clase 09 seleccion de equipos mineros 7
TRANSCRIPT
Seleccin de equipos minerosMI57G- Manejo de minerales y ventilacin de minas
Contenidos
Introduccin Clasificacin equipos mineros Definiciones bsicas en carguo y transporte Proceso de seleccin de equipos mineros
Clasificacin de equipos mineros
Ref: Sweigard (1992) : Materials handling: loading and haulage. SME pagina 761-782
Seleccin de equipos mineros
La seleccin de equipos mineros es uno de los factores de mayor importancia en el diseo y produccin de minas. Las decisiones de equipos son multipersonas y esta basado en criterios cualitativos y cuantitativos
Definiciones bsicas
Produccin: es el volumen o peso de material a ser manejado en una operacin especifica. Mineral
(en unidades de peso) Esteril (en unidades de volumen) Las unidades son generalmente por ao
Definiciones bsicas
Tasa de produccin: es la produccin por unidad de tiempo Horas Turno
o da
Productividad: es la produccin real por unidad de tiempo cuando todas las eficiencias y factores de gestin se han considerado (tons/hombre-turno)
Definiciones bsicas
Eficiencia: Es el porcentaje de la tasa de produccin terica que se alcanza con la maquina. Reducciones se deben a:
Problemas con la maquina Personal Condiciones de trabajo
Se puede expresar como: Tiempo medio de minutos a capacidad plena en una hora 60 minutos
Definiciones bsicas
Disponibilidad: % de horas hbiles que el equipo esta listo para operar mecnicamente. Utilizacin: es la porcin de tiempo disponible que la maquina esta cumpliendo la labor para la cual fue diseada
Definiciones bsicas
Capacidad: es el volumen de material que una maquina puede manejar en cualquier instante de tiempo
Capacidad al ras: es el volumen de material en una unidad de carguo o transporte sin material que sobresalga (e.g dientes de una pala, pila en una camin) Capacidad con pila: mxima capacidad con el equipo lleno y con formacin de una pila. Esta depende del diseo del equipo para contener el material a que se desplace en sus bordes
Definiciones bsicas
Capacidad de diseo (rated capacity): es la capacidad en trminos de peso.
Importante determinar la densidad del material a cargar
Esponjamiento: el porcentaje de aumento en volumen que ocurre cuando la roca es fragmentada y removida desde su posicin inicial. Se
puede expresar como porcentaje
Definiciones bsicas
Factor de llenado de la pala: es un ajuste al factor de llenado de la pala. Se debe a correcciones por:
Angulo de reposo del material (variable y depende del tipo de material a manejar) Capacidad de formar una pila en la pala Habilidad del operador a cargar la pala
Seleccin de equipos1. 2. 3.
Elegir tipo de equipo Tamao del equipo Numero de unidades para alcanzar un cierto objetivo
Proceso de seleccin de maquinaria
Requerimientos tcnicos Uso
del equipo o aplicacin Condiciones ambientales Infraestructura
Requerimientos del proceso Produccin Mantencin
requerida
Proceso de seleccin de maquinaria
Requerimientos econmicos Inversin
(US$) Reembolso Costos de operacin (US$/hr) Principios de inversin en la compaia
Precio o rendimiento
Proceso de seleccin de equipos
Requerimientos sociales Educacin Capacitacin Practicas
sindicales
Requerimientos ambientales
Proceso de seleccin de equiposRequerimientos locales y estndares para maquinaria Plan estratgico Proyecto nuevo/reemplazo/ complementar la flota existente Entender como un equipo afecta al proceso global
Seleccin de equipos herramientas de calculoSentido comn Opinin experta Simulaciones Clculos de rendimientos Clculos con el VAN IRR para la inversin Anlisis de costo marginal
Informacin bsica requerida para el anlisisInformacin bsica Nombre de la mina, dueo, ubicacin, etc Numero de trabajadores. Condiciones
Altura, temperatura minima y mxima, condiciones ambientales en la mina (subterrnea)
Cuerpo mineralizado Tamao, largo ancho y alto Reservas mineras y recursos geolgicos Minerales valiosos y diluyente Tipo de roca y propiedades Resistencia / dureza / peso especifico / esponjamiento Condiciones Mecnica de la roca Minera Metodo de explotacin Produccin anual por cada metodo Tipo de turnos (3 turnos de 8 horas, 2 turnos de 12 horas) Productividad (Ton/hombre)
Informacin bsica requerida para el anlisisProduccin Tamao de caserones y dimensiones Numero de caserones por ao Perforacin de produccin Dimetro de perforacin , largo, perforacin especifica Malla de perforacin Metros perforados por ao Recuperacin y dilucin media Desarrollos Horizontales: tamao de secciones, metros requeridos por ao Chimeneas; tamaos y requerimiento anual Transporte Tamao del pique, capacidad de transporte Dimensiones de la rampa
Informacin bsica requerida para el anlisisRefuerzo de la roca Pernos; tipo/ largo/ cantidad por ao Cables: largo/ cantidad por ao Otros: malla, shotcrete Flota existente
Lectura
Bascenti, 2004. An application of the analytic hierarchy process in equipment selection at Orhaneli open pit coal mine. Trans. Inst Min Metall A June 2004 vol. 113.
Introduccin a sistema de carguo de mineralMI57G- Manejo de minerales y ventilacin de minas
Traspaso SistemasScraper
gravitacional de carguo
Descripcin sistema Rendimiento sistema scraper Estimacin costos de operacinPalas
Mecnicas
Auto-cargadoras LHD
Integral
Acceso
Reduccin secundaria/parrillas
Parrillas
Subnivel de reduccin secundaria con martillo fijo
Scraper
LHD
Parrillas
Se requieren para cargar y transportar el mineral desde la base de casern (puntos de carguo) Se definen por la granulometra del minera/estril En minera estos sistemas han evolucionado de acuerdo a las tecnologas existentes
Puntos de recepcinPoleas guas
Reja de proteccin del operador
polea de cola
Pala
Cable de traccin
cable de retroceso
huinche Chimenea
base de concreto
Huinche Pala Cable Poleas
ElctricosPotencia HP Capacidad de arrastre Kg. 75 75 75 75 20 75 3800 4450 3800 3500 1100 4450 90 75 90 100 75 75 2800 2900 2800 2800 700 6750 Velocidad Peso m/min Kg. Capacidad del Tambor m de Cable (7/8) 90 120 90 90 90 (1/2) 105 2,3 2,2 2,3 2,3 1,5 2,4 1,1 1,1 1,1 1,1 0,7 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 0,6 0,9 Largo Ancho Alto m m m
NeumticosN Tambores Capacidad de arrastre Kg. 2 1 1 900 900 270 40 40 15 370 200 30 100 (1/4) y 65 (1/2) 200 (1/4) y 120 (1/2) 200 (1/4) y 120 (1/2) 5,5 5,6 5,6 Velocidad m/min Peso Capacidad del Tambor Kg. m de Cable (7/8) Presin Kg/cm2
Dimensiones de palas de arrastreAncho 26 304a6 pies
Capacidad Litros 68 - 100 155 - 240 195 - 280 250 - 340 310 - 450 420 - 730 730 - 900 840 - 1000
Peso Kg. 135 - 160 215 - 270 240 - 320 300 - 340 330 - 420 400 - 600 540 - 650 560 - 680
Potencia recomendada KW 5-7 10 - 14 12 - 17 15 - 19 18 - 25 24 - 39 37 - 46 42 - 50
35,5 41,5 47 53,5 59 66
Triangulares
Trapecio
1 KW = 1,34 HP
Alambre
Alma Torn
Dimetro Peso lineal Resistencia a la ruptura Carrete de venta Potencia del huinche
Unidad Kg/m toneladas metros HP
0,6 12,7 458- 500 20
1,38 24,2
7/82,1
38,3
50-75
50-75
Dimensiones
de acuerdo al tipo de cable a utilizar
4
ciclosLT1=Tiempo arrastre del balde vacio T1= L (m)/ Vc(m/s) Vv=velocidad balde vacio
T2=Tiempo cambio marcha y llenado de balde
T3=Tiempo arrastre del balde lleno T1= L (m)/ Vv(m/s) Vv=velocidad balde lleno
T4=Tiempo cambio marcha y vaciado de balde
Tciclo= T1 + T2 + T3 + T4
Rendimiento efectivo= RS (T/h)= V Fll ( / ( 1 + e ) ) 3600 / Tciclo
Rendimiento = RS x Factor Operacional x Disponibilidad Fsica
Esfuerzo traccin por carga
Wc arg a = (W1 + W2 ) K pEsfuerzo traccin en vacio
Wvacio = (W2 ) K p
W1 = P( f1cos c
sen )
Esfuerzo traccin durante el llenado del balde
Wllenado = ( Pc f1 + Pb f 2 ) K p Kc W2 = Pb ( f 2 cos sen )
Kp = 1,4 a 1,5 (roce poleas)
Factor de resistencia de llenado KcFactor de ajuste que depende del tipo de mineral cargado
Material Fino Intermedio Grueso
Kc 1,3 - 1,4 1,5 - 1,6 2,0 - 2,2
Pc arg a =
Wc arg a L T3 Pmedia = Pvacio 2T1 + Pllenado 2T2 + Pc arg a 2T3 T1 + T2 + T3
Pvacio
W L = vacio T1 Wllenado d T2
Pllenado =
= 0,8 d = 1 2m
Costo Operacin Mano de obra Operacin Piezas de consumo Costo mantencin Costo mantencin mayor
(US$/mes) (Kwh) (US$/ vida til) (US$/h) (US$/hr)
Costo Adquisicin (US$) Huinche Cables Poleas Pala de arrastre