Logistik im Bergbau und bei Mineralstoffen

Industrieminerale werden in großen Mengen um die ganze Welt transportiert, was eine leistungsstarke Logistik erfordert, sowohl um die Transportkosten als auch die Klima­belastung zu minimieren. Die Aumund-Gruppe hat eine Reihe von Lösungen zum Transport von Schüttgütern von der Abbaustelle bis zum Verarbeitungs­betrieb entwickelt, die es den Betrieben gestatten, maximal von den einzelnen Kombinationen aus LKW, Bahn, Last­kähnen und Hochsee­transport zu profitieren. Die Aumund-Gruppe bietet verschiedene Lösungen für den Trans­port von Mineralstoffen an – vom Roh­erz bis zu den Mühlenbunkern in der Aufberei­tungsanlage. Im Tagebau haben sich die Grundlagen der Rohstoffgewinnung in Jahrhunderten nicht verändert. Das Gestein wird von der Bruchwand abgesprengt und auf LKW verladen, um zuerst zu einem zentralen Vorbrecher und danach zu einer Nachbrecherei und Siebstation transportiert zu werden. Vor dem Export wird es auf Halden gelagert.

Bild 1 zeigt einen Plattenbandaufgeber vom Typ BPB-SF von Aumund bei der Aufnahme von Rohgestein. Mit dem Plattenbandaufgeber wird eine kontrollierte Aufgabemenge zum Vorbrecher erreicht. Er ist normalerweise mit einer elektrischen Schnittstelle versehen, um den Aufgeber mit der Brecherleistung abzustimmen und ein übermäßiges Beschicken zu vermeiden. Die Konstruktion des Aufgebers von Aumund basiert auf Raupenketten mit einer Bruch­festigkeit von 2 x 3600 kN (Typ D9). Er wird getragen von sich anpassenden Rollen mit einem engen Abstand und zentralen Kufen zur Aufnahme von Stoßbelastungen. Jede Platte besteht aus zwei überlappenden Teilen mit gefrästen Kanten, wodurch garantiert wird, dass die Platten gelenkig über das vordere und hintere Kettenrad laufen. Eine wirksame Dichtung sorgt dafür, dass das Risiko von Rieselgut zwischen den Platten reduziert wird. Diese Maschinen, die mit einer Gesamtplattenstärke von 80 mm und einer maximalen Plattenbreite von 3 m verfügbar sind, können für die größten Lastwagen und Transportmengen bis zu 3000 t/h eingesetzt werden.

Natürlich ist der Betrieb nach dem Konzept Sprengen-Transportieren-Brechen mit einem entfernten, stationären Vorbrecher teuer, wenn sich die Transportentfernung erhöht. Der Besitz von LKW ist teuer, aber noch teurer ist ihr Betrieb, der mit einer sehr hohen Klimabelastung verbunden ist. Eine Lösung besteht darin,
den Brecher zur Bruchwand zu bringen, um somit den Zwischentransport per LKW auszuschalten. B&W Mecha­nical Handling Ltd., Mitglied der Aumund-Gruppe seit 2002, bahnte als erstes Unternehmen den Weg für das Konzept mit fahrbaren Gliederband­förde­rern, die zusammen mit einem fahrbaren Brecher auf Rau­penketten und einem Hydrau­lik­bagger eingesetzt werden. Dabei bleiben alle an der Bruchwand eingesetzten Aus­rüstungen mobil und können bei Sprengungen zurückgezogen werden. Bild 2 zeigt die erste Anlage dieser Art im Steinbruch Silverdale der Firma ARC im Lake District von England, wo ein fahrbarer Backenbrecher auf Raupenketten und zwei 30 m lange Gliederbandförderer kombiniert wurden, die die stationäre Förderanlage im Bruch beschicken.

Von den Gliederbandförderern kann das klassierte Material auf konventionellen stationären oder halbstationären Förder­ausrüstungen am Einsatzort zur Nachbrecherei und zur Endsiebstation und schließlich zur Halde transportiert werden. Während die Lösung mit dem Gliederbandförderer den Transport per LKW ausschließt, besteht kein Zweifel darüber, dass die Flexibilität von LKW-Transporten für kurze Entfernungen für den Betreiber attraktiv ist. Bild 3 zeigt einen Abzugsförderer Typ Samson^TM von Aumund zusammen mit einem Doppelwellenkegelbrecher, die eine mobile Aufgabestelle für eine mobile Überlandförderanlage bilden.

Mit dieser Betriebsweise können der Siebklassierer und der Aufgeber leicht entlang des Förderers bewegt werden, um die Aufgabestelle so nahe wie möglich an die Bruchwand zu bringen, wobei gesprengt werden kann. Daher verläuft die Bruchwand parallel zum Förderer vor Ort, und wenn die Arbeitslänge dieses Förderers erschöpft ist, kann die gesamte Anlage auf den seitlichen Schlitten seitwärts wieder hin zur Abbauwand bewegt und der Prozess wiederholt werden. Bei dieser Anwendung für Kalksteintransport ist die Anlage in der Lage, eine Leistung von bis zu 800 t/h mit nur zwei Sattelschleppern zu erreichen.

Wo die Entfernungen es gestatten, ist der Transport per LKW generell die flexibelste Option, und für diese Situation ist die Lösung mit dem Abzugsförderer Samson^TM von Aumund eine attraktive Option für die Aufnahme von Rohmaterial (Bild 4). Der Samson kombiniert den Vorteil eines breiten Plattenband­förderers mit der Sauberkeit einer Bandanlage. Damit kann das Material direkt vom LKW abgenommen ­werden, ohne tiefe unterirdische Gruben oder Bunker zu benötigen.

Wenn Abbauort und Aufbereitungsanlage nahe beieinander liegen und per Schiene miteinander verbunden sind bzw. geeignete Nebengleise in der Nähe sind, ist der Bahntransport bei weitem die bessere Lösung. Beide Varianten sind wirtschaftlicher und mit einer sehr geringen Umweltbelastung verbunden. Am Abbauort können Waggons einfach über ein Silo und eine Schurrenanlage beladen werden, die über den Schienen auf einer geeigneten Tragkonstruktion angeordnet sind. Dennoch besitzen viele Abbauorte keine Schienen­anbindung, obwohl sich Nebengleise in der Nähe befinden. Für diese Situationen bietet die von B&W (Aumund-Gruppe) entwickelte mobile Einheit Stormajor^TM  eine einzigartige Lösung, wobei die Waggons direkt von Straßen­fahrzeugen auf einem vorhandenen Nebengleis beladen werden können, ohne dass man eine stationäre Anlage oder eine Infrastruktur benötigt (Bild 5).

Der Stormajor^TM eignet sich auch für die Beladung von Lastkähnen für den Transport auf Binnenwasserstraßen (Bild 6). Am Onegasee/Russland wird Gabbrogestein vom benachbarten Tagebau zum Ufer geliefert und auf Lastkähne mit einem Eigengewicht von ca. 5000 t verladen, die es nach Moskau und St. Petersburg bringen. Die Anlage wird an einem einfachen Liegeplatz betrieben, wobei der lange, freitragende Ausleger des Stormajor^TM zum Beladen der Lastkähne eingesetzt wird, die küstennah in tieferem Wasser festgemacht sind, womit man ein kostspieliges Ausbaggern und ein teures Dauerdock aus Beton vermeidet.

Das letzte Glied in der Logistikkette ist die Aufnahme und Lagerung der Materialien in der Aufbereitungsanlage. Eine typische Kombination aus Bunker und Aufgeber (Bild 7), wie z.B. der Panzerkettenförderer vom Typ PKF von Aumund, wird eingesetzt, um eine kontrollierte Austragsmenge zu den nachgeschalteten Förderern zu erreichen. Auf Rundglieder­ketten montierte Kratzerstäbe (Bild 8) sind eine anerkannte und bewährte Lösung mit dem Vorteil einer kompletten Einhausung. Somit ist diese Lösung staubdicht und streuverlustfrei. Für eine Installation unter der Erde ist ein sauberer Betrieb wichtig, um die Betriebskosten in schwer zugänglichen Bereichen zu minimieren.

Neben den unterirdischen Aufgebern und den entsprechenden Förderern gehört zu einer typischen Anlage die Einhausung mit der Option einer Ausrüstung zur Entstaubung, was von dem transportierten Material und der Empfindlichkeit der Umgebung abhängt. Von der Straßen- oder Bahntransportannahmestelle wird das Schüttgut normalerweise zu der örtlichen Lagereinrichtung transportiert, wie z.B. einer ge­wölbten Anlage oder einer Siloanlage. Bei größeren Volumina kann eine horizontale Lagereinrichtung die geeignete Lösung sein, möglicherweise mit einer Mischvorrichtung, wenn das Material aus verschiedenen Quellen angeliefert wird. Schade (Aumund-Gruppe) bietet eine Reihe von Lagersystemen an, die mit fahrbaren Haldenschüttgeräten und Entspeicherungskratzern für automatischen Betrieb ausgerüstet sind.

Bild 9 zeigt eine typische Lösung zur Längslagerung mit einem fahrbaren Haldenschüttgerät mit heb- und senkbarem Ausleger sowie einem Haldenräumgerät mit freitragendem Ausleger, die verschiedenartige Materialien aus getrennten Lagerbuchten bewegen. Das Konzept eines Entspeicherungs­kratzers mit Ausleger sieht vor, dass Material von der schrägen Haldenvorderseite abgezogen und einem Sammelförderer aufgegeben wird, der parallel zur Halde verläuft. Das
Brückenentspeicherungsgerät sorgt für eine effizientere Mischung in der Lagereinrichtung (Bild 10), d.h. für eine echte Homo­ge­nisierung. Das schafft eine zuverlässige und durchgängige Materialspezifikation für die Aufbereitungsanlage. Sowohl die Entspeicherungsgeräte mit Ausleger als auch mit Brücke können in Rundbauweise mit der Option einer leichten, gewölbten Einhausung geliefert werden. Das ist die wirtschaftlichste Lösung zur Lagerung hinsichtlich der Gesamtinvestition wie auch des Platzbedarfs für die Anlage.

Bei den meisten Verfahren wird das Material in Beton- oder Stahlsilos an einer bestimmten Stelle in den Förderanlagen gelagert. Um die Mineralstoffe nach oben zum Vorratsilo zu transportieren, hat sich das Becherwerk mit Zentralkette, Typ BWZ, von Aumund (Bild 11) mit ca. 2500 Installationen weltweit als eine effektive Lösung bewährt. Die senkrechte Förderung minimiert den Platzbedarf in der Anlage, und es besteht kein Risiko, dass Staub entweicht oder Material verschüttet wird, da das Becherwerk völlig eingehaust ist. Die Ausrüstungen für das Becherwerk und den Aufgeber können als eine Anlage für die Materialannahme von der Straße (Bild 12) oder von der Bahn zusammengefasst werden.

Die hier illustrierten Ausrüstungen für die Materialannahme von der Bahn basieren alle auf Waggons mit Trichterboden oder mit Selbstentladung durch Seitentüren, wobei das Ma­terial durch die Schwerkraft in den darunter liegenden Bunker fällt. Leider gibt es nicht in allen Ländern genügend Waggons dieser Art. Bild 13 zeigt eine Kombination aus ­neu­en Waggons mit Trichter und alten, flachen Waggons. Offen­sichtlich sind die Waggons mit Trichterboden leicht zu entleeren. Jedoch die konventionellen Waggons mit flachem Boden müssen von Hand entladen werden – ein zeitaufwändiges und teures Verfahren, das den Betriebsablauf beträchtlich verlangsamt. Die in Bild 14 gezeigte Waggonkipp­vor­rich­tung von Aumund in einem polnischen Hafen wird für genau diesen Typ von Waggons mit flachem Boden eingesetzt. Dabei wird der Waggon im Rahmen der Kippvor­richtung eingeklemmt und so lange gedreht, bis der Inhalt in den darunter liegenden Bunker bzw. Aufgeber ausgetragen wird.

AUMUND Group, Rheinberg (D),

Tel.: +49 2843 72-0, www.aumund.com