines Gewichtes von bis zu
10 t einen Hydraulikbagger ab einem Gewicht von 40 t als
Trägergerät erfordert. Im Gegensatz zum Hydraulikhammer
wird die hydraulische Energie nur zum Heben des
Fallgewichtes benötigt, so dass der Energieverbrauch
deutlich geringer ist. Die Schlagzahl ist vergleichsweise
gering und beträgt bis zu 7 Schläge pro Minute. Aufgrund
der sehr hohen Einschlagenergie von bis zu 100 kJ
sind diese Geräte für extrem große und harte Knäpper
geeignet.
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