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di Nicoletta Di Placido

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FINDUSTRIA MINERARIA • MINING INDUSTRY • INDUSTRIA MINERARIA • MINING

EARTH-MOVING EQUIPMENT IN MINES

by Nicoletta Di Placido

CChoosing the right machinefor a given mining job is nosimple task since the ma-

chine must adapt to the lode’snatural requirements while guar-anteeing successful excavationor extraction. An important pre-liminary distinction is betweenthe types of material beingmined. Mineral ore may be foundin tough, compact rock, or in aloose rock formation. Explosiveswill be needed in most cases ofthe former, whereas other tech-niques come into their own withthe latter. Even when explosivesare used, earth-moving equip-ment plays a key role, both whenthe charges are laid and aftertheir detonation. The machinescan also be divided into a num-ber of types, essentially drills, ex-cavators and loaders, and trans-port vehicles, and they must beadapted to the job at hand.Whether in open cast or under-ground mining, the first step is todrill into the rock to load explo-sive charges in an enclosedspace, so that the gas developsas much energy as possible.Drills can be automatic or manu-

SScegliere la macchinagiusta per la coltiva-zione dei minerali è

tutt’altro che semplice. Latecnica dei mezzi meccanicicostruiti dall’uomo deve as-secondare le esigenze natu-rali del giacimento, ma allostesso tempo garantire unariuscita perfetta delle opera-zioni di scavo ed estrazione.La prima importante distin-zione da fare per la sceltadei macchinari è quella det-tata dal tipo di materie pri-me presenti nei giacimenti: iminerali solidi possono pre-sentarsi negli ambienti dirocce dure e compatte, maanche in rocce sciolte. Per iprimi nella maggior partedei casi è necessario l’usodell’esplosivo, mentre quan-do il minerale si trova inambienti rocciosi menocompatti la coltivazione puòavvenire anche senza l’ausi-lio dello scoppio. Nei giaci-menti minerari le macchinehanno un’incidenza moltoelevata e anche nei casi in

Nella scelta della macchina giusta per la coltivazionemineraria bisogna tener conto della natura delgiacimento. Negli ultimi anni gli esplosivi hanno lasciatospazio alle frese, il cui impiego, grazie alle continueinnovazioni, è consentito su materiali rocciosi semprepiù duri

Fundamental for choosing a mining method is the natureof the lode to be mined, but in many situations explosivesare gradually losing ground to drills which continualinnovation is allowing to cut increasingly hard rock

LE MACCHINEMOVIMENTO TERRA

PER LA COLTIVAZIONEMINERARIA

LE MACCHINEMOVIMENTO TERRA

PER LA COLTIVAZIONEMINERARIA

cui sia necessario l’utilizzodell’esplosivo, le fasi di po-sizionamento e quelle suc-cessive allo scoppio richie-dono l’intervento dei mezzimeccanici. Ai diversi tipi digiacimenti gli operatoriadattano le macchine, chenormalmente possono esse-re suddivise in macchinari

di perforazione, macchinaridi scavo e carico e macchi-nari di trasporto. Sia nelleminiere sotterranee sia inquelle a cielo aperto il pri-mo passo da compiere è laperforazione della rocciaper posizionare la caricadell’esplosivo in un postovincolato, affinché il gas svi-

luppi al meglio la sua poten-za energetica, si dilati edesploda disgregando la roc-cia. La macchina minerariaprincipale in questo primocaso di giacimenti è il perfo-ratore.Automatici o manua-li, tutto dipende dalla diffi-coltà di posizionamento del-l’esplosivo: se la miniera è

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ally controlled according to howdifficult it is to load the explosive.If the location is very narrow,manual drilling is called for, butautomatic drills can be broughtinto play where the space is gen-erous, even using jumbo sizedrills whose many tentacles drilland probe the rock face. Whenthe rock is hard, but explosivecannot be used, a digger’s me-chanical arm can be fitted with ahammer drill and used instead.The most dangerous phase ofmining is the removal of rockmasses shaken by the explosivecharges, yet still in place. The un-stable rock used to be removedby hand, an operation in whichthere were many accidents due tothe risk of rock falls. These days,more advanced earth-movingequipment can remove the riskusing specially designed equip-ment involving poles attached tobackhoe loaders and diggers sothat the operator can poke theloose rock free without leavingthe safety of the cab. Hammer at-tachments fitted to a digger canalso be used. Telescopic arms

molto stretta è necessarioun perforatore manuale,mentre grandi volumi egrandi spazi permettono diutilizzare un perforatore au-tomatico, come i jumbo diperforazione, le cui sondetentacolari forano la roccia.Nel caso in cui la roccia siacompatta, ma le esigenzedel giacimento non permet-tano l’uso dell’esplosivo, ilbraccio meccanico di unescavatore può disgregare ilblocco roccioso grazie al-

l’aggiunta del martello adat-tato sulla macchina.Il momento più delicatodell’estrazione mineraria –che in passato veniva ese-guito a mano causando mol-tissimi incidenti agli opera-tori – è quello del disgaggio:lo scoppio dell’esplosivocrea delle vibrazioni e spes-so all’interno della minieraalcuni massi restano ade-renti alla roccia, ma nonhanno più stabilità e rischia-no di cadere. La tecnologia

delle macchine movimentoterra permette di rimuoverele parti semoventi in tuttasicurezza. Per questa opera-zione gli esperti del settorehanno progettato e dimen-sionato delle macchine: apale caricatrici ed escavatorivengono applicate delleaste, grazie alle quali l’ope-ratore può rimuovere ilmasso restando all’internodella cabina in una posizio-ne di totale sicurezza. Per idisgaggi viene utilizzato an-che il martello adattato al-l’escavatore, che permette larimozione del blocco. Permassi instabili che si presen-tano in posizioni difficil-mente raggiungibili vengo-no aggiunti alle macchineanche dei bracci telescopici.Ultimato il posizionamentoe lo sparo dell’esplosivo ènecessario intervenire conaltri mezzi meccanici per ri-muovere il materiale. Èquesto il momento adattoper l’utilizzo delle pale, cheanche in questo caso do-vranno essere di dimensioniadattabili alla forma del gia-cimento. Se è sotterraneo

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can be fitted when the loose rockis difficult to get to.The loose material left after theexplosion is removed using vari-ous types of equipment, oftenloaders, though of the right sizefor the mine in question. In un-derground mines, the most likelychoice is an LHD, a Load,Haulage and Dump vehicle,which can load, transport andunload the broken rock withoutan on-board operator. These ve-hicles have a very low profileand, like tunnel boring machines,their geometry is a function of thepile of rock they have to move. In

entreranno in azione le paleLoad Haulage Dump, che sicaricano senza l‘ausilio diun operatore, si trasportanoe scaricano il materiale. Ec-co le caratteristiche di que-ste pale: sono molto basse e,come una talpa meccanica,si inoltrano nelle montagnedi roccia, adattando ancorauna volta la tecnologia allageometria. Se invece il gia-cimento è a cielo aperto l’u-tilizzo delle pale non ha vin-coli di geometria e si posso-no sfruttare al meglio le po-tenzialità di carico. In que-sto caso si utilizzano anchedelle pale gommate o cingo-late, adeguatamente alle po-

tenzialità della miniera e delterreno circostante.Nelle miniere di rocce sciol-te – dove non è necessariol’uso dell’esplosivo – il lavo-ro di abbattimento viene ese-guito con degli escavatori,che permettono di caricare ilmateriale roccioso presentesulle pareti circostanti la mi-niera, per poi procedere allarimozione della materia conl’ausilio della pala. La pala ol’escavatore caricano diretta-mente i dumper e gli auto-carri, che procedono al tra-sporto del materiale di avan-zo fuori dalla miniera. L’uti-lizzo di autocarri e dumper èsoggetto alle dimensioni del-

la miniera e in funzione delterreno e delle piste utilizzatenel giacimento. Nella mag-gior parte dei casi – date lecircostanze ambientali e ter-ritoriali – l’attività minerariapreferisce l’uso dei cingolati,le cui dimensioni sono sem-pre vincolate in funzione del-la potenzialità della miniera.L’arte mineraria prevedemoltissime tipologie di colti-vazione e anche queste di-pendono dalla struttura delgiacimento. Se la miniera èdispersa in una grossa massadi minerale è necessario pro-cedere con una coltivazionedetta a camera e pilastri: sicreano degli spazi vuoti al-l’interno della miniera in cuiviene portato il massimo delgiacimento possibile, compa-tibilmente con la stabilità.Per la realizzazione delle ca-mere in sotterraneo si usanole pale, prevalentemente au-tomatiche. Se invece il giaci-mento ha una forma allunga-ta, come delle strisce, allora imacchinari più adatti in que-sto caso sono le lunghe fronti,delle frese che seguono l’an-damento del giacimento eche controllano a monte del-la fresatura il crollo del tetto.Grazie alle nuove tecnologiespesso gli operatori del setto-re minerario preferisconol’uso delle frese al carica-mento dell’esplosivo. Il moti-vo è semplice e va ricondot-to agli standard di sicurezzasempre più elevati richiestinelle operazioni di scavo edestrazione del minerale. Leinnovazioni nel campo dellemacchine movimento terrapermettono di utilizzare lefrese su materiali rocciosisempre più duri e compatti,che questo grosso utensile èin grado di disgregare grazie

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open cast mines, geometry laysdown no limits and the full load-ing potential can be used. Themachines may be wheeled ortracked according to local re-quirements. In loose rock, where no explosiveis needed, diggers are used toknock down the rock face form-ing the mine’s walls. Loaders ordiggers then move in to removethe detritus, loading it directly on-to dumpers and trucks, accord-ing to the mine’s size and thetype of surface and tracks tra-versed to get out of it. Minestend to be located in areas whereterritorial and environmental con-siderations suggest the use ofvehicles, whose size will be de-cided as a function of the mine’spotential.Like the equipment chosen, min-ing methods also vary according

all’azione abrasiva effettuataper incisione. Tuttavia – no-nostante la fresa riduca a zeroi rischi di sicurezza – esistonoancora dei limiti per la com-pleta sostituzione dell’esplo-sivo: se si usano le frese inrocce molto quarzose la vitadel macchinario diventa piùbreve e il suo costo di manu-tenzione diventa troppo one-roso rispetto alla produtti-vità.Gli operatori del settorespiegano che oggi tutte leaziende costruttrici stannopuntando verso l’innovazio-ne e la sicurezza, anche sel’acquisto di frese sempre piùmoderne e potenti richiedegrossi investimenti, e ad oggiil loro utilizzo è riservato alleimprese più grandi. Il passag-gio comune a tutti i tipi di mi-niere è quello della regima-zione dell’acqua attraverso lacostruzione di solchi artificia-li. La macchina più indicataper questo tipo di operazio-ne è la terna,che può ottimiz-zare il lavoro e i costi graziealla sua versatilità: la stessamacchina è in grado di scava-re la canaletta e rimuovere ilmateriale prodotto dai solchiartificiali.La versatilità della terna rap-presenta un ottimo esempiodi macchinario ideale perl’arte mineraria.Gli operatorihanno bisogno di macchinemovimento terra flessibili:unmotore e un corpo macchina,al quale si può adattare ilmaggior numero di strumentiper poter perforare, caricare,disgaggiare o fare altre lavo-razioni. L’obiettivo delle so-cietà del settore minerario èquello di avere macchinari abasso consumo, ma che ga-rantiscano la massima affida-bilità e la massima flessibilità.

Nicoletta Di Placido

to the type of lode being mined.Room and pillar mining, for ex-ample, is especially adapted toflat or gently sloping blocks ofore, which is dug out using forthe most part automatic load-ers. As much material as possi-ble is mined while leaving inenough pillars to ensure stability.In the end, the pillars too are re-moved to get out as much asore as possible, and the exca-vated room is allowed to col-lapse in reverse order of mining.Long strips of ore are usuallymined with cutting equipmentwhich follows the lode and alsoshore up the roof ahead. Thanks to technological ad-vance, cutting equipment is of-ten preferred these days to ex-plosives, in the search for safermining. Cutters can handle in-creasingly tough and compactrock thanks to the new materi-als used for the cutting heads.Yet, even if cutters can reduceoperating risks virtually to zero,explosives are still needed insome circumstances. Cuttingbits wear out very quickly whenthe rock contains a lot of quartz,and maintenance costs makethis mining method uneconomi-cal. The most modern and pow-erful cutters require large invest-ments which are only within thereach of larger firms, but manu-facturers are pushing continu-ously for innovation and safety, One problem common to allmining operations is how tomanage the water courses cre-ated by penetrating the rock.Backhoe loaders are the besttool for digging runoff channelsbecause the same machine candig the runnels and remove thedetritus, optimising work andcosts. This versatility makes abackhoe loader one of the idealmachines for mining. Minesneed flexible earth-movingequipment consisting of an en-gine and body to which thelargest possible number of im-plements can be fitted, fordrilling, loading, dislodgingloose rock and many othertasks. Another objective formining companies is to haveequipment which combines lowfuel consumption with maxi-mum reliability and flexibility.

Nicoletta Di Placido

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