Due SmartROC T40 di Atlas Copco alla base delle attività estrattive di Italcave

Due carri di perforazione Atlas Copco SmartROC T40 sono alla base delle attività estrattive di Italcave Spa, gruppo di Statte (Taranto) attivo nei settori minerario, ambientale e logistico.

La coltivazione di cava è un’attività di particolare complessità sia dal punto di vista tecnico che gestionale e in cui le marginalità rappresentano un aspetto chiave. Un piano di coltivazione accuratamente studiato, ottimizzazione di tempi e cicli operativi e utilizzo di soluzioni tecnologiche in grado di coniugare produttività e controllo dei costi sono gli elementi che concorrono al raggiungimento di quest’obiettivo.

Atlas Copco e Italcave: il ciclo di lavoro

Italcave nasce nel 1973 dall’intraprendenza di Saverio Caramia, ancora oggi saldamente alla guida dell’azienda, come società per la gestione e coltivazione dell’attuale cava di inerti calcarei che, frutto dell’unione di tre diversi siti estrattivi, si estende su un’area di circa 1 milione di metri quadrati. Un’area davvero enorme, costantemente in trasformazione e sviluppo, come ci racconta il direttore di cava, l’Ing. Giovanna Leone: “Alla fine degli anni Novanta abbiamo proceduto a una diversificazione delle nostre attività, che oggi comprendono i servizi ambientali, con la realizzazione e gestione della discarica per rifiuti non pericolosi all’interno di aree dismesse della nostra cava, la logistica, con l’erogazione di servizi di movimentazione merci all’interno del Molo Polisettoriale di Taranto e la gestione di un deposito temporaneo di pet-coke e carbon fossile a Statte, e il turismo”.

Per quanto riguarda in particolare l’attività estrattiva, questa viene condotta all’interno di una cava a fossa coltivata superiore a 10 m e profondità massima di circa 40 m vincolata alla quota statica del livello di falda. Il ciclo estrattivo, in particolare, si articola in cinque fasi. La coltivazione del fronte di cava avviene mediante l’utilizzo di esplosivo previo scotico del terreno vegetale, con effettuazione in media di una volata giornaliera su una maglia di 24 fori di dimensione 3,5 m x 3,5 m e altezza di 10 m, che interessa un’area di circa 300 m², per una produzione di circa 2.700 m³ di tout-venant calcareo equivalenti a circa 5.000 t in peso. Il carico, trasporto e scarico del materiale proveniente dalla volata avviene tramite pala gommata e dumper che utilizzano la viabilità interna di cava per conferirlo fino alla tramoggia di carico dell’impianto di frantumazione primaria. Qui viene ottenuto lo stabilizzato naturale (in granulometria 0-70 mm), stoccato in cumuli, e il materiale di pezzatura 70-300 mm, in parte stoccato e in parte inviato tramite nastro trasportatore all’impianto di frantumazione e vagliatura secondaria.

Questa seconda lavorazione permette di ottenere materiale in altre pezzature (sabbia di mulino 0-4 mm, graniglia 5-12 mm, pietrisco 10-20 mm, pietrisco 16-31 mm, pietrame 40-70 mm), che possono essere miscelati in percentuale variabile a seconda della destinazione d’uso. Per l’esecuzione della fase più delicata del ciclo di coltivazione, l’esecuzione dei fori di volata sulla maglia prevista dal piano di coltivazione, Italcave ha in particolare deciso di affidarsi a una soluzione collaudata, di elevata resa e precisione come i carri di perforazione Atlas Copco SmartROC T40, presenti in due esemplari all’interno del sito estrattivo.

I carri di perforazione Atlas Copco SmartROC T40

Ad accompagnarci nella visita del sito in cui operano ormai da alcuni mesi le due macchine è il sorvegliante di cava Carmelo Stroscio, che ne riassume per noi i principali punti di forza: “Grazie alla sua sofisticata logica di controllo il carro di perforazione con martello esterno SmartROC T40 risulta facile da utilizzare per l’operatore offrendo parallelamente un’elevata produttività a fronte di costi di gestione molto contenuti, trovando il suo utilizzo principale nelle cave di materiale inerte dove l’efficienza e l’impatto ambientale sono di fondamentale importanza. Grazie all’erogazione precisa della potenza in ogni fase della perforazione, infatti, il carro ottimizza il consumo di combustibile senza compromettere la produttività”.

Lo SmartROC T40, in particolare, adotta un motore Caterpillar C7.1 in versione Tier 4 Final/Stage IV con ADBlue, in grado di erogare una potenza massima di 168 kW, inserito all’interno di un pacchetto tecnologico progettato per ridurre al minimo le perdite di energia mantenendo alta la produttività. L’operatore può regolare manualmente il volume dell’aria di spurgo e la velocità della ventola del collettore polveri secondo le necessità, in modo che entrambi i sistemi operino al regime richiesto in funzione delle prestazioni desiderate. Il regime di rotazione del motore e del compressore vengono regolati automaticamente in funzione della richiesta di potenza; tre pompe idrauliche a portata variabile consentono di limitare il numero di giri del motore nei tempi morti, e anche la velocità della ventola radiatore è regolata automaticamente. “All’interno della cabina, dal design lineare e confortevole – racconta ancora Stroscio – l’operatore ha il pieno controllo del ciclo di perforazione grazie alla presenza di due joystick multifunzione e di un quadro strumentazione basato su icone. Le macchine sono equipaggiate con un sistema di giunzione automatico delle aste di perforazione, che consente di eseguire perforazioni a profondità preim-postate senza alcun intervento da parte dell’operatore, oltre a prolungare la vita utile dei materiali di usura”.

Sempre nell’ottica di ottimizzare resa e disponibilità della macchina, lo SmartROC T40 di Atlas Copco adotta un numero limitato di componenti, soluzione che facilita assistenza e manutenzione. Rispetto ai carri analoghi presenti sul mercato, questo modello ha il 50% in meno di tubi idraulici e il 70% in meno di raccordi, in modo da ridurre il rischio di perdite; le valvole idrauliche e i moduli elettrici sono inoltre distribuiti e posizionati nel punto d’uso per un migliore accesso ai componenti. Rispetto ai modelli della generazione precedente le dimensioni del serbatoio idraulico sono state ridotte del 65%, soluzione che, oltre a ottimizzare i consumi fornendo esclusivamente la quantità di olio idraulico necessaria alle operazioni, ha consentito di aumentare lo spazio disponibile e facilitare l’accesso per le operazioni di manutenzione. Lo SmartROC T40di Atlas Copco è inoltre dotato di doppio tamburo di alimentazione che prolunga la vita utile dei condotti idraulici limitando gli attriti ed elimina la necessità di ingrassaggio. Il carro di perforazione può essere infine equipaggiato in via opzionale con il sistema HNS (Hole Navigation System): esso consente di controllare lo schema di perforazione tramite ricevitore GNSS (Global Navigation Satellite System). L’HNS è in grado di gestire posizione, inclinazione e profondità di perforazione dei fori in conformità a quanto definito nel piano di perforazione; il risultato è una sensibile diminuzione dei costi di perforazione e di volata per metro cubo di materiale.

I risultati in cava

Come accennato, la coltivazione del fronte di cava prevede l’esecuzione di volate con cariche microritardate standardizzate, modulate nei quantitativi e nella maglia dei fori per contenere rumore e vibrazioni. “La volata tipo pre-vede l’esecuzione di 24 fori di diametro 102 mm per una profondità di 10 m – racconta Stroscio – che ci consente di rimuovere oltre 2.500 m³ di materiale. Il ciclo di lavoro è pressoché continuativo, secondo una programmazione che prevede un margine utile di almeno tre volate per assicurare l’adeguata alimentazione degli impianti di frantumazione e vagliatura. In questo contesto, i due carri Atlas Copco SmartROC T40 ci hanno consentito di ottimizzare il processo produttivo grazie a due fattori principali, uno legato alle proprietà tecnologiche e costruttive intrinseche delle macchine, e uno legato al sistema di posizionamento satellitare HNS, che ci permette di eseguire con la massima precisione la perforazione della maglia di volata in accordo con il piano di coltivazione e l’ordine di servizio giornaliero, che gestiamo attraverso il software di gestione ROC Manager”.

“In termini di produzione e resa – evidenzia il responsabile Parco mezzi e manutenzione, Piero Pizzulli – nei primi mesi di utilizzo delle macchine tali parametri sono risultati perfettamente in linea con i volumi pianificati per ogni volata, dati confermati dalle misure di carico effettuate sui dumper utilizzati per lo smarino. Grazie all’eccellente grado di precisione delle perforazioni anche i consumi di esplosivo per metro cubo sono stati ottimizzati, così come i tempi e i consumi di carburante grazie ai nuovi motori e a una superiore efficienza di compressore, impianto idraulico e utensili di perforazione”.

Il sistema HNS

Uno dei maggiori punti di forza dei due carri da perforazione Atlas Copco SmartROC T40 presenti in cava è il sistema di posizionamento satellitare HNS (Hole Navigation System). Come sottolinea il sorvegliante di cava, Carmelo Stroscio, “questa soluzione consente non solamente di posizionare la macchina con il massimo grado di precisione, ma anche di avere il massimo controllo su tutti i parametri di esecuzione dei fori di volata. La macchina, infatti, è guidata - oltre che dai dati provenienti dal sistema di localizzazione satellitare - anche in base alle risultanze del sistema di correzione geografica presente in cava, basato su una poligonale di appoggio topografica che circonda il sito estrattivo, che ci consente di ottenere margini di precisione nell’ordine dei 2-2,5 cm. La macchina è inoltre dotata di due antenne satellitari che consentono di ottimizzare tutti i parametri di esecuzione del foro come posizionamento, distanza reciproca all’interno della maglia, inclinazione e profondità, consentendo alle cariche esplosive di lavorare con la massima efficacia e ottenere quindi i migliori risultati. Un ulteriore plus derivante da tale sistema è stato un netto miglioramento nel controllo delle quote del piede di cava, anche in questo caso ottenuto grazie alla massima precisione delle quote di perforazione garantite dall’HNS”.

Facili da gestire

I due carri da perforazione Atlas Copco SmartROC T40 presenti in cava hanno totalizzato finora rispettivamente 311 e 160 ore di lavoro, eseguendo un totale di 9.000 m di perforazioni: un test probante, oltre che sotto il profilo della resa, anche per quanto riguarda complessità e costi di gestione delle macchine. Utilizzati alternativamente nel sito in modo da omogeneizzarne le usure e il funzionamento, i due carri, oggetto di interventi di manutenzione programmata a intervalli di 250 ore, hanno evidenziato tassi di usura dei materiali di consumo – principalmente impugnature dei martelli, aste, filettature e bit di perforazione - molto contenuti. Un risultato frutto sia della limitata abrasività del materiale estratto, sia soprattutto delle soluzioni tecnologiche adottate sugli SmartROC T40, che consentono di operare costantemente nella giusta posizione e con i corretti parametri di perforazione, in modo da contenere le sollecitazioni su macchina e attrezzature.

L’articolo completo e maggiori approfondimenti su OnSite CONSTRUCTION di Novembre/Dicembre 2017.