22. Juni 2022
Ungeachtet ihrer relativ geringen Größe, kommt den Bohrkronen an einem Untertage-Bergbaugerät eine entscheidende Rolle zu – sie sind in der Tat wesentlich für den Erfolg einer Bohrschicht, sei es beim Entwicklungs- oder Produktionsbohren. Sie sind auch die am häufigsten ausgetauschte Komponente eines Bohrsystems und können daher für Bediener, die versuchen, ihre Meterziele zu erreichen, ein echtes Problem darstellen. Dies ist besonders wichtig beim Bohren in hartem Boden, wie bei den abrasiven, kieselsäurehaltigen Gesteinsformationen, die für die Stawell Gold Mines (SGM) im mittleren Westen von Victoria charakteristisch sind.
Der Goldabbau ist ein inhärenter Teil der Gemeinde Stawell, die 1853 – während des Höhepunkts des Goldrausches in Victoria – gegründet wurde. Die Geschichte der Stadt kommt in den großen Gebäuden an der Hauptstraße zum Ausdruck. 240 Kilometer nordwestlich von Melbourne im Verwaltungsbezirk Northern Grampians gelegen, ist diese ländlich geprägte Stadt eine der wenigen, in denen ein aktiver Goldminenbetrieb aufrechterhalten wurde. Der derzeitige Betreiber Stawell Gold Mines (SGM) nahm seine Tätigkeit 1981 auf, die ursprünglich sowohl den Tagebau als auch den Untertagebau umfasste.
Im Gegensatz zu Bergwerken in abgelegenen australischen Regionen, ist SGM eine Grube, deren Mitarbeiter meist vor Ort in der Stadt leben. Aus diesem Grund hat SGM einen starken Gemeinschaftsfokus, mit einer aktiven Nutzung der sozialen Medien und einem webbasierten Community Hub, um eine klare Kommunikation über die Aktivitäten und Umweltauswirkungen des Bergwerks zu ermöglichen. Mark Nellthorp, SGM Mine Superintendent, ist einer der Mitarbeiter, die in der Stadt leben.
„Das Bergwerk ist ein Teil der Struktur der Stadt, und es gab immer Respekt vor der Gemeinschaft, bei allem, was wir tun, sei es, die Menschen auf Explosionen aufmerksam zu machen oder Foren über die Umweltauswirkungen einzurichten“, sagt Mark, der den Betrieb des Bergwerks überwacht. „Unsere Eigentümer sind auch sehr zukunftsorientiert und investieren stark in die Verbesserung der Nachhaltigkeit des Bergwerks, was z. B. die Aufrüstung unserer Prozesse und Maschinen betrifft.“
Im Jahr 2017 wurde SGM von Arete Capital Partners im Rahmen privater Interessen erworben, was zu einer Änderung der Bergbaustrategie führte. Nach der Erweiterung der unterirdischen Explorationsarbeiten an den mineralisierten Goldadern des Standorts verlagerte SGM seinen Fokus auf eine zuvor ungenutzte Flanke des Erzkörpers. 2019 begann man mit der Produktion in dieser Zone, die als Aurora B bekannt und am östlichen Rand des Magdala-Vorkommens gelegen ist.
Als die Produktionsbohrungen an der östlichen Flanke begannen, standen Mark und sein Team vor einer neuen Herausforderung: eine magnetitreiche Schichteinheit, die die Crew aufgrund ihrer visuellen Ähnlichkeit mit der Bändererzstruktur als „BIF“ (Banded Iron Formation) bezeichnete.
„Im Gegensatz zu den Basalt- und Quarzvorkommen, die wir von Bohrungen an der westlichen Flanke kennen, ist diese „BIF“ extrem schwer zu durchdringen“, erklärt Mark. „Wir hatten Bohrexperten, die auf der ganzen Welt gearbeitet haben, die sagten, dass sie so etwas noch nie gesehen hätten. Auf der Produktionsseite habe ich von den Bedienern erfahren, dass sie mit einer Bohrkrone nur wenige Meter erzielen konnten, bis sie vollständig zerstört war.“
Doch so hart der Boden auch sein mag, Aurora B ist reich an Gold, weshalb die Zukunft des Bergwerks effektiv gesichert ist.
„Deshalb waren wir auch daran interessiert, neue Bohrkronenoptionen in Erwägung zu ziehen“, erklärt Mark. „Als sich die Gelegenheit bot, die Epiroc Powerbit X-Bohrkronen auszuprobieren, haben wir sie gerne getestet.“
Was sind Epiroc Powerbit X-Bohrkronen? • Hierbei handelt es sich um Spezialbohrer, bei denen jeder Wolframkarbid-Stift mit einer verschleißfesten Diamantkornformel, d. h. polykristallinem Diamant (PCD), beschichtet ist. • Die PCD-Beschichtung schützt die Stifte vor Formverlust und ist für das Bohren in besonders harten Böden ausgelegt. • Epiroc investierte in die Forschung und Entwicklung dieser Technologie als direkte Reaktion auf die Probleme der Kunden in Bezug auf häufige Bohrkronenwechsel. • Das Epiroc Powerbit X-Produktsortiment umfasst Bohrkronen für den Vortrieb – 35 mm, 48 mm und 51 mm – und Produktionsbohrkronen in den Größen 76 mm, 89 mm und 102 mm
Im Vollbetrieb ist SGM in der Lage, jährlich 850.000 Tonnen Erz zu verarbeiten. Mark zufolge liegen die Entwicklungsfortschrittsziele bei 630 m pro Monat, bei einem Bohrmeteräquivalent von 56.000 Bohrmetern pro Monat, wobei die Produktionsbohrziele auf 14.000 m festgelegt wurden.
„Aber wir sind eine ziemlich wettbewerbsausgerichtete Crew, die immer die Erwartungen übertrifft und von den beiden Simbas von Epiroc, die wir in der Produktion haben, etwa 17.000 m oder 18.000 m herausholt“, sagt er. „Unsere Produktionsmitarbeiter sind sehr erfahren und sehr gut darin, was sie tun, ebenso wie die Bohrgeräte.“
Dennoch erwies sich die „BIF“ als problematisch.
"„Wir haben vielleicht 7 Meter aus einer Standardbohrkrone herausgeholt, also sind wir sehr beeindruckt von den Epiroc 76-mm-Powerbit X, die wir getestet haben – wir hatten zunächst fünf. Der erste erreichte 400 Meter, was in diesem Bereich außergewöhnlich ist“, schwärmt Mark. „Wir sind ein kostenbewusstes Bergwerk. Wenn wir also mehr Meter bohren, effektiver bohren und unsere Kosten senken können, ist das die Richtung, die wir einschlagen wollen."
Mark Nellthorpe
Durch den Wegfall der meisten Bitwechsel, die während einer Schicht erforderlich sind, konnten die Produktionsgewinne erheblich gesteigert werden.
„Grundsätzlich gibt es weniger Ausfallzeiten durch das Hantieren von Stangen und den Wechsel von Bohrkronen und deren Neuausrichtung im Bohrloch“, erklärt Mark. „Wenn man in einem Durchgang ein Loch bohren und zum nächsten übergehen kann, ist das großartig. Aber wenn man in einem 20-Meter-Loch halbwegs wechseln muss, kostet das schätzungsweise etwa 15 Minuten Bohrzeit pro Loch.“
Es gibt jedoch auch noch weitere Konsequenzen in Bezug auf die Neuausrichtung des Bohrers, und Mark betont, dass je weniger die Bohrgeräte bewegt werden, desto weniger Verschleiß an der Ausrüstung auftritt.
„Dies gilt insbesondere für Aufwärtsbohrungen – wenn der Bediener den Strang nicht genau an die richtige Stelle zurückbringen kann, übt er Druck auf die Stangen aus, was sich auf den Bohrhammer auswirkt“, erklärt er. „Bei den Epiroc Powerbit X-Bohrkronen kommt weniger Schlagenergie in das Bohrgerät zurück, da die Stifte ihre Form beibehalten. Wenn Bohrkronen stumpf werden, wirken sich die Schlageffekte auf den Rest des Bohrwagens aus, was zu Problemen am Motor und anderen Teilen führt. Die Bohrkrone mag also den Eindruck eines kleinen Bauteils erwecken, aber wenn man bedenkt, welche Auswirkungen sie auf die Leistung des gesamten Bohrgeräts hat, ist es definitiv die Bohrkrone, in die man investieren möchte!“
Während die wirtschaftlichen und Produktivitätsvorteile des Einsatzes der Epiroc Powerbit X-Bohrkronen ganz klare Motivatoren für SGM sind, ist Sicherheit für Mark der noch wichtigere Faktor.
„Sicherheit hat für uns oberste Priorität. Für SGM als Unternehmen ist klar, dass dies die oberste Priorität ist“, betont er. „Ich sage der Crew regelmäßig, dass Ziele am Ende des Tages letztlich genau das sind – Ziele. Man riskiert keine Personenschäden, um Ziele zu erreichen. Die Sicherheit steht an erster Stelle!“
Die Sicherheitsvorteile der Verwendung von Epiroc Powerbit X konnten in den Versuchen von SGM nachgewiesen werden.
„Wenn die Bohrkronen nicht so häufig gewechselt werden müssen, bedeutet dies, dass die Bediener seltener aus der Kabine aus- und wieder einsteigen müssen, was wiederum die Wahrscheinlichkeit des Ausrutschens und Stolperns oder des Auftretens anderer Gefahren auf dem nassen, rutschigen Untergrund verringert“, sagt Mark. „Neben den physischen Gefahren besteht jedoch auch das Risiko, dass die Bediener frustriert sind, weil sie ständig Stangen hantieren und Bits wechseln müssen – und Frustration am Arbeitsplatz kann sich auf die mentale Verfassung auswirken.“
Diese Sicherheitsvorteile wurden auch vom Bediener des Bohrgeräts, Merv Hayward, bestätigt, der die Schlüsselperson war, da er die Epiroc Powerbit X-Bohrkronen bei SGM testete.
"„Sie machen meine Arbeit viel sicherer – die Exposition gegenüber dem Bohrbereich während der Schicht ist geringer, was die Gefahr des Ausrutschens, Stolperns und von Stürzen verringert“, erklärt er. „Im Grunde schraube ich zu Schichtbeginn den Powerbit X-Bohrer auf die Führungsstange und bohre dann die komplette Schicht durch.“"
Fragen und Antworten mit dem Bediener des Bohrgeräts, Merv. Was ist der Hauptvorteil, den Sie durch den Einsatz von Epiroc Powerbit X-Bohrkronen bei Ihren täglichen Routinearbeiten realisiert haben? Die Gewissheit, dass der Epiroc Powerbit X die gewünschten Meter in der Schicht erreicht. Ist Ihnen eine Produktionssteigerung aufgefallen? Ja. Es gibt keine unnötigen Stangenarbeiten, um die Bohrkronen zu wechseln, was gewonnener Bohrzeit entspricht. Außerdem gibt es keine abgezogenen Stifte in den Löchern, die einen nachgeschliffenen Bit bei einem Kontakt zerstören können. Hatten Sie während der Verwendung von Epiroc Powerbit X Gespräche mit dem Kreuzschicht-Bediener über die verbesserte Leistung im Vergleich zu normalen Bohrkronen? Ja, der Kreuzschichtführer war äußerst neidisch über die Zahlen, die während der Testphase mit dem Epiroc Powerbit X erzielt wurden! Haben Sie über die Auswirkungen nachgedacht, die der Einsatz von Epiroc Powerbit X-Bohrkronen auf die Umwelt hat? Ich habe definitiv über Verschwendung nachgedacht, ja. Wenn man nach nur 7 Metern Bohrlänge keine brandneue Bohrkrone in den Schrottbehälter werfen muss, kann das nur besser für die Umwelt sein! Haben die Epiroc Powerbit X-Bohrkronen den Wartungsaufwand für das Bohrgerät reduziert? Ja. Da der Epiroc Powerbit X über einen sehr langen Zeitraum korrekt Gestein bricht, sind die Innenteile des Vortriebsbohrhammers und alle damit verbundenen Schläuche und Pumpen einer weitaus geringen Belastung ausgesetzt.
Im Rahmen des Services von Epiroc für die Flotte bei SGM besucht Epiroc-Vertragsbetreuer Jarrod Wilde den Standort mehrmals pro Woche. Ein wesentlicher Teil der von ihm für SGM erbrachten Wartungsdienstleistungen besteht darin, Bohrkronen zu sammeln und zur Wiederverwendung nachzuschärfen.
„Ich gehe unter Tage, sammle die Bohrkronen und überarbeite sie in der Epiroc-Werkstatt“, sagt er. „Obgleich SGM diese Powerbit X-Bits erst seit kurzer Zeit testet, sehe ich definitiv den Vorteil, dass weniger Bits zum Einsatzort befördert werden müssen, und das nicht nur auf mich bezogen, sondern auch auf das Gewicht, das auf dem Fahrzeug lastet. Wenn wir das Gewicht in der Zukunft reduzieren können, bedeutet das weniger Wartungskosten für das Fahrzeug.“
Ebenso erkennt Jarrod an, dass der Epiroc Powerbit X viel Abfall reduzieren wird.
„Das wird einen großen Unterschied machen. Weniger real hergestellte Bohrkronen haben in der gesamten Lieferkette Auswirkungen bezüglich der Reduzierung der Kohlenstoffemissionen“, betont er. „Auch Fracht, Verpackung und dann Transport zum und vom Standort sind einzubeziehen – alles summiert sich.“
Kaelin McDougall, Key Customer Manager bei Epiroc, wägt die Vorteile der Reduzierung der Anzahl der benötigten Bohrkronen ab.
"Die potenzielle Auswirkung der regelmäßigen Verwendung von Epiroc Powerbit X-Bits ist enorm – zum Beispiel führt die Reduzierung der Anzahl der erforderlichen Bits zu einem Rückgang bei der Fertigung, und dann gibt es dazu noch die physischen Auswirkungen“, sagt er. „Diese schweren Teile von einem Ort zu einem anderen zu transportieren, ist eine körperliche Belastung, die an einem Tag vielleicht nicht viel zu sein scheint, im Laufe der Zeit aber intensiv ist. Da die manuelle Handhabung eine der höchsten Verletzungsursachen in dieser Branche darstellt, ist das ein wichtiger Punkt.“"
Darüber hinaus weist Kaelin darauf hin, dass es aus ökologischer Sicht für Bergbaubetriebe wie SGM von entscheidender Bedeutung ist, ihre Abfälle und Kohlenstoffemissionen zu reduzieren.
„In einer Stadt wie Stawell, in der sich das Bergwerk direkt vor Ort befindet, ist dies sogar noch wichtiger. Alles, was das Bergwerk tun kann, um seine Nachhaltigkeitsbemühungen zu unterstützen, lohnt sich“, sagt er. „In diesem Sinne sind die Umweltvorteile genauso wertvoll wie die Kosteneinsparungen.“
Mark kommt auf seinen vorherigen Kommentar zurück und weist darauf hin, dass Nachhaltigkeit für SGM eine Priorität darstellt.
„Unsere Eigentümer verfolgen einen progressiven Nachhaltigkeitsansatz, und das bedeutet, dass sie Komponenten wie den Epiroc Powerbit X testen und mit Epiroc zusammenarbeiten, um unsere Flotte auf Elektroantrieb umzustellen“, sagt er. „Durch den Erfolg, den wir bisher mit den Powerbit X-Bohrkronen von Epiroc in der Produktion erzielt haben, glaube ich, dass dies eine umweltfreundliche Lösung für das Problem ist, mit dem wir aufgrund der harten Bodenbedingungen konfrontiert waren.“
Insgesamt ist Mark der Ansicht, dass die Tests der Epiroc Powerbit X erfolgreich waren und er ist zuversichtlich, dass sie eine kosteneffiziente und nachhaltige Option für die SGM-Produktion in der Zukunft sein werden.
„Wir befinden uns noch in der Erprobungsphase und haben nur fünf Epiroc Powerbit X getestet, aber uns hat sich der riesige Bonus, den sie bieten, erschlossen“, sagt er abschließend. „Ich denke, dass wir sie gezielt unter den besonders harten „BIF“-Bedingungen einsetzen werden, wo wir einen erheblichen Nutzen sehen werden.“
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