Ciclo Produttivo



 

 

IL SITO MINERARIO

ubicazione

 

Il sito è inserito nell’area industriale mineraria di Nuraxi Figus che risulta compresa nel territorio comunale di Carbonia, di Gonnesa e di Portoscuso, appartenenti alla Provincia di Carbonia-Iglesias, nell'area sud occidentale dell'Isola.
La concessione mineraria comprende circa 60 ettari di territorio all'interno del bacino carbonifero del Sulcis.
I cantieri minerari si sviluppano in sottosuolo attraverso i 30 km di gallerie scavate (di cui 15 km di struttura) ad una profondità di poco meno di 400 m s.l.m. (circa -500 m sotto il piano di campagna), e il loro accesso è garantito da due pozzi, impiegati sia per la ventilazione che per il trasporto di materiale e personale, e dalla discenderia, una galleria di struttura in tre rampe che permette il passaggio di mezzi.

 

 

 

 

 

 

 

 

 SONDAGGI

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I sondaggi permettono di raccogliere informazioni utili al fine di operare una più attenta pianificazione della fasedi coltivazione. L’indagine viene eseguita attraverso la creazione di fori di piccolo diametro eseguiti per mezzo di apposite macchine rotative dette "sonde"; durante la perforazione del foro sonda vengono raccolti i dati relativi alle potenze dei vari strati attraversati, e, se necessario, vengono prelevati appositi campioni chiamati "carote", che vengono studiati e sottoposti a prove di laboratorio.
Lo studio sistematico di un'area prevede il reperimento di piu' campioni da realizzarsi con metodologie di sondaggio normalizzate. Piu' fitto sara' il sondaggio e maggiori saranno i dettagli che si potranno trarre sul giacimento.

 

 

 

 

 

 

I TRACCIAMENTI

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                                Macchina di scavo - vista laterale                                                                                                                          Macchina di scavo - vista frontale
                                                                                                                                                                                                                          

I tracciamenti delimitano le porzioni di giacimento da coltivare e la loro vita è limitata alla fase di spoglio dei relativi pannelli. Lo scavo delle gallerie si realizza mediante differenti tecniche di scavo, a seconda delle differenti condizioni dell’ammasso roccioso; in particolare per l’abbattimento di rocce tenere lo scavo si esegue in modo meccanizzato con l’ausilio di macchine ad attacco puntuale (frese) dotate di testa rotante provvista di robusti utensili taglianti (picchi). In presenza di rocce dure si adotta il tradizionale abbattimento mediante utilizzo di esplosivi.
Entrambe le metodologie di scavo prevedono la messa in opera di armature di sostegno in acciaio e legname. Secondo le più moderne tecniche di Arte mineraria, nella nostra miniera si applica la tecnica del bullonamento.

 

LA COLTIVAZIONE

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Armature marcianti

                                                                                                                                                                                           Armature marcianti

 Il processo di coltivazione del carbone è basato sul taglio a lunga fronte in ritirata, con franamento del tetto nella zona coltivata. A partire dalle gallerie di struttura principali, il pannello di coltivazione viene delimitato (tracciamento) da due gallerie parallele scavate all’interno delle strato di carbone. Le due gallerie, denominate di testa e di base, vengono successivamente collegate da una rimonta taglio che, delimitando il pannello, costituisce la linea di partenza delle operazioni di coltivazione.

 

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                                                                       Tagliatrice a tamburi rotanti

 Il pannello ha una larghezza di 200 m circa ed una lunghezza variabile, funzione delle discontinuità tettoniche presenti nell’area, che suddividono il giacimento in aree di fatto indipendenti sia dal punto di vista minerario sia dal punto di vista idrogeologico. La coltivazione del banco mineralizzato avviene per mezzo di una tagliatrice, dotata di due tamburi rotanti, che traslando lungo la galleria di rimonta asporta, per passate successive di circa 80 cm, lo strato di carbone.
Alle spalle della tagliatrice è presente l’armatura marciante composta da una serie di pile che proteggono il cantiere dalla frana che si innesca nel retrotaglio.

 

nastri

 

Il carbone asportato che si accumula nei cantieri di coltivazione davanti alla fronte, viene trascinato da un 'raschino' o trasportatore a catene fino al sistema di nastrificazione principale di miniera che convoglia il carbone all'esterno per le fasi successive di trattamento.

Un sistema di nastri provvede infatti a trasportare il carbone grezzo coltivato dai cantieri di coltivazione e di tracciamenti verso l'esterno, attraversando l'intera miniera, fino ad arrivare in superficie percorrendo la discenderia.

 

 

 

 

 

 

 

LA FRANTUMAZIONE

 trattamento
Per poter eseguire la separazione del carbone è necessario come prima operazione ridurre la pezzatura del grezzo di miniera mediante frantumazione. In particolare, il materiale digranulometria 0-400 mm viene inviato, tramite un nastro trasportatore inclinato proveniente dal sottosuolo, ad un frantoio a rulli che ne riduce la pezzatura al di sotto di 120 mm. La sezione di frantumazione è in grado di trattare circa 1.200 t/h di grezzo.
In situazioni di emergenza, causate dal mal funzionamento di macchinari utilizzati nel processo di frantumazione, il materiale viene bypassato allo stoccaggio provvisorio, allo scopo di evitare che granulometrie superiori a 120 mm giungano alla sezione di omogeneizzazione e successivamente all’impianto di trattamento. Dallo stoccaggio provvisorio il grezzo verrà caricato, mediante pala meccanica, su una tramoggia e rinviato tramite nastro in testa alla sezione di frantumazione.

 

 

 

 

 

 L'OMOGENEIZZAZIONE

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Le nuove tecniche di coltivazione del carbone non consentono la separazione del minerale in sottosuolo. Il grezzo estratto dalla miniera risulta infatti litologicamente disomogeneo in quanto costituito da percentuali variabili di carbone e di sterile (calcari, arenarie, siltiti e argilliti).
Per mantenere un rapporto costante carbone-sterile, il grezzo, preventivamente frantumato, viene dapprima stoccato in un’area circolare avente diametro di 83 m, e successivamente omogeneizzato mediante l’azione meccanica esercitata da un elemento mobile (“pettine”). Tale passaggio risulta importante perché permette di impostare i “parametri di processo” nella laveria che costituisce la sezione di trattamento successiva. L’area di omogeneizzazione può contenere circa 30.000 tonnellate di grezzo avente granulometria massima di 120 mm.

 

 
IL LAVAGGIO

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Nell’impianto di trattamento la separazione del carbone dal materiale sterile si realizza mediante un processo di tipo gravimetrico che sfrutta le differenti caratteristichefisiche (densità) tra le due litologie. Il carbone,infatti, ha una densita' inferiore allo sterile, grazie a questa differenza è possibile separare la frazione combustibile (float) dalle altre litologie che affondano (sink) in un fluido eterogeneo composto da una miscela acqua-magnetite (mezzo denso) la cui densità è intermedia ai due prodotti.

Il grezzo dopo essere stato sottoposto ad un processo di pretrattamento viene inviato mediante nastro trasportatore all’impianto di lavaggio. Quest’ultimo tratta nominalmente circa 700 t/h di materiale ed è strutturato in 3 sezioni distinte nelle quali il grezzo di miniera preventivamente vagliato ad umido viene trattato meccanicamente senza subire modificazioni chimiche.

Sezione del grosso, -120 + 20 mm;
Sezione del medio, -20 + 1 mm;
Sezione del fine, -1 mm.

La sezione del “grosso” (-120+20mm) consta di un separatore statico a ruota inclinata “Drew Boy” che, sfruttando l’azione della forza di gravità consente di recuperare dalla vasca contenente il mezzo denso il carbone che galleggia (float) dallo sterile che affonda (sink).
La sezione del “medio” (-20+1mm) è costituita da quattro separatori dinamici tipo “Tri-Flo®” che sfruttando l’azione combinata della forza centrifuga e della forza di gravità consentono la separazione del carbone dallo sterile.
Nella sezione del “fine” (-1mm), la separazione dei prodotti avviene mediante un sistema dinamico di spirali costituite da un canale elicoidale a più spire. Una pompa invia la torbida (miscela acqua-materiale) in testa alle spirali; lungo il percorso i grani leggeri (carbone) si portano per centrifugazione all’esterno mentre i pesanti seguono l’asse del canale e vengono spillati.

Il carbone e lo sterile prima di essere allontanati dall’impianto vengono inviati alle rispettive sezioni di lavaggio costituite da un vaglio di drenaggio e da un separatore magnetico che è in grado di recuperare la maggior parte della magnetite rimasta addensata su entrambi i prodotti e utilizzata per rigenerare il mezzo denso.

 

 

 

 

 

 

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LO STOCCAGGIO

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Dall’impianto di lavaggio, attraverso un sistema di nastri trasportatori, il carbone lavato e lo sterile vengono stoccati in due silo verticali aventi capacità rispettive di circa 1200 m3 e 1000 m3.
Un apposito sistema di tramogge posizionate nella parte inferiore del silo, consente lo scarico del materiale su mezzi di trasporto che portano il carbone al Carbonile, e gli sterili nel Deposito di abbancamento sterili.
Un impianto di vagliatura per il recupero degli sterili fornisce la selezione delle granulometri per gli inerti individuati come materiali da costruzione, materiale per sottofondi e rilevati stradali, e per riempimenti, direttamente collegato al silo di stoccaggio, mediante nastri trasportatori.

 

 

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Generalmente il carbone lavato viene trasportato dalla miniera alle centrali termoelettriche tramite mezzi gommati, per brevi distanze, mentre per grandi distanze il trasporto, avviene, mediante treni, chiatte o navi. Recentemente sono stati sperimentati carbonodotti nei quali il minerale fluisce per pompaggio dopo essere stato ridotto in polvere e mescolato con acqua.
Comunemente circa il 60% del carbone utilizzato per la generazione di energia è consumato entro 50 chilometri dalla miniera di estrazione. Solo circa il 14% della produzione di carbone è commercializzata all'estero, anche se si prevede che questa pratica sia destinata a crescere.