L’estrazione mineraria e la coltivazione di cave sono settori che hanno un’importanza fondamentale nella vita di tutti i giorni. Il materiale estratto crea energia ed è utilizzato per costruire macchinari, sviluppare nuove tecnologie e supportare le infrastrutture che tutti noi utilizziamo ogni giorno. Grazie al sistema di scavo di superficie, oggi è possibile rendere cave e miniere luoghi più sicuri, più ecosostenibili e permettere alle imprese specializzate in coltivazione cave di essere dei buoni “vicini di casa” per i centri abitati nei dintorni.
Il sistema di scavo continuo di superficie si è dimostrato efficace e sostenibile in diverse applicazioni. Utilizzare una macchina con rullo fresante con una potenza tale da sbriciolare la roccia più dura permette di evitare l’utilizzo di esplosivi. Inoltre, permette di ridurre molti passaggi di lavorazione. Il materiale può essere estratto uno strato per volta, ed è di pezzatura ridotta, così non è necessario ricorrere a martelloni.
Oggi, le macchine per scavo di superficie, i Terrain Leveler, sono al lavoro in diversi settori, dall’estrazione di minerali alla coltivazione delle cave. Grazie all’uso di questa tecnologia, è possibile estrarre materiale anche in zone considerate “off limits” in caso di utilizzo di sistemi tradizionali (principalmente esplosivi) a causa di regolamenti più stringenti e della necessità di ridurre polveri, rumori e vibrazioni, soprattutto in prossimità di aree residenziali.
COLTIVAZIONE CAVE IN SVIZZERA
Per oltre 125 anni, la società Jura Cement ha lavorato come fornitore di materiali per l’edilizia. Tuttavia, la crescente preoccupazione dei cittadini riguardo a vibrazioni, polveri e rumore ha messo a rischio i progetti aziendali di coltivazione cave. Per risolvere questo problema, la società ha scelto di affidarsi allo scavo di superficie per garantire la sopravvivenza delle loro cave.
Grazie a due impianti produttivi, Jura Cement produce più di 1 milione di tonnellate di cemento l’anno. La maggior parte della produzione annuale arriva dalla cava di Wildegg, che è stata aperta nel 1891. Al tempo, non c’erano altro che terreni incolti attorno alla cava, ma con l’espansione sia della cava che dell’area urbana, il confine tra le due zone ha cominciato a diventare sempre più ridotto.
Oggi, ci sono tre aree residenziali attorno alla cava e questo ha comportato una preoccupazione crescente da parte degli abitanti per quanto riguarda l’estrazione di calcare. Per cercare di rispondere a questa preoccupazione, i gestori del sito hanno iniziato anni fa una valutazione approfondita, per determinare come poter diventare dei vicini migliori continuando comunque a produrre i materiali richiesti sul mercato.
“In base a quanto emerso da questa indagine, abbiamo capito che era fondamentale ridurre l’utilizzo di esplosivi e le vibrazioni, per rispondere ai dubbi emersi tra gli abitanti”, spiega Marcel Bieri, manager di Jura Cement. “la nostra ricerca sui sistemi di coltivazione cave alternativi è iniziata nel 2012, e da allora abbiamo testato diversi sistemi, incluso l’estrazione con escavatori idraulici, ripper e frese di superficie. In base a questi test, è chiaro che il sistema che più di tutti risponde alle nostre esigenze è l’uso della fresa di superficie”.
Il team di Jura Cement ha acquistato una T1255III Direct Drive con sistema di abbattimento polveri. La loro unità incorpora il software di gestione SmartTEC, per supportare le operazioni di scavo e registrare la produttività della macchina, il sistema di controllo remoto ed il software Vermeer Telematics, per monitorare anche da remoto il consumo orario e le ore di operatività della macchina.
Durante un periodo iniziale di prova, Jura Cement ha analizzato con attenzione i dati di produttività, i costi operativi, il supporto Vermeer ed i feedback dei clienti. Il Terrain Leveler ha raggiunto una produttività media di circa 275,6 tonnellate per ora lavorando in roccia da morbida a media fino a 80 megapascals (11.603 psi). Con un consumo di carburante di circa 70 l/ ora e con le spese di manutenzione macchina previste, i costi operativi sono in linea con quelli ottenuti con l’uso di esplosivi.
“Il Terrain Leveler ci ha permesso di lavorare a filomuro, ed il centro di gravità più basso ha garantito la stabilità della macchina anche sui terreni irregolari” sottolinea Andreas Kofler, project supervisor di Jura Cement. “I nostri operatori inoltre hanno apprezzato molto tutti i sistemi di supporto ed i software per ottimizzare il lavoro. Alla fine del periodo di prova, abbiamo valutato tutti questi aspetti, decidendo di estendere l’accordo di noleggio con Vermeer”.
I vantaggi che ha portato la tecnologia Terrain Leveler sono evidenti ed hanno aiutato la società a guadagnarsi la fiducia dei residenti e di tutta la comunità, dimostrando di aver preso sul serio le loro preoccupazioni ed impegnandosi per trovare una soluzione che offrisse maggiore sicurezza, garantendo allo stesso tempo un futuro solido per la loro cava.
ESTRAZIONE DI DIAMANTI IN NAMIBIA, AFRICA
Oranjemund, in Namibia, è una città con molte miniere di diamanti, situata sulla riva nord del fiume Orange. Attraversando la maggior parte del Sudafrica nella sua corsa verso il mare, questo fiume è particolarmente ricco di minerali alla foce, dato che la corrente rallenta ed i materiali si sedimentano. La marea riporta questi materiali verso la costa, formando rive di sabbia e ghiaia. Qui, in certi punti, si possono trovare i diamanti.
Tuttavia, recuperare i diamanti non è così facile per la società Namdeb, partnership pubblico/privata che segue la principale miniera a cielo aperto della zona. Visto che la maggior parte dei sedimenti si trova solitamente sott’acqua, l’estrazione del materiale prevede la creazione di dighe marine per poter asciugare le linee costiere. In questo modo, milioni di tonnellate di ghiaia e sabbia sono estratte e trasportate sulla terraferma per essere processate.
Anche se sembra semplice, la lavorazione di ghiaia e sabbia è un processo complesso. La superficie apparentemente piana e sabbiosa nasconde un letto roccioso labirintico, con pozzi e canali fondi anche molti metri; proprio all’interno di questi canali si trova il materiale misto a diamanti che la società Namdeb deve estrarre. Per anni, la società ha rimosso lo strato superficiale di pietra e ha estratto il materiale con aspiratori vacuum, un lavoro molto lento ed impegnativo.
La società si è messa in cerca di un sistema meccanizzato, istituendo una gara d’appalto. “Avevamo quattro obiettivi”, spiega Namdeb. “Primo, migliorare la sicurezza in cantiere per i nostri dipendenti. Con il vecchio sistema, il rischio di scivolare e di cadere rompendosi un arto era troppo elevato. Secondo, era necessario migliorare la sorveglianza. Una persona che vede un diamante in un canale o in un foro fuori dalla vista dei colleghi potrebbe lasciarsi tentare. Il terzo aspetto è stato considerare che, se fossimo riusciti a rimuovere i grossi blocchi di roccia superficiali, avremmo potuto utilizzarli per costruire le dighe. Quarto, la meccanizzazione era per noi un modo per ottimizzare tutto il processo in generale. Quando devi processare tonnellate di materiale sedimentario per poter estrarre pochi diamanti, devi per forza lavorare in modo efficiente per ottenere un guadagno”.
Vermeer ha proposto di utilizzare una T1255III Terrain Leveler. Una volta che gli escavatori hanno rimosso i blocchi di pietra, Il TL può fresare il terreno strato per strato. “Sapevamo che la T1255III sarebbe stata perfetta per questo progetto” spiega Frank Beerthuis, direttore della dealership Vermeer South Africa. “La scelta del rullo fresante a trasmissione diretta ci ha permesso di eliminare molte componenti meccaniche ad usura elevata. In questo modo, il rullo non incontra difficoltà nel lavorare in questo progetto in Namibia”.
A distanza di un anno dalla prima prova, ora il Terrain Leveler è quotidianamente in attività. Si prevede che l’estrazione di diamanti possa proseguire per alcuni anni nel delta del fiume Orange. Una volta completata l’estrazione, Namdeb toglierà gli argini artificiali e restituirà questa zona all’oceano, senza che resti alcuna traccia del lavoro specialistico portato a termine grazie alle soluzioni ingegneristiche messe a punto da Vermeer.
ESTRAZIONE DI IODIO/NITRATO IN CHILE, SUDAMERICA
Un’importante miniera a cielo aperto di Iquique, Chile, ha scelto la tecnologia Terrain Leveler nel 2017. La miniera si era posta come obiettivo quello di ottimizzare l’estrazione del materiale, paragonando la tecnologia TL con i tradizionali sistemi con martelloni ed esplosivi. Dopo 3,3 milioni di tonnellate di materiale fresato, i benefici sono chiarissimi. La società che si occupa dei lavori ha notato riscontri positivi nella zona di separazione dei materiali, pezzatura più consistente e vantaggi nella fase di lisciviazione.
In base a quanto spiega César Leite, regional manager Vermeer, “l’uso del Terrain leveler ha contribuito a ridurre le difficoltà, grazie al modo in cui il rullo fresa il materiale in strati. Con una profondità di scavo modulabile, i cavatori possono essere molto selettivi nel modo di estrarre il materiale con una presenza minima o nulla di prodotto non utilizzabile. Tutto il processo di carico e gestione di materiale con alta concentrazione di minerale o ad un processo di lisciviazione, quindi di estrazione mediante procedura chimica con poca perdita di minerale”.
L’efficacia della fase di trattamento chimico del minerale può essere penalizzata notevolmente dalle dimensioni del materiale che viene ottenuto tramite uso di esplosivi. In condizioni normali, gli esplosivi non permettono di controllare o garantire una dimensione del materiale consistente per le successive fasi di lavorazione. Un materiale di dimensioni inadatte può minare la riuscita del processo di lisciviazione, fondamentale per poter ottenere il minerale finito. Grazie all’uso del Terrain Leveler, il materiale è di pezzatura omogenea ed adatta ad ottenere un minerale “finito” migliore.
Circa il 95% del materiale fresato con il Terrain Levelere ad Iquique ha prodotto un materiale con dimensioni inferiori ai 25 cm. La percentuale di estrazione di minerale finale con questa tecnologia è aumentata del 12% rispetto al sistema di estrazione tradizionale. Questo risultato inoltre è stato raggiunto con una riduzione dei tempi di lavorazione pari al 33%, sempre rispetto al sistema tradizionale.
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