Extracción de

mineral en mina de

rajo abierto.

Integrantes: Miguel HurtadoLeidy Farías

Sección: PIM4101-002DFecha: 28/09/2016

Introducción

Extracción a cielo abierto es cuando el cobre aflora a la superficie o está cerca de ella,

la elección es el método de cielo abierto. En este caso la extracción se realiza en un

rajo, que es una excavación en la tierra con ciertas características específicas para

permitir las operaciones de manera segura. El rajo es una especie de anfiteatro, cuya

forma y profundidad dependen del desarrollo de la explotación. Posee diferentes

niveles, llamados bancos, entre los cuales se establecen caminos inclinados o rampas

para la circulación de los equipos y el personal.

El Cobre, también conocido como “mineral rojo”, es un elemento metálico que hace

millones de años fue impulsado por procesos geológicos, subiendo desde las

profundidades de la Tierra hasta la superficie, por lo que fue el primero de los metales

en ser trabajado por los seres humanos, bajo la forma de cobre nativo o natural de alta

pureza. En la actualidad casi no quedan yacimientos de cobre de este tipo, en cambio

existen los yacimientos de cobre mineralizados (a los que pertenecen las mayorías de

las minas de Chile).

En primer lugar, en este informe se hablara de la extracción a rajo abierto que se

desarrolla cuando los yacimientos presentan una forma regular y están en la superficie

o cerca de ésta. Éste es el proceso por el que actualmente se extrae la gran mayoría

del mineral de cobre del país. Es ampliamente conocido por las grandes dimensiones

de sus faenas y equipos, los cuales son utilizados principalmente en actividades de

perforación, carguío y transporte de mineral.

En la extracción a rajo abierto primero se remueve el mineral desde el yacimiento

usando explosivos. La detonación se llama tronadura. Luego entran en operación los

cargadores frontales o las palas eléctricas, capaces de levantar de una sola vez más

de cien toneladas. Su labor consiste en cargar los camiones con el material

fragmentado por la tronadura. Estos camiones llevan el mineral al chancador primario

y el estéril, a los botaderos.

En cuanto al objetivo de la extracción, es extraer la porción mineralizada con cobre y

otros elementos desde el macizo rocoso de la mina (que puede ser a rajo abierto,

subterránea o la combinación de ambas) y enviarla a la planta, en forma eficiente y

segura, para ser sometida al proceso de obtención del cobre y otros elementos.

Como es realizada la extracción, en la cual intervienen varios equipos de trabajo,

cuyas acciones deben ser coordinadas para lograr una alta eficiencia y seguridad en la

faena.

Las maquinarias utilizadas y el mantenimiento aplicado en esa, donde se debe velar

por la disponibilidad electromecánica de todos los equipos.

¿Qué es el cobre?

El cobre es un elemento metálico de color rojo pardo, brillante, maleable y dúctil; más

pesado que el níquel y más duro que el oro y la plata; símbolo químico, Cu; punto de

fusión 1.083º C; densidad 8,94; muy buen conductor de la electricidad y el calor;

presenta un alto grado de acritud (se vuelve quebradizo si es sometido a martilleo) y

posee gran resistencia a la corrosión atmosférica.

En la actualidad la mayor parte del cobre disponible aparece disperso en grandes

áreas, mezclado con material mineralizado y con roca estéril. Estos son los

yacimientos porfídicos, que sólo pudieron ser explotados cuando se desarrollaron las

habilidades metalúrgicas necesarias para separar y recuperar el metal. Hay una gran

cantidad de compuestos que contienen Cobre, que se clasifican en dos grupos: los

minerales sulfurados y los minerales oxidados. El porcentaje de Cobre presente en

estos minerales es conocido por los especialistas como 'ley de Cobre', y su valor es

variable. En algunos yacimientos esa ley es de 1 a 1,8 por ciento, y con frecuencia

resulta menor, así que la mayor parte del material explotado en las minas es

desechado.

Propiedades: La clave para entender el uso intensivo del cobre por parte de la

humanidad está en sus propiedades básicas: es un metal manipulable en caliente y en

frío, con gran resistencia a la corrosión, de un color atractivo, con una alta

conductividad térmica y eléctrica, ideal para la transmisión de comunicaciones, no es

magnético y es completamente reciclable. Esas propiedades son transmitidas a las

aleaciones que utilizan cobre. Las dos más importantes, conocidas desde la

antigüedad, son el bronce, un material de gran dureza que resulta de combinaciones

con estaño, y el latón, de cobre con zinc, fácil de manipular y resistente a la corrosión.

Extracción.

La extracción a rajo abierto se desarrolla cuando los yacimientos presentan una forma

regular y el mineral está ubicado en la superficie y el material estéril que lo cubre

pueda ser retirado con facilidad. Un rajo se construye con un determinado ángulo de

talud, con bancos y bermas en las que se realizan las tronaduras (detonaciones), de

donde sale el material que luego será transportado por estas mismas vías en grandes

camiones.

Éste es el proceso por el que actualmente se extrae la gran mayoría del mineral de

cobre del país. Es ampliamente conocido por las grandes dimensiones de sus faenas y

equipos, los cuales son utilizados principalmente en actividades de perforación,

carguío y transporte de mineral.

Pro

ceso

de

Ext

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Maquinaria utilizada

-Dragalina: Es una máquina excavadora de dimensiones grandes que sirve para

mover grandes cantidades de materiales en donde su peso va tras las 2000 toneladas

hasta llegar a 13000 toneladas en donde está compuesta por el brazo móvil que tiene

la pala que va sujetada en el brazo principal y donde lo más importantes son los

cables, cuerdas y cadenas que permiten el movimiento de la máquina.

-Pala excavadora: La pala excavadora es una máquina que está compuesta por

neumáticos u orugas en donde tienen una estructura que puede girar en 360 grados

en donde su función es cargar o sacar material en las mineras lo usan más en la parte

para cargar el material o la tierra que se extrae.

-Rotopala: La rotopala es una máquina de producción continua en la 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. Para

una producción dada, las rotopalas son más pequeñas que las dragalinas o las

excavadoras en donde el material excavado puede ser descargado sobre camiones,

vagones o cintas transportadoras.

-Mototrailla: Esta máquina es para trasportar tierra de una dirección a otra en donde se

puede ver en la imagen no es para transportar una gran cantidad de tierra es para

llevar la especifica en donde la libera la tierra al moverse.

-Bulldozer: Se utiliza para mover la tierra de la extracción de otras máquinas en donde

la cuchilla al moverse tira la tierra en movimiento vertical en donde la maquina no fue

hecha para cargar materiales en otras máquinas en donde la tierra es trasportada.

-Terex Titan: Este camión es uno de los más grande del mundo es usado solo en las

minas para trasportar grandes toneladas de material o tierra.

-Minador: El minador un una máquina que es para las excavaciones subterráneas en

donde la cabeza está hecha de picas que desgarra y deja unos fragmentos pequeños.

-Rozadora: La máquina rozadoras son el equipo más utilizados en la construcción de

túneles y galerías subterráneas en donde su cabeza tiene puntas para romper los

lugares más duros.

-Cepillo: El cepillo consiste en trasportar el carbón hasta la galería que va subiendo y

bajando por un cable rozando el carbón y a su vez va calendo en el pancer.

-Camiones mineros: Conocidos comúnmente como dumpers, son vehículos de

transporte con caja basculante cuyas dimensiones y características sólo los hacen

aptos para operar dentro de entornos de explotaciones mineras o grandes obras de

construcción.

Funcionamiento

La dragalina es una máquina excavadora de grandes dimensiones, usada

principalmente en la minería e ingeniería civil, para mover grandes cantidades de

material. Su volumen es enorme, por eso tiene la característica de armarse en el

mismo lugar donde el trabajo es deseado.

Esta máquina está conformada por las siguientes partes;

-Cabina de mando: es la estructura principal de movimiento rotatorio sobre su mismo

eje, y es donde se aloja el motor diésel o eléctrico.

-Brazo: también conocido como mástil que se encarga de soportar la pala cargadora.

-Pala cargadora: sujeta verticalmente del brazo y horizontalmente a la estructura

principal a través de cables y cuerdas.

-Cables, Cuerdas y Cadenas: permiten la maniobra y amarre de las otras partes entre

sí mismas.

-Base: acabos de en unos pies metálicos, debido a que si se pusieran ruedas o de tipo

oruga como en los tanques, estas se hundirían en el terreno.

Durante el proceso de excavación, la pala cargadora se sitúa sobre el lugar donde se

quiere excavar, destensando los cables y las cuerdas. Entonces se arrastra la pala

para recoger la carga tensando las cuerdas horizontales. Una vez cargada, la pala se

sube tensando los cables verticales. La máquina se gira hacia el lugar de descarga

donde, una vez alcanzado, se sueltan las cuerdas inferiores permitiendo la caída del

material.

El proceso de carga y descarga, a pesar de la dimensión de la estructura, es

relativamente rápido. La cantidad de material que se puede excavar y arrastrar en

cada ciclo de excavación depende del volumen de la pala, que puede llegar a los 30 -

60 metros cúbicos.

Ésta máquina se transporta en grandes remolques, ya que por sí misma sólo puede

recorrer unos pocos metros. Por tanto, el coste total se eleva debido al transporte, que

resulta rentable cuando sólo hace falta excavar muchos metros cúbicos de tierra en

grandes superficies.

Tipos

Existen diversos tipos de dragalinas, pero su pueden generalizar en 2 tipos, mecánicas

y de succión, siendo la primera que se utiliza en la minería de cielo abierto, ya que la

otra se utiliza en barcos para la minería marina, pero aun así la analizaremos, pero

concentrándonos en las mecánicas.

Dragalinas Mecánicas;

-Dragalina de cuchara: está compuesta por una grúa giratoria que va montada encima

de un pontón. La grúa lleva una cuchara bivalva que puede alcanzar grandes

profundidades (50 metros) y extrae materiales con gran precisión en sitios reducidos.

Usa un sistema de fijación de spuds que son unos pilares que se hincan en el fondo o

con anclas. El terreno preferible es el suelo granular, suelto o algo cohesivos debido a

la baja disolución que provocan, además la cuchara es intercambiable lo que facilita la

extracción de otros materiales. Sus inconvenientes son una baja producción en

comparación con otras dragas y la irregularidad del fondo lo que implica la necesidad

de un sobredragado, es decir dragar por debajo de la cota contratada. Todo esto

implica que el coste por metro cúbico excavado es más elevado.

-Dragalina de pala de carga frontal: está constituida por un fuerte brazo que puede

realizar una excavación frontal, elevar la carga, girar el brazo y depositar el material

sobre gánguil. Esta draga se fija al fondo con tres spuds, dos en proa y uno en popa.

La capacidad del cazo oscila entre 3 y 5 metros cúbicos aunque en Estados Unidos se

fabrican hasta de 20 metros cúbicos. Las ventajas es que excava muy bien rocas

blandas y arcillas duras y además según excava se abriendo a sí misma un canal.

-Dragalina de rosario o draga de tolva continua: está formada por una cadena de

cangilones montada sobre un robusto castillete. La escala de cangilones atraviesa el

pontón y se hunde en el fondo para excavar el material. Después lo eleva y lo vuelca

sobre el mismo pontón. Las ventajas de estas dragas son que dragan de forma

continua, que la dilución que crean al excavar no es muy importante y que se puede

controlar con precisión la profundidad a la que se excava. Sin embargo son muy

costosas, ocupan demasiado sitio, ya que al posicionarse necesitan mucho espacio

para extender los anclajes y no son apropiadas para el trabajo en aguas someras o

cuando el espesor a trabajar es pequeño. Todo esto ha hecho que estas dragas estén

cayendo en desuso.

Las dragas de succión consisten en un gran barco con una tubería en la parte inferior

de este que va conectada a una bomba la cual absorbe todo el material del fondo.

Estas se pueden dividir en 2 tipos;

-La impulsora simple que consiste en una embarcación que carga la bomba y que lleva

la tubería que puede llegar hasta otro barco de transporte de material o algún sitio de

destino del material como una playa.

-El auto portadora contiene la bomba y transporta además el material dragado hasta el

destino. Es apropiada para dragar materiales granulares y el acabado del fondo es

irregular.

Mantenimiento

Para analizar el mantenimiento de esta maquinaria, nos concentraremos en una en

específica, en este caso utilizaremos el CAT 8000, teniendo las siguientes

características:

Capacidad del cucharón 24 a 34 m3 (31 a 44 yd3)Longitud de la pluma 75 a 101 m (246 a 331 pies)Peso de trabajo (aproximado) 1 770 000 a 1 988 000 kg (3 902 000 a 4

382 000 lb)Carga suspendida nominal 71 000 a 102 100 kg (156 500 a 225 000

lb)PESOSLongitud de pluma: 76,2 m (250 pies); peso de lastre, proporcionado por el cliente

300000.0 kg

Boom Length: 76.2 m (250 ft) – Net Weight, domestic, approximate with bucket

1451000.0 kg

Longitud de pluma: 76,2 m (250 pies); peso de trabajo, aproximado con cucharón

1751000.0 kg

Longitud de pluma: 83,8 m (275 pies); peso de lastre, proporcionado por el cliente

318000.0 kg

Boom Length: 83.8 m (275 ft) – Net Weight, domestic, approximate with bucket

1474000.0 kg

Longitud de pluma: 83,8 m (275 pies); peso de trabajo aproximado con

1792000.0 kg

cucharónLongitud de pluma: 96 m (315 pies); peso de lastre, proporcionado por el cliente

385554.0 kg

Boom Length: 96 m (315 ft) – Net Weight, domestic, approximate with bucket

1587573.0 kg

Longitud de pluma: 96 m (315 pies); peso de trabajo aproximado con cucharón

1973127.0 kg

SISTEMA ELÉCTRICO: 15,24 M (50 PIES), BASEMotores de arrastre 2 × 1230 kW (2 × 1650 hp)Motores del sistema de elevación 2 × 1230 kW (2 × 1650 hp)Motores de giro 2 × 477 kW (2 × 640 hp)Motores de pasarela Eje común fijado a un motor de arrastreSISTEMA ELÉCTRICO: 15,6 M (51 PIES), BASEMotores de arrastre 2 × 1230 kW (2 × 1650 hp)Motores del sistema de elevación 2 × 1230 kW (2 × 1650 hp)Motores de giro 4 × 373 kW (4 × 500 hp)Motores de pasarela Eje común fijado a un motor de arrastreBASE: 15,24 M (50 PIES)Área de cojinetes 182.37 m2Diámetro del raíl del círculo 15.24 mDiámetro exterior 15.24 mRodillos (diámetro medio) 254.0 mmCorona de giro (diámetro de paso) 12.95 mBASE: 15,6 M (51 PIES)Área de cojinetes 189.8 m2Diámetro del raíl del círculo 15.24 mDiámetro exterior 15.6 mRodillos (diámetro medio) 260.0 mmCorona de giro (diámetro de paso) 12.95 mMONTAJE DE PASARELA: 15,24 M (50 PIES), BASEÁrea de cojinetes combinada 80.3 m2Longitud de paso (aproximada) 2.1 mAnchura total sobre las zapatas 21.6 mAnchura y longitud de la zapata 2,7 m × 14,6 m (9 pies × 48 pies)MONTAJE DE PASARELA: 15,6 M (51 PIES), BASEÁrea de cojinetes combinada 92.0 m2Longitud de paso (aproximada) 2.1 mAnchura total sobre las zapatas 21.6 mAnchura y longitud de la zapata 2,7 m × 16,8 m (9 pies × 55 pies)BASTIDOR RENOVABLE: 15,24 M (50 PIES), BASEProfundidad de viga 2.0 mBastidor de la maquinaria superior (anchura × longitud)

13,1 m × 22,9 m (43 pies × 75 pies)

BASTIDOR RENOVABLE: 15,6 M (51 PIES), BASEProfundidad de viga 2.0 mBastidor de la maquinaria superior 13,1 m × 23,39 m (43 pies × 76 pies 9

(anchura × longitud) pulg)DIMENSIONES (APROXIMADAS): 15,24 M (50 PIES), BASEAltura de base de la pluma 4.1 mRadio de base de la pluma 6.2 mAltura del espacio libre 1.75 mRadio de espacio libre 16.3 m

Este es el mantenimiento a aplicar según el manual:

GUÍA PARA EL MANTENIMIENTO DE BULLDOZER KOMATZU

No lleve a cabo ninguna inspección ni operación de mantenimiento que no esté especificada en este manual. Detenga la máquina sobre terreno duro y plano antes de realizar trabajos de inspección o mantenimiento

CONTROLAR EL CUENTA-HORAS:

Lea diariamente el medidor de servicio para controlar si es el momento de efectuar alguno de los servicios de mantenimiento necesarios.

PIEZAS DE REPUESTO ORIGINALES KOMATSU:

Utilice las piezas originales Komatsu especificadas en el libro de piezas como recambios originales.

ACEITES ORIGINALES KOMATSU:

Utilice los aceites y grasas originales de Komatsu. Elija los aceites y la grasa con la viscosidad específica para cada temperatura ambiente.

UTILICE SIEMPRE LÍQUIDO PARA EL LIMPIAPARABRISAS LIMPIO:

Utilice líquido limpiador de ventanillas de automóvil y no permita que éste se ensucie

ACEITE Y GRASA LIMPIOS:

Utilice aceite y grasa limpios. También cuide de mantener limpios los recipientes de la grasa y del aceite. Mantenga la grasa y el aceite fuera del alcance de partículas contaminantes.

COMPROBAR LA EXISTENCIA DE IMPUREZAS EN EL ACEITE VACIADO:

Una vez que haya cambiado el aceite o reemplazado los filtros, compruebe si hay en ellos partículas metálicas o impurezas. Si se encuentra una gran cantidad de partículas o materiales extraños, informe siempre de ello a la persona al cargo, y lleve a cabo las operaciones adecuadas.

COLADOR DE COMBUSTIBLE:

Si su máquina ha sido equipada con un colador de combustible, no lo retire al repostar.

NO DEJE CAER OBJETOS EN EL INTERIOR DE LA MÁQUINA:

Cuando abra las ventanas de inspección o la boquilla del depósito del combustible para realizar su inspección, tenga cuidado de no dejar caer tuercas, tornillos o herramientas al interior. Si se dejan caer tales cosas dentro de la máquina, pueden

producirse daños y / o fallos de funcionamiento en la máquina que provocarán averías. Si le cae algo dentro de la máquina, retírelo siempre de inmediato.

No llene los bolsillos de cosas innecesarias. Transporte únicamente las cosas necesarias para la inspección.

LUGARES DE TRABAJO POLVORIENTOS:

Si trabaja en lugares polvorientos proceda como se describe a continuación:

Revise con frecuencia el indicador de polvo con mayor frecuencia para comprobar si el filtro de aire está obstruido. Limpie el elemento del filtro de aire con mayor frecuencia que la especificada. En máquinas equipadas con un indicador de obstrucción en el filtro de aire, las comprobaciones pueden realizarse con dicho monitor.

Limpie el núcleo del radiador con frecuencia para evitar obstrucciones.

Limpie y sustituya el filtro del combustible con frecuencia.

Limpie las piezas eléctricas, especialmente el motor de arranque y el alternador para evitar la acumulación de polvo.

Para realizar la inspección o cambio de aceite, lleve la máquina a un lugar libre de polvo, para evitar que entre suciedad en el aceite.

GRASA:

La grasa se utiliza para evitar agarrotamiento y ruido en las articulaciones.

Este equipamiento de construcción se utiliza en condiciones de trabajo pesado. Utilice siempre la grasa recomendada y siga los intervalos de sustitución y temperaturas ambiente recomendados que se proporcionan en este Manual de Utilización y Mantenimiento.

Los racores de unión que no se incluyen en la sección de MANTENIMIENTO necesitan una revisión, no necesitan grasa. Si alguna pieza se agarrota o hace ruido después de haber sido utilizada durante un largo período de tiempo, engrásela.

Limpie siempre toda la grasa vieja que salga cuando se engrase. Lleve especial cuidado con la limpieza de la grasa vieja en los lugares donde se pegue arena o suciedad en la grasa, ya que esto puede producir el desgaste de las piezas que giran.

GENERAL:

Presión de los neumáticos (en máquinas con neumáticos), tensión de la oruga (en máquinas con oruga)

Sistemas de frenado y dirección

Controles, sistema hidráulico y dispositivos de conexión

Inspeccionar y reparar las cadenas en mal estado o excesivamente desgastadas.

Apretar los pernos flojos y sustituir los que falten.

Segregar en contenedores los residuos generados como consecuencia de una avería o de su resolución .

Conclusión

Gracias a este informe, se pudo ver, comprobar y verificar a esta máquina, la dragalina, que es de gran ayuda para el movimiento de materiales, tanto como en la minería o ingeniería civil. Aun que exista una gran variedad de estas, como las terrestre y marinas, solo nos concentramos en las primeras ya que son las que en un futuro no muy lejano, será las que veremos y hasta repararemos.

Con esto, podemos concluir que las dragalinas, al cumplir una función tan importante dentro de la industria minera, se puede considerar un maquina tanto eficiente como eficaz, ya que cumple su función principal, que es la de mover y trasladar materiales, además de hacer de grandes cantidades establecidas, aunque su mantenimiento se vea costoso, la igual que su precio de compra, debe ser tratadas como inversión ya que esta máquina ayuda de gran manera a las industrias mineras y que sin ellas, el proceso de esta, sería bastante más lento.