I²Mine

Innovative Technologien und Konzepte zur Gestaltung des intelligenten Tiefbau-Bergwerks der Zukunft

Ökoeffizienz und Nachhaltigkeit sind weltweit und über alle Industrien hinweg wichtige Faktoren. Das Projekt I²Mine verfolgte in diesem Kontext das Ziel, den Wandel der traditionellen Bergwerke zu modernen Bergwerken in Europa zu unterstützten. Universitäten und Firmen aus neun EU-Mitgliedsstaaten gestalteten im Rahmen des Forschungsvorhanbes das Tiefbau-Bergwerk von morgen.

In der Vergangenheit haben die Komplexität des Gesteinsverhaltens und die Interaktion zwischen Gestein und Gesteinsverbau nicht sehr viel Beachtung gefunden. Außerdem sind die vorhandenen geotechnischen Bauentwürfe für Bergwerke nur auf eine maximale Teufe von 1.500 Meter ausgelegt. Daher war eines der Projektziele die Entwicklung eines neuen Hard- und Softwarepakets zur Einschätzung der Stabilität der Lagerstätte. Außerdem wurde ein Informationssystem entwickelt, das online Felsanker überwacht und Felsbewegungen sowie die daraus resultierenden Spannungsänderungen erkennt und auswertet.

Ein weiterer Bestandteil des Projekts war die Entwicklung von Möglichkeiten zur Verbesserung der Abbautechnik. Maschinen zum Abbau und Transport von Tiefbaulagerstätten müssen resistent, effizient und automatisiert sein. Hierbei hat das Projektteam von I²Mine zeigen können, dass mechanisierte Abbauprozesse zur Gewinnung von Gestein auch bei Spannungen von mehr als 120 MPa möglich sind, indem das Gestein unterfahren wird. Dazu wurde ein Verfahren zur Grenzschichtenerkennung entwickelt. Dieses sollte den selektiven Abbau erhöhen und so den Massenstrom an Bergen übertage reduzieren.

Ein weiterer Fokus lag in diesem Projekt auf der Entwicklung eines Navigationssystems zur Lenkung der Maschinen und eines Kollisionsvermeidungssystems, um mit Hilfe von Sensortechnik das Risiko von Stillstandzeiten zu reduzieren. Ebenfalls auf Sensortechnik basierend, entwickelt das Team Sortiermaschinen, die untertage als Vorkonzentrierer eingesetzt werden können, um den Gesamtmassenstrom des Aufbereitungsprozesses zu reduzieren.

Viele Entscheidungen, besonders untertage, werden noch immer durch das Personal selbst und nicht durch entsprechende Informationssysteme getroffen. I²Mine entwickelte deshalb im Projektverlauf Programme, die den Entscheidungsprozess durch Integration aller relevanten Daten vereinfachen. Das Ziel: ein Management-Werkzeug zu entwickeln, das in der Lage ist, Entscheidungen zu treffen, indem es Risiko, Kosten und Instandhaltung einschätzt und in Echtzeit auswertet.

I²Mine betrachtete darüber hinaus auch Aspekte des Arbeits- und Gesundheitsschutzes. Im Projektverlauf wurden insbesondere neue Methoden erarbeitet werden, um die Belüftung untertage zu verbessern und den Austritt von Methangas in die Atmosphäre zu vermindern.

Um das Image des Bergbaus nachhaltig zu wandeln, war das Projekt zudem bestrebt, die Ideen und Konzepte, den Fortschritt und die Ergebnisse von I²Mine zu verbreiten und zu diskutieren und so einen transparenten Informationsaustausch zwischen Bergbauindustrie, Wissenschaft, europäischer Gesellschaft und anderer Beteiligter zu fördern.