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 perforación es la primera operación en la preparación de una voladura. Su propósito es abrir en la roca huecos cilíndricos los cuales están destinados a alojar el explosivo y sus accesorios iniciadores.El principio de la perforación se basa en el efecto mecánico de percusión y rotación, cuya acción de golpe y fricción producen el astilla miento y trituración de la roca.

EQUIPOS DE PERFORACION NEUMATICAS O LIVIANAS:

Se realizan mediante el empleo de una perforadora convencional; usando como energía el aire comprimido, para realizar huecos de diámetro pequeño con los barrenos integrales que poseen una punta de bisel (cincel); que se encarga de triturar la roca al interior de la perforación en cada golpe que la perforadora da al barreno; y mediante el giro automático hace que la roca sea rota en un círculo que corresponde a su diámetro; produciéndose así una perforación.

Estos equipos cuentan con tres partes principales: Unidad de empuje, Perforadora y los Aceros de perforación.

Unidad de empuje: está compuesta por un pistón Neumático de 14 a 21 Kilogramos, el cual va unido a la perforadora por una rótula (o fija en el caso de las perforadoras tipo Stopper), lo que permite dar el ángulo entre la dirección de perforación y el empuje mismo.

Perforadora: Neumática de roto percusión, compuesta internamente por un pistón que realiza su viaje de ida y vuelta permitiendo que se efectúe el trabajo de percusión sobre una pieza llamada culatín, el pistón es alimentado por aire comprimido, la rotación se realiza al retornar el culatín y guiarse por un tornillo helicoidal que permite que este enfrente la próxima carrera rotado respecto a la carrera anterior. Externamente posee un freno físico (pieza del equipo) que evita el desplazamiento de la perforadora respecto a la barra y así evitar que el equipo rebote o que la barra se desprenda. Consta además de los respectivos controles de suministro de aire, lubricante y agua, y la canalización de la energía para cada efecto de rotación, percusión y empuje.

SUS CARACTERISTICAS PRINCIPLAES SON:

Área del cilindro. Largo de la Carrera.Presión del aire (6 Bar considerando pérdidas de 1 bar en la red la cual debería entregar 7 bares). Peso del pistón. Peso del equipo.Rango y compatibilidad de aceros de perforación.

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 diámetro para rainuras tipo WHC. La variedad típica 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 neumáticas o livianas: JACK LEG: Perforadora con barra de avance que puede ser usada para realizar perforaciones horizontales e inclinadas, se usa mayormente para la construcción de galerías, subniveles, rampas; utiliza una

barra de avance para sostener la perforadora y proporcionar comodidad de manipulación al perforista.

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

STOPPER: Perforadora que se emplea para la construcción de chimeneas y perfora en labores de explotación (perforación vertical hacia arriba). Está constituido por un equipo perforador adosado a la barra de avance que hace una unidad sólida y compacta.

CARACTERISTICAS DE LOS 3 TIPOS DE PERFORACION NEUMATICA:

Alta velocidad de penetración Alta torsión Controles de operación convenientes Botón de retracción de la pierna de avance Regulación automática de la presión del agua Válvula de agua de acero inoxidable, operado por aire Lubricación positiva y expulsión frontal

EQUIPOS DE PERFORACION HIDRAULICA:

JUMBO: Esta máquina está compuesto por un conjunto de martillos perforadores montados sobre brazos articulados de accionamiento hidráulico para la ejecución de los trabajos de perforación por el frente. Este equipo se emplea para practicar agujeros para introducir la carga de explosivos para excavar un túnel. El Jumbo posee un sistema operativo computarizado, con sus mandos a través de un ordenador.

MEDIDAS DE PREVENCION DEL EQUIPO-Las mangueras de alimentación deben llevarse perfectamente alineadas y siempre que sea posible, fijas a los hastiales.-Serán verificadas periódicamente las fugas de aire y de aceite.-Se revisará frecuentemente la instalación de aire, así como el estado de los martillos perforadores del Jumbo 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 Diámetros de perforación: 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 perforación para producción con diámetros de barreno de 51 a 127 mm TH y 95-178 mm ITH, 51 mts profundidad. Proporciona una gran área de cobertura y puede perforar barrenos paralelos ascendentes y descendentes en las paredes laterales. Está equipado con un martillo en cabeza de alto rendimiento que proporciona una solución sostenible para la perforación de barrenos largos.

CARASTERISTICAS:

Jumbo radial (simba) Utilizado principalmente en minería subterránea Son equipos que funcionan con energía eléctrica y aceite hidráulico Montados sobre ruedas Rendimiento en condiciones óptimas es de 6000 a 8000mts mensuales barrenados Radios de giro interno y externo y capacidad de giro en 90 grados Largo máximo de barras según método de explotación. Inclinación respecto el plano vertical entre 0 y 30 grados

EQUIPOS SIMBA

CABLECTEC: BULONADORA DE CABLE

Cabletec es una bulonadora totalmente mecanizada para perforación de barrenos largos e instalación de bulones de cable de acero. Tiene un sistema de dos brazos para perforación de barrenos largos con martillo. Cuenta con sistemas automáticos de perforación y manipulación de cemento que, junto con el carrete de cable de acero de alta capacidad, garantizan el máximo rendimiento y una instalación de bulones de alta calidad.

CARACTERISTICAS:

El concepto exclusivo de dos brazos incrementa la productividad debida a la

perforación e instalación de cable simultánea: una auténtica solución con un

solo operador. El sistema de control RCS incluye funciones tales como la perforación automática

de un solo barreno, para mayor productividad, así como parámetros de

perforación totalmente ajustables, para obtener una calidad de perforación y

una economía de varillaje óptimas.

El sistema automático de manipulación de cemento permite un excelente

control de calidad de la lechada.

PERFORACION DE CHIMENEAS:

METODO RAISE BORER:

Consiste principalmente en la utilización de una máquina electrohidráulica en la cual la rotación se logra a través de un motor eléctrico y el empuje del equipo se realiza a través de bombas hidráulicas que accionan cilindros hidráulicos. Básicamente la operación consiste en perforar, descendiendo, un tiro piloto desde una superficie superior, donde se instala el equipo, hasta un nivel inferior. Es decir el método será aplicable para excavaciones en interior de la mina entre dos galerías o desde superficie a una galería ubicada al interior de la mina.

DESCRIPCION DE UN EQUPO RAISE BORER:

o Motor Eléctrico o Conjunto de Reductores o Sistema de Empuje electrohidráulico. o Conjunto Eléctrico o Columna de perforación. o Escariador o Cabezal.

APLICACIONES DEL METODO:

El método es aplicable en las siguientes actividades mineras:

Chimeneas de Ventilación: Chimeneas de Traspaso de Mineral: Chimeneas de Cara Libre: Chimeneas de Servicio y Acceso

VENTAJAS DEL METODO DESVENTAJAS DEL METODO Alta seguridad del personal y buenas Inversión muy elevada y coste de

condiciones de trabajo. Productividad más elevada y con los

métodos convencionales de arranque con explosivo.

Perfil liso de las paredes con pérdidas por fricción del aire mínimas en los circuitos de ventilación.

Rendimiento del avance elevado. Posibilidad de realizar excavaciones

inclinadas, aunque es más adecuado para chimeneas verticales.

excavación por metro lineal alto. Poca flexibilidad al ser las

dimensiones y formas de las chimeneas fijas y no ser posible cambiar de dirección.

Dificultades en rocas en malas condiciones.

Requiere personal especializado.

METODO BLIND HOLE:

Consiste en la utilización de una máquina electro-hidráulica para la excavación de chimeneas en forma ascendente. En esta metodología el equipo se instala en el nivel inferior y la operación consiste en perforar el tiro guía 60 centímetros adelantados al escariador, que va excavando a sección completa, posteriormente, en forma solidaria. El material excavado cae por gravedad al nivel de la máquina y será 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 diámetro.

Pilotos de Drenaje o Servicios Excavados en 0,7 mts de diámetro, en forma ascendente, y con la finalidad de traspasar servicios como aire o cables de energía eléctrica.

Chimeneas de Traspaso Intermedio. Excavadas en 1,5 mts de diámetro 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 diámetro y actúan como cara libre para la excavación del nivel de hundimiento.

VENTAJAS DEL METODO Método altamente seguro para el personal de operaciones ya que todo el manejo de

la excavación se realiza a través de un panel de control fuera de la línea de caída de la roca.

El personal no está 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 métodos tradicionales de construcción de chimeneas. Método no contaminante por gases de explosivos. Excelente calidad de terminación de las chimeneas. Se obtienen paredes lisas

2. CARGA DE EXPLOSIVOS

GRUA DE LEVANTE: Equipo utilizado para satisfacer las necesidades de los trabajadores en las frentes de trabajo, que sirve para realizar la carga de explosivos siendo muy útil para el avance de los trabajos que se deben realizar en altura. Este equipo autopropulsado bajo perfil está equipado con un módulo para el carguío de explosivos que posee un diseño especial y compacto para las duras condiciones de la operación continua en minería subterránea y construcción de túneles. 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 máximo de 7.5 metros de altura y 8.0 metros de ancho sin mover el equipo desde una misma posición.

El equipo presenta una sólida estructura Heavy Duty sobre un chasis centro articulado-oscilante.

Potente sistema motriz con transmisión hidrodinámica full powershift doble-tracción 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  subterráneos Diesel y Eléctricos con capacidad de 3.6 a 15

toneladas métricas. Está equipada con una cabina para el operador de diseño ergonómico para una productividad sin igual en cualquier mina de interior.

CARACTERISTICAS:Tiene un amplio espacio en la cabina para las piernas del operario, ofreciendo así el

máximo confort.

Cabina silenciosa, con homologación ISO que ofrece una excelente visibilidad.

Tiene una alta elevación, para cargar el camión de forma rápida y sencilla

Los mandos multifunción ergonómicos y el asiento con suspensión neumática proporcionan

un extraordinario confort al operador.

El fácil acceso a todos los puntos de servicio diario permite un mantenimiento eficiente y

completo.

MINETRUCK: Camiones subterráneos de perfil bajo con capacidad de 20 a 60 toneladas

métricas. Está diseñado para maximizar la productividad así como proporcionar una mayor

seguridad, facilidad de servicio y confort del operario en aplicaciones de transporte

subterráneo, minería y construcción.

CARACTETERISTICAS:Tiene una relación potencia/peso que permite mantener la velocidad en pendientes.

Suspensión 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

excavación de túneles y minería. Su sistema ofrece un pleno control del posicionamiento y

la percusión. El brazo proporciona el máximo alcance desde una sola posición. Está

equipado con un motor diesel de bajas emisiones para una alta velocidad de

desplazamiento entre zonas de trabajo.

CARACTETISTICAS:o Su sistema ofrece un pleno control del

posicionamiento y la percusión para mayor

precisión y productividad.

o El martillo es optimizado para saneo, garantiza

una alta productividad.

o La cabina de asiento único, elevación vertical de

375 mm e inclinación de 15 grados, proporciona

la máxima seguridad con una visibilidad y

ergonomía óptimas.

o Tiene un diseño exclusivo y patentado del brazo

con sistema mecánico de mantenimiento del

paralelismo, maximiza el área de cobertura.

PARTES DEL

ROZADORAS: La rozadora para túneles, también conocida como la rozadora para túneles

de minería,  rozadora minera para túneles, o rozadora para túneles de minas, que se utiliza

principalmente en la excavación subterránea de túneles para minería, sirve para alcanzar

producciones o rendimientos instantáneos de corte elevados, arrancar económicamente

rocas duras, realizar distintos tipos secciones (abovedadas, circulares, etc) que permitieran

avanzar galerías y túneles en zonas con grandes presiones o malas condiciones de techo

llevó a nuevas concepciones

CARACTERISTICAS:

PARTES DEL

Las rozadoras son máquinas excavadoras que tienen un diseño modular, como consecuencia de que en muchos casos es preciso su montaje o reparación 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 máquina.

Todo el conjunto va montado sobre un chasis móvil de orugas.

COMPONENTES DE

UNA ROZADORA

5. SOPORTE Y ARCOS

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

CARACTERISTICAS: Motor ecológico Freno de motor.  Filtro de aire con pre limpiador. Separador de agua/combustible. Bomba cebadora de combustible manual. Cabina desplazada lado izquierdo. Velocímetro métrico electrónico. Dirección hidráulica integral. Frenos auxiliares de emergencia.

EQUIPOS DE TRANSPORTE:

LOCOMOTORAS MINERAS

En estos últimos años, el uso de locomotoras mineras se ha intensificado, hoy en día se cuenta con

modelos de locomotoras con motor diesel y motor eléctrico tanto a batería como en sistema trolley

desde 2TM hasta 20TM de peso adherente. La fabricación de estos equipos se realiza bajo un

estricto control de calidad. Las proveedoras cuentan con un área de ingeniería mecánico y eléctrico

y una planta de ensamblaje muy bien implementados. 

Asimismo, entre los últimos desarrollos se encuentran locomotoras de 15 y 20 toneladas métricas de

peso adherente para acarreo de minerales de hasta 200 TM por viaje en túneles de extracción

principal. Entre las principales características de estos equipos se encuentran el uso de controles

electrónicos de última generación IGBT para uso específico en minas subterráneas (o de controles

electromecánicos especialmente diseñados para esas potencias), sistemas de freno neumáticos, y

potencias de 120hp hasta 150hp 250vdc con motores DC de tracción importados. Además, estos

equipos cuentan con sistemas de protección eléctrica mejorados con componentes de alta calidad.

Características Generales:

•De 2 hasta 20 ton. 

•Transmisiones de Corona / tornillo sin fin 

•Transmisiones de Doble Reducción 

•Motores de tracción 

•Controles Electromecánicos (según desee el usuario)

•Controles Electrónicos IGBT (según desee el usuario)

•Diseñadas para Trabajos y condiciones extremas. 

•Facilidad y bajo costo de mantenimiento

Locomotoras con motor diésel:

Esta locomotora con motor diesel se

utiliza como carro de tracción para

vagonetas de transporte de carga y de

personal en el interior de las minas.

Esta diseñada para ambientes con

peligro de explosión, que contienen

polvo de carbón ó gas metano CH4

(hasta 1,5%).

CARACTERISTICAS:

Tiene dos cabinas y la parte central motriz. La cabina está diseñada para posibilitar al

conductor: comodidad, buena visión del trayecto, seguridad, el desplazamiento en sentidos

contrarios, según necesidad.

Tiene un motor diesel de cuatro tiempos, enfriado por líquido, con inyección 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 hidráulico de la tracción asegura un desplazamiento constante, con el paso

suave hacia altos parámetros de salida, sin alterar los parámetros iniciales del motor a

combustión, con óptimas características dinámicas y con protección anti recarga del motor.

La locomotora está provista de frenos operacionales muy efectivos.

Locomotoras mineras a batería:

Las locomotoras mineras a batería

inexplosible, están destinadas para el

transporte horizontal sobre rieles,

especialmente en minas con medio

húmedo y polvoriento con riesgos de

explosión del polvillo de carbón y/o gas

metano, son capaces de extraer el

mineral, desmonte o materiales hasta 200

toneladas.

CARACTERISTICAS:

- Las locomotoras a batería son impulsadas por dos motores eléctricos trifásicos asíncronos

de ejecución inexplosible, con enfriamiento autónomo y con regulación de revoluciones por

convertidor de frecuencias, el cual facilita una marcha constante y frenado efectivo,

garantizado por dos sistemas autónomos de frenos para ambos puentes, el freno

electrodinámico - con los motores eléctricos y cajas de velocidades y el frenando mecánico

de dos circuitos - directamente en las ruedas.

- Las locomotoras en algunos modelos cuentan con una ó dos cabinas, cerradas, con visión y

mando para ambas direcciones de desplazamiento.

Locomotoras mineras de superficie:

La locomotora de superficie, están

destinadas para carriles de vía estrecha, a

tajo abierto, en minas subterráneas,

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 hidráulico para trasmitir la potencia hacia

los ejes (HSP), donde la energía mecánica se transforma en hidráulica 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 están fijados por medio de rodamientos al

bastidor de la locomotora.