Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-1667
Authors: Douw, Willem
Title: Entwicklung einer Anordnung zur Nutzung von Massenschwerebewegungen beim Quarzitabbau im Rheinischen Schiefergebirge
Online publication date: 15-Oct-2007
Language: german
Abstract: Die (Wieder-)Nutzung auf Schwerkraft basierender Fördertechniken, die insbesondere durch das niedrige Energiepreisniveau in den Jahrzehnten nach dem 2. Weltkrieg in der Tagebautechnik nahezu vollständig verdrängt wurden, ist bei den heutigen wirtschaftlichen Randbedingungen und anzustrebenden ökologischen Standards eine Herausforderung für die bergbautreibende Industrie. Seit Aufnahme der Entwicklung des Förderkonzeptes – Geführte Versturztechnik – Mitte der 1990er Jahre haben sich die Kosten für Rohöl vor Steuern nach dem Tiefstand um das Jahr 1998 bis heute mehr als verdreifacht, alleine seit 2004 mehr als verdoppelt. Gesetzliche Regelwerke wie die europäische IVU-Richtlinie 96/61/EG zur „integrierten Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung“ fordern, Genehmigungen nur noch bei Einsatz der besten verfügbaren Techniken (BVT oder BAT: „best available techniques“) zu erteilen. Die Umsetzung in nationale Vorschriften wie das Bundes-Immissionsschutzgesetz und nachgeordnete Regelwerke fordern hierauf aufbauend, dass Umweltbelastungen nicht in andere Medien verlagert werden dürfen. Die Anordnung einer Versturzrinne zur Nutzung von Massenschwerebewegungen am Beispiel von Quarzitabbau im Rheinischen Schiefergebirge bei denen die Förderbezugsebene unterhalb der Strossen liegt, die zur sichern und selektiven Gewinnung des Rohstoffs aufgefahren werden müssen, erfüllt durch Rückgriff auf ein vermeintlich „archaisches“ Förderkonzept durch Nutzung der Schwerkraft die obigen Anforderungen. Offenkundige Umweltbelastungen, die alleine durch die Verbrennung von Dieselkraftstoff und hieraus resultierender Schadstoff- und Wärmeeinträge in die Luft beim verbreiteten Einsatz von SLKW zur Abwärtsförderung entstehen, können erheblich vermindert werden. Der Aspekt der Betriebssicherheit einer solchen Anordnung kann durch Auffahren eines geradlinigen Bauwerks mit an das Fördergut angepassten Dimensionen sowie Einrichtungen zur Beschränkung der kinetischen Energie erreicht werden. Diese stellen auch gleichzeitig sicher, dass die Zerkleinerung des durch die Versturzrinne abwärts transportierten Materials betrieblich zulässige Grenzen nicht überschreitet. Hierfür kann auf das umfangreiche Wissen zu Massenschwerebewegungen Rückgriff genommen werden. Dem Aspekt des Umweltschutzes, der sich in Bezug auf das Medium Luft auf den autochtonen Staub reduziert, kann durch Vorrichtungen zur Staubniederschlagung Rechnung getragen werden. Vertiefende Untersuchungen sind erforderlich, um die mit komplexen, aber erprobten Techniken arbeitende Tagebauindustrie auch in dicht besiedelten Regionen wieder an die Nutzung von Schwerkraft (-gestützten) Fördertechniken heranzuführen. Auch das Konzept – Geführte Versturztechnik – ist auf konkrete Anwendungsfälle hin in Details anzupassen.
The use of gravity based conveying methods in opencast mining were abandoned in the first five decades after the 2nd World War due to low energy prices. In today’s economic conditions these transport systems should be reconsidered as they provide both a cost effective and ecologically friendly solution for the mining industry. Considerable savings have been obtained by creating a mass movement based rock pass (artificial gully), to move material downwards in an opencast mining environment in the mid 1990s. This is mainly because pre tax Crude Oil prices trebled in 1998 and further doubled since 2004. This trend in oil prices is not expected to abate in the foreseeable future. New European environmental legislation such as the IPPC-Directive 96/61/EG (Integrated Pollution Prevention and Control) demanded that new permits should only be issued if Best Available Techniques (BAT) and Best Environmental Practices (BEP) were applied. These rules were transformed into national guidelines (i.e. the German Federal Emission Control Act). These laws and other regulations require that environmental impact must not be transferred from one environmental media to another. The implementation of a surface rock pass for the use of mass movement in quartzite quarries located in the Rhenish Schist Mountains fulfils the requirement of the above mentioned regulations. To maintain a constant quality, it is necessary to perform selective mining and to have access to the ore pass at each level. The evident environmental impacts which originate from the combustion of diesel as well as dust development by the widespread application of trucks used for downhill transport can thus be decreased considerably. The operational safety of a rock pass arrangement can be secured by the development of a linear gully with dimensions adjusted to the size of the rock material that is conveyed, together with facilities to control the kinetic energy of the falling material. At the same time, these will also assure that the comminution of the rock material does not exceed operational limits. To achieve these conditions, the extensive knowledge of mass gravity movement and impact crushing need to be applied. The aspect of environmental protection (in this case only the autochthonous dust suspended in the air) can be taken into account by using facilities for dust suppression. The open-pit mining industry, which is usually working with complex, but proven technologies, also in densely populated regions, needs more intensive research about the use of gravity based transport technologies. The concept of an artificial gully will have to be optimised in detail for each individual case.
DDC: 550 Geowissenschaften
550 Earth sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-1667
URN: urn:nbn:de:hebis:77-14175
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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