Die SIEMAG TECBERG group erhielt im September 2018 von der DMC Mining Service LTD, Großbritannien, einen Großauftrag. Es ging um die Lieferung von insgesamt acht Fördermaschinen und 16 Bühnenwinden für den Einsatz in mehreren Schächten mit Teufen von 1.600 m und 370 m für das neue Bergwerk Woodsmith und den Schacht Lockwood Beck im North York Moors Nationalpark im Nordosten Englands.
Polyhalitprojekt in North Yorkshire
Von der Sirius Minerals PLC wird eines der tiefsten untertätigen Bergwerke Großbritanniens gebaut. Das Bergwerk Woodsmith liegt in der unter Naturschutz stehenden Landschaft im North York Moors Nationalpark nahe der Nordostküste Englands, etwa sechs Kilometer südwestlich von Whitby. Die untertägige Kali- und Polyhalitlagerstätte befindet sich in ca. 1.500 m Teufe und erstreckt sich mehrere Kilometer unter die Nordsee. Bei der Erschließung der Lagerstätte sind strenge Umweltauflagen zu berücksichtigen. Unter anderem wird das Bergwerk Woodsmith mit dem Hafen Teesside in Middlesbrough über einen 38 km langen Tunnel mit einem speziellen Materialtransportsystem (MTS) verbunden. Nach der für 2021 geplanten Fertigstellung des Gesamtprojekts soll die jährliche Förderleistung des Düngemittels mit dem Markennamen POLY4 13,4 Mio. t betragen. Die Service- und Produktionsschächte sowie die beiden Schächte für den MTS-Tunnel sind wesentliche Grubenbaue des Bergwerks.
Auftrag
Die SIEMAG TECBERG group, Haiger, Deutschland, erhielt im September 2018 den Zuschlag von DMC Mining Service LTD (DMC), Großbritannien, über vier ausgeschriebene Lieferpakete. Der Auftrag beinhaltet die Planung, die Herstellung und die Lieferung von insgesamt acht Fördermaschinen und 16 Bühnenwinden einschließlich zugehöriger Automatisierungs- und Antriebstechnik, Bremsanlagen mit höchsten Sicherheitsstandards sowie übergeordneten Steuerungseinrichtungen für die im und am Schacht installierten Fördereinrichtungen.
Mehrwert durch internationale Vernetzung und Expertise
Die SIEMAG TECBERG group mit ihrem Firmenverbund konnte sowohl den Auftraggeber DMC als auch den Endkunden Sirius Minerals PLC (Sirius), Großbritannien, von der gruppenweiten Zusammenarbeit mit vernetzten Strukturen, verzahnten Produktionsprozessen und Fertigungsverfahren an den verschiedenen Standorten, State-of-the-Art-Technologien, sicherheitsrelevanten Features und der Vorlage belastbarer Projektablaufpläne überzeugen.
Die Lieferungen erfolgen größtenteils aus dem Stammsitz in Haiger, ergänzt durch Lieferungen und Dienstleistungen aus den Tochtergesellschaften WINDER CONTROLS Europe Ltd., Großbritannien, und SIEMAG TECBERG Inc., USA. Weltweit einzigartige Referenzanlagen mit Fördermaschinen, Bühnenwinden und Bremsanlagen, insbesondere für unterschiedliche Bergwerke, u. a. auch zur Förderung von Polyhalit, für Tunnelbauprojekte, wie z. B. den Gotthard Basistunnel, sowie regionale Servicestützpunkte waren weitere überzeugende Argumente für eine Entscheidung zugunsten der Unternehmensgruppe. Der Auftraggeber DMC entschied sich letztendlich zur Vergabe des Gesamtpakets an die SIEMAG TECBERG group, da ihm eine Realisierung dieses technisch und terminlich anspruchsvollen Projekts mit dem weltweit erfahrenen und unabhängigen Systemintegrator für Schacht- und Schwerlastfördertechnik aus einer Hand die meisten Erfolgsaussichten bietet.
Systemintegration und Komplettlösungen aus einer Hand
Zwischenzeitlich wurde der Lieferumfang um 53 Seilscheiben und zusätzliche Ausrüstungen für die Automatisierungstechnik aus dem Hause des Auftragnehmers erweitert. Das erste Lieferlos über fünf Fördermaschinen, vier Bühnenwinden sowie 33 Seilscheiben wird bereits Ende März 2019 an die Baustellen geliefert. Die weiteren erfolgen eng getaktet bis Ende August 2019.
Die Schachtförderanlagen für den Produktions- und den Serviceschacht
Der Produktions- und der Serviceschacht mit jeweils einem Durchmesser von ca. 6,75 m und Teufen um 1.600 m werden aus Zeitgründen parallel geteuft. Beide Schächte werden mit jeweils einer Schachtbohrmaschine SBR (Shaft Boring Roadheader) der Herrenknecht AG erstellt. Der SBR verfügt über einen um 360° schwenkbaren und bis zu 1,5 m teleskopierbaren Ausleger mit Schneidwalze. Der SBR muss während des Fräsvorgangs über den gesamten Schachtquerschnitt nicht vertikal verfahren werden. Mit dieser Teuftechnik wurden bisher Schächte bis ca. 1.000 m Teufe erstellt. York Potash ist somit mit Teufen von ca. 1.600 m ein Vorzeigeprojekt mit höchsten Anforderungen an die Schacht- und Schwerlastförderanlagen.
Im Lieferumfang sind insgesamt acht Bühnenwinden (SBR-Winden) enthalten. Mit vier synchron betriebenen SBR-Winden wird ein SBR im Schacht verfahren. Jede SBR-Winde kann zudem zum Seillastenausgleich einzeln verfahren werden. Zur Minimierung der sich ergebenden maximalen Betriebslast pro SBR-Winde sind die Seile 3-fach eingeschert. Der ca. 367,5 t schwere SBR hängt somit an insgesamt 12 Seilsträngen im Schacht. Die einzelne SBR-Winde hat hingegen ein Eigengewicht von ca. 67 t und stellt eine maximale Seilzugkraft von 525 kN zur Verfügung. Das aufgewickelte Seilpaket wiegt zusätzlich ca. 68 t und die Seilkapazität beträgt 5.000 m.
Oberhalb der SBR kommt eine verfahrbare Schachtarbeitsbühne für den Schachtausbau und zur Montage der Schachteinbauten zum Einsatz. Hierfür werden jeweils zwei synchron betriebene Bühnenwinden, die sogenannten Utility-Winches, geliefert. Diese werden direkt auf Schachtträgern über den beiden Schächten installiert. Für die Personenbeförderung im seilgeführten Kübel, die Bergeförderung und den Materialtransport wird eine Kübelförderanlage (Sinking Hoist) geliefert.
Die Schachtförderanlagen für die MTS-Schächte und -Tunnel
Aus Umweltschutzgründen verbindet das unterirdische Materialtransportsystem (MTS) das Bergwerk Woodsmith direkt mit dem Hafen Teesside in Middlesbrough. Der Tunnel wird von drei Angriffspunkten parallel mit mehreren Tunnelbohrmaschinen (TBM) der Herrenknecht AG aufgefahren. Ein Tunnelangriff befindet sich direkt am Wiltonportal in Hafennähe und die beiden anderen Angriffe erfolgen über die sogenannten MTS-Schächte der Bergwerke Woodsmith und Lockwood Beck. Die beiden MTS-Schächte haben einen Durchmesser von ca. 8 m und besitzen eine Teufe von etwa 370 m.
Der Bergbauzulieferer liefert alle Fördermaschinen, Bühnenwinden und Seilscheiben, die zum Teufen der MTS-Schächte und für die anschließende Tunnelbauphase mit Haufwerks- und Materialförderung notwendig sind. Hierzu gehören vier Bühnenwinden, zwei Doppeltrommel-Fördermaschinen, zwei Einseiltrommel-Schwerlastförderanlagen und zwei Einseiltrommel-Fördermaschinen als permanente Hilfsfahranlagen. Während der Teufphase eines MTS-Schachts kommen zwei synchron betriebene Bühnenwinden zum Verfahren einer mehretagigen Schachtarbeitsbühne zum Einsatz. Mit der Arbeitsbühne werden die Schächte im konventionellen Bohr- und Sprengbetrieb geteuft, parallel der Schacht ausgebaut und die permanenten Schachteinbauten montiert. Mit der Doppeltrommel-Fördermaschine werden Materialtransporte und die Haufwerksförderung während des Schachtteufens und Tunnelausbaus durchgeführt. Die Seilfahrten zur Schachtarbeitsbühne, respektive zur späteren Tunnelsohle, werden mittels eintrümiger Förderung (Auxiliary Hoist) durchgeführt. Die Tunnelauffahrung mit den TBM erfolgt nach dem Schachtteufen. Die TBM werden unter Tage endmontiert. Die Schachttransporte der bis zu 67,5 t schweren Teilsegmente der TBM sowie Materialtransporte für den späteren Tunnelausbau werden mit den zu liefernden TBM-Schwerlastförderanlagen (TBM-Cage Hoists) erfolgen.
Zusammenfassung
Das North Yorkshire Polyhalitprojekt ist ein bedeutsames privatwirtschaftliches Großprojekt im europäischen untertägigen Bergbau und erschließt aus Naturschutzgründen über einen 37 km langen Zugangsstollen das unter einem Nationalpark befindliche und weltweit größte Polyhalitvorkommen. Die Förderung des Düngemittels POLY4 auf dem Bergwerk Woodsmith ist ab 2021 geplant.
Die beschriebenen Aufgabenstellungen der zu liefernden Fördermaschinen, Seilscheiben und komplexen übergeordneten Elektro- und Automatisierungstechniken stellen in den unterschiedlichen Betriebsphasen des Schachtteufens und Tunnelausbaus sehr hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Schachtförderanlagen für insgesamt vier Schächte. Um die sehr hohen Anforderungen zu erfüllen, kommen praxiserprobte Schacht- und Schwerlastförderanlagen mit eigener Automatisierungstechnik der SIEMAG TECBERG group zum Einsatz.
