rohstoffe 2009 - Advanced Mining

Abb. 1: Entwicklung der Bohrleistung von 1905 bis 2008.
450 Bm/h und Mann möglich ist. Parallel zu diesen Entwicklungen
wurde die Sprengtechnik durch verbesserte
Sprengstoffe und Zündsysteme den ständig wachsenden
Anforderungen durch die Bohrtechnik gerecht
Entscheidende Weiterentwicklungen bei
den Bohrarmen
Begonnen hatte die Bohrarmtechnik mit einfachen Rotationsbohrarmen,
die den gesamten Ausleger über ein.
Drehsystem bewegten. Die Parallelhaltung der Lafette
erfolgte zunächst durch mechanische Scherensysteme,
die jedoch nur eingeschränkte Bewegungsmöglichkeiten
besonders in den seitlichen Schwenkbewegungen der Lafette
ermöglichten. Dann wurden die ersten Bohrarme, die
in der X-Y-Achse Bewegungen durchführen konnten – jedoch
mit getrennten Zylindersystemen in beiden Achsen
– entwickelt. Die Parallelhaltung der Lafette erfolgte hydraulisch
zum Teil mithilfe von Pilotzylindern. Anfang 1980
wurde der erste Bohrarm ohne Aufteilung der Bewegungen
in den X-Y-Koordinaten entwickelt. Dadurch war es
möglich, die Bewegungsvielfalt eines Bohrarms in geradlinige
Bewegungen im Raum zu realisieren. Die Umsetzzeiten
von Bohrloch zu Bohrloch wurden reduziert, gleichzeitig
konnten diese neuen hydraulischen Kinematiksysteme
mit einer gesteigerten Parallelhaltung im Raum die Genauigkeit
des Bohrvorgangs steigern. Diese Bohrarmtechnik
wurde in verschiedenen Bohrarmgrößen – entsprechend
dem gewünschten Anwendungsbereich, wie zum Beispiel
beim Einsatz in Bergwerken mit relativ kleinen Querschnit-
Ausgabe 02 | 2009
TECHNOLOGIETRANSFER
ten, und den großen Typen für den Tunnelvortrieb mit
entsprechend größeren Querschnitten und Reichweiten
– genutzt. Von 1980 bis 2008 wurden allein
von diesem Typ für den Tunnelvortrieb mehr als 4 000
Exemplare gebaut.
Mit der Entwicklung der letzten Bohrhammergeneration
– 30 kW Leistungsklasse – und den Anforderungen
des Markts nach einer weiteren Steigerung
der Bruttobohrleistung, größerer Genauigkeit und
dem Wunsch nach Aufbau von Zusatzkomponenten,
wurde eine neue Bohrarmgeneration entwickelt.
Diese sollte allen Anforderungen gerecht werden
und den letzten Stand der Entwicklung repräsentieren.
Aus dieser langjährigen Entwicklungs- und Erprobungszeit
entstand die Bohrarm-Baureihe BUT 45.
Neuartig bei dieser Anordnung und Bauweise sind
zwei Rotationssysteme für die Lafettenbewegungen
im Raum. Auch bei einer nachezu unbegrenzten Bewegungsmöglichkeit
der Lafettenposition besticht
bei diesem System die hohe Genauigkeit in der Parallelführung.
Durch diese technische Lösung ist es
möglich, auf Zylinder und Gelenke in diesem Bereich
zu verzichten. Die Lafettenposition kann in Vortriebsrichtung
um ±190° und in der Schwenkachse um
±135° bewegt werden (Bild 2).
Abb. 2: But-45-Bewegungen der Lafette mit Rotationssystemen.
Eine steigende Bohrgeschwindigkeit bedeutet im Allgemeinen
einen Zeitgewinn bei der Auffahrung. Der neue
Bohrarm zeichnet sich durch etwa 50 % schnellere Bewegungen
gegenüber dem Vorgänger aus (Bild 3).
Durch die neu entwickelte Bauart wurde die Elastizität
des Bohrarms um 50 % reduziert. Dies ermöglicht eine Positionierungs-
und Wiederholgenauigkeit von maximal ±10
cm bei voller Auslage oder über einen Querschnitt von
etwa 130 m².
Mit der optimalen Auslegung des Bohrarms kann nun
ein etwa 30 % höheres Zusatzgewicht – zum Beispiel ein
Stangenmagazin für das Vorbohren – angebaut werden.
Den Anforderungen der neuen Bohrhammerklasse mit
30 kW (oder höher) wurde entsprochen, der neue Bohrarm
kann nun mit einer maximalen Andruckkraft von 25 kN
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