Universidad de Chile Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas Departamento Departamento de Ingeniería Civil de Minas Diseño de Minas a Cielo Abierto MI5A
!ar ! area ea "# Dimensionamiento Dimensionamiento Flota e$uipo en %a&o
'ombres# (ro)esores# Au*iliares# Fecha entrega#
Diego Cort+s Cuadra Milivo& ,mol&anovic Muño.en&amín /aldames Ale&andro 0ás$ue 1uan Maldonado Maldonado %ol) Fiebig de 1unio de "223
Enunciado Tarea
Para una mina situada en la zona norte de Chile, a 3000 m.s.n.m, se requiere dimensionar la flota de equipos de mina (completa). Algunas consideraciones que se deben tener en cuenta: • • •
• • •
o!imiento de "#0 $tpd. %& ' " (constante en el tiempo). &l maneo de mineral se realizar desde la mina hacia un chancador en la salida de la mina, luego funcionar un sistema de correas para alimentar a la planta. *istancia desde la salida de la mina al botadero es de + $m. *istancia media entre bancos es de #0 mts -ida -ida util de la mina ' +# aos
/e pide: +. Comple Completar tar la inform informaci acin n bsica bsica necesari necesariaa para para dimens dimensiona ionarr la flota. flota. Para esto, darse supuestos coherentes con la industria actual (argumentar en base a casos de estudio por eemplo) ". *ime *imens nsio ionar nar la flot flotaa de equi equipo poss comp comple leta ta,, a esto esto adunt aduntar ar precio precio de comp compra ra (in!ersin). Cuidado con el tema de reno!acin de equipos. 3. Como cambia cambia la distrib distribucin ucin o cantidad cantidad de equipos equipos si es que la %& !ar1a !ar1a entre entre +,# 2 ",# Como !ar1a la in!ersin %ealizar anlisis de sensibilidad en base a otras !ariables que ud. considere importante.
Introducción
&n este trabao se busca dimensionar la flota necesaria de equipos dada una serie de inputs. 4os inputs de la mina con la que se trabaar son:
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o!imiento de "#0 $tpd. %& ' " (constante en el tiempo). &l maneo de mineral se realizar desde la mina hacia un chancador en la salida de la mina, luego funcionar un sistema de correas para alimentar a la planta. *istancia desde la salida de la mina al botadero es de + $m. *istancia media entre bancos es de #0 mts -ida util de la mina ' +# aos &n base a esta informacin 2 a supuestos razonables, es que se realizar un dimensionamiento de la flota de cargu1o, perforacin 2 transporte.
Parámetros y supuestos
*ado a que la mina en cuestin es una mina produccin alta, es que se ha decidido que los meores equipos para utilizar son camiones de 500 ton 2 palas de 63 2d 3. A continuacin se muestra una tabla con los mo!imientos de la mina: 7abla 89+: o!imientos de la mina.
7abla 89": Perforacin 2 tronadura
Por cada item de equipo se han hecho los siguientes supuestos: 7abla 893: Pala elctrica:
7abla 895: %endimientos equipos de perforacin
7abla 89#: ;actores de disponibilidad f1sica,
7abla 89: &specificaciones de !elocidad para los camiones.
Dimensionamiento de Flota: Tabla Nº7: Flota de carguío:
7onelae por Palada (ton=palada) Cp %endimiento &quipo de Cargu1o (ton=d1a) %
+"3,"> ?0.65
8@mero de &quipos de Cargu1o para &stril 8'7P*=% ",0 8@mero de &quipos de Cargu1o para ineral 8'7P*=% +,03 8@mero de &quipos de Cargu1o 8'7P*=% 3 AproBimando al entero inferior para trabaar con factor de carga ma2or que +. Perforadoras:
Tabla Nº8: Mineral
7onelae por 7iro (ton) 7t'&Ddens 7onelae por etro arrenado (ton=mb) 7mb'7t=(DEP) etros arrenados %equeridos por d1a (mb=d1a) *'7P* = 7mb %endimiento &quipo de Perforacin (mb = d1a) % ' -Pteo*;<7;F"5f(roca) 8@mero de &quipos 8ecesarios 8'*=%
3.?#3 "",3
36,60 30+,"+ +,"" (")
Tabla Nº: Est!ril
7onelae por 7iro (ton) 7t'&Ddens 7onelae por etro arrenado (ton=mb) 7mb'7t=(DEP) etros arrenados %equeridos por d1a (mb=d1a) *'7P* = 7mb
3.?#3 "",3
63#,50
%endimiento &quipo de Perforacin (mb = d1a) % ' -Pteo*;<7;F"5f(roca) 8@mero de &quipos 8ecesarios 8'*=%
30+,"+ ",55 (3)
Tabla Nº"#: $álculo distancia de transporte: !(A 0ida 6til Mina 7años8 !onela&e !otal Movido 9n 0ida :til Mina 7ton8 Densidad %oca 7ton>m;8 0olumen 9*traido7m;8 0olumen 9*traido7m;80olumen !otal Cono B 0olumen Cono pe$ueño Dimensiones Cono pe$ueño r7mts8 h7mts8 Dimensiones Cono /rande %7mts8 H7mts8 (ro)undidad (it Final 7mts8 Altura .anco 7mts8 n de .ancos Distancia Media entre bancos 7Jm8 Distancia !ransporte )ondo mina 7Km8
34"52222 45 4;<=52222 "?= 52<3@@@@@ 7piE%G"HE>;8B7piErG"hE>;8 422 ;?3 ;; <3?3;5;25" <45?2 45 @4?224<3@= 2?<5 "=
Para los clculos, se us una aproBimacin cnica, considerando que la altura del rao es DGh 2 que r'+00 m es el radio aproBimado del rao para que ste sea operati!o.
A partir del radio ?33 m, superior, en conunto con el ritmo la flota por ao:
correspondiente al de producin se calcul
s e n o i m a c e d a t o l f e d o l u c l ) C : + + H 8 a &n cuanto a la in!ersin el resultado, l b a las los camiones de 6 aos, 7 para
perforadora de +# aos es:
considerando una !ida @til para palas de "0 aos 2 para la
n 0 i s r e ! n i o l u c l ) C : " Al !ariar la razn estrilGmineral, + H se obtienen los siguientes datos: 8 a l Para &='+,#, se obtiene la siguiente flota b a 7
7abla 8H+3: &quipos de perforacin 2 cargu1o para &='+,#.
&quipo 89 Perforacin ineral Perforacin &stril Cargu1o
",00 3,00 5,00
&n transporte se obtiene: 7abla 8H+5: &quipos de transporte para &='+,#.
Para la razn &='",# se obtiene: 7abla 8H+#: &quipos de perforacin 2 cargu1o para &='",#. &quipo 89 Perforacin ineral ",00 Perforacin &stril 3,00 Cargu1o 5,00 &n este caso, la perforacin de mineral se ha aproBimado hacia abao. ;inalmente los equipos de transporte quedan: 7abla 8H+5: &quipos de transporte para &='+,#.
Ao +
Camiones estril +
Camiones mineral 0
7otal +
" 3 5 # 6 ? > +0 ++ +" +3 +5 +#
+ + + " " " 3 3 3 3 5 5 # 6
0 0 0 0 0 0 0 0 " " " " " 3
+ + + " " " 3 3 # # 6 +0
Análisis de sensibilidad
Al comparar las flotas de camiones para los casos de baa razn estril mineral 2 alta razn estril mineral, se puede !er que los camiones para estril a lo largo de los aos o se mantiene o aumenta para el caso de alta razn &=. &n tanto los camiones para remo!er mineral o se mantienen o disminu2en, lo cual es lo esperable. 4a in!ersin total no presenta ma2ores !ariaciones. ;inalmente la marca 2 !alores de los equipos a utilizar son:
Camiones Iomatsu >30& (3"0 ton)
;igura +: edidas Iomatsu >30&
;igura 8H": Camin Iomatsu >30&, !ista posterior 2 frontal.
Palas: uc2rus 5># D% (63 2d3)
;igura 8H3: Pala uc2rus 5>#D%
;igura 8H5: -ista lateral pala uc2rus
Perforadoras uc2rus: /eries 5>
;igura 8H#: Perforadora uc2rus 5> /eries.
Conclusiones
&n el presente trabao se ha logrado dimensionar los principales equipos de una faena minera hipottica, con alto mo!imiento de mina. 4uego, los resultados son mu2 asemeables a faenas mineras en la !ida real. encionar, que se consider que el mineral se saca a partir de los "00 metros de profundidad (aproBimadamente un tercio d e la altura). /e pudo !erificar que al !ariar la razn estril mineral, el n@mero de camiones para estril 2 mineral, presentaban !ariaciones por separado, dado a que al cambiar esta razn, indica que se saca ms estril que mineral si aumenta 2 !ice!ersa. &n el primer caso es esperable un aumento en los camiones para estril 2 una disminucin para los camiones para mineral. 8o se puede asegurar lo que acontece con el total, 2a que no tiene una tendencia clara. &n cuanto a las perforadoras, grosso modo no presentaron !ariaciones en la flota, pero en los n@meros s1. /in embargo estas !ariaciones no fueron suficientes para que !ariara el resultado. &s posible !ariar otras !ariables como el ngulo de talud, alto de banco, etc. &s importante mencionar que estos cambios en las faenas se presentas por lo general, cuando se realizan cambios al plan del mediano plazo (especialmente cuando hacen banco doble). Para efectos de esta tarea el ngulo de talud podr1a interpretarse como un aumentoGdisminucin de &=. &n el caso del anco doble, tambin pasar1a lo mismo. /in embargo si eBistiera otro cuerpo mineralizado !ecino al rao, no es tan directo que aumente la razn &=, luego para cambiar estas otras !ariables se requiere ms informacin.
Referencias
BCatalogo .ucyrus BCatálogo Komatsu B Clases (ro)esor .en&amín /aldames Costos 9LAC!,E
A'9L,#
!iempos para calcular Nota de transporte#
InversiOn Con 9>M4?5
InversiOn con 9>M"?5
