Informe De Rotopalas Con Logo o256d

EQUIPOS MINEROS OREORNANDEZ:

“ROTOPALAS”

Nombres:

Sebastián Fernández P. José Ortega Roberto Orellana

Sección:

135

Docente:

Víctor Sánchez

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RESUMEN Las excavadoras de rueda de cangilones o también conocidas como Rotopalas, son equipos pesados utilizados en minería a cielo abierto, en ingeniería mecánica e ingeniería civil. La función principal de la rotopala es actuar como una máquina de excavación continua en las operaciones de minería a cielo abierto a gran escala. Los antecedentes de estos equipos se remontan a algunos dibujos realizados por Leonardo da vinci. Posteriormente, a mediados del siglo XlX se desarrollaron máquinas que montaban rodetes para realizar labores de dragado. Pero en 1881, fue cuando se construyó y patento la primera rotopala, accionada a vapor y diseñada por C.A. Smith. En la década de los 60 era necesario extraer mayores cantidades de recubrimientos, es por esto que aparecieron las rotopalas de 60.000 y 110.000 m3/día de capacidad.

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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN................................................................................................... 3 PROVEEDORES.................................................................................................... 4 FUNCIONAMIENTO............................................................................................... 5 PARTES PRINCIPALES........................................................................................... 6 APLICACIONES..................................................................................................... 7 VENTAJAS Y DESVENTAJAS................................................................................... 8 PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO...........................................................................9 RENDIMIENTO Y CAPACIDADES.........................................................................10 INVERSIÓN Y COSTOS DE OPERACIÓN..............................................................11 CONCLUSIÓN..................................................................................................... 12 BIBLIOGRAFIA.................................................................................................... 13

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INTRODUCCIÓN En el presente informe se da a conocer el equipo minero más grande en la actualidad, hablamos de la rotopala. Observaremos sus partes principales, aplicaciones y procedimientos de trabajo, rendimiento y capacidades para cada modelo. Además, conoceremos a los principales proveedores a nivel mundial, mostrando la inversión y los costos de operación que lleva poseer este tipo de mega máquinas. La rotopala es una máquina de producción continua en las que las funciones de arranque, carga y transporte dentro de ella están separadas, siendo realizadas las dos primeras por el rodete y la última por un sistema de cintas transportadoras.

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PROVEEDORES Las rotopalas fueron desarrolladas inicialmente en Inglaterra, luego se volvieron bastante populares en Alemania, y no después de mucho tiempo alrededor del mundo. Los adelantos incluyeron el montaje de estas máquinas sobre bases de orugas permitiéndoles moverse hacia adelante para una continua excavación que se desarrolló con el tiempo. Los más importantes proveedores de estos colosos, son principalmente empresas alemanas, canadienses, capaces de crear estructuras de acero de gran tamaño. Estos principales proveedores son:    

SANDVIK Mining (fig. 1) Tenova TAKRAF (fig. 2) Thyssen Krupp Fördertechnik FAM (Förderanlagen Magdeburg)

Los cuales hacen las rotopalas solo por encargo y respecto a las necesidades del cliente.

Fig.1 - PE200-1400/2x30

Fig. 2 - SRs 4000

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FUNCIONAMIENTO La fuente de energía primaria de las rotopalas es eléctrica y los accionamientos secundarios son hidráulicos. La forma de operar de una rotopala se basa en la combinación de dos movimientos: la rotación del rodete y el giro del brazo que sustenta el mismo. La rotopala se utiliza para la extracción continua de material de baja dureza o material previamente tratado (reducción de tamaño), como movimiento de estéril, desplazamiento de pilas de lixiviación dinámicas, etc. Usan sus discos de corte (dientes de las cucharas) para despojar una sección de material (el bloque de trabajo) dictado por el tamaño del rodete. Por medio de la elevación, el bloque de trabajo puede incluir un área por encima y por debajo del nivel de la máquina (fig. 3). La carga pasa por cinta transportadora hasta el brazo que la descarga, que transfiere el material a otra máquina (fig.4), para la transferencia a un apilador. Esto puede ser un sistema de cinta transportadora fija o un transportador móvil con orugas.

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Fig. 3 – Sobre o bajo nivel de oruga

Fig. 4 – Cinta puente

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PARTES PRINCIPALES  Tren de Rodaje: son orugas o vías, Soportan el peso de la máquina y permiten que se desplace por el terreno. Se pueden mover por pendientes pequeñas (< 1%).  Chasis inferior: Constituye la parte rígida situada sobre el tren de rodaje que soporta el peso del resto de la máquina.  Corona de giro: Permite el giro

relativo

superestructura

de

toda sobre

la el

chasis.  Brazo del Rodete: Va fijado a la superestructura y soporta al rodete.

Su longitud determina la anchura del bloque de extracción, la altura de banco y la selectividad de la rotopala.  Rodete: Situado al final del brazo correspondiente, es el componente que arranca el material del frente de excavación. Su diseño influye decisivamente en la producción. Puede ser de tres tipos, celulares, no celulares y semi-celulares.  Superestructura giratoria: Sobre ella van fijados tanto el sistema de izado como los brazos del rodete de descarga.  Sistema de izado: Posibilita el posicionamiento de rodete a la altura necesaria durante la excavación.  Brazo de descarga: Sirve para descargar el material excavado sobre una cinta transportadora o una cinta puente.

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APLICACIONES La principal aplicación está en la extracción de lignito (carbón pardo), donde se utilizan para la eliminación de escombros de roca blanda o prestriping, en ausencia de la voladura. (fig. 5) Son útiles en este puesto por su capacidad de liberar de forma permanente, grandes cantidades de

materiales

transformadores energía

a (Plantas

los de

eléctrica), lo cual es

especialmente importante dada la continua demanda de lignito, en donde ha sido una de las zonas de mayor desarrollo de las rotopalas.

Fig. 5 – Extracción

de lignito.

Una extensión de su uso es en los procesos de lixiviación en pilas

dinámicas.

En

la

construcción y la eliminación de éstas (Fig. 6). Extracción del mineral cuando éste es poco resistente: lignito, bauxita, fosfato, etc. Fig. 6 – Extracción de pila.

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VENTAJAS Y DESVENTAJAS Las ventajas de utilización de rotopalas como unidades de arranque y carga son las siguientes: 

Pueden trabajar con bancos de diferente altura.



Son máquinas de excavación continua, no cíclica.



Tienen un consumo de energía menor, del 60 al 70% de las excavadoras de cables, por unidad producida.



No generan impactos durante la carga.



Poseen un radio de vertido grande.



El sistema de trabajo proporciona taludes muy estables y bancos anchos.



Pueden entregar el material por encima y por debajo del banco de trabajo.



Pueden operar por encima o por debajo del nivel de orugas o apoyo.



Permiten una gran selectividad en la excavación.

Los inconvenientes que posee este tipo de máquinas son: 

Requieren un mantenimiento amplio y complejo.



Configuran sistemas poco flexibles debido a su poca movilidad. Su utilización se ve muy afectada por los cambios geométricos del yacimiento.



No pueden excavar materiales compactos y abrasivos.



Son equipos que requieren unas inversiones muy elevadas (muy costosos). 9

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PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO Los métodos de trabajo principales son: Excavación en bloque lleno: Es el sistema más utilizado en la actualidad, debido a la gran movilidad

que

excavadoras.

poseen La

las

rotopala

puede

trabajar en terrazas

(Fig.

7)

o

por

corte

descendiente en relación al talud que va disminuyendo a medida que progresa la excavación. Fig. 7 – Excavación en bloque lleno

Excavación en frente largo: Se realiza manteniendo el brazo del rodete en dirección perpendicular al frente de extracción (Fig. 8). La aplicación de este sistema de operación exige que el banco de trabajo

presente

una

buena

estabilidad. Fig. 8 - Excavación en frente largo

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Excavación en bloque lateral: La rotopala lleva sus orugas entre el pie de talud y el circuito de transporte, realizando el arranque con el sistema en bloque lleno, es decir, girando el brazo de rodete (Fig. 9).

Fig.

9 – Extracción en bloque lateral

Excavación orugas:

bajo

Este

nivel

de

sistema

de

excavación permite aumentar la altura

del

banco

para

una

posición del tren de orugas. Puede hacerse manteniendo o cambiando el sentido de giro del rodete (Fig. 10). Fig. 10 - Excavación bajo nivel de orugas

Brazo de descargas a carro cinta: El carro cinta permite la excavación por la rotopala de dos o más bloques (Fig. 11), sin efectuar el ripado de cintas, teniendo el sistema las siguientes ventajas: 

Disminuye el número de ripados, por lo tanto, aumenta la eficiencia

 

de la rotopala. Facilita la apertura de bancos. Permite realizar la excavación y transporte a diferentes niveles.

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Fig. 11 – Brazo de descarga a carro de cinta

RENDIMIENTO Y CAPACIDADES Las rotopalas han ido evolucionando con el paso de los años, aumentando su rendimiento considerablemente. A continuación, se observa una gráfica con el avance en rendimiento por año: 1950

20.000 m3/día

1960

40.000 m3/día

1980

120.000 m3/día

Hoy

200.000 m3/día

Este rendimiento depende del modelo de la rotopala. En la siguiente tabla observaremos rendimiento y capacidad por modelo:

MODELO

SRs 2000

capacidad teórica

4,900 lm³/h 28 m 3.0 m

altura de corte profundidad de corte

Hs-S 3500 3,500 m3/h 35 m 2.0 m

Hs-S 5500

SRs 6300

7,500 t/h

14,000 lm³/h 50 m 15 m

30 m 2.8 m

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Diámetro rodete Nº De cubos Ancho cinta Velocidad descarga

11.2 m 14 2.0 m 4.2 m/s

9m 8 1.6 m 4.5 m/s

9.2 m 9 1.8 m 3.6 m/s

17.1 m 18 2.5 m 5.0 m/s

La producción real de una rotopala es muy diferente a la producción teórica o de diseño de la misma, debido a los siguientes factores:     

Grado de llenado de los cangilones. Paradas por mantenimiento programado. Paradas por averías. Ripados de cintas transportadoras. Días no trabajados, etc.

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INVERSIÓN Y COSTOS DE OPERACIÓN

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CONCLUSIÓN

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BIBLIOGRAFIA Este informe se logró gracias a las siguientes fuentes de información:  Manual de arranque, carga y transporte en minería a cielo abierto – José M. Toledo Santos.  Manual general de minería y metalurgia – Portal Minero.  Tenovagroup.com – Catalogo equipos.

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