UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DE PERÚ
“UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ”
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CAMINOS II
DATOS GENERALES
........................................................................................................................2 ...............................................................2
1.1. CURVA GRANULOMETRICA
..............................................................................................3
1.2. AJUSTE DE LA CURVA GRANULOMETRICA ...................................................................6 ...................................................................................7 ...............................................8 ..................................................................................................11 ....................................................................................................................12
5.1. CLASIFICACIÓN GENERAL 5.2. TIPOS DE CHANCADORAS
...............................................................................................12 ..............................................................................................12
5.2.1. CHANCADORA GIRATORIA 5.2.2. CHANCADORA CÓNICA 6.
.....................................................................................14
..........................................................................................15
..............................................................................................................................16
EXPLOTACION DE CANTERAS
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Km 10+500 AL Km 50+500 : 40 Km 7.20 m
Del perfil estratigráfico Km 20+450 (única) 1.50 Km 2:1
TAMIZ N°
ABERTURA (mm)
PESO RETENIDO SECO (gr)
% PARCIAL RETENIDO
RETENIDO
PASANTE
3"
76.2
5400
35.1
35.1
64.9
2 1/2"
63.5
1708
11.1
46.1
53.9
2"
50
512
3.3
49.5
50.5
1 1/2"
38.1
345
2.2
51.7
48.3
1"
25.4
956
6.2
57.9
42.1
3/4"
19.05
1204
7.8
65.7
34.3
1/2"
12.7
1259
8.2
73.9
26.1
3/8"
9.525
755
4.9
78.8
21.2
N° 4
4.76
1250
8.1
86.9
13.1
N°10
2
1100
7.1
94.1
5.9
N°40
0.42
450
2.9
97.0
3.0
N° 200
0.074
154
1.0
98.0
2.0
<200
310
2.0
100.0
0.0
TOTAL
15403
100.0
% ACUMULADO
EXPLOTACION DE CANTERAS
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Los materiales para la construcción de la subbase granular deberán satisfacer los requisitos indicados en la Además, deberán ajustarse a una de las franjas granulométricas indicadas en la siguiente tabla.
Graficaremos EXPLOTACION DE CANTERAS
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Graficaremos el huso granulométrico para la gradación A y gradación B, observaremos si es que la curva granulométrica está dentro del huso granulométrico. PORCENTAJE QUE PASA EN PESO
TAMIZ N°
ABERTURA (mm)
2"
50.000
1"
25.400
3/8"
9.525
30
N° 4
4.760
N°10
GRADACION A 100
GRADACIÓN B
100
100
100
75
95
65
40
75
25
55
30
60
2.000
15
40
20
45
N°40
0.420
8
20
15
30
N° 200
0.074
2
8
5
15
<200
0.010
0
0
0
0
GRADACION A
Como observamos la curva granulométrica se encuentra totalmente fuera del huso granulométrico de la , esto indica que no cumple con el requerimiento. Existe mucho material retenido desde las mallas razón que la curva se encuentra afuera del huso.
es por esta
El material retenido podría pasar por un proceso de trituración o chancado para poder corregir la curva granulométrica y que entre dentro del huso.
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GRADACION B
En la también podemos observar que la curva granulométrica esta fuera del huso granulométrico es todo también sucede : Altitud>3000 msnm.
Utilizaremos el huso de la ya que esta se emplea para zonas cuya altitud sea igual o superior a 3000 msnm.
Como podemos observar casi el
del material es
entre las mallas
3”,2 ½”.
La curva granulométrica con el huso de la Este pasara por un proceso de trituración o chancado. El en los de más tamices de manera proporcional de esta manera ajustaremos la curva granulométrica para que este dentro del huso granulométrico. se repartirá proporcionalmente a cada tamiz:
es el porcentaje a repartir de 46.15% entonces:
Aumentamos
2.85+3.32= EXPLOTACION DE CANTERAS
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1.2. AJUSTE DE LA CURVA GRANULOMETRICA % RET. SIN CORREGIR
35.058 11.089 3.324 2.240 6.207 7.817 8.174 4.902 8.115 7.141 2.922 1.000 2.013 100.000
% REPARTIR 46.2%
AUMENTAR
0 0 6.17239301 4.15913201 11.5250151 14.5147679 15.177818 9.1018686 15.0693189 13.2610006 5.42495479 1.85654008 3.73719108 100
0 0 2.84836522 1.9193086 5.31843194 6.69810884 7.00408557 4.20022606 6.95401665 6.11953465 2.503446 0.85673485 1.72459613 46.1468545
CORREGIDO
TAMIZ N° 3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" 3/4" 1/2" 3/8" N° 4 N°10 N°40 N° 200
ABERTURA (mm)
% PARCIAL RETENIDO
76.2 63.5 50 38.1 25.4 19.05 12.7 9.525 4.76 2 0.42 0.074
0.0 0.0 6.2 4.2 11.5 14.5 15.2 9.1 15.1 13.3 5.4 1.9 3.7 100.0
<200 TOTAL
% ACUMULADO RETENIDO
PASANTE
0.0 0.0 6.2 10.3 21.9 36.4 51.5 60.7 75.7 89.0 94.4 96.3 100.0
100.0 100.0 93.8 89.7 78.1 63.6 48.5 39.3 24.3 11.0 5.6 3.7 0.0
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FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL CAMINOS II Como
podemos observar la en su totalidad
ha sido ajustada y ya se encuentra casi . CURVA GRANULOMETRICA AJUSTADA
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
100
10
1
0.1
ABERTURA EN (MM)
7.20 m L1 L2 L3
EXPLOTACION DE CANTERAS
0.01
A S A P E U Q O D A L U M U C A %
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=1.16 + 1.68=
=40 1.16*40000 1.68*40000 2.84*40000
ALTERNATIVA 01:
USO
VOLUMEN VOLUMEN REQUERIDO REQUERIDO M3 M3
MATERIAL
TAMAÑO
PIEDRA
1/2"<0<1"
50000
ARENA
N°40<0<4"
15000
PIEDRA
1/2"<0<1"
42000
ARENA
N°40<0<4"
25000
SUB-BASE BASE
65000
67000
VOLUMEN MATERIAL REQUERIDO UNIDADES TOTAL PIEDRA
92000
M3
ARENA
40000
M3
POTENCIA NETA ABERTURA (mm)
TAMIZ N°
<200
0.351 0.111 0.033 0.022 0.062 0.078 0.082 0.049 0.081 0.071 0.029 0.010 0.020
TOTAL
100
1
2" 1 1/2" 1" PIEDRA
3/4" 1/2"
3/8" N° 4 ARENA
N°10 N°40 N° 200
(-)
M3
% PARCIAL RENDIMIENTO RENDIMIENTO VOLUMEN m3/m3 MATERIAL REQUERIDO RETENIDO
35.1 11.1 3.3 2.2 6.2 7.8 8.2 4.9 8.1 7.1 2.9 1.0 2.0
3" 2 1/2"
76.2 63.5 50 38.1 25.4 19.05 12.7 9.525 4.76 2 0.42 0.074
350000
EFICIENCIA
0.495
50000.00
VOLUMEN A SI PROCESAMOS PROCESAR POTENCIA NETA
101069.55
173148.09
FALTA
SALDO
123148.09
EXCESO
-14310.59
FALTA
25623.97
EXCESO
7839.38 0.222
92000.00
414470.90
77689.41 17155.75
0.182
38000.00
209040.71
63623.97 3499.32 7044.08
180000 51.43%
EXPLOTACION DE CANTERAS
350000
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ALTERNATIVA 02:
300000
VOLUMEN ABERTURA (mm)
% PARCIAL RETENIDO
76.2 63.5 50 38.1 25.4 19.05 12.7 9.525 4.76 2 0.42 0.074
<200
35.1 11.1 3.3 2.2 6.2 7.8 8.2 4.9 8.1 7.1 2.9 1.0 2.0
0.351 0.111 0.033 0.022 0.062 0.078 0.082 0.049 0.081 0.071 0.029 0.010 0.020
TOTAL
100
1
TAMIZ N° 3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" PIEDRA
3/4" 1/2" 3/8" N° 4
ARENA
N°10 N°40 N° 200
RENDIMIENTO RENDIMIENTO m3/m3 MATERIAL
EFICIENCIA
(+) (-)
M3
0.495
VOLUMEN REQUERIDO
50000.00
VOLUMEN A SI PROCESAMOS PROCESAR POTENCIA NETA
101069.55
148412.65
EXCESO FALTA
SALDO
98412.65
EXCESO
-25409.08
FALTA
16534.83
EXCESO
6719.47 0.222
92000.00
414470.90
66590.92 14704.93
0.182
38000.00
209040.71
54534.83 2999.42 6037.78
180000
300000
60.00%
ALTERNATIVA 03:
POTENCIA NETA ABERTURA (mm)
% PARCIAL RETENIDO
76.2 63.5 50 38.1 25.4 19.05 12.7 9.525 4.76 2 0.42 0.074
<200
35.1 11.1 3.3 2.2 6.2 7.8 8.2 4.9 8.1 7.1 2.9 1.0 2.0
0.351 0.111 0.033 0.022 0.062 0.078 0.082 0.049 0.081 0.071 0.029 0.010 0.020
TOTAL
100
1
TAMIZ N° 3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" PIEDRA
3/4" 1/2"
3/8" N° 4 ARENA
250000
N°10 N°40 N° 200
(+) (-)
M3
RENDIMIENTO RENDIMIENTO VOLUMEN m3/m3 MATERIAL REQUERIDO
EFICIENCIA
0.495
50000.00
VOLUMEN A SI PROCESAMOS PROCESAR POTENCIA NETA
101069.55
123677.21
EXCESO FALTA
SALDO
73677.21
EXCESO
-36507.56
FALTA
7445.69
EXCESO
5599.56 0.222
92000.00
414470.90
55492.44 12254.11
0.182
38000.00
209040.71
45445.69 2499.51 5031.49
180000 72.00%
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250000
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ALTERNATIVA 04:
VOLUMEN ABERTURA (mm)
% PARCIAL RETENIDO
76.2 63.5 50 38.1 25.4 19.05 12.7 9.525 4.76 2 0.42 0.074
<200
35.1 11.1 3.3 2.2 6.2 7.8 8.2 4.9 8.1 7.1 2.9 1.0 2.0
0.351 0.111 0.033 0.022 0.062 0.078 0.082 0.049 0.081 0.071 0.029 0.010 0.020
TOTAL
100
1
TAMIZ N° 3" 2 1/2" 2" 1 1/2" 1" PIEDRA
3/4" 1/2" 3/8" N° 4
ARENA
205333.37
N°10 N°40 N° 200
RENDIMIENTO RENDIMIENTO m3/m3 MATERIAL
EFICIENCIA
(+) (-)
M3
0.495
VOLUMEN REQUERIDO
50000.00
VOLUMEN A SI PROCESAMOS PROCESAR POTENCIA NETA
101069.55
101580.23
EXCESO FALTA
SALDO
51580.23
EXCESO
-46422.20
FALTA
-673.93
FALTA
4599.10 0.222
92000.00
414470.90
45577.80 10064.71
0.182
38000.00
209040.71
37326.07 2052.93 4132.53
180000.00 87.66%
SOBRANTE: 101580.23-50000=51580.23 CHANCAR: ................................ 0.9V=51580.23 V=464222.22 M3 COMPLETO!
FALTA: 38000-37326.07=673.93 CHANCAR: ................................ 0.9V=673.93 V=748.811 M3 COMPLETO!
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205333.37
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ALTERNATIVA N°01 EFICIENCIA
51.43%
PROCESO ZARANDEO
CU
METRADO
PARCIAL
5
350000
1750000.00
CHANCADO
15
14310.59
214658.83
COSTO TOTAL
1964658.83
ALTERNATIVA N°02 EFICIENCIA
60.00%
PROCESO
CU
METRADO
PARCIAL
ZARANDEO CHANCADO
5
300000.00
1500000.00
15
25409.08
381136.14
COSTO TOTAL
1881136.14
ALTERNATIVA N°03 EFICIENCIA
72.00%
PROCESO
CU
METRADO
PARCIAL
ZARANDEO CHANCADO
5
250000.00
1250000.00
15
36507.56
547613.45
COSTO TOTAL
1797613.45
ALTERNATIVA N°04 EFICIENCIA
La
mejor opción es la de producción.
87.66%
PROCESO
CU
METRADO
PARCIAL
ZARANDEO CHANCADO
5
205333.37
1026666.83
15
46422.20
696333.074
COSTO TOTAL
1722999.90
porque tiene la mayor eficiencia y el menor costo
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Las chancadoras son máquinas usadas en canteras y centros mineros, principal fuente de riquezas del Perú, para triturar, reducir y uniformizar los tamaños de los fragmentos de diversos materiales y/o minerales .Estas máquinas sin embargo deben tener un servicio de mantenimiento constante y correcto según programación bajo el concepto de Gestión del Mantenimiento además de conocer sus componentes estructurales, las técnicas de diseño y de operación.
5.1. CLASIFICACIÓN GENERAL En términos generales las chancadoras se clasifican en: •Chancadoras primarias, •Chancadoras secundarias •Chancadoras terciarias.
Las realizan el primer tratamiento del material salido del banco, producen material grueso. Las permiten la entrada de material proveniente solamente de las primarias y producen un material más fino y uniforme. Las funciones se pueden combinar en una chancadora, o en dos o tres chancadoras en serie o en paralelo según la capacidad y flexibilidad de diseño de la planta. Las chancadoras normalmente están protegidas para impedir la entrada de fragmentos de tamaño superior o inferior por medio de rejillas, parrillas y/o zarandas. Los fragmentos de material superior a la capacidad producen atoros y los fragmentos de material inferior o carga re-circulante producen sobre esfuerzos en la máquina.
5.2. TIPOS DE CHANCADORAS A. Chancadoras de quijadas. B. Chancadoras giratorias. C. Chancadoras cónicas D. Chancadoras de martillos. E. Chancadoras de rodillos.
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EXPLOTACION DE CANTERAS
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5.2.1. La chancadora giratoria igual que la de quijadas es frecuentemente usada como chancadora primaria y es una modificación del principio de la chancadora de quijadas para obtener grandes producciones. Se construye de diferentes tamaños para diversas aplicaciones, incluyendo largas jornadas de operación.
El principio de operación de la chancadora giratoria se ilustra en la figura. La sección exterior es un cono truncado conocido como “tazón” y es abierto en la parte superior e inferior. Un pesado eje vertical con una superficie cónica de trituración conocido como “husillo” es suspendido en el centro de la se cción y articulado en la parte superior. El extremo inferior del eje vertical gira en una trayectoria cónica suave desde el centro de la máquina aproximándose al tazón en diferentes puntos en una revolución. El material a triturar ingresa por la parte superior del cono cargándose en la abertura anular para ser triturado por presión al igual que la chancadora de quijadas. Por la acción del movimiento circular, la chancadora giratoria tritura durante el ciclo completo en comparación a la de quijadas que tritura en medio ciclo solamente, obteniéndose mayor producción. El Producto es descargado a través del espacio anular inferior entre el cono y el eje. El eje principal esta soportado y articulado en una junta giratoria en la parte superior. Los forros en el eje y en el cono son construidos de tal forma que pueden inspeccionarse y cambiarse fácilmente cuando se desgastan. En la parte inferior del eje central está ubicado el mecanismo de accionamiento que consiste de una excéntrica con una corona dentada que es accionado por un engranaje motriz ajustado al eje de accionamiento de la chancadora. Cuando la excéntrica gira, la parte inferior del eje también gira describiendo un círculo, mientras que la parte superior del eje esta articulado a un punto.
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Las chancadoras giratorias grandes se alimentan directamente por camiones reduciendo los costos de instalación.
5.2.2. Estas máquinas tienen un elemento de trituración cónica o en forma de cúpula, llamado el cono, cabeza o esfera, que se mueve en un círculo pequeño alrededor del eje vertical, dentro de un tazón o casquete fijo. Estas chancadoras trabajan como secundarias generalmente, pero pueden trabajar también como primarias en aplicaciones especiales.
El cono puede ser relativamente estacionario en la parte superior y moverse solamente en el extremo inferior, puede girar igualmente arriba y abajo, o puede estar montado de manera que la cabeza pueda cabecear al mismo tiempo que gira. La cabeza trituradora tiene la libertad para girar bajo el empuje del material que se tritura. Las unidades tienen un seguro contra roturas por los esfuerzos de la trituración, que EXPLOTACION DE CANTERAS
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consisten en sistemas hidráulicos que mueven el casquete contra las cargas anormales. La finura del producto se ajusta elevando o bajando el casquete con los mismos sistemas hidráulicos. La chancadora cónica, tiene una placa central que distribuye la alimentación uniformemente en toda la circunferencia y un faldón largo donde la superficie de la cabeza y del tazón son paralelas para reducir el porcentaje de fragmentos de tamaño excesivo que pasa entre ellas. La cámara de trituración es anular, y en forma de cuña su sección transversal. La alimentación del material por la parte superior cae entre el cono y el casquete y se tritura al angostarse la abertura con el movimiento del cono. Cuando se vuelve a ensanchar, las piezas caen más adelante, para volverse a triturar a su regreso. La Fig. Muestra una sucesión de los pasos en la reducción del material en una chancadora cónica. La velocidad del cono y la distancia de recorrido deben sincronizarse cuidadosamente. Un espacio ancho permite a los fragmentos caer con mayor libertad que uno angosto, y sí se combina con un movimiento lento, permite a los fragmentos caer con mucha anticipación al impacto siguiente.
6. PREGUNTAS 1.¿Cual es el volumen de la potencia util de la cantera que no se toca y queda de reserva?
SOLUCIÓN V reserva=
144666.63 M3
2.¿Cual es el volumen del material zarandeado en la cantera, despreciar el zarandeo cuando el material es triturado?
SOLUCIÓN V zarandeado=
205333.37
M3
3.¿Cual es el volumen total de material chancado en la cantera,considere que cuando se chanca el material disminuye en 10% su volumen? SOLUCIÓN
- 52329.04 M3 V chancado=
4.¿Cual es el volumen del material sobrante de la cantera, considere solo material procesado, zarandeado, y no chancado? SOLUCIÓN
V sobrante=1893.74+8222.13+282.68+1677.10+3375.98
20100.46
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M3
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SOLUCIÓN
Se debe de utilizar una porque las permiten la entrada de material proveniente solamente de las primarias y producen un material más fino y uniforme.
Nosotros
También
necesitamos procesar procesaremos
de material de de material de
para poder obtener de
para obtener material mas fino.
La chancadora a elegir será la
Contará
con unja etapa de pre-zarandeo y luego una etapa de chancado.
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Se
elegirá una , ya que contamos con una sola cantera que abastecerá todo el tramo de carretera a construir y su capacidad de producción será de por ser la capacidad de producción más económica. Se
asumirá un peso específico para el material que es de:
Necesitaremos
procesar
Si
se trabaja
la cantera se necesitara por:
7. Calcular el costo de producción por m3 de material en base y subbase: El
es: ALTERNATIVA N°04 EFICIENCIA
87.66%
PROCESO ZARANDEO
CU
METRADO
PARCIAL
5
205333.37
1026666.83
CHANCADO
15
46422.20
696333.074
COSTO TOTAL
1722999.90
EL costo de producción de base y subbase es de
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