Trabajo Robotica

Colegio técnico profesional de dulce nombre | Informática en Redes

Colegio Técnico Profesional Dulce Nombre.

Especialidad:

Informática en redes.

Integrantes:

Estefany Torres Madriz.

Josué Arrieta montero.

Sección:

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Robot explorador de Minas-Subterráneas…

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RESUMEN

Escogimos el tema de las minas subterráneas ya que mucha gente muere o sufre de alguna enfermedad por adentrarse en el interior de una montaña o de un desierto. Existen muchas enfermedades que los mineros adquieren y que con suerte sobreviven algunos, otros quedan con traumas psicológicos, y no solo eso sino el temor que tienen todos al ingresar día a día a este tipo de lugares miedo a derrumbes o deslizamientos de tierra o roca.

Nuestro objetivo es crear un robot que reemplace a los humanos en este tipo de trabajos ya que tienen una armadura o bien un sistema que los hace resistir y permanecer más tiempo en estos lugares, que aparte de que son muy peligrosos nadie puede asegurar que son lugares protegidos y que cumplen con los requisitos necesarios que deben de tener este tipo de lugares de difícil acceso.

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Tabla de contenidos.

ContenidoRobot explorador de Minas-Subterráneas…...........................................................................2

RESUMEN..................................................................................................................................3

Tabla de contenidos....................................................................................................................4

Agradecimientos.........................................................................................................................5

Introducción...............................................................................................................................6

Justificación................................................................................................................................7

¿Qué ventaja tiene un robot sobre el ser humano al desarrollar trabajos en estos tipos de lugares?.......................................................................................................................................8

Objetivos.....................................................................................................................................9

Marco teórico o de referencia..................................................................................................10

¿Qué es una mina?................................................................................................................11

Minas subterráneas...............................................................................................................11

Distintos elementos constitutivos de una mina subterránea.................................................13

Sistemas de excavación.........................................................................................................14

Operaciones unitarias de la minería subterránea.................................................................14

Accidentes de trabajo más habituales...................................................................................15

Ventilación.............................................................................................................................17

Tipo de ventilación................................................................................................................17

Necesidad de ventilación.......................................................................................................18

Normas específicas para la actividad minera.......................................................................18

¿Quién fiscaliza el trabajo minero?......................................................................................18

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Agradecimientos

Agradecemos primeramente a Dios por brindarnos el don de la vida, a nuestros padres por la oportunidad que nos dieron de estudiar en esta institución y por su apoyo incondicional para la realización de este proyecto, al Colegio Técnico Professional de Dulce Nombre por brindarnos las herramientas necesarias para esta aspiración, a la profesora Beberly Granados Bermúdez por ser nuestra tutora en este trabajo, quien nos ha orientado en este propósito.

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Introducción.

Nuestro objetivo al crear este robot es evitar más muertes, accidentes de personas que trabajan por necesidad en lugares como estos, que deberían de ser no adecuados para la vida humana ya que son de difícil acceso y peligrosos por la manera en que están constituidos y aparte que las personas no lo trabajan por encima si no con sus herramientas abren espacios entre los escombros para entrar al interior de la tierra. En el trabajo a continuación se explicara los riegos, las precauciones de las minas subterráneas, que minerales o materiales se obtienen de estas y que son en realidad.

¿Que son minas?

Excavación que tiene como propósito la explotación económica de un yacimiento mineral, la cual puede ser a cielo abierto, en superficie, o subterránea. Yacimiento mineral y conjunto de labores, instalaciones y equipos que permiten su explotación racional. El Código de Minas define "mina" como el yacimiento, formación o criadero de minerales o de materias fósiles, útiles y aprovechables económicamente, ya se encuentre en el suelo o el subsuelo.

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Justificación.

Crearemos este robot con fin de que disminuyan los accidentes, muertes de los mineros que arriesgan su vida día a día entrando a lugares como estos solo por llevarles un sustento a sus familias. Con este proyecto propuesto se pretende que las personas se den cuenta de que las minas no son lugares para que las personas trabajen tal vez es un beneficio para la humanidad por los minerales extraídos, pero no se pueden arriesgar vidas para beneficio de otras personas.

La idea nació por una película que salió “Los 33”, basada en la vida real la cual mucha gente la vivió en vivo o por televisión. La idea de nosotros al realizar este proyecto es evitar ese tipo de conflictos que se presentan no solo muere una persona más si no queda el sufrimiento de su familiares y el dolor inmenso de las personas que quisieron ayudar pero que fue muy tarde o simplemente no los hallaron.

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¿Qué ventaja tiene un robot sobre el ser humano al desarrollar trabajos en estos tipos de lugares?

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Objetivos.

Objetivo general:

El objetivo principal del robot es ingresar a la mina sin resbalar ni caer, llegar a cierto nivel del interior de la mina buscar la localización del mineral que extraerá y de la misma manera tener el dominio del lugar al devolverse y si fuera el caso que se presente en derrumbe mantener la calma y poder salir del lugar vivo.

Objetivos específicos:

1. Investigar las precauciones que se deben tener en estos tipos de lugares y las causas que tienen, así mismo las consecuencias que producen trabajar en lugares de alto riesgo.

2. Reconocer los tipos de minerales que se pueden extraer en minas subterráneas, la ventilación que deben tener estos lugares por lo caliente que son.

3. Demostrar cómo están constituidas estas minas por dentro, como es su estructura por dentro.

4. Investigar los beneficios que se obtienen al extraer los materiales e incluso los requisitos que deben de tener lugares de difícil acceso como estos.

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Marco teórico o de referencia.

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¿Qué es una mina?

Excavación que tiene como propósito la explotación económica de un

yacimiento mineral, la cual puede ser a cielo abierto, en superficie, o subterránea.

Yacimiento mineral y conjunto de labores, instalaciones y equipos que permiten su

explotación racional.

Según el Código de Minas:

Define "mina" como el yacimiento, formación o criadero de minerales o de materias fósiles, útiles y aprovechables económicamente, ya se encuentre en el suelo o el subsuelo. (http://www.simco.gov.co/simco/DocumentosdeInteres/CodigodeMinas/tabid/93/Default.aspx)

Minas subterráneas.

Una mina subterránea es aquella explotación de recursos mineros que se

desarrolla por debajo de la superficie del terreno. La explotación de un yacimiento

mediante minería subterránea se realiza cuando su extracción a cielo abierto no es

posible por motivos económicos, sociales o ambientales. Para la minería subterránea se

hace necesario la realización de túneles, pozos, chimeneas y galerías, así como cámaras.

Los métodos más empleados son mediante túneles y pilares, hundimientos, corte y

relleno, realce por subniveles y cámaras-almacén.

La minería tiene por objetivo extraer recursos minerales de la tierra. La minería

subterránea, por su parte, abarca todas las actividades encaminadas a extraer materias

primas depositadas debajo de la tierra y transportarlas hasta la superficie.

Tipo de minas subterráneas:

Las minas subterráneas se dividen en dos tipos, principalmente, según la posición de las

mismas con respecto al nivel del fondo del valle:

1. Las que se encuentran por encima se denominan minas de montaña. En ellas el

acceso es más fácil, al poder realizarse mediante galerías horizontales excavadas

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en las laderas del valle. Así mismo, el desagüe de las mismas se realiza por

gravedad, a través de las labores de acceso.

2. Las minas que se encuentran por debajo del nivel del fondo del valle es

necesario excavar pozos (verticales o inclinados), labores de acceso que

desciendan al nivel del yacimiento. En este caso el desagüe tiene que realizarse

mediante bombas que impulsen el agua desde del interior de la mina a la

superficie. Algunas de estas minas, se encuentran debajo del mar, como es el

caso de la Mina del Carbón de Lota en Chile.

La minería subterránea puede ser de roca blanda o de roca dura.

Las minas de roca blanda, como el carbón, no necesitan el empleo de explosivos

para la extracción. Estas rocas pueden cortarse con las herramientas que proporciona

la tecnología moderna. También son rocas blandas la sal, la potasa, la bauxita. En la

minería de roca blanda se perforan en la veta de carbón dos túneles paralelos

separados por unos 300 m (llamados entradas). A continuación se abre una galería

que une ambas entradas, y una de las paredes de dicha galería se convierte en el

frente de trabajo para extraer el carbón. El frente se equipa con sistemas hidráulicos

de entibados extremadamente sólidos, que crean un techo por encima del personal y

la maquinaria y soportan el techo de roca situado por encima. En la parte frontal de

estos sistemas de entibado se encuentra una cadena transportadora. Los lados de la

cadena sostienen una máquina de extracción, la cizalladora, que corta el carbón

mediante un tambor cilíndrico con dientes, que se hace girar contra el frente de

carbón. Los trozos de carbón cortados caen a la cadena transportadora, que los lleva

hasta el extremo del frente de pared larga. Allí, el carbón pasa a una cinta

transportadora, que lo lleva hasta el pozo o lo saca directamente de la mina. Cuando

se ha cortado toda la longitud del frente, se hace avanzar todo el sistema de soporte,

y la cizalladora empieza a cortar en sentido opuesto, extrayendo otra capa de carbón.

Por detrás de los soportes hidráulicos, el techo cede y se viene abajo. Esto hace que

esta forma de extracción siempre provoque una depresión del terreno situado por

encima.

En la mayoría de las minas de roca dura, la extracción se realiza mediante perforación y voladura. Primero se realizan agujeros con perforadoras de aire

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comprimido o hidráulicas. A continuación se insertan barrenos en los agujeros y se hacen explotar, con lo que la roca se fractura y puede ser extraída. Después se emplean máquinas de carga especiales (muchas veces con motores diésel y neumáticos) para cargar la roca volada y transportarla hasta galerías especiales de gran inclinación. La roca cae por esas galerías y se recoge en el pozo de acceso, donde se carga en contenedores especiales denominados cucharones y se saca de la mina. Más tarde se transporta a la planta de procesado, si es mineral, o al vertedero, si es material de desecho.

Distintos elementos constitutivos de una mina subterránea.

Si la explotación se va a realizar a cotas inferiores del terreno base, entonces el acceso a las labores se realizará por un pozo o una rampa. Los pozos cumplen diversas funciones, entre otras permitir el acceso y salida del personal de mina, la ventilación de las labores mediante inyección de aire desde la superficie, y por supuesto, el transporte del material extraído a la superficie. Las rampas por su parte han ido ganando adeptos con gran velocidad en la minería moderna. Estas permiten el acceso directo a la mina de material rodado, lo que facilita las labores de transporte de mineral.

Dentro de la mina tenemos las galerías, que pueden ser en dirección o perpendiculares a ésta, esto es, transversales.

La conexión entre los distintos niveles de una mina se realiza por pozos inclinados, que sirven para el trasvase de mineral y movimiento del personal.

Tendremos niveles de producción, y por debajo de éstos, de transporte de mineral.

Entre los equipos más comunes están los minadores, las perforadoras tipo Jumbo, los equipos de transporte tipo LHD, etc.

Un túnel es una obra subterránea de carácter lineal cuyo objeto es la comunicación de dos puntos, para realizar el transporte de personas, materiales entre otras cosas. Normalmente es artificial. Los túneles se construyen excavando en el terreno, manualmente o con máquinas.

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Sistemas de excavación.

Los sistemas habituales de excavación subterránea son medios mecánicos, voladuras y manual:

1. Los medios mecánicos mediante minador puntual (rozadora), minador a sección completa o TBM (Tunnel Boring Machine) o con maquinaria convencional (martillo picador, excavadora...)

2. Perforación y voladura mediante explosivos.3. Manual, método derivado de la minería clásica del carbón de las cuencas

asturianas, en el que los operarios pican con martillo neumático la sección a excavar y otra partida de obreros desescombran manual o semi-manualmente.

Operaciones unitarias de la minería subterránea.

1. Arranque: El barreteo es un método manual en el que un trabajador extrae el carbón con la

ayuda de un pico o barreta, con un rendimiento muy bajo y muy costoso. Las perforaciones se realizan a 1m o 1.5 m, distribuidas de acuerdo con un

patrón definido y se cargan los explosivos para detonarlos posteriormente con una secuencia predeterminada. De esta manera se arranca el carbón o se afloja para extraerlo con mayor facilidad.

El método de máquinas cortadoras no se utiliza en el país por los elevados costos de inversión pero es conveniente cuando se requiere mantener altos volúmenes de producción.

2. Cargue:

Se efectúa manualmente con palas, o con máquinas cargo-transportadoras como la "Shutle Car".

3. Sostenimiento:

Tiene como propósito evitar que las excavaciones se derrumben o se cierren por efecto de las presiones internas del macizo rocoso. Se puede utilizar madera, para el entubamiento, o soportes mecánicos o hidráulicos.

4. Transporte:

El transporte consiste en la movilización del mineral desde el frente de trabajo hasta la superficie para lo cual se emplean métodos manuales: cubetas empujadas, malacates o métodos más eficientes como pequeños trenes.

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5. Descargue:

Una vez el carbón llega a superficie es necesario descargarlo, usualmente en una tolva acondicionada para transferirlo a las volquetas, o vehículos similares, que lo llevarán a su destino.

Accidentes de trabajo más habituales.

En todas las galerías subterráneas, los mineros se enfrentan a los mismos peligros: posible acumulación de gases peligrosos o polvo de carbón explosivo y riesgo de derrumbe del techo algunos de los riegos que tienen son:

Riesgos físicos

Las lesiones traumáticas representan el principal problema y su rango oscila desde los triviales hasta accidentes mortales (caída de rocas, incendios, explosiones, inundaciones, derrumbamiento y electrocución). La aplicación sistemática de técnicas de gestión del riesgo en países desarrollados ha contribuido a reducir de forma sustancial la frecuencia de este tipo de accidentes, aunque son necesarias importantes mejoras para alcanzar los límites tolerables a nivel general.

El ruido, y la sordera subsecuente, han estado de forma omnipresente en la minería. Es generado por las perforadoras, dinamita, corte de materiales, equipos de ventilación, trituradoras, cadena de transporte de los minerales y, finalmente, el procesado. Controlar el ruido ha sido siempre ha sido una tarea muy difícil en este sector.

El calor y la humedad es un importante problema ya que la temperatura del aire aumenta con la profundidad (debido principalmente al gradiente geotérmico y a la mayor presión barométrica). Así, en las profundas minas de oro de Sudáfrica, los golpes de calor de consecuencias fatales han sido siempre un problema importante.

La presión barométrica es elevada en minas profundas (en estos casos se genera un incremento de la temperatura del aire y se reduce la sudoración, lo que genera golpes de calor) y reducida en minas de alta altitud, especialmente en Sudamérica (en estos casos una hipoxia crónica intermitente induce adaptaciones fisiológicas y genera síntomas agudos benignos del mal de la montaña).

La vibración transmitida por martillos neumáticos es la causa o exacerbación de trastornos vertebrales preexistentes.

La exposición solar a la radiación ultravioleta en trabajadores que operan en minas de superficie contribuye a la presencia de cáncer de células escamosas y cáncer de células basales.

Finalmente, la exposición a radón en minas profundas ha incrementado el riesgo de cáncer de pulmón aunque, afortunadamente, gracias al empleo de poderosos equipos de ventilación puede ser controlado.

Riesgos químicos

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La sílice cristalina ha sido durante mucho tiempo un serio problema en la minería a causa del riesgo de silicosis que conlleva. La prolongada exposición a dicho polvo origina un patrón obstructivo (tos, expectoración, disnea), que evoluciona posteriormente a fibrosis pulmonar con un patrón restrictivo severo, además de un incremento de la artritis reumatoide, enfermedad renal y riesgo de cáncer de pulmón.

El polvo de carbón ha sido otro serio problema de las minas, causante de neumoconiosis o pulmones negros, que conduce a una enfermedad pulmonar obstructiva crónica que evoluciona posteriormente a fibrosis pulmonar con un patrón restrictivo severo.

El asbesto ha causado un inmenso legado de enfermedades relacionadas (fibrosis pulmonar, mesotelioma pleural y cáncer de pulmón).

En naciones desarrolladas el riesgo a estos polvos minerales ha sido en gran parte controlado con medidas destinadas a suprimir o disminuir el polvo (uso de equipos de perforación con proyección de agua sobre las rocas, manejo de cabinas cerradas, sistemas de ventilación adecuados y, finalmente, empleo de máscaras de protección respiratoria apropiadas).

La exposición a las partículas de diésel sucede en minas subterráneas a causa de los equipos que se alimentan del mismo, sobre todo en equipos de perforación y transporte. Las partículas de diésel se encuentran clasificadas por la IARC en el grupo 2A como probable carcinógeno humano, especialmente cáncer de pulmón.

Gases como el metano (riesgo de explosiones), dióxido de carbono, monóxido de carbono y dióxido de azufre, todavía permanecen como un serio problema que requiere monitorización.

Riesgos biológicos

El bacilo tuberculoso es un agente concomitante en muchos trabajadores con silicosis, especialmente en África, donde la alta prevalencia de la infección por HIV incrementa el riesgo de tuberculosis por la inmunosupresión que conlleva.

Otro agente infeccioso a tener en cuenta es la legionella, a causa de las torres de refrigeración que son encontradas frecuentemente dentro de las minas (se deben realizar periódicos análisis microbiológicos del agua para detectar dicha contaminación).

El resto de enfermedades infecciosas han disminuido con las mejoras sanitarias y el consiguiente incremento de las medidas de prevención (malaria, dengue, leptospirosis y anquilostomiasis eran, en otro tiempo, comunes).

Riesgos ergonómicos

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Si bien la minería se ha vuelto cada vez más mecanizada, existen todavía una considerable cantidad de procesos manuales que son fuente de movimientos traumáticos repetitivos y sobrecargas musculares, especialmente en el área del hombro (y que conducen en numerosas ocasiones a discapacidades laborales prolongadas). La mayoría de las minas operan las 24 horas del día, 7 días a la semana, por lo que el turno de trabajo alternante es muy común. La falta de sueño y la fatiga subsiguiente ha sido objeto de una considerable investigación en la industria, especialmente por los daños cognitivos que ocasiona en los trabajadores -motivo de accidentes- y por el mayor riesgo de cáncer, a causa de la disminución de uno de los más poderosos antioxidantes del organismo, la melatonina.

Riesgos psicosociales

El abuso de drogas y alcohol ha sido un tema difícil de abordar en la minería, aunque ya, en muchos sitios, se realizan análisis de drogas en orina antes de ser contratado el trabajador y tras los accidentes.

Ventilación

Los ventiladores son los responsables del movimiento del aire, tanto en la ventilación principal como en la secundaria. Generalmente los ventiladores principales se colocan en el exterior de la mina, en la superficie.

Los tipos de ventiladores utilizados son:

Axiales o de hélice. Radiales o centrífugos.

Tipo de ventilación.

La ventilación de una mina puede ser soplante o aspirante.

En la soplante el ventilador impulsa el aire al interior de la mina o de la tubería.

En el caso de aspirante el ventilador succiona el aire del interior de la mina (o la tubería) y lo expulsa al exterior.

En Europa el más habitual es que la ventilación principal sea aspirante. El aire limpio entra por una (o varias) de las entradas de la mina y el aire viciado tras recorrer la mina es aspirado por el ventilador principal.

Necesidad de ventilación.

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Es necesario establecer una circulación de aire dentro de una mina subterránea por las siguientes razones:

Es necesario asegurar un contenido mínimo de oxígeno en la atmósfera de la mina para permitir la respiración de las personas que trabajan en su interior.

En el interior se desprenden diferentes tipos de gases, según el mineral a explotar y la maquinaria utilizada. Estos gases pueden ser tóxicos, asfixiantes y/o explosivos, por lo que es necesario diluirlos por debajo de los límites legales establecidos en cada país.

A medida que aumenta la profundidad de la mina la temperatura aumenta. El gradiente geotérmico medio es de 1º cada 33 m. Adicionalmente, los equipos y máquinas presentes en el interior contribuyen a elevar la temperatura del aire. En este caso la ventilación es necesaria para la climatización de la mina.

Normas específicas para la actividad minera

Según el Reglamento de Seguridad Minera:

El empleador debe entregar elementos de protección certificados por organismos competentes.

Las empresas con más de 100 trabajadores deben contar con un Departamento de Prevención de riesgos, dirigido por un experto Categoría A o B calificado por el Servicio Nacional de Geología y Minería (SERNAGEOMIN). A dicho servicio se deben entregar, además, planes y programas de prevención de accidentes y enfermedades profesionales.

En el caso de subcontratación y de empresas de servicios transitorios, la empresa principal es la encargada de tomar las medidas para proteger a los trabajadores, sin importar su dependencia.

La empresa debe establecer procedimientos de emergencia y rescate que a lo menos comprendan alarmas, evacuación, salvamento, medios de comunicación y elementos necesarios para enfrentar dichas emergencias. También debe organizar y mantener brigadas de rescate; investigar todos los accidentes con lesiones y muertes de los trabajadores, analizar sus causas y tomar medidas correctivas, y elaborar un informe técnico elaborado para SERNAGEOMIN por el jefe de la faena y por el experto en prevención de riesgos en caso de muerte o lesiones de los trabajadores.

¿Quién fiscaliza el trabajo minero?

Para las normas generales, la Inspección del Trabajo. Para las disposiciones específicas sobre minería, el SERNAGEOMIN.

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METODOLOGIA

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Construcción del robot.

Para la construcción del robot utilizamos:

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Trabajo Robotica

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