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BMBF-Projekt zur Naviation und Erkundung im Bergwerk: Treffen in TU Bergakademie Freiberg

Zweites Projekttreffen zur Navigation und Erkundung im Bergwerk am Institut für Markscheidewesen und Geodäsie. Im April startete das BMBF-geförderte Projekt zur bergbautauglichen Untertagenavigation und -kartierung. Am 15. und 16. Juli kamen zehn Projektpartner aus Wissenschaft, Mittelstand und Bergbauindustrie zusammen, um erste Erfahrungen unter realistischen Untertagebedingungen zu sammeln.


Ziel des auf drei Jahre angelegten Forschungsprojekts ist es, ein Erkundungs- sowie ein Produktionssystem zu entwickeln, das unter Tage eingesetzt werden kann. Mit dessen Hilfe können Bergbaumaschinen und Lader autonom durch das vorher erkundete Bergwerk navigieren. „Sicherheit steht auch hier an erster Stelle, weshalb Kollisionsschutz ein zentraler Bestandteil ist“, betont Dr. Ralf Donner vom Institut für Markscheidewesen und Geodäsie der TU Bergakademie Freiberg. „Dazu arbeiten wir an autonomen Systemen, die ihre aktuellen Daten, die im Fahrzeug zur Navigation und zum Kollisionsschutz verwendet werden, an ein Expertensystem übermitteln. Dort werden die Veränderungen in die Datenbasis des Bergwerkinformationssystems eingepflegt.“

Die überwiegende Zahl der sechs Industriepartner im Projekt kommen von Rhein und Ruhr und sind daher mit dem Steinkohlen- sowie Kali- und Steinsalzbergbau vertraut. Das Forschungs- und Lehrbergwerk Reiche Zeche bietet mit dem wesentlich kleinteiligeren Gangerzbergbau des Freiberger Reviers allerdings ganz besondere Voraussetzungen: „Gemäß der Zielstellung des Forschungsprojekts bietet die Reiche Zeche viel realistischere Anforderungen. Sie helfen uns, das teilautomatisierte Erschließen und Abbauen kleinteiliger, sehr komplizierter Untertagelagerstätten zu Erlernen“, fasst Dr. Ralf Donner zusammen. Eine wesentliche Herausforderung für eine nachhaltige Gewinnung dieser Lagerstätten sei die erhöhte bergbau-geologische Komplexität, die sich besonders durch große Teufenlagen, geringe Ausdehnung und hohe lokale strukturgeologische Komplexität auszeichnet. Wesentlich für den Betrieb ist ein stets aktuelles 3D-Modell der aufgefahrenen Hohlräume.

Innovative Technologien ermöglichen es dabei, die Gewinnungsmaschinen autonom und präzise zu positionieren, unnötigen Abraum zu vermeiden und die Förderleistung zu maximieren. So stellt etwa das beteiligte mittelständige Unternehmen Fritz Rensmann GmbH & Co. aus Dortmund Maschinen her, mit welchen Lagerstätten durch enge Streckenquerschnitte erschlossen werden können. Die GHH Fahrzeuge GmbH aus Gelsenkirchen hat eine Spitzenposition im Bereich der Fahrzeugautomatisierung inne.

Der vollständige Projekttitel „Untertägiges 4D+-Positionierungs-, Navigations- und Mappingsystem zur hochselektiven, effizienten und im höchstem Maße sicheren Gewinnung wirtschaftstrategischer mineralischer Rohstoffe“ erklärt, warum das Forschungsbergwerk Reiche Zeche als Entwicklungsort besonders geeignet ist: Es besticht zum einen durch seine Zugänglichkeit, zum anderen ist die Art der Lagerstätte hervorragend geeignet. Denn hochselektiver Abbau bedeutet Abbauhöhen von einigen Dezimetern – nicht wie im Salz von einigen Metern oder der Steinkohle von einem knappen Meter.

Effizient verweist auf einen hohen Automatisierungsgrad, beispielsweise fahren Automaten deutlich schneller als menschliche Fahrer durch die Strecken. Wirtschaftsstrategische Rohstoffe sind für Kenner der Hinweis auf die begehrten Seltenen Erden. Der Beitrag des Freiberger Markscheideinstitutes besteht in der automatischen Detektion geologischer, geometrischer und sicherheitsrelevanter Merkmale, die für den operativen Abbau einer Lagerstätte notwendig sind und deren semiautomatische Überführung in das Bergwerksinformationssystem.

Der gelungene Projektstart und vor allem der Austausch erster Erfahrungen unter realistischen Untertagebedingungen machten die Begegnung der angereisten Projektpartner erfolgreich und lehrreich zugleich. Mit diesem dritten Projektstart innerhalb eines Jahres an der Bergakademie im Bereich der Robotik und autonomen Steuerung wird deren Vorreiterrolle auf diesem Gebiet weiter ausgebaut.

Quelle: TU Bergakademie Freiberg

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