ES2373817B1 - Dispositivo de control de dilución de mineral. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de control de dilución de mineral.#El dispositivo permite al usuario de la maquinaria, una vez realizada la correspondiente voladura, distinguir de forma automática el contenido mineral de las masas estériles, para que éste separe ambos elementos para su posterior tratamiento, consiguiéndose así evitar la dilución del material o mineral útil en las masas estériles. Para ello, el dispositivo está constituido a partir de una antena (4), dotada de su correspondiente carcasa protectora, instalada en las proximidades del cazo (3) de la máquina excavadora, antena (4) que a través del correspondiente cableado (5) se conecta a un ordenador (6), establecido en el seno de la máquina excavadora (1), con su correspondiente display o pantalla (7) de control, complementándose con una pluralidad de etiquetas RFID o radiobalizas (8) a identificar, a través de las cuales se delimitan las zonas en las que se encuentran los diferentes materiales mediante inserción de las mismas en orificios o barrenos (10).
Description
tarlas y dictaminar su posición. Con esta información,
Dispositivo de control de dilución de mineral.
Objeto de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo especialmente concebido para llevar a cabo el control de dilución de mineral en una explotación minera.
El objeto de la invención es proporcionar un dispositivo que permita al usuario de la maquinaria, una vez realizada la correspondiente voladura, distinguir de forma automática el contenido mineral de las masas estériles, para que éste en función de tratarse de uno u otro, separe ambos elementos para su posterior tratamiento, consiguiéndose así evitar la dilución del material o mineral útil en las masas estériles. Antecedentes de la invención
En el ámbito de aplicación práctica de la invención, concretamente en actividades mineras de extracción de metales, el control de dilución es un aspecto muy importante en la economía de la operación extractiva. La dilución es la pérdida de masas con contenido mineral en masas estériles. Igualmente, abarca el fenómeno de entrada de material estéril en zonas que se suponen de mineral valioso, implicando gastos de tratamiento físico y químico de tonelajes sin contenido en metal o de una riqueza inferior a la prevista.
Actualmente, en las operaciones de minería a cielo abierto en roca, se emplean las técnicas de voladura para arrancar y fracturar la roca que contiene el mineral. Las voladuras suelen realizarse sobre bancos de diferente extensión en las que a veces coinciden zonas de mineral con estéril, o incluso de mineral de diferentes leyes (pureza) que hay que controlar para regular su alimentación a la planta de tratamiento.
La forma de definir los límites entre mineral y estéril se definen en función de análisis químicos de detritus de perforación y/o exámenes geológicos, desarrollados normalmente bajo el nombre de “control de leyes”. Estos límites posteriormente se marcan en el terreno antes de la voladura. Para controlar el movimiento de los límites y/o las masas minerales cuando se dispara la voladura, a veces se adoptan las siguientes medidas:
- -
- Suposición de movimiento (mediante adivinación subjetiva o simulación informática) del material volado y replanteo en el terreno por parte de geólogos/topógrafos de la posición final de estos límites.
- -
- Introducción de material de colores en los barrenos u otras perforaciones en los límites estéril/mineral.
- -
- Intercalación de cañas flexibles (de pvc, bambú u otros materiales) que sobresalen en el banco de voladura disparado y puedan indicar aproximadamente la posición final de las masas con mineral y/o los limites finales una vez disparada la voladura.
Las últimas innovaciones en este campo consisten en la inserción de emisores de radiofrecuencia entre los barrenos de voladura para obtener un modelo que se supone repetitivo en otras voladuras en condiciones similares. La mecánica consiste en topografiar antes del disparo de la voladura el emplazamiento de estos emisores de radiofrecuencia y hacerlo de nuevo tras el disparo. Esto se realiza con ayuda de unas antenas detectoras manuales, con las cuales se camina por ense obtiene un vector de desplazamiento en diferentes zonas de la voladura, que se supone será mas o menos el mismo en voladuras posteriores similares (que no son monitorizadas). Es decir, con unas pocas voladuras, se intenta predecir o modelizar cientos de voladuras posteriores, cuyas características pueden cambiar sustancialmente.
Descripción de la invención
El dispositivo de control de dilución de mineral que la que la invención propone resuelve de forma plenamente satisfactoria la problemática anteriormente expuesta, de manera que mediante el mismo no se pretende crear modelos, sino proporcionar información en tiempo real en todas las circunstancias posibles del tipo de material ante el que se encuentra el operario de la máquina excavadora, delimitando los contactos o límites entre mineral y estéril en tiempo real, sin necesidad de realización de modelos ni procesado posterior de la información.
Para ello, la invención consiste en dotar a una máquina excavadora de una antena detectora, próxima al cazo de la misma, protegida frente a golpes, antena conectada a un ordenador de a bordo, establecido en el interior de la máquina.
La máquina excavadora se complementará con una serie de etiquetas RFID o radiobalizas, las cuales podrán estar rodeadas de una matriz protectora para soportar la voladura, etiquetas que estarán destinadas a insertarse en perforaciones o barrenos vacíos que se realizan sobre el banco de voladura, o dentro de perforaciones destinadas a cargarse con explosivos pero aislada de los mismos mediante material inerte protector, de manera que a partir del material extraído en la propia perforación para inserción de los explosivos se puede llevar a cabo un análisis del contenido de minerales en cada zona, y deliminar, previamente a la voladura la zona de interés, zona que quedará delimitada mediante la inserción de las correspondientes etiquetas RFID o radiobalizas, y en su caso con su correspondiente carcasa protectora frente a los impactos durante el movimiento de la voladura, de modo que, una vez realizada la voladura, la máquina excavadora pueda ir retirando el material estéril, de manera qué, al aproximarse al mineral útil, la antena instalada en las proximidades de su cazo detectará la correspondiente radiobaliza, generando el ordenador asociada a la misma la correspondiente señal de advertencia, visible a través de una pantalla de visualización, en la que se representarán los límites de cada material, permitiendo al operario separar los materiales, por ejemplo, mediante carga de los materiales en distintos camiones.
No obstante, los análisis químicos de material podrían realizarse después de la voladura, de manera que se establecerían una serie de puntos de control con radiobalizas que podrían ser arbitrarios en el banco de voladura, insertando convenientemente las citadas radiobalizas RFID, codificándolas de manera abierta, de manera que cuando lleguen los datos químicos, se codifican las radiobalizas y así la excavadora podrá redefinir los contactos de excavación en tiempo real mediante el ordenador de a bordo que incorpora. Descripción de los dibujos
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con
un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1.-Muestra una vista en alzado y en sección de un banco de voladura en el que se define una zona intermedia de mineral útil, y en el cual se han realizado las correspondientes perforaciones o barrenos previos al proceso de voladura unas de ellas destinadas a recibir a los explosivos y otras a las radiobalizas, banco de voladura al que está destinado a aplicarse el dispositivo de control de dilución de la invención.
La figura 2.-Muestra una vista en planta de una variante de realización en la que en una misma zona de perforación se incluye una alineación de varias radiobalizas.
La figura 3.-Muestra una tercera forma de operar, en la que las radiobalizas se insertan en los orificios destinados a recibir a los explosivos, estando las primeras debidamente protegidas mediante material inerte.
La figura 4.-Muestra una vista en alzado del dispositivo de la invención en funcionamiento, tras la correspondiente voladura, de manera que mediante el mismo es posible distinguir los límites entre los que se encuentran los distintos materiales. Realización preferente de la invención
A la vista de las figuras reseñadas, puede observarse como la invención parte de una máquina excavadora (1), con su correspondiente brazo articulado (2-2’), que se remata en un cazo (3), con la particularidad de que en las proximidades a dicho cazo
- (3)
- se instala una antena (4) que a través del correspondiente cableado (5) se conecta a un ordenador (6), con su correspondiente display o pantalla (7), antena
- (4)
- encargada de rastrear las inmediaciones del cazo
- (3)
- en orden a detectar las diferentes etiquetas RFID
- o radiobalizas (8) a través de las cuales se delimitan las zonas en las que se encuentran los diferentes materiales.
Así pues, y tal y como se puede observar en las figuras 1 a 3, sobre la superficie del banco de voladura (9) se realizarán una serie de orificios o barrenos (10), de manera que, como se puede ver en las figuras referidas, es posible llevar a cabo tres tipos de operativa diferentes, de manera que, definiéndose una zona de interés delimitada por las flechas (11), coincidente con los complementarios orificios realizados en el banco de voladura, el resto de orificios se rellenarán con explosivos (12), mientras que los orificios coincidentes con dichas líneas, podrán ser llenados exclusivamente con una radiobaliza (8), como muestra el ejemplo de la figura 1, o con una alineación vertical de ellas, tal como muestra el ejemplo de la figura 2
- o bien intercalarse entre los explosivos (12), tal como muestra la figura 3, en cuyo caso dichas radiobalizas (8) estarán convenientemente protegidas mediante material inerte (13), tal como retacados intermedios, superiores o inferiores.
Consecuentemente, una vez realizada la detonación, las balizas sufrirán un desplazamiento conjunto con el material que delimitan, tal como muestra la figura 4, de manera que el operario de la máquina excavadora, podrá trabajar tranquilamente, separando la primera capa de material, hasta el momento en el que la antena (4) detecte en las inmediaciones una radiobaliza (8), de manera que generará automáticamente y a través del ordenador (6) una señal en el display
- o pantalla (7) correspondiente a la distancia existente hasta dicha radiobaliza, en orden a que el operario una vez retirado el material hasta ese punto, proceda a separar el nuevo material detectado limitando sensiblemente la posible dilución del mineral en las masas estériles.
Claims (4)
- REIVINDICACIONES1. Dispositivo de control de dilución de mineral, que siendo aplicable a máquina excavadoras, de las utilizadas en explotaciones mineras para recolección del material extraído mediante procesos de voladura, se caracteriza porque está constituido a partir de una antena (4), dotada de su correspondiente carcasa protectora, instalada en las proximidades del cazo
- (3)
- de la máquina excavadora, antena (4) que a través del correspondiente cableado (5) se conecta a un ordenador (6), establecido en el seno de la máquina excavadora (1), con su correspondiente display o pantalla (7) de control, antena (4) que se complementa con una pluralidad de etiquetas RFID o radiobalizas
- (8)
- a identificar, a través de las cuales se delimitan las
zonas en las que se encuentran los diferentes materiales mediante inserción de las mismas en orificios o barrenos (10) conjunta o independientemente de los explosivos. -
- 2.
- Dispositivo de control de dilución de mineral, según reivindicación 1ª, caracterizado porque en el caso en el que las etiquetas RFID o radiobalizas (8) a identificar se introduzcan conjuntamente con los explosivos en los orificios o barrenos que corresponda, dichas radiobalizas (8) incorporan medios de protección contra los explosivos.
-
- 3.
- Dispositivo de control de dilución de mineral, según reivindicación 1ª, caracterizado porque las etiquetas RFID o radiobalizas (8) presentan una configuración en alineación vertical.
ES 2 373 817 A1ES 2 373 817 A1OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCASN.º solicitud: 201000996ESPAÑAFecha de presentación de la solicitud: 30.07.2010Fecha de prioridad:INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA51 Int. Cl. : G01V15/00 (2006.01)DOCUMENTOS RELEVANTES- Categoría
- Documentos citados Reivindicaciones afectadas
- X
- DAVID LA ROSA, WALTER VALERY, MICHAEL WORTLEY, TURKER OZKOCAK, MICHAEL PIKE, “The use of Radio Frequency ID Tags to Track Ore in Mining Operations”, Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industry (APCOM 2007), 24-27 de Abril de 2007. 1-3
- X
- Vale Inco Tracks Ore with RFID Tags, Stobie Mine monitors ore grade from the muck pile to the mill, 14 de Octubre de 2009, [recuperado el 06.07.2011], recuperado de internet: <URL: http://kbrwireless.com/downloads/oreflow.pdf> 1
- X
- Using RFID to track ore and save costs at Stobie Mine, 01 de Enero de 2008, [recuperado el 06.07.2011], recuperado de internet: <URL: http://www.canadianminingjournal.com/news/usingrfid-to-track-ore-and-save-costs-at-stobie-mine/1000219333/> 1
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- ES 1065876U U (BENJAMIN CEBRIAN ROMO) 16.11.2007, todo el documento. 1
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- US 2009237250 A1 (ANGELL et al.) 24.09.2009, resumen. 1
- Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
- El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
- Fecha de realización del informe 28.11.2011
- Examinador R. San Vicente Domingo Página 1/4
INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICANº de solicitud: 201000996Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) G01V Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos debúsqueda utilizados) INVENES, EPODOCInforme del Estado de la Técnica Página 2/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 201000996Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 28.11.2011Declaración- Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO
- Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
- Reivindicaciones Reivindicaciones 1-3 SI NO
Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).Base de la Opinión.-La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.Informe del Estado de la Técnica Página 3/4OPINIÓN ESCRITANº de solicitud: 2010009961. Documentos considerados.-A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.- Documento
- Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
- D01
- DAVID LA ROSA, WALTER VALERY, MICHAEL WORTLEY, TURKER OZKOCAK, MICHAEL PIKE, “The use of Radio Frequency ID Tags to Track Ore in Mining Operations”, Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industry (APCOM 2007), 24-27 de Abril de 2007.
- D02
- Vale Inco Tracks Ore with RFID Tags, Stobie Mine monitors ore grade from the muck pile to the mill, 14 de Octubre de 2009, [recuperado el 06.07.2011], recuperado de internet: <URL: http://kbrwireless.com/downloads/oreflow.pdf>
- D03
- Using RFID to track ore and save costs at Stobie Mine, 01 de Enero de 2008, [recuperado el 06.07.2011], recuperado de internet: <URL: http://www.canadianminingjournal.com/news/using-rfid-totrack-ore-and-save-costs-at-stobie-mine/1000219333/>
- D04
- ES 1065876U U (BENJAMIN CEBRIAN ROMO) 16.11.2007
- D05
- US 2009237250 A1 (ANGELL et al.) 24.09.2009
- 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaraciónEl documento D01 constituye el estado de la técnica más próximo a nuestra solicitud. En dicho documento, así como en los documentos D02 y D03, nos encontramos con distintas referencias al uso de etiquetas de identificación de radio frecuencia RFID o radiobalizas en explotaciones de minería, para llevar un control de la dilución de mineral en masas estériles. La operación se llevaría a cabo introduciendo una pluralidad de etiquetas en los distintos orificios o barrenos practicados en el terreno, conjunta o independientemente de los explosivos. Además se desarrolla el funcionamiento del sistema de radiobalizas, que actúan como emisores, con una antena capaz de recibir y capturar esos datos emitidos, para así determinar la cantidad de dilución del mineral y poder modificar los parámetros de la explotación en base a dichos resultados. Por tanto no existe diferencia alguna entre el documento D01 y la 1ª reivindicación de la solicitud objeto de estudio, quedando por lo tanto cuestionada la novedad de dicha 1ª reivindicación con dicho documento D01, e incluso con cualquiera de los otros dos documentos D02 y D03. Asimismo quedaría cuestionada la novedad de las reivindicaciones 2ª y 3ª con el documento D01, ya que se describe en dicho documento la posibilidad de endurecer y hacer más robustas las etiquetas RFID con una camisa protectora, que la hiciera indemne contra la actuación de los explosivos, así como la configuración en alineación vertical en la inserción de las etiquetas en los orificios o barrenos. Por otro lado, los documentos D04 y D05, reflejarían el estado de la técnica anterior. El documento D04 representaría un dispositivo a base de radiobalizas para la detección de explosivos que no han llegado a detonar, y el documento D05 desarrolla un método para detectar la dilución de un determinado material en una composición química, también basado en etiquetas de identificación de radio frecuencia. Por lo tanto y a modo de resumen, podríamos concluir que en el dispositivo de control de dilución de mineral descrito en las reivindicaciones 1ª a 3ª de la presente solicitud, no se aprecia novedad ni actividad inventiva, y por lo tanto la patentabilidad de la invención se vería cuestionada en el sentido de los artículos 6 y 8 de la ley 11/86 de patentesInforme del Estado de la Técnica Página 4/4
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