Le TBM (Tunnel Boring Machines) Trasformano l'Estrazione Mineraria e i Pozzi di Ingegneria Civile

Quale attrezzatura specializzata è in grado di scolpire passi verticali vitali che collegano le operazioni sotterranee alla superficie mentre si costruiscono ampie reti di trasporto nelle profondità delle miniere?La risposta risiede nelle macchine per la trivellazione - sistemi meccanici pesanti specificamente progettati per la costruzione di pozzi verticaliCon i loro metodi di scavo unici e la loro notevole adattabilità, queste macchine svolgono un ruolo indispensabile nelle operazioni minerarie, nei progetti idroelettrici e nello sviluppo delle infrastrutture urbane.

Le macchine per la trivellazione, conosciute anche come sistemi di trivellazione a pozzo verticale, sono attrezzature specializzate utilizzate per creare passaggi sotterranei verticali o inclinati.Queste macchine funzionano ruotando le barre di trivellazione e tagliando le teste per fratturare e rimuovere il materiale rocciosoEssi trovano ampie applicazioni nelle miniere, nei tunnel, nella conservazione dell'acqua e nei progetti idroelettrici per la costruzione di pozzi di ventilazione, canali di drenaggio, passaggi di minerale,modalità di accesso, pozzi di cavi e condotti a pressione.

Le macchine per la trivellazione si dividono principalmente in tre categorie in base ai loro metodi di scavo:

Come il tipo più utilizzato,le macchine di trivellazione convenzionali perforano prima un buco pilota di piccolo diametro da un livello superiore (tipicamente la superficie del terreno o una galleria mineraria superiore) a un livello inferiore (di solito una galleria mineraria inferiore)Dopo aver completato il buco pilota, gli operatori sostituiscono la trivella con una testina più grande attaccata al filo della trivella.La macchina tira poi la testa di rimbalzo verso l'alto mentre ruota per tagliare la rocciaLa gravità porta naturalmente i tagli di roccia verso il livello inferiore per la rimozione da parte di apparecchiature di pulizia.

Questo metodo eccelle nella creazione di vari pozzi verticali, in particolare pozzi di ventilazione, passaggi di minerale, pozzi di servizio e passaggi di emergenza.pareti lisce dell'alberoTuttavia, l'addestramento convenzionale richiede spazi di lavoro accessibili sia ai livelli superiori che ai livelli inferiori, il che può limitarne l'uso in determinate situazioni.

Analogamente al sollevamento convenzionale nella perforazione iniziale del buco pilota, il riaming verso il basso differisce spingendo la testa di riaming verso il basso piuttosto che tirandola verso l'alto.La testa di riaming taglia attraverso la roccia sotto la spinta verso il basso della macchina mentre ruota, che richiedono sistemi specializzati per rimuovere le talee dal fondo dell'albero.

Questo metodo si rivela valido quando il riaming verso l'alto non è fattibile, come in condizioni geologiche complesse o aree superiori limitate dallo spazio.Il riaming verso il basso presenta maggiori difficoltà di rimozione dei detriti e un'efficienza di scavo relativamente inferiore.

Questa variante di trivellazione specializzata posiziona la macchina sul fondo dell'albero per lo scavo verso l'alto.La gravità trasporta nuovamente le talee verso il basso per essere rimosse dai sistemi di pulizia.

La trivellazione per box hole si adatta a pozzi verticali più piccoli e più brevi, soprattutto quando l'accesso superiore non è disponibile.ma limita la profondità e il diametro massimi di scavo.

• Macchina principale:L'unità di base che fornisce potenza e controllo della perforazione, compresi sistemi idraulici, unità di alimentazione, sistemi di controllo e piattaforme per gli operatori.
• Stringhe di trivellazione:Componenti in acciaio legato ad alta resistenza che collegano la macchina principale alla trivella, trasmettendo coppia e pressione assiale.
• Bits di trivellazione:Componenti di taglio di roccia che variano in base alla durezza della roccia e al metodo di scavo, inclusi pezzi a rulli, pezzi a cono e pezzi a diamante.
• Capi di ricambio:Assemblaggi multi-cutter per espandere i fori pilota ai diametri richiesti.
• Sistemi di guida:Strumenti di misura, software di controllo e servosidraulici che garantiscono una direzione di perforazione precisa.
• Sistemi di rimozione delle talee:Sistemi a gravità, pneumatici o idraulici per la rimozione di materiale roccioso fratturato.

Le macchine per sollevare l'asportazione svolgono funzioni critiche in molteplici settori:

Queste macchine costruiscono pozzi di ventilazione per la circolazione dell'aria, canali di drenaggio per l'eliminazione dell'acqua, passaggi di minerale per il trasporto di materiali e vie di accesso per il movimento del personale e il collegamento dei cavi.

Creano condotti a pressione per il funzionamento delle turbine ad acqua, pozzi di drenaggio per il controllo delle infiltrazioni delle dighe e punti di accesso di ispezione per la manutenzione.

Nelle città si costruiscono pozzi di ventilazione della metropolitana, tunnel sotterranei e condotti di cavi per massimizzare l'utilizzo dello spazio superficiale.

La tecnologia si applica anche alla perforazione di pozzi geotermici, all'estrazione di petrolio e gas e a due applicazioni minerarie uniche:

• Fugiti nei media:Passaggi di servizio di piccolo diametro che trasportano acqua, aria compressa, energia o comunicazioni tra i livelli.
• Fori di riempimento:Canali verticali per la consegna di materiali di stabilizzazione alle zone estinte, utilizzando riempimento cementizio, riempimento idraulico o riempimento di roccia.

Rispetto ai metodi tradizionali di scavo degli pozzi, le offerte di estrazione aumentano:

• Velocità di scavo più elevate
• Pareti di pozzo di qualità superiore che richiedono un minimo di rinforzo
• Miglioramento della sicurezza mediante il controllo remoto
• Adattabilità alle diverse condizioni geologiche

Tuttavia, le limitazioni includono:

• Alti costi di attrezzature
• Sfide di trasporto dovute alle dimensioni e al peso
• Requisiti di spazio di lavoro a più livelli

Le tendenze emergenti nella tecnologia di rilevamento si concentrano su:

• Maggiore automazione per la perforazione, la rimozione dei detriti e la guida
• Capacità aumentata per diametri e profondità maggiori
• Miglioramento delle prestazioni ambientali riducendo rumore, polvere e vibrazioni

I protocolli operativi critici includono:

• Requisiti di formazione degli operatori certificati
• Controlli completi dell'attrezzatura prima dell'operazione
• Rispetto rigoroso delle procedure operative
• Implementazione corretta degli attrezzi di sicurezza
• Programmi di manutenzione e sostituzione di parti regolari

Come sistemi di scavo verticali efficienti e sicuri, le macchine per sollevare l'abbattimento continuano a progredire attraverso l'automazione, l'intelligenza e le considerazioni ambientali.La loro corretta comprensione e applicazione rimangono essenziali per migliorare l'efficienza del progetto, garantendo al contempo qualità e sicurezza nella costruzione sotterranea.