CICLO MINERO PARA LA CONSTRUCCION DE UN TUNEL

VIDEO: CICLO MINERO PARA LA CONSTRUCCION DE UN TUNEL http://www.youtube.com/watch?v=4lM137W_NCI

1. PERFORACION

La perforacin es la primera operacin en la preparacin de una voladura. Su propsito es abrir en la roca huecos cilndricos los cuales estn destinados a alojar el explosivo y sus accesorios iniciadores.El principio de la perforacin se basa en el efecto mecnico de percusin y rotacin, cuya accin de golpe y friccin producen el astilla miento y trituracin de la roca.

EQUIPOS DE PERFORACION NEUMATICAS O LIVIANAS:

Se realizan mediante el empleo de una perforadora convencional; usando como energa el aire comprimido, para realizar huecos de dimetro pequeo con los barrenos integrales que poseen una punta de bisel (cincel); que se encarga de triturar la roca al interior de la perforacin en cada golpe que la perforadora da al barreno; y mediante el giro automtico hace que la roca sea rota en un crculo que corresponde a su dimetro; producindose as una perforacin. Estos equipos cuentan con tres partes principales: Unidad de empuje, Perforadora y los Aceros de perforacin.

Unidad de empuje: est compuesta por un pistn Neumtico de 14 a 21 Kilogramos, el cual va unido a la perforadora por una rtula (o fija en el caso de las perforadoras tipo Stopper), lo que permite dar el ngulo entre la direccin de perforacin y el empuje mismo.

Perforadora: Neumtica de roto percusin, compuesta internamente por un pistn que realiza su viaje de ida y vuelta permitiendo que se efecte el trabajo de percusin sobre una pieza llamada culatn, el pistn es alimentado por aire comprimido, la rotacin se realiza al retornar el culatn y guiarse por un tornillo helicoidal que permite que este enfrente la prxima carrera rotado respecto a la carrera anterior. Externamente posee un freno fsico (pieza del equipo) que evita el desplazamiento de la perforadora respecto a la barra y as evitar que el equipo rebote o que la barra se desprenda. Consta adems de los respectivos controles de suministro de aire, lubricante y agua, y la canalizacin de la energa para cada efecto de rotacin, percusin y empuje.

SUS CARACTERISTICAS PRINCIPLAES SON:

rea del cilindro. Largo de la Carrera. Presin del aire (6 Bar considerando prdidas de 1 bar en la red la cual debera entregar 7 bares). Peso del pistn. Peso del equipo. Rango y compatibilidad de aceros de perforacin.

Aceros: Los aceros utilizados son del tipo Integral, lo cual nos indica que el bit va inserto en la barra (una sola pieza), en algunos casos se recurre a un bit especial para hacer agujeros de mayor dimetro para rainuras tipo WHC. La variedad tpica de las barras es de 0.8-1.6-2.4 y 3.2 metros (80-120 US$), los cuales duran aproximadamente 190-400 metros barrenados, con afilado cada 70 metros.

Existen 3 tipos de perforadoras neumticas o livianas: JACK LEG: Perforadora con barra de avance que puede ser usada para realizar perforaciones horizontales e inclinadas, se usa mayormente para la construccin de galeras, subniveles, rampas; utiliza una barra de avance para sostener la perforadora y proporcionar comodidad de manipulacin al perforista.

JACK HAMMER: Perforadoras usadas para la construccin de piques, realizando la perforacin vertical o inclinada hacia abajo; el avance se da mediante el peso propio de la perforadora.

STOPPER: Perforadora que se emplea para la construccin de chimeneas y perfora en labores de explotacin (perforacin vertical hacia arriba). Est constituido por un equipo perforador adosado a la barra de avance que hace una unidad slida y compacta.

CARACTERISTICAS DE LOS 3 TIPOS DE PERFORACION NEUMATICA:

Alta velocidad de penetracin Alta torsin Controles de operacin convenientes Botn de retraccin de la pierna de avance Regulacin automtica de la presin del agua Vlvula de agua de acero inoxidable, operado por aire Lubricacin positiva y expulsin frontal

EQUIPOS DE PERFORACION HIDRAULICA:

JUMBO: Esta mquinaest compuesto por un conjunto de martillos perforadores montados sobre brazos articulados de accionamiento hidrulico para la ejecucin de los trabajos de perforacin por el frente. Este equipo se emplea para practicar agujeros para introducir la carga de explosivos para excavar un tnel. ElJumboposee un sistema operativo computarizado, con sus mandos a travs de un ordenador.

MEDIDAS DE PREVENCION DEL EQUIPO-Las mangueras de alimentacin deben llevarse perfectamente alineadas y siempre que sea posible, fijas a los hastiales.-Sern verificadas peridicamente lasfugas de aire y de aceite.-Se revisar frecuentementela instalacin de aire, as como el estado de los martillos perforadores delJumbo para evitar los accidentes que pudieran producirse por su mal estado.

CARACTERISTICAS: Radio de giro interno: 3 a 5m Radio de giro externo: 5 a 10m Dimetros de perforacin: 38-48 mm Largo barra: 3-5.5 m Capacidad de vencer pendientes: 5-10-15-25% Velocidad de desplazamiento: 12-16 km/hr Montado sobre orugas o ruedas.

SIMBA: Son equipos de perforacin para produccin con dimetros de barreno de 51 a 127 mm TH y 95-178 mm ITH, 51 mts profundidad. Proporciona una gran rea de cobertura y puede perforar barrenos paralelos ascendentes y descendentes en las paredes laterales. Est equipado con un martillo en cabeza de alto rendimiento que proporciona una solucin sostenible para la perforacin de barrenos largos.

CARASTERISTICAS:

Jumbo radial (simba) Utilizado principalmente en minera subterrnea Son equipos que funcionan con energa elctrica y aceite hidrulico Montados sobre ruedas Rendimiento en condiciones ptimas es de 6000 a 8000mts mensuales barrenados Radios de giro interno y externo y capacidad de giro en 90 grados Largo mximo de barras segn mtodo de explotacin. Inclinacin respecto el plano vertical entre 0 y 30 grados

EQUIPOS SIMBA

CABLECTEC: BULONADORA DE CABLE

Cabletec es una bulonadora totalmente mecanizada para perforacin de barrenos largos e instalacin de bulones de cable de acero. Tiene un sistema de dos brazos para perforacin de barrenos largos con martillo. Cuenta consistemas automticos de perforaciny manipulacin de cemento que, junto con el carrete de cable de acero de alta capacidad, garantizan el mximo rendimiento y una instalacin de bulones de alta calidad.

CARACTERISTICAS:

El concepto exclusivo de dos brazos incrementa la productividad debida a la perforacin e instalacin de cable simultnea: una autntica solucin con un solo operador. Elsistema de control RCSincluye funciones tales como la perforacin automtica de un solo barreno, para mayor productividad, as como parmetros de perforacin totalmente ajustables, para obtener una calidad de perforacin y una economa de varillaje ptimas. El sistema automtico de manipulacin de cemento permite un excelente control de calidad de la lechada.

PERFORACION DE CHIMENEAS:

METODO RAISE BORER: Consiste principalmente en la utilizacin de una mquina electrohidrulica en la cual la rotacin se logra a travs de un motor elctrico y el empuje del equipo se realiza a travs de bombas hidrulicas que accionan cilindros hidrulicos. Bsicamente la operacin consiste en perforar, descendiendo, un tiro piloto desde una superficie superior, donde se instala el equipo, hasta un nivel inferior. Es decir el mtodo ser aplicable para excavaciones en interior de la mina entre dos galeras o desde superficie a una galera ubicada al interior de la mina.

DESCRIPCION DE UN EQUPO RAISE BORER: Motor Elctrico Conjunto de Reductores Sistema de Empuje electrohidrulico. Conjunto Elctrico Columna de perforacin. Escariador o Cabezal.

APLICACIONES DEL METODO:El mtodo es aplicable en las siguientes actividades mineras: Chimeneas de Ventilacin: Chimeneas de Traspaso de Mineral: Chimeneas de Cara Libre: Chimeneas de Servicio y Acceso

VENTAJAS DEL METODODESVENTAJAS DEL METODO

Alta seguridad del personal y buenas condiciones de trabajo. Productividad ms elevada y con los mtodos convencionales de arranque con explosivo. Perfil liso de las paredes con prdidas por friccin del aire mnimas en los circuitos de ventilacin. Rendimiento del avance elevado. Posibilidad de realizar excavaciones inclinadas, aunque es ms adecuado para chimeneas verticales. Inversin muy elevada y coste de excavacin por metro lineal alto. Poca flexibilidad al ser las dimensiones y formas de las chimeneas fijas y no ser posible cambiar de direccin. Dificultades en rocas en malas condiciones. Requiere personal especializado.

METODO BLIND HOLE:Consiste en la utilizacin de una mquina electro-hidrulica para la excavacin de chimeneas en forma ascendente. En esta metodologa el equipo se instala en el nivel inferior y la operacin consiste en perforar el tiro gua 60 centmetros adelantados al escariador, que va excavando a seccin completa, posteriormente, en forma solidaria. El material excavado cae por gravedad al nivel de la mquina y ser guiado por un colector para prevenir riesgos.

APLICACIONES DEL METODO: Chimeneas Pilotos Zanjas Excavadas en los diferentes proyectos en Mina El Teniente en 0,7 mts dimetro. Pilotos de Drenaje o Servicios Excavados en 0,7 mts de dimetro, en forma ascendente, y con la finalidad de traspasar servicios como aire o cables de energa elctrica. Chimeneas de Traspaso Intermedio. Excavadas en 1,5 mts de dimetro y que permiten el traspaso de mineral de un nivel a otro en distancias cortas. Chimeneas para Cara Libre o Slot.Excavadas en 1,5 mts de dimetro y actan como cara libre para la excavacin del nivel de hundimiento.

VENTAJAS DEL METODO

Mtodo altamente seguro para el personal de operaciones ya que todo el manejo de la excavacin se realiza a travs de un panel de control fuera de la lnea de cada de la roca. El personal no est en contacto con el frente a excavar por lo que ante cualquier evento que se produzca en el macizo rocoso. No hay riesgos por uso de explosivos Rapidez y productividad. Los rendimientos que se alcanzan no son comparables con otros mtodos tradicionales de construccin de chimeneas. Mtodo no contaminante por gases de explosivos. Excelente calidad de terminacin de las chimeneas. Se obtienen paredes lisas

2. CARGA DE EXPLOSIVOS

GRUA DE LEVANTE: Equipo utilizado parasatisfacerlas necesidades de los trabajadores en las frentes de trabajo, que sirve para realizar la carga de explosivos siendo muytilpara el avance de los trabajos que se deben realizar en altura. Este equipo autopropulsado bajo perfil est equipado con un mdulo para el carguo de explosivos que posee un diseo especial y compacto para las duras condiciones de la operacin continua en minera subterrnea y construccin de tneles.El equipo tiene la capacidad de cargar explosivos tanto horizontal como verticalmente.

CARACTERISTICAS:

Cuenta con un tanque de almacenamiento de 500 litros de capacidad, que puede ser cambiado por uno de hasta 800 litros. Tiene una plataforma de levante ubicada en la parte trasera, con capacidad de cargar hasta 500 kg. Llega a un alcance mximo de 7.5 metros de altura y 8.0 metros de ancho sin mover el equipo desde una misma posicin. El equipo presenta una slida estructura Heavy Duty sobre un chasis centro articulado-oscilante. Potente sistema motriz con transmisin hidrodinmica full powershift doble-traccin 4x4 por ambos ejes sobredimensionados, firmemente montados. Frenos de seguridad tipo posistop (SAHR). Cabina conforme ROPS/FOPS para dos operadores.

3. VOLADURA Y DESHUME

SCOOPTRAM: Cargadores subterrneos Diesel y Elctricos con capacidad de 3.6 a 15 toneladas mtricas. Est equipada con una cabina para el operador de diseo ergonmico para una productividad sin igual en cualquier mina de interior.

CARACTERISTICAS: Tiene un amplio espacio en la cabina para las piernas del operario, ofreciendo as el mximo confort. Cabina silenciosa, con homologacin ISO que ofrece una excelente visibilidad. Tiene una alta elevacin, para cargar el camin de forma rpida y sencilla Los mandos multifuncin ergonmicos y el asiento con suspensin neumtica proporcionan un extraordinario confort al operador. El fcil acceso a todos los puntos de servicio diario permite un mantenimiento eficiente y completo.

MINETRUCK: Camiones subterrneos de perfil bajo con capacidad de 20 a 60 toneladas mtricas. Est diseado para maximizar la productividad as como proporcionar una mayor seguridad, facilidad de servicio y confort del operario en aplicaciones de transporte subterrneo, minera y construccin.

CARACTETERISTICAS: Tiene una relacin potencia/peso que permite mantener la velocidad en pendientes. Suspensin en el eje delantero, para mayor confort y productividad. Componentes de eficacia, para un rendimiento fiable. Frenos para un entorno de trabajo seguro.

4. DESABOMBE

SCALETEC: El Scaletec es un equipo de saneo totalmente mecanizado para aplicaciones de excavacin de tneles y minera. Su sistema ofrece un pleno control del posicionamiento y la percusin. El brazo proporciona el mximo alcance desde una sola posicin. Est equipado con un motor diesel de bajas emisiones para una alta velocidad de desplazamiento entre zonas de trabajo.

CARACTETISTICAS: Su sistemaofrece un pleno control del posicionamiento y la percusin para mayor precisin y productividad. El martillo es optimizado para saneo, garantiza una alta productividad. La cabina de asiento nico, elevacin vertical de 375 mm e inclinacin de 15 grados, proporciona la mxima seguridad con una visibilidad y ergonoma ptimas. Tiene un diseo exclusivo y patentado del brazo con sistema mecnico de mantenimiento del paralelismo, maximiza el rea de cobertura.

PARTES DEL SCALETEC

ROZADORAS: La rozadora para tneles, tambin conocida como la rozadora para tneles de minera, rozadora minera para tneles, o rozadora para tneles de minas, que se utiliza principalmente en la excavacin subterrnea de tneles para minera, sirve para alcanzar producciones o rendimientos instantneos de corte elevados, arrancar econmicamente rocas duras, realizar distintos tipos secciones (abovedadas, circulares, etc) que permitieran avanzar galeras y tneles en zonas con grandes presiones o malas condiciones de techo llev a nuevas concepciones

CARACTERISTICAS: Las rozadoras son mquinas excavadoras que tienen un diseo modular, como consecuencia de que en muchos casos es preciso su montaje o reparacin en espacios cerrados de dimensiones reducidas. Realizan su trabajo mediante una cabeza giratoria, provista de herramientas de corte que inciden sobre la roca, y que va montada sobre un brazo mono bloque o articulado. Cuenta con un sistema de recogida y transporte de material que lo evacua desde el frente de arranque hacia la parte trasera de la mquina. Todo el conjunto va montado sobre un chasis mvil de orugas.

COMPONENTES DE UNA ROZADORA

5. SOPORTE Y ARCOS

MIXER PERFIL BAJO: Conocido tambin como camin-hormigonera, camin mezclador y/o agitador, consiste en un camin equipado con una hormigonera. Debido a esta disposicin, le es posible transportar hormign premezclado al mismo tiempo que procede a su amasado. Es el mtodo ms seguro y utilizado para transportar hormign en trayectos largos y es poco vulnerable en caso de un retraso.

CARACTERISTICAS: Motor ecolgico Freno de motor. Filtro de aire con pre limpiador. Separador de agua/combustible. Bomba cebadora de combustible manual. Cabina desplazada lado izquierdo. Velocmetro mtrico electrnico. Direccin hidrulica integral. Frenos auxiliares de emergencia.

EQUIPOS DE TRANSPORTE: LOCOMOTORAS MINERAS

En estos ltimos aos, el uso de locomotoras mineras se ha intensificado, hoy en da se cuenta con modelos de locomotoras con motor diesel y motor elctrico tanto a batera como en sistema trolley desde 2TM hasta 20TM de peso adherente. La fabricacin de estos equipos se realiza bajo un estricto control de calidad. Las proveedoras cuentan con un rea de ingeniera mecnico y elctrico y una planta de ensamblaje muy bien implementados.Asimismo, entre los ltimos desarrollos se encuentran locomotoras de 15 y 20 toneladas mtricas de peso adherente para acarreo de minerales de hasta 200 TM por viaje en tneles de extraccin principal. Entre las principales caractersticas de estos equipos se encuentran el uso de controles electrnicos de ltima generacin IGBT para uso especfico en minas subterrneas (o de controles electromecnicos especialmente diseados para esas potencias), sistemas de freno neumticos, y potencias de 120hp hasta 150hp 250vdc con motores DC de traccin importados. Adems, estos equipos cuentan con sistemas de proteccin elctrica mejorados con componentes de alta calidad.

Caractersticas Generales:

De 2 hasta 20 ton.Transmisiones de Corona / tornillo sin finTransmisiones de Doble ReduccinMotores de traccinControles Electromecnicos (segn desee el usuario)Controles Electrnicos IGBT (segn desee el usuario)Diseadas para Trabajos y condiciones extremas.Facilidad y bajo costo de mantenimiento

Locomotoras con motor disel:Esta locomotora con motor diesel se utiliza como carro de traccin para vagonetas de transporte de carga y de personal en el interior de las minas. Esta diseada para ambientes con peligro de explosin, que contienen polvo de carbn gas metano CH4 (hasta 1,5%).

CARACTERISTICAS: Tiene dos cabinas y la parte central motriz. La cabina est diseada para posibilitar al conductor: comodidad, buena visin del trayecto, seguridad, el desplazamiento en sentidos contrarios, segn necesidad. Tiene un motor diesel de cuatro tiempos, enfriado por lquido, con inyeccin no directa del combustible. La potencia del motor es trasmitida a los ejes y a las ruedas por cajas de velocidad, situadas en los puentes. El sistema hidrulico de la traccin asegura un desplazamiento constante, con el paso suave hacia altos parmetros de salida, sin alterar los parmetros iniciales del motor a combustin, con ptimas caractersticas dinmicas y con proteccin anti recarga del motor. La locomotora est provista de frenos operacionales muy efectivos.

Locomotoras mineras a batera:Las locomotoras mineras a batera inexplosible, estn destinadas para el transporte horizontal sobre rieles, especialmente en minas con medio hmedo y polvoriento con riesgos de explosin del polvillo de carbn y/o gas metano, son capaces de extraer el mineral, desmonte o materiales hasta 200 toneladas.

CARACTERISTICAS:

Las locomotoras a batera son impulsadas por dos motores elctricos trifsicos asncronos de ejecucin inexplosible, con enfriamiento autnomo y con regulacin de revoluciones por convertidor de frecuencias, el cual facilita una marcha constante y frenado efectivo, garantizado por dos sistemas autnomos de frenos para ambos puentes, el freno electrodinmico - con los motores elctricos y cajas de velocidades y el frenando mecnico de dos circuitos - directamente en las ruedas. Las locomotoras en algunos modelos cuentan con una dos cabinas, cerradas, con visin y mando para ambas direcciones de desplazamiento. Locomotoras mineras de superficie:La locomotora de superficie, estn destinadas para carriles de va estrecha, a tajo abierto, en minas subterrneas, madereros, ladrilleras, etc..

CARACTERISTICAS: La locomotora tiene como base un bastidor sobre puentes con dos ejes motrices. Estas cuentan con motor diesel, con un sistema hidrulico para trasmitir la potencia hacia los ejes (HSP), donde la energa mecnica se transforma en hidrulica y viceversa. Desde el HSP el momento-par es trasmitido por medio de cajas de velocidad con cardanes hacia los ejes con ruedas. Los ejes amortiguados estn fijados por medio de rodamientos al bastidor de la locomotora.