UNIVERSIDAD NACIONAL DANIEL ALCIDES CARRION FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE FORMACION PROFESIONAL DE MINAS TEMA:
PLATAFORMA TREPADORA “ALIMAK”
Cerro de Pasco, Agosto del 2009
Plataforma Trepadora Alimak • Este método de excavación de chimeneas se
introdujo en 1957, y desde entonces debido a su flexibilidad, economía y velocidad se ha convertido en uno de los más usados del mundo. • Desde su introducción el método de la plataforma trepadora Alimak se ha ido desarrollando y mejorando, hoy en día día se cuenta con la sexta generación de estos equipos, que han logrado mejorar el ambiente de trabajo, y la precisión en chimeneas con ejes
D E SA R R O L L O D E C HIM E N EA S C ON J A U L A TR EP A D OR A A L IM A K
Es una plataforma de acero, trepadora, mediante la transmisión, que se desplaza por carriles guías curvados y rectos; Por la cual se dispone aire y agua a través de las tuberías de servicios del carril guía La plataforma puede ser cualquier forma y tamaño. Este equipo fue introducido a la minería en el año 1957 en Suecia Las primeras minas que contaron con este equipo en el Perú fueron: Milpo S.A., Huaron, Arcata, Centromin Perú S.A. entre otras.
Este sistema permite perforar pozos desde los 40º de pendiente aunque se usa para los próximos a la verticalidad
Existen modelos STH 5, STH 5L (neumaticos), STH 5E (electricos) y STH 5D (diesel.). El equipo Alimak, de plataformas trepadoras de chimeneas esta construido en su totalidad bien rígidamente, para soportar duros esfuerzos de tensión y gran resistencia de los trabajos rústicos que son la chimenea. Esto significa que hay suficiente margen de seguridad en lo que a resistencia y, a la rotura del material al que integra el equipo y que la plataforma esta provista de dispositivos de seguridad, que permiten eliminar el grado de peligro de accidentes.
P A R TE S D EL A L IM A K Techo protector
Plataforma
Transmisión
Jaula
Alicab carril
Tambora de motor neumático
Válvulas
ALICAB • Es un ascensor de
seguridad durante la apertura de chimeneas largas, para la inspección en caso de averías, etc. El ascensor de servicios esta perfectamente protegido y esta en el carril guía que la plataforma trepadora.
PLATAFORMA MINIMA
Esta plataforma esta equipada con los soportes para las patas de apoyo, donde van las cubiertas protectoras; esta no tiene una sección plegable, esta destinada para chimeneas delgadas de 1.20 m. x 1.20 m, cuyo peso es de 160 Kgr. Todo el equipo, para el resto de las partes es el mismo de la jaula Alimak, abastece el mismo peso para transportar los equipos y herramientas a la chimenea, que llega sin ningún problema al frente de trabajo.
PLATAFROMA NORMAL (S.T.H. – 5L.).
Es la plataforma trepadora Alimak de uso común, para las chimeneas verticales, en su mayoría todos los trabajos son empleados con este tipo de plataforma que tiene una sección plegable frontal, con tres visagras especiales de acero para soportar; estos son para apoyar las patas protectoras y apoyo de la plataforma. DATOS TECNICOS: Dimensiones
de excavación: son para chimeneas de 2.0 x 2.0 m, verticales Peso: mínimo 420 kgr. Velocidad de subida: 9 m/min. Velocidad de bajada: 18 m/min. Dimensiones: la plataforma plegable y la mínima llega a 1.8 m. x 1.8 m. Este tipo de jaulas trepadoras Alimak suben con todos los equipos y herramientas, tres personas bien acomodadas, las tres personas son: 2 perforistas / 1 ayud. Perforista. El operador de la maquina es un perforista que tiene capacidad para toda las maniobras.
PLATAFORMA PROLONGADA (S.T.H. – 5L.L.).
Se diferencia de la plataforma normal por que lleva una plegable con tres visagras, esta plancha prolongada es de acero de 5/16’’ de espesor para resistir todos los trabajos rigidos. Se emplea para chimeneas de gran espacio de 2.0 m. x 2.6 m, chimeneas verticales, inclinados de esta manera cubre todo el area de trabajo en pozos inclinados, se incluyen tres charnelas que han de mantenerse en la plataforma normal. DATOS TECNICOS: Peso
de la plataforma con su charnela 56 Kgr. Peso total: 466 Kgr. Dimensiones de la plegable 1.0 m, x 1.8 m. Capacidad de la jaula: tres personas. Velocidad: igual a la plataforma normal. La potencia del motor es igual de los tres tipos de plataforma. (K-14). MARCAS DE LAS JAULAS TREPADORAS Alimak, Aliva, Atlas-Copco, CIFA, Demag, Eimco, Flygt, Furukawa, Gardner Denver, Goodman, Grindex, Haegglund, Ingersoll-Rand, Korfmann, Muhlhauser, Peabody, Plymouth, Saltzgitter, Schwing, SIG, Tamrock, Wagner
FUNCIONAMIENTO: Inicialmente se apertura en forma convencional la chimenea piloto con sección de 3.00 * 3.00 m y longitud no menor de 5 metros. Sobre el material derribado o sobre un andamio se perforan taladros para la curva o chaflan, para el anclaje y para el tecle. Se dispara la zona a curvear. Se intala en tecle, se sube y ancla el carril curvo armado y luego los carriles rectos a ambos lados. Se instala la plataforma y sus componentes, se efectuan pruebas, y luego se trabaja con este equipo. Velocidades Maximas:
subida Bajada Maxima Vida Util:
0.36m/seg. 0.41m/seg. 0.90m/seg. 10 000 a 15 000 horas
METODO DEL ALIMAK El método alimak son utilizados en varios trabajos, que son: En minería. En obras civiles Proyectos hidroeléctricos.
METODO DEL ALIMAK El método de Alimak consiste en cinco pasos que componen un ciclo: El perforar, el cargar, el arruinar, ventilación y escalamiento. El trepador del aumento sirve como plataforma de trabajo y como medio de transporte al sitio del trabajo. Los cinco pasos de un ciclo son: El perforar: que se hace de la plataforma del trepador del aumento. La
plataforma se adapta para caber el tamaño y la forma del aumento
.
El cargamento: también se hace de la plataforma. Cuando se termina
el perforar la cara se carga con los explosivos.
La Voladura: Entonces bajan al trepador de Alimak al fondo del
aumento y en una estación para la protección antes de que la ráfaga se accione de una localización segura.
Ventilación: Los gases y el polvo de nitrógeno creados por la ráfaga
son despejaron rociando una mezcla del agua y del aire a través de las pipas en el carril de guía.
Escalamiento: Cuando ha sido el aire despejó a equipo puede
ascender en el trepador del aumento a la cara, escala e instala una nueva sección de carril de guía, toda bajo protección de la azotea de seguridad.
VENTAJAS DE LA JAULA TREPADORA ALIMAK
El avance de la chimenea es de 6.0 m. diarios hasta 50 m. de altura. El avance o mas de 50 m. ya es problemático por que tiene que emplear mas tiempo en el ascenso y descenso de la maquina plataforma trepadora. Posibilita rápido y la producción directa del mineral como el trabajo de desarrollo es principalmente efectuada en mineral. Posibilita fragmentación controlada. La verticalidad es importante para este tipo de trabajo diariamente al momento de poner un carril guía de avance se rectifica con un nivel para asegurar. DESVENTAJAS DEL EQUIPO
Cuando la sujeción de carriles tiene una falla de 2º a 3º ya la maquina no trabaja normalmente, desgastando las ruedas de linterna y los pines de carrileria, etc. El costo e mayor por que para la adquisición de este equipo se necesita de una mayor inversión.
Costo de Propiedad de Plataforma Alimak Datos Generales de Plataforma Alimak Maquina
Jaula Trepadora Alimak
Modelo
(STH – 5l) (Neumático)
Peso
466 Kg
Vida Útil
10000 – 15000 horas
Condiciones Económicas Valor CIF Tipo de Cambio
Costos de Propiedad $ 98500
$ 98500
$ 1 = S/.3.20
Derechos de Importación
15%
$ 14775
Desaduanaje
5%
$ 4925
IGV
19%
$ 18715
Transporte Aduana Almacén
$ 38
$ 38
Valor de Adquisición
$ 136953
PROYECTO Terreno de trabajo
El terreno a trabajar es en una roca andesita moderadamente fragmentada. La andesita es una roca ígnea. Es una roca oscura de grano fino. Es el equivalente extrusivo de la diorita. Tiene el nombre de andesita por ser abundante en la cordillera de los andes. Está compuesta por feldespatos y plagioclasas. Características principales: Peso Especifico = 2.7 tn/m3 Factor de Esponjamiento = 1.6 Resistencia a la Comprensión = 300-400 MPa Esta roca es del tipo auto-soportante, según la geomecánica, por lo que no se necesitara de sostenimiento.
Máquina Perforadora Stoper Modelo
BBD 46 WS
Peso
40 kg
Consumo de aire
75 l/s
Diámetro de Pistón
75 mm
Frecuencia de Impacto Longitud de la perforadora
51 Hz 1.55 m
Procedimiento Escrito de Trabajo Seguro 1. 2. 3. 4.
Verificar la ventilación con fósforos para comprobar la presencia de oxígeno, tener abierta la segunda línea de aire para ventilar constantemente. Inspección de labor por el maestro perforista, debe subir a la chimenea limpiando y desatando. Amarrado con su línea de vida y arnés. Inspeccionar la zona de trabajo y ver si hay tiros quemados o fallados. Lavar completamente los taladros quemados o fallados, recargarlos y volar nuevamente. El ayudante vigilará alrededor de la chimenea y evitará que personal extraño se acerque, para lo cual se colocará un aviso de seguridad: “cuidado caen rocas”
5. 6. 7.
Si el terreno necesita sostenimiento realizar antes de iniciar la perforación. Al iniciar la perforación, verificar las presiones de aire y agua, instalar la máquina, iniciar la perforación verificando la correcta lubricación. Al finalizar la perforación, cerrar las válvulas de aire y agua y desconectar de la máquina. Guardar la máquina y accesorios en un lugar seguro protegido contra el disparo.
Explosivos y accesorios de voladura
Basándonos en el diámetro de los taladros, en el tipo de roca, y en el hecho de que se a construir una chimenea cuyo material es estéril. Y fundamentalmente por costos se utilizará dinamita 65 por ser una roca que necesita de mucho poder rompedor. Se utilizara el sistema de iniciación detonadores no eléctricos de retardo, nonel. La velocidad de detonación del explosivo a utilizar esta en el orden de 5000m/s, con un diámetro de cartucho de 1 1/8 de pulgadas.
Sistema iniciación detonadores no eléctrico, nonel. Como esta chimenea es sobre una roca estéril, no damos mucha relevancia a que la roca se encuentre fragmentada. Pero igual es importante apuntar un buen amarre para obtener mayor eficiencia por disparo, por lo tanto se muestra el amarre correcto, yendo de adentro hacia fuera: 1. Manojo 2. Cordón detonante 3. Fulminante 4. Mecha de seguridad
Rendimientos C= C = 9.95 mp/hr
Rendimiento de la perforadora stoper, designando una eficiencia del operador de 75%. Avance por Disparo = 85%*2.4m = 2m
mph = 10941 metros perforados
he = 1100 horas de perforación
Tiempo por Guardia El ciclo de trabajo del personal, va a estar enfocado a la excavación de la chimenea por lo que casi el 50% de la guardia esta dedicado a la perforación, luego se reparten en casi igual proporción del tiempo en voladura, ventilación, desatado, traslados de ascenso y descenso de la plataforma, y el acarreo del material, del cual se encara la empresa minera.
TIEMPOS POR GUARDIA PERFORACION VOLADURA
VENTILACION
DESATADO
TRASLADOS
ACARRIO
8%
17%
50% 8%
8% 9%
Cronograma de avance
Va a haber un disparo por guardia, dos disparos por día, los que garantizaran 4 metros de avance por día como mínimo. Lo cual nos indica que se terminara la chimenea a más tardar en 90 días de trabajo. De los cuales 75 son dedicados solo a la excavación de la chimenea. Dándose cada 15 días mantenimiento a la perforadora y a la plataforma, lo cual significa 5 días de mantenimiento. Dedicando 5 días al inicio de la obra para el montaje y ubicación de la plataforma. De igual forma 5 días al final para el desmontaje y traslado de la plataforma.
COSTO UNITARIO DE LA PERFORADORA STOPER • VALOR DE LA PERFORADORA : $
4,000.00 • VIDA UTIL (mp) : 30500 • MANTENIMIENTO Y REPUESTOS:50% • COSTO POR METRO PERFORADO $ 0.20
COSTO UNITARIO DE LOS ACEROS DE PERFORACION
COSTO DE BARRENO DE 0.8 Y 1.6 m VIDA UTIL PROMEDIO (mp) : COSTO DE AFILADO
: 200 :
COSTO POR METRO PERFORADO :
$
COSTO DE BARRENO DE 2.4 m VIDA UTIL PROMEDIO (mp) COSTO DE AFILADO
COSTO POR METRO PERFORADO
: :
$ 200 : :
$
75.00
15% 0.43
80.00 15% $
0.46
MANO DE OBRA Descripción Ing. Jefe de Guardia Mecánico/ Eléctrico
Unidad
Cantidad
Precio Unitario
Precio Parcial
Subtotal
h-h
1
4.06 $ 4.06
$
1.84
h-h
1
3.25 $ 3.25
$
1.48
Maestro Perforista
h-h
12
2.71 $ 32.47
$
14.76
Ayudante
h-h
12
1.89 $ 22.73
$
10.33
MATERIALES Y EQUIPOS Descripción
Unidad
Cantidad
Precio Unitario
Precio Parcial
Subtotal
Barrenos
mp
68.2
0.46 $ 31.37
$
14.26
Lubricantes
gln
0.25
6 $ 1.50
$
0.68
Herramientas Perforadora stoper
día
1
3.54 $ 3.54
$
1.61
mp
68.2
0.20 $ 13.42
$
6.10
Implementos
h-h
26
0.28 $ 7.38
$
3.36
Plataforma Alimak
ml
1
13.85 $ 13.85
$
13.85
EXPLOSIVOS Descripción
Unidad Cantidad
Precio Precio Unitario Parcial
Subtotal
Dinamita 65 Detonador
KG
28
0.22 $ 6.16
$
2.80
Ensamblado
PIEZAS
28
0.81 $ 22.68
$
10.31
M
7
0.37 $ 2.59
$
1.18
Mecha rápida
GASTOS INDIRECTOS
Descripción
Unidad
Cantidad
Precio Unitario
Precio Parcial
Subtotal
Gastos Generales
%
25 $ 82.55
$ 20.64
$
20.64
Utilidad
%
10 $ 82.55
$ 8.26
$
8.26
PRECIO UNITARIO FINAL PARTIDA
COSTO
PORCENT AJE
Mano de Obra
$28.41
25%
Materiales y Equipos
$39.86
36%
Explosivos
$14.29
13%
Gastos Indirectos
$28.89
26%
COSTO TOTAL
$111.44
DISTRIBUCION DE COSTOS Mano de Obra
Materiales y Equipos
Explosivos
Gastos Indirectos
25%
26%
13%
100% 36%
