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PANGEA Numero 1 Anno 2019

         5. Caso studio

             Si sono confrontate le prestazioni di scavo in sotterraneo con finalità estrattive tra un continuous miner e un
         roadheader operanti nella stessa miniera a parità di potenza di taglio alla testa fresante. Si è preso in esame il
         carbone come materiale da coltivare in quanto sono disponibili molti dati in letteratura riferiti allo scavo meccanico
         con continuous miners e roadheaders.

         5.1 Dati del problema
             Si  è  ipotizzata  un’apertura  del  fronte  di  scavo  di  forma  rettangolare  dalle  dimensioni  tipiche  delle  gallerie
         realizzate col metodo di coltivazione room and pillar.
           Altezza:           H = 2,8 m
           Larghezza:         L = 5 m
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           Area sezione:      A=H∙L=14 m
             Si  è  ipotizzato  che  tutta  la  sezione  sia  costituita  da  materiale  omogeneo  e,  inoltre,  che  tutto  il  materiale
         scavato sia utile.
             Si sono definite le proprietà medie del carbone:
           Densità in posto:                               1500 kg/m^3
           UCS (uniaxial compressive strength):      40 MPa
           RQD (rock mass cuttability index):    60 %
             Sono stati previsti due turni/d, ciascuno della durata di 8 ore e si è scelto un coefficiente medio di utilizzazione
         dei macchinari MUT pari al 60% della durata del turno di lavoro.

         5.2 Soluzione con continuous miner
             Riguardo al calcolo della produttività del continuous miner, si è fatto riferimento a dati sperimentali (Bayer e
         Nienhaus,  2000)  ottenuti valutando  le  prestazioni  di  tre  continuous miners operanti  al  variare  dell’altezza  della
         sezione di scavo (Figura 7).
           Altezza  1 m ÷ 1,22 m: 14CM10

           Altezza  1,22 m ÷ 2,13 m: 14CM15
           Altezza  2,13 m ÷ 3,2 m: 12CM27


















              Fig.  7.  relazione  tra  produttività  e  al-
              tezza sezione di scavo (fonte: Bayer e
              Nienhaus, 2000)


             Nel caso in esame, operando con un’altezza di 2,8 m il continuous miner da considerare è il modello 12CM27
         (Figura 8) con potenza alla testa di 210 kW (280 hp) e alimentazione elettrica a 950 V e 50 Hz.

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              La produttività risulta pari a 38,6 t/h nette e, usando la densità in posto del carbone, la si trasforma in 25,8 m /
         h nette. Infine dividendo per il coefficiente di utilizzazione si determina la produttività del continuous miner (1).



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