Equipos y Maquinarias Informe

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA

ESCUELA DE INGENIERÍA DE MINAS

TABLA DE CONTENIDO INTRODUCCION ............................................................................................................................... 2 1.

DEFINICION ................................... .................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ..................... ... 3 EQUIPO ........................................................................................................................................ 3 MAQUINARIA: ............................................................................................................................. 3

2.

EQUIPOS DE CARGA ................................... .................. ................................... ................................... ................................... ................................... ........................ ....... 4 A.

CARGADORES CARGAD ORES FRONTALES. FRONTALES . ................................... ................. ................................... ................................... .................................... ........................... ......... 4

B.

PALAS .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ........................... ......... 5

C.

RETROEXCAVADOR RETROEX CAVADORA A ................................. ................ ................................... ................................... ................................... ................................... ..................... .... 6

3.

EQUIPOS DE TRANSPORTE TRANSPORT E .................................. ................. ................................... ................................... ................................... ................................. ............... 7 A.

VOLQUETE. VOLQUET E. .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .................. 7

B.

CAMIONES ARTICULADOS. ARTICULAD OS. ................................. ................ .................................. ................................... .................................... .............................. ............ 9

C.

CAMIONES DE BAJO PERFIL. .................................. ................ ................................... ................................... .................................... ......................... ....... 10

4.

EQUIPOS DE PERFORACION PERFORA CION ................................... .................. .................................. ................................... .................................... ............................ .......... 12 

PERFORADORAS CONVENCIONALES NEUMATICAS .......................................................... 12

A.

JACK LEG. .................................. ................. .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... .................... 12

B.

JACK HAMMER. ................................... .................. ................................... ................................... ................................... ................................... ......................... ........ 13

C.

STOPER. ................................. ................ .................................. ................................... ................................... ................................... .................................... ...................... .... 14

D.

JUMBOS PARA TÚNELES. ................................. ................ ................................... ................................... ................................... ............................... ............. 14

E.

PERFORADORA SOBRE SOBRE ORUGAS PARA MINERÍA MINERÍA SUBTERRÁNEA. SUBTERRÁNEA.................. .......................... ................... ............ 15

F.

PERFORACIÓN ROTATIVA Y DTH – MULTI PASS - PIT VIPER 275................... ........................... ................... ............ 16

5.

OTROS EQUIPOS .................................... .................. ................................... .................................. ................................... ................................... ............................ ........... 17 A.

LA MOTONIVELADORA. MOTONIVELA DORA. ................................... .................. ................................... ................................... ................................... ............................... ............. 17

B.

TRACTORES TRACTORE S CON HOJA DE EMPUJE .................................. ................ ................................... .................................. ............................... .............. 18

C.

COMPACTADORES Y VIBRO COMPACTADORAS .................... ............................. .................. .................. .................. ................... ............ 19

SISTEMA LHD. ............................................................................................................................ 19 CONCLUSIONES ............................................................................................................................. 21 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................................ 21

EQUIPOS Y MAQUINARIAS

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INTRODUCCIÓN Los Estados Unidos fueron los primeros en desarrollar innovaciones para ahorrar mano de obra, primero en agricultura, después en construcción, los dos encajándose en una vigorosa tradición de mecanización. La historia del mejoramiento en el diseño de máquinas, que se dio principalmente en los Estados Unidos, nos da una fascinante ilustración del principio de cómo la forma sigue la función. La especialización del equipamiento de mover tierra, esencialmente como función de la distancia de acarreo, hizo aparecer la niveladora, el raspador, el buldozer, la compactadora, el cargador y el ubicuo tractor agrícola. Este proceso se dio más o menos alrededor de los 1880 hasta el final de la primera guerra mundial. Las primeras niveladoras, raspadores y compactoras eran de tracción animal, pero el esfuerzo de tracción necesario requería de equipos de un tamaño excesivo (se mencionaron equipos de hasta dieciséis mulas), entonces rápidamente el tractor, y luego el asentador de vías fueron adaptados para poder jalarlos. Luego fueron motorizados. La adición de la cuchara del Buldozer al tractor arrastrador, una innovación clave para desplazar tierra sobre cortas distancias, llegó un poco más tarde. En la medida en que la tracción por vapor no dominaba como era el caso en el R.U., donde la indestructibilidad (las máquinas de vapor victorianas quedaron en servicio por medio siglo y más) era sin duda un freno al desarrollo de maquinaria relativamente ligera y ágil, el motor a combustión interna fue adoptado rápidamente. Sin duda, el hecho de que fuera tan compacto y práctico estimuló mucho el diseño. A pesar de que no fuera una tarea trivial encender un motor a petróleo en temperaturas de congelamiento a principios de siglo, los procedimientos para arrancar una máquina de vapor ocupaban las primeras horas de cada día. Después del desarrollo rápido de los treinta años antes de la primera guerra mundial, se consolidó el diseño en los años 20 y 30. El tamaño y la potencia de los motores incrementaron, los motores diesel se volvieron bastante universales, así como los sistemas hidráulicos.


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1. DEFINICION EQUIPO: Es el conjunto total de diferentes maquinarias necesarias que cumplen un objetivo. Ejemplo: Para el ciclo de minado se requieren equipos de carga, transporte, acarreo, entre otros.

MAQUINARIA: Conjunto de máquinas que se usan para un fin determinado. Mecanismo que da movimiento. Claros ejemplos de esto son las maquinarias agrícolas, maquinarias de construcción y maquinaria textil, entre otras tantas máquinas. Una máquina es un conjunto de elementos móviles y fijos cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o realizar un trabajo con un fin determinado.

Los equipos se clasifican según la función que pueden satisfacer. Es así como se distingue entre equipos de carguío, equipos de transporte y equipos perforación, entre otros.


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2. EQUIPOS DE CARGA A. CARGADORES FRONTALES. •

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Los cargadores frontales son equipos de carguío diseñados para “cargar” material quebrado Son equipos que operan sobre neumáticos y son Diesel por lo que tienen autonomía y buen rendimiento. Sirven no solo para carguío sino para tareas de apoyo (servicios) No solo se ocupan en minería subterránea sino en minería a cielo abierto, canteras, forestal, construcción entre otros. Para subterránea estos equipos han sido diseñados más bajos y con articulación central a fin de obtener menores radios de giro. Tienen la cabina del operador en el centro, y este opera mirando hacia el frente del equipo Son de menor costo de adquisición que el scoop pero tiene un menor rendimiento y requiere de mayores secciones en las labores.

VOLVO L150E


NEW HOLLAND W200

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B. PALAS Las palas hidráulicas grandes son relativamente nuevas, pero se han hecho muy populares. Estas, son capaces de variar la inclinación del balde lo cual estimula la eficiencia de la excavación. Esta máquina está diseñada especialmente para extracción de áridos en excavaciones de minería a cielo abierto, aunque también puede emplearse en grandes movimientos de tierras durante la construcción de grandes obras civiles como embalses, etc. Es una máquina que aunque está dotada de cadenas no suele realizar desplazamientos continuos durante su actividad y su pala excavadora está diseñada con aleaciones especiales de acero e incluso dotada con dientes diamantados para la extracción de roca y áridos de gran dureza.

Algunos modelos de palas P&H y los pesos máximos que pueden manejar se presentan en la Figura 1

Figura 1: Modelos y capacidades de palas eléctricas. Se incluye además, el número de pases necesarios para cargar ciertos modelos de camiones.


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C. RETROEXCAVADORA La retroexcavadora es una de las maquinas más versátiles en las áreas de construcción y de obras viales, en lo se refiere a movimientos de tierra y traslado de materiales. Diseñada para cumplir con las más altas exigencias en cuanto a seguridad y por sobre todo de la vida útil de la máquina. Se caracteriza por un robusto diseño de sección de pluma y balancín, que es además estrecho, de forma que la visibilidad es excelente a todo lo largo de la pluma hasta la cuchara sea cual sea la profundidad a la que se excave. El chasis de la retroexcavadora es fabricado de manera muy resistente, de esta manera se consiguen mejor índice de productividad resistencia y durabilidad gracias a su diseño como cargadora y excavadora versátil. En cuanto a la capacidad de excavación es excepcional gracias a la geometría y al potente sistema hidráulico de flujo compensado y sensible a la carga, que proporcionan además una mayor capacidad de elevación y ciclos de carga más rápidos.


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3. EQUIPOS DE TRANSPORTE A. VOLQUETE. Estas máquinas están diseñadas para el acarreo de material y su respectiva descarga, Posee una tolva cuya capacidad puede ser al ras o colmada, el peso a cargar en dicha tolva está en función del tipo de material. El volumen de carga debe definirse además por la ley de cargas considerando las vías por donde vaya a movilizarse el camión (esto para no dañar el camino existente).

CARACTERISTICAS: •

Son los más Populares, Versátiles y Flexibles.

•

Tienen tamaños desde: –

360 toneladas Cortas, Tonelaje máximo en el mercado.

–

85 a 240 TN Cortas los más populares en el mercado.

–

Hay camiones más pequeños para el retiro solo de mineral.

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Generalmente son usados con 2 EJES.

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Flexibilidad en la Descarga: –

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Pueden descargar donde se Requiera no necesitan de una construcción (facilities) para descargar.

Pueden Transportar material de cualquier tamaño. No hay restricciones de Material para descargar. Pueden subir pendientes de 10 a 12%. Pueden fácilmente transportarse en lugares con una Resistencia a la Rodadura elevadas.


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¿CÓMO ELEGIR EL MEJOR CAMIÓN PARA MI OPERACIÓN? OP ERACIÓN?


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¿QUÉ LIMITA EL TAMAÑO DEL CAMIÓN? C AMIÓN? •

Disponibilidad de Ruedas –

–

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Recordemos que en la mayoría son de 2 ejes.

Disponibilidad de Motores. –

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Los nuevos diseños (“bajo Perfil”) hicieron posible camiones de 320 360 TN.

Notar que el Cat 797 tiene conectado dos motores.

Cajas de Cambios: –

Unidades Diesel Eléctricas.

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CAT con sus unidades de Transmisión Mecánicas

B. CAMIONES ARTICULADOS. Los camiones articulados surgen como una alternativa para trabajos de minería cielo abierto o subterráneo (dependiendo de las restricciones dimensionales involucradas). Estos equipos están dotados de una articulación situada aproximadamente entre el primer tercio delantero del equipo y el resto de él, la que permite disminuir los radios de curvatura, traduciéndose en un ahorro al diseñar caminos y accesos. Dentro de sus características estructurales se destaca su alta flotabilidad , es decir su capacidad de operar en caminos fangosos, lo que representa una ventaja sobre sus similares convencionales y camiones fuera de carretera. Otro detalle importante es su alta libertad de movimiento en terrenos no uniformes gracias a que sus ejes traseros pueden pivotear (en cierto ángulo) respecto al eje transversal horizontal del equipo y su parte delantera (cabina y paquete de potencia) también puede pivotear gracias a la doble rótula que compone a la articulación. Estos camiones poseen solo un par de neumáticos por cada eje (a diferencia de sus similares convencionales y fuera de carretera), lo que significa que necesitan neumáticos de mayores dimensiones, los que a su vez contribuyen a su mayor flotabilidad. EQUIPOS Y MAQUINARIAS

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Gentileza de M C DOWELL EQUIPMENT LTD

C. CAMIONES DE BAJO BAJO PERFIL. El camión de bajo perfil, está diseñado para operar en labores subterráneas, de allí que en su diseño se privilegia su poca altura en comparación a camiones de la misma capacidad de carga vistos anteriormente. Para mantener constante la capacidad de un camión, de tal modo de lograr una menor altura de este, es claro que las dimensiones que deberán compensar esta restricción son el largo y el ancho, como nosotros deseamos minimizar el costo en construcción de galerías, debemos preocuparnos de minimizar la sección, es decir se nos restringe más aún nuestro problema, y la única solución es aumentar el largo, pero al hacerlo se nos produce un problema con el aumento de los radios de giro del equipo, la solución a ello viene dada por la incorporación de una articulación (entre la unidad de mando - potencia y la unidad de carga), que permite disminuir los radios de curvatura.


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Teniendo esta situación vemos que tampoco es muy benéfico el incrementar el largo del equipo, por problemas de libertad de movimiento, por lo que se tuvo que acomodar los componentes del equipo de modo de aprovechar y compatibilizar al máximo la capacidad dimensional con la capacidad de carga, es así como nace el camión de bajo perfil.

Gentileza de TAMROCK


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4. EQUIPOS DE PERFORACION Perforación es la Actividad que se realiza en la fase de exploración, para detallar una zona de interés geológico. Los resultados de perforación permiten conocer de manera más precisa la estructura geológica de la zona que se está estudiando. Es el procedimiento de formar taladros.

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PERFORADORAS CONVENCIONALES NEUMATICAS

La perforación Neumática se realiza mediante el empleo de una perforadora convencional; usando como energía el aire comprimido, para realizar huecos de diámetro pequeño con los barrenos integrales que poseen una punta de bisel (cincel); que se encarga de triturar la roca al interior del taladro en cada golpe que la perforadora da al barreno y mediante el giro automático hace que la roca sea rota en un círculo que corresponde a su diámetro; produciéndose así un taladro, la expulsión del material roto del interior del taladro se hace mediante el barrido que lo da el aire comprimido y agua, para dejar libre del taladro, para esto sé sopletea durante la perforación.

A. JACK LEG. Perforadora con barra de avance que puede ser usada para realizar taladros horizontales e inclinados, se usa mayormente para la construcción de galerías, subniveles, Rampas; utiliza una barra de avance para sostener la perforadora y proporcionar comodidad de manipulación al perforista.


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VENTAJAS:

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Se puede hacer perforaciones con un bastante pronunciado con relación a la horizontal. el pie de avance es simple, tiene pocas partes que se desgastan bajo costo de mantenimiento. Avance mecánico acelera las operaciones y simplifica el cambio de los barrenos. Reduce el esfuerzo del perforista para sostenerla perforadora limitándose aquel a mantener una ligera presión con las manos para que la mano no se desvié.

B. JACK HAMMER. Perforadoras usadas para la construcción de piques, realizando la perforación vertical o inclinada hacia abajo; el avance se se da mediante el peso propio de la perforadora. El sistema, desarrollado por Wagon-Drill consistía en un martillo neumático en superficie que golpeaba un tren de varillaje al final del cual se encontraba un útil de perforación o tallante. Aunque en las primeras decenas de metros perforados resulta un sistema rápido, sobre todo si la perforación es de pequeño diámetro, a medida que avanza la perforación el sistema en sí va presentando limitaciones e inconvenientes debidas en parte a que la efectividad en la transmisión de la energía entre el martillo y la herramienta se ve amortiguada por los efectos de absorción del varillaje, y al desvío que se produce en la perforación debido a la flexibilidad del varillaje.


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C. STOPER. Perforadora que se emplea para la construcción de chimeneas y tajeado en en labores de explotación (perforación vertical hacia arriba). Está constituido constituido por un equipo perforador adosado a la barra de avance que hace una unidad sólida y compacta.

D. JUMBOS PARA TÚNELES. TAMAÑO

O SECCIÓN DEL TÚNEL. Dimensiones operacionales.

Requerimiento de curvatura.

FRENTE DE PERFORACIÓN. Dimensiones, Ancho x Altura. Forma del túnel MALLA DE PERFORACIÓN. Diámetro del taladro. Tipo de arranque. Longitud del taladro y avance esperado

PRECISIÓN EN LA PERFORACIÓN. Calidad del túnel requerido. Sostenimiento requerido

REQUERIMIENTO DE PERFORACIÓN. Corte transversal. Empernado. Taladros de inyección

ENERGÍA Y AIRE. Eléctrico o diesel. Red de agua y aire CONDICIONES DEL AMBIENTE. Temperatura, Humedad, Ventilación, Agua, Elevación


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E. PERFORADORA SOBRE ORUGAS PARA MINERÍA SUBTERRÁNEA. Equipos perforadores Los carros y equipos perforadores deilmann-haniel mining systems son el resultado de muchos años de experiencia por todo el mundo en la minería y en la construcción de galerías y túneles. Además de carros perforadores para barrenos de voladura, la colocación mecanizada de bulones de anclaje y la perforación de prolongación, el surtido incluye también perforadoras para taladros oblongos, por ejemplo, para la aspiración del grisú o para el sondeo de la roca. Para el equipamiento de máquinas perforadoras de túneles y de sección parcial, dhms diseña y produce mecanismos especiales y componentes para la perforación. La estructura modular de los equipos de perforación permite una adaptación óptima a tareas de perforación especiales y garantiza sencillez de montaje y de mantenimiento. La solidez, larga vida útil y rentabilidad de los equipos perforadores de dhms están mundialmente demostradas bajo las más duras condiciones.


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F. PERFORACIÓN ROTATIVA Y DTH – MULTI PASS - PIT VIPER 275. Perforación automática Al sistema RCS se le pueden agregar funciones, como auto nivelación y auto-desnivelación, navegación de barreno GPS, acceso remoto al equipo con comunicación, desplazamiento remoto inalámbrico, medición durante la perforación, operación remota inalámbrica, y auto perforación.

Paquete de perforación inclinada El paquete patentado de perforación inclinada de Atlas Copco permite posicionar la torre t orre hasta un máximo máxim o de 30° (a partir de la vertical, en incrementos de 5° 5 °). Todos los controles cont roles para el posicionamiento posi cionamiento están ubicados en la consola del perforista, dentro de la cabina. Este sistema cambia el punto de pivote de la torre al nivel de la plataforma de perforación

Sistema de cuatro gatos En las operaciones de perforación, la estabilidad es importante. Como una mejora de la “disposición de gatos en trípode” la PV -275 puede ser entregada con una configuración de 4 gatos, donde los gatos del extremo no-perforante están amarrados actuando como un balancín.


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5. OTROS EQUIPOS A. LA MOTONIVELADORA. Máquina muy versátil usada para mover tierra u otro material suelto.

CARACTERISTICAS 

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Su función principal es nivelar, modelar o dar la pendiente necesaria al material en que trabaja. Se considera como una máquina de terminación superficial. Su versatilidad está dada por los diferentes movimientos de la hoja, como por la serie de accesorios que puede tener. Puede imitar todo los tipos de tractores, pero su diferencia radica en que la Motoniveladora es más frágil, ya que no es capaz de aplicar la potencia de movimiento ni la de corte del tractor. Debido a esto es más utilizada en tareas de acabado o trabajos de precisión. Los trabajos más habituales de una Motoniveladora son los siguientes:

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Extendido de una hilera de material descargado por los camiones y posterior nivelación.

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Refino de explanadas

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Reperfilado de taludes.

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Excavación, reperfilado y conservación de las cunetas en la tierra. Mantenimiento y conservación Importante: Las Motoniveladoras no son máquinas para la producción, sino para realizar acabados, ya sea nivelación y/o refino.


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B. TRACTORES CON HOJA DE EMPUJE Máquina para movimiento de tierra con una gran potencia y robustez en su estructura, diseñado especialmente para el trabajo de corte (excavando) y al mismo tiempo empujando con la hoja (transporte). En esta máquina son montados diversos equipos para poder ejecutar su trabajo, además debido a su gran potencia tiene la posibilidad de empujar o apoyar a otras máquinas cuando estas lo necesiten (Ej. una mototrailla).

Operaciones 

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Excavar (a cielo abierto en grandes dimensiones). Acarreo en grandes dimensiones.

Aplicaciones    

Grandes excavaciones a cielo abierto Excavación en banco de préstamo Limpieza y desbroce Apertura de vías


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C. COMPACTADORES Y VIBRO COMPACTADORAS Las apisonadoras son máquinas autopropulsadas de 2 o 3 rodillos, que se emplean en la compactación de tierras y espesores de 20 – 30 cm. Su peso varía de 5 a 15 t y la velocidad de trabajo entre 2 y 10 km/h. La maquinaria vibrante puede ser apisonadoras autopropulsadoras o rodillos vibrantes remolcados por tractor, pisones manuales, planchas o bandejas vibrantes, etc. Puede compactar adecuadamente gravillas, arenas y, en general, terrenos con poco o ningún aglomerante, en espesores hasta 25 cm. No son aptos para terrenos arcillosos.

SISTEMA LHD. Los LHD (load-haul-dump) (load-haul-dump) corresponden a palas de bajo perfil que pueden clasificarse tanto como equipos de carguío con acarreo mínimo o como equipo combinado de carguío y transporte. Estos equipos poseen una alta eficiencia para distancias de acarreo de no más de 300 m. Tienen la particularidad particularida d de poseer un balde (o cuchara, de ahí que también se denominen scoops ) de gran tamaño, el cual puede ser elevado para cargar un equipo de transporte, tal como un camión de bajo perfil o un camión convencional. Poseen una gran versatilidad y por ende son equipos de alta productividad a un bajo costo operacional. El balde puede tener desde 1 a 13 yd 3.


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Concepto es cargar-transportar y descargar. Especialmente diseñado para trabajar en minería subterránea: •

Pequeños radios de giro

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Pequeño Ancho y alto

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Gran capacidad de tolva (pala)

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Buena velocidad de desplazamiento

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Descargar camiones, piques y piso

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Existen LHD Diesel y eléctricos.


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CONCLUSIONES 

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Para la utilización y selección de un equipo se debe tener criterio en cuanto al costo, producción y utilización. En la actualidad, maquinaria no solo comprende a las máquinas en sí sino también a las piezas u otros elementos que formen parte de esa ejecución mayor. Es decir, que la combinación de piezas, máquinas, accesorios, novedades técnicas, todo eso da como resultado la maquinaria propiamente dicha. En el ámbito de minería se utilizan algunas maquinarias para ciclo de minado, en cambio otras se deben al ámbito civil, ya que su función no está determinada para minería.

BIBLIOGRAFIA - http://es.wikipedia.org/wiki/Mina_(miner%C3%ADa) - http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina -Maquinaria-equipo-construcción -Capacitación continua Curso de Perforación y Voladura – Minera Ares - Equipos LHD en minas subterráneas - Cap II Operaciones unitarias, Carguío -Camiones, Cargadores


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Equipos y Maquinarias Informe

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