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Shaft Boring Machine (SBM)

Sicheres und schnelles Schachtabteufen aus dem Vollen bis 2.000 Meter Teufe

Geologie Festgestein
Durchmesser
10–12m

Um tief gelegene Lagerstätten sicher, wirtschaftlich und vor allem schnell zu erschließen, entwickelten die Ingenieure von Herrenknecht zusammen mit dem Bergbauunternehmen Rio Tinto die Schachtbohrmaschine (SBM). Die hochmechanisierte Maschine wurde für das Schachtabteufen aus dem Vollen mit bis zu 2.000 Metern Teufe und mit Durchmessern von bis zu 12 Metern in standfestem Festgestein konzipiert.

 

Weiterführende Informationen

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Innovation aus bewährter Technik

Bei der Entwicklung der neuen Schachtbohrmaschine, die im Aufbau einer herkömmlichen Tunnelbohrmaschine ähnelt, mussten einige grundlegende Unterschiede zum horizontalen Tunnelvortrieb berücksichtigt werden. Eine große Herausforderung war die Aufnahme des ausgebrochenen Gesteins von der Schachtsohle und der vertikale Transport durch die Maschine bis zum Übergabepunkt zur Schachtförderung. Die Lösung: Das Schneidrad wurde senkrecht gestellt.

Der Abbau des Gesteins erfolgt in zwei aufeinander folgenden Schritten. Im ersten Schritt dringt das Schneidrad senkrecht in das Gestein ein und erstellt so einen 1,5 Meter tiefen Einschnitt. Im zweiten Schritt rotiert es um 180° um die vertikale Maschinenachse, um das gesamte Schachtprofil auszufräsen. Dabei löst das Schneidrad nicht nur das Gestein, sondern es arbeitet zugleich ähnlich wie ein Schaufelrad für die Materialaufnahme. Der Ausbruch wird über integrierte Räumerkanäle zum Zentrum geleitet. Dort wird das Material an einen Vertikalförderer übergeben, das es zum Übergabepunkt an der Schachtförderung transportiert.

Um während des Vortriebs das Maschinengewicht abzufangen und um die Reaktionskräfte aus dem Schneidprossess aufzunehmen, verspannt sich das Gripper-System gegen die Schachtwand.

Hohe Sicherheit dank modernster Technik

Bei der Entwicklung der SBM lag ein großes Augenmerk auf der Steigerung der Arbeitssicherheit. Der Spritzbeton für die primäre Sicherung der Schachtwand wird wie bei einer Hartgesteins-TBM ferngesteuert direkt hinter dem Schneidrad eingebracht. Der Wechsel der Schneidrollen erfolgt im Drehantrieb in einem speziell gesicherten Arbeitsbereich, der leicht begehbar und vor herabfallendem Gestein geschützt ist. Durch diese Konstruktionsmerkmale muss sich während des normalen Betriebs kein Personal in Gefahrenbereichen aufhalten.

Funktionsprinzip

1
Steuerstand

Der SBM Maschinenfahrer steuert alle Funktionen sowie den halbautomatischen Abbauprozess.

2
Gripper

Dient als Stütze für Gewicht der Anlage und der Schnittkraft

3
Hauptantrieb

Treibt und dreht das Schneidrad 180° um die vertikale Achse

4
Abbaukammer

In normalem Betrieb unbemannt

5
Bohrkopf

Ähnlich einer TBM wird der Fels mit Hilfe von Schneidrollen abgebaut und in Räumerkanälen gesammelt

6
Schachtausbaubühne

Mehrere Anwendungen sind möglich: Spritzbeton, Bolzen und Stahlmatten zur Sicherung der Schachtwand als primärer Schachtausbau

7
Work Decks

Mehrere Decks mit Anlagen, Infrastruktur und Verlängerungen für die Versorgungsleitungen von Elektrizität, Wasser und Belüftung

8
Mechanisches Abraumfördersystem

Transportiert das Bohrklein mit vertikalen Förderbändern zur Abraum-Übergabe

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Der SBM Maschinenfahrer steuert alle Funktionen sowie den halbautomatischen Abbauprozess.

Dient als Stütze für Gewicht der Anlage und der Schnittkraft

Treibt und dreht das Schneidrad 180° um die vertikale Achse

In normalem Betrieb unbemannt

Ähnlich einer TBM wird der Fels mit Hilfe von Schneidrollen abgebaut und in Räumerkanälen gesammelt

Mehrere Anwendungen sind möglich: Spritzbeton, Bolzen und Stahlmatten zur Sicherung der Schachtwand als primärer Schachtausbau

Mehrere Decks mit Anlagen, Infrastruktur und Verlängerungen für die Versorgungsleitungen von Elektrizität, Wasser und Belüftung

Transportiert das Bohrklein mit vertikalen Förderbändern zur Abraum-Übergabe

Mit der SBM hat Herrenknecht gemeinsam mit Rio Tinto ein Maschinenkonzept entwickelt, das den höchsten Anforderungen im Bergbau gerecht wird. Nicht nur die schnelle Bauzeit der Schächte, sondern auch die hohe Arbeitssicherheit stehen bei Neuentwicklungen für den Mining-Bereich insgesamt im Fokus.

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Jack Brockway Geschäftsführer Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc.
Gerhard Goisser COO Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.

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Jack Brockway Geschäftsführer Herrenknecht Tunnelling Systems USA Inc.
Gerhard Goisser COO Herrenknecht Tunnelling Systems USA, Inc.