“AÑO DE LA INFRAESTRUCTURA PARA EL DESARROLLO”
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA FACULTAD CULTAD DE INGENIERÍA INGENIER ÍA DE MINAS MINA S ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
CURSO:
MAQUINARIA Y TRANSPORTE TRANSPORTE MINERO PROFESOR:
PROLOGO El arte del laboreo de minas sea subterráneo o superficial, es un conjunto de prec precep epto toss y técn técnic icas as al qu quee ne nece cesa sari riam amen ente te ha hayy qu quee ceñi ceñirs rsee pa para ra aprovechar las materias útiles existentes en la superficie e interior de la tierra en las mejores formas de economía, prontitud posible y dando el máximo de seguridad a los hombres, a los equipos, a las labores y al medio ambiente En concordancia con los mencionados principios !los hombres de la tierra" como los principales actores de esta dura pero noble profesi#n de mineros, tienen un lugar preponderante El pres presen ente te traba rabajo jo de “car “carga ga,, acar acarre reoo y desc descar arga ga,, (LHD (LHD)” )” tiene el prop#sito de enriquecer y mejorar la técnica de los mineros ya hechos, así como brindar conocimiento en la formaci#n de los nuevos nu evos hombres El minero de, hoy sea cual fuere su puesto de trabajo, no puede soslayar por mas tiempo su responsabilidad responsabilidad de ser productivo, competitivo competitivo y seguro, ra$#n por lo que deseándote el mejor provecho se han incluido variados y necesarios temas que no solo servirán en la rutina laboral sino también en la cotidiana vida familiar En síntesis el contenido de este tema “carga, acarreo y descarga, (LHD)” viene a ser un reordenamiento general de los principios básicos de las operaciones mineras, que todo minero sin excepci#n debe conocer para responder a los nuevos retos de competitividad que impone la minería moderna y que ya, van aplicando la mayoría de las empresas
DEFINICION
PROLOGO El arte del laboreo de minas sea subterráneo o superficial, es un conjunto de prec precep epto toss y técn técnic icas as al qu quee ne nece cesa sari riam amen ente te ha hayy qu quee ceñi ceñirs rsee pa para ra aprovechar las materias útiles existentes en la superficie e interior de la tierra en las mejores formas de economía, prontitud posible y dando el máximo de seguridad a los hombres, a los equipos, a las labores y al medio ambiente En concordancia con los mencionados principios !los hombres de la tierra" como los principales actores de esta dura pero noble profesi#n de mineros, tienen un lugar preponderante El pres presen ente te traba rabajo jo de “car “carga ga,, acar acarre reoo y desc descar arga ga,, (LHD (LHD)” )” tiene el prop#sito de enriquecer y mejorar la técnica de los mineros ya hechos, así como brindar conocimiento en la formaci#n de los nuevos nu evos hombres El minero de, hoy sea cual fuere su puesto de trabajo, no puede soslayar por mas tiempo su responsabilidad responsabilidad de ser productivo, competitivo competitivo y seguro, ra$#n por lo que deseándote el mejor provecho se han incluido variados y necesarios temas que no solo servirán en la rutina laboral sino también en la cotidiana vida familiar En síntesis el contenido de este tema “carga, acarreo y descarga, (LHD)” viene a ser un reordenamiento general de los principios básicos de las operaciones mineras, que todo minero sin excepci#n debe conocer para responder a los nuevos retos de competitividad que impone la minería moderna y que ya, van aplicando la mayoría de las empresas
DEFINICION
En este trabajo reali$ado referente a “Carga “Carga,, Acarr Acarreo eo y Descar Descarga ga dice qu quee el acar acarre reoo y la eleva elevaci ci#n #n son los medi medios os para para (LHD)”, nos dice transportar el mineral extraído a la superficie y, esencialmente, da fin a la oper op erac aci# i#nn de miner inería ía subt subter errá ráne nea a % co cont ntin inua uaci ci#n #n pu pued eden en segu seguir ir operaciones subsiguientes de concentraci#n, limpie$a, beneficio y secado de los minerales, pero todas están fuera del alcance de este artículo El acarreo o transporte subterráneo se efectúa de muchas maneras &uchas minas cuentan con extensos sistemas ferroviarios y el mineral extraído es transportado en vagones de minas accionados por locomotoras eléctricas 'os vagones llenos pueden ser llevados llevados a descarg descargadoras adoras que los vacían vacían en canales o tolvas desde las cuales se cargan los montacargas de cangilones para llevar el mineral o carb#n a la superficie puede ser también que los mismos mismos vagones vagones de minas minas sean llevados como montacargas montacargas de cangilones hasta la superficie, para ser descargados (tras minas emplean correas sinfín para recoger el mineral cerca de las $onas de trabajo, también usan ')*, luego llevan el mineral a almacenamientos en montones o plantas de limpie$a que se encuentran fuera de la mina +on el fin de atender debidamente la rique$a que representa el equipo mecánico empleado en la minería subterránea, es importante que se de consideraci#n cuidadosa e inteligente a los requisitos de mantenimiento y lubricaci#n
TRANSPORTE SUTERRANEO
odas las personas comprometidas en el trabajo minero, debemos saber que el transporte sea subterráneo o superficial es una de las operaciones mineras de mayor importancia- ./or qué0
Por !"e s"s #a$ores eco%&'cos e%e% %cde%ca dreca e% $os cosos o*era#os+ PROLE-TICA DEL TRANSPORTE INERO 1ormalmente el transporte minero presenta dos aspectos2 E$ T.c%co y de
Orga%/ac&%+ EL ASPECTO TECNICO+0 3upone la soluci#n de dos problemas2 4 La 'a%*"$ac&%+0 Es uno de los aspectos mas importantes2 !'a +arga y *escarga de vehículos", la constituci#n stoc5s y su recogida representa una masa de gastos mucho
mas importantes que
el traslado de un punto a otro 4 E$ Acarreo+0 3e denomina acarreo a la remoci#n de material derribado 6mineral o desmonte7 en corta distancia /or ejemplo en los tajeos de explotaci#n, se denomina acarreo o limpie$a del mineral al conjunto de operaciones unitarias, hasta depositar el mineral en las tolvas del tajeo, como rastrillado, lampeo, carguío y descarga con scoop transpalas cargadoras sobre neumáticos, etc En los frentes de avance, se denomina acarreo o limpie$a, al carguío en el frente, pudiendo ser carguío manual o mecánico y su correspondiente traslado a distancias no mayores de 899 a :99m, donde están ubicados los echaderos, estaci#n de locomotoras, cambios de vía, etc Este plantea el problema de medios
1o hay superioridad reconocida de un medio sobre otro a nivel de los precios de costo 3e imponen ciertas adopciones basadas sobre pruebas antecedidas de estudios te#ricos de las condiciones de transporte de2 los materiales o equipos a transportar, itinerarios, técnicas y de manipulaci#n Estas condiciones están estrechamente ligadas al yacimiento en clases, dimensiones y a los equipos de origen de la mina-
E1e'*$o2 *e la diferencia de condiciones, según que una mina este comunicada por medio de piques, chimeneas o inclinados, a sus galerías principales
E$ ra%s*ore+0 Es la traslaci#n del material derribado, del personal o de materiales en distancias, mayores que en el acarreo ; es posible hablar de clases de transporte2
+ ransporte interior mina + ransporte de mina a planta, o transporte de mina a superficie 'os medios de transporte, pueden ser diversos como2 i$aje por piques verticales, i$aje por inclinados, locomotoras, ')*s, volquetes, fajas transportadoras, cable carril, tuberías, etc *ependiendo de las características del yacimiento, tecnología disponible y posibilidades de la empresa
EL ASPECTO DE ORGANI3ACI4N 'as consideraciones anteriores dejan entrever la complejidad de los problemas /or tanto, hay la necesidad de una organi$aci#n que se haga cargo del conjunto de transportes y manipulaciones de las cargas, desde las chimeneas, de los shuts- de los piques hasta las tolvas de superficie o viceversa cuando tienen que ingresar materiales
<%13/(<E 3=1 <=E'E3
Carg"o y Tra%s*ore >asado en el nuevo concepto de !rac5lees &ining" 6minería sin rieles7 por el año 8?@9 y en las innovaciones tecnol#gicas de los equipos ')*3 por el año 8?AA, con el afán de mejorar los rendimientos de tiempo y reducir costos de operaci#n /or el año de 8?B: introduce los primeros equipos diesel montado sobre ruedas 'os 3cooptrams de :: ;*C y camiones de bajo perfil D* F8C y F8G para el método de explotaci#n !*raH point &ecani$ado", los scooptrams de CG ;*C y camiones de bajo perfil D* F:@ para el método de explotaci#n !3ub 'evel 3toping" con taladros largos y para las labores de exploraciones, desarrollos y preparaciones
TRAC5LEES
I%rod"cc&%2 'a tendencia de la evoluci#n de los métodos de explotaci#n, los rendimientos de los sistemas convencionales más que introducir uno nuevo que podría llamarse revolucionario Ello depende principalmente del avance tecnol#gico que tienen los métodos convencionales, ya que la mecani$aci#n y automati$aci#n de los mismos, son completamente factibles El constante incremento de los costos directos, busca en la mecani$aci#n, mejorar la productividad de las minas, permitiendo soportar los crecientes aumentos de los costos de los materiales y mano de obra, por esta ra$#n, la soluci#n inmediata en la minería poco desarrollada es elevar sus ta$as de mecani$aci#n
'as principales ventajas que nos proporcionan la mecani$aci#n son2 elevar la productividad, mejorar el rendimiento del personal, disminuir el esfuer$o físico de los mineros, etc
Descr*c&% de$ sse'a2 ¿Qué es Trackless?
In sistema que se refiere a la aplicaci#n de equipos de bajo perfil que se movili$an sobre llantas, y los que están especialmente diseñados para su uso en la minería subterránea Este sistema de minería sin rieles, conocido como !rac5less &ining", permite mejorar la velocidad y flexibilidad de las operaciones unitarias mineras %sí mismo permite reducir el tiempo de preparaci#n de una mina hasta en un G9J 'os menores costos de operaci#n permiten reducir la ley de cabe$a del mineral
explotado,
aumentando
la
escala
de
producci#n
y
consecuentemente reducir costos y prolongar la vida de la mina, si, hay reservas suficientes
A%ecede%es Hsora$es2 Este sistema fue iniciado hacia varias décadas por la +=% !+ooper
retaña y en el /erú se utili$a a partir de 8?A9 en minería subterránea En %bril de 8?BF se contaba en el país un parque aproximado de C99 unidades 6')* y Molquetes7
*esde hace FG años y con la fabricaci#n de equipos de bajo perfil por +ias +omo2 !K%L1E<"- !E=&+("- !D%
Caracer6scas de$ sse'a2 'os métodos de explotaci#n convencionales así como las galerías de transito fueron adoptándose a las características de estos vehículos sobre neumáticos, ya que pueden trabajar en los tajeos yOo en las galerías 'a aplicaci#n de estos vehículos no significa la eliminaci#n del transporte sobre rieles o el carguio por tolvas El transporte de largas distancias es mucho más apropiado hacerlo con locomotoras, fajas, tuberías etc El transporte con equipos de bajo perfil es conveniente por su flexibilidad y se mejora con el uso de compuertas neumáticas o hidráulicas y *raH point o ventanas 'a inadecuada elecci#n de algunos de los vehículos puede hacer que la operaci#n en conjunto funcione con deficiencias 3e debe considerar la producci#n de contaminantes y por lo mismo el sistema de ventilaci#n Existen criterios básicos para la selecci#n de estos equipos, como2 altitud, temperatura ambiental, características del terreno y del mineral, ventilaci#n, dimensiones y referencias del equipo, combinaciones posibles, capacitaci#n del personal operador, etc
Ca'*os de A*$cac&%+0 El avance de los actuales métodos de explotaci#n depende principalmente de sus posibilidades de mecani$aci#n y automati$aci#n teniendo en cuenta la necesidad de mantener las condiciones ambientales adecuadas
'a minería sin rieles, ha sido aplicada a todos los métodos conocidos de explotaci#n de minas, siendo usada en yacimientos metálicos, no metálicos y de carb#n 'os resultados obtenidos son altamente satisfactorios ya que han incrementado notablemente su productividad, mejorando las condiciones laborales del minero y disminuyendo considerablemente los gastos de producci#n 'a aplicaci#n del sistema puede ser total o parcial, siendo recomendable que se use el primero en minas nuevas y en las que están en operaci#n se puede introducir paulatinamente hasta llegar al cambio total El sistema rac5less, no elimina por completo el sistema convencional, ya que este último tiene su campo de aplicaci#n especifico Entre los métodos de explotaci#n de mayor producci#n del sistema rac5less- indicando el rango aproximado de producci#n en toneladas por hombreOguardia, se tiene lo siguiente2
0 E% #eas a%gosas2 + +orte y relleno 777777777777777777777 9B 8G + %cumulaci#n 7777777777777777777777 8G 0 C9 + ajeos %biertos 77777777777777777777 :9 F9 + Pircado 777777777777777777777777777 89 :G 0 E% #eas %c$%adas2 + +ámaras y /ilares para 9 48G grados de bu$amiento 7777 8G F9 + Qront#n y /ilar para 8G F9 grados de bu$amiento 7777 89 C9 0 E% #eas *oe%es y c"er*os '%era$/ados2 + +orte y relleno 7777777777777777777777777 8G 4 C9 + *esrribo por subniveles 7777777777777777777 :9 4 F9
+ )undimiento por subniveles 7777777777777777 :9 @9 + )undimiento por bloques 777777777777777777 C9 4 899 Re!"er'e%os y E!"*os2 'os requerimientos básicos del sistema consisten en la energía a emplear que puede ser Eléctrica yOo combustible 'os equipos lo constituyen2 4'os cargadores de bajo perfil o scoops, de accionamiento eléctrico o de combustible diesel 1o : 4 'os camiones de bajo perfil o volquetes accionados por combustible diesel 1o : En el mercado hay una gran variedad de marcas, tipos y tamaños de estos equipos %hora haremos el grafico de un2
DISE8O DE UN SCOOPTRA DIESEL ODELO ST 9 :;
8 andas M y /oleas C Qiltro aire motor F 3istema escape gas4 humo G +árter motor @ *ep#sito aceite hidráulico
:8/asadores pluma m#dulo ::*ep#sito aceite hidráulico :C/asadores cilindro pluma :F/asadores pluma cuchar#n
A anque combustible
:G+ardán
B >atería
:@+ardán
? /asadores cilindro
:A>alero soporte del
direccional 89/asadores cilindro descarga 88/asadores pluma m#dulo 8:/asadores cilindro de pluma 8C/asadores pluma cuchar#n
cárter :Bchumaceras eje oscilatorio :?/asadores bisagras 6arriba cardán7 C9+ardán C8/asadores cilindro descarga C:Qiltro primario
8F*renes tanque aire
combustible
8GMálvula seguridad
CC/it#n llantas
aire
CFuercas de llantas
8@Qiltros sistema aire
CG+ardán
8Aanque combustible
C@/asadores bisagra
8B/asadores cilindro frontal 8?ransmisi#n :9anque hidráulico
6abajo cardán7 CA+humacera CB/asadores cilindro pluma
C?+ardán
F9'lantas
E=UIPOS LHD El método de carga y acarreo esta firmemente establecido en los trabajos subterráneos de las minas, donde suele llamarse transporte de carga, acarreo y descarga 6')*7
EL EICO >?@ LHD, es una de las mayores maquinas de este tipo /esa FC ton %proximadamente 89 pies de ancho CB de largo, su capacidad de régimen es de 8@ R ton En sus cucharas 6con cucharones de B a 8Ayd7 3egún los pesos del material, cuenta con una potencia de casi F99)/ en su motor diesel, y tiene solo una altura de @ R pies, con el cuchar#n en su posici#n baja de transporte In depurador de baño de agua reduce la toxicidad de los gases del escape a una proporci#n tolerable 'a operaci#n es por lo general del tipo de vaivén, sin vueltas 'a maquina se carga automáticamente en el frente de excavaci#n, endere$a el cuchar#n, retrocede hasta pasar por una tolva o elevador, y por lo general hace una pequeña vuelta para descargar en ellos 'uego se endere$a y regresa al frente 'a velocidad máxima
es de 8Gmph, pero los caminos de acarreo
subterráneo solamente permiten velocidades pequeñas ienen propulsi#n en las cuatro ruedas y son articulados, pudiendo subir por una pendiente de F9S con carga 'a altura de descarga es igual a la maquina, de @ R pies 'os cucharones con eyector pueden vaciar a una altura mayor a dos pies
E' >:: LHD es el menor de la línea con una anchura de F pies y su respectiva altura /uede ser con motor eléctrico o diesel, y trabajar con un túnel tan de @x @ pies
e1ora y P"esa a$ D6a de $a Cargadora LHD TORO ;@: D LHD2 +onocida entre los usuarios como una de las cargadoras de bajo perfil ')*, la conocida (<( modelo C99, ha sido recientemente mejorada y puesta al día por la *ivisi#n de +argadoras ')* de %&<(+N, con la nueva denominaci#n de (<( C98 * ')* 3e han llevado a cabo importantes mejoras de resistencias en el chasis para proporcionarle una vida mas larga, habiéndose refor$ado igualmente los puntos críticos de carga y las uniones de los cilindros hidráulicos para la elevaci#n y volteo, así como en los propios cilindros de la direcci#n 'os rodamientos de la línea de propulsi#n del chasis han sido así mismo refor$ados, aumentando su tamaño y dotado de una mejor estanqueidad de sellado para una mayor capacidad y resistencia de los rodamientos y por tanto una vida mas larga de los mismos El diámetro de los bulones ha aumentado muy considerablemente para reducir las presiones frontales y alcan$ar igualmente una mayor duraci#n /ara bloquear los bulones se utili$an ahora placas de tornillos múltiples, y esto incluye también un mayor efecto sellante contra la suciedad y el agua 3olamente por estas mejoras, y según el fabricante, ya serian suficientes como para recomendar la nuevaC98 /ero estas mencionadas, con ser importantes, no son las únicas ni las mas importantes, ya que se utili$an también materiales de mas alto grado, como es lo nuevo proceso de endurecimiento por carboni$aci#n de los aceros, y el acero especial de C9mm de espesor utili$ado en el frente
de corte de la cuchara, lo cual incrementa considerablemente la vida de la misma /ara permitir a la C98 soportar incluso condiciones de trabajo mas duras, en el rediseño del sistema hidráulico el principal tema de atenci#n ha sido la fiabilidad combinada con un c#modo servicio 'os filtros de succi#n en el dep#sito hidráulico son ahora fácilmente accesibles y con ello se minimi$an los tiempos muertos de limpie$a y recambiado 3e monta ahora un filtro de aspiraci#n en el sistema hidráulico que retiene la presi#n original y asegura una mucho menor cavitacion en la bomba, y con ello una duraci#n mucho mayor de los competentes Ina utili$aci#n generali$ada de los conductos de acero en lugar de los latiguillos de goma proporciona no solamente una vida más larga sino también una mejor refrigeraci#n y servicio ambién es utili$ada una mejor filtraci#n en el circuito hidráulico de los frenos, con un mayor filtro de paso de caudal así como la introducci#n de un filtro en la línea o circuito de carga del freno, habiéndose cambiado en el freno de estacionamiento de solenoida, todo lo cual redunda en un incremento de fiabilidad y vida de trabajo de los componentes %simismo se han producido mejoras en detalles ergon#micos de la posici#n del operador, detalles que permiten un trabajo mas fácil, seguro, rápido y mas eficiente
.odo de %ado ("sa%do LHD)2 Prod"c#dad y eca%/ac&% 'a productividad en minería es sin#nimo de mecani$aci#n, reempla$ando la labor manual con maquinas sofisticadas En las ultimas décadas los métodos de minado subterráneo han introducido maquinas modernas de mayor capacidad y tamaño- el empleo de estos equipos han incrementado la mecani$aci#n en donde las condiciones favorecen el uso de las maquinas pesadas % efectos de mecani$ar las operaciones se deben tener presente las siguientes consideraciones2 4 +onsideraciones de la maquina 4 +onsideraciones de la mina 4 +onsideraciones de eficiencia
4 Co%sderaco%es de $a 'a!"%a+0 'a mecani$aci#n que la mayor parte de los trabajos subterráneos son ejecutados por maquinaria En principio, la capacidad de una maquina esta relacionada a su tamaño, por lo tanto es conveniente seleccionar unidades de la mayor capacidad posible %sí mismo existen limitaciones en la selecci#n, las que están en funci#n a las características de las aberturas subterráneas (tro de los factores es el porcentaje de utili$aci#n de la maquina- los trabajos subterráneos son de diferentes elevaciones verticales yOo están separados por niveles, dejando maquinas en forma cautiva 'a máxima capacidad de una maquina no es de importancia- cuando
esta no puede ser
utili$ada eficientemente, ocasionando una subutili$acion 4 Co%sderaco%es de $a '%a+0 'a producci#n mecani$ada permite alcan$ar un mayor nivel de producci#n, tratando de operar con el menor numero posible de interrupciones- esto se consigue al tener varios frentes de trabajo, logrando así una mejor utili$aci#n del equipo El método de cámaras y pilares es un típico ejemplo de mecani$aci#n completa El método de hundimiento por subniveles es igualmente favorable, debido al gran numero de tajeos en el mismo nivel El método de hundimiento por bloques puede considerarse favorable aunque el proceso de producci#n no es mecani$ado, los pedrones y los atoros pueden disturbar el flujo regular del mineral El método de tajeo por subniveles, es un ejemplo en donde las operaciones de producci#n se concentran en pocos lugares
4 Co%sderaco%es de ece%ca+0 'a base común para +omparar la eficiencia de los métodos de minado es la relaci#n de 1Ohombre4guardia 6tOh4g7 /uesto que las condiciones de operaci#n varían ampliamente, aunque usen el mismo método2 las tOh4g pueden considerarse como una característica de eficiencia del método de minado, la que no debe tener demasiado peso
C"adro NB :+;@ Prod"c#dad de $os '.odos de e*$oac&% TODO DE INADO
PRODUCTIIDAD 0 g
+ámaras y pilares
1ormal C9 G9
%lta G9 A9
)undimiento por subniveles
:9 F9
F9 G9
)undimiento por bloques
8G F9
F9 G9
ajeo por subniveles
8G C9
C9 F9
+orte y relleno
89 :9
C9 F9
%lmacenamiento
9G 89
89 8G
provisional
98 4 9C
444
Entibaci#n por cuadros
C"adro NB :+;: Prod"cc&% y Prod"c#dad de $os '.odos
.odo
D$"c&%
Rec"*erac&% To%e$adas Prod"cc&% de reser#as roas *or Ta1eo ds*aro AAG 889 A8
0 g
+ámaras y
AG
CG
pilares
CF9
BG9
::9
AG
:@
%lmacenamiento
8F:
BC9
:B9C
:9C
A@
provisional
8A9
@99
C999
:G9
8@9
ajeo por
8C9
B9G
8BF8
8C:
G?
subniveles
A9
?CG
89:
89G
F9
M+< +orte y relleno ascendente +orte y relleno descendente
Parc*ac&% de $os LHD e% $os dere%es '.odos de e*$oac&% de "%a '%a ($aor s"errJ%ea)2 :) %ado co% sose%'e%o %a"ra$4 - Minado o! "#$a!a% & i'a!(%) En los estratos hori$ontales, el mineral
volado se carga directamente de los frentes de los tajos 3e utili$an diversas maquinas de acarreo y transporte, pero con frecuencia se emplean maquinas sobre ruedas neumáticas porque se requiere una gran movilidad ya que el equipo se despla$a frecuentemente de un frente a otro En un !minado hori$ontal" el carguio y transporte del mineral derribado puede ser transportado usando diferentes tipos de
equipos como el ')*, dependiendo del espacio y distancia de transporte En un !minado en forma de escalera" se adapta a equipos trac5lees, en ve$ de carros sobre rieles 'a producci#n se inicia a partir de galerías hori$ontales desde un punto a varios accesos, con rampas que comunican los accesos, las cuales permiten el control del límite del dep#sito El carguio y transporte se procede de la misma manera que en el método hori$ontal con equipos ')* - Minado o! S*+ni,('(%. 'as distancias de acarreo varían entre 899 y
8F9m, medidos entre los puntos de carguio y los echaderos y tienen un rendimiento de G9 tOhr, con tendencia a subir cuando se intensifique aun mas el volumen de producci#n de la explotaci#n mecani$ada El equipo de extracci#n esta constituido por camiones ')* de 89 mC con una capacidad efectiva de 8:t, siendo en su totalidad alquilados bajo la modalidad del costo por tonelada transportada 'as distancias de recorrido son de ?99m, hasta la planta de tratamiento y :999m hasta los botaderos &edidos desde los echaderos preparados para el cuerpo intermedio central 'a limpie$a del material roto, será llevada a cabo mediante el equipo ')* - Minado o! "i$(n(a “Rai%( $inin.”) El método de explotaci#n por
chimeneas con perforaci#n de taladros largos hori$ontales desde plataformas ubicadas en chimeneas se viene usando en minería desde hace muchas décadas El hecho de aprovechar antiguas labores de desarrollo de secci#n reducida, galerías de :,Fx:,Fm, limita el uso del equipo ')* de mayor capacidad %quí las secciones de las diferentes 'abores en el
nivel de acarreo están diseñadas de acuerdo al amaño del equipo ')* :,:ydC - Minado o! "!#/(!(% ,(!/i"a'(% (n !(/!o"(%o . Este método es conocido
comúnmente con el termino M+< que proviene de !vertical cráter retreta" cuyo fundamento se basa la teoría de cráteres *escripci#n del método !M+<"2 Este método de explotaci#n por M+<, es un método masivo de gran escala, basado en la teoría de voladura de cráteres empleando cargas esféricas En el procedimiento de preparaci#n y minado- se desarrolla un nivel superior e inferior a lo largo y ancho de la estructura minerali$ada El nivel superior que posteriormente servirán de nivel de perforaci#n con equipos !doHn the hole" u otro similar tendrá una altura adecuada para acomodar el equipo El mineral producto del desarrollo, es cargado en el mismo frente por equipos ')* El material disparado cae por gravedad a la cámara inferior y desde los cruceros se reali$a la extracci#n por la galería lateral empleando equipos ')*
?) %ado co% sose%'e%o arca$+0 - “S!in0a.(” $("ani1ado (n 'a $ina San Ra2a(' . 'a minería
continuamente viene evolucionando en funci#n de los avances de la tecnología, debido a que constantemente se investiga y se diseña nuevos métodos de minado de mayor eficiencia, menor costo, mejor producci#n y productividad El principio del método de !shrin5age" mecani$ado es similar al !shrin5age" convencional, donde el mineral se excava en rebanadas hori$ontales, iniciándose en la base del tajeo y el avance
es hacia arriba /arte del mineral disparado es dejado en el tajeo sirviendo como plataforma de trabajo /ara la extracci#n del mineral se empleo el principio de la técnica de reducci#n del mineral disparado 'a experiencia en este caso ha demostrado que el C9J del &ineral roto debe ser extraído, que equivale más o menos a 8G9tOdíaOtajeo, esta operaci#n de carguio se efectúa con Equipos ')* que se detalla en el cuadro 1o C8
C"adro ;+:+ E!"*os de Carg"6o y Tra%s*ore E=UIPO
UNIDADES
CAPACIDAD
3+((/ K%L1E< 34:*
C
:,: yd C
3+((/ D%
C
C,G yd C
+%&=T1 D%
F
89,G yd C
+%&=1T1 D%
C
8B,G yd C
- Minado o! "o!/( & !(''(no) Este método se denomina también !over
cut and fill" El minado de corte y relleno es en forma de tajadas hori$ontales comen$ando del fondo del tajo avan$ando hacia arriba El mineral roto es cargado y extraído completamente del tajo
Lráficos de &aquinaria ')*
*espués de estos gráficos referentes a los quipos ')*s, les daré a conocer la !selecci#n de equipos y maquinaria en la industria minera", con el siguiente tema2
SELECCI4N DE E=UIPOS PARA EL ETODO DE EKPLOTACION “L++H” EN LA INA SAN RAFAEL 9 INSUR S+A+ I%g+ A$redo Ca'*osa%o de $a Cr"/ :+ INTRODUCCI4N
En base a los objetivos de la Empresa de incremento en la producci#n a 8,B99 y :,999 nsOdía, ha sido fundamental redefinir nuestro método de explotaci#n y las diferentes actividades unitarias2 perforaci#n, voladura y carguío4transporte, a fin de mejorar nuestros índices de productividad, disminuir costos y maximi$ar los beneficios de la Empresa /ara el método de explotaci#n banqueo con taladros largos de mayor diámetro !'>)" 6'arge >last )ole7, la selecci#n de los equipos de perforaci#n
y
')*3 6'oad
)aul
*ump7
está
basado
principalmente en rendimientos, tiempo y costos En la perforaci#n de taladros largos, como se verá en la parte correspondiente se anali$a comparativamente el *oHn he )ole 6neumático7 y el 3imba )48GA 6hidráulico7 aplicados en veta y cuerpos de la Inidad 3an ancos hidráulico !NE1" con alto
rendimiento, eliminando el A9J de los bancos producto del método de explotaci#n En cuanto al carguío transporte gracias al alto rendimiento, flexibilidad, movilidad y versatilidad de los equipos ')*3 se alcan$a los altos rendimientos con los 3cooptrams de CG y @9 ;*C unidades volquetes Molvo 1'489 1'48: y el cargador frontal Q%I1 '4:G de :,C &C, que definitivamente se adapta a la fase de exploraciones, desarrollos y preparaciones % mediano pla$o la reducci#n de costos en el transporte de mineral de mina4superficie se hará realidad con la instalaci#n de faja transportadora yOo camiones ligeros con capacidad de CG (1
?+ PERFORACI4N 'a innovaci#n tecnol#gica en la perforaci#n de taladros largos, hoy en día es muy amplio y la técnica moderna de perforaci#n nos permite seleccionar de acuerdo a sus características operativas mecánicas que se traduce al fina en rendimientos, tiempo y costos En 3an
4 El co cono noci cim mien ento to de las las bo bond ndad ades es de dell eq equi uipo po de pe perrforac oracii#n 6diámetro de broca, radio de giro de bra$o7 4 Entren Entrenam amient ientoo y capaci capacitac taci#n i#n del person personal al 4 %lta disponibilidad mecánica y logística de parte de los proveedores 4 /lanea /laneamie miento nto y cont control rol 6diseñ 6diseño, o, marc marcado ado de mall malla, a, etc7 etc7
:+:+SELECCI4N DE LOS E=UIPOS DE PERFORACI4N PARA TALADROS LARGOS+ /ara el cálculo cálculo analítico analítico comparativo comparativo entre entre el *) *) y el 3imba )48GA ha sido incidente2 a7 'a velocidad velocidad media media de perforaci# perforaci#nn que represent representaa la velocidad velocidad real de un equipo en un periodo determinado, normalmente un mes b7 'a perforaci#n específica logrado por los equipos traducido en toneladas por metro perforado c7 >aj >ajo el co cont ntex exto to de tiem iempo los los metro etross pe perf rfor orad ados os y las las toneladas a lograrse en un mes
AN-LISIS DEL COSTO DE PERFORACI4N CON EL DO
D+T+H 8G
SIA H0:M 89
iempo de empate
6&in7
89
89
iempo de cambio de barra
6&in7
9B
9AG
iempo de sacar la barra
6&in7
:G
::
iempo de recojo toda la columna
6&in7
:9
8G
1U de barras por por taladro
I
89
89
'ongitud media del taladro
&
8G
8G
/ulg
C R"
C"
'ongitud de barra 6speerod7
&
8G9
8G9
iempo de penetraci#n barra
&in
@99
:G9
&O)ora
8G
C@
*iámetro de broca
Melocidad de penetraci#n
8 V 8G W :9 W89 69B
8 V 8C9 W
8G
VP
+
8G × @9 VP
+
:G 7
&in
6)ra7
8G
8 6*)7 V 8C9 W VP
Hrs+
?+;@
Hr Hrs+
:+
iempo Qijo V 8C9 6Q7 8G
: 63imba7 V 89A W VP iempo Qijo V 89A 6Q7
:4 iempo iempo de traslado de un equipo en un mes consideramos : traslados por cambio de tajo 6 7
Hrs+
C4 *isponibilidad &ecánica 6*&7 3toc5 insitu que requiere el equipo hidráulico Es mayor respecto al neumático
M M
J
F4 Itili$aci#n operacional 6I7 parámetro en funci#n a la cultura de los operadores •
(peradores *) *) /ersonal de mina previa
•
+apacitaci#n y entrenamiento
•
(peradores 3imba )48GA /ersonal técnico Egresado 3E1%=
J J
@G BG
G4 iempo de (peraci#n 6 (p7 (p (p V
:F dias &es
×
: turnos *ía
×
B horas ,urno
×
J*& × J I
(p (p 6*)7 6*)7 V :F x : x B x 9BG x 9@G )rs
:8:8@
(p 63imba7 V :F :F x : x B x 9B9 x 9BG )rs :@88: @4 &etraje &ensual 6&7 &V
T Op − T T T F 8 L
+
VP
8?@8@
& V 6*)7 6*)7 V
& V 63imba7 V
99B@ +
8
6&7
VP
:GC8: 8 99A8 +
VP
:,G@:
6&7
8,CC@
@
A4 Melocidad &edia 6M&7 Este parámetro representa la velocidad real de un equipo en un periodo determinado normalmente 8 mes &
M& 6*)7 V
,(p
=
9?G × & 8 99B@ +
6&O)ra7
@::
9?G × & 8 99A8 +
6&O)ra7
?A:
VP
&
M& 63imba7 V
,(p
=
VP
:+?+ RESUEN DE COSTOS DE PERFORACI4N D+T+H+ SIA H0:M A+0 Cosos F1os (C+F+P+) %8 +osto de propiedad
IXXO& 9@8
8C@
%: +osto de la mano de obra
IXXO&
9AG
9CB
%C Lastos varios 6J sobre & de (7
IXXO&
989G
99A@
IXXO&
C9F
:8F
>: +osto de energía y combustible6+E+7IXXO&
9A@
9?A
>C +osto de lubricantes y filtros 6+'Q7
IXXO&
9:@F
99BG
reparaciones 6+<<7
IXXO&
8::
:A:
Coso Toa$ de Perorac&%
UQQ
+@M
+;:
+0 Cosos ara$es >8 +osto de aceros y accesorios 6+%/7
>F +osto de repuestos y
:+;+ COSTO DE PERFORACI4N ERTICAL TODO “L++H+” E=UIPOS
ETA Coso de Perorac&% *erorac&% es*ec6ca
Coso U%aro
CUERPO Perorac&% Coso Es*ec6ca U%aro
*oHn he )ole 6*)7 1eumática *iámet C 8O:Y 3imba )4 8GA 6)idráulico7 *iámetro C" 3imba )48GA 6)idráulico7 *iámetr C 8O:Y
UQQ
(T%s)
UQQT
(T%s)
UQQTo%
@9@G
89
9@8
8F
9FF
AAC
?
9B@
8:
9@F
BF9
89
9BF
8F
9@9
:++ COSTOS DE PRODUCTIIDAD LOGRADOS CON LOS E=UIPOS DO
E=UIPOS
PHORA
s+ Peror UQQP
UQQ
ETA CUERPO UQQT TES UQQT TES
'es
4 *) C 8O:Y
@::
8,CC@
@9@
B,9?@
9@8
8C,:A:
9FF
8B,F99
?@:
:,G@:
AAC
8?,B9F
9B@
:C,9:B
9@F
C9,?FF
B:A
:,8@
BF9
8B,8FF
9BF
:8,@99
9@9
C9,:F9
* ools 4 3imba ) 8GA C" %tlas +opco 4 3imba )4 8GA C 8O: %tlas +opco
;+ SELECCI4N DE LOS E=UIPOS DIESEL L+H+D+S UNIDADES OL=UETE OLO+
+onsidero que no existen máquinas malas, lo que pasa es que a parte de la deficiente selecci#n, la tecnología actual llega a un tope en cuanto a rendimiento y costo2 por lo que, es responsabilidad del
usuario repensar eficientemente en la innovaci#n tecnol#gica 'os equipos a incorporarse de ser posible debe estar probado con antelaci#n, puesto que muchas veces las curvas de aprendi$aje han sido largas y costosas- por lo que para aminorar cualquier revés en nuestra gesti#n deben considerarse los siguientes criterios de operaci#n :+:+ TAA8O 4PTIO DE LOS E=UIPOS EL OLUEN A OER RESPECTO A OTROS E=UIPOS COPARATIOS
4 El rendimiento de los equipos 3cooptrams diesel 6onO)E7 es directamente proporcional a la distancia recorrida, a la capacidad de volumen de la cuchara 6carga útil7 y a la calidad del mineral roto 6fragmentaci#n7 4 'as secciones de las labores para una eficiente maniobrabilidad, velocidad, visibilidad del operador, deben tener la suficiente holgura, 6puntos de carguío, transporte y descarga7 4 El reglamento de 3eguridad considera 9G9 mt en altura y 9G9 mt a cada lado Estas exigencias varían de acuerdo a la importancia de labor y visi#n hacia el futuro /or ejemplo en 3an
3)3 YD4
8: D*4F8C 8CG
4)5YD4
6 YD4
:?
FG
::
88@ D*4F:@ C@
D*4F8G
U7789o!a
G: GF
U778Ton Vo';*(/(% Vo',o Ton%8o!a
1489 8B
8G 1'48: FG
1'48: :B@
C:
9A
U778Ton
:+?+ RENDIIENTO DEL OTOR DIESEL
/ara seleccionar el equipo apropiado para la operaci#n es muy importante tener en cuenta el rendimiento del motor a la altitud sobre el nivel del mar a la cual va a trabajar el equipo, igualmente se debe considerar las temperaturas sobre los :9U+ 6@B UQ7 que afectan el perfomance del motor /or ejemplo tenemos un equipo de CG ;*C de capacidad, requiere una potencia de 8C? )/ al nivel del mar Este equipo para conservar su capacidad de carga transporte descarga a F,G99 msnm 6actitud de la &ina 3an
:+;+ ENTILACI4N
*e acuerdo al
independiente
para
cada
área2
explotaci#n,
exploraciones, desarrollos y preparaciones 'a ventilaci#n en los
tajeos de producci#n es natural y en los frentes la ventilaci#n es a través de ducto de concreto armado El sistema de ducto de concreto armado que parte de los ejes principales de desfogue, te#ricamente, tiene una eficiencia del 899J y permite mantener actuali$ado en forma permanente la ventilaci#n en los frentes- esto es, con un extractor de G9,999 cfm Ibicado dentro del ducto y hacia el tope con ventiladores eléctricos con A,999 y 88,999 cfm :++ ALTA DISPONIILIDAD DE LOS E=UIPOS L+H+DS+
'os fabricantes deben brindar a los usuarios asistencia técnica y buena logística 6entrega de repuestos en :F horas7 +reo que la competitividad de costos está acercando más a los mineros y fabricantes 'a tendencia actual de los fabricantes y usuarios de éxito es contar con equipos de alta eficiencia 617 1 V
%',% /<(*I+,=M=*%* +(3,( &%3 >%D(
; la clave es mediante un programa de mantenimiento preventivo con inspecciones peri#dicas, pruebas, ajustes, engrasado diario y reparaciones antes que el equipo falle 'a responsabilidad es compartida entre el personal de operaci#n y rac5less 'as operaciones de los equipos de G,999 horas O año ha sido superado al @,999 @,G99 horas de funcionamiento al año obviamente algunas Empresas al ver la disminuci#n de sus
utilidades incrementarán la utili$aci#n de los equipos a A,999 A,G99 horas al año :+M+ OTRAS DEFINICIONES CONCEPTOS A CONSIDERARSE EN LA SELECCI4N DE E=UIPOS L+H+DS+
•
&enor costo de inversi#n
•
/eso bruto del equipo
•
/eso de operaci#n
•
•
Quer$a de tracci#nOcapacidad de carga
•
Mida útil de los neumáticos
•
Leometría de la cuchara para lograr una excelente penetraci#n
•
Mida útil de los equipos 'os ')*3 no cuentan con la longevidad de otras máquinas
:++ RESUEN DE COSTO HORARIO DEL SCOOPTRAS DE D; A+0 Coso de *oses&% o *ro*edad
8@C? IXXO)ra
4 +osto de inversi#n
IXXO)ra
8F@F
4 +osto de capital +0 Coso de o*erac&%
IXXO)ra
8AG
4 +osto del operador
IXXO)ra
8BF
4 +osto de combustible O energía
IXXO)ra
?99
4 +osto de llantas
IXXO)ra
CG9
8FCF IXXO)ra
C+0 Coso de 'a%e%'e%o
8A@? IXXO)ra
4 &ano de obra mecánico
IXXO)ra
9FG
4 +osto de %ceite y lubricantes
IXXO)ra
9?@
IXXO)ra
8@:B
4 +osto de repuestos para mantenimiento y reparaciones menores D+0 Oros Cosos
CGB IXXO)ra G:99 IXXO)ra
E+0 Coso de re*araco%es 'ayores y O#er Ha"$ e% $a U%dad TOTAL COSTO HORARIO SCOOPTRA D;
?A IXXO)ra :+@ UQQHra
:++ CALCULO DE PERFORANCE DE LOS E=UIPOS2 OL=UETE OLO SCOOP DE D; HORA EFECTIA DE OPERACI4N ORE PASS 9 >M 9 INTERCOOLER NB M
Dsa%ca rea$
?+ 5's+
Ca*acdad de o$#a
? T%s+, T%s#a1e ? @+M ?@+ T%s#a1e+
Te'*o *rod"c#o
M (M %+ Hora)
T+ carg"6o
:+?:, T+ descarga :+, T(CD) ?+
e$ocdad *ro'edo
?>@ %
Dsa%ca 8:99
T(CD) :@B
Tra%s*+ (?) B:A
Cc$o 89?G
NB a1+Hra F88
T%sHra+ Eec+ BF
8F99
:@B
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8:CC
C@G
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:@B
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C:B
@A
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8F?
C9
SCOOPTRA D; Dsa%ca rea$
::M 's+
Ca*acdad c"cara
D; @+ +M ' ;
P+E+ '%era$ roo
;+@@
T%s#a1e
+M ;+@@ @+@ :@+>> T%s#a1e
Te'*o Prod"c#o
@
Te'*o de carg"6o
@+>: %, T+ descarga @+M %, T(CD) :+>%
e$ocdad *ro'edo Dsa%ca() T(CD)
;: 's'% Tra%s*+ (?) Cc$o
NB a1+Hra
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8F?
8GFB
8@?A
:FA
:A
PROCEDIIENTO PARA ACARREAR EL INERAL
CONCLUSIONES
•
%provechar al máximo la innovaci#n y renovaci#n tecnol#gica cuando la producci#n es creciente y exista holgura econ#mica
•
'a soluci#n tecnol#gica a incorporarse a la Empresa, debe estar plenamente probado con antelaci#n y tomar conocimiento de su rendimiento y costos operativos
•
'ograr una ventaja comparativa en perforaci#n y voladura en una relaci#n mínima de : a 8, de tal forma se tenga el tiempo necesario para seleccionar equipos de alto rendimiento y disponibilidad mecánica
•
/ara la producci#n el factor tiempo es determinante para la selecci#n de equipo de perforaci#n de taladros largos, basado en la velocidad medio de perforaci#n
ILIOGRAFVA •
CRITERIOS PARA LA SELECCI4N DE DIFERENTES -=UINAS DE TRANSPORTE EN LA INERVA SUTERR-NEA+
•
SEINARIO+ “SELECCI4N DE E=UIPO A=UINARIA EN LA INDUSTRIA INERA”+ INGB ALFREDO CAPOSANO DE LA CRU3+
