Doc Proyec Análisis de Rendimiento de Las Palas Borrador

“ANÁLISIS DE RENDIMIENTO DE LAS PALAS HITACHI EX 3600 3 600 -6, KOMATSU PC8000-6, Y BUCYRUS 495 HR DE LA MINA PRIBBENOW DRUMMOND LTD.”

RAFAEL EDUARDO MARTÍNEZ PLATA CÓD.: 201111601

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD SECCIONAL SOGAMOSO ESCUELA DE INGENIERÍA EN MINAS SOGAMOSO – BOYACÁ 2016

“ANÁLISIS DE RENDIMIENTO DE LAS PALAS HITACHI EX 3600 -6,

KOMATSU PC8000-6, Y BUCYRUS 495 HR DE LA MINA PRIBBENOW DRUMMOND LTD.”

RAFAEL EDUARDO MARTINEZ PLATA CÓD. 201111601

“Proyect o de g rado p resentado co mo req uisito para op tar al tí tulo d e ” ing eniero en m inas en la mod alidad de p ráctic a emp resarial

Director: ELKIN DAVID PALACIOS Ingeniero en minas Codirector: BENTON KELLY Ingeniero en minas Supervisor Líder Del Área De Ingeniería - Planeación PAUL KLEE Ingeniero Civil

UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD SECCIONAL SOGAMOSO ESCUELA DE INGENIERÍA EN MINAS SOGAMOSO – BOYACÁ 2016

Nota de aceptación:

____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ ____________________________

____________________________ Firma del Director de Escuela Escu ela

____________________________ Firma del Director del Proyecto

____________________________ Firma del Jurado

____________________________ Firma del Jurado

Sogamoso, Boyacá. Septiembre 15 de 2016 3

“LA AUTORIDAD CIENTÍFICA DE LA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y

TECNOLÓGICA DE COLOMBIA FACULTAD SECCIONAL SOGAMOSO, RESIDE EN ELLA MISMA, POR LO TANTO T ANTO NO RESPONDE A LAS OPINIONES EXPRESADAS EN ESTE PROYECTO.”

SE AUTORIZA LA REPRODUCCIÓN DEL MISMO INDICANDO SU ORIGEN

4

AGRADECIMIENTOS

5

TABLA DE CONTENIDO

RESUMEN ................................................ .......................................................................... ..................................................... ................................... ........ 12 INTRODUCCIÓN ................................................... .............................................................................. ................................................ .....................13 I. INFORME DE LA PRÁCTICA EMPRESARIAL ....................................... ............................................... ........ 14 1. GENERALIDADES .................................................. ............................................................................. ........................................ ............. 15 2. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA EMPRESARIAL.......................... EMPRESARIAL............................................ .................. 16 2.1. OBJETIVO GENERAL: ......................................................................... ............................................................................. .... 16 2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: .................................................. .................................................................... .................. 16 3. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA EMPRESARIAL ....................................... ....................................... 17 3.1. CARGO ASIGNADO ........................................................... ................................................................................. ...................... 17 3.2. FUNCIONES ASIGNADAS ............................................................. ....................................................................... .......... 17 3.3. CAPACITACIONES RECIBIDAS POR EL APRENDIZ ............................. ............................. 19 4. APORTES DE LA PRÁCTICA EMPRESARIAL EMPRESARIAL .............................................. .............................................. 20 4.1. APORTES DE LA EMPRESA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL ......... 20 4.2. APORTES DE LA PRÁCTICA A LA EMPRESA ....................................... ....................................... 20 II. INFORME TÉCNICO DEL PROYECTO EN LA PRÁCTICA EMPRESARIAL . 22 1. GENERALIDADES DE MINA PRIBBENOW P RIBBENOW ................................................... ................................................... 23 1.1. LOCALIZACIÓN Y ASPECTOS GENERALES ......................................... ......................................... 23 1.2. VÍAS DE ACCESO ............................... ......................................................... .................................................... ............................ 25 1.3. INFORMACIÓN GEOLÓGICA .................................................................. .................................................................. 27 1.3.1. Geología Regional................................................... .............................................................................. ........................... 27 1.3.2. Estratigrafía ................................................ ........................................................................... ........................................ ............. 28 1.3.4. Geología del Deposito .................................................. ........................................................................ ...................... 32 1.4. ASPECTOS MINEROS.................................................. ............................................................................. ........................... 35 1.4.1. Método de Explotación ................................................. ....................................................................... ...................... 35 1.4.2. Remoción del Aluvión................................................... ......................................................................... ...................... 35 1.4.3. Perforación y Voladura ................................................. ....................................................................... ...................... 36 1.4.4. Cargue y Transporte.......................... Transporte..................................................... ................................................. ...................... 38 1.4.5. Minador de Pared Alta (HWM) .................................................. ........................................................... ......... 41

6

2.

MARCO TEÓRICO DEL PROYECTO ........................................................... ............................................................. 44 2.1. MARCO TEÓRICO T EÓRICO MINERO OPERACIONAL ......................................... ......................................... 44 2.2. MARCO TEÓRICO ESTADÍSTICO ................................................. .......................................................... ......... 45 3. TIPOS DE PALAS EN MINA PRIBBENOW ................................................... ..................................................... 48 3.1. HITACHI EX 3600-6 ................................... ............................................................ ............................................... ...................... 48 3.2. KOMATSU PC8000-6 ................................................ ........................................................................... ............................... .... 51 3.3. BUCYRUS 495HR ................................................. ........................................................................... ................................... ......... 55 4. METODOLOGÍA SEIS SIGMA EN EL ESTUDIO DEL RENDIMIENTO DE LAS PALAS .................................................. ............................................................................ .................................................... ....................................... .............58 4.1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA ................................................... ................................................................ ............. 60 4.2. SISTEMA DE MEDICIÓN Y VARIABLES CUANTITATIVAS EN EL RENDIMIENTO DE LAS PALAS .......................................................... ........................................................................ .............. 63 4.3. CALCULOS Y ANÁLISIS DEL RENDIMIENTO DE LAS PALAS .............. 66 4.3.1. Pala 6261 Hitachi EX 3600-6 .................................................... ............................................................. ......... 76 4.3.2. Pala 6262 Hitachi EX 3600-6 .................................................... ............................................................. ......... 82 4.3.3. Pala 6231 Komatsu Komatsu PC8000-6 .................................................. ........................................................... ......... 88 4.3.4. Pala 6233 Komatsu Komatsu PC8000-6 .................................................. ........................................................... ......... 94 4.3.5. Pala 6234 Komatsu Komatsu PC8000-6 .................................................. ......................................................... ....... 100 4.3.6. Pala 6235 Komatsu Komatsu PC8000-6 .................................................. ......................................................... ....... 106 4.3.7. Pala 6237 Komatsu Komatsu PC8000-6 .................................................. ......................................................... ....... 112 4.3.8. Pala 6245 Komatsu Komatsu PC8000-6 .................................................. ......................................................... ....... 118 4.3.9. Pala 6246 Komatsu Komatsu PC8000-6 .................................................. ......................................................... ....... 124 4.3.10. Pala 6248 Komatsu PC8000-6 ............................ ...................................................... ............................. ... 130 4.3.11. Pala 6242 Bucyrus Bucy rus 495HR .................................................... ............................................................... ........... 136 4.3.12. Pala 6243 Bucyrus Bucy rus 495HR .................................................... ............................................................... ........... 142 4.4. CONDICIONES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LAS PALAS 148 4.4.1. Condiciones de Área ............................................... ........................................................................ ......................... 148 4.4.2. Demoras y tiempos de inactividad ................................................. .................................................... ... 155 4.4.3. Mano de obra .................................................. ............................................................................ ................................. ....... 158 4.4.4. Maquinaria.................................................. ............................................................................. ...................................... ........... 159 4.4.5. Medición ................................................. ............................................................................ .......................................... ............... 168 4.4.6. Materia prima .................................................. ............................................................................ ................................. ....... 168 7

4.5. CONTROL DEL PROCESO DE CARGUE DE LAS PALAS ................... ................... 169 4.5.1. CONTROL ESTADÍSTICO DEL RENDIMIENTO RENDIMIENTO ............................. ............................. 169 4.5.2. MONITOREO DE LAS FALLAS Y DEMORAS ................................. ................................. 171 4.5.3. MONITOREO DE LAS CONDICIONES DEL DEL AREA ......................... ......................... 173 CONCLUSIONES .................................................. ............................................................................. .............................................. ...................175 RECOMENDACIONES .................................................. ............................................................................. ...................................... ........... 176 BIBLIOGRAFÍA .................................................. ........................................................................... .................................................. .........................17 7 ANEXOS ................................................... ............................................................................. ..................................................... ................................. ...... 179

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LISTA DE TABLAS No table of figures entries found.

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LISTA DE FIGURAS

10

LISTA DE ANEXOS

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RESUMEN Inicial mente los factores que describen el rendimiento de una pala son descritas por las capacidades y dimensiones del fabricante , las cuales son “ideales” para condiciones “ideales”. De esta manera entre los tipos de palas presentes en la

mina Pribbenow se presentan diferencias iniciales según sus dimensiones. En orden de menor capacidad a mayor esta en el primer puesto las HITACHI EX 3600-6 la cual tiene menores dimensiones en su balde, necesitando realizar mayor numero de ciclos para llenar un camión Cat 793, esta pala tiene facilidad de desplazamiento ya que trabaja a combustible diesel la mina cuenta con 2 palas de este tipo. Luego sigue la pala KOMATSU PC 8000-6 que es el tipo de pala más común en la mina teniendo 8 unidades de este tipo. Y por último las de mayor capacidad son las palas BUCYRUS 495HR contando con 2 palas de este tipo en mina Pribbenow durante el año 2015. Partiendo de las diferencias mencionadas se procede hacer el análisis de cada una de las palas basado en la metodología Seis Sigma en 5 pasos correspondientes a: 1. Definición del problema y del proceso, 2. Medición del proceso, 3. Análisis de los resultados, 4. Mejoras posibles, 5. Mecanismos de control del proceso. La medición del proceso se realiza con el software Dispatch el cual durante todo el año 2015 día a día recolectó información referente al al rendimiento de cada una de las palas. El análisis se realiza teniendo en cuenta las variables del tiempo de cargado del camión, el número de cargas realizadas en un turno, el número de horas operadas durante turno, y la carga útil promedio con la que se despachan los camiones. Estos datos fueron organizados en base de datos para su posterior estudio estadístico. El análisis deja como resultado cada uno de los comportamientos de las palas con respecto a cada variable, se describen las capacidades de cada pala, se detectaron que palas de similar condiciones están rindiendo más que la otra, se identifican los tiempos perdidos a razón de las fallas y demoras presentes en la operación y sus frecuencias, durante el estudio también se detecta las condiciones que intervienen en el rendimiento de las palas. Las palas HITACHI EX 3600-6 son capaces de remover más de 9,000 BCM durante un día realizando hasta 105 cargas, las palas KOMATSU PC 8000-6 por tener un balde 2 veces mayor al de las Hitachi alcanzan a remover más de 30,000 BCM durante un día realizando más de 300 cargas, las palas BUCYRUS BUCYRUS 495HR tienen un balde un poco mayor a las palas PC 8000-6 y en un día hacen la remoción de más de 36,000 BCM cargando más de 335 camiones durante un día. A pesar de esto estas capacidades cap acidades se ven afectadas por el bajo numero de horas hor as operadas. 12

INTRODUCCIÓN En el nivel de competitividad mundial actual, la eficiencia de la producción de las industrias juega un papel importante. Uno de los factores determinantes involucrado en el rendimiento de las operaciones mineras es quizás el tipo de maquinaria utilizada y la mano de obra calificada. Para evaluar el grado de eficiencia de estos factores es necesaria la observación del proceso con el fin de identificar variables cuantitativas que permitan describir con cifras que tan efectivo esta siendo el proceso. El departamento de “Producción palas” encargado de coordinar las labores de remoción de estériles con las palas de la mina, realiza una de las tareas más significativas en la producción de carbón, dedicándose a destapar los mantos, de las rocas encajantes previamente fracturadas con voladuras. Al reconocer la importancia del trabajo de las palas en la mina, (ya que de esto depende la producción de carbón y por ende la economía de la empresa), se considera necesario un estudio con el objetivo de documentar el rendimiento de las palas. El presente estudio está enfocado al análisis del rendimiento de las operaciones de producción-palas de la mina Pribbenow, utilizando como herramienta la metodología 6-Sigma. 6-Sigma. El estudio es realizado para los tipos de palas de la mina Pribbenow sin tener en cuenta las que trabajan en carbón. Los datos obtenidos en el presente análisis son útiles para la planeación a corto y largo plazo porque permite conocer las capacidades con las que cuenta cada una de las palas, facilitando el pronóstico de la operación y la mejor ubicación de la maquinaria dentro de la operación según las prioridades. En general el presente análisis se puede reconocer como un avance en el intento de medir analizar y controlar el rendimiento de las palas y su producción, teniendo en cuenta que las condiciones en la operación minera es muy cambiante y por ende el rendimiento de estas presenta variaciones relativas.

13

I.

INFORME DE LA PRÁCTICA EMPRESARIAL

14

1. GENERALIDADES La empresa minera DRUMMOND LTD., ubicada en el departamento del cesar, actualmente desarrolla labores de explotación de carbón en dos minas a cielo abierto, mina Pribbenow y mina El Descanso. El asentamiento de estos proyectos ha generado diversidad de oportunidades para los habitantes de la zona comprendida entre los pueblos becerril, la jagua, la loma, rincón hondo, permitiéndole a sus habitantes trabajar y desarrollar sus proyectos de vida. La empresa minera ofrece la oportunidad a estudiantes de terminación académica de distintas áreas y profesiones para que desarrollen sus primeras experiencias a nivel profesional durante un periodo de 6 meses brindándole las instalaciones, alimentación, transporte, información, apoyo económico, capacitación, para que el PRÁCTICAnte se nutra de todo el ambiente laboral y minero presente en la compañía. Esta oportunidad se pacta con un contrato de aprendizaje donde se acuerda que el estudiante realizara labores dentro del área asignada, cumpliendo un turno de 12 horas de trabajo por día, y un apoyo económico mensual. La práctica comienza con una rotación por las áreas, para que el PRÁCTICAnte conozca la forma de hacer las cosas de la mina, la maquinaria utilizada, el personal a cargo, y además para que el PRÁCTICAnte identifique ideas para desarrollar un proyecto que le sirva para cumplir con los requisitos de grado en la universidad y dejarle un aporte o investigación a la empresa. Posterior a la rotación por distintas áreas el PRÁCTICAnte debe comenzar a aprender a realizar los trabajos con los cuales ayudara en la oficina y a la par debe ir desarrollando su proyecto de investigación. Para el caso del presente proyecto se identificaron que había una serie de datos sobre la operación de las palas que no estaban siendo monitoreados y se reconoció la necesidad de estudiar estos números con el ánimo de iniciar a mejorar la operación, de este modo comenzó la recopilación de información, para armar bases de datos sobre la operación de las palas de todo el año 2015. Para este análisis se elige la metodología Seis Sigma como base para realizar el análisis, ya que con los pasos de esta metodología se puede llegar a optimizar el proceso.

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2. OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA EMPRESARIAL

2.1. OBJETIVO GENERAL: Analizar el rendimiento que deben alcanzar las palas por medio del análisis estadístico.

2.2. OBJETIVOS OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 

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



Recopilar datos sobre el rendimiento de las palas PC 8000-6, Retro EX 3600-6 y Bucyrus 495 HR, según la información contenida en la base de datos de Dispatch. Determinar las características de las palas PC 8000-6, Retro EX 3600-6 y Bucyrus 495HR utilizadas en la mina Pribbenow para la remoción de BCM´s (Metros cúbicos de banco). Calcular los rendimientos de las palas presentes en la operación de la mina mina Pribbenow de DRUMMOND LTD. Analizar los resultados obtenidos, y establecer rangos operacionales operacionale s para cada una de las palas PC 8000-6, Retro EX 3600-6 y Bucyrus 495HR. Identificar causas que impidan alcanzar los objetivos objetivos operacionales de de las palas y formular alternativas de mejora. Aplicar la metodología Seis Sigma.

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3. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA EMPRESARIAL 3.1. CARGO CARGO ASIGNADO CARGO: PRÁCTICAnte de Ingeniería de Minas ÁREA: Ingeniería planeación SUB-ÁREA: Planeación a corto plazo

3.2. FUNCIONES FUNCIONES ASIGNADAS En la oficina se está presto a realizar cualquier apoyo a trabajos que estén realizando los ingenieros bajo su supervisión y aprobación de lo realizado. Dentro de los trabajos fijos asignados se encuentran: 

Daily shots map: Son planos en autocad que se realizan a diario, debe contener la ubicación de los equipos en la mina a la hora de realización del plano y se debe dibujar radios de influencia para maquinaria y personal en las voladuras que se detonaran en el día.



Blasting map: En este plano de autocad, se dibujan las voladuras que se van realizando durante el año presente, se les anota la fecha, el número de la voladura y los supervisores a cargo de esta. Los polígonos que son del mes cursante se les debe hacer un hatch de puntos. Esta actualización se debe hacer diaria y al final se tienen una base de datos de polígonos por mantos que representan las áreas voladas.



Shots map: Es un plano en autocad que se realiza semanal, el cual contiene el histórico de todas las voladuras realizadas desde que se inicio la mina. Este plano se actualiza con los polígonos actualizados durante la semana en el “Blasting map” y se genera un reporte impreso de las

voladuras realizadas. 

Blasting grid map: Es un plano en autocad que se debe actualizar mensual con las áreas que se proyectan explotar (Forecast) para el mes entrante.



Reporte del Hight wall miner: Consiste en realizar un reporte diario en Excel sobre el avance que ha tenido el HWM, los metros que hizo de avance, el numero del pozo terminado, turno en el que comenzó y finalizo, reporte de carbón que falta por extraer, cuál será el siguiente pozo que va a realizar, toda la información del trabajo realizado por la maquina. 17

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Mapa volúmenes del Hight wall Miner: Se realiza en un plano de autocad la actualización del avance de la maquina, se grafica el pozo que realizó con su respectiva longitud y el color dependiendo del manto que esté minando.

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Monthly report: Este informe se realiza mensual. Consiste en organizar y agrupar una serie de reportes de la mina Pribbenow y El descanso para conformar capítulos de informes creando un libro electrónico, el cual también debe ser impreso y enviado a los dirigentes de mayor alto rango de la empresa.

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Actualización de puntos topográficos: Esta tarea se realiza a diario y consiste en descargar los puntos recolectados por las comisiones de topografía. Los puntos son descargados en Excel concatenados para poder ser graficados en autocad.

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Plano y circuito de bombas: Consiste en actualizar el plano de autocad en donde está el circuito de bombas encargadas de sacar el agua de las partes más bajas de la mina se debe actualizar las redes y un esquema del circuito.



Plano de redes eléctricas: Esta tarea consiste en actualizar el plano en autocad de las líneas eléctricas que suministran energía a las palas y las bombas eléctricas.



Plano de vías: Consiste en actualizar el estado de las vías y la información mostrada en el plano, también se debe actualizar el estado del trafico , coordenadas y distancias de las vías.

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3.3. CAPACITACIONES RECIBIDAS POR EL APRENDIZ Las capacitaciones de la empresa son dadas a todo el personal contratado antes de empezar a trabajar, todos los trabajadores deben cumplir con las normas y reglas establecidas en las políticas internas de la empresa. Las capacitaciones dadas son por el personal de las aéreas de: Salud y seguridad en el trabajo.  Políticas medio ambientales de la empresa.  Recursos humanos.  Life support (Departamento encargado de la comida y servicios).  Servicios especiales.  Emergencias.  Vías y manejo Preventivo. 

Además de las conferencias dadas por el personal persona l de cada área, ár ea, también se dan a conocer los reglamentos internos de la empresa por medio de módulos:      

Reglamento interno de campamento. Reglamento interno de trabajo. Reglamento sobre el uso de alcohol y drogas. Políticas de uso de de teléfono celular. Políticas de de uso de computación y tecnología. Manual de políticas y procedimientos de protección de datos personales.

El desconocimiento de las normas no lo exoneran de la responsabilidad. Las capacitaciones de labores dentro del área asignada de trabajo, está a cargo de los 5 ingenieros residentes de esta área, estas capacitaciones son recibidas a lo largo de la PRÁCTICA y dependiendo de las capacidades del PRÁCTICAnte y del desarrollo del plan en la oficina. En este caso en el área de planeación a corto plazo el uso de software carlson y herramientas del paquete de Microsoft (Word, Powerpoint, Excel, Outlook) son indispensables, además de esto se utilizan software de uso poco complejo pero muy útil como: dispatch, winscp, Oracle Peoplesoft en el manejo de información interna y reportes de la empresa. Las capacitaciones de área son progresivas lo que significa que son realizadas en el transcurso de la práctica, estas capacitaciones son enfocadas a que el PRÁCTICAnte cumpla con las funciones descritas en el numeral 3.2.

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4. APORTES DE LA PRÁCTICA EMPRESARIAL 4.1. APORTES DE LA EMPRESA EMPRES A A LA FORMACIÓN PROFESIONAL Son múltiples los aportes realizados por la empresa a la formación profesional y personal. Al trabajar en Drummond.ltd se nutre la personalidad del trabajador de valores éticos y profesionales. La empresa posee el mejor entorno minero, el cual con su magnitud y años de experiencia surten las bases teóricas adquiridas en la universidad y ayuda a compactar el conocimiento del PRÁCTICAnte. Durante el transcurrir de la PRÁCTICA se tuvo la oportunidad de ver el proceso completo de cálculo de patrón de voladura, perforación, cargue de explosivo, y detonación adquiriendo la experiencia que nunca se había tenido en otra parte. En el proceso de rotación por las distintas áreas de la empresa, también se puede observar el proceso de cargue de las palas Pc8000-6, Bucyrus 495 HR e Hitachi Ex 3600-6 en donde nació la idea de investigación de este informe. Se adquieren además los siguientes conocimientos: Topográfico y sus métodos de captación de los puntos del del terreno. Tecnológico, ya que la maquinaria y herramientas que utilizan utilizan son especiales. Manejo de software y aplicaciones mineras. Rendimiento de maquinaria. Desagües. Proceso de cargue y transporte de material.

 

   

En general la PRÁCTICA mejora los conocimientos mineros y ayuda a formar al PRÁCTICAnte costumbres laborales, de puntualidad y responsabilidad mientras se encuentra rodeado de compañeros de igual y/o distintitas profesiones.

4.2. APORTES DE LA PRÁCTICA PR ÁCTICA A LA EMPRESA E MPRESA El Practicante con sus funciones asignadas ayuda a descongestionar tareas pendientes de la oficina de planeación a corto plazo permitiendo la concentración de los demás ingenieros en temas y proyectos específicos requeridos en la mina. La práctica permite el intercambio de información y conocimiento con los empleados de la empresa actualizando y/o refrescando la información que hace años adquirieron o dejaron de adquirir por sus ocupaciones laborales. 20

Con el cambio periódico de Practicantes se ayuda a mantener la oficina dinámica, con el ingreso de personal se oxigena y se trata de no caer en ambientes monótonos y poco interesantes para los empleados. Como resultado del proyecto realizado en esta práctica se genero una base de datos de las variables analizadas en el rendimiento de cada una de las palas para ambas minas (Pribbenow y El descanso) en todo el año 2015. Además se genero una serie de graficas por semana para todo el 2015 que permiten analizar las razones de los tiempos Down y los retrasos en la operación de las palas. En el desarrollo de esta práctica se elaboró un análisis del rendimiento de cada una de las palas teniendo en cuenta variables operacionales y los tiempos inactivos, el cual será útil para la elaboración de los planes y pronósticos de explotación periódicos el cual es labor de la oficina de planeación a corto plazo.

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II.

INFORME TÉCNICO DEL PROYECTO EN LA PRÁCTICA EMPRESARIAL

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1. GENERALIDADES DE MINA PRIBBENOW

1.1. LOCALIZACIÓN Y ASPECTOS GENERALES En 1985 Drummond Ltd es fundada y suscribe su primer contrato minero de carbón en Colombia, que con el tiempo se convirtió en la mina Pribbenow. Establece sus operaciones en Colombia e inicia la construcción de la mina y el puerto. La primera producción de carbón se registra en 1995. El proyecto minero La Loma se encuentra en el Departamento del Cesar, Municipios de El Paso, La Jagua de Ibirico y Chiriguana; al suroeste de la ciudad de Valledupar ver figura 2 y figura3. El inicio de operación de la Mina Pribbenow parte del año de 1995, con una estimado en reservas recuperables de 500 millones de toneladas. Se implementa el método de explotación Open Pit con retro llenado en sectores ya minados y botaderos externos. Cuenta con 1.745 empleados distribuidos en el área de puerto, administrativos, mina y ferrocarriles. El proyecto se encuentra en jurisdicción de la CAR Corpocesar y licencia ambiental por parte Agencia Nacional de Licencias Ambientales. El área total de la concesión minera otorgada por el Ministerio de Minas y Energía, es de 5740 Hectáreas. Tabla 1. Coordenadas planas del área de concesión proyecto la loma

Punto 1.(Noroeste) 2. (Noreste) 3.(Suroeste) 4 .(Sureste)

Coordenada N 1´553.500 1´553.500 1´545.500 1´545.500

Coordenada E 1´061.200 1´069.400 1´061.200 1´069.400

Fuente. DRUMMOND LTD. Actualización Actualizaci ón del PMA del Proyecto carbonífero La Loma. Descripción del Proyecto. Drummond Ltd. Departamento Ambiental. 2006. 1.13 p.

En la figura 1 se observa la ubicación del polígono de concesión del proyecto carbonífero “La loma”

23

Figura 1. Polígono del área del proyecto carbonífero la loma

Fuente. DRUMMOND LTD. Fotografías aéreas, archivos del departamento de ingeniería.

Figura 2. Ubicación mina Pribbenow respecto a los corregimientos cercanos

Fuente. Google earth

24

Figura 3. Ubicación del proyecto carbonífero La Loma con respecto a los demás proyectos de Drummond.ltd

Fuente. DRUMMOND.LTD, oficina de planeación.

1.2. VÍAS DE ACCESO La principal vía de comunicación es la carretera troncal de Caribe que se localiza aproximadamente a un kilómetro del corregimiento de La Loma. Por esta vía y aproximadamente a 6 kilómetros al Sur de La Loma, Drummond construyó la vía de acceso que conecta esta carretera principal con el área de explotación del proyecto, con una longitud aproximada de 18 kilómetros 1 (Ver figura 4). A pesar de que las vías internas de la mina son destapadas están en muy buen estado, niveladas y mantenidas con recursos y maquinaria de la empresa.

1

DRUMMOND LTD. Actualización del PMA del Proyecto carbonífero La Loma. Descripción del Proyecto. Drummond Ltd. Departamento Ambiental. 2006. 1.13 p.

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Figura 4. Vías de acceso al contrato La Loma (Mina Pribbenow)

Fuente. Territorial N° 9 Cesar. Instituto Nacional de Vías, Ministerio de Transporte. Republica de Colombia. [Citado en 08 Noviembre del 2014]. Disponible en Internet < http://www.mapacarreteras.org/uploads/mapas/219-mapa-carreteras-cesar.jpg >

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1.3. INFORMACIÓN INFORMACIÓN GEOLÓGICA 1.3.1. Geología Regional La cuenca del Cesar - Ranchería, hace parte de lo que actualmente se conoce como el terreno Cesar (INGEOMINAS, 1983). Esta es una cuenca de tipo continental, que se considera una prolongación de la cuenca petrolífera del valle medio del Magdalena, desplazada hacia el NE por la falla de rumbo de Santa Marta - Bucaramanga, y separada de la cuenca baja de la Guajira por la falla de Oca, y de la cuenca del Catatumbo por el levantamiento de la Serranía del Perijá (M.K.S.1990) Ver tabla 2. En esta área se pueden relacionar los siguientes eventos geológicos generales: -

-

-

A comienzos del Mesozoico, Mesozoico, se produce el rompimiento de la corteza Siálica a consecuencia de la separación del micro continente Chortis y Sudamérica Septentrional. Después, entre el jurásico y el cretáceo inferior, ocurrieron la sedimentación continental y una fase de vulcanismo félsico, y paralelamente se presentó una fase de fallamiento. Los espacios dejados por la tectónica de bloques, fueron llenándose mediante la acumulación de los sedimentos de la cobertura cretácea marina, la cual se presentó a finales del hauteriviano. Al inicio del Terciario, se desarrollaron extensos deltas, y el "graben del río Cesar " perdió toda conexión con el graben principal del valle medio del río Magdalena. Concomitantemente, se presentó el desarrollo tectónico de fallas inversas, las cuales ocurrieron desde el mioceno hasta el plioceno con el cabalgamiento de la Serranía de Perijá sobre el valle del río Cesar, esto a consecuencia de la convergencia de la placa Caribe y la placa del Norte de Sudamérica, a lo largo de la falla marginal del Caribe Sur (INGEOMINAS 1983 reportado por M.K.S.1990).

La estructura geológica regional, está conformada por sucesiones de sinclinales y anticlinales con rumbo Suroeste - Noreste separados por fallas paralelas (INGETEC 1993).Las rocas más antiguas que afloran en el área corresponden a rocas sedimentarias del Cretáceo superior (Maestrichtiano) y Terciario inferior (base del Paleoceno), formación Catatumbo (M.K.S.1990). En la cuenca del Río Cesar afloran rocas desde el Jurásico hasta el presente. La unidad portadora de carbones es denominada Formación Cuervos del Terciario Paleoceno, en cuyo Miembro Medio se encuentran los mantos de carbón que están explotando en las operaciones mineras existentes en la zona.

27

Tabla 2. Eventos Geológicos que se han Presentado en la Cuenca del Cesar Edad millones de años 1.8

Era Cenozoico

Período

Época

Cuaternario

Holoceno

La cuenca emerge y conserva características hasta nuestros días.

Terciario

Plioceno

Termina la invasión del mar

Mioceno

Nueva invasión del mar, termina de levantarse la Sierra Nevada de Santa Marta.

Oligoceno

6.5

Mesozoico

245 Paleozoico

las

Eoceno

Se inicia una nueva orogenia

Paleoceno

Deposición de la formación Barco en ambiente de agua fresca y palulal (pantano cenagoso

Cretácico

La zona del Cesar es una cuenca invadida por el mar, trasgresión del mar Deposición de la formación Rionegro.

Jurásico

Trasgresión marina.

Triásico

Fluctuaciones del nivel del Río. Actividad ígnea.

Devoniano

Trasgresión marina procedente de Occidente. Movimientos orogénicos, sedimentación aportada del escudo de la Guyana.

Cambriano 540

Acontecimiento

Precámbrico

En esta época el escudo de Guyana se presenta como un cratón ígneo metamórfico del cual proviene el aporte de sedimentos a la cuenca.

3900

Fuente. DRUMMOND LTD. Anexo del del PMA del Proyecto carbonífero La Loma. Descripción del Proyecto. Drummond Ltd. Departamento Ambiental. 2006. 15 p.

1.3.2. Estratigrafía La columna estratigráfica del área, comprende una secuencia de rocas sedimentarias de edad cretácea superior hasta reciente. A continuación se describen las formaciones reconocidas con base en estudios disponibles: Formación Molinos: esta formación, fue sedimentada posiblemente en ambientes de una línea de mares transicional cercana a la costa, o un ambiente lacustre costero. Litológicamente, está compuesto por lutitas y arcillolitas de color gris a negro, en parte son calcáreas y están asociadas con algunas areniscas ínter estratificadas de color gris y grano fino a medio, micáceas o arcillosas. En la parte superior de la formación se presentan delgados mantos de carbón (M.K.S., 1990). Terciario Inferior - Formación Barco: Esta formación, corresponde a la secuencia de bancos de 5 a 20 metros de espesor, de areniscas masivas, cuarzo micáceas, de color gris y de grano fino a grueso, localmente carbonosas; el espesor de esta formación varía entre 76 y 278 metros. Los depósitos de ésta formación, se asocian con condiciones transicionales de un ambiente marino o un ambiente continental. Se estima que corresponde en edad, al paleoceno inferior. 28

Terciario Medio - Formación Los Cuervos: Esta formación, descansa discordantemente sobre la formación Barco, y constituye la formación portadora de los mantos de carbón. El espesor de esta formación formación varía en el área adyacente a la Mina entre 1000 y 1300 metros, variando en otras regiones entre 280 y 1600 metros. Los reportes suelen dividir esta formación en tres unidades. Unidad Inferior: Compuesta por arcillolitas de color gris a negro, con intercalaciones de arenisca. Los mantos de carbón presentes, tienen menos de 0.6 metros, por lo que carecen de interés económico. El espesor promedio se estima en 280 metros (INGETEC, 1991; M.K.S.1990). Unidad Intermedia: Constituye la unidad carbonífera de la formación y el espesor promedio se estima en 480 metros. Litológicamente está compuesto por una secuencia de arcillolitas (40%), limolitas y arenisca (30%), y mantos de carbón (13%). Las arcillolitas, limolitas y areniscas, se presentan intercaladas y separan los mantos de carbón (INGETEC, 1991). Unidad Superior: Esta unidad está conformada por areniscas cuarzo - micáceas de color gris claro a medio, de grano fino y con intercalaciones de limolita. En la parte superior de la formación, se presenta un dominio de arcillolitas y limolitas de color gris con nódulos limolíticos y tonalidades verdes, rojas, y amarillas, descritas como arcillolitas abigarradas. Se estima que el espesor promedio de esta unidad es de 220 metros (INGETEC, 1991). Terciario superior - Formación Cuesta: Esta formación descansa discordantemente sobre la formación Los Cuervos. Litológicamente está compuesta por un conglomerado basal, sobre el que permanece una secuencia de areniscas, de grano medio a conglomerático, cuarzo - micáceas de colores rojizos. Los estratos arcillosos son de colores rojos y pardos (INGETEC, 1991; (M.K.S.1990). Cuaternario, depósitos de Terraza: Estos depósitos son zonas remanentes de terrazas fluviales pleistocénicas, testigos de los diferentes cauces trabajados durante distintas épocas por el río Cesar y sus tributarios. Los depósitos reposan discordantemente sobre los sedimentos pre y pleistocénicos, compuestos por areniscas cuarzosas conglomeráticas de color café a café rojizo oscuras. El espesor puede variar entre 30 y 50 metros (M.K.S.1990). Aluviones recientes: Estos depósitos, cubren el área con ligeras variaciones de espesor y composición. Se pueden distinguir cuatro niveles: dos arcillosos; y dos arenosos. Los niveles arcillosos, están constituidos por arcillas plásticas de color rojo, ricas en óxidos de hierro. Los niveles arenosos, son de color pardo, grano medio a grueso, poco cementados, y con presencia de cantos de cuarzo, chert, cuarcitas y rocas ígneas de grano fino (INGETEC, 1991).

29

Figura 5. Columna Estratigráfica Generalizada de la Sub-cuenca del Cesar

Fuente. DRUMMOND LTD. Anexo del PMA PMA del Proyecto carbonífero La Loma. Loma. Descripción del Proyecto. Departamento Ambiental. 2006. 17 p.

1.3.3. Geología Estructural

30

La estructura dominante de la cuenca del río Cesar, está caracterizada por cuatro bloques estructurales separados por tres fallas de carácter regional y con grados de plegamiento. Las fallas y los pliegues regionales tienen una dirección general NW-SE (INGETEC, 1991) (Ver Error! Reference source not found. ). En el ámbito regional, se conocen tres pliegues principales: el sinclinal El Descanso, el sinclinal La Loma; y el anticlinal El Topacio. El Descanso, se sitúa al NW y presenta un rumbo general N50°E y un cabeceo de su eje hacia el SW. La Loma, presenta un rumbo general N40°E y un cabeceo hacia el SW. El anticlinal El Topacio, se encuentra hacia él SE adyacente al sinclinal La Loma, tiene un rumbo N50°E en la parte Norte y N20°E, en la parte sur presenta doble cabeceo (INGETEC, 1991). El desarrollo del modelamiento sísmico permitió definir y verificar las principales estructuras carboníferas presentes en el área puntual, a continuación se presentan las características principales con mayor detalle en las estructuras más relevantes para el área de explotación: Sinclinal El Descanso: es el sinclinal ubicado más al norte presente en la cuenca, tiene una longitud aproximada de 13 km. con un rumbo NE-SW, su flanco Este ha sido cortado por la falla de cabalgamiento del Hatillo, y se encuentra limitado hacia el Sur por el sistema de fallas Bucaramanga – Santa Marta. Sinclinal El Boquerón: Cuyos límites son: Al Oeste con la Falla El Tigre que pone en contacto rocas de la Formación Los Cuervos Miembro Superior que hacen parte del flanco Oriental del Sinclinal de La Loma con rocas del Miembro Medio de la Formación Los Cuervos pertenecientes al sinclinal El Boquerón; Al Sur y Sureste con la Falla El Corozo y Falla La Aurora, las que están asociadas a varios pliegues presentes en el área. Posee un rumbo general N35E observado en la parte Norte de la estructura, presenta un amplio cierre al Norte en el que se observan en general bajos ángulos de buzamiento. El flanco Oeste de la zona Norte fue erodado, debido al levantamiento ocurrido en esta zona por la acción de la falla El Tigre. Hacia el Sur este mismo flanco se profundiza y desaparece. El cierre Sur del sinclinal El Boquerón presenta una zona tectónicamente compleja. En el área de San Antonio-Michoacán ubicada en el flanco Este del sinclinal El Boquerón, no se han observado repliegues menores. Sinclinal de La Loma: Tiene un rumbo general N40°E y un cabeceo hacia el SW limitado al NW por la falla El Hatillo y al SE por la Falla El Tigre. Falla El Tigre: Es una falla inversa tipo thrust (Cabalgamiento) convergencia Oeste, que en el sector separa los sinclinales de La Loma y El Boquerón, colocando en contacto los miembros Medio y Superior de la Formación Los Cuervos. Esta falla controla a profundidad el flanco Oeste de la estructura. Posee una orientación regional N40E, corta la parte Norte del sinclinal El Boquerón, erodando la sucesión de rocas de la unidad portadora de carbones de su flanco 31

Oeste y desaparece hacia el Sur permitiendo la fusión de los sinclinales de La Loma y El Boquerón. Como evidencias: Las sucesiones estratigráficas a ambos lados de la falla son diferentes: en el lado Oeste de la falla subafloran rocas del miembro superior de la Fm. Los Cuervos, en tanto que al lado Este, cabalgando sobre las anteriores, subafloran rocas del miembro medio de la formación Los Cuervos o UPC. Lineamientos Estructurales NW-SE: Estos lineamientos son rasgos estructurales típicos de esta cuenca, afectan las estructuras en la dirección perpendicular a la deformación principal. Han sido determinadas en el análisis de las líneas sísmicas. En general estos lineamientos presentan movimientos laterales y verticales compuestos dependiendo de la posición de los puntos de observación en el pliegue.

1.3.4. Geología del Deposito Deposito El Programa de Exploración Geológica modelo Drummond se ha desarrollado en tres fases principales: a) Geología de Superficie, b) Geología de Subsuelo y c) Evaluación de Resultados. La geología de superficie estuvo compuesta por la revisión de la información disponible, actividades de geología de campo, identificación de zonas de inundación y modelamiento sísmico estructural de la cuenca para la apropiada definición de las actividades de exploración del subsuelo. La geología del subsuelo estuvo compuesta por un programa de perforación, registro geofísico de todos los pozos perforados, muestreo y análisis de mantos de carbón para determinación de calidades, estudios geotécnicos, hidrológicos e hidrogeológicos. En esta última fase diversos proyectos perforatorios de exploración se han desarrollado en el bloque del contrato minero. La exploración en el Proyecto Carbonífero La Loma se puede dividir en tres etapas: Finales de los 80. Perforación hecha por John T. Boyd. Al parecer todos los pozos fueron corazonados. - 1995-2000. Perforación hecha por el departamento de Ingeniería de Drummond Ltd. - 2001-Presente. Perforación que realiza el departamento de Geología de Drummond Ltd. De manera habitual para mantener actualizados los modelos geológicos. -

32

Las estadísticas de perforación son las siguientes: Tabla 3. Proyectos de perforación exploratoria.

POZOS POZOS CORAZONADOS TRICONADOS

TOTAL POZOS

#

Metraje

#

Metraje

J. T. BOYD

61

8,403

61

8,403

ENG DLTD

436

36,976

26

549

462

37,524

GEOL DLTD

78

10,745

187

37,657

265

48,402

575

56,124

213

38,206

788

94,330

REALIZADOR

#

Metraje

Fuente. DRUMMOND LTD. Anexo del PMA PMA del Proyecto carbonífero La Loma. Loma. Descripción del Proyecto. Departamento Ambiental. 2006. 21 p.

El bloque de minería objeto de este estudio, pertenece al contrato 078-88 y su estructura geológica pertenece al flanco oriental del sinclinal del Boquerón. Cuenta con 16 mantos explotables, con espesores que varían entre 0.5 m y 4.0 m, que tienen una pendiente comprendida entre el 5 y el 18%. La información de los mantos carboníferos se presenta sintetizada en la columna estratigráfica detallada de la figura siguiente.

33

Figura 6. Columna estratigráfica generalizada de la parte sur del contrato la loma INTBDN

DEPTH THCK 0

GR

200

ft 0

CO A L THCK

m

SEAM DENSITY 1

3

0

RES

COLUMNA ESTRATIGRÁFICA GENERALIZADA DE LA PARTE SUR DEL CONTRATO LA LOMA

500

0

10 20 30

10

40 50

RESUMEN La sucesión consiste de arcillolitas grisáceas, localmente bioperturbadas, con madrigueras y nódulos de siderita. En menor propoporción se encuentran intercalaciones areniscas en cuerpos lenticulares y limolitas. Las areniscas son grises oscuras, de grano muy fino a medio, cuarzosas y con matriz arcillosa.

60 20 70 80

RA 90 100

30

110 120 130

40

LITOLOGIA

140 150

Grava (GRV) Arenisca muy gruesa (VCSST) Arenisca gruesa (CSST) Arenisca fina (FNSST) Arenisca muy fina (VFNSST) Limolita (SLTST) Arcillolitas plásti cas (FICLST) Arcillolita (CLST) Arcillolita carbonosa (CACLST) Carbón (CO)

160 50

WZ

170 180 190 200

60

210 220 230

70

240 250 260

MANTO AGUILA: AGUILA: Espesor constante alrededor de 5 pies. Se reportaron intercalaciones en solo 5 pozos, y con espesores inferiores a 0.3 ft .

80

5.0

270

AG

290 90

38

SLTST 29%

300 310

WEAK CLST 1%

CARB 12%

SST 31%

280

8.4

CLST 27%

PE

320 330

100

1%

SST 46%

340

SLTST 19%

37

350 360

WEAK CLST CLST 4% 30%

CARB

1.4

MO

380

SST 22%

CARB 8%

WEAK CLST 3%

SLTST 27%

390 120

CLST 40%

38 17%

410

2.8

420 130

11 12.4

CA

CLST 48%

SLTST 27%

GMA

430 SST 24%

440 450 140

CARB 2%

CLST 34%

SLTST 30%

40

9.0

480

GMB

150

25

500

SST 31% SLTS T 40%

SST

3.0

510

DO

10

520 160 530

5.0

15%

WEA K CLST 1% CLST

CARB 3%

WEAK

5%

CLST

SLTST 28%

51%

SST 26%

170

60

Interburden CA-GMA: Espesor promedio 11 ft.

MANTO GRAN MADRE B: B: Espesor promedio: 9 ft. Intercalaciones en cuatro pozos. Hacia la parte oriental de la estructura se divide en GMB y GMC (el espesor promedio es de 1.7 ft)

25% CARB

CZ

550

MANTO CABALLERO: CABALLERO: Espesor promedio 3.6 ft. No hay reportes de intercal.

Interburden GMA-GMB: Espesor promedio 40 ft.

1% CLST

540

MANTO MONITO: MONITO: Espesor promedio 1.4 ft. No se han reportado intercalaciones.

MANTO GRAN MADRE A: A : Espesor promedio: 12.4 ft. Intercalaciones en el 30% de los pozos y con espesores cercanos a los 0.5 ft

WEAK CLST 10%

470

560

Interburden PE-MO: Espesor promedio: 37 ft.

Interburden MO-CA: Espesor promedio 38 ft.

CARB 8%

SST

400

490

MANTO PERICO: PERICO: Espesor promedio: 8.4 ft. Intercalaciones en el 40% de los pozos y con espesores entre 0.3 y 0.8 ft.

110

370

460

Interburden AG-PE: Espesor promedio cercano a 38 ft

CARB 1%

Interburden GMB-DO: Espesor promedio: 29 ft.

MANTO DONCELLA: DONCELLA: Espesor promedio: 3.3 ft. No hay intercalaciones. Interburden DO-CZ: Espesor promedio: 10 ft.

MANTO CAZADOR : Espesor promedio: 5 ft. Solo hay una itercalación en un pozo y con espesor muy delgado (0.2 ft)

WEAK CLST 5%

SLTST

CLST

30%

38%

Interburden CZ-BA: Espesor promedio cercano a los 60 ft.

570 580 590

180

2.4

BA

600 SST 35%

610 620

190

60

CARB 1%

WEAK CLST 4% CLST 35%

SLTST 25%

630

MANTO BABILLA: BABILLA : Espesor promedio: 2.4 ft. Intercalaciones en dos pozos (0.5 y 0.4 ft.)

Interburden BA-RO: Espesor promedio: 60 ft.

640

15.0

650

MANTO ROUZAUD: ROUZAUD: Espesor promedio: 15 ft. Abundantes intercalaciones, desde muy delgadas (0.2 ft) hasta gruesas (1 ft).

RO

200 660

Fuente. DRUMMOND LTD. Anexo del del PMA del Proyecto carbonífero La Loma. Descripción del Proyecto. Departamento Ambiental. 2006. 22 p. .

.

.

.

34

1.4. ASPECTOS ASPECTOS MINEROS 1.4.1. Método de Explotación Explotación El método de explotación implementado en la mina Pribbenow se denomina Open Pit acompañado por botaderos externos y retrollenado en sectores ya minados. Este método se utiliza en yacimientos en poca profundidad (raramente supera los 250 metros), teniendo en cuenta que la relación de descapote permita que el mineral sea económicamente explotable. El avance de realiza por bancos descendentes, intercomunicados por rampas (pendiente limitada por equipos [≤10%]). Debido a que el yacimiento es alargado, y

una vez se llegue a la parte final en un extremo, se hace factible el comienzo del retrollenado. En la mina se trabaja en dos turnos Dia-noche de 12Horas laborales programadas.

1.4.2. Remoción del Aluvión El material de aluvión sin consolidar en la zona de la mina posee un espesor promedio de 40m. Después de recuperar las capas vegetales superficiales y aprovechables de la capa de suelo, se extrae el aluvión remanente que cubre la roca por medio de la dragalina la cual hace el descargue en alimentadores blindados (Apron feeder) ver foto, que hacen el cargue a los camiones de acarreo como se muestra en la (Figura tal), ó se extrae por medio de excavadoras hidráulicas y/o cargadores y será transportado hacia los botaderos de estéril como se observa en la Figura 1 18. Debido a que este material no está consolidado, no son necesarias perforaciones ni voladuras. Figura 7. Diseño de un Apron Feeder

Fuente. DRUMMOND LTD. Archivos del Departamento Departamento de Ingeniería.

35

Foto 1. Dragalina con Sistema de Cargue en Apron Feeder

Fuente. Internet. (http://www.drummondco.c (http://www.drummondco.com/) om/)

1.4.3. Perforación y Voladura La perforación y voladura es utilizada en la mina Pribbenow para fragmentar las rocas encajantes entre mantos o también llamados “Interburden”, de tal modo que pueda ser cargado por las palas hidráulicas a los camiones de acarreo. Los explosivos que se utilizan son: -

ANFO con una densidad promedio de 0.82 gr/cm3. 25/75-mezcla de densidad de 1.12. 40/60-mezcla de densidad de 1.34. 50/50 mezcla de densidad de 1.32. Emulsión de densidad de 1.25.

36

El tamaño del patrón de perforación variará entre 15 y 210 m de longitud. El ancho del banco típico será de 36 m. La distancia entre la cara libre de la voladura y la última línea de barrenos (burden) está comprendida entre 2.5 y 4.5 m, y el espaciamiento está comprendido entre 3 y 6 m, para material estéril de espesor menor de 6 m. Para material estéril de espesor entre 6 y 12 m. Los burdens están entre 3.6 y 7.6 m, y el espaciamiento está comprendido entre entr e 5.5 y 9 m ver figura fi gura 7. Para material estéril de espesor mayor de 12 m, el burden está comprendido entre 5.5 y 8.5 m, y el espaciamiento está comprendido entre 6 y 9 m.

Figura 8. Perfil Típico de Perforación de Rocas entre Mantos

54.95m

30°

36

3m 6.4m 6.4m

6.13 6.13m m

6.4m

6.4m

6.4m

6.4m

6.4m 6.4m 3m

Fuente. DRUMMOND LTD. Descripción Del Proyecto Minero Contrato La Loma. Drummond Ltd. 2014.

Cada patrón de voladura es calculado por los supervisores de cada zona de voladura antes de iniciar la perforación, teniendo en cuenta las dimensiones del banco que se proyecta Fragmentar.

37

El barreno típico de las voladuras en mina pribbenow es el que se muestra en la figura 8. Figura 9. Barreno Típico de las Voladuras en Mina Pribbenow.


1.4.4. Cargue y Transporte ESTÉRIL El material estéril fracturado es removido con palas hidráulicas frontales y retro excavadoras las cuales realizan el cargue a camines Caterpillar 793 con capacidad nominal de 230 Ton y Komatsu 830E de 244 Ton. La mina cuenta con 3 tipos de palas para realizar la labor de cargue de estéril:   

Hitachi EX 3600-6 Pala hidráulica Komatsu PC 8000-6 Bucyrus 495 HR

Mas delante de este documento se describirán las características de las palas. 38

Estas palas trabajan generalmente en los bancos, en los niveles operativos. Se debe mantener un banco de explotación minera de 30 m de ancho en las áreas de extracción de estéril/roca. Foto 2. Pala PC 8000-6 Operando con Doble cargue.

Fuente. Autor del Proyecto.

Durante el cargue del material estéril se deben tener instalados unos aspersores los cuales se encargan de rociar agua en la zona de cargue de la pala (Ver foto 2) para mitigar la polución y hacer decantar las partículas de polvo levantadas por el proceso del cargue y el tráfico en la vía. El cargue de material caliente debe ser realizado con la asistencia de un vehículo tanquero que proporcione un chorro directo de agua a el material que está siendo cargado, esto para cumplir con el procedimiento de trabajo seguro y evitar incendios, accidentes y daño en los equipos. La zona de cargue debe estar señalizada, con un área de parqueo para las camionetas que ingresen al área, se deben colocar conos reflectivos los cuales indiquen la línea de electricidad que le proporciona energía a la pala para su funcionamiento. En el área de cargue se debe tener un par de torres las cuales sirven de puentecable para que los camiones ingresen a la zona sin pisar la línea eléctrica, estas torres no deben estar a mas de 50 m de distancian de la pala. Por lo general en el área de cargue se debe contar con equipos auxiliares como Bulldozer y cargadores Caterpillar 834 para que realicen diferentes labores de apoyo como la nivelación de una rampa, acercar el material a la pala, limpiar la vía de fragmento 39

de rocas para el tránsito de los camiones, asistir en el rodamiento e instalación del puente cable.

CARBÓN Una vez ya se tiene descubierto el techo del manto de carbón, el trabajo de cargue lo realizan palas de menor envergadura de la marca “DEMAG”. Estas palas se nivelan en el techo del carbón y realizan el cargue a camiones Caterpillar 777F con capacidad de 91 Ton, los cuales llevan el mineral hasta el patio de carbón (Load Out) formando pilas de hasta 80.000 Ton de carbón donde se utilizan utilizan Bulldozer Caterpillar Caterpillar D-10 para empujar empujar el mineral hacia tolvas alimentadoras-trituradoras que dirigen el material a una trituradora principal, llevando el carbón a una granulometría entre 0” y 2”. Luego un juego de bandas transportadoras se encarga de depositar el carbón en los vagones del tren propiedad de Drummond Ltd. con rumbo al puerto de santa marta para su posterior comercialización. El procedimiento del cargue de carbón en los vagones se realiza con aspersores que reducen el material particulado en el aire haciéndolos decantar, y con un rodillo que nivela la carga de tal modo que esta quede esparcida y compactada dentro del vagón y no cargado por encima de los bordes evitando el derrame de carbón durante el transporte hasta puerto. Dos estaciones de cargue de tren reciben el carbón de las pilas por medio de un sistema de alimentación y bandas transportadoras; se carga el carbón en las 2 tolvas que posee el sistema de carga ver figura 9. El operador de la estación de cargue carga el carbón en las respectivas tolvas y descarga el carbón en los vagones del tren a una razón de 5,000 ton por hora. Esta actividad de cargue de carbón se realiza en turnos de 12 horas diurno y nocturno durante 7 días a la semana.

40

Figura 10. Diseño Conceptual de las Instalaciones de Bandas para el Cargue en el Patio de Carbón (Load-out)


1.4.5. Minador de Pared Alta (HWM) El High Wall Miner (HWM) es una maquina empleada en minería de pared alta cuando la explotación a open pit deja de ser rentable por los altos costos en el transporte de los materiales y la relación de Estéril - Carbón. La compañía Drummond Ltd. adquirió el equipo CAT HW-300 (Minador de Pared Alta) ver iniciando operaciones en septiembre de 2013 en el área central del contrato la loma (Mina Pribbenow). La función del HWM es realizar excavaciones secuenciales a lo largo de la cara expuesta del manto en la pared alta final, minando cámaras de 2.9m de ancho para mantos con un espesor entre 1.25m hasta de 2.5m y de 3.5m de ancho para mantos con espesor superior a 3.0m, y dejando pilares de carbón entre cámaras, (ver Foto 1) las cuales tienen como objetivo dar sostenimiento, para de esta forma evitar desplomes que comprometan tanto la seguridad de los trabajadores como del equipo. Las excavaciones son realizadas con un cabeza rozadora la cual realiza el arranque del carbón y es sacado de la cámara por una banda transportadora blindada. Durante este proceso no hay producción de material estéril.

41

Foto 3. Operación del Minador de Pared Alta – Mina Pribbenow

Fuente. DRUMMOND LTD. Modificación del plan minero del sector norte del contrato 144/97 el descanso. Drummond Ltd.

El Minador de Pared Alta, está compuesto por: Un vehículo de mando mando que es controlado desde superficie el cual incluye la cabina del operador.  Un motor hidráulico y otro eléctrico.  Barras de empuje rectangular.  Bandas transportadoras.  Cilindros hidráulicos conectados a un cabezal giratorio que permite empujar y retraer las barras de empuje y girar las bandas transportadoras,  Una plataforma de control desde donde se operan; el cortador frontal, las barras de empuje y el sistema de rieles de cables eléctricos.  El cableado de control. con la que opera el cortador frontal. frontal.  La línea de conducción de agua con 

En la Figura 10 y Figura 11, se muestran dos esquemas del minador de pared alta, en donde se pueden apreciar las principales partes que conforman este equipo.

42

Figura 11. Vista Longitudinal Minador de Pared Alta


Figura 12. Vista en Planta Minador de Pared Alta


43

2. MARCO TEÓRICO DEL PROYECTO 2.1. MARCO TEÓRICO MINERO OPERACIONAL Los siguientes términos son parámetros de la operación de cargue y descargue de las palas PC 8000, HITACHI EX 3600-6 y Bucyrus 495HR utilizados en este proyecto para el análisis del rendimiento. LOAD: En este análisis se refiere a un camión cargado. De manera que 1 Load es Un camión despachado por la pala en la mina Pribbenow o mina el descanso. TK LOAD TIME: Es el tiempo que demora la pala en cargar un camión. PAYLOAD: Es la cantidad medida en toneladas de estéril con el que la pala despacha el camión. OPERATION HOUR: Son las horas que en realidad trabaja la pala en un turno, es decir: OPETARION HOUR = Horas programadas (12h) – Horas Down por operaciónHoras Down por fallas mecánicas. MR3/HR: Se refiere al promedio de la cantidad volumétrica (medida en metros cúbicos), cargados por una pala en una hora operada. Se calcula dividiendo los metros cúbicos que cargo en el turno entre el número de horas trabajadas en el turno. LOADS/HR: Se refiere al promedio de la cantidad de camiones cargados en una hora de su turno. Se calcula dividiendo el número total de camiones cargados entre el número total de horas operadas en un turno. WEDGE: La traducción al español es “cuña” y se refiere a un nivel o cuña formada

entre el techo del manto inclinado y el banco, este es el nivel en donde se debe nivelar la pala evitando tener que montarse sobre el techo del manto y trabajar inclinada. BCM: Por sus siglas en ingles (Bank Cubic Meter) se refiere a los metros cúbicos de estéril ubicados en el banco. SHIFT: Es el turno de trabajo de 12 horas, shift 1 será el turno de noche que comienza a las 6pm y termina a las 6am, el shift 2 es el turno de día inicia a las 6am y termina a las 6pm. FORECAST: Es el pronóstico de la explotación a corto plazo, indica que áreas deben ser desarrolladas y explotadas en el mes actual y los siguientes cuatro meses. 44

CREW: Se refiere al grupo de personas que está trabajando en el turno ya que se manejan 3 rotaciones en la mina.

2.2. MARCO TEÓRICO ESTADÍSTICO Los siguientes términos apoyan la tabulación de los datos y procesamiento de resultados con los cuales se analizan los datos del proyecto. Algunos de estos conceptos estadísticos son: VARIABLE CONTINÚA: Una variable continua es aquella que puede adoptar cualquier valor valor en en el marco de un intervalo que ya está predeterminado. Entre dos de los valores, siempre puede existir otro valor intermedio, susceptible de ser tomado como valor por la variable continua. VARIABLE DISCRETA: Esta variable solo puede adquirir un valor de un conjunto de números. Existen separaciones entre los valores sucesivos que pueden observarse: es decir, que no se “llenan” con otros valores intermedios. Por ejemplo un hombre tiene un perro o dos perros, nunca un perro y medio. VARIANZA (  ): Es el cuadrado de la desviación estándar σ . Se define como como la media de las diferencias con la media elevadas al cuadrado. 2

DESVIACIÓN ESTÁNDAR ( ): Es una una medida de dispersión para variables de razón (variables cuantitativas o cantidades racionales) y de intervalo. Se define como la raíz cuadrada de la varianza. la varianza. MEDIA ( ): La media aritmética o el promedio es el valor obtenido al sumar todos los datos y dividir el resultado entre el número total de datos. Indica la aproximación del valor que tiende a tomar cada registro o medición. MEDIANA: Es el valor que ocupa el lugar central de todos los datos cuando éstos están ordenados de menor a mayor. MODA: La moda es el valor que tiene mayor frecuencia absoluta. FRECUENCIA: En estadística, la frecuencia (o frecuencia absoluta) de un evento x, es el número de veces en que dicho evento se repite durante un experimento o muestra estadística . Comúnmente, la distribución de la frecuencia suele visualizarse con el uso de histogramas. de histogramas. DISTRIBUCIÓN NORMAL: Es la distribución de probabilidad de variable continua que obtienen datos de fenómenos reales, y sigue aproximadamente el un grafico de la campana de gauss. RANGO: Rango es el intervalo el intervalo entre el valor máximo y el valor mínimo; por ello, comparte unidades comparte unidades con los datos. Permite obtener una idea de la dispersión de los datos, cuanto mayor es el rango, más dispersos están los datos de un conjunto. 45

PROBABILIDAD: La probabilidad es un método por el cual se obtiene la frecuencia de un acontecimiento determinado mediante la realización de experimentos aleatorios, de los que se conocen todos los resultados posibles, bajo condiciones. PRECISIÓN: Se refiere a la variación o dispersión entre los valores medidos. Figura. Descripción grafica de la distribución precisa pero no exacta.

Fuente. •ESCALANTE, Edgardo. Seis-

Sigma METODOLOGÍA Y TÉCNICAS. Ciudad de México. Editorial Limusa S.A, 2006.

EXACTITUD: Se define como la cercanía del valor de una medición con respecto al valor real. Figura. Descripción grafica de una distribución precisa y exacta.

Fuente. •ESCALANTE, Edgardo. Seis-

Sigma METODOLOGÍA Y TÉCNICAS. Ciudad de México. Editorial Limusa S.A, 2006.

46

BENCHMARKING: Es una metodología aplicada por algunas empresas basada en la comparación de estándares con respecto a un punto de referencia. Estos puntos de referencia son tomados de las mejores prácticas realizadas en los procesos por compañías de similar ocupación, con el fin de diagnosticar la calidad de un producto y mejorar sus prácticas. TEOREMA DEL LIMITE CENTRAL (TLC): Si se toman muestras de tamaño suficientemente grande y se calculan las medias de dichas muestras. Sin importar cuál sea la distribución original, la distribución de las medias de dichas muestras será normal. Figura. Representación Grafica del TLC

Fuente. •ESCALANTE, Edgardo. Seis-Sigma METODOLOGÍA Y TÉCNICAS.

Ciudad de México. Editorial Limusa S.A, 2006.

Entre mayor sea el numero de medias graficadas con mayor detalle se creara la curva. PERCENTIL: El percentil es una medida de tendencia central usada en estadística que indica, una vez ordenados los datos de menor a mayor, el valor de la variable por debajo del cual se encuentra un porcentaje un porcentaje dado de observaciones en un grupo de observaciones. Por ejemplo, el percentil 20º es el valor bajo el cual se encuentran el 20 por ciento de las observaciones.2

2

Es.wikipedia.org.

47

3. TIPOS DE PALAS EN MINA PRIBBENOW En la mina se utilizan tres modelos de palas para la remoción de estéril, las palas Hitachi EX 3600-6, las Komatsu PC8000-6 y las palas Bucyrus 495HR.

3.1. HITACHI EX 3600-6 Hitachi Ltd. es una empresa con sede en Chiyoda- Tokio, Japón. La compañía fue fundada en 1910 en la ciudad de Hitachi de la Prefectura de Ibaraki, como una tienda de reparación de equipos eléctricos. Hitachi produce una gran variedad de electrónica de consumo y proporciona productos para otras fábricas por ejemplo circuitos integrados y otros semiconductores. Hitachi divide sus operaciones en siete segmentos industriales. Estos segmentos son: - -

Sistemas de Información y Telecomunicaciones Electrónicos Energía y Sistemas Industriales Medios Digitales y Productos de Consumo

La pala EX 3600-6 es una de la variedad de modelos de pala producido por Hitachi Ltd. Para la industria minera, esta pala es de tipo retro excavadora y funciona con combustible diesel, en la tabla 4 se muestran las capacidades de llenado de servicio. En la figura 12 y figura 13 se observa el prototipo de la pala Hitachi EX 3600-6, sus dimensiones y alcances. Tabla 4. Capacidades de Llenado de Servicio para la pala Hitachi EX 3600-6

Fuente. HITACHI. Especificaciones Ex 3600-6

48

Figura 13. Dimensiones de la pala Hitachi EX 3600-6


Figura 14. Alcances de Operación Pala Hitachi EX 3600-6


49

El aguilón y brazo son de diseño de sección cuadrada de bajo esfuerzo totalmente soldado. Cucharón de acero de alta resistencia totalmente soldado. Los pasadores de la junta entre el cucharón y el brazo son de tipo flotante. Esta pala utiliza cilindros de sistema hidráulico para el movimiento del brazo y balde en el proceso de cargue y descargue del material, en la siguiente tabla 5 se observa las características de operación de la pala Hitachi EX 3600-6 y las características del cucharon en la tabla 6.

Tabla 5. Características de operación de la pala Hitachi EX 3600-6 ALCANCE DE TRABAJO Longitud del aguilón

9,6 m (31 pies 6 pulg)

Longitud del brazo

4,5 m (14 pies 9 pulg)

A. Alcance máx. de excavación

18 190 mm (59 pies 8 pulg)

A1. Alcance máx. de excavación (en el suelo)

17 600 mm (57 pies 9 pulg)

B. profundidad máx. de excavación

8580 mm (28 pies 2 pulg)

B1. Profundidad máx. de excavación (nivel de 8)


C. Altura máx. de corte

17 690 mm (58 pies 1 pulg)

D. altura máx. de vaciado

11 590 mm (38 pies 0 pulg)

E. Profundidad máx. de pared vertical


Fuerza de excavación de cucharon Fuerza de empuje del brazo

SAE

932 kN (209 500 lb)

ISO

1050 kN (236 000 lb)

SAE

922 kN (207 300 lb)

ISO

952 kN (213 800 lb)


Tabla 6. Características del Cucharon CUCHARON Capacidad

Ancho

Colmado SAE (1:1) 22,0 m³ (29,0 yd³)

Sin cortadores laterales 3790 mm (12 pies 5 pulg)

Numero de dientes

Peso

Tipo

Densidad del material

6

18 400 kg (40 570 lb)

Cucharón de uso general

1800 kg/m³ (3033 lb/yd³)


Las dimensiones del cucharon para la retro excavadora se muestran en la figura 14. 50

Figura 15. Dimensiones del cucharon de la pala Hitachi EX 3600-6


3.2. KOMATSU PC8000-6 Komatsu Limited es una compañía japonesa que fabrica equipos primeramente para la industria de la construcción y de la minería, pero también para el uso militar, industrial, de la prensa, tecnologías láser y módulos termoeléctricos. Komatsu es la segunda mayor empresa manufacturera de equipos para la construcción y la minería del mundo después de Caterpillar. Sin embargo, en ciertas áreas geográficas (Japón, China, Oriente Medio), Komatsu tiene una mayor porción de mercado que Caterpillar. La pala PC 8000-6 es un modelos de palas producido y comercializado por la empresa KOMATSU para grandes operaciones mineras puede trabajar con dos motores diesel de 2010 hp o también puede ser adquirida con dos motores de tipo eléctrico de 1450 kW. En la tabla 7 se muestran las capacidades de llenado y servicio de las PC800-6 eléctricas y diesel. El tipo de cargue de la PC 8000-6 es de tipo frontal, frontal, utilizando cilindros hidráulicos para los movimientos de cargue y descargue como se muestra en la siguiente figura 15. 51

Figura 16. Prototipo de la Pala PC8000-6.

Fuente. KOMATSU. PC8000 Mining Shovel

Esta pala tiene un balde con capacidad de cargue nominal de 42 para materiales poco densos, permitiéndole cargar un camión CAT 793 en tres ciclos de descargue, posee cabina presurizada con nivelador de energía para aislar al operador de la contaminación externa. La pala PC8000-6 debido a su magnitud y terreno a trabajar utiliza orugas para su movilidad, permitiéndole desplazarse a una velocidad máxima de 2.2 km/h. Tabla 7. Capacidades de Llenado y Servicio para Palas Eléctricas y Diesel PC8000-6 CAPACIDAD DE SERVICIO SERVICI O PC 8000 8000-6 -6 Tanque que de de Acei Aceitte Hid Hidrráulic lico

2206 U.S gal

Si ste ma Hi drául ico

3040 U.S gal

Combusti bl e

3672 U.S gal

Motor Refrigerante Ref rigerante

2 x 125 125 U.S gal

Aceite del Motor

2 x 77 U.S gal


52

En la siguiente figura y en la tabla se muestran las dimensiones de una pala Komatsu PC8000-6. Figura 17. Dimensiones de Pala PC 8000-6


Tabla 8. Medidas de la pala PC8000-6


53

En la siguiente Figura 18 se puede observar que la pala PC8000-6 con cargadora frontal tiene poca área transversal de maniobrabilidad del balde pero suficiente para tener un alto rendimiento en su labor de cargue en general. Figura 18. Alcances de Operación de la Pala Komatsu PC8000-6


54

3.3. BUCYRUS 495HR Bucyrus International, Inc. es un fabricante de equipos y máquinas para la industria mundial de la minería de superficie. Ha ocupado el quinto lugar entre los fabricantes de maquinaria minera estadounidense de las ventas totales. Los principales productos de Bucyrus son palas mineras eléctricas para cargar minerales, cobre, carbón, y las operaciones mineras de hierro; dragas para retirar escombros de las vetas de carbón en operaciones en la superficie del carbón, la minería de fosfato y bauxita, y proyectos de recuperación de tierras; y simulacros de barrenos rotativas para grandes agujeros de perforación en yacimientos minerales o rocas para la voladura con el fin de fragmentar los minerales en las minas. Además de suministrar a sus clientes tradicionales en el carbón de Estados Unidos, cobre, mineral de hierro y fosfato industria de la minería de superficie, Bucyrus deriva cerca de dos tercios de sus envíos de pedidos extranjeros para proyectos mineros en el Lejano Oriente, América del Sur, Australia y Europa a mediados de la década de 1990. La pala 495HR ver figura 19 es uno de los modelos de palas producido y comercializado por la empresa BUCYRUS. Figura 19. Partes de la Pala BUCYRUS 495HR

Fuente. BUCYRUS. 495HR Manual de los Operadores

55

La pala Bucyrus 495HR son eléctricas, su potencia se obtiene de tendidos de redes eléctricas de alta tensión de 7200V, 60 Hz. Tabla 9. Dimensiones y Rangos de Trabajo de la Pala Bucyrus 495HR.

Figura 20. Dimensiones de la Pala Bucyrus 495HR


56

Una de las particularidades de esta pala es que utiliza un juego de guayas con poleas que son las que realizan los movimientos del cargue y descargue de la pala ver figura 20. Por su gran capacidad del balde, es capaz de cargar un camión CAT 793 en tres ciclos de baldados. En la siguiente tabla 10 se observa las propiedades de las guayas que utiliza la pala Bucyrus 495HR. Tabla 10. Características de los Cables Utilizados en el Proceso de Cargue y Descargue de la Pala Bucyrus 495HR


La base tiene una cremallera de giro ver figura la cual le permite realizar giros giros de 360°, su desplazamiento se realiza por medio de orugas las cuales le permiten moverse a una velocidad máxima de 2 km/h. Figura 21. Maquinaria Inferior y Orugas


57

4. METODOLOGÍA SEIS SIGMA EN EL ESTUDIO ESTUDIO DEL RENDIMIENTO DE LAS PALAS Seis-Sigma representa una métrica, una filosofía de trabajo y una meta. Como métrica, Seis-Sigma representa una manera de medir el desempeño de un proceso en cuanto a su nivel de productos fuera de especificación o erróneos, el cual para objeto del presente estudio los productos a estudiar serán las cargas realizadas por las palas en la mina Pribbenow (Entiéndase por “Carga” a un camión despachado). Como filosofía de trabajo, significa mejoramiento continuo de los procesos y productos apoyado en la aplicación de la metodología SeisSigma, para la cual se incluyen principalmente principalmente el uso de herramientas estadísticas, además de otras de apoyo. Como meta, un proceso con nivel de calidad Seis-Sigma significa estadísticamente tener un nivel de clase mundial al no producir servicios o productos defectuosos. El proceso Seis Sigma se caracteriza por 5 etapas concretas: Las cinco etapas de DMAIC (Por sus siglas en inglés: Define - Measure - Analyze Improve - Control): Figura 22. Etapas de la metodología Seis sigma.

Fuente. INTERNET.http://blog.icoiig.com/

58

Definir : Que consiste en concretar el objetivo del problema o defecto y validarlo, a la vez que se definen las necesidades y prioridades de los que participantes del programa. Medir : Que consiste en entender el funcionamiento actual del problema como es el proceso de medida y como se puede medir. Analizar : Que pretende averiguar las causas relevantes del problema o defecto. Mejorar : Que permite determinar las mejoras procurando minimizar la inversión a realizar. Controlar : Que se basa en tomar medidas con el fin de garantizar la continuidad de la mejora y valorarla en términos económicos. En la siguiente figura 23 se muestra el flujo de la metodología Seis-Sigma: 









Figura 23. Flujo de la Metodología Seis Sigma Definir Problema

S

Describir Proceso

Proceso Capaz

N

N Medición capaz

Optimizar

Mejorar

S

Validar mejora

Determinar variables significativas

Evaluar estabilidad capacidad proceso

la

Controlar el proceso Mejorar continuamente y del

N Proceso estable

Eliminar causas

S

Fuente. •ESCALANTE, Edgardo. Seis-Sigma METODOLOGÍA Y TÉCNICAS. Ciudad

de México. Editorial Limusa S.A, 2006.

59

4.1. DEFINICIÓN DEL PROBLEMA En la mina de carbón “Pribbenow” propiedad de la empresa n orteamericana

Drummond Ltd. es necesario debido a su método de explotación (Open Pit) remover las capas de rocas estériles que obstaculizan la extracción del mineral, mineral, actualmente se utiliza un sistema de cargue pala-camión para las rocas interburden y una dragalina con alimentadores blindados para él material aluvial. Las palas encargadas de realizar el cargue del material son de bastas dimensiones capaces de remover grandes metros cúbicos por hora, ajustadas a las necesidades de una minería de este tipo. Debido a que el trabajo de esta maquinaria es parte importante del proceso de producción del mineral, es necesario monitorear el rendimiento y ritmo de trabajo de estas con el fin de identificar posibles fallas que se reproducen en bajas en la producción y/o pérdidas de tipo económico para la empresa. También es necesario conocer el ritmo de operación de la maquinaria para que en la oficina de planeación a corto plazo se pueda establecer planes y pronósticos de la explotación con mayor exactitud. Identificar los factores que alteran el rendimiento no es fácil ya que se deben tener en cuenta múltiples situaciones que se pueden presentar y daños en los equipos que interrumpen el proceso de producción de las palas. Se debe analizar los factores 6 Ms (Método, Mano de obra, Materia prima, Medición, Medio, Maquinaria) que intervienen en un proceso de producción y revisar los limites de control y determinar correcciones enfocadas a la mejora continua del proceso. En la mina Pribbenow se cuenta con 9 palas Komatsu PC8000-6, 2 palas Hitachi Ex 3600-6, y 2 palas Bucyrus 495HR. Con el fin de monitorear e identificar los problemas que afecten el rendimiento de estas palas, los datos del rendimiento en la operación han sido recopilados durante el año 2015-2016. Para describir el proceso que realiza una pala en producir un solo baldado de Bcm (Metros Cúbicos de Banco) se debe tener tener en cuenta que múltiples factores y condiciones de área interrumpen el flujo del proceso, al ser tan aleatorios no se tendrán en cuenta para la elaboración del diagrama de flujo ver figura el cual será elaborado con la siguiente simbología universal:

60

Figura. Elementos universales universales de elaboración de un diagrama de flujo

Fuente. •ESCALANTE, Edgardo. Seis-Sigma METODOLOGÍA Y TÉCNICAS.

Ciudad de México. Editorial Limusa S.A, 2006.

Figura. Diagrama de flujo de el proceso de cargue y descargue de una pala

Fuente. Autor del Proyecto

61

Apoyado en el diagrama de Ishikawa para diagnosticar las posibles causas clasificadas del problema pro blema3 se realiza realiza el siguiente siguiente esquema (ver figura) relacionado con los factores 6 Ms (Método, Mano de obra, Materia prima, Medición, Medio, Maquinaria) involucrados en un proceso productivo. Figura. Diagrama de Ishikawa para las palas de mina pribbenow


3

Fuente. •ESCALANTE, Edgardo. Seis-Sigma METODOLOGÍA Y TÉCNICAS. Ciudad de México. Editorial Limusa S.A, 2006.

62

4.2. SISTEMA DE MEDICIÓN Y VARIABLES CUANTITATIVAS CUANTITATIVAS EN EL RENDIMIENTO DE LAS PALAS Medir hace parte del proceso de identificación de oportunidades de mejora ya que permite la comparación de una variable con otras para poder determina que tan bien o mal se está comportando un proceso. La medición es la base de este tipo de estudios por lo tanto es importante que se cuente con un buen sistema de medición, para posteriormente en el análisis de los resultados se puedan tomar decisiones en base a datos cercanos a la realidad. La medición arroja una serie de datos, los cuales procesados con herramientas estadísticas pueden llegar a establecer un control estadístico (ver figura) del proceso y orientar a este a un estándar de calidad. Figura . Diferencias entre procesos en control y fuera de control

Fuente. INTERNET. http://es.slideshare.net/puntofla/control-estadistico-de-procesos

Es importante identificar cuáles son las variables influyentes que se deben medir para no saturar una base de datos con mediciones innecesarias que no tengan relevancia en la modificación del rendimiento del proceso de cargue de las palas. Drummond ltd. Cuenta con un software de medición llamado “Dispatch” el cual trabaja en tiempo real segundo a segundo y sirve para medir múltiples variables relacionados con la operación, aporta información georeferencial de los equipos, recoge información del tiempo de inactividad de las palas y camiones y se encarga de asignar tareas y rutas a los camiones. En el software existen 4 posibles estados para la maquinaria. Operativo, Demora, Down y Standby, de los cuales el operador 63

solo se encarga de reportar las demoras porque los demás estadso son administrados por el despachador. Lo que deja como unidad de producto la operación de una pala es el cargue de un camión (Load), lo importante de este producto es que se realice en el menor tiempo posible (Truck Load Time) Time) el llenado de los camiones con carga útil (PayLoad ). ). El número de cargas (Loads) (Loads) es directamente proporcional al número de Horas Operadas (Operational Hours) que al final del turno debe reportar una cantidad de BCM’s (Metros cubicos de banco), los cuales fueron cargados a un ritmo de metros cúbicos por hora hora (Cubic meter per hour).El hour).El rendimiento de una pala quedaría resumido en la cantidad de camiones promedios cargados por hora (Truck’s Loads per Hour). Por lo tanto se definen como variables útiles medibles las siguientes: -

Truck L oad Time (min): Esta variable es tomada automáticamente por el

software Dispatch. El tiempo de carga de un camión es el resultado de la suma de tres tiempos diferentes. o

o

1). Queue Time: El tiempo que demora demora un camión esperando a que la pala termine de cargar un camión que ya había iniciado a cargar. 2). Spot Time; Time; El tiempo transcurrido transcurrido entre el ultimo baldado al camión que estaba cargando la pala y el primer baldado a el segundo camión (Por lo general este tiempo es igual al tiempo de “aculatamiento”).

o

3).Digging time: time: el tiempo que la pala dura excavando. excavando.

Este tiempo es medido por el software el cual identificando un área de influencia alrededor de la pala detecta un camión que acaba de llegar al área y comienza a contabilizar los 3 tiempos anteriormente descritos. -

Lo ad (Cargas): (Cargas): El número de cargas realizadas por la pala se obtiene

-

Payload (Ton): La información relacionada con esta variable es tomada del

atreves de un contador que tiene el software el cual automáticamente va contabilizando las cargas que realiza la pala.

camión cargado, el cual posee un sistema de báscula que mide las toneladas con las que fue despachado el camión, esta variable depende del modelo y capacidad de los camiones utilizados. Se da la situación de que la báscula del camión no funciona correctamente, entonces el personal de Dispatch asigna una cantidad promedio calculada estadísticamente para los camiones. 64

Las cargas que se realicen En valores del percentil 40 se consideran productos defectuosos. Son cargas en donde el camión lleva menos de 215 toneladas.

-

Operational Operational Hours : Las horas operadas durante un turno de 12 horas son

calculadas de la siguiente forma:

                   Op. Hr = Horas Operadas. Hr Prog = Horas programadas (12h). Hr Down Op= Horas Down por operación. Hr Down Fm = Horas Down por fallas mecánicas. A partir de de estas variables variables se puede calcular: calcular: -

Cubic meter per hour (   ): Este dado deriva de la información

-

ruck’s Loads per Hour (Tk Lds/h ): Este valor se calcula dividiendo la T ruck’s

adquirida, se divide la cantidad de metros cúbicos cargados por la pala durante todo el turno entre el número de horas operadas en el mismo turno. Se entiende como un ratio o ritmo de cargue.

cantidad de camiones despachados en un turno entre el número de horas operadas en ese turno.

Las variables anteriormente mencionadas son medidas todos los días generando un espacio muestral bastante amplio, suficiente para poder recoger y analizar múltiples tipos de variaciones que se dan en la operación de cada una de las palas. Con esta información se generan reportes diarios en pdf almacenados en el servidor de la empresa. El presente estudio se desarrolla basado en los reportes de las mediciones realizadas en el periodo de tiempo de Enero 01 de 2015 hasta Diciembre 31 de 2015.

65

4.3. CALCULOS Y ANÁLISIS DEL RENDIMIENTO DE LAS PALAS P ALAS Los datos Loads, Truck load time, time, Payload, Operational Hours, Hours, Cubic meter per  hour ( ), Truck load per hour fueron tomados de los reportes diarios de las palas durante el año 2015. Se hizo necesaria la organización de la información en bases de datos en Excel (ver tabla) para su posterior tabulación y análisis de la siguiente forma. Tabla. Organización de la base de datos


En esta tabla se tienen los valores de las variables registrados durante un día para cada pala, de este modo se llena la base de datos dividida en doce pestañas que representan los doce meses del año 2015. Una vez se crea la base de datos, se comienzan a extraer y reorganizar los datos para cada pala como se observa en la siguiente Tabla

66

Tabla. Reorganización de datos para cada pala ejemplo pala 6246


Esta reorganización de los datos se hace con el fin de obtener todos los valores obtenidos por cada pala durante el año, separado de los valores de las demás palas lo cual facilita el análisis y tabulación individual de los datos y la creación de las graficas. Una vez se tengan organizados los datos de la pala se utilizan las herramientas de Excel para contabilizar el numero de cargas que se hicieron con igual propiedad, por ejemplo para la variable “Truck load time” : 67

Tabla. Organización de datos de igual propiedad “Truck load time” ejemplo pala 6246


Esta tabla se encarga de buscar en la tabla anterior el número de cargas que se realizaron con tiempo similar, por ejemplo: La pala de la tabla realizó 197 cargas el día 2 de enero durante el turno 2 (De Día) con un tiempo promedio de 1.84min/camión durante un turno, entonces ubica el numero de cargas en una casilla debajo de la Columna que contenga en la cabecera el tiempo menor o igual a este, para este caso la ubica el numero de cargas en 2min ya que 1.84 min/camión es menor a dos minutos pero mayor a 1.8min. Lo mismo sucede para los datos encerrados en los círculos amarillo y azul en donde se busca en que intervalo encaja el número de cargas. Este proceso se realiza para cada uno de los datos del año en cada variable como se observa en las siguientes graficas. 68

Tabla


Tabla


69

Tabla


Tabla


70

Tabla


Hay que tener en cuenta que en estas tablas solo se muestran los primeros datos del año debido a su gran extensión, y que continúa en su parte inferior organizando el resto de datos obtenidos durante el año. Al final de cada tabla se realiza la suma vertical de cada categoría y se calculan los porcentajes de frecuencia y los percentiles para cada evento de la siguiente manera:

71

Tabla. Ejemplo calculo de frecuencia para los intervalos de “Truck load time” ejemplo pala 6246


Tabla. Ejemplo calculo de frecuencia para los intervalos de “ Loads” ejemplo pala 6246


Tabla. Ejemplo calculo de frecuencia para los intervalos de “Avg Payload” ejemplo pala 6246


72

Tabla. Ejemplo calculo de frecuencia para los intervalos de “Operational Hours” ejemplo pala 6246


Tabla. Ejemplo calculo de frecuencia para los intervalos de “Cubic meter per hour” ejemplo pala 6246


Tabla. Ejemplo calculo de frecuencia para los intervalos de “Truck load per hour” ejemplo pala 6246


73

El análisis del rendimiento de las palas se realiza teniendo en cuenta herramientas de control estadístico de procesos, en los cuales se debe determinar a partir de las mediciones el comportamiento de los datos obtenidos, su variación y sus límites de control. Este análisis utiliza la herramienta del teorema del límite central como parte del proceso de análisis del rendimiento de las palas. Las palas deberán tender a alcanzar los valores del percentil 80 o mayor para que su rendimiento sea considerado muy bueno. En la única variable que se desea que los valores del percentil 80-100 sean menores es en “Track load time” ya que reduciendo el tiempo que se demora cargando un camión se puede cargar mayor número de camiones lo cual es directamente proporcional a un mayor volumen de estéril transportado. En las graficas graficas de las variables del rendimiento de cada una una de las palas se observa la distribución de la frecuencia de los eventos y la curva de probabilidad ver figura. Figura. Descripción de la grafica de rendimiento.


--- Eje vertical de frecuencia.

--- Numero de cargas realizadas en el 2015.

--- Eje vertical de percentiles. 74

En el presente estudio se tendrá en cuenta la desviación estándar de los datos para establecer los límites límites de control dentro de los cuales debe rendir cada pala siempre y cuando el área de trabajo de esta se encuentre en condiciones optimas, estos resultados solo aplican para cada una de las palas de la mina pribbenow, son independientes y diferentes debido al desgaste de las maquinas y la aleatoriedad de las condiciones de trabajo. El rango de operación considerado “normal” para cada evento será establec ido por

los valores comprendidos entre el límite superior de control (LSC) y el límite inferior de control (LIC) los cuales son calculados como:          

LSC: Limite superior de control LIC: Limite inferior de control S: Deviación estándar  : Media 

De este modo los valores que tomen las variables en un turno se podrá observar que tan normales son si están entre los limites de control. Al obtener toda las posibles variaciones en cada evento durante un año, se obtienen los límites entre los mejores y los peores rendimientos registrados, permitiendo la determinación de un “Benchmarking” para el proceso productivo de

las palas en la compañía minera Drummond Ltd.

75

4.3.1. Pala 6261 Hitachi Hitachi EX 3600-6 Esta pala comenzó su servicio en la mina el 6 de abril del año 2013 sirve de apoyo en las labores de remoción de BCM a las palas de mayor capacidad, es de uso práctico ya que es a combustible diesel lo que le facilita su rápido desplazamiento sin tanta logística a las aéreas donde se necesite. En el 2015 la pala 6261 realizo alrededor de 26266 cargas, la pala tiene aproximadamente 19235 horas de servicio desde su inicio en el año 2013. Foto. Pala 6261 Hitachi EX 3600-6 en mina Pribbenow


Para cargar un camión CAT 793 esta pala necesita realizar más de 6 ciclos de baldados lo cual repercute en el tiempo de cargue, en el numero de cargas por hora y en su rendimiento en general. A continuación los lo s resultados del rendimiento de cada una de las variables vari ables para la pala 6261.

76

TRUCK LOAD TIME SHOVEL 6261 En la siguiente figura se observan la distribución de frecuencia de los eventos del tiempo que dura la pala 6261 en cargar un camión. Figura. Truck load time shovel 6261


Tabla. Resultados de truck load time shovel 6261 TK LD TIME

Variación

0.861510226

Desviación estándar

0.928175752

LSC

5.14

Media

4.21

LIC

3.29


Se puede concluir que la distribución es uniforme con forma de campana de gauss, con media de 4.21 min y limites de control entre 3.29- 5.14 min, la idea sería que esta pala reduzca el tiempo de cargue de camión lo más cercano posible a el LIC.

77

LOAD SHOVEL 6261 En la siguiente figura se observan la distribución de frecuencia de los eventos relacionados con la cantidad de carga que hace la pala 6261 durante sus horas de operación, en el año 2015 la pala 6261 realizó 26266 cargas. Figura. Load shovel 6261


Tabla. Resultados de load shovel 6261 LOAD

Variación

458.4809234


21

LSC

72

Media

51

LIC

29


La distribución es uniforme con forma de campana de gauss, con media de 51 Loads y limites de control entre 29 – 72 loads, lo ideal es que esta pala aumente la cantidad de cargas lo más cercano posible a el LSC. Para ello debe trabajar mayor número de horas y realizar el ciclo de cargado en el menor tiempo posible.

78

AVERAGE PAYLOAD SHOVEL 6261 Esta variable depende de el modelo del camión utilizado para el acarreo, en la figura se observan la distribución de frecuencia de los eventos relacionados con la carga útil con la que la pala 6261 despachó los camiones durante el año 2015. Figura. Average payload shovel 6261


Tabla. Resultados shovel 6261

de

payload

PAYLOAD

Variación

292.6507475


17.10703795

LSC

239.28

Media

222.17

LIC

205.06


La distribución es poco uniforme con forma de campana de gauss, hay una acumulación de datos por debajo del evento de 200 ton el cual se interpreta como cargas a las que les falto un baldado para sobrepasar la media. Esta pala despacha camiones cargados en promedio con 222 ton, el objetivo debe ser mantenerse en el estado actual o aproximarse al LSC.

79

OPERATIONAL HOURS SHOVEL 6261 La cantidad de horas operadas por la pala depende de la calidad del mantenimiento y del orden en las operaciones, ya que se evita la interrupción del trabajo ocasionados por fallas y el tiempo de inactividad. Figura. Operational hours shovel 6261


Tabla. Resultados de operational hours shovel 6261 OP. HOURS

Variación

3.951250024


1.987775144

LSC

6.78

Media

4.79

LIC

2.80


Esta variable tiene distribución normal, tiene media de 5 Horas aproximada trabajadas durante un turno, los limites de control están entre 2.80 – 6.78 horas, lo ideal es que esta pala aumente la cantidad de horas trabajadas y sus valores sean mayor a la media y en lo l o posible al LSC. Para el año 2015 la pala 6261 tiene un acumulado total de 2489 horas operadas. 80

CUBIC METER PER HOUR SHOVEL 6261

TRUCKS LOADS PER HOUR SHOVEL 6261

Figura. Cubic meter per hour shovel 6261

Figura. Truck loads per hours shovel 6261



Según los datos históricos del rendimiento registrados durante el año 2015, la pala 6261 es capaz de cargar a razón de 1200 metros cúbicos por hora con gran frecuencia, pero su promedio general está en 1032 metros cúbicos por hora. Durante el año 2015 la pala removió 2,529,806 BCM durante 2486 horas de trabajo en 519 turnos. Puede cargar alrededor de 11 camiones CAT 793 en promedio durante una hora, si se disminuye el tiempo de carga aumentara el número de camiones cargados por hora.

81

4.3.2. Pala 6262 Hitachi Hitachi EX 3600-6 La pala 6262 comenzó a operar en la mina desde el 5 de Julio del año 2013 tres meses después de la llegada de la pala 6261, al igual que esta, sirve de apoyo en las labores de remoción de BCM a las palas de mayor capacidad, funciona a combustible diesel lo que le permite moverse sin restricciones por las diferentes aéreas de remoción. Durante el año 2015 la pala 6262 realizo 27736 cargas, esta pala tiene aproximadamente 17837 horas de servicio desde su inicio en el 2013. Foto. Pala 6262 Hitachi EX 3600-6 en mina Pribbenow


Para cargar un camión CAT 793 esta pala necesita realizar más de 6 ciclos de baldados lo cual repercute en el tiempo de cargue, en el numero de cargas por hora y en su rendimiento en general. A continuación los lo s resultados del rendimiento de cada una de las variables para la pala 6262. 82

TRUCK LOAD TIME SHOVEL6262 En la figura se muestra la grafica de distribución de frecuencia de la variable del tiempo de cargado de un camión ca mión para la pala 6262. Figura. Truck load time shovel 6262



Variación

0.826366335

Desviación estándar 0.909046938 LSC

5.58

Media

4.67

LIC

3.77


Esta variable tiene distribución normal con semi-uniformidad. Esta pala carga camiones CAT 793 en 4.67min en promedio, con una diferencia de 0.46min por encima del promedio de la pala 6261 la cual es de su mismo tipo a pesar de esto la pala 6262 se ubica 180 cargas por encima del total de cargas realizadas por la pala 6261 durante el 2015. Se debe monitorear que la pala intente alcanzar su LIC disminuyendo el tiempo de cargue por camión pero manteniendo la carga útil del camión. 83

LOAD SHOVEL6262 La pala 6262 realizó 27736 cargas durante todo el año 2015 y la distribución de frecuencia de la cantidad de cargas realizadas realizadas en un turno se observa en la figura. Figura. Load shovel 6262



Variación

482.84566


22

LSC

73

Media

51

LIC

29


La distribución de los datos es uniforme, con forma de campana de gauss, el promedio de cargas realizadas durante un turno es 51loads igual a la media de cargas de la pala 6261. Con desviación estándar de 22 loads muy cercana a la desviación de 21 loads en la pala 61. Los límites de control están en el intervalo 29-73 loads, en este caso la idea es que la pala aumente el número de cargas lo más cercano a su LSC. 84

AVERAGE PAYLOAD SHOVEL6262 En la siguiente figura se observa la distribución de frecuencia de los eventos relacionados con la carga útil promedio con la que la pala despacha los camiones. Figura. Average payload shovel 6262



de

payload

PAYLOAD

Variación

153.6070026


231.49

Media

219.09

LIC

206.70


Se puede asumir que la distribución grafica de los datos es uniforme, con un pequeño sesgo hacia los eventos por debajo de la media, a pesar de esto la medida de tendencia central es menor que la desviación estándar de de la pala 6261 lo cual significa mayor precisión en el proceso de cargado pero poca exactitud.La pala 6262 despacha camiones cargados con 219 ton en promedio, su intervalo de límites de control está entre 206-231 ton la idea es que se mantenga en el promedio 85

OPERATIONAL HOURS SHOVEL6262 En la siguiente figura se muestra la distribución de frecuencia de los eventos relacionados con la cantidad de horas operadas, la cual depende de la cantidad de fallas técnicas y las interrupciones operacionales que haya tenido la pala durante su turno. Figura. Operational hours shovel 6262



Variación

4.450694532


7.35

Media

5.24

LIC

3.13


Esta variable tiene distribución norma con un sesgo hacia los valores que están por encima de la media lo cual es positivo porque significa que con frecuencia la variable adquiere valores por encima de la media lo que garantiza que la pala realice mayor numero de cargas durante un turno gracias a sus pocas interrupciones.

86

CUBIC METER PER HOUR SHOVEL6262

TRUCKS LOADS PER HOUR SHOVEL6262


Figura. Truck loads per Hours shovel 6262



Los datos del rendimiento de la pala 6262 durante el año 2015, reflejan un ritmo de cargue de 928 metros cúbicos por hora en promedio, este ritmo es menor que el de la pala 6261, pero no significa que la pala 6262 haya cargado menos cantidad de volumen, es solo la relación entre la cantidad de BCM movido y las horas operadas en un turno. Los valores de horas operadas de esta pala tienden a ser mayores a la media con una gran frecuencia pero su desviación estándar es un poco más alta que la de la pala 6261 lo cual es evidencia de un grado de imprecisión entre los valores de horas operadas, lo que repercute en la relación de metros cúbicos por hora. La pala 6262 removió alrededor de 2,613,789 BCM durante todo el año en un total de 2,825 horas operadas durante 539 turnos, superando por 83,983 BCM los 2,529,806 de BCM movidos por la pala 6261.

87

4.3.3. Pala 6231 Komatsu PC8000-6 La pala 6231 empezó sus labores de remoción de estéril el 13 junio de 2008 es las más antigua de la flota de palas Komatsu que tiene la empresa en la mina pribbenow, es eléctrica al igual que las demás PC 8000-6 que hay en la mina. En el 2015 la pala 6231 hizo 62,953 cargas. Desde su puesta en marcha en el 2008 tiene aproximadamente 49,812 horas de trabajo desde su puesta en marcha en el 2008. Foto. Pala 6231 Komatsu PC 8000-6 en mina Pribbenow


Para cargar un camión CAT 793 esta pala necesita realizar aproximadamente 4 ciclos de baldados lo cual la hace más productiva que las Hitachi EX 3600-6 ya que esto repercute positivamente en su tiempo de carga disminuyendo el tiempo necesario para cargar un camión, permitiéndole realizar mayor numero de cargas durante una hora operada. El desgaste de esta pala repercute en su capacidad de operación ubicándose por debajo de las demás palas de su mismo tipo según los siguientes resultados.

88

TRUCK LOAD TIME SHOVEL6231 En la siguiente figura se observa la distribución de frecuencia de la variable “Tiempo de cargado de un camión” para la pala 6231.

Figura. Truck load time shovel 6231



Variación

0.100718175


0.31736127

LSC

2.14

Media

1.83

LIC

1.51


Esta variable tiene distribución normal con semi uniformdiad, ya que la tendencia de los datos es a ubicarse por encima de la media. Esta pala carga camiones CAT 793 en 1.83 min en promedio. Los datos tienen baja desviación estándar lo cual indica una buena precisión en la toma de los datos. La idea es que esta pala alcance su LIC disminuyendo el tiempo que demora cargando un camión o manteniéndose en su media, tolerando su condición de desgaste. 89

LOAD SHOVEL6231 La pala 6231 realizo 62953 cargas en el año 2015. A continuación se muestra la distribución de frecuencia de la cantidad de cargas realizadas durante un turno por la pala 6231. Figura. Load shovel 6231



Variación

2258.900041


47

LSC

179

Media

132

LIC

85


La distribución de los datos es uniforme, con forma de campana de gauss, el promedio de cargas realizadas durante un turno es 132 loads. Los datos tienen una desviación estándar de 47 cargas representando la variación de las condiciones de trabajo de la pala. Los límites de control están en el intervalo 85179 loads, en este caso la idea es que la pala aumente el número de cargas lo más cercano a su LSC. 90

AVERAGE PAYLOAD SHOVEL6231 En la siguiente figura se observa la distribución de frecuencia de los eventos relacionados con la carga útil con la cual la pala 6231 despacha los camiones. Figura. Average payload shovel 6231



de

payload

PAYLOAD

Variación

72.875825


8.53673386

LSC

235.26

Media

226.73

LIC

218.19


La distribución no es uniforme, sin embargo la distribución es normal, con gran frecuencia la variable obtiene valores por encima de la media lo cual es algo positivo para el proceso de cargue en las operaciones mineras de esta pala porque despacha los camiones con más de 226 toneladas. La desviación estándar de esta variable es de 8 ton por lo tanto sus Limites de controlo están en el intervalo 218-235 ton. la idea es que la pala alcance valores por encima de su LCS o se mantenga en su rendimiento actual. 91

OPERATIONAL HOURS SHOVEL6231 A continuación se muestra la distribución de frecuencia de los eventos relacionados con el número de horas operadas durante un turno para la pala 6231. Figura. Operational hours shovel 6231



Variación

5.084659765


8.75

Media

6.49

LIC

4.24


A pesar del elevado desgaste identificado en la cantidad de horas operadas, la pala 6231 con gran frecuencia alcanza valores de 9 horas de trabajo lo cual es positivo, pero en promedio la pala trabaja alrededor de 6.5 horas durante un turno. En el año 2015 esta pala realizo trabajos de cargue durante 3103 horas

92




Figura. Trucks loads per hour shovel 6231



Los datos muestreados durante el año 2015 muestran un ritmo de cargue de 1994 metros cúbicos por hora en promedio. Los valores de horas operadas se posicionan por encima de la muestra con gran frecuencia lo cual le permite a esta pala realizar mayor número de cargas durante un turno gracias a las pocas interrupciones a pesar de su gran desgaste mecánico. La pala 6231 en promedio carga 20 camiones por hora esto varía según el número de horas operadas. Esta pala removió 6,162,059 BCM durante el año 2015 en un total de 3103 horas operadas en 478 turnos de trabajo

93

4.3.4. Pala 6233 Komatsu PC8000-6 La pala 6233 comenzó sus labores de remoción de estéril el 29 de Enero del 2009, las labores de este tipo de pala son destinadas solo a la remoción de BCM. Esta es la pala más antigua después de la pala 6231.En el año 2015 la pala 6233 realizó 63,067 cargas y tiene 45,850 horas de trabajo desde su puesta en marcha en el 2009. Foto. Pala 6233 Komatsu PC 8000-6 en mina Pribbenow


Al igual i gual que las l as demás PC 8000-6 la pala 6233 realiza 4 ciclos de baldados para llenar un camión CAT 793 lo cual es positivamente representativo en su rendimiento en general. El desgaste es menor que el de la pala 6231 aproximadamente 4000 horas de trabajo de diferencia, loque se estima repercute positivamente en la continuidad de las operaciones durante un turno de trabajo. A continuación se muestran los resultados obtenidos sobre el rendimiento de la pala 6233.

94

TRUCK LOAD TIME SHOVEL6233 En la siguiente figura se muestra la distribución de frecuencia relacionada con los eventos del tiempo de cargue de la pala 6233 Komatsu PC 8000-6 en mina Pribbenow. Figura. Truck load time shovel 6233



Variación

0.108109274


2.10

Media

1.77

LIC

1.44


Esta variable tiene distribución normal, se puede decir que es uniforme con forma de campana de gaus. La pala carga un camión en 1.77 min en promedio, siendo muy similar al tiempo de cargue de la pala 6231. Los datos tienen una desviación estándar de 0.32 min por lo tanto los Limites de control quedan estable3cidos entre el intervalo 1.44 – 2.10 min. Lo ideal es que la pala cargue camiones en el menor tiempo posible acercándose a los valores del LIC 95

LOAD SHOVEL6233 La pala 6233 realizo 63,067 cargas durante el año 2015. A continuacion se muestra la distribución de frecuencia de la cantidad de cargas realizadas durante un turno por la pala 6233. Figura. Load shovel 6233



Variación

2010.65016


45

LSC

162

Media

117

LIC

72


La distribución de los datos es normal, se considera uniforme y unimodal. Los datos tienen una desviación estándar de 45 cargas. Esta pala realiza en promedio 117 cargas en un turno en este caso la pala debe aumentar el numero de cargas realizadas en un turno hasta su LSC y tratar de mantenerse en esos valores. 96

AVERAGE PAYLOAD SHOVEL6233 En la siguiente figura se observa la distribución de frecuencia de los eventos relacionados con la carga útil promedio con la cual la pala 6233 despacha los camiones. Figura. Average payload shovel 6233



de

payload

PAYLOAD

Variación

115.025124


234.18

Media

223.46

LIC

212.73


La distribución de los valores para esta variable es normal, uniforme. Se puede observar en la grafica que el 24% de las 63067 cargas que hizo esta pala, fueron con cargas útiles entre 220 y 225 ton lo cual refleja una alta frecuencia de este evento. Se recomienda que la pala alcance alcance y sobrepase su LSC realizando con mayor frecuencia cargas de más de 235 ton. Los valores de esta variable tienen una desviación estándar de 10 ton, necesarias para alcanzar su LSC y que fácilmente caben en un baldado. 97




Variación

4.714932205


8.13

Media

5.96

LIC

3.79


Esta pala trabaja 5.96 horas en promedio según los datos del 2015, Aunque la tendencia de los datos es superar la media, con una alta frecuencia la pala opera durante 8 a 9 horas en un turno. La idea es que la pala obtenga valores de horas trabajadas superior a la media acercándose al LSC de esta variable. En el año 2015 la pala realizo trabajos durante 3206 horas. 98







Los datos obtenidos durante el año 2015 muestran un ritmo de cargue de 1910 metros cúbicos por hora en promedio. Los valores de horas operadas con frecuencia se ubican por encima de la media pero a pesar de eso esta pala tiene un rendimiento por debajo de la pala Komatsu pc 8000-6 más antigua 6231. La pala 6232 en promedio carga 20 camiones por hora esto varía según el número de horas operadas. Esta pala removió 6,095,065 BCM durante el año 2015 (66,994 BCM menos que la pala 6231) en un total de 3206 horas operadas en 538 turnos de trabajo.

99

4.3.5. Pala 6234 Komatsu PC8000-6 La pala 6234 comenzó sus labores de remoción de estéril el 16 de Febero del 2009, las labores de este tipo de pala son destinadas solo a la remoción de BCM. el año 2015 la pala 6234 realizó 70,139 cargas y tiene 45,110 horas de trabajo desde su puesta en marcha en el 2009. Foto. Pala 6234 Komatsu PC 8000-6 en mina Pribbenow


La pala 6234 realiza 4 ciclos de baldados para llenar un camión CAT 793, esta pala llego a la mina 15 dias después que la pala 6233 por lo tanto su desgaste es similar. A continuación se muestran los resultados obtenidos sobre el rendimiento de la pala 6234

100




Variación

0.07846262


2.03

Media

1.75

LIC

1.47


Para esta variable la distribución es normal, uniforme con forma de campana de gauss. Esta pala carga camiones CAT 793 en 1.75 min en promedio, los valores tienen una desviación estándar de 0.28 min por lo tanto sus límites de control están en el intervalo 1.47 – 1.75 min. La idea es que esta pala disminuya su tiempo de cargue tanto como las condiciones del area se lo permitan, y se acerque a los valores de el LIC. 101

LOAD SHOVEL6234 La pala 6234 realizo 70,139 cargas durante el año 2015. A continuación se muestra la distribución de frecuencia de la cantidad de cargas realizadas durante un turno por esta pala. Figura. Load shovel 6234



Variación

2184.801012


47

LSC

175

Media

128

LIC

81


La distribución de los datos es normal, se considera semi-uniforme y unimodal. unimodal. Los datos tienen una desviación estándar de 47 cargas lo que hace que los datos están un poco dispersos. Esta pala en promedio realiza 128 cargas durante un turno, pero con gran frecuencia los valores tienden a estar entre 145 y 195 cargas durante el turno de operación. Es un buen rendimiento ubicándose por encima de sus antecesoras. 102




de

payload

PAYLOAD

Variación

92.81177407


233.65

Media

224.02

LIC

214.38


La distribución de los valores para esta variable es normal, y uniforme, hay una serie de datos por debajo de la media pero el 50% de las 70139 cargas que hizo esta pala en año 2015 fueron fueron entre 225 y 230 ton. La desviación estándar de los datos es de 9.6 ton, y sus límites de control están en el intervalo 214 - 233 ton. 103




Variación

4.95054815


2.22498273

LSC

8.59

Media

6.36

LIC

4.14


La distribución de los datos tiene una semi bimodalidad con picos de frecuencia en los eventos de 6 y 9 horas, la distribución tiene una desviación estándar de 2.2 horas. En promedio la pala trabaja 6.36 horas durante sus turnos lo que le permite tener un mayor número de cargas por turno. La idea es que esta pala alcance los valores cercanos a su LSC con mayor frecuencia estabilizando la bimodalidad. La pala 6234 tiene un número de horas operadas de 3486 horas desde su puesta en marcha. 104







Los datos obtenidos durante el año 2015 muestran un ritmo de cargue de 1955 metros cúbicos por hora en promedio. Los valores de horas operadas con frecuencia se ubican por encima de la media pero los eventos de mayor frecuencia son 6 y 9 horas de trabajo esta pala tiene un buen rendimiento de trabajo. La pala 6234 en promedio carga 20 camiones por hora esto varía según el número de horas operadas. Esta pala removió 6,800,662 BCM durante el año 2015 (705,597 BCM mas que la pala 6233) en un total de 3486 horas operadas en 548 turnos de trabajo.

105

4.3.6. Pala 6235 Komatsu PC8000-6 La pala 6235 comenzó sus labores de remoción de estéril el 15 de Septiembre del 2009, las labores de este tipo de pala son destinadas solo a la remoción de BCM. En el año 2015 la pala 6235 realizó 65,961 cargas y tiene 41,678 horas de trabajo desde su puesta en marcha en el 2009. Foto. Pala 6235 Komatsu PC 8000-6 en mina Pribbenow


Al igual i gual que las l as demás PC 8000-6 la pala 6235 realiza 4 ciclos ci clos de baldados para llenar un camión CAT 793 lo cual es positivamente representativo en su rendimiento en general. El desgaste es menor que las palas PC 8000-6 anteriormente descritas, lo que se estima repercute positivamente en la continuidad de las operaciones durante un turno de trabajo. A continuación se muestran los resultados obtenidos sobre el rendimiento de la pala 6235.

106




Variación

0.073985947


2.04

Media

1.77

LIC

1.50


Esta variable en la pala 6235 tiene distribución normal, en la distribución se observa una tendencia de los datos a ubicarse con gran frecuencia cerca a la media lo que se puede confirmar con la baja desviación estándar. Esta pala carga camiones CAT 793 en un promedio de 1.77 min estando en el promedio de las demás PC 8000-6. La idea es que en la medida en que las condiciones del área lo permitan la pala disminuya su tiempo de cargue a valores cercanos a su LIC. 107

LOAD SHOVEL6235 La pala 6235 realizo 65,961 cargas durante el año 2015. A continuación se muestra la distribución de frecuencia de la cantidad de cargas realizadas durante un turno por la pala 6235. Figura. Load shovel 6235



Variación

2112.008434


46

LSC

169

Media

123

LIC

77


La distribución de estos datos es normal, pero cerca del 70% de los datos está dispersada entre los eventos de 120 a 195 cargas en un turno. La pala 6235 realiza 123 cargas en promedio durante un turno pero constantemente su número de cargas sobre pasa la media. 108




de

payload

PAYLOAD

Variación

64.23420735


234.94

Media

226.93

LIC

218.91


La distribución de los valores es normal y uniforme, los datos tiene una baja dispersión reflejada en su desviación estándar lo que significa un buen grado de precisión en los datos. Esta pala tiene una buena carga útil con la que está cargando los camiones (226 ton) significando un buen factor de llenado del balde. La pala debe de acercarse a su LSC en la medida en que las condiciones del área se lo permitan. 109




Variación

4.28481401


2.069979229

LSC

8.15

Media

6.08

LIC

4.01


La distribución es normal con un sesgo hacia los eventos superiores a 7hors de trabajo lo cual es positivo para la operación. Un poco mas del 50% de las cargas realizadas por esta pala en el año 2015 se realizaron en turnos con una duración mayor a 7 horas operadas a pesar de que su media sea de 6 horas. Esta pala debe aumentar el promedio de horas trabajadas a más de 8 horas en la medida en que las condiciones operativas y mecánicas se lo permitan. 110







Los datos obtenidos durante el año 2015 muestran un ritmo de cargue promedio de 1985 metros cúbicos por hora. La pala 6235 en promedio carga 20 camiones por hora esto varía según el número de horas operadas. Esta pala removió 6,463,644 BCM durante el año 2015 (337,018 BCM menos que la pala 6234) en un total de 3253 horas operadas en 535 turnos de trabajo. La diferencia en BCM movidos puede ser justificada por la diferencia negativa de horas operadas de esta pala con respecto a la pala 6234 que son de -233 horas.

111

4.3.7. Pala 6237 Komatsu PC8000-6 La pala 6237 comenzó sus labores de remoción de estéril el 15 de Diciembre del 2009, las labores de este tipo de pala son destinadas solo a la remoción de BCM. En el año 2015 la pala 6237 realizó 66,377 cargas y tiene 40,770 horas de trabajo desde su puesta en marcha en el 2009. Foto. Pala 6237 Komatsu PC 8000-6 en mina Pribbenow


La pala 6237 realiza 4 ciclos de baldados en promedio para llenar un camión CAT 793 lo cual es positivamente representativo en su rendimiento en general con respecto al otro tipo de palas. Debido a la diferencia de desgaste con las demás palas PC 8000-6 anteriormente descritas, esta pala puede realizar sus operaciones con menor cantidad de interrupciones lo que le permite trabajar un número de horas relativamente mayor. A continuación se muestran los resultados obtenidos sobre el rendimiento de la pala 6237.

112




Variación

0.110230534


0.33200984

LSC

2.12

Media

1.79

LIC

1.45


Esta variable en la pala 6237 tiene distribución normal, en la distribución se observa una tendencia de los datos a ubicarse con gran frecuencia cerca a la media. Mas del 50% de las cargas de esta pala se realizaron entre 1.6 a 1.8 min en el año 2015. La ideal es que en la medida en que las condiciones del área lo permitan la pala 6237 disminuya su tiempo de cargue a valores cercanos a su LIC. 113




Variación

2114.625141


46

LSC

169

Media

123

LIC

77


La distribución de estos datos es normal con desviación estándar de 46 cargas la cual es la desviación promedio de los datos de las PC 8000-6 para esta variable. La pala 6237 realiza 123 cargas en promedio durante un turno pero constantemente su número de cargas sobre pasa la media. A pesar de que sus datos son gráficamente más precisos esta pala tiene la misma media que la pala 6235. 114




de

payload

PAYLOAD

Variación

48.15328875


236.66

Media

229.72

LIC

222.78


La distribución de los valores es normal y uniforme, los datos tiene una baja dispersión reflejada en su desviación estándar lo que significa un buen grado de precisión en los datos. Esta pala tiene un buen promedio de carga útil (230 ton) con la que cargo los camiones durante el año 2015 significando un buen factor de llenado del balde. La pala debe de acercarse a su LSC en la medida en que las condiciones del área se lo permitan. Esta pala en la variable payload tiene mejor promedio que la pala 6235. 115




Variación

4.607940108


8.35

Media

6.21

LIC

4.06


La distribución es normal con un breve sesgo hacia los eventos superiores a 7hors de trabajo lo cual es positivo para la operación. Un poco más del 50% de las cargas realizadas por esta pala en el año 2015 se realizaron en turnos con una duración mayor a 7 horas operadas a pesar de que su media sea de 6.21 horas.Esta pala debe aumentar el promedio de horas trabajadas a más de 8 horas en la medida en que las condiciones operativas y mecánicas se lo permitan.

116







Los datos obtenidos durante el año 2015 muestran un ritmo de cargue promedio de 1963 metros cúbicos por hora. La pala 6237 en promedio carga 20 camiones por hora esto varía según el número de horas operadas. Esta pala removió 6,587,319 BCM durante el año 2015 (123,675 BCM mas que la pala 6235) en un total de 3352 horas operadas en 540 turnos de trabajo. La pala 6237 tiene 99 horas por encima del número total de horas trabajadas de la pala 6235 las que justifican la diferencia en la cantidad de BCM movidos durante el año 2015.

117

4.3.8. Pala 6245 Komatsu PC8000-6 La pala 6245 comenzó sus labores de remoción de estéril el 16 de Marzo del 2012, las labores de este tipo de pala son destinadas solo a la remoción de BCM. En el año 2015 la pala 6245 realizó 74,137 cargas y tiene 24,356 horas de trabajo desde su puesta en marcha en el 2012. Foto. Pala 6245 Komatsu PC 8000-6 en mina Pribbenow


La pala 6245 realiza 4 ciclos de baldados en promedio para llenar un camión CAT 793 lo cual es positivamente representativo en su rendimiento en general con respecto al otro tipo de palas. Debido a la diferencia de desgaste con las demás palas PC 8000-6 anteriormente descritas, esta pala puede realizar sus operaciones con menor cantidad de interrupciones lo que le permite trabajar con mayor frecuencia un número de horas relativamente mayor. A continuación se muestran los resultados obtenidos sobre el rendimiento de la pala 6245.

118




Variación

0,047746198


0,218509034

LSC

2,01

Media

1,79

LIC

1,57


Esta variable en la pala 6245 tiene distribución normal, en la distribución se observa una tendencia de los datos a ubicarse con gran frecuencia cerca a la media. Mas del 40% de las cargas de esta pala se realizaron entre 1.6 a 1.8 min en el año 2015. La idea es que en la medida en que las condiciones del área lo permitan la pala 6245 disminuya su tiempo de cargue a valores cercanos a su LIC. 119




Variación

2138,169615


46

LSC

181

Media

135

LIC

89


La distribución de estos datos es normal con desviación estándar de 46 cargas la cual es la desviación promedio de los datos de las PC 8000-6 para esta variable. La pala 6245 realiza 135 cargas en promedio durante un turno pero constantemente su número de cargas sobre pasa la media. Esta pala tiene una notoria diferencia en el promedio de cargas realizadas en un turno comparada con la de las palas PC 8000-6 anteriormente descritas. El evento de mayor frecuencia son 170 cargas y su LSC es 181 cargas al cual debe apuntar llegar. 120




de

payload

PAYLOAD

Variación

46,64904894


6,830010903

LSC

236,96

Media

230,13

LIC

223,30


La distribución de los valores es normal y uniforme, los datos tiene una baja dispersión reflejada en su desviación estándar lo que significa un buen grado de precisión en los datos. Esta pala tiene un buen promedio de carga útil (230 ton) con la que cargo los camiones durante el año 2015 significando un buen factor de llenado del balde. La pala debe de acercarse a su LSC en la medida en que las condiciones del área se lo permitan. Esta pala en la variable payload tiene igual promedio que la pala 6237. 121




Variación

4,783752468


2,187179112

LSC

8,69

Media

6,50

LIC

4,31


La distribución es normal con un sesgo hacia los eventos superiores a 7hors de trabajo lo cual es positivo para la operación. Un poco más del 60% de las cargas realizadas por esta pala en el año 2015 se realizaron en turnos con una duración mayor a 7 horas operadas. La pala 6245 trabaja en promedio 6.50 horas por turno.Esta pala debe aumentar el promedio de horas trabajadas a más de 8 horas en la medida en que las condiciones operativas y mecánicas se lo permitan.

122







Los datos obtenidos durante el año 2015 muestran un ritmo de cargue promedio de 2082 metros cúbicos por hora ubicándose por encima de las antecesoras PC 8000-6. La pala 6245 en promedio carga 21 camiones por hora esto varía según el número de horas operadas. Esta pala removió 7,365,920 BCM durante el año 2015 (778,601 BCM mas que la pala 6237) en un total de 3567 horas operadas en 549 turnos de trabajo. La pala 6245 sobre pasa a la pala 6237 en la cantidad de BCM removidos con una diferencia de 778,601 BCM mas que la pala 6237, esto con una diferencia positiva para la pala 6245 de horas operadas de 215 horas teniendo 9 turnos de mas que la pala 6237. Es evidente que la pala 6245 tuvo un mejor rendimiento durante el año 2015, se puede estimar que es debido a su bajo desgaste ya que fue adquirida en el año 2012.

123

4.3.9. Pala 6246 Komatsu PC8000-6 La pala 6246 comenzó sus labores de remoción de estéril el 07 de Junio del 2012, las labores de este tipo de pala son destinadas solo a la remoción de BCM. En el año 2015 la pala 6246 realizó 68,140 cargas y tiene 22,835 horas de trabajo desde su puesta en marcha en el 2009. Foto. Pala 6246 Komatsu PC 8000-6 en mina Pribbenow


La pala 6246 realiza 4 ciclos de baldados en promedio para llenar un camión CAT 793 lo cual es positivamente representativo en su rendimiento en general con respecto al otro tipo de palas. Por la diferencia de desgaste con las demás palas PC 8000-6 anteriormente descritas, esta pala puede realizar sus operaciones con menor cantidad de interrupciones lo que le permite trabajar un número de horas relativamente mayor. A continuación se muestran los resultados obtenidos sobre el rendimiento de la pala 6246.

124




Variación

0,076615348


0,276794776

LSC

1,95

Media

1,68

LIC

1,40


Esta variable en la pala 6246 tiene distribución normal uniforme, en la distribución se observa una tendencia de los datos a ubicarse con gran frecuencia cerca a la media. El evento con mayor frecuencia está entre 1.6 y 1.8 min pero se ve una tendencia a realizar cargas con un tiempo menor a la media. La idea es que en la medida en que las condiciones del área lo permitan la pala 6246 disminuya su tiempo de cargue a valores cercanos a su LIC. 125




Variación

2337,972615


48

LSC

174

Media

126

LIC

78


La distribución de estos datos es normal con desviación estándar de 48 cargas la cual está un poco por encima de la desviación estándar promedio de los datos de las PC 8000-6 para esta variable. La pala 6246 realiza 126 cargas en promedio durante un turno, es bajo considerando que la pala está en mejores o igual condiciones que la pala 6245 la cual tiene un promedio de 135 cargas..Esta pala tiene oportunidad de mejoras.. 126




de

payload

PAYLOAD

Variación

115,3725204


10,74116011

LSC

234,11

Media

223,37

LIC

212,63


La distribución de los valores es normal con sesgo a los eventos superiores a 225 ton, los datos tiene una alta dispersión reflejada en su desviación estándar lo que significa una diferencia en el grado de precisión en los datos. Esta pala tiene un bajo promedio de carga útil (223 ton) con la que cargo los camiones durante el año 2015 significando un regular factor de llenado del balde. La pala debe de acercarse a su LSC en la medida en que las condiciones del área se lo permitan. 127




Variación

4,841014345


2,200230521

LSC

8,28

Media

6,08

LIC

3,88


La distribución es normal, en promedio esta pala trabaja 6 horas por turno lo cual es bajo considerando que la pala tiene poco desgaste. Casi el 40% de las cargas realizadas por esta pala en el año 2015 se realizaron en turnos con una duración mayor a 7 y 9 horas operadas. Esta pala debe aumentar el promedio de horas trabajadas a más de 8 horas.

128







Los datos obtenidos durante el año 2015 muestran un ritmo de cargue promedio de 2026 metros cúbicos por hora. La pala 6246 en promedio carga 21 camiones por hora esto varía según el número de horas operadas. Esta pala removió 6,592,340 BCM durante el año 2015 (773,580 BCM menos que la pala 6245) en un total total de 3278 horas operadas en 539 turnos de de trabajo. trabajo. La pala 6246 se ubica por debajo de la pala 6245 en la cantidad de BCM removidos durante el año 2015, lo cual indica que a esta pala se le debe exigir más en su rendimiento, la cual tiene oportunidad de mejora. Los datos reflejan una diferencia negativa en el rendimiento de la pala 6246 con respecto a la pala 6245 debido a su bajo desgaste se esperaría que esta pala en condiciones ideales, rindiera más de lo que se registro durante el año 2015.

129

4.3.10.

Pala 6248 Komatsu PC8000-6

La pala 6248 comenzó sus labores de remoción de estéril el 24 de Mayo del 2013, las labores de este tipo de pala son destinadas solo a la remoción de BCM. En el año 2015 la pala 6248 realizó 85,762 cargas y tiene 17,676 horas de trabajo desde su puesta en marcha en el 2013. Esta es la última Komatsu PC 8000-6 adquirida por la empresa Drummond Ltd. para la mina Pribbenow. Foto. Pala 6248 Komatsu PC 8000-6 en mina Pribbenow


La pala 6248 realiza entre 3 a 4 ciclos de baldados en promedio para llenar un camión CAT 793 lo cual es positivamente representativo en su rendimiento en general con respecto al otro tipo de palas. Esta pala tiene tiene menor desgaste significativo comparada con las demás palas las PC 8000-6 anteriormente descritas, esta pala puede realizar sus operaciones con menor cantidad de interrupciones lo que le permite trabajar con mayor frecuencia un número de horas relativamente mayor. A continuación se muestran los resultados obtenidos sobre el rendimiento de la pala 6248. 130




Variación

0.040860094


0.202138799

LSC

1.80

Media

1.60

LIC

1.40


Esta variable en la pala 6248 tiene distribución normal, en la distribución se observa una tendencia de los datos a ubicarse con gran frecuencia cerca a la media. El 45% de las cargas de esta pala se realizaron entre 1.4 a 1.6 min en el año 2015. Este es el mejor registro de rendimiento de las palas Komatsu PC 80006 de la mina pribbenow. Esta pala se debe mantener en este rendimiento en la medida en que las condiciones del área lo permitan. 131




Variación

3094.627755


55

LSC

210

Media

155

LIC

100


La distribución de estos datos tiende a ser de tipo normal pero esta tiene una alta desviación estándar (55 cargas) lo que hace que la distribución se observe menos uniforme. La variación de las condiciones de trabajo hacen que esta pala tenga dos picos significativos en 145 cargas y 220 cargas. Aun con estas situaciones la pala tiene el mejor promedio de cargas por turno (155 Cargas). . 132

AVERAGE PAYLOAD SHOVEL6248 En la siguiente figura se observa la distribución de frecuencia de los eventos relacionados con la carga útil promedio con la cual la pala 6248 despacha los camiones durante los turno. Figura. Average payload shovel 6248



de

payload

PAYLOAD

Variación

51.63032638


7.185424579

LSC

235.70

Media

228.52

LIC

221.33


La distribución de los valores es normal y uniforme, los datos tiene una baja dispersión reflejada en su desviación estándar lo que significa un buen grado de precisión en los datos. Esta pala tiene un buen promedio de carga útil (228 ton) con la que cargó los camiones durante el año 2015 significando un buen factor de llenado del balde. La pala debe de acercarse a su LSC en la medida en que las condiciones del área se lo permitan. Esta pala en la variable payload está un poco por debajo de la pala 6245.. 133




Variación

4.99748826


2.235506265

LSC

9.23

Media

7

LIC

4.76


La distribución es normal con un sesgo hacia los eventos superiores a 7hors de trabajo lo cual es positivo para la operación. Más del 60% de las cargas realizadas por esta pala en el año 2015 se realizaron en turnos con una duración mayor a 7 horas operadas. La pala 6248 trabaja en promedio 7 horas por turno. La grafica refleja distribución similar a la grafica de cargas ya que están relacionadas directamente proporcional 134







En esta variable los datos obtenidos durante el año 2015 muestran un ritmo de cargue promedio de 2200 metros cúbicos por hora para esta pala, ubicándose por encima de todas las palas Komatsu PC 8000-6. La pala 6248 en promedio carga 22 camiones por hora esto varía según el número de horas operadas y la disponibilidad de camiones a la pala. Esta pala removió 8,465,282 BCM durante el año 2015 (1,099,362 BCM mas que la pala 6245) en un total de 3840 horas operadas en el mismo número de turnos trabajados por la pala 6245). A pesar de que la pala 6248 6 248 tiene el mismo número de turnos trabajados que la la pala 6245, la diferencia radica en el número de horas trabajadas en cada turno, entre este y otros factores justifican la gran diferencia de BCM movidos entre las dos palas. Es evidente que la pala 6248 tuvo un mejor rendimiento que todas las Komatsu PC 8000-6 durante el año 2015, se puede estimar que es debido a su bajo desgaste a la habilidad de los trabajadores y a las condiciones de área asignadas.

135

4.3.11.

Pala 6242 Bucyrus 495HR

Esta pala inicio operaciones en la mina mina pribbenow el 3 Diciembre del 2010, esta pala es utilizada para la remoción de estériles, y por su gran capacidad se le asignan bancos de prioridad y mayor altura. Durante el año 2015 la pala 6242 realizo 91,809 cargas. Esta pala tiene aproximadamente 33,557 horas de trabajo desde su puesta en marcha. En el 2010. Foto. Pala 6242 Bucyrus 495HR en mina Pribbenow


La pala 6242 realiza alrededor de 3 ciclos de baldados en promedio para llenar un camión CAT 793, por su mayor capacidad en el balde le permite tener una mayor rendimiento general comparada con las palas Komatsu PC 8000-6. Esta pala tiene menor menor desgaste significativo comparada con las demás demás palas las PC 8000-6 anteriormente descritas, esta pala puede realizar sus operaciones con menor cantidad de interrupciones lo que le permite trabajar con mayor frecuencia un número de horas relativamente mayor. A continuación se muestran los resultados obtenidos sobre el rendimiento de la pala 6242. 136

TRUCK LOAD TIME SHOVEL6242 En la siguiente figura se muestra la distribución de frecuencia relacionada con los eventos del tiempo de cargue de la pala Bucyrus 495HR 6242 en mina Pribbenow. Figura. Truck load time shovel 6242



Variación

0.04003661


1.37

Media

1.17

LIC

0.97


Esta variable en la pala 6242 tiene distribución normal, uniforme en la distribución se observa una tendencia de los datos a ubicarse con gran frecuencia cerca a la media.Alrededor del 70% de las cargas del 2015 se realizaron en tiempos inferiores a 1.2 min.Los datos tienen desviación estándar baja lo que se entiende como una buena precisión en la distribución de los datos. El proceso de esta pala se puede considerar como un proceso “Controlado”.

137




Variación

4101.540077


64

LSC

238

Media

174

LIC

110


La distribución de estos datos tiende a ser de tipo normal pero esta tiene una alta desviación estándar (64 cargas). La poca uniformidad observada en la figura es debido a la variación de las condiciones de trabajo la cual en ocasiones permite, o no, hacer mayor número de cargas. Aun con estas situaciones la pala tiene un promedio de 174 cargas por turno. 138

AVERAGE PAYLOAD SHOVEL6242 En la siguiente figura se observa la distribución de frecuencia de los eventos relacionados con la carga útil promedio con la cual la pala 6242 despacha los camiones durante los turnos. Figura. Average payload shovel 6242



de

payload

PAYLOAD

Variación

47.54563621


6.89533438

LSC

235.57

Media

228.67

LIC

221.77


La distribución de los valores es normal y uniforme, los datos tiene una baja dispersión reflejada en su desviación estándar lo que significa un buen grado de precisión en los datos. Esta pala tiene un buen promedio de carga útil (228 ton) con la que cargó los camiones durante el año 2015. Es el mismo promedio de las palas Komatsu PC 8000 ya que este factor depende de la capacidad del camión.

139




Variación

4.710059866


8.30

Media

6.13

LIC

3.96


La distribución es normal con un sesgo hacia los eventos superiores a la media lo cual es positivo para la operación. Mas del 50% de las cargas realizadas por esta pala en el año 2015 se realizaron en turnos con una duración mayor a 7 horas. La pala 6242 trabaja en promedio 6 horas por turno. La grafica refleja distribución similar a la grafica de cargas ya que están relacionadas directamente proporcional y afectadas por las condiciones de trabajo.

140







En esta variable los datos obtenidos durante el año 2015 muestran un ritmo de cargue promedio de 2808 metros cúbicos por hora para esta pala, ubicándose por encima de todas las palas Komatsu PC 8000-6. La pala 6242 en promedio carga 28 camiones por hora (8 camiones por hora por encima del promedio de las Komatsu PC 8000-6) esto varía según el número de horas operadas y la disponibilidad de camiones a la pala. Esta pala removió 9,072,902 BCM durante el año 2015 con una diferencia de 607,620 BCM mas que la pala Komatsu PC 8000-6 con mejor rendimiento (Pala 6248) en un total de 3233 horas operadas (607 horas menos que la pala Komatsu PC 8000-6, 6248) durante 527 turnos. Por su gran capacidad en el balde, diferentes condiciones mecánicas y operacionales de esta pala representan una gran ventaja en el rendimiento comparada con las demás que están presente en la mina Pribbenow. Esta pala aun puede mejorar aumentando el número de horas promedio trabajadas por encima de 7 horas.

141

4.3.12.

Pala 6243 Bucyrus 495HR

Esta pala inicio operaciones en la mina Pribbenow el 3 Febrero del 2011, esta pala es utilizada para la remoción de estériles, y por su gran capacidad en el balde se le asignan bancos de prioridad y mayor altura. Durante el año 2015 la pala 6243 realizo 96,567 cargas. Esta pala tiene aproximadamente 32,171 horas de trabajo desde su puesta en marcha en el 2011. A partir de enero del 2016 esta pala fue trasladada a la mina el descanso propiedad de Drummond ltd. Foto. Pala 6243 Bucyrus 495HR en mina Pribbenow


La pala 6242 realiza alrededor de 3 ciclos de baldados en promedio para llenar un camión CAT 793, por su mayor capacidad en el balde le permite tener una mayor rendimiento general comparada con las palas Komatsu PC 8000-6. Esta pala inicio operaciones en la mina Pribbenow 2 meses después de la llegada de la pala 6242, por lo tanto deberían tener un rendimiento similar pero en el estudio se observaron diferencias en el rendimiento lo que se ve reflejado en la cantidad de BCM movidos. A continuación se muestran los resultados obtenidos sobre el rendimiento de la pala 6243.

142

TRUCK LOAD TIME SHOVEL6243 En la siguiente figura se muestra la distribución de frecuencia relacionada con los eventos del tiempo de cargue de la pala Bucyrus 495HR 6243 en mina Pribbenow. Figura. Truck load time shovel 6243



Variación

0.039115502


1.36

Media

1.16

LIC

0.96


Esta variable en la pala 6243 tiene distribución normal, uniforme en la distribución se observa una tendencia de los datos a ubicarse con gran frecuencia cerca a la media.Alrededor del 70% de las cargas del 2015 se realizaron en tiempos inferiores a 1.2 min. En genreal en esta variable la pala 6243 se parece a la pala 6242. El proceso de esta pala se puede considerar como un proceso “Controlado”.

143

LOAD SHOVEL6243 Esta pala realizó 96,567 cargas durante el año 2015. A continuación se muestra la distribución de frecuencia de la cantidad de cargas realizadas durante un turno por la pala 6243. Figura. Load shovel 6243



Variación

4690.917088


68

LSC

242

Media

174

LIC

106


La distribución de estos datos tiende a ser de tipo normal pero esta tiene una alta desviación estándar (68 cargas). A pesar de tener el mismo promedio de cargas que la pala 6242 esta pala realizó mayor número de cargas durante un turno con mayor frecuencia que la pala 6242. Un poco más del 60% de las cargas, se realizaron en turnos de más de 230 cargas. 144

AVERAGE PAYLOAD SHOVEL6243 En la siguiente figura se observa la distribución de frecuencia de los eventos relacionados con la carga útil promedio con la cual la pala 6243 despacha los camiones durante los turnos. Figura. Average payload shovel 6243



de

payload

PAYLOAD

Variación

36.95181885


238.01

Media

231.93

LIC

225.85


La distribución de los valores es normal y uniforme, los datos tiene una baja dispersión reflejada en su desviación estándar lo que significa un buen grado de precisión en los datos. Esta pala tiene un buen promedio de carga útil (231 ton) con la que cargó los camiones durante el año 2015. Es el mismo promedio de las palas Komatsu PC 8000 ya que este factor depende de la capacidad del camión. El 60% de las cargas fueron hechas con carga útil mayor a 230 ton. 145




Variación

5.564191582


2.35885387

LSC

8.74

Media

6.38

LIC

4.02


La distribución es normal con un sesgo hacia los eventos superiores a la media lo cual es positivo para la operación. Más del 65% de las cargas realizadas por esta pala en el año 2015 se realizaron en turnos con una duración mayor a 7 horas. La pala 6243 trabaja en promedio 6 horas por turno. La grafica refleja distribución similar a la grafica de cargas ya que están relacionadas directamente proporcional y afectadas por las condiciones de trabajo.

146







En esta variable los datos obtenidos durante el año 2015 muestran un ritmo de cargue promedio de 2719 metros cúbicos por hora para esta pala. La pala 6243 en promedio carga 27 camiones por hora, esto varía según el número de horas operadas y la disponibilidad de camiones a la pala. Esta pala removió 10,929,525 BCM durante el año 2015 con una diferencia de 1,856,623 BCM mas que la pala Bucyrus 495HR 6242, en un total de 3543 horas operadas (310 horas más que la pala 6242) durante 555 turnos. Además de sus características mecánicas y operacionales, el trabajar más de 7 horas con gran frecuencia ayuda a que esta pala haya tenido mejor rendimiento que todas las palas de la mina pribbenow.

147

4.4. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LAS PALAS En el medio tan convulsionado de una mina nada sigue un mismo parámetro todos los días. Durante la operación se presentan distintas situaciones y condiciones las cuales influyen en el proceso de producción reduciendo o permitiendo en flujo de la producción. Debido a esto es necesario identificar el mayor numero de factores que intervienen en la ejecución de las labores mineras. Son muchas las condiciones pero a continuación se describen las más significativas según las observaciones realizadas.

4.4.1. Condiciones de Área Área Altura del banco

La altura de la cara del banco que va a cargar la pala juega un papel muy importante en el rendimiento de esta, ya que entre más alto sea el banco, el balde tiene mayor oportunidad de llenarse completamente por el desprendimiento de roca de la parte superior del banco generado por la remoción del estéril en la pata de este. Si el banco es muy bajo el balde no se llenara por completo y la pala tendría que hacer mas ciclos para llenar un camión lo cual repercute aumentando el tiempo de cargue y en el tiempo de espera de los camiones, esto es perjudicial para la operación. Por otro lado si el banco es demasiado alto la operación se torna peligrosa, aumenta el riesgo de derrumbe fuera de control y puede generar daños físicos y mecánicos en los equipos vinculados. Cada tipo de pala tiene características y capacidades distintas, pero en general la altura de banco considerada “Buena” debe ser igual a la altura de cabina de la

pala. Nivel del piso

El nivel del piso del área donde trabaja la pala varía según el método de explotación del área. En mina Pribbenow se trabaja según la geología estructural de los mantos con 2 métodos, “Método de Explotación Convencional” para los mantos de bajo buzamiento y “Método de Explotación por Niveles” para los mantos de mayor pendiente. Cuando la pala trabaja en mantos de mayor pendiente es necesario dejar una “wedge” nivelada para evitar que la pala trabaje inclinada como se ve en la figura avanzando hacia el techo del manto como se ve en la figura. 148

Figura. Pala trabajando frontalmente inclinada


Figura. Pala trabajando lateralmente inclinada


Esta condiciones de cargue inclinado se deben evitar con la wedge por seguridad y por agilidad en la operación. Para movilizarse las pendientes deben ser de máximo 13°, para el cargue pendientes de máximo 4.5° (8%). 149

Figura Nivel de las palas en método de explotación por niveles

Fuente. Diseño AutoCAD. Autor del Proyecto

Cuando la pala trabaja en mantos de poco buzamiento, avanza destapando el carbón sobre el techo del manto, es necesario dejar una cuña o “Wedge” para evitar que la pala realice trabajos inclinados en donde se pone en riesgo la seguridad de los trabajadores, de la maquinaria y de la operación en general. Además el que la pala trabaje inclinada genera incomodidad en los giros para el cargue lo cual obliga a que el proceso de cargue se haga con mayor lentitud lo que repercute aumentando el tiempo de cargue de la pala. Figura Nivel de las palas en método de explotación convencional

Fuente. Diseño AutoCAD. Autor del Proyecto

150

Una vez la pala termine el corte que lleva, la wedge es removida con ayuda de los equipos auxiliares como cargadores CAT 834 y bulldozer. Si la wedge tiene una altura entre 3 y 7 metros es removida por las palas Hitachi EX 3600. Cuando el espesor del banco es Mayor a 15 m se hace necesario remover remover el banco en dos cortes. Ilumin ación ación y visibilidad

Esta condición es importante debido a la seguridad de la operación y su rendimiento. Trabajar en condiciones de poca visibilidad puede causar accidentes y demoras por la falta de destreza al operar las maquinas. Durante el día la polución puede llegar a obstaculizar el ciclo de cargado, generando interrupciones en el proceso a la espera de la decantación de las partículas o el restablecimiento de la visibilidad. En los turnos de noche la oscuridad y la polución disminuyen la visibilidad generando el mismo efecto que durante el día. Para mitigar estas condiciones hay que utilizar aspersores para hacer decantar las partículas de la polución, y durante la noche se trabaja con luminarias que iluminan el área de carado de la pala además de las luces propias de la pala y los camiones. Clima

El factor climático influye directamente en el rendimiento ya que cuando hay precipitaciones en la mina Pribbenow, se detiene la operación durante las horas de lluvia. Si la pluviosidad es alta, no solo se pierde el tiempo que dura la lluvia si no que después de esta se debe esperar que las moto niveladoras reparen las vías y las dejen transitables A pesar de que el periodo de sequia en la zona es alto, durante el año 2015 se registraron lluvias de mayor pluviosidad en los meses de abril-mayo y octubrenoviembre como se ve en la figura . Este factor aunque es importante e influye directamente en la operación no es controlable.

151

Figura. Pluviosidad en el año 2015 en la mina Pribbenow.


- Alrededor del 5% de las demoras reportadas por cada pala corresponde a factores de tipo climático. -

En promedio cada pala perdió 294 horas de trabajo durante todo el año 2015 a causa de factores climáticos.

-

Entre los tipos de demoras registrados el factor climático ocupa el puesto número 4to según su frecuencia.

152

Org an izac ión d el área

La agilidad con la que un camión ingresa al al área de la pala pala y se ubica ubica para ser cargado, depende de que tan ordenada esté el área. Ya que esto puede repercutir en el tiempo del ciclo de cargado de la pala se considera un factor que puede llegar a condicionar el rendimiento del proceso de cargado. Toda área de cargue de las palas debe contar con:      

Un juego juego de torres que levante el el cable que le proporciona energía a la pala Aspersores para controlar la polución Un área de parqueo señalizada para vehículos livianos Equipo auxiliar (Bulldozer, Cargador CAT 834) Supervisor de pala Una estación luminaria

Estos elementos correctamente ubicados y en buen funcionamiento brindan apoyo a la operación de cargue de la pala y ayudan a mantener un buen ritmo de cargue. Figura. Pala con sistema de cargue doble.


En la figura se observa una pala con un sistema de doble cargue para el cual se debe tener un ancho de cara del banco no menor a 30m para permitir el giro completo de la pala y la ubicación en retroceso de los camiones. Para que los camiones puedan transitar por la parte de atrás de la pala se hace la ubicación de las torres que levantan el cable para que no sea pisado por la 153

maquinaria en tránsito. Las torres deben estar ubicadas entre 20 a 30m de la parte trasera de la pala de tal modo que le permita desplazarse hacia todos los frentes del banco. Figura. Pala con sistema de avance paralelo.

Este sistema de cargue disminuye el tiempo de ubicación de los camiones lo cual agiliza el proceso, se debe realizar solo si la pala y los camiones se pueden ubicar como se ve en la figura. Durante el ciclo de cargue el arco de giro no debe exceder los 90 ˚.

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4.4.2. Demoras y tiempos de inactividad inactividad Una pala tiene en general 4 estados principales dentro de su rutina: OPERATIVO DEMORA DOWN DOWN

STANDBY

El tiempo operativo es el que transcurre mientras la pala esta excavando y cargando en condiciones normales. Las demoras, son las situaciones inesperadas que alteran la continuidad de la operación de la pala. Los tiempos down son cuando una pala se encuentra inactiva por daños mecánicos-hidráulicos o eléctricos. Los tiempos standby de una pala es cuando está disponible para operar pero no lo está haciendo por diferentes motivos. De estos cuatro estados el único que es reportado y decidido por el operador son las demoras de resto son manipulados por el departamento de despacho. Es normal que dentro de la operación minera se presenten múltiples interrupciones debido a las condiciones reales en las que se desenvuelve la maquinaria alguna de estas variables se pueden controlar con medidas que disminuyan la posibilidad de ocurrencia de estas una de ellas es el mantenimiento preventivo el cual sirve para detectar fallas y corregirlas a tiempo para evitar que ocurran daños mayores que detengan la operación de la pala por tiempos prolongados. Lo importante es identificar las demoras frecuentes y determinar su grado de tolerancia y/o en casos donde se pueda mejorar realizar los controles respectivos. En la tabla se observan los tipos de demoras y tiempos de inactividad de las palas. Durante el año 2015 la perdida más grande de tiempo y con mayor frecuencia registrada para las palas fue la llamada “Shift restrict non Scheduled” (restricción del turno no programada). Este tiempo inactivo corresponde al número de horas que los operadores dejaron de trabajar comprendido entre la 1 de la tarde de los sábados hasta las 6 de la mañana del lunes, por el cambio realizado en sus turnos los cuales desde mayo de 2014 pasaron a ser turnos de 5-2:6-8. El recorte de turno de los operadores fue decidido por la empresa a raíz de la crisis de los precios del carbón los cuales han caído en los últimos años. Pero a partir del 1 de Julio del 2016 se le restablecieron los turnos ordinarios que han tenido los operadores el cual es 7-3:7-4, con este turno se garantiza el trabajo continuo de todos los días de la semana. En la mina no se trabaja solo durante 3 días al año los cuales son el 1ro de Mayo, el 31 de Diciembre y el 1ro de Enero. 155

Tabla. Razones de demoras y Down en las palas.

Fuente. Dispatch. Códigos de razones de demoras y Down

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Fuente. Departamento de Dispatch. Códigos de razones de demoras y Down

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4.4.3. Mano de obra Habilidad Habilidad y experiencia experiencia d el operador

La destreza de los operadores involucrados en la operación juegan un papel importante en la intención de llevar hasta los límites de rendimientos máximos de las maquinas, pero también el tener seres humanos operando grande maquinaria limita los excesos en la operación debido a que solo se debe llegar hasta donde la seguridad física del operador y la maquinaria lo permita. En Drummond ltd. Todos los operadores son certificados por cursos de manejo de maquinaria pesada o líneas afín. Además de esto cualquier operador nuevo en la mina debe ser autorizado por la empresa luego de unos tutoriales que deben cursar antes de ingresar a la operación y se les hace un acompañamiento hasta que los nuevos trabajadores conozcan las normas de operación internas de la compañía y los procedimientos de trabajo seguro. En general la mayoría de los trabajadores de la mina Pribbenow son experimentados ya que muchos tienen más de 10 años de estar trabajando con la empresa y conocen muy bien la operación. Fatiga Fatiga y d ispos ición ición del operador

El ambiente laboral en una mina es desgastante, son 12 horas de trabajo diarias, sumadas a la fatiga generada por calor de la región, desconcentración, hambre, posible estrés y problemas personales externos a la empresa, enfermedades no notificadas a los superiores y todo tipo de carga psicológica pueden llegar a entorpecer el rendimiento de la operación. La empresa trata de mantener bien alimentados a los operadores dándole tres comidas al día, el trabajo de los operadores es bien remunerado, además de esto los trabajadores reciben incentivos económicos en determinadas ocasiones, se estimula el buen rendimiento del trabajo con ascensos a puestos de supervisores, el puesto de trabajo de los operadores está en buenas condiciones de limpieza, cabinados, con buena iluminación y cuentan cuentan con aire aire acondicionado para mitigar mitigar la fatiga producida por el calor. Todos los operadores son dotados con los elementos de protección personal necesarios para su trabajo. A pesar de que esta condición no es fácil de medir si es necesario tenerla en cuenta al momento de evaluar las posibles causas de bajos rendimientos en la maquinaria.

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Calidad Calidad d el equipo auxiliar auxiliar

La operación minera requiere de un equipo que enlace y complemente las necesidades del proceso. En el ítem de “ Org an izac ión d el área ” se mencionaron

los elementos con los que debe contar cada área de cargue, y no es solamente tenerlos físicamente en el área si no que cada uno cumpla adecuadamente con su propósito como un equipo enfocado a realizar la mejor producción.

La luminaria y los aspersores deben estar bien ubicados, el supervisor debe ubicar correctamente las torres puente cable para que facilite el ingreso de los camiones al área, el cargador o bulldózer deben estar cerca del área realizando las labores que les correspondan, el parqueadero de equipo liviano debe estar bien señalizado y ser utilizado para que no entorpezca el flujo de camiones en el área. Todo el equipo auxiliar debe estar sincronizado de tal modo que le evite demoras a la pala.

4.4.4. Maquinaria Factor de llenado d el balde

Este factor trata de describir que tanto se llena el balde de la pala en cada ciclo, y depende básicamente de la capacidad nominal de la pala y la calidad de la cara del banco de trabajo. Además de esto la habilidad del operador también influye en el porcentaje de llenado del balde. Entre menor sea la granulometría del material a cargar mayor será el factor de llenado del balde. Para lograr los mejores factores de llenado de balde se debe tener una cara de banco con altura superior a la altura de cabina, una voladura con su máximo porcentaje de fragmentación económicamente rentable y un operador experimentado y con buena disposición. Calidad Calidad del m antenimiento antenimiento

Para evitar las interrupciones constantes en el proceso de cargue de las palas debido a fallas de tipo mecánico y eléctrico, es necesario realizar mantenimientos periódicos a las palas que permitan conservar el buen estado de esta por largos periodos de tiempo, evitando así mantenimientos de tipo correctivo el cual es inesperado y por lo general el tiempo de reparación es prolongado. En las palas de la mina Pribbenow se realizan mantenimientos de tipo preventivo programados para monitorear y detectar fallas para preparar al equipo de mantenimiento frente a posibles fallas que puedan tener la palas y/o corregirlas de inmediato si es posible. 159

Teóricamente las palas tienen una vida útil de 50,000 horas de operación, pero según las políticas de mantenimiento de la empresa las palas no se desechan al cumplir este tiempo, si no que por el contrario con los mantenimientos preventivos detectan las piezas que deben ser cambiadas y así mantienen en bodega piezas de las palas HITACHI, KOMATSU y BUCYRUS para su reemplazo. Por esto es importante mantener flotas de palas de una sola marca para que la adquisición de repuestos sea más fácil y le puedan servir a la mayor cantidad de las palas presentes en la mina. Desgaste de las palas

Según los resultados del presente informe, las palas entre mas nuevas sean mejor rendimiento tuvieron durante el año 2015, por esto no se puede dejar de mencionar el factor del desgaste de las palas el cual influye en el rendimiento de estas. Frecu enc ia d e dañ os y d emo ras

Dentro de las demoras más frecuentes después de la de “Shift restrict no scheduled” se encuentran las demoras de “Waiting for truck”, “weather” y “PM service”.

A partir del 1 de Julio del 2016 no habrá más tiempo perdido cargado a “Shift por el restablecimiento de los turnos de los operadores a la restrict no scheduled” por ” es rotación 7-3:7-4. 7-3:7-4. “ Weather Weather ” es una demora vinculada a las condiciones climáticas la cual no se puede controlar. “El servicio de Mantenimiento preventivo ” es necesario para mantener el buen estado mecánico, eléctrico e hidráulico de las palas. Y “Wating for truck” es una demora que se debe controlar según los limites económicos, debido a que el tiempo promedio que demora la pala esperando camión debe mantener un equilibrio con el tiempo promedio que demora un camión esperando para ser cargado, lo que quiere decir que filas de camiones quemando combustible, esperando a ser cargados no es rentable para la economía de la empresa ver figura. Figura. Relación entre la cantidad de camiones y los tiempos de espera.


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El resumen de los tipos de daños y demoras registrados por cada pala durante el año 2015 se muestra en las siguientes figuras (Fuente. autor del Proyecto):

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Figura. Daños y demoras regisrados por la pala 6261 año 2015


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4.4.5. Medición La medición es realizada en tiempo real, segundo a segundo y de manera automática por el software “Dispatch”. El software fue desarrollado por “ Modular Mining Sistems, Inc” empresa americana que proporciona a clientes de minas cielo abierto y subterránea productos que ayudan a mejorar la productividad, la seguridad y la disponibilidad del equipamiento y su utilización. Debido al que el proceso minero no es tan mecánico y tiene variaciones el software en ocasiones puede tener imprecisiones acerca de lo que se quiere medir, sin embargo el software está diseñado y programado para interactuar con muchas variaciones presentes en el proceso de explotación. A pesar de los posibles errores en la medición, med ición, el amplio paquete de herramientas del software brinda la capacidad de monitorear completamente el rendimiento de la operación del cargue de las palas y las disponibilidad de camiones, las fallas y demoras involucradas en la operación, también optimiza los tiempos de los camiones y los asigna a las palas organizando de esta forma la operación.

4.4.6. Materia prima So b re t am añ o s d e ro cas

El producto de la pala es una “Carga” y la materia prima de esta es el material

estéril. Dependiendo de la calidad que tenga el material será la calidad del producto. En el caso del cargue de las palas se habla de calidad del material al grado de fragmentación que tenga la roca, con la intención de que queden menos espacios intragranulares vacios permitiendo un mayor factor de llenado del balde. Cuando hay sobre tamaños en el material que está siendo cargado se debe tomar medidas de seguridad que aumentan el tiempo de cargado de un camión debido al tiempo que se le debe dar al operador del camión para que baje del vehículo mientras este es cargado con los sobre tamaños. Material Caliente

Principalmente existe material caliente por la combustión del carbón debido a las condiciones de altas temperaturas en la región el cual quema las rocas encajantes, también puede ser por la fricción generada en planos de falla. Cuando una pala realiza el cargue de un material caliente, esta debe seguir un procedimiento de trabajo seguro el cual indica que debe realizarse con el apoyo de un vehículo tanquero que proporcione un chorro a presión de agua en el material caliente para evitar daños físicos de la maquina, recalentamiento del equipo o incendios. 168

4.5. CONTROL DEL PROCESO DE CARGUE DE LAS PALAS El control del proceso se debe realizar con el propósito de mantener los buenos resultados y de tratar de monitorear las oportunidades de mejora. Para esto se deben tener presente los límites de control y el estudio realizado en el presente documento. Se hace necesaria la constante documentación del proceso.

4.5.1. CONTROL ESTADÍSTICO ESTADÍSTICO DEL RENDIMIENTO El control estadístico del proceso se debe llevar acabo referenciando los datos del rendimiento de las palas tomados diariamente y comparándolos con los datos históricos de estas. Se debe contar con un historial de datos de cada variable, ordenarlos de menor a mayor y obtener los percentiles de la distribución. Una vez se obtenga esta información se debe graficar “La curva del rendimiento histórico” la cual es una línea que une los datos registrados por la pala durante un periodo de tiempo determinado como se observa en la siguientes figuras. Figura. Curvas del rendimiento histórico de una pala Hitachi EX 3600-6.


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El tener las curvas del rendimiento histórico de las palas permite utilizarlas a manera de “Regla” para medir que tan bien ha sido el rendimiento de una pala durante un turno o un día de trabajo de la siguiente manera: Apoyado con las herramientas de Excel se programa una hoja de cálculo que referencie el dato del turno (ver tabla ) y lo ubique en la grafica de la curva del rendimiento histórico de la pala para cada variable (ver figura ). Tabla. Rendimiento de la pala 6262 en un día de dos turnos


Figura. Ubicación de datos en las curvas de rendimiento histórico pala 6262


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Estableciendo las siguientes categorías (Ver tabla ) se puede establecer un “Bench Marking” al interior de la empresa para el rendimie nto de la palas: Tabla. Configuración de “Bench Marking”


En la tabla se observa al lado de cada registro de la pala el percentil en el que se ubica y el color color asignado según la calificación obtenida, realizando así el control y monitoreo del rendimiento de las palas en la mina Pribbenow con la utilización de un “Bench Marking” diseñado internamente para la empresa. Realizando este monitoreo diario para cada pala, se puede detectar en el instante (viendo en el campo) las razones actuales que están impidiendo que la pala rinda a su máximo registro, de este modo se identifica los grados de tolerancia en las fallas o las medidas correctivas que ayuden a mejorar el rendimiento de las palas.

4.5.2. MONITOREO DE LAS FALLAS Y DEMORAS Como se explico y demostró en capítulos anteriores, la continuidad de la operación de cargue de las palas se ve interrumpida con gran frecuencia. Por lo tanto es necesario el monitoreo continuo de la cantidad de tiempo que gastan las palas en fallas y demoras durante un turno con el ánimo de identificar oportunidades de demora o simplemente justificar la razón del bajo rendimiento de las palas. Este monitoreo se lleva teniendo en cuenta los down y demoras más frecuentes de las palas: Down – Movimiento o Traslado – Esperando Voladura – Almuerzo – Clima – Cambio de Turno – Trabajando en Carbón – Fueling – Maniobrando – Trabajos Especiales – Inspección de Seguridad. Distribuyendo los tiempos registrados de estas fallas por cada pala durante todo el turno como se observa obser va en la siguiente tabla.

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Tabla. Razones del bajo rendimiento de cargue de las palas durante un turno.

Fuente. Drummond ltd. Departamento de 172

4.5.3. MONITOREO DE LAS CONDICIONES CONDICIONES DEL AREA Como se explicó en el capitulo 4.4.1 las condiciones en las que se encuentre el área influyen en el rendimiento de las palas, debido a esto es necesario el monitoreo periódico del estado del área para identificar posibles fallas que se puedan mejorar. Este monitoreo se realiza r ealiza con el siguiente formato. Tabla. Formato de monitoreo diario de las condiciones del área de las palas

Fuente. Drummond ltd. Departamento de producción

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Tabla. Formato de monitoreo diario de las condiciones del área de las palas

Fuente. Drummond ltd. Departamento de producción

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CONCLUSIONES Gracias a este estudio se conocieron los rendimientos de las palas PC 8000-6, Retro EX 3600-6 y Bucyrus 495 HR, de la mina Pribbenow, permitiendo establecer límites de control entre los mejores y peores resultados del rendimiento particular de cada pala, determinando el rendimiento que cada una de estas debe alcanzar. Para alcanzar los objetivos del análisis, fue necesario recopilar y organizar en tablas de Excel los datos del rendimiento de las palas durante el año 2015 para su posterior estudio estadístico. Una vez ordeñados los datos obtenidos de la recopilación, se realizo los cálculos y análisis apoyado en conceptos estadísticos para visualizar las distribuciones de las diferentes variables del rendimiento operacional de cada pala. Con ayuda de los folletos y manuales de operación de los tipos de palas, se pudo describir las dimensiones y capacidades operacionales según los fabricantes de estas maquinas, permitiendo tener idea de la particularidad de estos equipos con respecto a los equipos usados en otro tipo de minería. Con la observación en campo y el análisis realizado, se pudo detectar los factores que impiden alcanzar mejores rendimientos en la operación con el ánimo de monitorear estos factores y tratar de encontrar oportunidades de mejora y de realizar la operación con mejores prácticas. Se describe una forma de monitorear el rendimiento con un modelo de “Benchmarking” interno para las palas. El procedimiento general del análisis ha sido realizado con la metodología 6 σ (Six Sigma), adoptando sus pautas para el análisis y optimización de diferentes tipos de industria, dándole un enfoque al tema minero. Probablemente con este benchmarking no se solucione todos los problemas, pero es un muy buen punto de partida en la intención de mejorar las prácticas de la empresa.

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RECOMENDACIONES

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ZAMZAR. Convertidor de documentos free on line. Disponible en: http://www.zamzar.com/

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ANEXOS .

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Doc Proyec Análisis de Rendimiento de Las Palas Borrador

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