El «dilema de la eficiencia» provocado por un raspador
En 2019, una mina de cobre invirtió una gran cantidad de dinero para introducir dos raspadores diésel con cucharón de 4 m³ de capacidad. Originalmente se esperaba resolver el cuello de botella del mineral de inmediato, pero fue inesperado que el problema se descubriera después de que el equipo bajara por la mina: el radio de giro del túnel era insuficiente y los raspadores estaban en un dilema; el ancho del rebaje era de sólo 3,5 m y el equipo de gran volumen ni siquiera podía completar la dirección;
Después de que la distancia de transporte superó los 200 m, la eficiencia de los raspadores diésel cayó por un precipicio y la producción de mineral en un solo turno no fue ni siquiera tan buena como la del antiguo equipo original de 2 m³.
Este tipo de situación no es un caso aislado.
En el campo de la minería metálica, es común que los escenarios de «buenos equipos no cumplan con la capacidad de producción esperada»: la eficiencia de las plataformas de perforación de roca es menos de la mitad de los parámetros de la placa, el raspador no puede pasar en túneles estrechos y la capacidad de producción de mineral es mucho mayor que la capacidad de perforación de roca, lo que resulta en que el equipo esté inactivo durante mucho tiempo.
El meollo del problema no está en el equipo en sí, sino en el enlace de selección y coincidencia. La selección del equipo no se trata de «simplemente comprar el más caro», ni tampoco se trata de apoyar la optimización «simplemente armar el equipo y ponerlo en funcionamiento». Es un proyecto sistemático que se «adapta a las condiciones de la mina»: las condiciones del yacimiento determinan la dirección de selección, los parámetros del equipo coinciden con las necesidades de la escena y toda la capacidad del proceso se puede adaptar entre sí para maximizar los beneficios.
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La lógica subyacente de la selección: condiciones del yacimiento → parámetros del equipo → capacidad de producción
Cuando muchas empresas eligen un equipo, primero miran la tabla de parámetros y luego comparan los precios antes de tomar una decisión final. En realidad, esto es poner el carro delante del caballo.
La cadena lógica de selección correcta debe ser: Condiciones del cuerpo mineral (espesor, inclinación, estabilidad de la roca circundante) → Determinar los parámetros estructurales del rebaje (sección, distancia de transporte, altura de extracción) → Determinar el tipo de equipo y las especificaciones → Verificar si la capacidad de producción satisface las necesidades mineras.
Por ejemplo, para una vena delgada muy inclinada con un espesor de 2 m y un ángulo de inclinación de 65°, el ancho del rebaje es de sólo unos 2 m.
Es imposible entrar al tajeo con un raspador de 3m³. En este caso, la mejor opción es un pequeño raspador controlado a distancia con una capacidad de cuchara de 0,9 m³ y un ancho de caja de 1,4 m.
Según estadísticas relevantes de la industria, Zijin Mining ha invertido un total de más de 24 millones de yuanes desde 2022 para desarrollar 6 tipos de equipos pequeños y livianos adecuados para cuatro escenarios típicos de perforación de rocas, transporte, soporte y socorro en casos de desastre. Se han promovido y aplicado un total de 92 conjuntos.
Entre ellos, un pequeño raspador controlado a distancia tiene una capacidad de paleado de hasta 80 toneladas en un solo turno de 6 horas bajo la condición de una distancia de transporte de 50 m, y la eficiencia minera es tres veces mayor que la de un cabrestante rastrillo eléctrico de la misma potencia. El primer principio de selección del modelo: el equipo debe poder «entrar, trabajar y salir».
2. Selección de rascadores: el “compañero de oro” en cuanto a capacidad de cuchara y distancia de transporte
El raspador es el equipo principal para la extracción de mineral en minas subterráneas.
La selección principal se refiere a tres dimensiones: capacidad del cucharón, distancia de transporte y espesor del yacimiento.
2.1 Cálculo de la capacidad de producción horaria del raspador
La capacidad de producción horaria del raspador determina directamente el límite superior de la capacidad de producción del sistema minero.
La fórmula de cálculo es: Q = 3600×q×k₁×ρ/ (k₂×T), donde Q es la capacidad de producción horaria del raspador (t/h); k₁ es el coeficiente de llenado del cubo, generalmente 0,8; T es el tiempo(s) de ciclo único, incluyendo carga, descarga, tiempo de vuelta en U y tiempo de viaje de ida y vuelta; q es la capacidad del cucharón rascador (m³); ρ es la densidad del mineral (t/m³); k₂ es el coeficiente suelto.
Tomemos como ejemplo una raspadora de 3 m³ en una mina de cobre: la densidad del mineral es de 2,88 t/m³, el coeficiente de holgura es de 1,6, la distancia de transporte es de 80 m, la velocidad de funcionamiento es de 8 km/h, el tiempo de giro en U de carga y descarga es de 2 minutos y el coeficiente de llenado es de 0,8. La capacidad de producción horaria calculada es de 126t/h; Si la distancia de transporte aumenta a 200 m, la capacidad de producción por hora cae directamente a 81 t/h. Cuando la distancia de transporte aumenta de 80 ma 200 m, la eficiencia cae directamente en un 36 %. Esta es también la razón principal por la que los raspadores diésel de gran capacidad no son adecuados para escenarios de transporte de larga distancia, y los raspadores accionados por cables eléctricos son más económicos en escenarios de transporte de larga distancia.
2.2 Reglas prácticas para seleccionar la capacidad de combate
| Espesor del cuerpo mineral/ancho del rebaje | Capacidad recomendada del cucharón | Distancia de acarreo típica | |
|---|---|---|---|
| <2,5 m | 0,6~1,0 m³ | <80 m | |
| 2,5~5m | 1,5~3m³ | 80~200m | |
| 5~8m | 3~5m³ | 100~300m | |
| >8m | 5~8m³ | 150~500m |
| Tipos de trampas | Rendimiento | Peligros | Soluciones |
|---|---|---|---|
| Carro de gran tamaño tirado por caballos | Raspador de gran capacidad equipado con túnel de pequeña sección | El equipo es intransitable y extremadamente ineficiente | Seleccione según el tamaño del rebaje |
| Enlace de cuello de botella | La capacidad de perforación de roca es mucho menor que la capacidad de producción de mineral | Las minas y equipos como las raspadoras están inactivos | Perforación de roca primero, igualación de capacidad |
| Transporte atascado | El transporte con locomotoras eléctricas no puede seguir el ritmo de la minería | El eje del tobogán está lleno y la minería está interrumpida | Mejorar la capacidad del sistema de transporte |
