Sistemas de soporte de techo personalizados

Tecnología de vanguardia

Caterpillar es el líder mundial en tecnología de soporte de techo de tajo largo. A inicios de la década de 1970, las exigentes condiciones mineras en las minas locales alemanas prepararon el terreno para una extensa investigación y desarrollo en la tecnología de soportes de techo. Las vetas de carbón muy inclinadas, tanto densas como delgadas, los techos débiles y los techos de arenisca de gran volumen, los suelos blandos y las fallas geológicas requieren un alto grado de personalización. Se ha implementado y aplicado toda la experiencia a las zonas mineras del mundo y proporciona a los clientes tecnología avanzada y personalizada para maximizar el control del techo y el piso de los tajos largos. Esto no solo elimina el tiempo de inactividad resultante del control de los estratos que rodean la veta de carbón, sino que también facilita la automatización de sistemas de soporte de techo, incluso en condiciones geológicas muy difíciles.

Gama perfecta

Existe a disposición una gama completa de soportes de techo para alturas de minería desde 550 a 7.500 mm (1,80 a 24,60'), con capacidades de soporte superiores a 1.750 tons métricas (1.929 tons EE.UU.). Al igual que con todos los productos Cat, una calidad superior y una innovación líder se traducen en productos que ofrecen un rendimiento y una disponibilidad de sistema máximos, una larga vida útil y el menor costo de propiedad posible.

Soportes de techo de dos metros

El soporte de techo de dos metros (6,56') de ancho ofrece varias ventajas respecto de las protecciones de 1,50 o 1,75 metros (4,92 o 5,74') de ancho. Menos protecciones es sinónimo de una menor inversión y menos mantenimiento, y menos piezas que pueden tener desperfectos. Los tajos largos son más fáciles de dirigir y la reubicación se hace más rápido, ya que hay menos protecciones que mover.

Caterpillar fabrica una gama completa de sistemas de control de soporte de la protección que varían desde controles hidráulicos manuales hasta el muy aclamado sistema de control electrónico PMC-R para la automatización frontal avanzada y el monitoreo del equipo. El sistema de control de superficie electrohidráulico para tajo largo PMC-R Cat representa lo más innovador en tecnología de automatización de tajo largo y facilita la automatización completa, el monitoreo y el diagnóstico remoto para todos los equipos de superficie. Toda la información se puede transferir a la superficie en tiempo real para maximizar el rendimiento del tajo largo.

Beneficios del sistema de control:

• Flexibilidad del control
• Facilidad de uso
• Facilidad de mantenimiento
• Fiabilidad y seguridad

Las patas y los cilindros están diseñados y fabricados según las más altas normas de calidad y rendimiento. Los sistemas de dos y tres etapas están disponibles con la misma clasificación de producción en todas las etapas. Los materiales y diseños se han seleccionado para asegurar una larga vida útil. Se aplica electrodeposición para los entornos más corrosivos.

Caterpillar cuenta con una vasta experiencia en el diseño de soportes de protección para condiciones mineras específicas y para aplicaciones de tajo largo de rocas blandas diferentes al carbón. Se han desarrollado soportes para veta inclinada y soportes con techos de extensión de bastidor articulados y cargas altas en punta para situaciones geológicas extremas.

Minería de vetas inclinadas

De acuerdo con las enormes reservas de carbón de alta calidad bloqueadas bajo tierra y la intensa búsqueda de muchos clientes de soluciones prometedoras, desarrollamos e introdujimos diversos sistemas específicos de vanguardia para también explotar vetas de carbón muy inclinadas. Caterpillar puede ofrecer soluciones a la medida prácticamente para todas las condiciones, incluso para aplicaciones inclinadas.

Hundimiento de subnivel convencional

Los soportes de hundimiento de subnivel convencional permiten extraer el carbón desde el techo mediante el uso de techos articulados con conductos especiales integrados en la protección de hundimiento, el transportador AFC frontal o un segundo transportador AFC ubicado detrás de las protecciones. Se ha suministrado una gran cantidad de instalaciones de protección a los clientes, en especial en Europa central y oriental.

Explotación en tajo largo con hundimiento superior de minas de carbón

El soporte de techo para explotación en tajo largo con hundimiento superior de minas de carbón (LTCC, Longwall Top Coal Caving) permite la minería de una altura de veta total de más de 10 m (33') mediante el uso de una cizalladora de tajo largo para cortar los 2,8 a 3,0 m (9,2 a 9,8') inferiores y luego explotar el carbón superior detrás de los soportes del techo hacia el transportador AFC trasero. Este tipo de tajo largo está en servicio, por ejemplo, en una mina en Hunter Valley, Australia.

Excelencia en ingeniería

Caterpillar cuenta con extensas instalaciones para el diseño, las pruebas y la fabricación de sus productos. Todos los departamentos de ingeniería tienen potentes estaciones de trabajo con software de ingeniería de vanguardia para permitir el análisis simultáneo de esfuerzo y la rentabilidad de diseño. El análisis de elementos finitos se utiliza para satisfacer los requisitos de resistencia a la fatiga de los componentes y los productos. El análisis de modalidades y efectos de la falla (FMEA, Failure Mode and Effects Analysis) del diseño se utiliza para maximizar la fiabilidad de todas las áreas críticas para eliminar los riesgos de fallas durante el servicio. Se usa la experiencia previa como un proceso de retroalimentación para reunir información pertinente de muchas operaciones diferentes de tajo largo, con el fin de actualizar continuamente el rendimiento del producto para beneficiar a nuestros clientes. Esto es muy valioso para los proyectos de tajo largo donde prevalecen condiciones geológicas difíciles. Las pruebas de ciclo son parte vital del proceso de diseño. Nuestras instalaciones de fabricación se actualizan continuamente para aprovechar al máximo las tecnologías y técnicas de desarrollo con el fin de conseguir la máxima calidad a un costo mínimo. Los procesos tecnológicos internos y las habilidades organizativas se mejoran constantemente para mantenernos competitivos y maximizar la fiabilidad y el rendimiento de sistemas de tajo largo automatizados de alta producción.

Extensas pruebas

Antes de enviar los protectores al cliente, Caterpillar lleva a cabo una amplia serie de pruebas en todos los componentes de control hidráulicos y estructurales en nuestro propio centro de pruebas. Pruebas avanzadas revisan la resistencia a la fatiga y la capacidad de carga de los productos individuales. Caterpillar tiene todas las pruebas requeridas para soportes de techo y sus componentes:

• Tres plataformas de prueba de protección con una resistencia a la fuerza de hasta 20.000 kN (4.496.179 lb) y una altura de prueba de más de 5,0 m (197").
• Máquinas de prueba de patas y cilindros de hasta 15.000 kN (3.372.134 lb).
• Plataformas de pruebas hidráulicas con presiones de hasta 1.000 bar (14.504 lb/pulg²) y un régimen de flujo volumétrico de más de 500 L/min (132,09 gal EE.UU./min).

Proceso de pruebas

Las pruebas principales incluyen cargas de flexión longitudinales y laterales, y cargas de torsión además de carga de compresión y tracción. Por lo general, las pruebas se realizan con hasta 70.000 ciclos de carga con 10 % a 20 % de sobrecarga. Se prueban completamente los soportes de techo, así como los componentes individuales, como la base, el techo, las patas, los cilindros, los controles, las válvulas de alivio de presión y las mangueras. Las mediciones de las pruebas confirman los cálculos y permiten mejorar constantemente los productos, además de aprovechar completamente la optimización y el potencial de ahorro. Las pruebas aseguran que los equipos sean adecuados para su uso previsto y tengan una vida útil garantizada especificada incluso bajo condiciones extremas.

La seguridad en primer lugar

Caterpillar es proactivo en el desarrollo de sistemas de soporte de techo que cumplan las normas de seguridad en todo el mundo:

• El avanzado diseño de las piezas clave evita fallas importantes
• Diseñado para los requisitos del cliente y las condiciones geológicas individuales
• Pruebas exhaustivas en todos los componentes de control, hidráulicos y estructurales
• Diseñado para facilitar el mantenimiento
• FEA (Finite Element Analysis, Análisis de elementos finitos)
• Diseño ergonómico para necesidades humanas; Caterpillar ha desarrollado una variedad de funciones con el tiempo para adaptarse a la mejora continua de la seguridad de operación:
• Manguitos de difusión
• Etiquetado de mangueras
• Retención de grapas
• Diseño de grapas mejorado (en forma de D)
• Super-Stecko en forma de D

Distribución clara de mangueras

• Vista clara
• Acceso superior a los componentes hidráulicos
• La más alta seguridad debido a menos flexión de las mangueras
• Operación fiable del equipo

Revestimiento de protección

• Atomiza
• Cada manguera se identifica de forma única y se puede rastrear hasta la fabricación

Sistema hidráulico del soporte de techo sin grapas

• Menos desgarro de las mangueras debido al mismo diámetro exterior y menos daños en las grapas debido a su frotamiento
• Las conexiones presurizadas no se pueden abrir