Martillos hidráulicos en aplicaciones de explotación

Transcripción

1 Martillos hidráulicos en aplicaciones de explotación Extracción y Fabricación de Aridos Jornadas 6 y 7 de Abril Murcia 22/03/2006 Copyright Atlas Copco Construction Tools

2 Herramientas de construcción Atlas Copco Historia

3 Herramientas de construcción Atlas Copco 1963: Patente 4 Mecanismo de percusión hidráulico patente registrada el 6 de septiembre de El primer martillo hidráulico HM 400 introducido en el mercado en Martillos hidráulicos para máquinas portadoras de tons 4 Más de martillos hidráulicos de Atlas Copco vendidos en más de 115 países

4 Herramientas de construcción Atlas Copco 1966: Los primeros martillos hidráulicos en serie 4 HM 400 El primer martillo hidráulico del mundo, fabricado en serie

5 Herramientas de construcción Atlas Copco 1972: Principio de funcionamiento válvula de control 4 Gran sección de apertura 4 Bajo peso

6 Herramientas de construcción Atlas Copco 1976: Conmutación de frecuencia Carrera corta Carrera larga

7 Herramientas de construcción Atlas Copco 1978: Pricipio de trabajo aceite/gas Accionamiento aceite Accionamiento gas Accionamiento aceite/gas - Energía no constante + Energía de impacto + No requiere acumulador constante de gas - Solicitación desfavorable - Gran acumulador de de la bomba aceite - Pulsaciones de presión de aceite + Energía de impacto constante - Requiere acumulador de gas + Sin/pequeño acumulador de aceite

8 Herramientas de construcción Atlas Copco 1984: Recuperación de energía Carrera pistón (%) 0,185 s ~ 325 min -1 0,132 s ~ 455 min % 50 % Zona de impacto 0 0,1 0,2 Tiempo (s)

9 Herramientas de construcción Atlas Copco 1985: Vibrosilenced Martillo no silenciado 1

10 Herramientas de construcción Atlas Copco 1986: Sistema compacto Sistema compacto 4 Protección compacta total para el mecanismo de percusión 4 Gracias a la suspensión elástica del mecanismo de percusión en el sistema de guía del martillo, el operador y la máquina están sujetos a menor esfuerzo. Sistema convencional Placas portamartillo Carcasa CS

11 Herramientas de construcción Atlas Copco 1989/1997: Sistema lubricador automático ContiLube

12 Herramientas de construcción Atlas Copco 1991: Engrase directo de los casquillos de desgaste Canal de grasa de gran volumen Casquillo de desgaste superior Casquillo de desgaste inferior

13 Herramientas de construcción Atlas Copco 1995: Vibrosilenced Plus Martillo No silenciado 1

14 Herramientas de construcción Atlas Copco 1997: Marathon Schlagkolbenweg (Kolbenhub) 100 % 50 % Aufschlagebene Umschaltebene Abschaltebene Zeit in s AutoControl Cambio automático de frecuencia ContiLube ll Sistema lubricador automático DustProtector Sistema protector contra polvo

15 Herramientas de construcción Atlas Copco 2001: StartSelect (AutoStart/AutoStop) AutoStart Carrera del pistón [%] Carrea larga Carrera corta Zona de impacto AutoStop F Carrera del pistón [%] Carrera larga Carrera corta Zona de impacto

16 Explotación directa sín explosivos mediante martillos hidráulicos

17 Explotación directa sín explosivos Razones para el empleo de martillos hidráulicos 4 Problemas en la aplicación de explosivos 7 Prohibición del empleo de explosivos 7 Aplicación dificultosa de explosivos 7 Reclamos del vecindario 4 Permisos 7 Ampliación simplificada de permisos de extracción 7 Extracción residual 4 Control de calidad 7 Yacimientos heterogéneos 7 Extracción selectiva

18 Explotación directa sín explosivos Más razones para el empleo de martillos hidráulicos... Vecindario Autoridades 4Condiciones establecidas por las autoridades ambientales 4Retrasos Empleados 4Sin riesgos por proyección de rocas 4Trabajo independiente del clima 4Nivel de ruido de 85dB(A) a 10m de distancia 4Proyección de rocas 4Vibraciones 4Ruido 4Polvo 4Cierre de caminos públicos 4Indemnizaciones

19 Ejemplo: Cantera de piedra caliza Explotación limitada por el entorno Cantera

20 Ejemplo: Cantera de piedra caliza La empresa busca un nuevo método de explotación Fábrica sensible a las vibraciones Área protegida Resultado: La explotación sólo puede realizarse en dirección de la flecha Campo de deportes

21 Ejemplo: Cantera de piedra caliza Explotación con martillo hidráulico como solución

22 Explotación directa sín explosivos El empleo del martillo hidráulico influye sobre: 1. el método de explotación 2. la disposición de la cantera 3. la extracción y el transporte 4. el diseño de los equipos de procesamiento

23 Explotación con el martillo hidráulico La cantera antes Mina a cielo abierto con operaciones de perforación y voladura 4Bancos de gran altura 4Transporte discontinuo de las rocas 4Martillo hidráulico usado sólo para la reducción secundaria

24 Explotación con el martillo hidráulico La cantera después Mina a cielo abierto con explotación directa 4 Altura de los bancos adaptados a la máquina portadora 4 Transporte continuo de las rocas

25 Explotación con el martillo hidráulico en combinación con correas transportadoras

26 Explotación sín explosivos de rocas sólidas Altura del banco: 12m

27 Explotación sín explosivos de rocas sólidas Altura del banco: 4m

28 Explotación sín explosivos de rocas sólidas Trabajo frente al banco 1 Trabajo en el repié del banco

29 Explotación sín explosivos de rocas sólidas Trabajo frente al banco 2 Trabajo hacia arriba

30 Explotación sín explosivos de rocas sólidas Trabajo frente al banco 3 Desprender el borde

31 Explotación sín explosivos de rocas sólidas Trabajo frente al banco 4 para un mayor alcance

32 Trituración secundaria (rocas grandes) 4 Cuando las rocas sueltas de voladura son muy grandes para el cargador o el triturador primario, la trituración secundaria es necesaria MB 500

33 Trituración secundaria (rocas grandes) Qué aboga en contra de la voladura? Desventajas de la voladura 4 Costos (personal y explosivos) 4 Prevención de riesgos y protección del medio ambiente (proyección de piedras, detonación) 4 Perjuicio para el flujo de operación debido a los intervalos de voladura

34 Trituración secundaria (rocas grandes) Junto al triturador primario y en una cantera Triturador primario Eliminación de sobre tamaños

35 Trituración secundaria (rocas grandes) Operaciones Prometedoras Buenas condiciones para la utilización de martillos hidráulicos Trituración secundaria en marmol 4 Cargador sobre ruedas como equipo cargador principal 4 Uso de retro excavadoras 4 Excavadoras grandes con más de 150t de carga útil 4 Gran volumen inevitable de rocas grandes 4 Una pila de rocas duras 4 Los trabajos de trituración secundaria fueron asignados a subcontratistas

36 Trituración secundaria (rocas grandes) Rendimiento de trituración secundaria y comportamiento de fractura 4 Rocas dúctiles 4 Rocas quebradizas mala buena La herramienta no penetra Mala: La roca se comporta como goma La herramienta penetra Caso ideal: La roca se fractura como vidrio

37 Trituración secundaria (rocas grandes) Datos de rendimiento 4 Alto rendimiento de trituración secundaria 7 Caliza lacustre 7 Piedra caliza 7 Pizarra 7 Gneis 7 Marmol 4 Rendimiento medio de trituración secundaria 7 Piedra caliza 7 Dolomita 7 Grauvaca 4 Bajo rendimiento de trituración secundaria 7 Lava 7 Pórfido 7 Diabasa 7 Basalto 7 Granito

38 Trituración secundaria (rocas grandes) Valor agregado gracias al trabajo selectivo Sobre la base de las rocas apropiadas, con un rompedor hidráulico se pueden producir los materiales para la construcción de: 4 Laderas/diques 4 Canales 4 Linderos Piedras utilizadas para asegurar las laderas

39 Trituración secundaria (rocas grandes) Selección del triturador secundario Criterios 4 El volumen medio de rocas grandes es decisivo 4 El rendimiento de trituración está relacionado directamente con la energia de impacto de cada golpe 4 Una gran velocidad de golpes es inútil si la energia no es suficiente para la trituración. En este caso, ni siquiera varios golpes logran la trituración. Equipamiento adecuado 4 DustProtector (protector contra el polvo) 4 StartSelect (AutoStart para un arranque fácil) 4 ContiLube II Los rompedores montados sobre excavadoras móviles son muy flexibles (Tamaño hasta aprox. MB 1700)

40 Retiro de capa de tierra vegetal con el martillo hidráulico Tierra vegetal Yacimiento

41 Retiro de capa de tierra vegetal Problema Retiro de tierra vegetal dificultoso debido a la estructura irregular 4 Difícil acceso para carros perforadores 4 Gran peligro de proyección de rocas 4 Costos por cercos y explosivos = Peligro de sobrecarga

42 Retiro de capa de tierra vegetal con el martillo hidráulico Ventajas 4 Sin proyección de rocas, sin trabajos de cerco 4 Proceso flexible 4 También utilizable para la construcción de rampas y caminos

43 Desgaste y tipos de roca Abrasividad en dependencia del material Tipo de roca Abrasividad / contenido de SiO 2 Gneis Basalto Granito Pizarra Arenisca (cuarcítica) Caliza Caliza (arcillosa) X X X X poco abarasivo abrasivo muy abrasivo X X X X = Promedio

44 Rendimiento de los martillos hidráulicos Explotación de roca sólida sin explosivos Los siguientes factores influyen decisivamente sobre la eficacia del martillo hidráulico : 4Tipo de roca y yacimiento 4Condiciones de operación 4Operador Ningún yacimiento y ninguna faena son iguales! Los datos de rendimiento son promedios de datos recopilados en un largo plazo y no constituyen valores garantizados.

45 Rendimiento de los martillos hidráulicos Explotación de roca sólida sin explosivos Extracción de rocas sólidas sin explosivos Estimación del rendimiento promedio de desprendimiento Rendimiento de desprendimiento (ton/h) incl mantenimiento Clasificación de rocas Metamorfitas Gneis Esquisto Filita Marmol no apto apto excelente Tipo Sedimentos Laja Arenisca Sedimentos Caliza Grauvaca Dolomita Tipo Rendimiento de desprendimiento Magmatitas Lava Granito Diabasa Basalto Gabro Sienita Pórfido cuarcífero Tipo Características del yacimiento Formaciones voluminosas, compactas Distanciamiento discontinuo Formaciones agrietadas Formaciones muy agrietadas 0,4 m y menos

46 Herramientas mecánicas de demolición Aplicaciones SB / MB / HB Saneamiento de edificios Serie liviana SB Paisajismo Empleo en martillos Desincrustado Construcción vial Reciclaje Construcción de túneles Serie mediana MB Trituración primaria Troceo de rocas Demolición Serie pesada HB Contrucción de zanjas Excavaciones para fundación

47 Herramientas insertables Puntero cónico (MB 500 MB 800) Propiedades 4 Muy buen comportamiento de penetración gracias a que la energía es aplicada a través de la punta 4 Distribución uniforme del efecto de cuña 4 No existe efecto de torsión

48 Herramientas insertables Puntero piramidal (MB 1000 HB 7000) Propiedades 4 Muy buen comportamiento de penetración gracias a que la energía es aplicada a través de la punta 4 Distribución uniforme del efecto de cuña en dos direcciones definidas, que son desplazadas en 90 grados 4 Muy bajo efecto de torsión

49 Herramientas insertables Cincel plano, transversal Propiedades 4 Excelente efecto de cuña 4 Buen comportamiento de penetración 4 Efectos de torsión por guía forzada en la roca

50 Herramientas insertables Puntero romo Propiedades 4 Distribución de energía sobre una gran área 4 Óptimo efecto de fraccionamiento de material 4 No existe efecto de torsión sobre los pasadores de sujección

51 Herramientas insertables Resumen de las propiedades Herramienta insertable Comportamiento de penetración Efecto de cuña Distribución de energía Puntero afilado gastado Cincel plano afilado gastado Puntero romo

52 Linea de productos HB HB 2200 HB 3000 HB 4200 HB 5800 HB 7000