Comprendere 38 termini dell'estrazione mineraria a cielo aperto in un colpo d'occhio
Nell'attività mineraria a cielo aperto, la terminologia professionale costituisce il linguaggio condiviso che standardizza i processi di produzione e garantisce operazioni sicure ed efficienti. Questi termini riguardano la pianificazione della miniera, i metodi di estrazione, i parametri chiave, le attrezzature e la gestione della sicurezza lungo l'intero flusso di lavoro. Di seguito vengono spiegati 38 termini chiave, raggruppati per categorie logiche, per aiutarvi a comprendere rapidamente la logica di base e i punti chiave dell'attività mineraria a cielo aperto.
I. Geometria di base della miniera e termini di confine Questi termini definiscono la forma spaziale della miniera, i criteri di confine e l'area di lavoro, ovvero le basi per la pianificazione e la progettazione della miniera.
Miniera a cielo aperto in collina: area di estrazione a cielo aperto situata al di sopra del contorno chiuso; le condizioni di estrazione sono influenzate dalla pendenza, dall'altitudine e da altri fattori del terreno. Adatto per depositi relativamente poco profondi vicino alla parte superiore di una collina.
Depressa/a cielo aperto sotto la curva di livello: area mineraria situata al di sotto della curva di livello chiusa. Con l'aumentare della profondità, la stabilità del pendio e il drenaggio diventano problemi primari; comune dove il giacimento è profondamente interrato.
Contorno chiuso (contorno di chiusura): una curva chiusa a un'altitudine comune che delinea il limite superiore dell'attività mineraria a cielo aperto; separa le miniere in collina dalla miniera depressa e svolge un ruolo decisivo nel definire l'estensione della miniera.
Area di lavoro a cielo aperto: termine collettivo per indicare la fossa, le banchine e i canali aperti creati dall'attività mineraria; è la zona in cui avvengono l'estrazione, lo scavo e altre operazioni fondamentali.
Limite della miniera e sue componenti: il contorno spaziale formato al termine dell'attività estrattiva a cielo aperto (o in una determinata fase), composto dal limite superficiale, dal perimetro del fondo e dai pendii circostanti. La sua determinazione bilancia il recupero delle risorse, la fattibilità economica e la stabilità dei pendii ed è fondamentale per la progettazione della miniera.
Limite finale inferiore (perimetro inferiore): la linea di intersezione tra la pendenza finale del banco e il fondo della fossa; definisce l'estensione inferiore della fossa e rappresenta un limite fondamentale per la profondità di scavo. Le berme finali al di sopra di questa linea possono essere classificate come berme di sicurezza, berme di trasporto o berme di bonifica.
II. Aree di lavoro principali e termini di stratificazione Questi termini corrispondono alle unità stratificate utilizzate nell'estrazione mineraria a banco e influiscono direttamente sull'ordine, sull'efficienza e sulla sicurezza.
Banco: strato orizzontale di roccia e minerale di spessore controllato, estratto dall'alto verso il basso secondo una disposizione a gradini. I banchi controllano l'altezza di estrazione, migliorano la sicurezza e facilitano lo scavo, il carico e il trasporto.
Zona di brillamento (zona di brillamento): suddivisione di un banco di lavoro in zone che vengono brillate e minate in sequenza. Una corretta suddivisione migliora l'efficienza di brillamento e riduce i rischi per la sicurezza.
Larghezza di taglio (striscia di scavo): la larghezza scavata in una singola passata da un escavatore. Il suo valore dipende dal tipo di escavatore, dalle proprietà della roccia e dal metodo di estrazione, e influisce direttamente sulla produzione in una singola passata e sull'avanzamento complessivo.
Piattaforma di lavoro (banco di lavoro/piattaforma): la superficie dei banchi di lavoro su cui si svolgono gli scavi e le operazioni di scavo. Deve avere larghezza e capacità portante adeguate per escavatori e camion da trasporto e deve includere una pendenza di drenaggio per evitare l'accumulo di acqua.
Rampa di accesso (rampa di trasporto): percorsi di trasporto inclinati che collegano piani di superficie, banchi di lavoro e diverse quote. Si distinguono in rampe principali (per il trasporto di materiali sfusi) e rampe ausiliarie (per attrezzature e personale).
Trincea di avviamento (trincea di apertura): una trincea quasi orizzontale scavata per stabilire la linea di lavoro per un banco; la sua posizione, lunghezza e larghezza sono determinate dalla linea di estrazione pianificata e sono prerequisiti per iniziare le operazioni a quel livello.
III. Termini relativi ai pendii (critici per la sicurezza) La stabilità dei pendii è alla base della sicurezza della produzione a cielo aperto. Questi termini definiscono i tipi di pendii, i parametri chiave e le caratteristiche protettive.
Muro non attivo: l'area attorno alla miniera, composta da banchine completate, superfici di pendii e parte inferiore delle rampe di accesso. Sebbene non sia più attivamente sfruttato, richiede una gestione della stabilità a lungo termine per prevenire frane e crolli.
Muro finale: un muro non sfruttabile che si trova sul confine minerario finale; il muro sul lato inferiore del giacimento è chiamato "parete di fondo". La sua posizione e forma sono definite in fase di progettazione e sono cruciali per la bonifica del terreno post-estrazione e il ripristino ecologico.
Highwall (parete superiore): parete situata sul lato superiore del giacimento; la sua stabilità influisce direttamente sulla sicurezza nella zona superiore della fossa e viene monitorata e rinforzata secondo necessità.
Parete terminale: la parete alle estremità del giacimento; lo scavo e la manutenzione devono tenere conto della direzione del minerale e della sequenza di estrazione per mantenere la continuità operativa complessiva.
Muro di lavoro (muro attivo): composto da banchi attualmente in fase di estrazione o in procinto di esserlo; è l'area di produzione attiva. Gli angoli di inclinazione e le altezze dei banchi vengono regolati dinamicamente con l'avanzamento dell'estrazione.
Angolo di pendenza finale: angolo tra la parete finale della pendenza e il piano orizzontale; indica la pendenza della parete finale ed è determinato dalla meccanica delle rocce, dall'altezza della pendenza e dai calcoli di stabilità per garantire la stabilità a lungo termine.
Parete finale del pendio: la superficie del pendio che diventa il muro finale quando i banchi non funzionanti raggiungono il confine finale; la sua forma deve essere rigorosamente conforme al progetto e segna lo stato finale dell'attività estrattiva.
Angolo di inclinazione della parete di lavoro: angolo tra la parete attiva e l'orizzontale; influisce sulla stabilità e sulla produttività e deve essere ottimizzato in base alla fase attuale e alle condizioni della roccia.
Superficie della parete di lavoro: la superficie inclinata immaginaria formata tra il piede superiore del banco e il piede inferiore del banco della parete di lavoro; riflette visivamente la geometria complessiva della parete e guida la pianificazione dell'angolazione e delle operazioni.
Berma di sicurezza (banchina di contenimento): progettata per ammortizzare e intercettare la caduta di massi, ridurre l'angolo di pendenza effettivo e proteggere i livelli inferiori. Larghezza e spaziatura sono stabilite in base all'altezza del pendio e alla stabilità della roccia.
Banchina di trasporto (piattaforma di trasporto): banchina o carreggiata che collega i banchi di lavoro alle rampe di accesso, progettata per il passaggio sicuro dei veicoli di trasporto; la sua larghezza, pendenza e superficie devono essere adatte ai tipi di veicoli e ai volumi di trasporto.
Banco di pulizia (piattaforma di raccolta/pulizia): installato periodicamente lungo il pendio per intercettare i massi caduti e consentirne la rimozione da parte delle attrezzature di pulizia. Funge anche da banchina di sicurezza per proteggere le operazioni a valle.
IV. Parametri fondamentali dell'attività mineraria (pianificazione economica e della produzione) Questi indicatori misurano l'economia mineraria, la scala e guidano la pianificazione della produzione.
Rapporto di stripping: rapporto tra scarti (sovraccarico) e minerale (t/t o m³/m³). È un indicatore economico fondamentale per l'attività estrattiva a cielo aperto: più basso è il rapporto di stripping, migliori sono le prospettive economiche.
Rapporto di stripping medio (np): rapporto tra il volume totale dei rifiuti Vp e il volume totale del minerale Ap entro il limite della cava: np = Vp / Ap. Riflette la proporzione complessiva di rifiuti rispetto al minerale nella cava pianificata ed è importante per la pianificazione e la valutazione economica.
Rapporto di stripping del banco (strato) (nf): rapporto tra scarti Vf e minerale Af in un dato banco o strato: nf = Vf / Af. Viene utilizzato per analizzare gli aspetti economici di strati specifici e per aiutare a determinare l'ordine e il metodo di estrazione.
Rapporto di stripping marginale (nj): rapporto tra scarti incrementali e minerale incrementale quando il limite della cava viene esteso di una profondità unitaria: nj = ΔV / ΔA. Aiuta a decidere se l'approfondimento del limite della cava è economicamente giustificato; se inferiore al rapporto di cutoff economico, l'approfondimento potrebbe essere fattibile.
Rapporto di stripping operativo/di produzione (ns): rapporto tra scarti Vs e minerale As durante uno specifico periodo di produzione: ns = Vs / As. Riflette le proporzioni tra minerale e scarti durante una fase di produzione ed è importante per la programmazione della produzione e l'allocazione delle attrezzature.
Rapporto di scavo economico: la quantità massima di scarti per unità di minerale che è economicamente accettabile per l'estrazione a cielo aperto. Le aree che superano questo rapporto sono antieconomiche da sfruttare e richiedono un calcolo basato sul prezzo del minerale, sui costi di estrazione e di scavo.
Tonnellaggio totale estratto: somma del minerale prodotto e degli scarti rimossi; riflette direttamente la scala di produzione e l'intensità operativa.
Capacità produttiva della miniera (t/a): espressa dalla capacità di estrazione del minerale Ak e dalla capacità totale del materiale A, con A = Ak × (1 + ns). La capacità deve essere definita in base alle riserve, alla domanda di mercato e alle condizioni tecniche ed è un parametro di progettazione fondamentale.
Vita utile pianificata della miniera (vita economica): la vita utile scelta per massimizzare il beneficio economico, data la scala di costruzione e le riserve industriali comprovate. Considera l'utilizzo delle risorse, il periodo di ammortamento e l'ammortamento delle attrezzature per garantire risultati economici ottimali.
V. Metodi di estrazione e tecnologie di supporto Questi termini riguardano i metodi di scavo, trasporto, brillamento e movimentazione dei rifiuti, fondamentali per il buon funzionamento delle operazioni.
Parametri di brillamento: includono carico di banco (linea di scavo), spaziatura e schema dei fori, fattore di prossimità, sovraperforazione, lunghezza di scavo, consumo di esplosivo per unità e carica per foro. Una corretta selezione influisce sulla frammentazione della roccia, sulla sicurezza del brillamento e sul consumo di esplosivo e viene ottimizzata tramite prove sul campo e calcoli.
Metodi di estrazione a cielo aperto: studio della sequenza e delle relazioni spaziali nell'attività estrattiva, nello scavo e nell'estrazione dei minerali. Metodi appropriati (ad esempio, estrazione a cielo aperto, estrazione ad alta parete, ecc.) migliorano l'efficienza, riducono i costi e garantiscono la sicurezza.
Modalità di trasporto a cielo aperto: includono ferrovia, strada, trasporto con benna/montatore su pendii, trasporto combinato, nastri trasportatori, trasporto idraulico e flusso gravitazionale. Ognuna presenta vantaggi e vincoli e dovrebbe essere scelta in base alle dimensioni della miniera, alla topografia e alle proprietà dei materiali.
Metodi di smaltimento delle rocce di risulta: alcuni esempi includono il trasporto con camion e la spinta di una ruspa, il trasporto su rotaia con posizionamento di un escavatore, la spinta di una ruspa, lo scarico con pala caricatrice e l'accatastamento tramite nastro trasportatore. La scelta dipende dal metodo di trasporto, dalle condizioni del sito di scarico e dalla disposizione delle attrezzature, per garantire uno smaltimento ordinato e sicuro dei rifiuti e ridurre al minimo l'impatto ambientale.
I principali fattori che influenzano la stabilità di una discarica includono la pendenza della discarica, l'altezza di accatastamento, la geologia e la capacità portante delle fondamenta, le proprietà del terreno e della roccia e la sequenza di accatastamento. Le modalità di rottura più comuni sono frane e colate detritiche. La progettazione e la gestione devono adottare sequenze di accatastamento, sistemi di trattamento delle fondamenta e di drenaggio adeguati per mantenere la stabilità.
In sintesi, questi 38 termini abbracciano la pianificazione, la progettazione, la produzione e la gestione della sicurezza delle miniere. Comprenderne il significato e le interrelazioni è fondamentale per padroneggiare i processi di estrazione mineraria a cielo aperto e garantire operazioni sicure ed efficienti.
