Insegnamento: IMPIANTI MINERARI Insegnamento da impartire nel

Insegnamento: IMPIANTI MINERARI
Insegnamento da impartire nel 2° semestre del III anno.
Durata: l0 settimane, totale 50 ore
Professore ufficiale: prof dr. Ing. Giampaolo Siotto, associato di Impianti minerari
Obiettivo e contenuto schematico del corso:
Il corso si articola fornisce le conoscenze di base e tecnologiche necessarie per la progettazione
e la gestione degli impianti minerari classificabili in due settori principali: il primo settore comprende
gli impianti, i sistemi e i macchinari di trasporto del minerale, dei materiali e delle persone sia in
sotterraneo sia a giorno, mentre il secondo settore riguarda le reti di distribuzione in sotterraneo
dell'energia elettrica in media e bassa tensione. Sulla base delle conoscenze acquisite e degli esercizi di
progettazione svolti, l'allievo è in grado di progettare il lay-out dell'impianto, di scegliere e
dimensionare, in termini tecnici ed economici, i macchinari e le parti componenti il sistema, con un
grado di approfondimento quasi esecutivo.
In particolare, il corso riguarda essenzialmente:
i sistemi e gli impianti di trasporto in sotterraneo, dal cantiere al pozzo;
gli impianti di estrazione lungo il pozzo o la discenderia;
gli impianti di trasporto a giorno, dal pozzo agli impianti di trattamento o al destinatario;
i confronti tecnici ed economici tra i diversi sistemi di trasporto;
l'organizzazione dei trasporti su rotaia in funzione della struttura della miniera e secondo il metodo
alla capacità, orario e per dispatching;
il dimensionamento della rete di distribuzione di energia in bassa e media tensione e la scelta dei
componenti e dei sistemi di sicurezza:
il dimensionamento dell'impianto di messa a terra, con particolare riguardo ai rischi di
elettrocuzione.
Pre-requisiti:
Per seguire con profitto l'insegnamento è necessario avere una buona conoscenza dei contenuti
di Meccanica applicata, di Idraulica (o Fluidodinamica) e di Elettrotecnica.
Nozioni verificabili che si dovrebbero possedere dopo aver superato l'esame:
L'allievo dovrà essere in grado di progettare, in tutte le sue componenti, i seguenti impianti
minerari:
un impianto di trasportatore a catena blindato sia in fronte orizzontale sia in fronte inclinato;
un sistema automatico di avanzamento marciante per tagli a lunga fronte, comprendente la
macchina di abbattimento, il sistema di sostegno e l'impianto di smarino del fronte;
un impianto di trasporto continuo con nastro ad armatura tessile e con nastro ad armatura
metallica;
un impianto di trasporto discontinuo su rotaia, con locomotore e vagoni;
un impianto di trasporto idraulico del minerale in condotta (pipe line);
un impianto di estrazione a gabbia e a skip, con puleggia koepe o multi-koepe, con tamburi
cilindrici e del tipo a bobina, con particolare riguardo al dimensionamento delle funi di estrazione e
degli organi di sicurezza;
l'impianto di distribuzione dell'energia elettrica in sotterraneo, con sotto stazione di trasformazione
a giorno, in media e bassa tensione, compresa lo schema di distribuzione ad anello tra due pozzi.
Programma del corso:
Concetti fondamentali di Impianti minerari; loro evoluzione tecnologica e stato attuale dell'arte.
L'impianto di trasporto inserito in una struttura a stella o articolata della miniera, sua flessibilità
e capacita di adattamento e di ampliamento.
I trasportatori a catena blindati e loro utilizzo nei tagli a lunga fronte. Il sistema automatico
marciante costituito da tagliatrice o rabot, dal trasportatore a catena blindato e dall'armatura di sostegno
a pile e/o a scudo.
Cenni storici sul canale oscillante e sue derivazioni e applicazioni nelle macchine di smarino del
fronte.
Il nastro trasportatore ad armatura tessile e ad armatura metallica. I nastri trasportatori per
lunghe distanze.
Il trasporto su rotaia; la via ferrata, la massicciata, gli scambi, i vagoni, i locomotori;
determinazione dello sforzo al gancio e dello sforzo di trazione; organizzazione di un trasporto ad
orario, alla capacità o con dispatcher.
Le funi di estrazione a trefoli tondi, con fili di sezione speciale, le funi chiuse e le funi piatte, le
funi nuflex e antirotatorie. Il paracadute, gli attacchi e le guide di legno e metalliche, le molette di
rinvio. Gli impianti di estrazione lungo pozzo a raggio di avvolgimento costante e variabile; gli
impianti a tamburi cilindrici con o senza fune di equilibrio; gli impianti a puleggia koepe semplice o
multipla; gli impianti a bobina e fune piatta. Le gabbie e gli skips; sistemi di carico e scarico
automatici; le ricette e i sistemi automatici di ingabbia mento e sgabbiamento. l motori elettrici delle
macchine di estrazione: a corrente continua con sistema di regolazione Ward-Leonard e a corrente
trifase con inversore dello statore.
Gli impianti di estrazione idraulica a circuito chiuso e a circuito aperto. Le stazioni di
immissione del minerale
in condotta e i sistemi di pompe a bassa e alta pressione.
Scelta tra i diversi sistemi e impianti di trasporto
Materiale didattico:
Sono fornite le dispense e altro materiale didattico, sufficienti per la preparazione del!' esame;
durante il corso sono svolte le esercitazioni di progettazione degli impianti.
Esame:
Si articola in una prova scritta, consistente nel progetto particolareggiato di un impianto di
trasporto o di un impianto di distribuzione del!' energia elettrica in miniera, e in una prova orale.