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Unter der Leitung von Prof. Dr. Dohmen wurde in der vorlesungsfreien Zeit des Wintersemesters eine Rohstoffkundliche Exkursion nach Südafrika mit Studentischen Mitgliedern und einem Alumni (Dipl.-Ing. Thorsten Hachmann) durchgeführt. Auf dem Programm standen die Besichtigung des Goldbergwerkes West Driefontein, die Platinerzgrube Rustenburg, die Diamanterzgrube Finch Mine, verschiedene Steinkohlentagebaue und - tiefbaue, die Kupfererzgrube und - hütte Palabora, der Eisenerztagebau Thabazimbi, der Kalksteintagebau Lime Acres mit Kalkwerk der PPC. Zusätzlich war der Besuch der Universität Kapstadt geplant.
Den Exkursion rundete ab eine zweitägige Fahrt durch den Krüger National Park sowie ein Segeltörn um Kapstadt.
Um eine kleinen Einblick in die Tagebautechnik zu geben, wurden Bilder aus dem Betrieben Thabazimbi, dem Kalksteinbetrieb der Firma PPC sowie des Steinkohlentagebaues Grootgeluk der Kumba Resources mit Erläuterungen durch die studentischen Teilnehmer der Exkursion, Hendrik Leopold, Andre Kindt, Dirk Dransmann und federführend Hendrik Seeliger zusammengestellt.
Eisenerz - Thabazimbi
Besitzer dieses Eisenerztagebaus ist die Gesellschaft Kumba Resources.
Es wurden im Jahr 2004 ca. 1,3 mio Tonnen Erz und 1,2 mio Tonnen Feinerz gefördert.
Ein Drehbohrgerät aus den 80er Jahren. Dieses wird über ein Schleppkabel mit Energie versorgt. Das Bohrgerät bohrt auf den 10 m hohen Sohlen ca. 35 cm breite und 13 m tiefe Löcher. Die Sohle wird hier auf ca. 3 m unterbohrt, um eine ebene Fläche für die Muldenkipper und Sekundärgeräte herzustellen.
Das Haufwerk wird hier von einem Hitachi Tieflöffelbagger auf eine 40t Mulde von Euclid (heute Hitachi). Im Vordergrund sind die Bohrlöcher der Reihensprengung (7 Reihen) zu sehen.
Es wurden in diesem Tagebau bei einer Großsprengung einmal ca. 1.000.000 t mit nur einer Sprengung gelöst.
Der Motergrader 16H der Firma Caterpillar, dieses Sekundärgerät ist für das Säubern der Fahrwege und der Sohle von Haufwerksstücken, die beim Anfahren und Bremsen der SLKW´s herunterfallen, verantwortlich.
Es ist eines der zahlreichen Sekundärgeräte, die neben dem eigentlichem Gewinnungsgerät zum Einsatz kommen.
Das primäre Gewinnungsgerät in diesem Tagebau, ein Seilbagger der Firma P&H. Der 2300 XP ist ca. 15 Jahr alt und wie auf dem Foto zu erkennen ist, wird das Schleppkabel von einem Arbeiter, während des Umsetzens vom Bagger weggezogen.
Eine schon fertig abgebaute ehemalige Erzlagerstätte.
Leitfigur für die Sicherheit im Thabazimbi Erztagebau
Die großen Absetzbecken für das Wasser aus der Erzaufbereitung. Rechts ist eine der großen Halden für das taube Gestein aus der Aufbereitung.
Rechts ist das Bohrraster zu erkennen, dieses besteht aus bis zu 10 Reihen. In der Mitte ist der Seilbagger gerade mit dem Wegladen des Haufwerks in die Wabco 170D.
Hier sind der Schleppkabelanschluss und die Schleppkabelbox gut zu erkennen. Beim Versetzen des Seilbaggers, wird diese Box mit einem Sekundärgerät dem Bagger hinterher gefahren.
An dem Aufschluss ist die Trennung zwischen Taubengestein links und dem Erz rechts gut zu erkennen. Es ist auch das starke Einfallen der Schichten und die damit zur Teufe zunehmende Überdeckung zu sehen.
Der Blick eines Exkursionsteilnehmers (H. Leopold) in eines der Großbohrlöcher auf der Sohle. Die Bohrlöcher wurden mit einem Rollenmeißel trocken gebohrt.
Lime Acres Pretoria Portland Cement - PPC Lime
Die Lagerstätte hat eine Mächtigkeit bis zu 100 m und eine Abraummächtigkeit von max. 20 m. Sie streicht von Nord nach Süd und fällt mit ca. 3 ° nach Westen ein. Der für den Brennbetrieb gewonnene Kalkstein setzt sich in der Regal aus 95% CaCO3, 2% MgCO3 und 1-2% SiO2 und anderem zusammen. Der Grundwasserspiegel liegt bei 18 m unter GOK. Das GW wird in den ausgesteinten Bereichen gesammelt und als Trinkwasser für die Minensiedlung genutzt. Es stehen noch weitere Tiefbrunnen für die Trinkwassergewinnung zur Verfügung.
Der Tagebau bewegt ca. 850 000 t pro Monat an Gestein, das macht über 10 Millionen Tonnen im Jahr. Von diesem Material wird ein Teil, der Abraum, sofort wieder verkippt und der Rest auf den Vorbrecher gegeben. Von diesem Material werden um die 300 000 t pro Monat den Drehrohröfen aufgegeben. Der erzeugte Branntkalk wird per Bahn versandt oder direkt im Werk gelöscht und dann versandt.
Dieses Mischbett ist nötig, um Qualitätsschwankungen in der Lagerstätte zu kompensieren und die Schwankungen für den Brennbetrieb so gering wie möglich zu halten. hier ist gut zu erkennen dass der abgebaute Kalkstein an der rechten Seite aufgegeben und auf der linken wieder abgegeben wird.
Dieses ist der einzige Hydraulikbagger (Demag H455S), der in diesem Tagebau zum Einsatz kommt. Er lädt auf einen Lectra Haul Truck heute Terex Corp. Der Grund für die Abneigung gegen Hydraulikbagger in diesem Tagebau ist die geringe Verfügbarkeit dieses Baggers gegenüber den sonst eingesetzten Seilbaggern.
Der Blick in den Rostkühler eines der 9 Drehrohröfen. In Lime Acres steht der weltgrößte Drehrohrofen mit einer Tagesproduktion von über 1000 t. Im Normalfall sind nur 3 der 9 Öfen im Einsatz und 3 andere Öfen werden während des Stillstands gewartet bzw. neu ausgemauert.
Hier ist das Hauptgewinnungsgerät der P&H 2300XP zu sehen. Er lädt an dieser Stelle gerade einen Kalkstein mit einem CaCO3-Gehalt von unter 95 % und daher wird dieser sofort wieder verkippt, da die Qualität für das Brennen nicht ausreicht.
Einer der 150 t Trucks von Lectra Haul. Diese Trucks sind mit einem Diesel-Elektrischemantrieb ausgerüstet.
Die gigantischen Drehrohröfen der Aufbereitung. Im Hintergrund sind die Vorwärmer zu erkennen, diese sorgen für eine wesentliche Veringerung des Steinkohlenbedarf während des Brennbetriebes.
Tagebau Ellisras - Grootgeluk Mine
Die Grootgeluk Mine ist das weltgrößte bekannte Steinkohlenvorkommen, das sich im Tagebau gewinnen lässt. In diesem Vorkommen sind 55% der Steinkohlenreserven von Südafrika vereint.
Über 90% der gewonnen Steinkohle wird in dem direkt angeschlossenem Steinkohlenkraftwerk Matimba Power Station verstromt, das aus 6 Blöcken besteht mit einer Leistung von je 665 MW (gesamt: 3990MW). Das besondere an diesem Kraftwerk ist, dass es aufgrund des Wassermangels nur luftgekühlt ist.
In diesem Tagebau wird ein Trolley-Assist-System genutzt. Trolley-Assist-Strecken anzulegen lohnt sich nur in großen Tagebauen. Zudem können diese Strecken nur eingesetzt werden, wenn die im Tagebau fahrenden SLKW Dieselelektrisch angetrieben werden. Dieses ist meist bei SLKW´s ab 100 t Nutzlast der Fall. Diese Strecken müssen aufgrund der Investitionskosten etliche Jahre benutzbar sein und es muss auch ausreichend Platz zur Verfügung stehen, da die Trolley-Assist-Stecke selbst nur in eine Richtung befahren wird, in der Regel für die Bergfahrt und für die Leerfahrten eine weitere Fahrspur zur Verfügung gestellt werden muss.
Die an die Strecke heranfahrenden SLKW´s fahren direkt unter die Oberleitung und der Fahrer gibt manuell das Signal zum Herausfahren der Oberleitungsabnehmer. Nachdem die Oberleitungsabnehmer an der Oberleitung entlang gleiten, regelt die Boardelektronik den Dieselantrieb herunter, die Radnarbenmotoren werden über die Oberleitungen direkt mit Strom versorgt. Der Fahrer muss das Fahrzeug nur noch in der Spur halten. Sobald das Ende der Oberleitung erreicht ist, regelt die Boardelektronik den Dieselmotor wieder auf die gewünschte Leitung hoch und der SLKW fährt wieder mit Dieselantrieb.
Auf einer Trolley-Strecke können mehrer SLKW´s gleichzeitig an der Oberleitung hängen (in diesem Tagebau bis zu 7), ein seitlicher Einstieg oder ein früheres Herausfahren aus der Strecke ist jederzeit möglich.