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UNIVERSIDAD NACIONAL SANTIAGO ANTUNES DE MAYOLO

FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS GEOLOGIA Y METALURGIA CURSO DE MAQUINARIA Y EQUIPO MINERO

EQUIPOS DE RASTRILLAJE

OBJETIVOS Y FINALIDAD 

Dar a conocer el funcionamiento y la importancia que tienen los rastrillos en la minería

subterránea.

 Describir los diferentes tipos de rastrillos y los componentes de cada uno de ellos.  Comparar los diferentes tipos de rastrillos y saber cuál se aplicaría para un determinado material.  Conocer los costos de operación de cada uno de los componentes del rastrillaje.

RASTRILLAJE Es una operación que consiste en situar al mineral de los tajeos adyacentes al shut, tender el relleno en dicho tajeo, llenar carros mineros en una galería, mediante la acción de un rastrillo y winche. El rastrillaje es de suma importancia en el planeo mecánico dentro del ciclo de minado y su uso es muy difundido en algunas minas subterráneas, con los sistemas convencionales de minado como con los sistemas de trackless. Usándose en forma combinada y de acuerdo a ciertas consideraciones que se presentan en el trabajo de extracción.

COMPONENTES DEL RASTRILLAJE

Para el montaje del equipo de rastrillaje es necesario contar con os siguientes componentes:  Rastrillo o cuchara de arrastre.

 Winche o cabrestante.  Roldana o polea y cáncamo.  Plataforma o base de apoyo.

 Cable metálico.

RASTRILLO Llamado también SCRAPER son de formas y tamaños diferentes, de acuerdo al trabajo

al que está destinado; sin embargo dos componentes básicos permanecen constantes el asa y la placa posterior de excavación. La hoja de excavación tiene dos partes una rígida unida al asa y la otra consistente de

una cuchilla o uña cambiable y fijada a la primera mediante pernos. El asa es el que une los extremos de la placa posterior y termina a manera de una “V” y su función es equilibrar y en la mayoría de los rastrillos es fija, en otras tienen cierto juego en el o con la placa posterior. Es la pieza que entra en o con el material en el arrastre y tiene tamaños y formas diferentes de acuerdo al trabajo a la cual se destina.

CARACTERISTICAS DEL RASTRILLO Es una plancha de acero curvada con brazos laterales que al ser impulsada por los cables de arrastre, transporta el mineral sobre el suelo a las estaciones de carga (echadero) o directamente a los vehículos de transporte.

TIPOS DE RASTRILLOS En la industria minera se tiene los siguientes tipos de rastrillos: 

Tipo azadón o abierto

 Tipo cajón o cerrado 

Tipo replegable



Tipo media luna

TIPO AZADON O ABIERTO

Se utiliza para el acarreo de material estéril y mineral de tamaño grueso a mediano, su diseño puede ser con o sin plancha laterales de forma aerodinámicas; es utilizada en canchas de mineral, en tajeas de: corte y relleno , enmaderado, arcos, en galerías o cruceros y otros. Entre las partes principales tenemos: 

asa



placa posterior



oreja o gancho para el cable



Cuchilla uñas

TIPO CAJON O CERRADO Se utiliza para tipos de material fino o mediano en tramos largos y superficie lisa, está compuesto por una plancha o placa posterior, laterales, cuchilla y orejas para la

sección del cable. 1. plancha posterior 2. Cuchilla

3. Plancha lateral 4. Asa 5. Oreja anterior

6. Oreja posterior

TIPO CAJON REPLEGABLE

Es usado en el caso de taludes altos de mineral arrancado, a fin de evitar el arrastre de roca durante la carrera en vacío. Este tipo de rastrillo es similar al tipo azadón con palancas posteriores

pivoteado sobre brazos, este rastrillo asume un ángulo correcto de curvatura en los viajes de ida y se pliega o dobla al regresar protegiendo su carga

TIPO MEDIA LUNA Es similar al rastrillo de tipo cajón, con la particularidad de que la placa posterior es curvada en media luna, su uso es para materiales finos y distancias

considerablemente largas. RIOS  Brazos; que deben ser ligeramente curvados y el diseño debe considerar los esfuerzos de fricción, choque y tensión.  Dientes (o cuchilla), que se adicionan al labio de la plancha posterior, a fin de mejorar la eficiencia el carguío y arrastre.

TECNOLOGIA DE DISEÑO Según la tecnología de diseño tenemos: 

Forma de la plancha posterior Debe presentar la forma curvada en su altura con un radio mínimo de 0.60m. Esta curvatura ayuda a retener el material a la vez que incrementa su resistencia y evita que el rastrillo “flote”.



Angulo de excavación

La plancha posterior con respecto a los brazos, debe tener un ángulo entre 60° y 70°, en base a reales necesidades de cada mina.

PARAMETROS DE CALCULO DEL RASTRILLO CAPACIDAD DE RASTRILLAJE

La capacidad teórica del rastrillaje se determina con la formula siguiente:

𝐶=𝑐∗𝑇∗𝑆∗𝐸2𝐷, 𝑝𝑖𝑒𝑠3 Donde:

- C: capacidad de rastrillaje o carga ( 𝑝𝑖𝑒𝑠3 ) - c: capacidad teórica del rastillo elegido - T: tiempo total del rastrillaje (min)

- S: velocidad promedio de halado (pies/min) - E: eficiencia total - D: distancia de rastrillaje (pies)

CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE LOS RASTRILLOS

Las características principales en cuanto a las dimensiones, capacidad teórica y peso los cuales se detallan en la tabla siguiente:

COSTOS DEL RASTRILLADO Para calcular los costos en una operación de rastrillaje se tomó como referencia a la compañía minera CHINALCO:  Distancia media de rastrillado: 55 metros O 162,36 pies  Peso específico del mineral: 3.15

1 mes = 25 días - 1dia = 2 guardias - Horas efectivas de rastrillado = 6,00 horas - Ton/gdia rastrilladas = 60 TMH - Consumo de energía eléctrica = 41,77 KWH - Costo de energía eléctrica = 0,035 $/KWH - Tasa de interés mensual = 2,5%

AMORTIZACION - a = Amortización - A = Monto invertido - i = Tasa de interés - n = Vida útil del bien

DEPRECIACION 𝑫=(𝟎.𝟖∗𝑨)/𝒏 Donde: - D = depreciación - A = Monto invertido

APLICACIÓN  Los tipos de rastrillos son usados netamente en la minería subterránea en el arrastre de diferentes tipos de material (grueso o fino) a los echaderos o directamente a los vehículos de transporte después de la voladura de una frente.  El rastrillo es controlada por una palanca ubicada en la tambora la cual lo control por cables donde el cable del centro (cabeza) se ira enrollando en la tambora central mientras que los de los extremos se irán desenrollando para colocar el rastrillo en

posición inicial

COCLUSIONES 

El rastrillo tipo azadón es utilizado para acarreo de material estéril, mineral grueso y mediano

mientras que el rastrillo tipo cajón es utilizado para materiales finos. 

La curvatura de un rastrillo (pancha posterior) ayuda en la retención del materia es por eso

debe tener un radio mínimo de 0.60m. 

El Angulo de excavación de un rastrillo tiene un rango de 60° y 70° en base al tipo de

material que se desea arrastrar. 

El costo aproximado de un rastrillo tipo azadón según la empresa minera chinalco es de $500

con una vida útil de 30 meses.