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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL EJERCICIOS DE SISTEMA DE TRANSPOR TRANSPORTE TE EN MINERIA SUPERFICIAL ALUMNOS: _ABANTO ABANTO, José _BENEL RIVERE, Brayan Augusto Augusto _CORONADO RODRIGUEZ, Cesar Cesar Javier _LOPEZ AREVALO, Gilmer _PÉREZ SANGAY, Manuel Moisés Moisés _VALDIVIA TANTA, Huber _ CUEVA LIMAY , Omar 31 DE OCTUBRE DE 20166 DOCENTE: Ing. CHUQUIRUNA CHAVEZ, Wilder

CAJAMARCA-PERÚ

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MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL

DEDICATORIA Quiero dedicar el esfuerzo puesto en la realización de este trabajo ante nada a DIOS que nos ha dado su bendición en todos los campos de nuestras vidas; a nuestros padres por siempre darnos su apoyo; y la confianza puesta incondicionalmente en nosotros. A nuestro profesor el ingeniero Chuquiruna Chávez Wilder que con con su mentalidad innovadora y su determinación de superación para con cada uno de sus estudiantes infundió en nosotros la directriz de la innovación.










AGRADECIMIENTO El presente trabajo de investigación constituye el resultado de la desinteresada colaboración de muchas personas a quienes expresamos nuestro más sincero agradecimiento, asimismo a DIOS TODO PODEROSO que gracias a su bendición se ha podido realizar, a nuestros padres que siempre nos han inculcado la mentalidad del trabajo y la superación, también a nuestro profesor quien nos ha compartido su conocimiento a lo largo de estos meses de estudio.









MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL I.

1.1.

OBJETIVOS

Objetivo general Desarrollar la capacidad para resolver ejercicios basados en la realidad acerca de la minería superficial.

1.2.

Objetivos específicos Determinar eficazmente la solución óptima de problemas basados en el cálculo de producción horaria de camiones para disminuir costos. Aprender Aprender a hacer cálculos para la construcción construcción de rampas y caminos en minería superficial. Aprender Aprender cómo es que se realiza realiza el transporte transporte por rieles. rieles.









MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL II. 2.1.

SISTEMA DE TRANSPORTE EN MINERIA SUPERFICIAL

CAMIONES: CÁLCULO DE PRODUCCIÓN HORARIA

MAXIMIZA LA UTILIZACIÓN EFECTIVA DE LOS ACTIVOS. UT.Efec. =

Tpo.Efec./ Tpo.Efec. + PO + DP + DNP + R

PO = Pérdidas Operacionales DP = Demoras Programadas (El relevo impacta directamente en la DP (colación), aumentando la Ut.Efec considerablemente (hay que recordar que en los últimos años, las DP han aumentado mucho, producto del mayor tiempo de traslado). DNP = Demoras no Programadas R = Reservas

ÍNDICES OPERACIONALES










RENDIMIENTO DEL CARGADOR FRONTAL El tiempo de ciclo (Tc), de carguío se define como sigue: a.- Tiempo de carga (T1) b.- Tiempo de giro (T2) c.- Tiempo de descarga (T3) d.- Tiempo de regreso (T4)












CICLO DE UN EQUIPO DE TRANSPORTE TR ANSPORTE

•

N° de pases

=

Capacidad nominal del camión (ton) Capacidad nominal de la pala (ton)

•

Tiempo de carga (min) = N° de pases x Tiempo de ciclo de equipo de carguío (min)

Para el Rendimiento horario de Transporte:









MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL # de camiones = Rend. Hr. Pala / Rend. Hr camión Otra alternativa: # de camiones = N° de cargas Pala / N° de vueltas camión (puede ser por hora o por turno N° de cargas Pala = Rend. Horario Pala / Fc camión N° de vueltas camión = Nc = 60 / Tc

Ejercicio 1: Calcular el Rendimiento horario de un equipo de transporte si el tiempo de ciclo del camión es de 50 min. Calcular el número de camiones para una pala cuyo rendimiento horario es 6.722 ton/hr.efec.

Desarrollo: a.- Realizar planteamiento del problema Rendimiento horario = Nc x Ct Nc = 60 / ta + tc + tvc + tev + td + tvv + tec

(vueltas / Hora)

Ct o Fc = Capacidad de la tolva o factor de carga: 300 (ton / vuelta)

Por lo tanto: Nc = 60/50 = 1,2 vueltas/hora









MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL Ejercicio 2: Calcular el rendimiento horario y el número de pases de la pala P&H 4100, sabiendo que el tiempo de ciclo neto de la pala es de 25 segundos y el tiempo de ciclo real de 35. La capacidad del balde es de 100 toneladas y el coeficiente de llenado del balde de 80%.

Desarrollo: a.- Planteamiento del problema Rendimiento horario = Nc x Cb x Fll Nc = 60 / tc + tg + td + tr

N° de pases =

(ciclos / hora)

Capacidad nominal del camión (ton) Capacidad nominal del balde (ton)

Por lo tanto: Nc = 60/0,58 = 103 vueltas / hora Como la Cb = 100 (ton / vuelta) , Por lo tanto: Rend. Horario = 103 vueltas/hora x 100 ton/vuelta x 0,8 = 8.240 ton/hora b.- Para el cálculo del número de pases, tenemos # de pases = Capacidad tolva camión / Capacidad balde pala Entonces tenemos # de pases = 300 ton / 100 ton = 3 pases para completar el camión.









MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL Tiempo de ciclo del camión = 15 min Horas Turno y rendimiento Pala: 0-1=

2.500 ton

1 – 2 = 5.000 ton

2 – 3 = 6.500 ton

3 – 4 = 6.500 ton

4 – 5 = 7.500 ton

5 – 6 = 6.500 ton

6 – 7 = 0 ton

7 – 8 = 2.500 ton

8 – 9 = 5.000 ton

9 -10 = 7.000 ton

10 – 11 = 7.500 ton

11 – 12 = 4.500 ton

Desarrollo a.- Planteamiento del problema Con la información que tenemos, podemos calcular el número de cargas y vueltas para finalmente calcular el número de camiones.

Por lo tanto. El número de cargas que se requieren en la primera hora es: N° de cargas = Rend. Horario Pala / Fc camión N° de cargas = 2.500 ton / 300 ton = 8,3 cargas/hr, 9 cargas El tiempo de ciclo lo tenemos que llevar a vueltas por hora, tenemos: Nc = 60/tc = 60/15 = 4 vueltas / hora Por lo tanto el N° de camiones = N° cargas / N° vueltas N° de camiones para la primera hora = 9/4 = 2,3 camiones









MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL N° de camiones para la primera hora = 17/4 = 4,3 camiones (es decir, requiero 5 camiones). Tercera hora: N° de cargas = 6.500 ton / 300 ton = 21,6 cargas/hr, 22 cargas Nc = 60/tc = 60/15 = 4 vueltas / hora N° de camiones para la primera hora = 22/4 = 5,5 camiones (es decir, requiero 6 camiones).

Ejercicio 4: Calcular la proyección de la producción mensual, sabiendo que tenemos la información de la flota de transporte de los primeros 14 días del mes. El programa mensual es de 7.500 Kton. Comente. Disp. real = 87,4% Ut.Efec. Real = 57,8% Rend.Efec. Real = 498,8 ton/hr.efec. Número de camiones = 33 Producción (hasta el día 14) = 2.894 Kton

Desarrollo: Planteamiento del problema Para calcular la proyección de la producción, usamos la siguiente formula.











MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL 2.2.

RAMPAS Y CARRETERAS Cualquier unidad productiva de explotación a cielo abierto, debe precisar de una infraestructura de instalaciones y edificios. Así mismo, de vías de penetración, abastecimiento de agua, medios de transporte, energía eléctrica, apertura de tajos o vertederos, manejo de estériles, instalaciones sanitarias, así como también de polvorines, duchas, baños, almacenamiento de combustibles, de materiales y depósito de herramientas entre otros. Las vías construidas para uso interior en una mina a cielo abierto deben cumplir con ciertos requisitos como: pendientes, anchos de la vía y compactación Para el cálculo de la construcción de una vía se debe tener en cuenta la resistencia a la rodadura, el esfuerzo de tracción y las resistencias causada por la penetración de d e la rueda en el suelo, por la flexión fl exión de las llantas y en cierto modo por la fricción de rodamiento de las ruedas. Generalmente se encuentran vías de penetración a las minas de explotación que no tienen diseño para su construcción y siempre por debajo de la norma relacionada con el ancho de ellas y con pendientes entre los 8 y los 10 grados.

Pendiente









MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL A= 2.80 m * 3.5 A = 9.80 m

Compactación Debido al peso que deben soportar las vías al paso de los vehículos de acarreo, deben tener un afirmado con materiales que puedan soportar estos pesos sin que se deterioren rápidamente; si esto ocurre el mantenimiento de las vías se hace más costoso debido a la periocidad con que se debe llevar a cabo. Para el cálculo de la construcción de la vía debemos tener encuenta la resistencia a la rodadura y es el esfuerzo de tracción requerido para vencer el efecto retardatorio creado entre las llantas y la superficie del suelo. Incluye la resistencia causada por la penetración de la rueda en el suelo, por la flexión de las llantas y en cierto modo de la fricción de rodamiento de la rueda.

Peralte Para contrarrestar la fuerza centrífuga que aparece en las curvas, originando deslizamientos transversales e incluso vuelcos, el peralte o sobreelevación del lado exterior de la curva se calcula a partir de la formula siguiente.









MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL Determinar el peralte máximo necesario para que una flota de volquetas circule 25 Km/hora, en una curva que dispone 50m de radio, sabiendo que el coeficiente de fricción es 0,075. Aplicando Aplicando la fórmula: fórmula: % e = (25 km / h)2 / (127,14 * 50 m) - 0.075 % e = 0.023 * 100 % e = 2.3

Ejercicio 2: Calcular el radio de curvatura en una línea en curva para que los vehículos se desplacen 25 km / h, cuyo peralte sea 5 % y un coeficiente de fricción de 0, 02578. Despejando R en la formula tenemos: R = (25 km/ h)2 / (127,14 – 0.05) – 0,02578 R = 4.892 m










EJERCICIO 1

Del ore pass, un convoy de 10 carros transporta mineral económico de la tolva en cancha y allí es cargado con relleno que lo transportara y descargara en el waste pass, distante 530 m. los parámetros son:    

 

Tiempo efectivo de trabajo 6 horas Gradiente de la via 0.4% Peso de cada carro vacio 1800 lbs Capacidad de cada carro 3315 lbs mineral económico 2300 lbs relleno Eficiencia del motor 0.90. Velocidad media del tren 9 km/hora.









MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL 10.- Potencia del motor con mineral 11.- Potencia del motor con relleno 12.- Consumo de corriente con mineral 13.- Consumo de corriente con relleno 14.- Consumo de corriente por ciclo

SOLUCION 1.- NV/gdia = 6(25/60) = 14.4 2.- peso convoy con mineral = 10*(1800 + 3315) = 51150 lbs = 25.58 TC 3.- peso convoy con relleno = 10*(1800 + 2300) = 41000 lbs = 20.50 TC 4.- peso del tren con mineral = PL + PC PL = (25.58*(30 + 8)) / (500-(20+8) = 2.06 TC Ptren = 2.06 + 25.58 =27.64











MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL Un tren en interior mina transporta mineral desde el OP 332, recorriendo tramos de via con diferentes gradientes, como se muestra en el croquis.

El peso de la locomotora es 2 TC y posee ruedas con rodajes conicos; el pesodelconvoy con mineral incluido es de 18.50 TC y posee ruedas con rodajes cilíndricos. Calcular: - Los esfuerzos necesarios de cada tramo y finalmente el promedio de todo el










Hallar: 1.-Numero de viajes 2.-Toneladas por viaje 3.-Numero de carros necesarios 4.-Peso del tren con carga









MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL 1.- Cantidad y peso de rieles 2.- Dimensiones y cantidad de durmientes 3.- Cantidad de eclisas, pernos y clavos rieleros

SOLUCION 1.-Cantidad de rieles = (500m/10m)*2colleras = 100 rieles Peso de rieles = 10m*100rieles*30lb/yd*1.034 = 32820 lbs = 16.41 TC









MÉTODOS DE EXPLOTACIÓN SUPERFICIAL III.

CONCLUSIONES

Desarrollamos la capacidad para resolver ejercicios basados en la realidad acerca de la minería superficial. Determinamos eficazmente la solución óptima de problemas basados en el cálculo de producción horaria de camiones para disminuir costos. Aprendimos Aprendimos a hacer cálculos para la construcción construcción de rampas y










IV.

BIBLIOGRAFÍA

www.geolay.cl/.../Proceso%20de%20Planificacion%20Minera%2 0(Rajo%20Abierto). www.revistaseguridad minera.com/... mineras/manejo-seguro-decamiones-de-carga

https://es.scribd.com/doc/162307759/DISENO-YCONSTRUCCION-DE-CAMINOS-MINEROS

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