Neues Bohrgestänge macht Sandvik-Bohrgeräte effizienter
Übertagebohrgeräte von Sandvik sind Schlüsselgeräte bei der Gewinnung in Steinbrüchen, Tagebauen und Minen. Obwohl sie bei vielen Anwendern für äußerst zuverlässige und produktive Bohrungen sorgen, lässt sich die Technik weiter verbessern. So unlängst mit einem völlig neuen Bohrgestänge.
Im Steinbruch der Basalt AG in Stockhausen arbeitet das Pantera-Bohrgerät DP1500i mit dem neuen CT67-Gestänge schneller, genauer und schonender. (Bilder: Sandvik)
Schon seit mehr als 20 Jahren nutzt die MHI-Gruppe Bohrtechnologie von Sandvik, unter anderem in Nieder-Ofleiden, wo das Unternehmen einen der bedeutendsten Hartgesteinsbrüche Deutschlands betreibt. Bekannt auch als Standort der Branchenmesse Stein Expo. Dort arbeitet seit 2018 ein Übertage-Außenhammerbohrgerät Pantera DP1100i von Sandvik und hat sich über viele tausend Bohrmeter bei schwierigen Bedingungen bewährt, zur vollsten Zufriedenheit der MHI. Insofern war man, so Betriebsleiter Philipp Tuschhoff, durchaus gespannt als Sandvik ankündigte, das funktionierende Gesamtpaket noch besser machen zu wollen.
Als Anbieter wiederum „braucht man gute Argumente, um einen wichtigen Kunden wie die MHI zu überzeugen, das Bohrgerät für einen Testbetrieb umzurüsten,“ so Ekkehard Bolle, Vertriebsmanager für den Bereich Bohrwerkzeuge. Immerhin wird die Pantera nicht nur für die Gewinnung in Nieder-Ofleiden verwendet, auch drei weitere Standorte werden mit der einen Anlage bearbeitet. Zudem waren für die neuen Bohrgestänge CT55 und CT67 einige Umrüstungen erforderlich. Bislang war die Anlage mit einem Vorgänger-Gestänge (ST58) bestückt. Für die Umrüstung auf den größeren Durchmesser des CT67-Gestänges musste die Pantera mit neuen Klemmbacken, Magazinsternen sowie einem größeren Spülkopf bestückt werden. Grund dafür ist die Gestänge-Ausführung: So wird die Energie des Gewindes nicht mehr über den Muffenboden, sondern über die sogenannte Schulter am männlichen Gewindeende auf die Muffe übertragen. Dadurch ist das Einsteckende breiter und erfordert einen größeren Spülkopf.
In Nieder-Ofleiden steht ein klassischer Säulenbasalt mit all seinen Problemstellungen an: eine große Dichte und Festigkeit, unregelmäßig geklüftet besonders zwischen den Basaltsäulen, dazu mit eingelagerten weicheren Tuffzonen. Besonders beim Wiedereindringen in die kompakten Partien ist die Biegesteifigkeit des Bohrgestänges immens wichtig, damit es nicht zum Verlaufen der Bohrung kommt. Innere Spannungen im Bohrstrang werden deutlich reduziert, wenn – wie in Nieder-Ofleiden – die Bohrungen in bis zu 30 m in den Basalt abgeteuft werden. Das wirkt sich spätestens dann positiv aus, wenn der Bohrstrang gezogen wird und die einzelnen 4,3-m-Stangen wieder mit wenig Aufwand getrennt werden müssen.
Der Erfolg im Testbetrieb blieb nicht aus: Recht schnell entschied sich die MHI, das neue Gestängesystem CT67 fest zu übernehmen und hat insgesamt mehr als 15.000 m damit abgeteuft. Philipp Tuschhoff: „Augenfälligste Auswirkung war die enorme Leistungssteigerung und in direkter Folge eine Kraftstoffersparnis von 30 Prozent.“
Das kommt nicht nur von dem größeren Spülkopf, der eine höhere Kapazität ermöglicht. Vielmehr geben die inneren Werte des Werkzeugs eine Erklärung: Weil schon das Material eine um fast die Hälfte erhöhte Steifigkeit aufweist, konnte Sandvik einen erweiterten Spülkanal für das CT-67-System realisieren. Unmittelbare Folge ist ein fast unverändertes Gesamtgewicht des Bohrstrangs gegenüber dem GT65. Durch die erhöhte Biegesteifheit lassen sich höhere Schlag- und Vorschubdrücke bei gleichzeitig hoher Bohrgenauigkeit realisieren. „Als eine mittelbare Folge konnten wir ballistische 96-mm-Sandvik-Bohrkronen auswählen, die länger halten, bei gleichzeitig verbesserter Eindringgeschwindigkeit,“ freut sich Philipp Tuschhoff über einen zusätzlichen Synergieeffekt.
Ekkehard Bolle verweist hier auch auf die Bedeutung des bogenförmige Gewindesystems für die gesamte Performance: „Die besondere Geometrie, die mit dem Gewindedesign verbunden ist, reduziert die spezifischen Belastungen, indem sie die Schlagenergie auf eine größere Fläche innerhalb des Gewindes verteilt – eine Folge sind geringere Spannungen im Strang.“ Deren Auswirkungen wiederum bemerkt die MHI im täglichen Einsatz, denn sowohl das Losschlagen beim Stangenwechsel als auch das Kuppeln ist deutlich erleichtert. „Das sind zwar immer nur einige Augenblicke, aber in der Summe macht das eine erhebliche Beschleunigung. Und auch die Automatisierung des Bohrvorgangs ließ sich dadurch effizient verbessern,“ bestätigt Tuschhoff.
Nur 50 km weiter westlich in Stockhausen betreibt die Basalt AG einen Steinbruch auf paläozoischem Diabas. Auch hier setzt Oberbetriebsleiter Bernd Eiding bereits seit vielen Jahren auf Bohrgeräte von Sandvik. Ein neuer Pantera DP1500i wurde auf Empfehlung des lokalen Sandvik-Händlers Ralf Ogroske direkt mit dem CT67-Gestänge-System ausgestattet. Im Diabas muss der Bohrist mit unterschiedlich harten Gesteinspartien rechnen, zudem erschweren immer wieder lehmige Einschaltungen ein einfaches Abteufen. Die Effizienzsteigerung hat Bernd Eiding richtiggehend überrascht: „Weil das CT67-System mit höheren Drücken gefahren werden kann, erreichen wir Eindringgeschwindigkeiten von 1,2 bis 1,3 m/min – im Gegensatz zu 0,9 mit dem alten Gestänge.“ Durch die Verringerung des Ringraums und Erhöhung der Spülgeschwindigkeit ist zielgenaues Bohren mit gesteigerter Eingangsleistung möglich. Beim Ziehen geht das Abkuppeln der Stangen merklich leichter, was zu geringeren Zugbelastungen aller Komponenten führt, vom gesamten Bohrstrang bis zum Bohrhammer.
Besonders interessierte in diesem Zusammenhang die Lochqualität, speziell der gerade Verlauf entsprechend der Planung. „Wir lassen einen Teil der Löcher unmittelbar nach dem Bohren prüfen, schon um sicher zu gehen, dass die erforderlichen Vorgaben eingehalten sind, denn Steinflug will hier Niemand“, so der Oberbetriebsleiter. „Das Ergebnis war sehr überzeugend. Die bis zu 26 m tiefen Bohrlöcher wurden von Sprengingenieur Joachim Milde mit der Sonde vermessen und waren extrem genau, sogar mit einem unter diesen Einsatzbedingungen wenig erfahrenen Bohristen.“ Analog zur MHI versorgt der Betreiber mit der Anlage bei Bedarf noch weitere Steinbrüche. „Schon nach den ersten Erfahrungen hier am Standort haben wir dem CT67-Gestänge alles zugetraut, ob Grauwacke, Basalt, Quarzit oder Quarzkeratophyr,“ betont Bernd Eiding. Nach nicht weniger als 15.000 m Bohrleistung mit verbesserter Standzeit will man ein weiteres Pantera-Gerät auf das Bohrgestänge CT67 umrüsten.
