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CARGUÍO Y TRANSPORTE

Técnico Superior en Minas - 2012

INTRODUCCIÓN AL CARGUÍO Y TRANSPORTE

Ciclo Minero (Operaciones Unitarias)


PERFORACION

TRONADURA

CARGUIO

TRANSPORTE

Definiciones Básicas

Producción: es el volumen o peso de material a ser manejado en una operación especifica.

Mineral (en unidades de peso)

Estéril (en unidades de volumen)

Las unidades son generalmente por año



Tasa de producción: es la producción por unidad de tiempo

Horas

Turno o día

Productividad: es la producción real por unidad de tiempo cuando todas las eficiencias y factores de gestión se han considerado (ton/hombre-turno)


Definiciones BásicasEficiencia: Es el porcentaje de la tasa de producción teórica 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



Disponibilidad: % de horas hábiles que el equipo esta listo para operar mecánicamente.

Utilización: es la porción de tiempo disponible que la maquina esta cumpliendo la labor para la cual fue diseñada


Definiciones BásicasCapacidad: 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 carguío o transporte sin material que sobresalga (e.g dientes de una pala, pila en una camión)

Capacidad con pila: máxima capacidad con el equipo lleno y con formación de una pila. Esta depende del diseño del equipo para contener el material a que se desplace en sus bordes



Capacidad de diseño (rated capacity): es la capacidad en términos 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 posición inicial. Se puede expresar como porcentaje



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


Selección de equipos

1. Elegir tipo de equipo

2. Tamaño del equipo

3. Numero de unidades para alcanzar un cierto objetivo


La selección de los equipos de carguío y transporte se realiza una vez que se ha definido el proyecto minero por explotar, el tipo de minería por desarrollar, ya sea a rajo abierto o subterránea. Para ello se debe tener en consideración el plan minero, que consiste en una evaluación técnica y económica completa.

La selección de equipos se realiza, entonces, en torno a tres grupos básicos de información: las condiciones del entorno, las características del yacimiento y la geometría de la explotación y sus requerimientos específicos.

SELECCIÓN EQUIPOS MINEROS

Determinación de requerimientos de equipos

Una vez determinado el contexto general del proyecto y los materiales por manipular, es posible definir los equipos que pueden utilizarse para seleccionar la mejor alternativa. Existen variados métodos de selección, entre los cuales se destaca el de Análisis de decisiones por objetivos ponderados.

Este método consiste en fijar los objetivos o criterios específicos del proyecto, a los que se les asigna un "peso" relativo en función de su importancia, tanto si son cuantificables o subjetivos.


Determinación de requerimientos de equipos

Para cada una de las alternativas de máquinas consideradas en el desarrollo de las labores se estiman las calificaciones parciales o probabilidades de obtención de cada objetivo planteado. Luego, se calcula la utilidad relativa o puntuación total que adquiere cada equipo.

Este sencillo método es subjetivo, ya que en principio una sola persona determina los pesos relativos de cada criterio. Esta dificultad puede controlarse en gran medida si la tarea es realizada por un grupo de técnicos y se dispone de datos históricos con los cuales validar el modelo.


Requerimientos específicos

1. Criterios de rendimiento• Capacidad de producción

• Fuerza de excavación o arranque

• Esfuerzo de tracción

• Tiempos de ciclo

• Alturas de excavación

• Altura de descarga o volteo

• Alcance

• Presión sobre el terreno

• Radio de giro

• Velocidad de desplazamiento

• Capacidad para remontar pendientes



2. Criterios de diseño• Potencia total

• Peso

• Dimensiones

• Robustez

• Estabilidad

• Altura sobre el suelo

• Configuración básica (geometría, complejidad, construcción modular)

• Componentes (intercambiabilidad de conjuntos, vida de componentes principales)

• Facilidad de mantenimiento

• Facilidad de reparaciones



2. Criterios de diseño• Limitaciones por altitud y temperatura

• Niveles de ruido

• Generación de polvo

• Esfuerzo requerido por el operador

• Seguridad y visibilidad del operador

• Potencia absorbida y características del sistema de transmisión: mecánico, eléctrico o hidráulico.

• Fuente de energía primaria.

• Sistemas de diagnóstico y control.

• Protecciones de elementos.

• Equipo extintor de incendios.

• Accesorios y equipos opcionales.



3. Criterios de servicio• Máquina auxiliar requerida

• Repuestos necesarios en bodegas

• Frecuencia de servicio requerida

• Posibilidad de realizar mantenciones en talleres

• Adiestramiento o calificación del personal de mantenimiento

• Dotación de herramientas en taller

• Porcentaje de mantenimiento exterior

• Instalaciones auxiliares requeridas

• Estandarización de componentes

• Tiempo de envío de repuestos principales

• Apoyo y calidad del servicio de los fabricantes o distribuidores



4. Criterios económicos• Inversión en la adquisición.

• Valor de venta de la máquina al final de su vida útil.

• Costos de operación, mano de obra, energía, repuestos, reparaciones, lubricantes, etcétera.

• Costos de intereses, seguros e impuestos.


CONDICIÓN DEL ENTORNO: ALTITUD GEOGRÁFICA

Debido a que Chile es uno de los pocos países en que la mayoría de las faenas se ubican sobre los 2.500 m.s.n.m, las exigencias particulares que presenta la actividad minera nacional para algunos componentes de los equipos de transporte tienen un impacto económico de gran relevancia.

En primer lugar, el trabajo en altura termina superando la capacidad de derrateo del motor (factores de despotenciación) lo que se traduce en una pérdida de potencia significativa a partir de los 3.000 m.s.n.m.



Equipos diesel:

• El rendimiento en altura, disminuye a medida que aumenta la mina se encuentra a mayores altitudes

• Un equipo diesel, disminuye su potencia en un 10% por cada 1000m.s.n.m esto se debe a la falta de oxigeno para generar la combustión interna del motor, la que produce la energía y potencia para que funcione el equipo.

Ejemplo: En la mina sur-sur (andina) los equipos se encuentran a 3700m.s.n.m. La potencia de un equipo diesel se vera afectado teóricamente en un 37% menos de lo que rinde al nivel del mar.



Equipos diesel:

• La variable temperatura, que puede alcanzar los 25 grados bajo cero que registran algunas operaciones en invierno, es una segunda condición que afecta el desempeño de tales componentes.

• Si los equipos quedan a la intemperie cuando no están en funcionamiento, puede sufrir el congelamiento de alguno de sus componentes, por lo que es necesario tener galpones especiales para guardar la maquinaria y protegerla de las bajas temperaturas.

• En los sectores de cordillera siempre hay fuertes vientos, los cuales aumentan las bajas térmicas del ambiente.

• Equipos con turbo diesel aumenta desde un 15 hasta un 25% la potencia y el torque



Equipos Eléctricos:

• El sistema de funcionamiento de los equipos a electricidad, se ven menos afectados en alturas cordilleranas, ya que su suministro de energía y que le da potencia al equipo, no necesita de una combustión interna (consumo de oxigeno) y el rendimiento no se vera afectado significatoriamente. Sobre los 2000msnm la potencia disminuye en un rango mucho menor que en equipos diesel.


EQUIPOS PARA RAJO EN CORDILLERA:

1. Palas eléctricas o de cables (Bucyrus)



2. Pala hidráulica (KOMATSU)

4,020 HP Diesel, 2900 kW Electric Demag



3. Camión (Cat)



4. En general, los equipos de carga y transporte discretos para rajo, son recomendables en alturas sobre los 2500m.s.n.m.


GRÁFICO DE DESPOTENCIACIÓN DE EQUIPO EN ALTITUD GEOGRÁFICA


CONCLUSIONES

• La altitud es un factor que influye en la selección de equipos, pero no es uno de los mas importantes, ya que en la actualidad los equipos con mayor tecnología permiten que trabajen en minas a alturas de cordillera.

• Los equipos mas afectados por la altura son los que utilizan diesel, pero hoy en día estos equipos pueden trabajar sobre los 3000m.s.n.m y la perdida de potencia es aceptable para que trabaje correctamente a esa altitud geográfica.

• En la selección de equipos, lo mas importante es el Análisis de decisiones por objetivos ponderados y los criterios de selección, pasando la altura geográfica como factor de selección a segundo plano ya que es menos relevante, según las necesidades de la mina.


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transporte introduccin

equipos de carguo

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