Informe Final Uchucchacua

BUENAVENTURA INGENIEROS S.A.

“EVALUACIÓN TÉCNICA DE LA CAPACIDAD DE IZAJE Y REVISIÓN DE TODOS LOS DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD DE LOS PIQUES EN OPERACIÓN DE LA MINA UCHUCCHACUA”

Preparado para: Compañía de Minas Buenaventura S.A.A.

SETIEMBRE 2007

CONTENIDO 1.

INTRODUCCIÓN ....................................................................................... 1

2.

OBJETIVOS............................................................................................... 2

3.

METODOLOGÍA DE TRABAJO ................................................................ 2

4.

PIQUE PRINCIPAL (MASTER SHAFT) TRANSPORTE DE MINERAL/DESMONTE Y PERSONAL ..................................................... 3 4.1.

REVISIÓN DEL SISTEMA ELECTRO-MECÁNICO ..................... 4

4.1.1.

MOTOR ........................................................................................ 4

4.2.

PARÁMETROS DE TRABAJO PARA EL CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE IZAJE ............................................................... 5

5.

4.3.

DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ACTUAL...................... 6

4.4.

DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD TEÓRICA .................... 6

4.5.

PROYECCIÓN.............................................................................. 7

4.6.

INSPECCIÓN DEL SISTEMA DE IZAJE ..................................... 8

4.6.1.

WINCHE DE IZAJE MINERAL – DESMONTE............................. 8

4.6.2.

CABLES Y POLEAS .................................................................... 8

4.6.3.

CARGA Y DESCARGA................................................................ 9

4.6.4.

ESTRUCTURA DEL PIQUE ....................................................... 10

4.6.5.

ESTACIONES............................................................................. 11

4.6.6.

SISTEMA ELÉCTRICO .............................................................. 11

4.6.7.

SISTEMA DE SEGURIDAD........................................................ 11

4.6.8.

DOCUMENTOS DE CONTROL ................................................ 12

PIQUE PRICIPAL (MASTER SHAFT) TRANSPORTE DE PERSONAL. 13 5.1.

REVISIÓN DELSISTEMA ELECTRO-MECÁNICO .................... 13

5.2.

PARÁMETROS PARA EL CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE IZAJE: ........................................................................................ 14

5.3.

DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD TEÓRICA .................. 14

5.4.

INSPECCIÓN DEL SISTEMA DE IZAJE ................................... 15

5.4.1.

WINCHE N° 1 PERSONAL ........................................................ 15

6.

PIQUE 066 - LUZ ..................................................................................... 15 6.1.

REVISIÓN DEL SISTEMA ELECTRO-MECÁNICO ................... 16

6.2.

PARÁMETROS DE TRABAJO PARA EL CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE IZAJE: ............................................................ 18

6.3.

DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ACTUAL.................... 18

6.4.

DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD TEÓRICA .................. 19

6.5.

PROYECCIÓN............................................................................ 19

6.6.

INSPECCIÓN DEL SISTEMA DE IZAJE DEL PIQUE 066 (LUZ) .................................................................................................... 20

6.6.1.

WINCHE ..................................................................................... 20

6.6.2.

CARGA Y DESCARGA.............................................................. 20

6.6.3.

ESTRUCTURA DEL PIQUE ....................................................... 21

6.6.4.

ESTACIONES............................................................................. 22

6.6.5.

SISTEMA ELÉCTRICO .............................................................. 23

6.6.6.

SISTEMAS DE SEGURIDAD ..................................................... 23

6.6.7.

DOCUMENTOS DE CONTROL ................................................ 24

7.

RECOMENDACIONES............................................................... 25

7.1

PIQUE PRINCIPAL (MASTER SHAFT) TRANSPORTE DE MINERAL/DESMONTE Y PERSONAL ...................................... 25

7.2

PIQUE PRINCIPAL (MASTER SHAFT) TRANSPORTE DE PERSONAL ................................................................................ 25

7.3

PIQUE 066 - LUZ........................................................................ 26

8.

CONCLUSIONES ....................................................................... 26

8.1

PIQUE PRINCIPAL (MASTER SHAFT) TRANSPORTE DE MINERAL/DESMONTE .............................................................. 26

8.2

PIQUE PRINCIPAL (MASTER SHAFT) TRANSPORTE DE PERSONAL ................................................................................ 28

8.3

PIQUE 066 - LUZ........................................................................ 28

LISTA DE TABLAS TABLA 1:

Winche del Pique Principal (Mineral/Desmonte)

TABLA 2:

Winche del Pique Principal (Mineral/Desmonte)

TABLA 3:

Skip del Pique Principal (Mineral/Desmonte)

TABLA 4:

Tamboras

Cables

y

Enganches

Pique

Principal

(Mineral/Desmonte) TABLA 5:

Estructura del Pique Principal (Mineral/Desmonte)

TABLA 6:

Castillo Pique Principal (Mineral/Desmonte)

TABLA 7:

Ciclos de Trabajo Pique Principal (Mineral/Desmonte)

TABLA 8:

Servicios Pique Principal (Mineral/Desmonte)

TABLA 9:

Winche del Pique Principal (Personal)

TABLA 10: Winche del Pique Principal (Personal) TABLA 11: Jaula del Pique Principal (Personal) TABLA 12: Tamboras Cables y Enganches Pique Principal (Personal) TABLA 13: Estructura Pique Principal (Personal) TABLA 14: Castillo Pique Principal (Personal) TABLA 15: Ciclos de Trabajo Pique Principal (Personal) TABLA 16: Servicios Pique Principal (Personal) TABLA 17: Winche del Pique Luz TABLA 18: Winche del Pique Luz TABLA 19: Skip Pique Luz TABLA 20: Tamboras Cables Y Enganches Pique Luz TABLA 21: Estructura del Pique Luz TABLA 22: Castillo Pique Luz) TABLA 23: Ciclos de Trabajo Pique Luz TABLA 24: Servicios Pique Luz

LISTA DE ANEXOS ANEXO 1:

Inspecciones de la Estructura del Pique Luz

ANEXO 2:

Inspecciones de la Estructura del Pique Principal

ANEXO 3:

Factor de Utilización Pique Principal

ANEXO 4:

Calculo de la Capacidad Actual Pique Principal

ANEXO 5:

Calculo de la Capacidad Teórica Pique Principal

ANEXO 6:

Calculo de la Capacidad Proyectada con Cambio de Cable en el Pique Principal

ANEXO 7:

Calculo de la Capacidad Proyectada Profundizando el Pique Principal

ANEXO 8:

Capacidad de Izaje del Winche Cir del Pique Principal

ANEXO 9:

Calculo de la Capacidad Proyectada del Winche de Personal en el Pique Principal

ANEXO 10: Capacidad de Izaje del Winche Nordberg del Pique Principal ANEXO 11: Calculo de la Capacidad Actual Pique Luz ANEXO 12: Calculo de la Capacidad Teórica Pique Luz ANEXO 13: Calculo de la Capacidad Proyectada con Cambio de Cable del Pique Luz ANEXO 14: Calculo de la Capacidad Proyectada con Profundización del Pique Luz ANEXO 15: Capacidad de Izaje del Winche Fullerton del Pique Luz LISTA DE PLANOS PLANO 1:

Pique Principal Transporte Personal, Mineral y Desmonte

PLANO 2:

Angulo de Incidencia del Pique Principal -Transporte de Mineral y Desmonte

PLANO 3:

Angulo de Incidencia del Pique Principal – Transporte de Personal

PLANO 4:

Angulo de Incidencia Pique 066 – Luz

“EVALUACIÓN TÉCNICA DE LA CAPACIDAD DE IZAJE Y REVISIÓN DE TODOS LOS DISPOSITIVOS DE SEGURIDAD DE LOS PIQUES EN OPERACIÓN DE LA MINA UCHUCCHACUA” Cliente: Compañía de Minas Buenaventura S.A.A. 1. INTRODUCCIÓN La Unidad Minera Uchucchacua, pertenece a la Compañía de Minas Buenaventura S.A.A., se encuentra ubicado en el Distrito y Provincia de Oyón, Departamento de Lima, a una altura de 4,500 m.s.n.m.

Ucchuchacua es una de las minas productoras de plata más importantes del país, actualmente produce 2,300 toneladas/día con un promedio de ley de 16 OzAg/tonelada, casi toda la producción de la mina es extraída por medio de piques. Por el pique Principal (Master Shaft) se viene extrayendo 19,931 toneladas/mensuales de mineral y desmonte del área de Carmen, y por el pique Luz 49,915 toneladas/mensuales de mineral principalmente de las áreas de Socorro y Huantajalla.

La mina tiene un importante potencial de mineral en profundidad por lo que ambos piques continuarán profundizando, por lo tanto ha sido necesario hacer una revisión integral de todo el sistema de izaje y de las estructuras de los piques, así como calcular capacidad real de izaje que podrían tener ambos piques a los niveles más profundos.

Agradecemos todas las facilidades y el apoyo brindado al equipo BISA para el buen desenvolvimiento del trabajo realizado, a los ingenieros: Julio Rojas, Iván Romero, Renán Valenzuela, Pedro Lagones, Víctor Hernández, Alex Lobo, Jenny Trujillo.

Elaborado por el Área de Mina-BISA

1

2. OBJETIVOS o

Realizar

una inspección general de todo el sistema de izaje y la

estructura de los piques: poleas, guías, limitadores de altura, deflectores, sistemas de carga y descarga, estaciones de niveles, etc. o

Revisar los dispositivos de seguridad del winche, jaula-skip y sensores de altura, sistemas de comunicación y señales.

o

Determinar la capacidad de izaje teórica de cada winche de acuerdo a sus características técnicas de fabricación

o

Determinar la capacidad real de izaje en las condiciones actuales de trabajo.

o

Determinar el factor de utilización de cada pique

de acuerdo a las

exigencias actuales de producción y/o servicios. o

Recomendar y/o sugerir lo más conveniente para

eliminar riesgos y

mejorar el sistema general de izaje. 3. METODOLOGÍA DE TRABAJO La metodología de trabajo fue la siguiente: o

Inspección de la casa de winche, subestaciones eléctricas y los sistemas de seguridad.

o

Inspección de la estructura del pique desde la estación de polea hasta los puntos de carguío del skip y la toma de tiempos de cada actividad, así como su sistema de seguridad.

o

Verificación en la estación principal de los ciclos de izaje, y en el punto de descarga (mineral/desmonte) los tiempos de carguío de los carros mineros.


2

o

Medición y cálculos para determinar la capacidad real, teórica y proyectada de izaje.

4.

PIQUE

PRINCIPAL

(MASTER

SHAFT)

TRANSPORTE

DE

MINERAL/DESMONTE Y PERSONAL

El pique principal (Master Shaft) se encuentra ubicado en el crucero 877SW entre las minas Carmen y Casualidad, la casa del winche y la estación principal se encuentran en el nivel 4450, el pique es de sección circular de 4.4 metros de diámetro con cinco compartimientos y su estructura es metálica. Posee dos winches para el transporte de mineral y personal de manera independiente, para el transporte de mineral y/o desmonte se utiliza un winche Canadian Ingersoll Rand

de 500 HP y para el transporte de

personal un winche Nordberg de 300 HP. El pique tiene una longitud total de 436 metros desde las poleas (nivel 4500) hasta el nivel de carguío (nivel 4060), mediante este pique se ha establecido los niveles principales 4360, 4240, 4180, 4120 y los niveles de extracción 4080 y 4060.

Entre los meses de enero-marzo se ha extraído en promedio 19,931 toneladas/mes de mineral y desmonte, lo que representa el 29% del izaje total entre los dos piques.

La capacidad de los skip es de 4.38 toneladas, tienen una sección de 0.83 m2 y una longitud 4.0 metros, el cual es desproporcionado debido al reducido espacio que tienen en los compartimientos del pique.

La jaula para el transporte de personal es de dos pisos, tiene una capacidad de 30 personas (15 por piso), y trabaja con un contrapeso.


3

4.1. REVISIÓN DEL SISTEMA ELECTRO-MECÁNICO El winche CANADIAN INGERSOLL RAND fue fabricado el año 1932, y adquirido en Canadá por compañía de minas Buenaventura el año 1994 previamente repotenciado. El sistema de frenos y el embrague del equipo son de tipo fricción, sus zapatas son de madera de pino oregón, accionadas neumáticamente; este equipo por su antigüedad no cuenta con freno de motor. En el castillo se tiene instaladas 02 poleas de 66 pulgadas de diámetro cuyas gargantas son para cable de 1 pulgada de diámetro, el diámetro de los ejes de las poleas son de 5 7/8 pulgadas, las que se encuentran en perfectas condiciones operativas. 4.1.1.

MOTOR

Los datos del motor del winche son los siguientes: ¾ WESTING HOUSE ¾ INDUCCION ¾ 500 HP ¾ 440 V ¾ 580 A ¾ 600 RPM REAL

705 RPM PLACA

Los datos del motor alterno del winche son los siguientes: ¾ GENERAL ELECTRIC ¾ 500 HP ¾ 440 V ¾ 650 A ¾ 900 RPM


4

Los elementos de seguridad y los equipos de izaje de mineral (skips), se encuentran sincronizados y en buenas condiciones operativas y cuenta con los siguientes controles: Winche ¾ Freno de servicios ¾ Switch hombre muerto ¾ Sensor de sobrevelocidad ¾ Alarma de luces de aproximación ¾ Alarma sonora de aproximación ¾ Incluye sensores de skips 4.2. PARÁMETROS DE TRABAJO PARA EL CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE IZAJE ¾ Capacidad de izaje del skip

:

4.38 t

¾ Tiempo de carguío al skip

:

20.6 s

¾ Tiempo de aceleración (Ta)

:

17.5 s

¾ Tiempo de desaceleración (Td)

:

17.5 s

¾ Tiempo de velocidad constante (Tv)

:

78.4 s

¾ Velocidad Lineal de la tambora (V)

:

4.7 m/s

¾ Altura de pocket – polea (H)

:

436.7 m

La variación de la velocidad del motor es por bancos de resistencias


5

4.3. DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ACTUAL

Al revisar los reportes de los meses enero-mayo se encontró que el pique ha estado trabajando un 50% del tiempo programado, es decir que

estuvo

trabajando solo 6 horas efectivas en una guardia de 12 horas (Ver anexo 3). Usando estas 6 horas de tiempo efectivo de trabajo del winche, se ha extraído 19,931 toneladas/mensuales de mineral

y desmonte como

promedio de los últimos cinco meses, y se ha venido trabajando con un factor de seguridad de 4.8 en el fondo del pique, lo cual está por debajo de lo establecido en el Reglamento de Seguridad e Higiene Minera – Decreto Supremo Nº 046-2001– EM, artículo 249, inciso e) que a la letra dice: El factor de seguridad de carga de rotura/carga de trabajo de los cables utilizados en minería será de cinco (5) cuando el cable se usa para el transporte de mineral o materiales. Aunque por acuerdo con el ingeniero Mario Palla este factor no deberá ser menor de 5.5 en todas las minas del grupo Buenaventura (en el fondo del pique).

Por otro lado el motor del winche esta trabajando a 83% de su potencia siendo su potencia de placa de 500 HP, es decir se tiene un margen en cuanto a potencia del motor. (Ver anexo 4)

4.4. DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD TEÓRICA

Para determinar la capacidad teórica se consideró 16 horas de trabajo por día (las 8 horas restantes son asignadas a trabajos diferentes al del izaje de mineral y/o desmonte), se ha considerado la potencia del motor 500HP, capacidad del skip de 4.38 toneladas, velocidad de 4.7 m/s, las condiciones actuales de los ciclos de izaje y factor de seguridad de 4.8 en el fondo, con lo que se habría logrado de acuerdo a los cálculos realizados una capacidad de izaje de 52,560 toneladas/mes. El promedio de extracción de los últimos


6

cinco meses fue de 19,931 toneladas/mes esto nos indica que el winche habría estado trabajando a un 38% de la capacidad teórica. (Ver anexo 5).

4.5. PROYECCIÓN

Según el cálculo realizado y como se menciono anteriormente, actualmente se está trabajando con factores de seguridad por debajo de lo requerido en el Reglamento de Seguridad (factor de seguridad de 4.8 en el fondo), por lo tanto se propone utilizar cables Flattened strand con un acero de mayor resistencia grado 130, cuya resistencia a la rotura es de 112,000 libras ó 50,802 kilogramos, con el cual se incrementaría el factor de seguridad a 6.5 en el fondo del pique. (Ver anexo 6).

Manteniendo la capacidad actual de los skips de 4.38 toneladas, se podría profundizar hasta 200 metros más (650 metros en total), trabajar con factores de seguridad de 7.7 en las poleas y 6.1 en el fondo y una capacidad de izaje de 39,946 toneladas/mes de mineral y desmonte, (Ver anexo 7), se realizó el cálculo de como varía la capacidad de izaje con el incremento de la profundidad (Ver anexo 8).

Si bien es cierto que el MEM no especifica el factor de seguridad en las poleas, consideramos que dicho factor en el collar no debería ser menor que 7.0, aunque la experiencia de profesionales dedicados a los piques en Sudáfrica y Canadá nos recomiendan 8.5.

Si embargo por la antigüedad del winche y la necesidad de profundizar más de 200 metros mirando los planes a futuro, recomendaríamos su cambio por otro que cumpla con el requerimiento.


7

4.6.

INSPECCIÓN DEL SISTEMA DE IZAJE

4.6.1. WINCHE DE IZAJE MINERAL – DESMONTE a) Cambiar el juego de piñones del lyly control tambora Nº 1 b) Anular fugas por los spool de válvulas de distribución de frenos de servicio. c) Instalar freno de motor. d) Se reconoció desgaste de las bocinas de las dos tamboras

4.6.2.

CABLES Y POLEAS

a) Durante la inspección se observo que la polea Nº 1 perdió uno de los liners y los pernos se encontraban desajustados, alterando el funcionamiento del motor al haber variación del amperaje, se noto cierto aplastamiento del cable.


8

¾ Se recomienda un control diario de parte del winchero y/o timbrero de las condiciones de las poleas y sus accesorios antes de poner en operación del winche. Y en lo posible realizar una inspección semanalmente de parte de mantenimiento mecánico.

4.6.3.

CARGA Y DESCARGA

a) Se noto la caída de material a lo largo del pique lado camino, los operadores nos indican que la capacidad del dosificador es menor que la capacidad del skip, por lo tanto tienen que llenar dos veces y no calculan. Así como no se ve el llenado del skip desde la cabina de las tolvas.

¾ Se recomienda acondicionar el dosificador a la misma capacidad del skip, para que no se llene demasiado el mismo. b) Se encontró durante la inspección entre el lado skip 1 y la pared del pique un banco de aproximadamente 40cm de largo, el cual fue quitada por el personal encargado del pique cuando lo alertamos del problema.


9

¾ Se recomienda no llenar demasiado el skip. Durante las inspecciones verificar estas condiciones y realizar la limpieza del camino.

4.6.4.

ESTRUCTURA DEL PIQUE

Se empezó la inspección del pique por el lado camino y luego por el lado jaula, observando así los lados skips y contrapeso, abarcando casi la totalidad del pique. Encontrándose los siguientes problemas: a) Mallas golpeadas y rotas por la caída de material.

¾ Se recomienda reemplazar las mallas que se encuentren en malas condiciones para evitar una condición subestándar, ya que el personal circula por el camino. b) Guías de acero gastadas y rajadas

¾ Se recomienda reemplazar estas guías.


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4.6.5.

ESTACIONES

a) Los purgadores de la tubería de aire se encuentran en la estación del pique y las cunetas están llenas de lama, esto hace que toda el agua que sale de los purgadores humedezca el pique.

¾ Se recomienda limpiar la cuneta, ya que esta agua que rebalsa está cayendo al pique, provocando la humedad y la corrosión de la estructura del pique. 4.6.6.

SISTEMA ELÉCTRICO

a) Efectuar levantamiento del diagrama eléctrico de mandos para el winche de izaje mineral – desmonte, para que en cualquier emergencia que se presente, poder ubicar el problema.

4.6.7.

SISTEMA DE SEGURIDAD

a) Se observó en el lado camino que habían realizado una conexión, quitando la malla metálica de protección, la cual no la repusieron terminando el trabajo.


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¾ Se recomienda, completar el trabajo de reposición del enmallado, para eliminar una condición subestándar. b) Se encontraron escaleras con los pernos sueltos en la parte inferior.

¾ Se recomienda, ajustar los pernos de las escaleras. 4.6.8.

DOCUMENTOS DE CONTROL

a) Hay ausencia de los PETS en la casa winche, el lugar estaba vacío.


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¾ Se recomienda colocar los PETS en su lugar. Además en la casa de winche el operador no cuenta con sus PETS.

5.

PIQUE PRICIPAL (MASTER SHAFT) TRANSPORTE DE PERSONAL

5.1. REVISIÓN DELSISTEMA ELECTRO-MECÁNICO

El winche NORDBERG fue fabricado el año 1929.

El sistema de frenos y el embrague del equipo son de tipo fricción, sus zapatas son de madera de pino oregón, accionadas hidráulicamente; este equipo cuenta también con un reductor marca D.O. James NFG, cuya relación de transmisión es de 1.67 a 1. En el castillo se tiene instaladas 02 poleas de 60 pulgadas de diámetro cuya garganta es para cable de 1 1/8” de diámetro, el diámetro de los ejes de las poleas son de 5 7/8 pulgadas, las que se encuentran en perfectas condiciones operativas. Datos del motor del winche: ¾ WESTINGHOUSE ¾ 300 HP ¾ 440 V ¾ 70 A ¾ 450 RPM Los elementos de seguridad y los equipos de izaje de personal (jaulas), se encuentran sincronizadas y en buenas condiciones operativas y cuenta con los siguientes controles: a) Jaula ¾ Paraguas


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¾ Leonas ¾ Sillas ¾ Cable de seguridad en caso se rompa el pin del guardacable ¾ Limitadores de altura

b) Winche ¾ Freno de servicios ¾ Freno motor ¾ Switch Hombre muerto ¾ Sensor de sobre velocidad ¾ Alarma de luces de aproximación ¾ Alarma sonora de aproximación ¾ Incluye sensores de jaulas. 5.2. PARÁMETROS PARA EL CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE IZAJE:

Capacidad de izaje de personal

:

30 personas (dos pisos)

Tiempo de aceleración

:

11.7 s

Tiempo de desaceleración (Td)

:

11.7 s

Tiempo de velocidad constante (Tv)

:

172 s

Velocidad Lineal de la tambora (V)

:

3.15 m/s

Altura de pocket-base winche (H)

:

437m

Potencia motor AC

:

300 HP

(P)

(Ta)


Actualmente este pique es de servicios, solo se está izando personal y materiales. En caso se requiera para izar mineral y/o desmonte, en otro pique, se realizó un cálculo tomando en cuenta los siguientes parámetros: 16 horas de trabajo por día (las 8 horas restantes son asignadas a trabajos


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diferentes al del izaje de mineral y/o desmonte), condiciones actuales de la resistencia del cable, trabajando a 94% de su potencia de motor,

una

velocidad de izaje de 4.0 m/s, con factores de seguridad de 7.2 en el fondo y colocando un skip de 3.5 toneladas. Se encontró que se podría profundizar hasta 731 metros con una capacidad de izaje de 25,200 toneladas/mes. (Ver anexo 9), se realizó el cálculo de como varía la capacidad de izaje con el incremento de la profundidad (Ver anexo 10).

5.4. INSPECCIÓN DEL SISTEMA DE IZAJE

5.4.1.

WINCHE N° 1 PERSONAL

a) Se requiere cambio de zapatas en las bandas de freno de servicio b) Requiere cambio de bocinas en las dos tamboras c) Rectificar las pistas de freno de servicio en ambas tamboras d) Reparar las válvulas distribuidoras de frenos de servicio y embrague e) Existe demasiado juego en los pines de los dos embragues. f) Se aconseja la reparación o mantenimiento del winche.

6. PIQUE 066 - LUZ

El pique 066 (Luz) se encuentra ubicado en el crucero 765SE en la mina Carmen, la casa del winche y la estación principal se encuentran en el nivel 4450. El pique es de sección rectangular con tres compartimientos de 1.50 m x 1.50 m cada uno, su estructura es de madera. Posee un winche Fullerton con dos motores de 800 HP cada uno para el transporte de personal y mineral. El pique tiene una longitud total de 419 metros desde las poleas


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(nivel 4500) hasta el nivel de carguío (nivel 4080), mediante este pique se ha establecido los niveles 4360, 4240, 4180 y 4120.

Entre los meses de enero-marzo se extraído en promedio 49,915 toneladas/mes de mineral lo que representa el 71% del izaje total entre los dos piques.

La capacidad de los skip es de 7.8 toneladas, y poseen una sección de 1.35 m2 y una longitud de 5.5 metros. La jaula para el transporte de personal tiene una capacidad de 10 personas ya que solo el 23% del personal se transporta por este pique hacia los niveles inferiores.

6.1. REVISIÓN DEL SISTEMA ELECTRO-MECÁNICO El winche FULLERTON fue adquirido por compañía de minas Buenaventura el año 2001, iniciando sus operaciones en agosto del 2003. El sistema de frenos es de tipo fricción, tiene bandas de frenos de servicio que son accionados neumáticamente

y freno de motor tipo caliper

accionados hidráulicamente. En el castillo se tiene instaladas 02 poleas de 128 pulgadas de diámetro cuya garganta es para cable de 1 7/16” de diámetro, el diámetro de los ejes de las poleas son de 10 pulgadas, las que se encuentran en perfectas condiciones operativas. Datos del motor en trabajo ¾ WESTINGHOUSE ¾ MOTOR TRIFASICO ¾ TIPO SINCRONO


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¾ 500 V

Dato de campo

¾ 1275 A

Dato de campo

¾ 400 RPM

Dato de campo

¾ 2 x 800 HP

Dato de campo

Los elementos de seguridad y los equipos de izaje de mineral y personal (skips y jaulas), se encuentran sincronizados y en buenas condiciones operativas y cuenta con los siguientes controles: a) Jaula ¾ Paraguas ¾ Leonas ¾ Sillas ¾ Cable de seguridad en caso se rompa el pin del guardacable ¾ Limitadores de altura

b) Skips ¾ Sistema de descarga por el fondo tipo anaconda ¾ Limitador de altura ¾ Limitador de profundidad

c) Winche ¾ Freno de servicios ¾ Freno de motor ¾ Swicht hombre muerto ¾ Sensor de sobre velocidad ¾ Alarma de luces de aproximación ¾ Alarma sonora de aproximación ¾ Incluye sensores de skips y jaula


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6.2. PARÁMETROS DE TRABAJO PARA EL CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DE IZAJE: ¾ Capacidad de izaje del skip

:

7.8 t

¾ Tiempo de carguío al skip

:

18.1 s

¾ Tiempo de aceleración (Ta)

:

21.7 s

¾ Tiempo de desaceleración (Td)

:

21.7 s

¾ Tiempo de velocidad constante (Tv)

:

51.5 s

¾ Velocidad Lineal de la tambora (V)

:

6.0 m/s

¾ Altura de pocket – polea (H)

:

419 m

¾ Potencia motor AC (P)

:

2 x 800 HP

El sistema de transmisión a las tamboras del winche es del tipo Ward Leonar, el convertidor consiste en un motor síncrono de 1500 HP que transmite la rotación a dos generadores de 640 Kw de capacidad cada uno de los que generan corriente continua alimentando a dos motores de 800 HP.

6.3. DETERMINACIÓN DE LA CAPACIDAD ACTUAL

Revisando los reportes de los meses enero-mayo se encontró que el winche ha estado trabajando solo 6.5 horas efectivas en una guardia de 12 horas (Ver anexo 3).

Considerando este tiempo efectivo de trabajo del winche, se ha extraído 49,915 toneladas/mes de mineral (promedio de los últimos cinco meses) con un factor de seguridad de los cables en las poleas 5.2 en el fondo, lo cual está ligeramente por encima de lo requerido en el Reglamento de Seguridad e Higiene Minera – Decreto Supremo Nº 046-2001– EM. Aunque por acuerdo con el ingeniero Mario Palla este factor no deberá ser menor de 5.5 en todas las minas del grupo Buenaventura. Elaborado por el Área de Mina-BISA

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Los motores del winche están trabajando a 63% de su capacidad cada uno, siendo su potencia de placa de ambos 800 HP, es decir se tiene un buen margen en cuanto a potencia del motor se refiere. (Ver anexo 11).


Para determinar la capacidad teórica se consideró 16 horas de trabajo por día (las 8 horas restantes son asignadas a trabajos diferentes al del izaje de mineral y/o desmonte), la potencia del motor 2 x 800 HP, 7.8 toneladas de capacidad del skip, velocidad de 6.0 m/s, a las condiciones actuales de los ciclos de izaje y factor de seguridad de los cables de 5.2 con lo que se lograría de acuerdo a los cálculos realizados una capacidad de izaje de 108,576 toneladas/mes (Ver anexo 12). El promedio de extracción de los últimos cinco meses fue de 49,915 toneladas/mes esto nos indica que el winche habría estando trabajando a un 46% de la capacidad teórica.

6.5. PROYECCIÓN

Los motores del winche se encuentran sobredimensionados para los requerimientos actuales, se observó que el winche esta trabajando con un factor de seguridad de 5.2 que está ligeramente por encima de lo requerido en el Reglamento de Seguridad e Higiene Minera – Decreto Supremo Nº 046-2001, que es de 5.0, Aunque por acuerdo con el ingeniero Mario Palla este factor no deberá ser menor de 5.5 en todas las minas del grupo Buenaventura. Por tal motivo se debería utilizar cables tipo Flattened strand grado 130 con aceros con resistencia a la rotura de 213,000 libras ó 96,615 Kilogramos. Usando este nuevo tipo de cable hallamos el factor de seguridad de 6.1 en el fondo (Ver anexo 13).


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Haciendo un ejercicio para determinar la capacidad optima de izaje trabajando 16 horas por día, utilizando un skip de 7.0 toneladas, incrementando la velocidad de 6.0 a 7.5 m/s, una profundidad del pique de 1000 metros y la utilización de cables flattened strand grado 130, se ha calculado lo siguiente: capacidad de izaje de 63,840 toneladas/mensuales, una potencia requerida total de 1100 HP, factores de seguridad de los cables de 5.5 en el fondo. (Ver anexo 14).

Como se podrá observar el winche esta en condiciones de izar mineral a mayores profundidades haciendo variaciones de los diferentes parámetros para optimizar su utilización, se realizó el cálculo de como varía la capacidad de izaje con el incremento de la profundidad. (Ver anexo 15).

6.6. INSPECCIÓN DEL SISTEMA DE IZAJE DEL PIQUE 066 (LUZ)

6.6.1.

WINCHE

a) Se observó que existe un pequeño golpeteo entre la catalina y el piñon de contraeje. ¾ Se recomienda hacer una revisión de la catalina y piñón.

6.6.2.

CARGA Y DESCARGA

a) En la zona de volteo, cae algo de material hacia el pique al momento de descarga del skip afectando la estructura de los cuadros.


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¾ Se recomienda, evitar cargar más del límite de la capacidad del skip. ¾ Se recomienda prolongar la placa inclinada de la tolva de descarga para evitar derrames entre el skip y dicha placa.

6.6.3.

ESTRUCTURA DEL PIQUE

a) Se notó que a partir del nivel 240 hay puntos donde faltan las tablas protectoras de los cuadros y en otros casos es necesario la reparación o reemplazo de los mismos. (Ver anexo 2)

¾ Se recomienda reponer las tablas protectoras sobre las longarinas y tirantes para evitar desgastes en ellas.

b) Se encontró que todos los colectores de agua alrededor de los cuadros del pique están llenos de mineral y/o desmonte, y no permiten el drenaje de agua.


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¾ Se recomienda hacer la limpieza correspondiente en el más corto plazo. 6.6.4. ESTACIONES a) En el nivel 210 (escalera 84) se encontró vigas, tolvas y cadenas de contrapeso que han sido instalados anteriormente.

¾ Se recomienda recuperarlos y asegurar los espacios vacíos.


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6.6.5.

SISTEMA ELÉCTRICO

a) Hay cables y cajas de unión de líneas

eléctricas que están

húmedas ¾ Se recomienda, protegerlos de la humedad y evitar las filtraciones que están afectando a estas instalaciones eléctricas.

6.6.6.

SISTEMAS DE SEGURIDAD

a) Se encontró una barretilla en el compartimiento de la jaula/skip. (Ver anexo 2)

¾ Se recomienda, evitar dejar los materiales y herramientas, que podrían producir accidentes.

b) Durante la inspección del pique tanto por el lado del camino como de los skips se pudo notar en varios tramos algunos bancos flojos. (Ver anexo 2).


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¾ Se recomienda, desatar los bancos o sostenerlos mediante la instalación de split set con mallas.

6.6.7.

DOCUMENTOS DE CONTROL

a) La numeración actual de los pisos del pique no es secuencial, se recomienda cambiar los números para un mejor control de los problemas y su rápida ubicación. b) Con referencia a lo anterior se elaboró una cartilla de codificación para ubicar mejor las observaciones realizadas como se muestra a continuación: WINCHE 2B

1B

3B

4B

4A

1A

CAMINO

JAULA/SKIP

SKIP

4D

1D 1C 2C


3C

4C

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7.

RECOMENDACIONES

7.1 PIQUE

PRINCIPAL

(MASTER

SHAFT)

TRANSPORTE

DE

MINERAL/DESMONTE Y PERSONAL

a)

Instalar freno de motor

b)

Cambiar el juego de piñones del lyly control tambora Nº1

c)

Anular fugas por los spool de válvulas de distribución de frenos de servicio.

d)

Se recomienda un control diario de parte del winchero y/o timbrero de las condiciones de las poleas y sus accesorios antes de poner en operación del winche. Y en lo posible realizar una inspección semanalmente de parte de mantenimiento mecánico.

e)

Se recomienda acondicionar el dosificador a la misma capacidad del skip, para que no se llene demasiado el mismo, ocasionando derrames

f)

Se recomienda reemplazar las guías en mal estado

7.2 PIQUE

PRINCIPAL

(MASTER

SHAFT)

TRANSPORTE

DE

PERSONAL

a)

Se requiere cambio de zapatas en las bandas de freno de servicio

b)

Requiere cambio de bocinas en las dos tamboras

c)

Rectificar las pistas de freno de servicio en ambas tamboras

d)

Reparar las válvulas distribuidoras de frenos de servicio y embrague

e)

Existe demasiado juego en los pines de los dos embragues.

f)

Se recomienda la reparación o mantenimiento del winche.


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7.3 PIQUE 066 - LUZ

a)

Se recomienda hacer una revisión de la catalina y piñón

b)

Se recomienda, evitar cargar más del límite de la capacidad del skip.

c)

Se recomienda prolongar la placa inclinada de la tolva de descarga para evitar derrames entre el skip y dicha placa

d)

Se recomienda reponer las tablas protectoras sobre las longarinas y tirantes para evitar desgastes en ellas

e)

Se recomienda limpiar los colectores de agua, ya que estan saturados y el agua filtra por todo el pique humedeciendo los elementos de madera.

8.

CONCLUSIONES

8.1 PIQUE

PRINCIPAL

(MASTER

SHAFT)

TRANSPORTE

DE

MINERAL/DESMONTE

En los meses de enero a mayo se encontró que el winche estuvo trabajando solo 6 horas efectivas en una guardia de 12 horas, con lo cual se ha extraído 19,931 toneladas/mensuales de mineral

y desmonte como

promedio de los últimos cinco meses, y se ha venido trabajando con un factor de seguridad de 4.8 en el fondo del pique, lo cual está por debajo de lo establecido en el Reglamento de Seguridad e Higiene Minera – Decreto Supremo Nº 046-2001– EM, artículo 249, inciso e) que a la letra dice: El factor de seguridad de carga de rotura/carga de trabajo de los cables utilizados en minería será de cinco (5) cuando el cable se usa para el transporte de mineral o materiales. Aunque por acuerdo con el ingeniero Mario Palla este factor no deberá ser menor de 5.5 en todas las minas del grupo Buenaventura.


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Por otro lado el motor del winche esta trabajando a 83% de su potencia siendo su potencia de placa de 500 HP, es decir se tiene un margen en cuanto a potencia del motor.

Para determinar la capacidad teórica se consideró 16 horas de trabajo por día, la potencia del motor 500HP, capacidad del skip de 4.38 toneladas, velocidad de 4.7 m/s, las condiciones actuales de los ciclos de izaje y factor de seguridad de 4.8 en el fondo, con lo que se habría logrado de acuerdo a los cálculos realizados una capacidad de izaje de 52,560 toneladas/mes. El promedio de extracción de los últimos cinco meses fue de 19,931 toneladas/mes esto nos indica que el winche habría estado trabajando a un 38% de la capacidad teórica.

Según el cálculo realizado y como se mencionó anteriormente, actualmente se está trabajando con factores de seguridad por debajo de lo requerido en el Reglamento de Seguridad (factor de seguridad de 4.8 en el fondo), por lo tanto se propone utilizar cables Flattened strand con un acero de mayor resistencia grado 130, cuya resistencia a la rotura es de 112,000 libras ó 50,802 kilogramos.

Manteniendo la capacidad actual de los skips de 4.38 toneladas, se podría profundizar hasta 200 mirando los planes a futuro metros más (650 metros en total), trabajar con factores de seguridad de 7.7 en las poleas y 6.1 en el fondo y una capacidad de izaje de 39,946 toneladas/mes de mineral y desmonte.

Si bien es cierto que el MEM no especifica el factor de seguridad en las poleas, consideramos que dicho factor en el collar no debería ser menor que 7.0, aunque la experiencia de profesionales dedicados a los piques en Sudáfrica y Canadá nos recomiendan 8.5.


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Si embargo por la antigüedad del winche y la necesidad de profundizar más de 200 metros, recomendaríamos su cambio por otro que cumpla con el requerimiento.

8.2 PIQUE

PRINCIPAL

(MASTER

SHAFT)

TRANSPORTE

DE

PERSONAL

Actualmente este pique es de servicios, solo se está izando personal y materiales. En caso se requiera para izar mineral y/o desmonte, en otro pique, se realizó un cálculo tomando en cuenta los siguientes parámetros: 16 horas de trabajo por día, condiciones actuales de la resistencia del cable, trabajando a 94.5% de su potencia de motor, una velocidad de izaje de 4.0 m/s, con factores de seguridad de 10.0 en las poleas y 7.2 en el fondo y colocando un skip de 3.5 toneladas. Se encontró que se podría profundizar hasta 731 metros con una capacidad de izaje de 25,200 toneladas/mes.

8.3 PIQUE 066 - LUZ

Durante los meses de enero a mayo se encontró que el winche ha estado trabajando solo 6.5 horas efectivas en una guardia de 12 horas.

Considerando este tiempo efectivo de trabajo del winche, se ha extraído 49,915 toneladas/mes de mineral (promedio de los últimos cinco meses) con un factor de seguridad de los cables en las poleas 5.2 en el fondo, lo cual está ligeramente por encima de lo requerido en el Reglamento de Seguridad e Higiene Minera – Decreto Supremo Nº 046-2001– EM. Aunque por acuerdo con el ingeniero Mario Palla este factor no deberá ser menor de 5.5 en todas las minas del grupo Buenaventura.


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Los motores del winche están trabajando a 63% de su capacidad cada uno, siendo su potencia de placa de ambos 800 HP, es decir se tiene un buen margen en cuanto a potencia del motor se refiere.

Para determinar la capacidad teórica se consideró 16 horas de trabajo por día, la potencia del motor 2 x 800 HP, 7.8 toneladas de capacidad del skip, velocidad de 6.0 m/s, a las condiciones actuales de los ciclos de izaje y factor de seguridad de los cables de 5.2 con lo que se lograría de acuerdo a los cálculos realizados una capacidad de izaje de 108,576 toneladas/mes. El promedio de extracción de los últimos cinco meses fue de 49,915 toneladas/mes esto nos indica que el winche habría estando trabajando a un 46% de la capacidad teórica.

Se observó que el winche está trabajando con un factor de seguridad de 5.2 que está ligeramente por encima de lo requerido en el Reglamento de Seguridad e Higiene Minera – Decreto Supremo Nº 046-2001, que es de 5.0. Aunque por acuerdo con el ingeniero Mario Palla este factor no deberá ser menor de 5.5 en todas las minas del grupo Buenaventura. Por tal motivo se debería utilizar cables tipo Flattened strand grado 130 con aceros con resistencia a la rotura de 213,000 libras ó 96,615 Kilogramos. Usando para los cálculos este nuevo tipo de cable hallamos un factor de seguridad de 6.1 en el fondo.

Haciendo un ejercicio para determinar la capacidad optima de izaje trabajando 16 horas por día, utilizando un skip de 7.0 toneladas, incrementando la velocidad de 6.0 a 7.5 m/s, una profundidad del pique de 1000 metros y la utilización de cables flattened strand grado 130, se ha calculado lo siguiente: capacidad de izaje de 63,840 toneladas/mensuales, una potencia requerida total de 1100 HP, factores de seguridad de los cables de 5.5 en el fondo.


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Como se podrá observar el winche esta en condiciones de izar mineral a mayores profundidades haciendo variaciones de los diferentes parámetros para optimizar su utilización, se realizó el cálculo de como varía la capacidad de izaje con el incremento de la profundidad.


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Informe Final Uchucchacua

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