Overzicht
Bij de secundaire winningsmethode die bekend staat als longwall mining, wordt een relatief lang mijnfront gecreëerd (doorgaans tussen de 100 en 300 meter, maar kan ook langer zijn) door een tunnel te graven die haaks staat op twee tunnels die de zijkanten van het longwall-blok vormen. Een van de ribben van deze nieuwe tunnel vormt het longwall-front. Zodra de apparatuur voor het longwall-front is geïnstalleerd, kan steenkool over de volledige lengte van het front worden gewonnen in plakken van een bepaalde breedte (een zogenaamde "web" van steenkool). Het moderne longwall-front wordt ondersteund door hydraulisch aangedreven steunbalken. Deze steunbalken worden geleidelijk verplaatst om het nieuw gewonnen front te ondersteunen naarmate er plakken worden gewonnen. Hierdoor kan het gedeelte waar de steenkool eerder werd gewonnen en ondersteund, instorten (en een uitgegraven ruimte vormen). Dit proces wordt continu herhaald, web na web, waardoor een rechthoekig blok steenkool volledig wordt verwijderd. De lengte van het blok is afhankelijk van een aantal factoren (zie latere toelichtingen).
Een kolentransportsysteem is over het front geïnstalleerd, bij moderne fronten een "gepantserde fronttransportband" of AFC. De gangen die de zijkanten van het blok vormen, worden "poortgangen" genoemd. De gang waarin de hoofdtransportband is geïnstalleerd, wordt de "hoofdpoort" (of "maingate") genoemd, terwijl de gang aan de andere kant de "staartpoort" (of "tailgate") wordt genoemd.
De voordelen van longwall-mijnbouw ten opzichte van andere methoden voor pijlerwinning zijn:
• Permanente ondersteuningen zijn alleen nodig in het eerste werkgedeelte en tijdens de installatie- en herstelwerkzaamheden. Andere dakondersteuningen (langwandblokken of -schermen bij moderne langwanden) worden samen met de frontuitrusting verplaatst.
• De grondstoffenwinning is zeer hoog - in theorie 100% van het gewonnen kolenblok, hoewel er in de praktijk altijd wel wat kolen verloren gaan door lekkage of morsen van het transportsysteem aan het front, vooral als er veel water aan het front aanwezig is.
• Langwandmijnbouwsystemen zijn in staat om aanzienlijke hoeveelheden te produceren vanuit één enkele langwand – 8 miljoen ton per jaar of meer.
• Bij een correcte werking wordt de steenkool op een systematische, relatief continue en repetitieve manier gewonnen, wat ideaal is voor de beheersing van de gesteentelagen en de bijbehorende mijnbouwactiviteiten.
• De arbeidskosten per geproduceerde ton zijn relatief laag.
De nadelen zijn:
• De investeringskosten voor de apparatuur zijn hoog, hoewel waarschijnlijk niet zo hoog als op het eerste gezicht lijkt in vergelijking met het aantal continue mijnbouwmachines dat nodig zou zijn om dezelfde output te produceren.
• De activiteiten zijn zeer geconcentreerd ("alle eieren in één mandje").
• Langwanden zijn niet erg flexibel en "meedogenloos" - ze kunnen slecht omgaan met onderbrekingen in de lagen; de toegangswegen moeten aan hoge eisen voldoen, anders ontstaan er problemen; goede frontomstandigheden zijn vaak afhankelijk van een min of meer continue productie, waardoor problemen die vertragingen veroorzaken kunnen uitgroeien tot grote incidenten.
• Vanwege de onvergeeflijke aard van langefrontwinning is ervaren personeel essentieel voor succesvolle werkzaamheden.
Een belangrijke beslissing die genomen moet worden, betreft de grootte van de longwall-blokken. Omdat moderne longwalls een groot aantal onderdelen bevatten (honderden stuks, waarvan vele componenten tot wel 30 ton of meer wegen), is het proces van het terugwinnen van de apparatuur uit een voltooid blok, het transporteren ervan naar een nieuw blok en de installatie ervan in het nieuwe blok (waarbij vaak een groot deel onderweg uit de mijn wordt gehaald voor revisie) een zeer omvangrijke operatie. Afgezien van de directe kosten, is de productie en dus de inkomsten gedurende deze periode nul. Grotere longwall-blokken zullen het aantal verplaatsingen minimaliseren, maar er zijn wel beperkende factoren aan de grootte van de longwall-blokken:
• Hoe langer het front, hoe meer vermogen er nodig is voor het transportsysteem van de kolen (zie latere opmerkingen over AFC's). Hoe groter het vermogen, hoe groter de fysieke afmetingen van de aandrijfeenheden (meestal is er een aandrijfeenheid aan beide uiteinden van het front). De aandrijfeenheden moeten in de mijngang passen en ruimte bieden voor toegang erlangs, voor ventilatie over het front en voor een zekere mate van afsluiting tussen dak en vloer. Bovendien geldt: hoe groter het vermogen, hoe groter (en dus zwaarder) de aandrijfeenheden.mijnbouwketensOp de transportband aan het front moeten deze ronde stalen schakelkettingen soms handmatig worden verplaatst, en er zijn praktische beperkingen wat betreft de afmetingen van de mijnbouwkettingen.
• Bij sommige langefrontboringen kan de hitte die door de krachtige aandrijvingen wordt gegenereerd een probleem vormen.
• Zowel de breedte als de lengte van het front kunnen worden beperkt door de grenzen van de concessie, discontinuïteiten of variaties in de lagen, reeds bestaande mijnontwikkeling en/of ventilatiecapaciteit.
• Het vermogen van de mijn om nieuwe longwall-blokken te ontwikkelen, zodat de continuïteit van de longwall-productie niet negatief wordt beïnvloed.
• Conditie van de apparatuur – het vervangen of reviseren van bepaalde onderdelen tijdens de levensduur van een langefrontmijn kan problematisch zijn en kan het beste tijdens een verplaatsing worden gedaan.
Geplaatst op: 27 september 2022
