Ein neuer Ansatz zur Kontrolle und Minderung von Gebirgsschlagrisiken im Untertagebau

Der Abbau von Mineralien ist für den Fortschritt der modernen Gesellschaft wichtig. Im Laufe vieler Jahre des Bergbaus erschöpfen sich jedoch die oberflächennahen Ressourcen, sodass tiefere Schichten erschlossen werden müssen.

Der Bergbau in der Tiefe bringt erhebliche Herausforderungen mit sich. Eine der größten Sorgen ist das Auftreten von Gebirgsschlägen, die durch die plötzliche und heftige Freisetzung angesammelter Spannungsenergie im Gesteinsmassiv gekennzeichnet sind. Dies stellt folglich eine erhebliche Bedrohung für die Sicherheit des Personals und die Integrität der unterirdischen Infrastruktur dar.

In einer Studie veröffentlicht im Journal Tiefgreifende RessourcentechnikDr. Ming Cai von der Laurentian University in Kanada stellt einen neuen Ansatz zum Risikomanagement bei Steinschlägen vor.

„Die Forschung betont die entscheidende Bedeutung des Verständnisses von Gebirgsschlagrisiken und untersucht die Faktoren, die diese Vorkommnisse beeinflussen, Risikobewertungsmethoden und verschiedene Kontroll- und Minderungstechniken“, erklärt Alleinautor Cai. „Da Gebirgsschlagrisiken aus einer Kombination von Gebirgsschlaggefahr, Gefährdung der Ausgrabung und Gefährdung resultieren, muss sich die Risikokontrolle auf diese drei Aspekte konzentrieren.“

Das Papier plädiert für strategische Maßnahmen zur Reduzierung der Gebirgsschlaggefahr und der Gefährdung von Ausgrabungen, wobei insbesondere die Bedeutung von Bodenstützsystemen hervorgehoben wird. Darüber hinaus befasst es sich mit der Warnung und Vorhersage von Gebirgsschlägen, geht auf die Herausforderungen ein und betont die Bedeutung moderner Überwachungstechniken und technischer Kontrollmaßnahmen.

„Selbst wenn wir Gebirgsschläge vorhersagen können, was soll’s? Vorausgesetzt, wir können Zeitpunkt, Ort und Ausmaß eines Gebirgsschlags richtig vorhersagen, können wir die Arbeiter rechtzeitig aus dem Bergbaugebiet evakuieren“, sagt Cai. „Wenn wir die Stollen und Abbaue jedoch nicht gut gegen Gebirgsschlagschäden absichern, können schwere Schäden an den Minenöffnungen zu Störungen des Bergbaubetriebs führen.“

Im Extremfall könnte es zur Schließung der Mine führen. „Wir wollen, dass die Arbeiter auf jeden Fall sicher sind; wir wollen auch, dass die Investition sicher ist“, fügt Cai hinzu.

Einer der herausragenden Aspekte des Papiers ist die Untersuchung mehrerer Kontrollmaßnahmen. „Der beste Ansatz für das Risikomanagement bei Steinschlägen ist der Aufbau eines mehrstufigen Verteidigungssystems, bei dem mehrere Verteidigungslinien oder -schichten eingerichtet und aufrechterhalten werden, von denen jede einem bestimmten Zweck dient“, sagt Cai.

Insbesondere eine verbesserte Minenplanung und Abbaureihenfolge zur Reduzierung der Gebirgsschlaggefahr ist die erste Verteidigungslinie, während die mikroseismische Überwachung zur Milderung der Folgen von Gebirgsschlägen die zweite Verteidigungslinie darstellt. Als letzte Verteidigungslinie kann eine steinschlagsichere Stütze eingesetzt werden, um die Gefährdung von Minenausgrabungen zu verringern.

Insgesamt trägt diese neue Studie zur Verbesserung der Sicherheit im Bergbau bei, indem sie einen vielschichtigen Ansatz fördert, der traditionelle technische Kontrollen mit Verwaltungsmaßnahmen und modernsten Technologien kombiniert.