Flüssiges CO₂-Gesteinssprengen: Eine neue Lösung für den Bergbau bei TKV (Vietnam National Coal and Mineral Corporation).

Die erfolgreiche Erprobung der Gesteinsbrechtechnologie auf Basis von flüssigem CO₂-Gas im Tagebau Mao Khe hat TKV eine solide Grundlage für die Ausweitung seiner Bergbauaktivitäten geschaffen.

Reduzierung von Vibrationen, Staub und giftigen Gasen im Bergbau.

Die Kohlendioxidsprengung (CO₂) ist ein neues Sprengverfahren, das ohne industrielle Sprengstoffe auskommt. Dadurch verläuft die chemische Reaktion in der Sprengkammer schneller und weniger komplex als bei herkömmlichen Sprengungen. Folglich entstehen weniger Staub und giftige Gase, was das Verfahren umweltfreundlicher macht.

Das Bild zeigt die Ergebnisse der Gesteins- und Bodenzerkleinerung nach einem Test mit CO₂-Gas anstelle von Sprengstoff im Kohlebergwerk Mao Khe. Foto: Imsat

Laut dem vietnamesischen Verband der Sprengingenieure zeichnet sich die Verwendung von CO₂-Gas zum Sprengen von Gestein dadurch aus, dass es im überkritischen Zustand vorliegt, also zwischen flüssig und gasförmig. Bei der Detonation dehnt das in das Gestein injizierte überkritische CO₂-Gas die kleinen Poren im Gestein aus und führt so zu dessen Zerfall. Die Größe der Gesteinsbrocken hängt von der Gasmenge in der Druckgasflasche und der Anordnung der Sprenglöcher ab. Typischerweise erfordert diese Methode Bohrlöcher mit großem Durchmesser.

Laut Herrn Le Ngoc Ninh, Vorsitzender des vietnamesischen Sprengtechnikverbandes, bietet die Gesteinssprengung mit CO₂-Gas zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Verfahren wie Sprengungen mit Sprengstoffen, Industriesprengstoffen oder Hydraulikhämmern. Nach einer CO₂-Sprengung breiten sich die Stoßwellen im Gestein weniger stark aus, wodurch Lärm, Staub und Schadstoffe reduziert werden und die Sicherheit für die Arbeiter und die Umwelt erhöht wird. Insbesondere die Lagerung ist deutlich einfacher als bei Industriesprengstoffen.

„ Derzeit wird diese Technologie in China und vielen Ländern der Welt in großem Umfang beim Bau von Autobahnen, Eisenbahnen, Brücken, Kraftwerken und anderen Projekten eingesetzt“, teilte Dr. Le Ngoc Ninh mit.

Test der Technologie zur Gesteins- und Bodenaufbereitung mittels flüssigem CO₂ im Kohlebergwerk Mao Khe. Quelle: Imast

Angesichts immer strengerer Anforderungen an eine nachhaltige Entwicklung etabliert sich die Gesteinssprengtechnologie mit flüssigem CO₂ als Alternative zu Sprengungen in Bergbaugebieten in der Nähe von Wohngebieten und schutzbedürftigen Gebäuden und bietet zahlreiche Vorteile. „ Diese Technologie nutzt die plötzliche Volumenausdehnung von flüssigem CO₂, um Druck für den Gesteinsabbau zu erzeugen. Dadurch werden Vibrationen und Lärm minimiert, Steinschlag reduziert und die Entstehung giftiger Gase vermieden. Dies erhöht die Sicherheit und ist umweltfreundlicher“, erklärte Dr. Le Ngoc Linh.

Errichtung einer Anlage zur Nachbildung umweltfreundlicher Bergbautechnologien bei TKV (Vietnam National Coal and Mineral Corporation).

Seit Ende 2025 arbeitet das Institut für Bergbauwissenschaft und -technologie - Vinacomin in Vietnam im Rahmen des Projekts "Forschung zur Anwendung der Druckluft-Gesteinsfrakturierungstechnologie in Gebieten in der Nähe von Wohngebieten und schutzbedürftigen Bauwerken für Kohlebergwerke gemäß TKV" mit der Mao Khe Coal Company zusammen, um eine Testanwendung der Flüssig-CO₂-Gesteinsfrakturierungstechnologie im Tagebau der Mao Khe Coal Company durchzuführen.

Der Prozess des Einleitens von flüssigem CO2 in Bohrlöcher im Kohlebergwerk Mao Khe. Foto: Imsat

Im Rahmen eines vom vietnamesischen Kohle- und Mineralienindustrieverband (TKV) in Auftrag gegebenen Projekts hat das Institut für Bergbauwissenschaft und -technologie - Vinacomin die Forschungsinhalte planmäßig fertiggestellt und führt Testanwendungen einer Technologielösung zum Aufbrechen von Gestein und Boden mittels flüssigem CO₂-Gas in einem Tagebau in der Nähe von Wohngebieten und zu schützenden Bauwerken der Mao Khe Coal Company - TKV durch, um die technische Effektivität, das Sicherheitsniveau und die Anwendbarkeit unter realen Produktionsbedingungen zu bewerten.

Dementsprechend hat TKV ein Inspektionsteam unter der Leitung von Herrn Luu Van Thuc – stellvertretender Leiter der Abteilung für Wissenschaft, Informationstechnologie und Entwicklungsstrategie – sowie Vertretern der Abteilungen für Sicherheit, Bergbautechnologie und -technik und Umwelt eingerichtet, um die Ergebnisse der Technologieerprobung zu bewerten.

Das Team führte eine Feldinspektion des Testgeländes mit 20 Bohrungen durch, die jeweils 6 m tief waren und einen Abstand von 2,2–2,5 m aufwiesen. Die Ergebnisse zeigten, dass die Gesteinszerkleinerungstechnologie mit flüssigem CO₂ effektiv war und das Gestein entsprechend dem Bohrlochraster in Spalten aufteilte. Die Abbau- und Transportprozesse konnten sicher durchgeführt werden. Die Produktivität der Geräte wurde im Vergleich zum aktuellen Stand deutlich verbessert. Messungen vor Ort ergaben zudem, dass die Gesteinszerkleinerungstechnologie mit flüssigem CO₂ die Umweltbelastung minimierte: Vibration 0,22 mm/s; CO₂-Gehalt = 0,05 %; CO-, NO₂- und SO₂-Gehalt = 0 ppm. Die Testergebnisse deuten darauf hin, dass die Technologie praktikabel ist und für den Einsatz in Kohlebergwerken mit ähnlichen Bedingungen in Betracht gezogen werden kann.

Herr Luu Van Thuc erklärte, dass die Erforschung und Anwendung von Technologien zum Aufbrechen von Gestein und Boden mittels flüssigem CO₂-Gas ein geeigneter Ansatz sei, der zur Verbesserung der Sicherheit im Bergbau beitrage und die Auswirkungen auf die Umwelt und Bauwerke in der Nähe des Abbaugebietes minimiere.

Um eine fundierte wissenschaftliche Basis zu schaffen, hat TKV das Institut für Bergbauwissenschaft und -technologie sowie weitere Abteilungen beauftragt, die geplanten Tests fortzusetzen, Daten zu erheben und die technischen und wirtschaftlichen Kennzahlen sowie die Umweltauswirkungen umfassend zu bewerten. Darauf aufbauend werden technische Richtlinien entwickelt und für die geologischen Gegebenheiten geeignete technologische Parameter vorgeschlagen, die als Grundlage für eine zukünftige breite Anwendung in den Kohlebergwerken des Konzerns dienen sollen.

Quelle: https://congthuong.vn/pha-da-bang-co-long-giai-phap-moi-cho-khai-thac-mo-tai-tkv-457863.html