Versuchsanlagen und Anwendungsbeispiele im Bergbau

Versuchsanlage 1 Bergwerk General Blumenthal in Recklinghausen

Versuchsanlage 2: Bergwerk Rheinland, Schachtanlage Pattberg bei Moers

Untertage- Erprobung: Bergwerk Prosper- Haniel in Bottrop

Aufgabenstellung: Schwerpunkterprobung der Massengut- Beförderung und kontinuierlichen Entladung sowie allgemeine Untersuchungen. Erprobung der freitagenden Stahlfahrbahn für den Abbaubereich, enge Radien (8 m horizontal, 40 m vertikal)und polygone Kurven, Geschwindigkeiten bis ca. 8 m/sec, Steigungen bis 10 gon (ca. 18%). Der knapp 600 m lange Rundkurs wurde aus ca. 120 Fahrbahnelementen unterschiedlicher Länge und Form gebildet, die im Steckverfahren auf nur mäßig vorbereitetem Untergrund verlegt wurden. Die Anlage erhielt eine Weiche mit Abzweig zum Abstell- und Wartungsbereich in einem nach- gebildeten Streckenausbau sowie eine Weiche einfacherer Bauart mit Abzweig zu einer “Entladespirale” für das Entladen der Massengutwannen in Fahrt.

Aufgabenstellung: Schwerpunkterprobung der Personenbeförderung mit langem Fahrzeug für Hauptstrecken. Erprobung der gebetteten Stahlfahrbahn, Geschwindigkeiten bis 10 m/sec, Steigung von 18 gon (ca. 30%).

Die ca. 350 m lange gerade Strecke wird aus ca. 60 auf Schotterbettung fest verlegten, bis zu 7 m langen Fahrbahnelementen gebildet und enthält eine Weiche mit Abzweig zum Abstell- und Wartungsbereich sowie ein 80 m langes Steilstück von 18 gon mit Übergangsradien von ca. 80 m. Die Geschwindigkeit des mit 24 Personen vollbesetzten Fahrzeuges betrug 4 bis 5 m/sec in der Steigung und bis zu 10 m/sec im söhligen Teil.

Untersuchungsziel:

Ziel der Untersuchung eines Untertage- Einsatzes war die Personenbeförderung und Materialversorgung für Abbaubetriebe.

Dazu ist zunächst eine Strecke mit mehreren Steigungs- und Gefälleabschnitten zur Erprobung vorgesehen. Besonderer Schwerpunkt dieser Untersuchungen sind Konfliktstellen, wie z.B. Engstellen und Wettertüren sowie die Gestaltung von Bahnhöfen und Umschlagstationen.

Trotz der unter Tage weit verbreiteten Hochtechnologie haben die bisherigen Fördereinrichtungen, die separat entweder zum Transport von Material und Geräten oder zur Förderung der Kohle oder zur Beförderung der Bergleute eingesetzt werden, folgende Nachteile:

• Belastung des Grubenklimas und hohe Sicherheitsauflagen bei Dieselbetrieb
• Fehlender Schlagwetterschutz bei Fahrdrahtantrieb
• Eingeschränkter Aktionsradius, hohe Totlast und geringe  Leistung bei batteriebetriebenen Systemen
• Fehlende Kurvengängigkeit bei Gurtförderung

Das integrierte Transport-System ITS zeichnet sich dadurch aus, dass es diesen Nachteilen mit einer Trag- und Antriebstechnik begegnet, die größere Fortschritte hinsichtlich universeller Anwendbarkeit, Leistungsfähigkeit und Sicherheit bietet. Aus der Perspektive des Jahres 1990 lag die Zukunft der Steinkohle in den deutschen Abbaugebieten in immer tiefer liegenden Teufen von bis zu 1500 m. Zur Überwindung dieser Entfernungen werden Lösungen gesucht, die schneller und aus Kostengründen universelle Transportwege verwenden.

Das ITS funktioniert ferngesteuert und fahrerlos, es ist entgleisungssicher, abgasfrei, schlagwettersicher (Entzündung der staubhaltigen Luft durch Funkenschlag mit Folge einer Explosion) und bewältigt große Steigungen. Es zeigte sich als erstes System im Bergbau, dass sich die Vorzüge bisheriger Systeme integriert lösen lassen, ohne dabei deren Nachteile zu übernehmen: z.B. geringe Geschwindigkeiten, verschiedene Systeme parallel oder in Serie geschaltet, Unfallgefahr durch häufigen Umschlag, großer Wartungsaufwand.

Das ITS dagegen gewährleistet den ungebrochenen Transport zwischen Schacht und Streb und zwar für die drei klassischen Transportaufgaben:

• Ausbaumaterial und Geräte
• Kohle und Abraum als Massengut
• Bergleute

Ein System für alle drei Aufgaben des modernen Bergbaus. Damit trägt es zur rationalisierung und Sicherheit im Bergbau der Zukunft bei und erlaubt es, bei der Neukonzeption von Grubenanlagen die herkömmlichen Fördersysteme stufenweise abzulösen.

Entladespirale für Schuttgüter

Für jedes Fahrzeug oder jeden Zug wird entsprechend seinem Transportauftrag ein Fahrprofil festgelegt und von der Leitzentrale an die Strecke gemeldet. Das Fahrprofil bestimmt die Fahrstraße und die Geschwindigkeit in allen Streckenbereichen. Entsprechend erfolgt die örtliche Bestromung des Linearmotors. Ein integriertes Sicherungssystem überwacht die zulässigen Geschwindigkeiten und den signaltechnisch sicheren Abstand der Fahrzeuge. Die Überwachung des Betriebszustandes der Anlage erfolgt über Bildschirm in der Leitzentrale. Hier werden auch die Betriebsdaten für die Wartungsroutine protokolliert.

Die Beladung der Loren erfolgt über Schüttanlagen, (Förderbänder). Die Entladung kann über eine Entladungsspirale vorgenommen werden. Die speziellen Loren können aufgrund der Verbindung zum Fahrweg in einer Spirale auf den Kopf gestellt werden, das Transportgut wird so auf das weiterführende Transportband oder folgende Behältnis (bei anderer Verwendung bspw. auch Schiffsbeladung, Eisenbahnwaggon) gekippt.

Diese bereits weit entwickelte Anwendung der Magnetbahn- Technologie für die industrielle Verwendung konnte sich leider nicht durchsetzen. Der Steinkohle- Abbau hat mittlerweile in Deutschland nur eine begrenzte Zukunft. Diese Technologie könnte jedoch auch in anderen industriellen Bereichen zur Anwendung kommen:

• Transportaufgaben beim Bau langer Tunnel
• Güterumschlag in Häfen und Container- Terminals
• Messe- und Freizeitparks oder Touristikgebieten mit Publikumsverkehr, der leise, attraktiv und umweltfreundlich bewältigt werden könnte

• Produktions- und Lagerbereiche großer Fabriken
• Chemie- und Nuklearanlagen mit hoch sensitiven bzw. kontaminierten Produkten oder Abfällen (Sanierung von Atommüll- Lagerstätten)