Schwerlast-Brecher für Steinbrüche: Hohe Anpassungsfähigkeit für Steinbergbau und -aufbereitung

Das Produktivitätsproblem im Steinbruch – und wo der Abbruchhammer zum Einsatz kommt

Selbst das Vorhandensein nur weniger zu großer Felsbrocken wirkt sich überproportional auf Kapazität und Kosten aus. Jeder zu große Block erfordert eine Sekundärzerkleinerung – einen langsamen, kostspieligen und verschleißintensiven Prozess. Dieser einzige Satz aus der Verfahrenstechnik von Steinbrüchen verdeutlicht, warum der hydraulische Abbruchhammer von einer Hilfsausrüstung zu einem zentralen Produktionswerkzeug in der Steinbergbau- und Schotterindustrie geworden ist.

Aggregatbetriebe können hydraulische Brecher einsetzen, um Übergröße direkt im Steinbruch zu bearbeiten – im Gegensatz zum Sprengen, das einen vollständigen Betriebsstillstand und die Evakuierung der Mitarbeiter an einen sicheren Ort erfordert. Ohne hydraulische Brecher sind die Mitarbeiter auf alternative Verfahren angewiesen, die die Produktionsraten rasch beeinträchtigen können. Der Brecher ist ein äußerst wichtiges Werkzeug auf der Baustelle. Er steht stets an vorderster Front und erfordert eine komplexe sowie kostspielige Organisation: Bagger, Lader, Lastwagen, Brechanlagen und Personal. Seine Brechleistung – gebrochenes Gestein am Boden bedeutet Geld – und seine Zuverlässigkeit müssen auf höchstem Niveau liegen, um den Betrieb ohne kostspielige Ausfallzeiten aufrechtzuerhalten.

Hydraulische Brecher werden zunehmend in völlig neuen Anwendungen eingesetzt. Immer mehr Brecher finden sich heute in Steinbrüchen, wo sie primäre und sekundäre Brechaufgaben als kostengünstige Alternative zum Sprengen übernehmen. Wo ein schwerer Brecher früher lediglich als Hilfswerkzeug galt, das ausschließlich dann eingesetzt wurde, wenn nach dem Sprengen die Felsbrocken für die Brechanlage zu groß waren, werden Brecher heute an lärm- oder vibrationsempfindlichen Standorten als primäre Gewinnungsmethode während ganzer Produktionsschichten eingesetzt.

Fünf Einsatzpunkte – und warum jeder eine andere Konfiguration benötigt

Ein Hochleistungs-Gesteinsbrecher für Steinbrüche ist kein Werkzeug, das nur auf eine Weise eingesetzt wird. Es gibt drei gängige Bereiche für die Sekundärzerkleinerung: direkt auf dem Haufen gesprengten Gesteins, in einem speziellen Bereich für zu große Felsblöcke sowie direkt am Grizzly oder Brecher mithilfe von Ständer-Auslegern – in der Regel bei einer Verstopfung. Die Primärzerkleinerung an der Steinbruchwand ergänzt dies um einen vierten Einsatzort, und die selektive Gewinnung bestimmter Gesteinsschichten fügt einen fünften hinzu. Jede Position in der Prozesskette stellt unterschiedliche Anforderungen an die Schlagenergie, die Taktgeschwindigkeit, die Meißelgeometrie und die Mobilität des Trägerfahrzeugs. Die nachstehende Tabelle ordnet diese fünf Einsatzpunkte zu.

Qualitätsvorteil: Warum Brecher den Wert von Naturstein bewahren

Für das hydraulische Aufbrechen spricht ein Qualitätsargument, das bei der alleinigen Betrachtung der Kosten pro Tonne übersehen wird. Gewinnungsverfahren im Steinbruch mit Sprengstoff führen typischerweise zu einer Vermischung verschiedener Mineralqualitäten innerhalb einer Lagerstätte, was die Qualität mindern oder den Naturstein für bestimmte Anwendungen ungeeignet machen kann. Hydraulische Brecher ermöglichen eine selektive Gewinnung einzelner Gesteinsschichten und können so möglicherweise höherpreisige Produkte liefern. Sprengungen können zudem Mikrorisse im gewonnenen Gestein verursachen, was die Gesteinsqualität und den Verkaufspreis mindert, und erzeugen zudem eine gewisse Menge nicht verkaufsfähiger Feinkörnung. Durch die Reduzierung der Feinkörnung kann das verkaufsfähige Produktionsvolumen in den geforderten Korngrößen erhöht werden.

Für Steinverarbeiter, die Gesteinskörnung für strukturellen Beton oder Asphalt nach Spezifikationsklassen herstellen, ist dies von direkter Bedeutung. Eine übermäßige Zerkleinerung durch Sprengung kann zwar den Verschleiß der Brecher verringern und die Durchsatzleistung verbessern, führt jedoch häufig zu erheblich höheren Sprengkosten und erzeugt übermäßige Feinanteile, die oft kaum oder keinen Wert besitzen. Ein schwerer Brecher, der direkt an der Abbaufront im Steinbruch eingesetzt wird, ermöglicht eine kontrollierte Rissausbreitung im Gesteinsmassiv: Die Spannungswelle breitet sich von der Meißelspitze aus, folgt den natürlichen Klüftungsebenen und zerteilt das Material entlang mineralogisch einheitlicher Trennflächen. Das Ergebnis ist eine gleichmäßigere Korngrößenverteilung und eine geringere Kontamination durch Feinanteile im Vergleich zum nach der Sprengung gewonnenen Material – was weniger Sekundärsiebung und weniger Produktabstufungen bedeutet.

Für die Primärzerkleinerung an der Frontlinie können schwere Brecher den Wert der Kombination aus Werkzeug–Maschine–Bediener maximieren und so den höchsten Produktionswert pro eingesetztem Kapital liefern. Die 15-Sekunden-Regel gilt für diese Frontlinienarbeit: Wenn ein Fels innerhalb von 15 Sekunden kontinuierlichen Hämmerns nicht bricht, muss der Bediener anhalten und die Position des Werkzeugs unter einem neuen Winkel neu ausrichten – um eine lokale Überhitzung zu vermeiden, die das Werkzeug stumpf macht und schwere innere Schäden verursacht, sowie um einen besseren natürlichen Bruchpunkt in der Felsmasse zu finden. Die Kombination dieser Disziplin mit der richtigen Meißelgeometrie für die jeweilige Gesteinsart – einer Spitze mit Moil-Punkt zur Durchdringung von Rissen und zur gezielten Spaltung intakter Felsschultern, einer abgestumpften Spitze zur Kraftverteilung über eine größere Fläche bei der Sekundärzerkleinerung am Grizzly – macht den Unterschied zwischen einer produktiven Steinbruchschicht und einer Schicht mit hohem Meißelverschleiß und geringer Tonnenausbeute pro Stunde aus.