rohstoffe 2009 - Advanced Mining

setzt, die u.a. eine gute Bohrlochsäuberung bei gleichzeitig
guter Kühlung des Meißels gewährleisten.
Ein weiteres Einsatzgebiet sind großkalibrige
Sprenglochbohrungen in Großtagebauen mit bis zu 400
mm Durchmesser, bei denen Druckluft als Spülmedium
eingesetzt wird. Die Kühlung des Meißels und das Austragen
des Bohrkleins kann durch die Geschwindigkeit der im
Ringraum aufströmenden Luft geregelt werden. Begrenzt
wird die max. Spülungsgeschwindigkeit durch die erosiven
Effekte der bohrkleinbeladene Spülung an Meißel und Gestänge.
In der Praxis werden der daher Volumenstrom und
–druck der Kompressoren so eingestellt, dass Aufstiegsgeschwindigkeiten
von 30 bis 40 m/s erreicht werden.
3. PDC-Meißel
PDC steht für „polycristaline diamond compact“ und
bezeichnet daher einen Meißel der mit Polykristallin-Diamanten
als Schneidelementen besetzt ist.
PDC-Meißel haben auf ihrer Oberfläche verteilte
Schneiden, die mit einer Schicht aus synthetischen Diamanten
belegt sind. Die 0,5 mm dicke Diamantschicht befindet
sich auf einer Hartmetallplatte (Wolframkarbid) von
ca. 2,5 mm Stärke. Der Durchmesser des Schneidelements
beträgt rund 10 mm bis 25 mm. Diese Einheit wird auf einen
Pass-Stift aufgebracht, der in dem Meißelgrundkörper befestigt
wird.
Abb. 31:
PDC-Einsatz [17]
Eine besondere Ausführung der PDC-Meißel bilden die
TSP-Meißel, deren Schneidelemente aus quader- oder
prismenartig geformten künstlichen Diamanten bestehen.
TSP ist die Abkürzung für „thermally stable polycristalline“.
PDC-Meißel lösen das Gestein durch spanende Wirkung
und werden daher in weicherem Gestein eingesetzt.
Ausgabe 02 | 2009
Abb. 32:
TSP-Schneidelemente [18]
Abb. 30:
PDC-Schneidelemente [18]
WEITERBILDUNG
Zusammen mit Bohrmotoren wurden die meisten PDC-
Bohrmeter in homogenem, nicht abrasiven Gesteinen wie
Kalkstein, Salz, Anhydrit und Bereichen der Buntsandsteinfolge
abgeteuft.
Abb. 33: PDC-Vollbohrkronen [10]
Neben den Vollbohrkronen werden auch Kernbohrkronen
als PDC-Meißel ausgeführt.
Abb. 34: Kernbohrkronen mit TSP-Einsätzen und PDC-Einsätzen [18]
4. Diamantbohrkronen
Diamantbohrkronen werden in zwei Ausführungen hergestellt:
• Oberflächengesetzte Diamantbohrkronen
• Imprägnierte Diamantbohrkronen
In oberflächengesetzten Diamantkronen sind die Diamanten
auf der Stirnfläche und den Seitenflächen in einer
Matrix nach einem bestimmten Muster eingesetzt. Sie
werden auch als Ganzsteinbohrkronen oder mit SS - Surface
Set – bezeichnet. Durch die Abnutzung der Diamanten
entsteht immer eine scharfe Schnittkante, bis sie nicht
mehr über den Meißelgrundkörper hinaus stehen. Es werden
Diamanten mit einer Korngröße von 4 bis 100 Steinen/
Karat verwendet.
Abb. 35: oberflächengesetzte Diamantkronen [16]
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