Untertagebau

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Als Untertagebau wird im Berg- und Tunnelbau die Herstellung unterirdischer Hohlräume (Tunnel, Stollen, Schächte, Kavernen u. ähnl.) im anstehenden Gebirge in geschlossener Bauweise bezeichnet.

Geschichte[Bearbeiten]

Untertagebau gab es bereits in der Jungsteinzeit. Archäologische Funde aus dem Jahr 1984 datieren das Feuersteinbergwerk von Abensberg-Arnhofen auf 5500 v. Chr. Aus etwa 8 Meter tiefen Schächten wurde Feuerstein in bergmännischer Arbeit gewonnen. Wenn ein Schacht abgebaut war, wurde einige Meter weiter ein neuer geteuft und der alte mit dem Abraum des neuen verfüllt.[1] Dieses Verfahren stellt den Übergang vom Tagebau zum Untertagebau dar.

Der Stollenbau ist etwa 3000 Jahre alt, mittels Feuersetzen wurde zu der damaligen Zeit Erz abgebaut. Unter Kaiser Claudius wurde vor etwa 2000 Jahren ein Stollen zur Entwässerung des Fuciner Sees getrieben. Die ersten Tiefbaugruben stammen aus dem 16. Jahrhundert. So erreichten die Gruben der Fugger in der Nähe von Kitzbühel eine Teufe von 880 Metern.[2]

Erschließung der Lagerstätte[Bearbeiten]

Beim Untertagebau liegen die Unterschiede in der Ausrichtung der Lagerstätte. Für die Erschließung der Lagerstätte mittels Untertagebau gibt es zwei Möglichkeiten, den Stollenbau (auch Stollenbergbau) und die Erschließung über Schächte. Entscheidend für die Art der Erschließung sind hauptsächlich die Teufe und die Gestalt der Erdoberfläche.[3]

Ein Stollenbau wird in hügeligem Gelände oder im Gebirge angelegt. Hierzu werden zu der und in die im Berg befindliche Lagerstätte waagerechte, leicht ansteigende Stollen aufgefahren und die Lagerstätte ausgebeutet. Der Stollenbau ist nicht für Lagerstätten, die sich unterhalb der Talsohle befinden geeignet.[4] Vereinzelt wird auch durch Stollentiefbau planmäßiger Abbau unterhalb der Stollensohle betrieben, hierbei muss das Fördergut mittels Bandanlagen und das Grubenwasser mittels Pumpen gehoben werden.[5]

Bei der Erschließung der Lagerstätte über Schächte werden zunächst seigere oder schräge Schächte bis in die Lagerstätte oder in ihre Nähe geteuft. Anschließend wird die Lagerstätte mit Hauptstrecken und Querschläge ausgerichtet, danach werden die Abbaureviere vorgerichtet. Schließlich werden mit einem geeigneten Abbauverfahren die Bodenschätze abgebaut und zur weiteren Verarbeitung zu Tage gefördert. Die Abbauverfahren richten sich nach dem Bodenschatz (Rohstoff), der Lagerstätte (flözartig, gangartig oder massig) und der Standfestigkeit des Gebirges. Dementsprechend kommen spezielle Abbauverfahren zur Anwendung, zum Beispiel Kammerbau, Strebbau, Weitungsbau, Teilsohlenbruchbau.[6]

Unterschiedliche Teufe[Bearbeiten]

Je nach Teufe wird beim Untertagebau unterschieden:[7]

  • tagesnaher Bergbau
  • oberflächennaher Bergbau
  • tiefer Bergbau

Als tagesnaher Bergbau werden Grubenbaue bezeichnet, deren Deckschicht weniger als 30 Meter beträgt. Beim tagesnahen Bergbau wurden die Lagerstätten meist über tonnlägige Schächte erschlossen. Zur Bewetterung wurden ähnlich wie beim Stollenbau meistens kleine Schächte, sogenannte Lichtlöcher, geteuft. Ein Abbauverfahren, das beim tagesnahen Bergbau zum Abbau unregelmäßig vorkommender Lagerstätten mit geringer Mächtigkeit sehr häufig angewendet wurde, war der Duckelbau.

Als oberflächennaher Bergbau werden Grubenbaue mit einer Deckschicht von mindestens 30 Metern und einer maximalen Teufe von bis zu 100 Metern bezeichnet. Beim oberflächennahen Bergbau werden die Lagerstätten sowohl über seigere als auch über tonnlägige Schächte erschlossen. Bei Braunkohlenflözen mit Mächtigkeiten bis 12 Meter wurde sehr oft der Tummelbau angewendet.

Tiefer Bergbau, oftmals auch Tiefbau genannt, findet in Teufen größer 100 Meter statt. Beim Tiefbau werden die Lagerstätten in der Regel über seigere Schächte erschlossen, auf einigen Bergwerken erfolgt die Förderung der Rohstoffe über Förderberge mittels Bandstraßen. Die Berge haben meist ein Ansteigen zwischen 9 und 15 Gon und eine Länge von mehreren Kilometern.[8]

Probleme[Bearbeiten]

Der Untertagebau bedingt meist die Anlage von Halden und führt so zu einem Landschaftsverbrauch. An der Erdoberfläche kann es zu großflächigen Bergsenkungen und dadurch zu Bergschäden kommen. Der Untertagebau kann auch die Absenkung des Grundwasserspiegels und die Verschmutzung von Oberflächengewässern verursachen. Eine weitere weitaus größere Gefährdung entsteht beim tagesnahen und beim oberflächennahen Bergbau. Hier kann es bei nur unzureichend gesicherten untertägigen Hohlräumen zum Einsturz des Deckgebirges kommen, was anschließend zu einem Tagesbruch führt. Bei alten, nicht mehr benutzten (abgeworfenen) Schächten kann es bei nicht ausreichender Verfüllung zum Schachtverbruch kommen. Durch diese alten, nicht mehr verwendeten Grubenbaue besteht die Gefahr von Personenschäden.[9]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Infrastruktur, Verkehr und Technologie (Hrsg): Von Bergwerken, Hütten und Hämmern. April 2008, S. 9-13
  2. Emo Descovich: Technik der Tiefe. 5. Auflage, Franckh'sche Buchhandlung, Stuttgart
  3. Carl Hellmut Fritzsche: Lehrbuch der Bergbaukunde. Zweiter Band, 10. Auflage, Springer Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1962
  4. Ernst-Ulrich Reuther: Einführung in den Bergbau. 1. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1982, ISBN 3-7739-0390-1
  5. Joachim Huske: Die Steinkohlenzechen im Ruhrrevier. 3. Auflage, Selbstverlag des Deutschen Bergbau-Museums, Bochum, 2006, ISBN 3-937203-24-9
  6. Walter Bischoff, Heinz Bramann, Westfälische Berggewerkschaftskasse Bochum: Das kleine Bergbaulexikon. 7. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1988, ISBN 3-7739-0501-7
  7. Praxishinweis: Ist der Baugrund sicher? – Die Altbergbausituation in NRW (PDF; 244 kB)
  8. Wirtschaftsvereinigung Bergbau e.V.: Das Bergbau Handbuch. 5. Auflage, Verlag Glückauf GmbH, Essen, 1994, ISBN 3-7739-0567-X
  9. Günter Meier: Modifikation von Tagesbruchprognosen (PDF; 1,3 MB)