A.E.L. işletmesi kazı sahasında karşılaşılan sert kayaçların kazı yöntemlerinin incelenmesi

Abstract

ÖZET Af şin-Elbistan açık işletmesinde örtü kazısında ortaya çıkan sert kayaçlar kazıcıların verimli olarak çalışmasını engellemekte ve işletmeye ek bir maliyet getirmektedir. Bu çalışmada sert kayaç problemi ortaya konmuş ve işletmeyi ne derece etkilediği gösterilmiştir. Kazıcıların durma sebebleri içindeki payı ortaya konmuştur. Ayrıca işletmede TKİ ve Rheinbraun Consulting tarafından yapılan sondajlara istinaden basamaklara göre sert kayaç hacimleri tesbit edilmiştir. Sert kayaç tabakasının şev deki pozisyonuna bağlı alarak kazıcıların çalışma teknikleri incelenmiştir. Taşların bertaraf edilmesi için uygulanabilecek yön temler ortaya konmuştur. Özel taş işletmesi için makina parkı seçilmiş, yatırımların spesifikasyonu yapılmıştır. Ayrıca delme-patlatma ile döner kepçeli kazıcılar için yüklenebilir malzeme oluşturulması incelenmiştir. Yöntemler arasında maliyet ve verimlilik araştırılmıştır. ıx

MOGLICHKEITEN FUR DIE BESEITIGUNG VON HARTGESTEINS-EINLAGERUNGEN IN DEN ABRAUMSCHICHTEN VON BRAUNKGNLE-TAGEBAU AFŞİN - ELBİSTAN ZUSAMMENFASSUNG Die Beseitigung harter Einlagerungen in den Abraum- schichten iat ein wachsendes. problem beim Abbau in Braunkohletagebau Af şin-Elbistan. Zial der vorliegen- den Arbeit ist es, einen Beitrag zur Uberwindung dieses problems zu liefern. Die Verschlechterung des Verhaltnisses Abraum zu Kohle, der Übergang zu immer gröBer uerdender Teufe souie die ErschlieBung in homogener Lagerstatten führten zur Entwicklung leistungsf âhiger Gerate. Da die Tagebauausrüstung von Braunkohlentagebauen auf die Gewinnung von Lockermassen ausgerichtet ist, stöBt sie beim Antreffen harter Einlagerungen an ihre Einsatzgrenze. Die folgen sind Beschadigungen der Gerate, Einschrângung der Arbeitsproduktivit'ât und erhöhte Instandhaltungskosten. Daraus kann schlieBlich ein unujirtschaf tlicher Einsatz der Gerate resultieren. Im Rahmen dieser Arbeit sollen verf ahrenstechnische und bergtechnische Lösungen erarbeitet uerden, die einen Einsatz der Geuinnungsgerate mit der gröBt- möglchen Effizienz versprechen. Neben der def initionsmaBigan Konkretisierung der harten Einlagerung ist einer der entscheidenden Faktoren die Erkundung dieser Einlagerungen. Des ueiteren dient der Findung uon Lösungen die Untersuchung der zur V/erfügung stehend Abbaugerate, auf geschlüsselt nach denHaubtarbeitsg'ângen `Freilegen`, `Lösen und Zerkleinern`, `Laden` und `Transport`. Beim Antreffen harter Einlagerungen begrenzter Ausdehnung uerden diese soujeit uıie möglich vom Schouf elradbagger freigelegt und anschlieBend vom Sonderbetrieb berâumt. Idöhrend der Berâumungsarbeiten des Sanderbetriebes schneidet der SRB in anderen partien des Blockes. 1st die Ausdehnung der Einlagerungen groB, so bieten sich folgende Möglichkeiten an: - Der Block wird in zuıei H'alften unterteilt. Zuerst uird die eine Halfte freigelegt, und uahrend der Sonderbetrieb die Einlagerungen beraumt, legt der SRB (Schauf elradbagger) die andere Halfte frei. - Der Block uird in einen Haupt-und neben Slock unterteilt. Die Freilegungs-und Ber'aumungsarbeiten yerden wie bei der ersten Möglichkeit durchgef ührt, d.h, Freilegung des Hauptblockes und anschlieBend Beraumung der Einlagerungen vom Sonderbetrieb. Uahrend der Berâumungsarbeiten uird der Nebenblock freigelegt und anschlieBend beraumt. Die AufreiB technik - Rock Ripping - mittels ReiB- raupen stellt eine Lösetechnologie aus dem Fest- gesteinssektor dar. Das Verfahren ist durch den Einsatz von schweren Kettendozern, die mit einer AufreiBvor- richtung ausgestattet sind, gekennzeihnet. Die wichtigsten EinfluBf aktören für die Anuendung der Auf reiBtechnik sind: * die Beschaffenheit des Gebirges * die Art und die Ausbildung der ReiBeinrichtung * die GröBe des Kettendozers (Antriebsleistung und Dienstgeuicht ). Als Mass fUr die Eignung eines Gebirges zur Anuendung der Auf reiBtechnik uird die Laufzeit seismiseher lılellen im Gestein herangezogen. XIWird die ReiBraupe zu ReiB-und Schubarbeiten eingesetzt, so ist zu beachten, daB entsprechend der Zusammenhange die ReiBleistung mit gröBer werdender trecke zunimmt, wahrend die Schubleitung abnimmt. Der Einsatz einer Reisraupe für das Lösen der harten Einlagerungen kann f algendermaBen erfolgen: Nach der freilegung der Einlagerung uerden die restlichen lockermassen mit dem Planierschild der Raupe entueder aus das Sohlenplanum der nachst tieferen Sohle abgeschoben oder einem Ladegerat, das auf der freiğelegten Einlagerung `Stationer` arbeitet zugeschoben. AnschlieBend reiBt die Raupe in Voruartsf ahrt- bei einfallenden schichten bergab, urn die Motorleistung und das Geuicht zu nutzen- die harte formation auf. Der Furchenabstand kann die Hauf uerksstiickigkeit beeinf lussen. Die gelösten Massen können- ahnlich wis Lockermassen einem tadegerat zugeschoben werden oder auf das sohlenplanum der nachst tieferen Sohle abgeschoben uerden. Biem Auftreten von Einlagerungen begrenzter Ausdehnung bietet der Einsatz der ReiBraupe betriebliche l/orteile. Aufgrund ihrer Flexibilitat kann die ReiBraupe als alleiniges Loseger'at auf der freiğelegten Einlagerung eingesetzt uerden, wahrend die Ladegerate und Transport- greate auf dem Sohlenplanum arbeiten. Der Schuerlastkraf tujagen ist ein im Fest-und lockergesteinstagebau universall einzusetzendes mobiles Transportmittel. Das verbreitetste Uerfahren zum Lösen und zerkleinern harter Einlagerungen stellt das Bohren und Sprengen dar. Die Beraumung harter Einlagerungen aus dem Gebirgsverband konn prinzipiell in zuei Uarianten erfolgen : XII* Bohren und Sprengen bei varheriger freilegung der Einlagerung * Bohren und Sprengen ohne vorherige freilegung der Einlagerung. Soil die harte Einlagerung ohne vorherige Freilegung abgebohrt und gesprengt uerden, so ist die genaUe Kenntnis der Erstreckung der Formation innerhalb des Gebirgsverbandes erf orderlich, um die Effektivitat der Bohrarbeit gewahrleisten zu können. Tritt die Einlagerung beispielsuieise in form voneratischen Blöcken auf, so ist diese variante nur bedingt realİ9İerbar, da die Gefahr bestUnde, da3 das Bohrwerkzeug die Einlagerung verfehlt bzu. tangential auftrifft und dadurch zum Abrutschen neigt. Nachdem der Haubtarbeitsgang Freilegen mittels Dberf lâchenf r'asen dargestellt uerde, soil nun die Eignung dieser Betriebsmittel als Lösegerat und Zerkleinerungsgerat harter Einlagerungen erlautert werden. Ziel der Arbeit war es, durch eine Untersuchung auf der Basis von Betriebserf ahrungen und litera- turstudien die problematik, die die Einlagerungen 1m Geuiinnungssystem bereiten, aufzuzeigen und anhand möglicher Betriebsmittel wurden Lösungansâtze und verf ahrenstechnische MaBnahmen zur Beseitigung der Einlagerungen erarbeitet. Die Arbeit umfaBt drei Telle: - Im ersten Teil wurden die geologische Charakterisierung von Hraunkohle Tagebau Af şin-elbistan dargestellt. - Im zueiten Teil der Arbeit uurde, nachdem die grundsatzlichen Geujinnungs-systeme dargestellt uurden, eine Dif f erenzierung der Einlagerungen in grabbar, bedingt grabbar und nicht grabbar vorgenommes. Die Uorgehensweise bei der Beseitigung harter Einlagerungen uurde in die Haubtarbeitsga*nge Freilegen, Lösen und Zerkleinern, Laden und Transportieren eingeteilt. Die Betriebsmittel uiurden aufihre Eignung zum Jeueiligen Haubtarbeitsgang untersucht und durchleuchtet. xmFür den Haubtarbeitsgang Lösen und Zerkleinern ujurden in Abhangigkeit van Mâchtigkeit und Festigkeit die untersuchten Betriebsmittel einer Matrix zugeordnet. Damit uıurde der Versuch untergenommes, für die jeıueilige situation daa entsprechende Betriebsmittel einzuaetzen. Des uıeiteren uurde die Arbeitstechnik in Abhangigkeit von der Lage der harten Einlagerung vorgestellt. - Der dritte Teil der Arbeit umfaBt in Zusammen- fassender Form die Praplamatik des Tagebaues Afşin- Elbistan. Dabei uird anhand der vorher gemachten Überlegungen ein //orschlag zur Beraumung der Harten Einlagerungen technisch und uirtschaf tliche durchleuchtet. xiv