Zu den im Bergbau eingesetzten Pumpentypen gehören Kreiselpumpen. Schlammpumpen, Entwässerungspumpen, Hochwasserentwässerungspumpen, Es gibt Verdrängerpumpen, Membranpumpen und mehrstufige Hochdruckpumpen. Jede Pumpenart ist für unterschiedliche Anwendungen geeignet, von der Förderung von Reinwasser über den Transport abrasiver Schlämme bis hin zur Chemikaliendosierung.
Warum Bergwerke für unterschiedliche Aufgaben unterschiedliche Pumpen benötigen
Betritt man eine beliebige Mine, stößt man auf völlig unterschiedliche Flüssigkeiten. Sauberes Grundwasser flutet Schächte und Sammelbecken. Schleifmittel transportieren zerkleinertes Gestein durch die Aufbereitungsanlagen. Ätzende Chemikalien behandeln das Erz in Laugungsbecken. Dickflüssige Schlämme fließen durch die Entwässerungssysteme.
Eine für sauberes Wasser ausgelegte Pumpe hält bei der Förderung von abrasivem Schlamm nicht einmal einen Monat. Geräte, die für dickflüssigen Schlamm konzipiert sind, können das Wasser bei einer Überflutung einer Grube nicht schnell genug fördern. Die richtige Abstimmung der Geräte sorgt für jahrelangen statt nur monatelangen Betrieb.
Kreisel-Schlammpumpen
Zentrifugal-Schlammpumpen leisten im Bergbau Schwerstarbeit, indem sie Erzkonzentrat, Abraum und gebrochenes Gestein, das in Wasser suspendiert ist, durch kilometerlange Rohrleitungen befördern.
Im Inneren der Pumpe dreht sich ein schnell rotierendes Laufrad und schleudert die Suspension nach außen. Dieser Impuls befördert das Material durch die Auslassleitung. Doch Suspensionspumpen sehen ganz anders aus als ihre Pendants für sauberes Wasser:
● Dicke, offene Laufräder lassen große Partikel passieren, ohne dass es zu Verstopfungen kommt
● Hochchromlegierungen oder Gummiauskleidungen widerstehen abrasivem Verschleiß
● Schwere Gehäuse absorbieren den Aufprall von durchstürzenden Steinen
● Weite Durchgänge sorgen dafür, dass Feststoffe in Bewegung bleiben und sich nicht verdichten.
Horizontale Modelle eignen sich für den Großteil der Anlagenarbeiten. Vertikale Auslegerpumpen werden in Pumpensümpfe eingehängt, wo eine horizontale Montage nicht möglich ist.
Ein wichtiger Punkt, den Beschaffungsteams oft übersehen: Die Dimensionierung der Schlammpumpe muss der Sinkgeschwindigkeit der Feststoffe im Förderstrom entsprechen. Ist die Pumpe zu klein, setzen sich die Feststoffe ab und verstopfen die Rohrleitung. Ist sie zu groß, beschleunigt sich der Verschleiß und die Energiekosten steigen.
Der Kreiselpumpe range Beinhaltet Modelle für unterschiedliche Schlammgewichte und Partikelgrößen.
Tauchpumpen zur Wasserhaltung
Tauchpumpen werden direkt in das zu fördernde Wasser eingetaucht. Das ist ihr Hauptvorteil. Kein lästiges Ansaugen, keine Saugkraftbegrenzung. Einfach absenken, einschalten, und das Wasser fließt.
Bei einer Überflutung einer Grube oder einem Überlauf eines Sumpfes ist Schnelligkeit entscheidend. Ein Team kann eine Tauchpumpe innerhalb weniger Minuten in Betrieb nehmen. Versuchen Sie das mal mit einer Oberflächenpumpe, die erst entlüftet und mit Rohrleitungen verbunden werden muss.
Unterschiedliche Bauformen passen zu unterschiedlichen Öffnungen:
● Modelle mit Auslass von oben passen in enge Bohrlöcher
● Seitliche Entleerungseinheiten funktionieren besser in offenen Sammelbecken
● Hochleistungsversionen bewältigen selbst schmutziges, sandiges Wasser
Tauchpumpen können zwar Feststoffe fördern, aber zähflüssige Schlämme setzen sie schnell außer Gefecht. An vielen Standorten werden Tauchpumpen eingesetzt, um das Wasser zunächst ein Stück weit zu fördern und es dann größeren Oberflächenpumpen zuzuführen, die es schließlich zum Abfluss befördern.
Bei der Auswahl von Grubenentwässerungspumpen für Not- oder temporäre Einsätze sind Tauchpumpen oft am sinnvollsten, da die Installation nur Minuten und nicht Stunden dauert.
Entwässerungspumpen
Die Wasserhaltung hält die Bergwerke im Normalbetrieb trocken. Grundwasser sickert rund um die Uhr in Schächte und Sammelbecken, und Pumpen entfernen es schneller, als es sich ansammelt. Diese Pumpen laufen monatelang zwischen den Stillständen.
Entwässerungspumpen Für den Bergbau ist das Überleben entscheidend, was Standardausrüstung tötet:
● Sand, Tonpartikel und Bohrklein werden durch die Innenteile zerkleinert
● Flüssigkeiten und Auslaugungen mit niedrigem pH-Wert greifen Metallkomponenten an.
● Reinigungszyklen, die leichtere Konstruktionen verschleißen würden
Die TX- und TH-Serien liefern Fördermengen bis zu 1.021 m³/h bei einer Saughöhe von 7,6 m und einem Feststoffdurchlass von 76 mm. Dank Selbstansaugung ist beim Wiederanfahren kein manueller Eingriff erforderlich.
Für tiefe Bergwerke erreichen die vakuumunterstützten Pumpen der MP-Serie Förderleistungen von 2.360 m³/h bei Förderhöhen bis zu 240 m und einer Feststoffförderkapazität von 100 mm.
Hochwasserentwässerungspumpen
Hochwasserpumpen sind für Notfälle unerlässlich. Wenn Unwetter die Entwässerung überlasten oder Geräte ausfallen, steigt der Wasserstand rapide an. Die Pumpen müssen sofort anspringen und große Wassermengen abpumpen können, nicht erst nach zwanzig Minuten Anlaufphase.
Der Unterschied zwischen Hochwasserpumpen und Entwässerungspumpen liegt in der Einsatzgeschwindigkeit und der maximalen Förderleistung. Entwässerungspumpen laufen über Monate hinweg kontinuierlich. Bei der Hochwasserbekämpfung müssen hingegen tagelang Tausende Kubikmeter Wasser pro Stunde gefördert werden, bevor die Pumpen bis zum nächsten Ereignis stillstehen.
Die Selbstansaugung ist hier von größter Bedeutung. Eine Pumpe, die manuell angesaugt werden muss, verschwendet Zeit, während Wasser auf millionenschwere Anlagen zuströmt. Vakuumunterstützte Ansaugsysteme ermöglichen es Pumpen, trocken zu starten und innerhalb von Sekunden Wasser zu fördern.
Die Feststoffförderung gewährleistet den Pumpenbetrieb auch bei Hochwasser mit Schutt. Schlamm, Steine, Pflanzenreste und andere angespülte Stoffe können Pumpen blockieren, die nicht für verschmutztes Wasser ausgelegt sind. Halboffene Laufräder ermöglichen den Transport von Material, das geschlossene Pumpen verstopfen würde.
Die Serien JT und JU bewältigen Hochwasserbedingungen mit Durchflussmengen bis zu 1.275 m³/h und einem Feststoffdurchsatz von 76 mm. Die Selbstansaugung bis zu einer Saughöhe von 7,6 m ermöglicht eine flexible Positionierung oberhalb des Wasserspiegels.
Notlösungen für Hochwasserpumpen Das Sortiment umfasst Schnelleinsatzgeräte für Bergbau-, Kommunal- und Industriestandorte. Die auf Kufen und Anhängern montierten Systeme ermöglichen einen schnellen Einsatz in überschwemmungsgefährdeten Gebieten bei wechselnden Bedingungen.
JT JU Sellf Ansaugpumpe
Die selbstansaugende, verstopfungsfreie Abwasserpumpe der Serie JT&JU ist der Standard für industrielle Anwendungen und Abwasserentsorgung.
Grubenentwässerungspumpen erkunden
Verdrängerpumpen
Verdrängerpumpen fördern mit jedem Hub eine feste Flüssigkeitsmenge. Druckänderungen am Auslass beeinflussen die Fördermenge nicht, was sie besonders wertvoll macht, wenn es auf eine gleichmäßige Fördermenge ankommt.
Kolben- und Plungerversionen eignen sich für Hochdruckanwendungen:
● Beschickung von Filterpressen während der Entwässerung
● Transport von Abraum durch lange Rohrleitungen
● Abführen des dickflüssigen Unterlaufs aus den Eindickern
● Chemikalien präzise dosieren
Der Wartungsaufwand ist höher als bei Kreiselpumpen. Kolben, Ventile und Dichtungen benötigen regelmäßige Wartung. Doch während zäher Schlamm eine Kreiselpumpe zum Stillstand bringen würde, fördert die Verdrängerpumpe das Fördergut weiter.
Exzenterschneckenpumpen funktionieren nach ähnlichen Prinzipien. Ein spiralförmiger Rotor dreht sich in einem geformten Stator und fördert viskoses Material gleichmäßig und pulsationsfrei. Exzenterschneckenpumpen werden häufig in Aufbereitungsanlagen und Prozessstufen mit dickflüssigen Gemischen eingesetzt.
Membranpumpen
Pneumatisch betriebene Doppelmembranpumpen werden mit Druckluft statt mit Strom betrieben. Sie kommen in Untertage-Kohlebergwerken und Chemieanlagen zum Einsatz, da von elektrischen Bauteilen keine Funkengefahr ausgeht.
Was macht sie im Bergbau nützlich?
● Keine Verkabelung in der Nähe der gepumpten Flüssigkeit
● Sie bereiten sich automatisch vor
● Trockenlaufen schadet ihnen nicht.
● Abrasive und korrosive Flüssigkeiten zerstören die Innenteile nicht.
Flexible Membranen trennen die Luftseite von der Flüssigkeitsseite. Nur die Membranoberfläche und das medienberührte Gehäuse kommen mit dem Material in Kontakt, sodass die Wartung auch bei aggressiven Flüssigkeiten einfach bleibt.
Die Fördermengen von Membranpumpen sind geringer als die von Kreiselpumpen, daher eignen sie sich für Anwendungen mit mittlerem Fördervolumen. Ihre Stärken liegen jedoch in der Chemikaliendosierung, dem Schlammtransport in beengten Räumen oder der Entwässerung an Orten, an denen Strom nicht sicher ist.
Unser Membranpumpenführung behandelt genauer die Funktionsweise dieser Pumpen und ihre Einsatzorte.
Mehrstufige Hochdruckpumpen
In tiefen Bergwerken muss Wasser Hunderte von Metern an die Oberfläche befördert werden. Ein einzelnes Laufrad kann für diese Entfernung nicht genügend Druck erzeugen. Mehrstufige Pumpen verwenden daher mehrere Laufräder auf einer Welle, die jeweils den Förderdruck erhöhen.
Zehn Stufen bedeuten die zehnfache Förderhöhe einer einstufigen Pumpe bei gleicher Drehzahl. Tiefpumpen ermöglichen die Wasserförderung aus extremen Tiefen, ohne dass Pumpstationen in Zwischentiefen errichtet werden müssen.
Wo sich mehrstufige Pumpen bewähren:
● Hauptentwässerung aus tiefen unterirdischen Anlagen
● Notfallmaßnahmen bei Schachtüberflutung
● Hochdruckversorgung für Staubunterdrückungssysteme
● Versorgung von Filterpressen, die einen erhöhten Druck benötigen
Diese Pumpen benötigen relativ sauberes Wasser. Abrasive Partikel dringen durch die engen Spalte zwischen den Stufen und führen zu einem raschen Leistungsabfall. Absetzverfahren oder Filtration im vorgelagerten Bereich schützen die Investition.
Vertikale Turbinen- und Kragarmpumpen
Vertikale Turbinenpumpen erreichen Wasser, das weit unterhalb der Ansaugtiefe herkömmlicher Pumpen steht. Die Pumpe hängt senkrecht, wobei das Laufrad untergetaucht ist und der Motor sicher darüber positioniert ist.
Lager und Dichtungen bleiben vom abrasiven Medium fern. Lediglich das Laufrad und die Trommeleinheit werden benetzt, was den Wartungsaufwand reduziert und die Lebensdauer der Teile in verschmutztem Wasser verlängert.
Die geringe Stellfläche ist in beengten Schachtstationen von Vorteil, wo horizontale Pumpen keinen Platz finden. In Tiefbergwerken werden vertikale Turbinen eingesetzt, wo der Platz begrenzt und das Wasser tief steht.
Freitragende Tauchpumpen nutzen ein ähnliches Prinzip für flachere Einbautiefen. Die Pumpe ragt in den Pumpensumpf hinein, ohne dass Lager in die Flüssigkeit gelangen, wodurch der Verschleiß beim Fördern von abrasivem oder korrosivem Wasser reduziert wird.
Schlauchpumpen
Peristaltikpumpen pressen Flüssigkeit mithilfe rotierender Rollen durch einen flexiblen Schlauch. Der Pumpmechanismus selbst kommt dabei nicht mit der Flüssigkeit in Berührung; lediglich der Schlauch berührt sie.
Diese Trennung eignet sich gut für:
● Extrem abrasive Schlämme, die andere Pumpen zerstören
● Korrosive Prozesschemikalien
● Scherempfindliche Flüssigkeiten, die eine schonende Handhabung erfordern
● Präzise Dosier- und Messarbeiten
Der Schlauch verschleißt und muss ausgetauscht werden, aber es gibt keine Dichtungen oder Ventile, die ausfallen könnten. Diese Pumpen sind zuverlässig selbstansaugend und überstehen Trockenlauf, was die Bedienung bei schwankendem Wasserstand vereinfacht.
Für die Dosierung von Kalkmilch werden üblicherweise Schlauchpumpen verwendet. Die abrasive Calciumhydroxid-Suspension würde herkömmliche Dichtungen innerhalb weniger Wochen durchdringen.
Die richtige Pumpe für die jeweiligen Standortbedingungen auswählen
Die Art der Pumpe ist weniger wichtig als die Abstimmung der Ausrüstung auf die tatsächlichen Gegebenheiten vor Ort. Wasserchemie, Feststoffgehalt, Förderhöhe und Durchflussanforderungen spielen bei der Auswahl eine entscheidende Rolle.
Unser Leitfaden für industrielle Pumpenanwendungen Erläutert, wie man die Ausrüstung an die Betriebsbedingungen anpasst.
Wenn es zu Überschwemmungen kommt und die normalen Systeme nicht mehr ausreichen, umfassen Notfall-Entwässerungskonfigurationen Schnellreaktionsgeräte für die dringende Entwässerung.
Warum mit einem Lieferanten für mehrere Produktkategorien zusammenarbeiten?
Auf Bergbaugeländen werden Pumpen für die Wasserhaltung, den Hochwasserschutz, die Abwasserentsorgung, den Schlammtransport und die Chemikalienhandhabung benötigt. Der Kauf bei einem Lieferanten, der mehrere Produktkategorien abdeckt, gewährleistet die Kompatibilität der Anlagen und vereinfacht die Ersatzteillagerung.
DEFU betreibt drei Produktionsstandorte mit über 200 Mitarbeitern und bringt jährlich mehr als 60 neue Produkte auf den Markt. Die nach ISO 9001 zertifizierte Produktion und die nach ISO 9906 geprüften Anlagen unterstützen globale Pumpenmarken, Händler und Projektentwickler mit OEM- und kundenspezifischen Lösungen.
Für Pumpenempfehlungen, die auf Ihre Bergbaubedingungen abgestimmt sind, wenden Sie sich bitte an unser Ingenieurteam.
