INSTITUTO PROFESIONAL INACAP INGENIERÍA EN MINAS TALLER MINERO II
PROYECTO TÉCNICO DE OPERACIONES DE UNA FAENA MINERA
JORGE ANTONIO ARIAS PADILLA LUKAS TORRES RODRÍGUEZ JEFFREY RODRÍGUEZ MELÉNDEZ
Profesor Guía: Sr. Alejandro Gutiérrez Vergara Sección: 133-4
Santiago 2016
RESUMEN La finalidad del presente informe es dimensionar los equipos de carguío y transporte, según parámetros técnico/geométricos. Luego de haber determinado las distancias hacia la planta de chancado y botadero según exigencias del proyecto, calcular sus tiempos efectivos de trabajo para luego realizar el diseño de la flota de equipos.
Realizar simulación en Jksimblast, previo cálculo de parámetros geométricos de la malla de perforación, accesorios a utilizar como; explosivo y cantidad del mismo, sistema de inician y secuencia de iniciación según requerimientos del proyecto. Analizar los parámetros técnicos vibracionales de la tronadura y esfuerzos, isotiempo.
Elegir servicio de equipos auxiliares de movimiento de tierra y de apoyo que se requerirán en el proyecto.
Calcular, cantidad y costos de los servicios mina más requeridos en la minería Open Pit como; consumo de combustible, electricidad, servicio de mantención de neumático y calcular a flota de personal requerido para estas faenas a lo largo de la vida del proyecto. Determinar costos horarios (us$/hr) y unitario (us$/ton) de las operaciones de carguío, transporte, tronadura. Definir protocolos de seguridad de las operaciones de tronadura, carguío, transporte y servicios auxiliares para dar cumplimiento al plan minero de largo, mediano y corto plazo bajo las exigencias y sin inconvenientes de siniestralidad durante la vida del proyecto.
1
ÍNDICE DE CONTENIDO 1.
INTRODUCCIÓN......................................................................................................... 1
2.
DETERMINAR EQUIPOS DE CARGUÍO SEGÚN PLAN MINERO Y PARÁMETROS
TÉCNICOS GEOMÉTRICOS DE LA EXPLOTACIÓN.........................................................2
3.
2.1
Dimensión estática y de trabajo del equipo de carguío.........................................2
2.2
Vista de planta de la distribución espacial de la frente de carguío........................3
DETERMINAR
EQUIPOS
DE
TRANSPORTE
SEGÚN
PLAN
MINERO
Y
PARÁMETROS TÉCNICOS - GEOMÉTRICOS DE LA EXPLOTACIÓN.............................4
4.
3.1
Pendiente.............................................................................................................. 4
3.2
Ancho.................................................................................................................... 4
3.3
Equipo de transporte optimo en función geométrica y capacidad de su tolva.......5
CALCULAR ÍNDICES OPERACIONALES PARA LOS PROCESOS DE CARGUÍO Y
TRANSPORTE................................................................................................................... 6 4.1 5.
KPI del equipo de transporte.................................................................................7
DETERMINAR DISTANCIAS DE TRANSPORTE HACIA PLANTA DE CHANCADO Y
BOTADEROS...................................................................................................................... 8
6.
5.1
Distancia de transporte hacia planta de chancado................................................8
5.2
Distancias de transporte hacia botaderos de estéril..............................................8
CALCULAR RENDIMIENTO EFECTIVO DE EQUIPOS DE TRANSPORTE (TON/HR) 9 6.1
Equipo de transporte a la planta de chancado......................................................9
6.2
Equipo de transporte al botadero........................................................................10
7.
CALCULAR RENDIMIENTO EFECTIVO DE EQUIPOS DE CARGUÍO (TON/HR)....11
8.
DIMENSIONAR CANTIDAD DE EQUIPOS (CARGUÍO Y TRANSPORTE) PARA
CUMPLIR CON PLAN DE PRODUCCIÓN.......................................................................12 9.
DEFINIR
PARÁMETROS
DE
DISEÑO
DE
TRONADURA
(BURDEN,
ESPACIAMIENTO, TACO, PASADURA, LONGITUD DE CARGA Y DIÁMETROS DE PERFORACIÓN).............................................................................................................. 14
2
9.1
Cálculo de parámetros geométricos (pozos producción).....................................14
9.1.1
Cálculo del Burden.......................................................................................14
9.1.2
Cálculo del Taco...........................................................................................14
9.1.3
Cálculo de la Pasadura................................................................................15
9.1.4
Cálculo de Espaciamiento............................................................................16
9.2
Cálculo de parámetros geométricos (pozos amortiguados)................................17
9.2.1
Burden Amortiguado....................................................................................17
9.2.2
Espaciamiento Amortiguado........................................................................17
9.2.3
Taco Amortiguado........................................................................................17
10. DETERMINAR TIPO Y CANTIDAD DE EXPLOSIVOS PARA LAS OPERACIONES DE TRONADURA............................................................................................................. 18 10.1
Determina factor de carga de los procesos de tronadura (gr/ton o kg/m3)..........19
11. DEFINIR SISTEMA DE INICIACIÓN DE ACUERDO A LOS REQUISITOS DEL PROYECTO...................................................................................................................... 20 11.1
Fundamentos del sistema...................................................................................20
11.2
Descripción y beneficios del sistema...................................................................20
11.3
Inconvenientes del sistema.................................................................................21
12. DETERMINA SECUENCIA DE INICIACIÓN DE POZOS DE TRONADURA DE ACUERDO A LAS NECESIDADES DEL PROYECTO......................................................22 13. DISEÑA Y SIMULA ELEMENTOS DE TRONADURA MEDIANTE JKSIMBLAST......23 13.1
Análisis granulométricos.....................................................................................23
13.2
Distribución de esfuerzos....................................................................................23
13.3
Burden de alivio..................................................................................................24
14. ANALIZA LÍNEAS DE ISOTIEMPO MEDIANTE SOFTWARE JKSIMBLAST.............25 14.1
1º Caso...............................................................................................................25
14.2
2º Caso...............................................................................................................25
15. DEFINIR EQUIPOS AUXILIARES A LAS OPERACIONES DE CARGUÍO Y TRANSPORTE DE MATERIALES....................................................................................26
3
15.1
Tractores............................................................................................................. 26
15.2
Bulldozer (Tractor de oruga)................................................................................26
15.2.1 15.3
Whelldozer (Tractor de ruedas)...........................................................................27
15.3.1 15.4
Características de tractores de ruedas (Whelldozer)...................................27
Motoniveladoras..................................................................................................28
15.4.1 15.5
Características de tractores de orugas (Bulldozer)......................................26
Trabajos más habituales de una motoniveladora.........................................28
Cargador frontal..................................................................................................29
15.5.1
Usos del cargador frontal.............................................................................29
16. DETERMINAR NECESIDAD DE COMBUSTIBLE PARA LOS EQUIPOS DE TRANSPORTE................................................................................................................. 30 17. DETERMINAR NECESIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA PARA LOS EQUIPOS DE CARGUÍO......................................................................................................................... 32 18. DEFINIR SERVICIOS DE (MANTENCIÓN/REPUESTO) DE NEUMÁTICOS............34 19. DETERMINAR MANO DE OBRA (PERSONAL Y COSTOS) ASOCIADOS A LAS OPERACIONES DE TRONADURA, SERVICIOS MINA, CARGUÍO Y TRANSPORTE DE MATERIALES (OPERADORES DE EQUIPOS, SUPERVISORES, ETC.)........................37 19.1
Flota de personal y costos tronadura..................................................................38
19.2
Flota de personal y costos servicios mina...........................................................38
19.3
Flota de personal y costos carguío......................................................................39
19.4
Flota de personal y costos transporte.................................................................39
20. DETERMINAR COSTOS HORARIO (US$/HR) Y UNITARIO (US$/TON) DE LAS OPERACIONES DE CARGUÍO........................................................................................41 21. DETERMINAR COSTOS HORARIO (US$/HR) Y UNITARIO (US$/TON) DE LAS OPERACIONES DE TRANSPORTE.................................................................................42 22. DETERMINAR COSTOS HORARIO (US$/HR) Y UNITARIO (US$/TON) DE LAS OPERACIONES DE TRONADURA..................................................................................43 23. DEFINIR
PROTOCOLOS
DE
SEGURIDAD
DE
LAS
OPERACIONES
DE
TRONADURA, CARGUÍO Y TRANSPORTE Y SERVICIOS AUXILIARES.......................44
4
23.1
Tronadura............................................................................................................ 44
23.1.1
Condiciones a tomar....................................................................................44
23.1.2
Antes del carguío de explosivos...................................................................45
23.1.3
Durante el primado de pozo.........................................................................45
23.1.4
Durante el carguío y tapado de pozos.........................................................45
23.1.5
durante la programación amarre e iniciación del disparo.............................46
23.2
Carguío y transporte...........................................................................................46
23.2.1
Consideraciones a tomar.............................................................................46
24.2.2 Durante la seguridad en el carguío y transporte..............................................48 24.2.2.1 Antes de la operación...............................................................................48 24.2.2.2 Durante la operación.................................................................................48 24.2.2.3 Después del carguío.................................................................................48 23.3
Servicios auxiliares minería.................................................................................49
23.3.1
Antes del inicio de turno...............................................................................49
23.3.2
Durante el turno...........................................................................................49
23.3.3
Después del turno........................................................................................50
24. CONCLUSIÓN........................................................................................................... 51 25. Referencias................................................................................................................ 52
5
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES Ilustración 2-1 Dimensión estática y de trabajo del equipo de carguío....................2 Ilustración 2-2 Vista de planta de la disposición geométrica del equipo de carguío 3 Ilustración 3- 1 Formula para calcular ancho de rampa optimo según equipos de transporte..................................................................................................................4 Ilustración 3-2 Medidas de la rampa y ángulo de talud este elegido en función geomecanica.............................................................................................................5 Ilustración 4-1 Esquema de índices operacionales..................................................6 Ilustración 8-1 Requerimientos de equipos de carguío y transporte en relación con la distancia promedio de cada Quinquenio del proyecto........................................13 Ilustración 9-1 Cálculo del Burden de Konya..........................................................14 Ilustración 9-2 Cálculo del taco de producción.......................................................15 Ilustración 9-3 Cálculo de la pasadura del pozo.....................................................15 Ilustración 9-4 Cálculo del espaciamiento de los pozos de producción.................16 Ilustración 9-5 Nomenclatura de los cálculos de pozos amortiguados..................17 Ilustración 10-1 Costos de la tronadura..................................................................19 Ilustración 11-1 Imagen detonador electrónico.......................................................21 Ilustración 11-2 Imagen de la consola de disparo para voladuras electrónicas.....21 Ilustración 12-1 Imagen de la secuencia de iniciación en cuña.............................22 Ilustración 13-1 Kuz-Ram (P80) de la tronadura....................................................23 Ilustración 13-2 Distribución de esfuerzos de la tronadura....................................23 Ilustración 14-1 Caso 1 secuencia de iniciación retardos mal asignados..............25 Ilustración 14-2 Secuencia de iniciación apropiada las exigencias del proyecto...25 Ilustración 15-1 Imagen del Bulldozer D275AX-5 (KOMATSU)..............................26 Ilustración 15-2 Imagen del Whelldozer WD600-3 (KOMATSU)............................27 Ilustración 15-3 Imagen de la motoniveladora 12K (CAT)......................................28 Ilustración 15-4 Imagen del cargador frontal 994H (CAT)......................................29 Ilustración 16-1 Calculo para determinar el consumo de combustible de los equipos de carguío..................................................................................................30
6
ÍNDICE DE TABLAS Tabla 2- 1 Imagen, características y dimensiones del equipo de carguío.................2 Tabla 3- 1 Características del equipo de transporte 797B (CAT)..............................5 Tabla 4- 1 Índices operacionales (KPI) del equipo de carguío..................................6 Tabla 4- 2 Índices operacionales (KPI) del equipo de transporte..............................7 Tabla 5- 1 Cálculo de la distancia a la planta de chancado, en el 1°Quinquenio del proyecto.....................................................................................................................8 Tabla 5- 2 Cálculo de la distancia al botadero, en el 1°Quinquenio del proyecto.....8 Tabla 6- 1 Rendimiento efectivo del equipo de transporte hacia la planta de chancado, en el 1°Quinquenio del proyecto.............................................................9 Tabla 6- 2 Rendimiento efectivo del equipo de transporte hacia el botadero, en el 1° Quinquenio del proyecto.....................................................................................10 Tabla 6- 3 Velocidades de los equipos de transporte (cargado y descargado)......10 Tabla 7- 1 Rendimiento efectivo del equipo de carguío...........................................11 Tabla 8- 1 Diseño de flota; equipos de carguío, según plan de extracción y equipos de transporte, según requerimientos de cada equipo de carguío, durante el 1°Quinquenio del proyecto......................................................................................12 Tabla 9- 1 Parámetros necesarios para calcular Burden de Konya........................14 Tabla 9- 2 Pasaduras para diferentes tipos de terrenos..........................................16 Tabla 10-1 Características principales del explosivo..............................................18 Tabla 10-2 Calculo de factor de carga de la tronadura...........................................19 Tabla 16- 1 Consumo de combustible del equipo de carguío en el 1°Quinquenio del proyecto...................................................................................................................30 Tabla 16- 2 Consumo y costos de combustible de la flota de equipos de transporte, según Quinquenio y total proyecto..........................................................................31 Tabla 17-1 Consumo de energía eléctrica del equipo de carguío en el 1º Quinquenio del proyecto.........................................................................................32 Tabla 18- 1 Costos y reposición de neumáticos de los equipos de transporte a la planta de chancado en el 1º Quinquenio del proyecto...........................................34 Tabla 18-2 Costos y reposición de neumáticos de los equipos de transporte al botadero en el 1 Quinquenio del proyecto..............................................................35
7
Tabla 18- 3 Costos y reposición de neumáticos de los equipos de transporte total por Quinquenio y proyecto......................................................................................36 Tabla 19-1 Esquema horario, turno. A corto, mediano y largo plazo......................37 Tabla 19-2 Sueldos unitarios por cargo y operación..............................................37 Tabla 19-3 Personal y costos de la operación de tronadura del 1º Quinquenio....38 Tabla 19- 4 Personal y costos de la operación de servicios mina del 1º Quinquenio. .................................................................................................................................38 Tabla 19-5 Personal y costos de la operación de carguío del 1º Quinquenio........39 Tabla 19-6 Personal y costos de la operación de transporte del 1º Quinquenio.. .39 Tabla 19-7 Costos de mano de obra por quinquenio y total proyecto....................40 Tabla 20-1 Calculo de costos horarios y unitarios del carguío en el proyecto.......41 Tabla 21-1 Calculo de costos horarios y unitarios del transporte en el proyecto.. .42 Tabla 22-1 Calculo de costos unitarios de la tronadura..........................................43
8
OBJETIVOS GENERALES Construir un proyecto técnico de operaciones asociadas a una faena minera, mediante análisis cuantitativo y cualitativo de las diversas variables presentes en el proyecto, tanto como de cantidad, costos y de rendimientos que pueden afectar la productividad del proyecto, con la finalidad de dimensionar los costos asociados a las diferentes operaciones integradas en él.
OBJETIVOS ESPECIFICOS Estimar los recursos técnicos asociados al carguío y transporte, Determinar la flota de equipos de carguío y transporte de acuerdo a las condiciones del proyecto minero y sus costos asociados. Definir los recursos técnicos apropiados para el proceso de tronadura de la faena minera en estudio, sus costos asociados analizar el diseño de malla y los resultados arrojados por el software Jksimblast, bajo criterios exigidos en el proyecto. Determinar los requerimientos de servicios mineros en función de las labores mineras definidas en el proyecto minero tales como; combustible, electricidad, y servicios auxiliares de apoyo o movimiento de tierra. Calcular costos asociados a las diversas operaciones de forma unitaria y horaria. Y asignarles cada cual sus protocolos de seguridad pertinentes.
9
1. INTRODUCCIÓN Debido a los riesgos, costos y la fluctuación de la economía de los commodities el negocio minero debe ser pertinentemente planificado, por ende, determinar una adecuada planificación al largo plazo es esencial al momento de conocer los costos y la rentabilidad de dicho proyecto. A continuación, cuantificaremos los costos de las operaciones de; carguío y transporte para esto debemos determinar los equipos de carguío y transporte, y todos aquellos índices de trabajo efectivo, después de conocidas las distancias de la frente de carguío hasta la planta de chancado y los botaderos de estéril, para luego calcular el diseño de flota de ambos equipos que se utilizaran durante la vida útil del proyecto. Analizaremos el diseño de malla de tronadura del polvorazo determinando sus parámetros geométricos fundamentales, los accesorios a utilizar en dicha tronadura, la secuencia de iniciación requerida para poder lograr los objetivos según las exigencias y desafíos presentados por los equipos de carguío. Luego analizan los resultados entregados por el software Jksimblast. Para lograr un debido ítem de carguío debemos apoyarnos en los equipos auxiliares necesarios para poder lograrlo sin pérdida de tiempos en el ciclo de la pala. Es fundamental conocer los gastos energéticos, de mantención y de mano de obra. ya que estos forman parte del ítem de costos más elevados realizaremos cálculos del total de combustible requerido por los equipos de transporte, consumo eléctrico para los equipos de carguío, servicios de mantención de neumáticos y la mano de obra necesaria para poder dar cumplimiento al plan minero a largo plazo. Para finalizar determinaremos los costos horarios y unitarios de las operaciones de; tronadura, carguío y transporte y los procedimientos de seguridad de dichas operaciones.
1
2. DETERMINAR EQUIPOS DE CARGUÍO SEGÚN PLAN MINERO Y PARÁMETROS TÉCNICOS GEOMÉTRICOS DE LA EXPLOTACIÓN Para determinar equipos de carguío debemos contemplar las características geométricas pala cable.
2.1
Dimensión estática y de trabajo del equipo de carguío
Como podemos ver en la Ilustración 2-1 (Dimensión estática y de trabajo del equipo de carguío), que tal es la altura del radio de corte que hace posible trabajar con banco de 12 (m) y poder vaciar los materiales dentro del camión de 7,58 (m). Dichas características en la Tabla 2-1 (Características y dimensiones del equipo de carguío).
Ilustración 2-1 Dimensión estática y de trabajo del equipo de carguío. Tabla 2-1 Imagen, características y dimensiones del equipo de carguío.
PALA CABLE 4100XPC (PYH) Descripción Capacidad Balde Radio de corte Altura del corte Ancho de la torre Alto de la torre Largo de la torre Ancho de oruga(pata) Ancho de oruga(total)
Magnitud 74 23,9 16,8 14,4 14,7 15 2,2 10,2
2
Unidad (Yd³) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m)
Factor de llenado 94 (%) Los parámetros geométricos obtenidos del equipo de carguío serán fundamentales para determinar la frente de carguío del polvorazo y la disponibilidad geométrica que tendremos para nuestro equipo de trasporte.
2.2
Vista de planta de la distribución espacial de la frente de carguío
Para determinar las dimensiones y la cantidad de zonas de carguío al interior del frente debemos estudiar las disposiciones geométricas dentro del mismo polvorazo para poder así determinar el radio de trabajo de la pala cable, estableciendo que el radio de trabajo detallado como radio de corte es de 24 (m), tal como lo muestra la Tabla 2-1 (Imagen, características y dimensiones del equipo de carguío), y la determinación espacial optima queda expuesto en la Ilustración 2-2 (Vista de planta de la disposición geométrica del equipo de carguío y el equipo de transporte en el polvorazo).
Ilustración 2-2 Vista de planta de la disposición geométrica del equipo de carguío y el equipo de transporte en el polvorazo.
Donde queda establecido el diseño de la frente de carguío para un solo carril de carga por motivo de la escasa distancia disponible, debido a que no se puede generar una pista de retorno por su cercanía con el borde del banco, todo esto utilizando como referencia el radio de trabajo del equipo de carguío que consta de 24 (m), para su gira adecuado y las respectivas dimensiones disponibles para el acceso de la rampa que mide 35 (m), sobrando 8 (m), donde no se podría generar una pista de retorno.
3
4
3. DETERMINAR EQUIPOS DE TRANSPORTE SEGÚN PLAN MINERO Y PARÁMETROS TÉCNICOS - GEOMÉTRICOS DE LA EXPLOTACIÓN Para comenzar a determinar equipos de transporte debemos contemplar las dimensiones que tiene nuestro polvorazo en la frente de carguío, altura de banco y las capacidades del balde de nuestra pala cable.
3.1
Pendiente
La pendiente recomendada para la construcción de rampas es del 8% a 10%, pendiente donde el vehículo de acarreo desarrolla su máxima potencia en una forma eficiente, la pendiente elegida para el proyecto será 10 %.
3.2
Ancho.
La vía debe conservar un ancho mínimo de 3 ½ veces el ancho del vehículo de mayor capacidad que transite en la mina, en este caso utilizaremos ancho de camión 10(m), y la utilizaremos con la fórmula de la Ilustración 3-1 (Fórmula para calcular ancho de rampa optimo según equipos de transporte
Ilustración 3-3 Formula para calcular ancho de rampa optimo según equipos de transporte.
A= Anchura total de la vía (m)
De su aplicación se obtiene:
a= Anchura del vehículo en (m)
a = 10 (m) / n = 2 carriles
n = Número de carriles deseados
A = 10 (m) (0.5 + 1.5 *2) / A = 35 (m)
En este caso la rampa es de 35 metros y consta de; un pretil de 4 (m), zona de derrames de 4 (m), distancia de seguridad entre el pretil y la pista exterior de 1 (m), distancia de seguridad entre la zona de derrames y la pista interior de 1 (m), distancia de seguridad entre camiones de 7 (m), 2 vías de 9 (m) cada una, tal como lo muestra la Ilustración 3-2 (Medidas de la rampa y ángulo de talud este elegido en función geomecánicas).
5
Ilustración 3-4 Medidas de la rampa y ángulo de talud este elegido en función geomecanica.
3.3
Equipo
de
transporte
optimo
en
función
geométrica y capacidad de su tolva El equipo de transporte óptimo para el funcionamiento de la faena es el equipo 797B Mining Truck (CAT), sus características se muestran en la Tabla 3-1 (características del equipo de transporte 797B (CAT) Mining Truck). Tabla 3-2 Características del equipo de transporte 797B (CAT).
CAMIÓN MINERO 797B CAT CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ESPECIFICACIÓN MAGNITUD UNIDAD ESPECIFICACIÓN MAGNITUD UNIDAD Motor Del Modelo Cat® 3524B Capacidad Tolva 345 (T) Peso Maquina Completa 623 690 (kg) Velocidad Pendiente 12 (km/hr) Potencia bruta motor 3.550 (HP) Velocidad Gradiente 24 (km/hr) Ancho del Frente 9,76 (m) Velocidad Horizontal 29 (km/hr) Altura Camión 7,58 (m) Tiempo de Descarga 0,74 (min) Largo del Camión 14,53 (m) Factor de llenado 92 (%) Altura con Elevación
15,29
(m)
Estanque Combust.
6814
(L)
El equipo de transporte adecuado a los criterios exigidos como la capacidad de tolva determinada en el proyecto y características geométricas que considera la estrecha relación de debe existir entre el equipo de carguío y transporte, las principales labores por las cuales los equipos se desplazaran en sus procesos operativos.
6
4. CALCULAR ÍNDICES OPERACIONALES PROCESOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE
PARA
LOS
Para calcular los rendimientos de los equipos de carguío y transporte, lo siguiente se llevará a cabo con el cálculo de sus índices operacionales (KPI), con el respectivo esquema, en la Ilustración 4-1 (Esquema de índices operacionales).
Ilustración 4-5 Esquema de índices operacionales.
Este esquema nos ayudará a identificar efectivamente el tiempo de trabajo real que tendrán los equipos este nos ayudará posteriormente a calcular los rendimientos efectivos de los equipos en (Tpd). Para medir efectivamente el proceso de carguío de debemos identificar el tiempo efectivo en el cual equipo de carguío (pala cable) trabajara efectivamente descontando todos aquellos tiempos considerados perdidas; programadas, no programadas, mecánicas, reservas y tiempos en los cuales el equipo este sin operador, en la Tabla 4-1 (Índices operacionales (KPI) del equipo de carguío). Tabla 4-3 Índices operacionales (KPI) del equipo de carguío.
ÍNDICES OPERACIONALES EQUIPO DE CARGUÍO Especificación Tiempo Nominal Tiempo Disponible Tiempo Mecánica Tiempo Reserva Tiempo Operativo Perdidas Operacional Demoras Programadas Demoras No Programadas Tiempo Efectivo
Magnitud 24 20,4 3,6 3,06 17,34 1,39 0,82 0,53 13,25
7
Unidad (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs)
Este esquema nos ayudará a identificar efectivamente el tiempo de trabajo real que tendrán la Pala cable 4100 XPC (PYH), el cual queda determinado como 14,19 (Hrs). Este nos ayudará posteriormente a calcular su rendimiento efectivo en (Tpd) pudiendo determinar la flota de palas para dar cumplimiento al plan minero a corto, mediano y largo plazo.
4.1
KPI del equipo de transporte
Para medir efectivamente el proceso de transporte de debemos identificar el tiempo efectivo en el cual equipo de transporte (camión) trabajará efectivamente descontando todos aquellos tiempos considerados perdidas; programadas,
no programadas,
mecánicas, reservas y tiempos en los cuales el equipo este sin operador, en la Tabla 4-21 (Índices operacionales (KPI) del equipo de transporte). Tabla 4-4 Índices operacionales (KPI) del equipo de transporte.
ÍNDICES OPERACIONALES EQUIPO DE TRANSPORTE Especificación Tiempo Nominal
Magnitud 24 19,68 4,32 2,95 16,73 0,82 0,53 1,34 12,69
Tiempo Disponible Tiempo Mecánica Tiempo Reserva Tiempo Operativo Demoras Programadas Demoras No Programadas Perdidas Operacional Tiempo Efectivo
Unidad (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs) (Hrs)
Este esquema nos ayudará a identificar efectivamente el tiempo de trabajo real que tendrán el camión 797B (CAT) Mining Truck, el cual queda determinado como 13,07 (Hrs). Este nos ayudará posteriormente a calcular su rendimiento efectivo en (Tpd) pudiendo determinar la flota camiones para dar cumplimiento al plan minero a corto, mediano y largo plazo.
8
5. DETERMINAR DISTANCIAS DE TRANSPORTE PLANTA DE CHANCADO Y BOTADEROS
HACIA
Para determinar los ritmos de producción de los equipos de transporte son necesarios considerar las distancias que existen entre la frente de carguío y las estaciones de depósito de los materiales provenientes de la mina, tanto como chancador en planta y botaderos, estas distancias influyen directamente en los costos del proceso de transporte.
5.1
Distancia de transporte hacia planta de chancado
Reconociendo la importancia de las distancias de acopio, se realiza la medición desde la frente de carguío a planta de chancado y se calculó, tal como se muestra en la Tabla 5-1 (cálculo de la distancia desde la frente de carguío a la planta de chancado, en el 1°Quinquenio de proyecto). Tabla 5-5 Cálculo de la distancia a la planta de chancado, en el 1°Quinquenio del proyecto.
DISTANCIA A LA PLANTA DE CHANCADO Distancia Pendiente Distancia Gradiente Distancia Horizontal Distancia total
5.2
2 0,5 1 3,5
(Km) (Km) (Km) (Km)
Distancias de transporte hacia botaderos de estéril
A continuación, se realiza la medición desde la frente de carguío al botadero, y se calculó, tal como se muestra en la Tabla 5-1 (Cálculo de la distancia desde la frente de carguío al botadero, en el 1° Quinquenio del proyecto).
Tabla 5-6 Cálculo de la distancia al botadero, en el 1°Quinquenio del proyecto.
DISTANCIA AL BOTADERO Distancia Pendiente total Distancia Gradiente total Distancia Horizontal total Distancia total
9
2 1 1,14 4,14
(Km) (Km) (Km) (Km)
6. CALCULAR RENDIMIENTO EFECTIVO DE EQUIPOS DE TRANSPORTE (TON/HR) Para poder dimensionar el diseño de flota de los equipos de transporte debemos considerar diversos aspectos, estos aspectos; son la cantidad de horas días que el equipo de transporte esta efectivamente operativo (trabajando), la capacidad real de la tolva y la durabilidad de los tiempos de ciclo del camión dependiendo de su lugar de destino, así podremos determinar (Tph) que podrá movilizar el camión hacia la planta de chancado, tal como se muestra en la Ilustración 6-1 (Rendimiento efectivo del equipo de transporte hacia La planta de chancado) y el botadero, tal como se muestra en la Tabla 6-2 (Rendimiento efectivo del equipo de transporte hacia el botadero).
6.1
Equipo de transporte a la planta de chancado
Tabla 6-7 Rendimiento efectivo del equipo de transporte hacia la planta de chancado, en el 1°Quinquenio del proyecto.
RENDIMIENTOS EN (Tpd) CAMIÓN MINERO CHANCADOR VARIABLES DIRECTAS
VARIABLES CALCULADAS
Horas nominales Utilización Efectiva
Magnitu d 24 12,69
Capacidad de tolva
345
Unida d (Hrs) (%) (T)
Factor de llenado
1,00
(1/%)
Tiempo de carga (camión)
1,00
(min)
Tiempo de maniobra (camión)
1,5
(min)
Tiempo de descarga (camión)
0,74
(min)
Tiempo de ida Tiempo de vuelta
13,32 9,38
(min)
Descripción
(min)
Descripció n
Magnitu d
Unidad
HORAS DIARIAS TRABAJADAS
12,69
(Hrs/d)
CAPACIDAD DEL TOLBA
344,68
(T/Cicl)
CICLO O TOLVAS HORA
2,3
(Cicl/Hrs )
RENDIMIENTO
10116,92
(T/d)
RENDIMIENTOS
797,3
(T/Hrs)
Los datos del equipo de transporte calculados, determinaron los siguientes parámetros; horas diarias trabajadas 12,69 (Hrs/d), capacidad real de la Tolva 344,68 (t/ciclo), cantidad de ciclos hora 2,3 (Cicl/Hr), esto entrega un rendimiento de 10116,92 (Tpd) o 797,3 (Tph), como rendimiento del equipo de transporte a la planta de chancado, en el 1° Quinquenio del proyecto.
10
6.2
Equipo de transporte al botadero
Tabla 6-8 Rendimiento efectivo del equipo de transporte hacia el botadero, en el 1° Quinquenio del proyecto.
RENDIMIENTOS EN (Tpd) CAMIÓN MINERO BOTADERO VARIABLES DIRECTAS VARIABLES CALCULADAS Descripción Magnitud Unidad Descripción Magnitud Unidad Horas nominales 24 (Hrs) HORAS DIARIAS 12,69 (Hrs/d) TRABAJADAS Utilización Efectiva 12,69 (%) Capacidad de tolva 345 (T) CAPACIDAD DEL 344,68 (T/Cicl) TOLBA Factor de llenado 1 (1/%) Tiempo de carga (camión) 1 (min) CICLO O TOLVAS 2,09 (Cicl/Hrs) HORA Tiempo de maniobra (camión) 1,5 (min) Tiempo de descarga (camión) 0,74 (min) RENDIMIENTO 9137,75 (T/d) Tiempo de ida 14,9 (min) Tiempo de vuelta 10,6 (min) RENDIMIENTOS 720,09 (T/Hrs) Los datos del equipo de transporte calculados, determinaron los siguientes parámetros; horas diarias trabajadas 12,69 (Hrs/d), capacidad real de la Tolva 344,68 (t/ciclo), cantidad de ciclos hora 2,09 (Cicl/Hr), esto entregan un rendimiento de 9137,75 (Tpd) o 720,09 (Tph), como rendimiento del equipo de transporte al botadero, en el 1° Quinquenio del proyecto. Se consideraron 2 cálculos distintos desde la planta de chancado y al botadero, ya que las distancias de estos son diferentes, igualmente se consideraron diferentes velocidades en el desplazamiento tales como; pendiente gradiente horizontal estos (cargados y descargados), tal como se muestra en la Tabla 6-3 (Velocidades de los equipos de transporte). Tabla 6-9 Velocidades de los equipos de transporte (cargado y descargado).
VELOCIDADES DEL EQUIPO DE TRANSPORTE Velocidad Pendiente (CARGADO)
12 (km/hr)
Velocidad Gradiente (CARGADO)
24 (km/hr)
Velocidad Horizontal (CARGADO)
29 (km/hr)
Velocidad Pendiente (DESCARGADO)
18 (km/hr)
Velocidad Gradiente (DESCARGADO)
30 (km/hr)
Velocidad Horizontal (DESCARGADO)
35 (km/hr)
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7. CALCULAR RENDIMIENTO EFECTIVO DE EQUIPOS DE CARGUÍO (TON/HR) Para poder dimensionar el diseño de flota de los equipos de carguío debemos considerar diversos aspectos, estos aspectos; son la cantidad de horas días que el equipo de carguío esta efectivamente operativo (trabajando), la capacidad real del balde y la durabilidad de los tiempos de ciclo de la pala cable, así podremos determinar (Tph) que podrá movilizar la pala cable, tal como se muestra en la Ilustración 7-1 (Rendimiento efectivo del equipo de carguío). Tabla 7-10 Rendimiento efectivo del equipo de carguío.
RENDIMIENTOS EN (Tpd) PALA CABLE VARIABLES DIRECTAS Descripción Magnitud Unidad Horas nominales 24 (Hrs) Utilización Efectiva 13,25 (Hrs) Capacidad del balde 55,82 (m³) Densidad esponjada 2,26 (T/m³) Factor de llenado 0,91 (1/%) Tiempo de carga (pala) 0,42 (min) Tiempo de maniobra (pala) 0,33 (min) Tiempo de descarga (pala) 0,25 (min)
VARIABLES CALCULADAS Descripción Magnitud Unidad HORAS DIARIAS TRABAJADAS CAPACIDAD DE BALDE CICLO O BALDES HORA
13,25
(Hrs/d)
114,9
(T/Cicl)
60,0
(Cicl/Hrs)
RENDIMIENTO
91358,73
(T/d)
RENDIMIENTO
6893,54
(T/Hrs)
Los datos del equipo de carguío calculados, determinaron los siguientes parámetros; horas diarias trabajadas 13,25 (Hrs/d), capacidad real del balde 114,9 (t/ciclo), cantidad de ciclos por hora 60 (Cicl/Hr), esto entregan un rendimiento de 91.358,73 (Tpd) o 6893,54 (Tph), como rendimiento del equipo de carguío.
12
8. DIMENSIONAR CANTIDAD DE EQUIPOS (CARGUÍO Y TRANSPORTE) PARA CUMPLIR CON PLAN DE PRODUCCIÓN El determinar el diseño de flota de equipos de carguío y transporte es fundamental para dar cumplimiento a la producción y a los requerimientos del plan minero, luego de haber determinado la producción en (Tpd) de ambos equipos requiere determinar la totalidad de equipos necesarios, primero se determinará la flota de equipos de carguío (pala cable) según la producción diaria, por consiguiente se determinará el total de equipos de transporte (camión minero) necesarios para cada pala cable y así detallar un total de estos, tal como lo muestra la Tabla 8-1 (Diseño de flota; equipos de carguío, según plan de extracción y equipos de transporte, según requerimientos de cada pala cable). Tabla 8-11 Diseño de flota; equipos de carguío, según plan de extracción y equipos de transporte, según requerimientos de cada equipo de carguío, durante el 1°Quinquenio del proyecto.
CALCULOS DE EQUIPOS SEGÚN PLAN DE PRODUCCIÓN 1° Descripción MOVIMIENTO GLOBAL MINA MOVIMIENTO MINERAL MOVIMIENTO ESTERÍL PROCUCCIÓN PALA PRODUCCIÓN CAMIÓN PLANTA PRODUCCIÓN CAMIÓN ESTERÍL
Magnitud 176.000 80.000 96.000 91358,73 10116,9 9137,7
PALAS SEGÚN PLAN PRODUCCIÓN CAMIONES SEGÚN PALA PLANTA CAMIONES SEGÚN PALA BOTADEROS
1,9
CAMIONES TOTALES
19
9 10
Unidad (Tpd) (Tpd) (Tpd) (Tpd) (Tpd) (Tpd) (Tpd) (Tpd) (Tpd) (Tpd)
Los resultados entregados por los cálculos realizados fueron;1,9 pala cable que se aproxima a 2, cada pala cable tendrá un lugar definido de trabajo 1° en el polvorazo y la 2° removiendo sobre carga, la 1°pala cable tendrá que enviar el material a la planta de chancado y la 2° pala cable tendrá que enviarlo al botadero de estéril, ambos recorridos tienen distancias diferentes ya establecidas, por ende, las necesidades de camiones varían para la 1° Pala cable se requieren 9 camiones y para la 2° Pala cable se necesitan 10 camiones alcanzando un total de 19 camiones y 2 palas. Para el cumplimiento del plan de producción en el 1° Quinquenio de la planificación.
13
A continuación, se detallará los requerimientos de equipos según Quinquenios del proyecto el proyecto originalmente será de 30 años, en el cual se detallarán 6 quinquenios, en la Tabla 8-2 (Requerimientos de equipos de carguío y transporte en relación con la distancia promedio de cada Quinquenio del proyecto). Ilustración 8-6 Requerimientos de equipos de carguío y transporte en relación con la distancia promedio de cada Quinquenio del proyecto.
14
9. DEFINIR PARÁMETROS DE DISEÑO DE TRONADURA (BURDEN, ESPACIAMIENTO, TACO, PASADURA, LONGITUD DE CARGA Y DIÁMETROS DE PERFORACIÓN) Para definir los parámetros de perforación necesitamos determinar 3 variantes relevantes; la densidad de la roca, la densidad del explosivo de producción y el diámetro de perforación, Tabla 9-1(Parámetros necesarios para calcular Burden de Konya). Tabla 9-12 Parámetros necesarios para calcular Burden de Konya.
VARIABLES DEL CALCULO DE KONYA Especificación Magnitud Unidad Diámetro de la perforación 279,4 (m.m) Densidad del explosivo 1,33 (Gr/Cm³) Densidad de la roca 2,6 (T/m³)
9.1
Cálculo
de
parámetros
geométricos
(pozos
producción) 9.1.1 Cálculo del Burden Este es la cara libre hacia el banco, estas variables dependen básicamente del diámetro de perforación, de las propiedades de las rocas y de los explosivos, de la altura de banco y del grado de fragmentación y desplazamiento del material deseado, y su cálculo se muestra en la Ilustración 9-1 (Calculo del Burden de Konya) B= 0,012*((2*SGexp/SGrx) +1,5) *Dexp Donde:
Ilustración 9-7 Cálculo del Burden de Konya
9.1.2 Cálculo del Taco El cálculo del taco es muy importante al momento de ejecutar una voladura porque este generará
el
confinamiento
necesario
para
producir
un adecuado
proceso
de
fragmentación de la roca logrando una granulometría optima en la voladura, evitar
15
proyecciones y blockes en la parte superior en el diseño de banco, para el diseño de un taco adecuado se debe tener en cuenta:
El tipo y tamaño del material utilizado, desde ½(inch) hasta 1(inch) de rocas angulosas.
La longitud de la columna del taco.
Este parámetro está en función geométrica directa con el Burden, por ende, utilizaremos la razón de: T= 0,7 * B, como lo muestra la Ilustración 9-1 (Calculo del taco de producción). Donde:
Ilustración 9-8 Cálculo del taco de producción.
9.1.3 Cálculo de la Pasadura La pasadura parámetro que se refiere a la sobre perforación del banco que dará paso a la demarcación correcta del piso del banco y desplazar de manera adecuada la pila, su correcta aplicación evitará blockes de gran tamaño en el pie del talud, sobre perforación excesiva:
Un aumento de los costes de perforación y voladura.
Una fragmentación excesiva en la parte alta del banco inferior, que provocará problemas en la perforación del mismo.
Un aumento del riesgo de descabezamiento y sobre excavación al acentuarse la componente vertical de desplazamiento de la roca.
Este parámetro está en función geométrica directa con el Burden, por ende, utilizaremos la razón de: J= 0,4 * B, su cálculo se muestra en la Ilustración 9-3 (Calculo de la pasadura del pozo), Donde:
Ilustración 9-9 Cálculo de la pasadura del pozo.
16
El criterio utilizado para medir el taco fue la siguiente Tabla 9-3 (Pasaduras para diferentes tipos de terreno). Tabla 9-13 Pasaduras para diferentes tipos de terrenos.
CONDICIONES DEL TERRENO Planos de discontinuidad en el pie del banco Repiés poco probables. Roca banda Repiés normales. Roca media Repiés difíciles. Roca dura
J/B
0 0,1-0,2 0,3 0,4-0,5
.
Considerando que estamos frente a condiciones de rocas masivas (competente) con escasos planos de debilidad y estructuras presentes con una roca con resistencia a la compresión de 265(MPa), se ha utilizado razón P=0,4 * B.
9.1.4 Cálculo de Espaciamiento
Para calcular Espaciamiento lo calcularemos en función del Burden utilizaremos la relación Espaciamiento/Burden. El espaciamiento viene dado por el Burden, Se especula que lo óptimo está en una razón B/E de 1,1 a 1,4. En esta ocasión utilizaremos la relación E=1,1 * B, ya que la roca es de muy buena calidad y espaciamiento muy grande. Para evitar daños o problemas se realiza el cálculo apropiado, como en la Ilustración 9-4 (cálculo del espaciamiento de los pozos de producción), aplicando E= 1,1 * B.
Donde:
Ilustración 9-10 Cálculo del espaciamiento de los pozos de producción.
17
Concluyendo estos parámetros queda objetar que estos fueron calculados según manual de voladura de Konya.
9.2
Cálculo
de
parámetros
geométricos
(pozos
amortiguados) Cálculos de línea amortiguada sin variar el diámetro con respecto a los pozos de producción, utilizaremos cálculo del Burden de producción para calcular el Burden amortiguado, se procede a detallar, en la Ilustración 9-1 (Nomenclatura de los cálculos de pozos amortiguados). B(a)=0,5-0,7(Bp), elección= 0,7*Bp E(a)=1-1,25(Ba), elección= 1,15*Ba T(a)=1/2-1/3(Hb), elección= ½*Hb
9.2.1 Burden Amortiguado B(a)=0,7 * Bp B(a)=0,7 * 8,46 (m) B(a)=5,9 (m)
9.2.2 Espaciamiento Amortiguado
Ilustración 9-11 Nomenclatura de los cálculos de pozos amortiguados.
E(a)=1,15 * Ba E(a)= 1,15 * 5,9 (m) E(a)=6,78 (m)
9.2.3 Taco Amortiguado T(a)= 1/2 * Hb T(a)=1/2 * 12 (m) T(a)= 6 (m)
18
19
10. DETERMINAR TIPO Y CANTIDAD DE EXPLOSIVOS PARA LAS OPERACIONES DE TRONADURA Para calcular explosivos debemos tener en cuenta el tipo de explosivo el cual se determinó en la Tabla 10-1 (Características principales del explosivo), este es un Anfo pesado elegido en función de su densidad y su alto VOD, para provocar el fracturamiento de la roca de muy buena calidad presente en el proyecto, y la totalidad de explosivo requerido para la tronadura, en la Tabla 10-2 (Calculo del tonelaje de explosivo para la malla). Tabla 10-14 Características principales del explosivo.
EXPLOSIVOS DEL DISEÑO DE MALLA Blendex-BG Empresa ENAEX Densidad 1,33 Velocidad de detonación 4970 Presión de detonación 65 Energía 3159 Resistencia al agua BUENA Volumen de gases 1074 Potencia relativa en peso 0,86 Potencia relativa en 1,32 volumen
(g/cm³) (m/s) (kbar) (kj/kg) (L/kg)
Tabla 10-2 Calculo del tonelaje de explosivo para la malla.
CALCULO DE POZOZ MALLA Y TONELAJE DE
Especificación Pozos amortiguados Pozos de producción Lc pozo amortiguado Lc pozo producción Densidad lineal (Amortiguado) Densidad lineal (Producción) Explosivo de pozo (Amortiguados) Explosivo de pozo (Producción) Explosivo total de pozos amortiguados Explosivo total de pozos producción Explosivo total malla
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Magnitud 36 43 6 9,45 81,5 81,5 489 770,6 17614 33136 50749
Unidad (pozos/malla) (pozos/malla) (m) (m) (Kg/m) (Kg/m) (Kg) (Kg) (Kg) (Kg) (Kg)
Costo total de 68.106,9 (USD), en la Ilustración 11-1 (Desglose de costos de la tronadura). Ilustración 10-12 Costos de la tronadura
10.1 Determina factor de carga de los procesos de tronadura (gr/ton o kg/m3) Determina el factor de carga y los costos según explosivos y accesorios de la tronadura, en la siguiente Ilustración 11-1 (Calculo de factor de carga de la tronadura). Tabla 10-15 Calculo de factor de carga de la tronadura.
CALCULO DE POZOZ MALLA Y TONELAJE DE EXPLOSIVO Especificación Magnitud Unidad Pozos amortiguados 36 (pozos/malla) Pozos de producción 43 (pozos/malla) Lc pozo amortiguado 6 (m) Lc pozo producción 9,45 (m) Densidad lineal de los pozos 81,5 (Kg/m) Explosivo de pozo (Amortiguados) 489 (Kg) Explosivo de pozo (Producción) 770,6 (Kg) Explosivo total malla 50749 (Kg) Tonelaje total malla 172.636 (T) FACTOR DE CARGA 294,0 (Gr/T)
Los resultados entregados por el cálculo de factor de carga son de 293,9 (Gr/T). es un poco más de lo recomendado, pero en función de la dureza de la roca se determine dicho factor de carga.
21
11. DEFINIR SISTEMA DE INICIACIÓN DE ACUERDO A LOS REQUISITOS DEL PROYECTO 11.1 Fundamentos del sistema Para este proyecto se determinó que se utilizaría el sistema de iniciación electrónico. Este sistema de iniciación tiene muy poca dispersión, por ende, influye de manera efectivamente positiva en el proceso de carguío y transporte porque permite que sea muy óptimo por la granulometría y/o esponjamiento que se logran al momento de tronar, lo que también mejora el Work Indice.
11.2 Descripción y beneficios del sistema Este tipo de detonadores están constituidos, por una cápsula metálica de aluminio cerrada por un extremo, encontrándose en su interior un condensador, un chip, un inflamador, un explosivo iniciador o primario y un explosivo base o secundario. Estos detonadores tienen como principal características su seguridad y su precisión.
Se pueden programar dando un tiempo de retardo de 1 à 14000 ms. en intervalos de 1 ms. Las pegas están limitadas a 1.500 detonadores por disparo, con posibilidad de ampliación a 3000 acoplando una segunda consola de tiro.
Se pueden programar don un tiempo de retardo de 1 à 14000 ms. en intervalos de 1 ms. Las pegas están limitadas a 1.500 detonadores por disparo, con posibilidad de ampliación a 3000 acoplando una segunda consola de tiro.
Mejora en la fragmentación. La precisión del sistema implica mejor cooperación entre barrenos.
Como todos los detonadores, en origen, no tienen retardo, todos los detonadores tienen las mismas características, e implica una logística más fácil los inventarios pueden ser reducidos.
La secuenciación puede ser adaptada a cualquier necesidad, con 1 ms de precisión.
Se pueden introducir mejoras importantes en voladuras especiales como las de precorte.
22
11.3 Inconvenientes del sistema
Precio aún elevado porque su uso todavía no está muy extendido. Este hecho hace que su uso sea rentable en aquellos casos en los que las ventajas destacadas superan con creces el sobrecoste del uso de este sistema de iniciación.
Alta inversión inicial en equipos de programación y disparo, tal como se muestra en la Ilustración 12-1 (Imagen del detonador electrónico), y en la Ilustración 12-2 (Imagen de consola de disparo para voladuras electrónicas).
Ilustración 11-13 Imagen detonador electrónico.
Ilustración 11-14 Imagen de la consola de disparo para voladuras electrónicas.
23
12. DETERMINA SECUENCIA DE INICIACIÓN DE POZOS DE TRONADURA DE ACUERDO A LAS NECESIDADES DEL PROYECTO La secuencia de iniciación de los pozos de tronadura es fundamental para determinar la forma de pila, para generar tronaduras más seguras, no dañar las estructuras y labores mineras en el campo cercano e infraestructuras del campo lejano ni al personal y aumentar el ítem de carguío gracias a la granulometría ideal. Para esto se deben evitar la dispersión y el acoplamiento de pozos La determinación de la secuencia de iniciación ideal según la utilización del equipo de carguío y su altura de carga o corte, se termina la tronadura en forma de cuña para dejar una pila alta, así maximizar y optimizar los ciclos de carguío y el factor de llenado del balde, como se muestra a continuación en la Ilustración 13-1 (Imagen de la secuencia de iniciación en cuña).
Ilustración 12-15 Imagen de la secuencia de iniciación en cuña.
El primero pozo en detonar está marcado con un circulo, es de 0 (m.s), luego iniciara hacia afuera por consiguiente avanzara por fila hacia afuera desde el centro. El último en detonar será el que está en un cuadrado con un tiempo de 190 (m.s).
24
13. DISEÑA Y SIMULA ELEMENTOS DE TRONADURA MEDIANTE JKSIMBLAST 13.1 Análisis granulométricos Kuz-Ram muestra el producto por donde pasa 80% de la granulometría lograda en la tronadura es de 1 (m), esta no es la óptima lo ideal hubiese sido 0,6-0,7 (m).
Kuz-Ram (P80) de la tronadura.
13.2 Distribución de esfuerzos La distribución de esfuerzos muestra una acumulación de esfuerzos hacia el talud del banco, esta puede ser muy perjudicial para la estabilidad del mismo en la Ilustración 13-1 (Distribución de esfuerzos de la tronadura), por ende, se recomienda, para liberar esfuerzos realizar pre-corte y en las últimas líneas de pozos generar retardos más grandes para generar Burdenes de alivio y evitar el acoplamiento de esfuerzos que puedan dañar el talud.
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Distribución de esfuerzos de la tronadura.
13.3 Burden de alivio En el Burden de alivio demuestra que todos los tiros salieron con un 100% de efectividad tal como se muestra en la leyenda de la ilustración 13-1 (Leyenda del Burden de alivio).
Ilustración 13Leyenda del Burden de alivio.
En la siguiente figura muestras la detonación de kilos de explosivo por tiempo de detonación en donde todos los pozos con 771 (kg) son los de producción y los de 415 (kg) son los tiros de Buffer.
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Ilustración 13-16 Burden de alivio de la tronadura.
En la Ilustración 13-4 (Burden de alivio de la tronadura), el gráfico demuestra que los tiempos de retardo de los pozos de producción y amortiguado en algún momento se intersectan entre si lo que se hubiese solucionado con tiempos de retardos más grandes, para evitar e acoplamiento de carga y dar más alivio al talud entre los pozos cercanos al talud.
14. ANALIZA LÍNEAS SOFTWARE JKSIMBLAST
DE
ISOTIEMPO
MEDIANTE
14.1 1º Caso En el caso 1 podemos determinar que las líneas de isotiempo tienen una irregularidad según la secuencia determinada para la tronadura, se visualiza tiempos de retardos muy extensos en el lado derecho con respecto al lado izquierdo por eso no se puede determinar la salida en cuña correspondiente, tal como se muestra en la Ilustración 14-1 (Caso 1 secuencia de iniciación retardos mal asignados).
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Ilustración 14-17 Caso 1 secuencia de iniciación retardos mal asignados.
14.2 2º Caso En la siguiente tronadura las líneas de isotiempo determinan los tiempos de detonación están adecuadamente programados según las exigencias, tal como se muestra en la Ilustración 14-2 (Secuencia de iniciación apropiada a las exigencias del proyecto)
Ilustración 14-18 Secuencia de iniciación apropiada las exigencias del proyecto.
15. DEFINIR EQUIPOS AUXILIARES A LAS OPERACIONES DE CARGUÍO Y TRANSPORTE DE MATERIALES 15.1 Tractores En el mercado existen 2 tipos de tractores los cuales se diferencian por su diseño de construcción, características técnicas y costos en el mercado.
28
15.2 Bulldozer (Tractor de oruga) El tractor de oruga es más lento que el de ruedas, pero al tener oruga puede trabajar en suelos irregulares hasta 45° y sueltos, al acomodar los materiales de los botaderos y trabajar en deslizamientos
15.2.1 Características de tractores de orugas (Bulldozer)
Velocidades máximas de entre 7 y 15 km/h. Potencias de entre 140 y 770 HP. Transmisiones mecánicas. Pesos en servicio de entre 13,5 y 68 t. Capacidad de remontar pendiente hasta 45º.
El modelo elegido para apoyo para el acondicionamiento de botaderos en condiciones de pendiente de hasta 45°, el modelo D275AX-5 (Komatsu), tal como se muestra en la Ilustración 16-1 (Imagen del Bulldozer D275AX-5 (KOMATSU)).
Ilustración 15-19 Imagen del Bulldozer D275AX-5 (KOMATSU).
15.3 Whelldozer (Tractor de ruedas) El tractor de ruedas es mucho más rápido que el de oruga, pero tiene una limitación para trabajar en terrenos muy inclinados e irregulares, chasis articulado que le da mayor maniobrabilidad.
15.3.1 Características de tractores de ruedas (Whelldozer)
Chasis articulado con ángulos de 40º a 45º. Tracción en las cuatro ruedas.
29
máximas de desplazamiento de entre 16 y 60 km/h. Potencias de entre 170 y 820 HP. Transmisiones mecánicas o eléctricas. Pesos en servicio de entre 18,5 y 96
El modelo elegido para apoyo para el acondicionamiento de botaderos en condiciones de pendiente ideal, trabajos rápidos y despejes de caminos, el modelo WD600-3 (Komatsu), tal como se muestra en la Ilustración 16-2 (Imagen del Whelldozer WD600-3 (KOMATSU)).
Ilustración 15-20 Imagen del Whelldozer WD600-3 (KOMATSU).
15.4 Motoniveladoras La función principal de la motoniveladora es la nivelación del terreno, moviendo pequeñas cantidades de tierra a poca distancia.
15.4.1 Trabajos más habituales de una motoniveladora
Extendido de una hilera de material descargado por los camiones y posterior
nivelación. Refino de explanadas Reperfilado de taludes. Excavación, reperfilado y conservación de las cunetas en la tierra.
30
Mantenimiento y conservación.
Las motoniveladoras no son máquinas para la producción, sino para realizar acabados, ya sea nivelación y/o refino o como apoyo para las operaciones de transporte y facilitar la movilización gracias al adecuado acondicionamiento o despeje de las rutas, en la siguiente Ilustración 16-3 (Imagen de la motoniveladora 12K de (CAT)).
Ilustración 15-21 Imagen de la motoniveladora 12K (CAT).
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15.5 Cargador frontal El cargador frontal normalmente se utiliza con la finalidad de despejar la frente de carguío de aquellos materiales que no pueden ser recogidos por el equipo de carguío principal, ya que su tamaño y lo continuo de la operación lo imposibilitan para dedicar tiempo a estos restos de materiales en donde la operatividad del cargador frontal es fundamental como apoyo del equipo principal.
15.5.1 Usos del cargador frontal
Acondicionamiento de la frente de carguío. Como cargador auxiliar si la principal falla. Construcción de bermas de contención y seguridad.
El cargador frontal elegido es el 994H (CAT), Tal como se muestra en la Ilustración 16-4 (Imagen del cargador frontal 994H (CAT)).
Ilustración 15-22 Imagen del cargador frontal 994H (CAT).
32
16. DETERMINAR NECESIDAD DE COMBUSTIBLE PARA LOS EQUIPOS DE TRANSPORTE Determinar la necesidad de abastecimiento de combustible durante la vida del proyecto es fundamental, ya que este puede ser un factor determinante al momento de proyectar costos a largo, mediano y corto plazo. El transporte es la operación más costosa del proceso minero llegando a convertir un proyecto en anti económico o considerando el cambio de método de extracción, como en el caso de Chuquicamata subterránea, en la siguiente Ilustración 16-1 (Calculo a utilizar para determinar el consumo de combustible de los equipos de carguío), en el actual
Ilustración 16-23 Calculo para determinar el consumo de combustible de los equipos de carguío.
En la siguiente Tabla 16-1 (Consumo de combustible del equipo de transporte en el 1º Quinquenio del proyecto), en el cálculo de costos se considera el dólar a 680 (CLP) y 0,515 (USD/Lt). Tabla 16-16 Consumo de combustible del equipo de carguío en el 1°Quinquenio del proyecto.
Cálculos de combustibles del equipo de transporte 1° HP del camión
3370 (HP) Combustible galón 3,875 (Lt/Gal) Constante 0,04 Consumo de Galones 134,8 (Gal/Hr) Consumo de combustible 522,35 (Lt/Hr) Utilización efectiva camión 12,69 (Hrs/d) Consumo de combustible camión 6628,6 (Lt/d)) Días totales 1800 (Días/Quinquenio) COSTO 1 (Lt), COMBUSTIBLE 0,515 (USD/Lt) Distancia promedio camión 3,82 (Km) Consumo 1°Quinquenio por camión 11931518,7 (Lt/Quinquenio) Costo del 1°Quinquenio por camión $ 6.141.223 (USD/Camión) En la siguiente Tabla 16-2 (Consumo y costo de la flota de equipos de transporte, según Quinquenio y total proyecto).
33
CONSUMO DE COMBUSTIBLE DEL CAMIÓN 797B (CAT)
20 11931519
23
$ 6.141.223
11931519
14
$ 6.141.223
11931519
19
262493411
$ 6.141.223 (USD/Quinquenio)
11931519
22
Unidades
11931519 $ 6.141.223
226698855
1°Quinquenio 2°Quinquenio 3°Quinquenio 4°Quinquenio 5°Quinquenio 6°Quinquenio (2017-2021) (2022-2026) (2027-2031) (2032-2036) (2037-2041) (2042-2046)
$ 6.141.223
167041262
(Lt/Quinquenio)
(CAMIONES) (Lt/Quinquenio)
238630374 274424930
$ 718.523.075
(CLP/Proyecto)
(USD/Proyecto)
$ 116.683.234 $ 122.824.457 $ 141.248.126 $ 85.977.120 $ 116.683.234 $ 135.106.903 (USD/Quinquenio)
COSTO TOTAL PROYECTO
$ 488.595.690.765
COSTO TOTAL FLOTA
COSTO TOTAL PROYECTO
34
19 TOTAL CAMIONES CONSUMO POR CAMIÓN 11931519 COSTO CONSUMO POR $ 6.141.223 CAMIÓN COSUMO TOTAL FLOTA 226698855
Tabla 16-17 Consumo y costos de combustible de la flota de equipos de transporte, según Quinquenio y total proyecto.
17. DETERMINAR NECESIDAD DE ENERGÍA ELÉCTRICA PARA LOS EQUIPOS DE CARGUÍO Determinar la necesidad de abastecimiento de energía eléctrica durante la vida del proyecto es fundamental, ya que este puede ser un factor determinante al momento de proyectar costos a largo, mediano y corto plazo, en la siguiente Tabla 17-1 (Consumo de energía eléctrica del equipo de carguío en el 1º quinquenio del proyecto), en el cálculo de costos se considera el dólar a 680 (CLP) y a 60 (CLP/kW).
Tabla 17-18 Consumo de energía eléctrica del equipo de carguío en el 1º Quinquenio del proyecto.
CONSUMO DE LOS SISTEMAS ELECTRICOS DE LA PALA CABLE Especificación
Magnitud
Unidad de suministro IGBT (ISU) Movimiento de multitudes Palanca de elevación Propel Motion movimiento oscilante Consumo eléctrico pala 4100 PC Utilización efectiva de la pala Costo (Kw/H) Uso eléctrico diario COSTO DIARIO PALA CABLE COSTO ANUAL PALA CABLE COSTO QUINQUENAL
2300 600 1700 900 1600 7100 13,25 60 94075 $ 5.644.500
Unidad
(Kw/h) (Kw/h) (Kw/h) (Kw/h) (Kw/h) (Kw/h) (H/día) (CLP/(Kw/h)) (Kw/día) (CLP/día) $ 2.032.020.000 (CLP/Año) $ 10.160.100.000 (CLP/Quin)
35
En la siguiente Tabla 17-2 (Consumo y costo de la energía eléctrica consumida por los equipos de carguío, según Quinquenio y total proyecto).
2° quinquenio (2022-2026)
3° quinquenio (2027-2031)
4° quinquenio (2032-2036)
5° quinquenio (2037-2041)
6° quinquenio (2042-2046)
36
1° quinquenio (2017-2021)
2 2 2 2 2 2 Palas Quinquenio Costo por Pala cable $ 10.160.100.000 $ 10.160.100.000 $ 10.160.100.000 $ 10.160.100.000 $ 10.160.100.000 $ 10.160.100.000 $ 20.320.200.000 $ 20.320.200.000 $ 20.320.200.000 $ 20.320.200.000 $ 20.320.200.000 $ 20.320.200.000 Costo total palas (CLP/Proye) $ 121.921.200.000 COSTO TOTAL PROYECTO (USD/Proye) $ 179.295.882
Tabla 17-2 Consumo y costos de la energía eléctrica consumida por los equipos de carguío, según Quinquenio y total proyecto.
18. DEFINIR SERVICIOS DE (MANTENCIÓN/REPUESTO) DE NEUMÁTICOS Determinar la necesidad de reposición de los neumáticos estimando la durabilidad de estos según características del terreno y climatológicas, durante la vida del proyecto es fundamental, ya que este puede ser un factor determinante al momento de proyectar costos a largo, mediano y corto plazo, en la siguiente Tabla 18-1 (Costo y reposición de neumáticos de los equipos de transporte a la planta de chancado en el 1º quinquenio del proyecto), en el cálculo de costos se considera el dólar a 680 (CLP) Tabla 18-19 Costos y reposición de neumáticos de los equipos de transporte a la planta de chancado en el 1º Quinquenio del proyecto.
Cálculos de neumáticos del equipo de transporte a Chancador 1° Quinquenio (797B Mining Truck (CAT))
Neumáticos por camión Valor Neumático
4 95000
USD
Vida útil Neumático
9000
(Km)
Desgaste por terreno y Tº
9
%
Desgaste por carga en tolva
15
%
Rotación de neumáticos
20
%
Distancia promedio 1° quinquenio
3,5
(Km)
Ciclos 1º Quinquenio
2,09
(Cicl/Hrs)
Días totales
1800
(Días/Quin)
4
%
8640
(Km)
21
Neumáticos
Baja en vida útil Vida útil Neumático total Consumo 1°Quinquenio por camión Costo del 1°Quinquenio por camión
$ 1.995.000 (USD/Camión)
Km Camión por día 1° Quinquenio
102,73
(Km/día)
Km Camión por día 2° Quinquenio
107,60
(Km/día)
Km Camión por día 3° Quinquenio
109,36
(Km/día)
Km Camión por día 4° Quinquenio
96,89
(Km/día)
Km Camión por día 5° Quinquenio
103,20
(Km/día)
Km Camión por día 6° Quinquenio
112,55
(Km/día)
37
En la siguiente tabla 18-2 (Costo y reposición de neumáticos de los equipos de transporte al botadero en el 1º Quinquenio del proyecto), en el cálculo de costos se considera el dólar a 680 (CLP). Tabla 18-20 Costos y reposición de neumáticos de los equipos de transporte al botadero en el 1 Quinquenio del proyecto.
Cálculos de neumáticos del equipo de transporte a Botaderopor 1° camión Quinquenio (797B Mining Truck (CAT)) 4 Neumáticos
A
Valor Neumático
95000
USD
Vida útil Neumático
9000
(Km)
Desgaste por terreno y Tº
9
%
Desgaste por carga en tolva
15
%
Rotación de neumáticos
20
%
4,14
(Km)
1800
(Días/Quin)
4
%
8640
(Km)
Consumo 1°Quinquenio por camión
23
Neumáticos
Costo del 1°Quinquenio por camión
$ 1.995.000
(USD/Camión)
Km Camión por día 1° Quinquenio
109,75
(Km/día)
Km Camión por día 2° Quinquenio
107,10
(Km/día)
Km Camión por día 3° Quinquenio
104,23
(Km/día)
Km Camión por día 4° Quinquenio
110,92
(Km/día)
Km Camión por día 5° Quinquenio
117,74
(Km/día)
Km Camión por día 6° Quinquenio
115,48
(Km/día)
Distancia promedio 1° quinquenio Ciclos 1º Quinquenio Días totales Baja en vida útil Vida útil Neumático total
continuación, en la Tabla 18-3 (Costos y reposición de neumáticos de los equipos de transporte total por Quinquenio y proyecto).
38
CONSUMO DE NEUMÁTICOS DEL CAMIÓN 797B (CAT)
3°Quinqueni 4°Quinquenio 5°Quinquenio 6°Quinquenio 1°Quinquenio 2°Quinquenio o (2027(2042-2046) (2032-2036) (2037-2041) (2017-2021) (2022-2026) 2031)
10
23 $ 2.185.000
10
20 $ 1.900.000
6
176
22 $ 2.090.000
8
253
23 $ 2.185.000
11
(Neum/Qui n)
(USD/Qui n)
Unidades
9
22 $ 2.090.000
120
10
22 $ 2.090.000
13
184
23 $ 2.185.000
8
275
25 $ 2.375.000
11
$ 16.720.000
264
24 $ 2.280.000
11
$ 24.035.000
(Neum/Qui n)
(Neumá ti cos)
(Ca mi ones )
(USD/Qui n)
(Neumá ti cos)
(Ca mi ónes )
21 $ 1.995.000
230
10 22 $ 2.090.000
286
$ 20.900.000 $ 21.850.000 $ 11.400.000
220
$ 17.955.000 23 $ 2.185.000
220
$ 25.080.000 $ 49.115.000
(USD/Qui n)
(USD/Quin)
$ 26.125.000 $ 42.845.000
(USD/Qui n)
230
(CLP/Proyecto)
(USD/Proyecto)
$ 20.900.000 $ 27.170.000 $ 17.480.000 $ 41.800.000 $ 49.020.000 $ 28.880.000
$ 251.465.000 $ 170.996.200.000
39
189
TOTAL CAMIONES CH CONSUMO POR CAMIÓN COSTO POR CAMIÓN COSUMO TOTAL FLOTA COSTO TOTAL FLOTA
$ 21.850.000 $ 39.805.000
COSTO TOTAL PROYECTO COSTO TOTAL PROYECTO
TOTAL CAMIONES BO CONSUMO POR CAMIÓN COSTO POR CAMIÓN COSUMO TOTAL FLOTA COSTO TOTAL FLOTA COSTO PLANTA BOTADER
Tabla 18-21 Costos y reposición de neumáticos de los equipos de transporte total por Quinquenio y proyecto.
19. DETERMINAR MANO DE OBRA (PERSONAL Y COSTOS) ASOCIADOS A LAS OPERACIONES DE TRONADURA, SERVICIOS MINA, CARGUÍO Y TRANSPORTE DE MATERIALES (OPERADORES DE EQUIPOS, SUPERVISORES, ETC.) Se determinará la flota de personal necesario para cumplir con los requerimientos de las diversas actividades de producción durante la vida del proyecto; tronadura, carguío, transporte y servicios mina, a continuación, se define el sistema horario, turno y días trabajados en el corto, mediano y largo plazo, tal como se muestra en la tabla 19-1 (Esquema horario, turno. A corto, mediano y largo plazo) Tabla 19-22 Esquema horario, turno. A corto, mediano y largo plazo.
PROGRAMACIÓN DE HORARIOS, TURNOS Y DÍAS DESCRIPCIÓN QUINQUENIOS AÑOS QUINQUENIO MESES AÑOS DÍAS TRABAJADOS DÍAS QUINQUENIOS TURNOS HORAS TRABAJADAS HORAS TURNO
MAGNITUD 6 5 12 360 1800 4(7X7) 24 12
UNIDADES (QUIN/PROYEC) (AÑOS/QUI) (MESES/AÑOS) (DÍAS/AÑO) (DÍAS/QUIN) (TRAB/DESC) (Hrs/DÍAS) (Hrs/TUR)
A continuación, tabla de sueldos unitarios de las operaciones estudiadas, tabla 19-2 (Sueldos unitarios por cargo y operación). Tabla 19-23 Sueldos unitarios por cargo y operación.
CARGOS Y SUELDOS OPERACIONES CARGUÍO
TRANSPORTE
Cargos Remuneraciones Oper. Pala cable $ 1.700.000 Oper. Cargador $ 900.000 TRONADURA Jefe de tronadura $ 1.800.000 ayud. Tronadura $ 900.000 Oper. Camión fabrica $ 800.000 Ayud.oper. Camión fabri. $ 500.000
40
cargos Oper camión
remuneraciones $ 1.300.000
SERVICIOS MINA Jefe de mantención $ 2.000.000 Encargado bodega $ 1.200.000 Ayud. Encargado bo. $ 600.000 Electromecánico $ 1.200.000 Ayud.Electromeca. $ 600.000
19.1 Flota de personal y costos tronadura Se detalla la flota de personal y costos de la operación de tronadura del 1º Quinquenio del proyecto, en la tabla 19-3 (Personal y costos de la operación de tronadura del 1º Quinquenio). Tabla 19-24 Personal y costos de la operación de tronadura del 1º Quinquenio.
CALCULO DE PERSONAL OPERACIÓN DE TRONADURA 1° QUINQUENIO CARGO PERSONAL REMUNERACIÓN UNIDAD Jefe de tronadura 1 $ 1.800.000 (CLP/mes) Ayudante del jefe de tronadura 1 $ 900.000 (CLP/mes) Operador camión fabrica 1 $ 800.000 (CLP/mes) Ayudante del camión fabrica 1 $ 500.000 (CLP/mes) TOTAL 4 $ 4.000.000 (CLP/mes) TOTAL 4 TURNOS 16 $ 16.000.000 (CLP/mes) QUINQUENAL SUELDOS LIQUIDO $ 960.000.000 (CLP/QUIN) QUINQUENAL SUELDOS BRUTO $ 1.103.520.000 (CLP/QUIN)
19.2 Flota de personal y costos servicios mina Se detalla la flota de personal y costos de la operación de servicios mina del 1º Quinquenio del proyecto, en la tabla 19-4 (Personal y costos de la operación de servicios mina del 1º Quinquenio). Tabla 19-25 Personal y costos de la operación de servicios mina del 1º Quinquenio.
CALCULO DE PERSONAL OPERACIÓN DE SERVICIOS MINA 1° QUINQUENIO CARGO PERSONAL REMUNERACIÓN UNIDAD Jefe de área de mantención 1 $ 2.000.000 (CLP/mes) Encargado de bodega de mantención 1 $ 1.200.000 (CLP/mes) Ayudante de bodega de mantención 1 $ 600.000 (CLP/mes) Electromecánicos 6 $ 7.200.000 (CLP/mes) Ayudante del electromecánico 4 $ 2.400.000 (CLP/mes) TOTAL 13 $ 13.400.000 (CLP/mes) TOTAL 4 TURNOS 52 $ 53.600.000 (CLP/mes) QUINQUENAL SUELDOS LIQUIDO $ 3.216.000.000 (CLP/QUIN) QUINQUENAL SUELDOS BRUTO $ 3.696.792.000 (CLP/QUIN)
41
19.3 Flota de personal y costos carguío Se detalla la flota de personal y costos de la operación de Carguío del 1º Quinquenio del proyecto, en la tabla 19-5 (Personal y costos de la operación de carguío del 1º Quinquenio). Tabla 19-26 Personal y costos de la operación de carguío del 1º Quinquenio.
CALCULO DE PERSONAL OPERACIÓN DE CARGUÍO 1° QUINQUENIO CARGO PERSONAL REMUNERACIÓN UNIDAD Operador de Pala cable 4100 2 (CLP/mes) Operador de cargador frontal 2 (CLP/mes) Dotación de ope. Optima (15%)por 3 $ 5.100.000 (CLP/mes) ausentismo y vacaciones (Pala cable) Dotación de ope. Optima (15%)por 3 $ 2.700.000 (CLP/mes) TOTAL TOTAL 4 TURNOS QUINQUENAL SUELDOS LIQUIDO QUINQUENAL SUELDOS BRUTO
6 24
$ 7.800.000 $ 31.200.000 $ 1.872.000.000 $ 2.151.864.000
(CLP/mes) (CLP/mes) (CLP/mes) (CLP/mes)
19.4 Flota de personal y costos transporte Se detalla la flota de personal y costos de la operación de transporte del 1º Quinquenio del proyecto, en la tabla 19-6 (Personal y costos de la operación de transporte del 1º Quinquenio). Tabla 19-27 Personal y costos de la operación de transporte del 1º Quinquenio.
CALCULO DE PERSONAL OPERACIÓN DE TRANSPORTE 1° QUINQUENIO CARGO PERSONAL REMUNERACIÓN UNIDAD Operador de camión (797B) CAT 19 (CLP/mes) Dotación de ope. Optima (15%)por ausentismo y vacaciones TOTAL
TOTAL 4 TURNOS QUINQUENAL SUELDOS LIQUIDO DESCUENTOS LEGALES QUINQUENAL SUELDOS BRUTO
22
$
22 88
$ 28.600.000 (CLP/mes) $ 114.400.000 (CLP/mes) $ 6.864.000.000 (CLP/QUIN) 13 (%) $ 7.890.168.000 (CLP/mes)
42
28.600.000
(CLP/mes)
A continuación, los costos de las operaciones por Quinquenio y total proyecto. En la tabla 19-7 (Costos mano de obra por quinquenio y total proyecto).
6°Quinquenio (2042-2046)
Unidades
(CARGUÍO, TRANSPORTE,TRONADURA, SERVICIOS MINA) MANO DE OBRA Y COSTOS 5°Quinquenio (2037-2041)
$ 1.848.396.000$ 1.848.396.000$ 1.848.396.000$ 1.848.396.000$ 1.848.396.000$ 1.848.396.000(CLP/Proye)
4°Quinquenio (2032-2036)
Tronadura
$ 2.151.864.000 $ 2.151.864.000 $ 2.151.864.000 $ 2.151.864.000 $ 2.151.864.000 $ 2.151.864.000 (CLP/Proye)
1°Quinquenio 2°Quinquenio (2022- 3°Quinquenio (2027-2031) 2026) (2017-2021)
Carguío
$ 7.890.168.000 $ 8.248.812.000 $ 9.683.388.000 $ 5.738.304.000 $ 7.890.168.000 $ 8.966.100.000 (CLP/Proye)
ÁREA
Transporte
$ 3.696.792.000$ 3.696.792.000$ 3.696.792.000$ 3.696.792.000$ 3.696.792.000$ 3.696.792.000(CLP/Proye)
$ 48.416.940.000
$ 71.201.382
(USD/Proye)
(CLP/Proye)
(USD/Proye)
$ 24.504.635 (USD/Proye)
$ 32.618.753
(CLP/Proye)
$ 22.922.382
$ 22.180.752.000
$ 19.757.876
TOTAL PROYECTO SERVICIOS MINA(MANTENCIÓN)
$ 94.599.252.000
TOTAL PROYECTO TRANSPORTE
TOTAL PROYECTO (CLP)
$ 25.559.471
) Servicios(mantención $ 23.449.800
$ 15.587.220.000 $ 15.945.864.000 $ 17.380.440.000$ 13.435.356.000$ 15.587.220.000$ 16.663.152.000(CLP/Proye) $ 22.922.382
$ 11.090.376.000
TOTAL QUINQUENAL TOTAL PROYECTO TRONADURA
$ 12.911.184.000
$ 16.309.376
TOTAL PROYECTO CARGUÍO
$ 139.116.547
$ 18.987.035
TOTAL PROYECTO (USD)
43
TOTAL QUINQUENAL
Tabla 19-28 Costos de mano de obra por quinquenio y total proyecto.
20. DETERMINAR COSTOS HORARIO (US$/HR) Y UNITARIO (US$/TON) DE LAS OPERACIONES DE CARGUÍO Para realizar un adecuado costeo de la operación de carguío, se debe determinar su costo horario y su costo unitario. Tomando en consideración costos relevantes de las operaciones como; costos de consumo energético (energía eléctrica) y la mano de obra, en la Tabla 20-1 (Calculo de costos horario y unitario del carguío en el proyecto). Tabla 20-29 Calculo de costos horarios y unitarios del carguío en el proyecto.
COSTOS HORARIOS Y UNITARIOS DEL CARGUÍO Especificación
Magnitud
Unidad
Costo mano de obra
$ 45.882
(USD/Mes)
Costo mano de obra
$ 1.529
(USD/Día)
Costo mano de obra
$ 64
(USD/Hr)
Costo energía eléctrica
$ 20.769
(USD/Día)
Costo energía eléctrica
$ 1.567
(USD/Hr)
Costo Horario del carguío
$ 1.631
(USD/Hr)
Movimiento global Mina
176.000
(T/Día)
Costo del carguío
$ 22.299
(USD/Día)
$ 0,1
(USD/T)
Costo unitario del carguío
44
21. DETERMINAR COSTOS HORARIO (US$/HR) Y UNITARIO (US$/TON) DE LAS OPERACIONES DE TRANSPORTE Para realizar un adecuado costeo de la operación de transporte, se debe determinar su costo horario y su costo unitario. Tomando en consideración costos relevantes de las operaciones como; costos de consumo energético (combustible) y la mano de obra, en la Tabla 21-1 (Calculo de costos horario y unitario del transporte en el proyecto). Tabla 21-30 Calculo de costos horarios y unitarios del transporte en el proyecto.
COSTOS HORARIOS Y UNITARIOS DEL TRANSPORTE Especificación Costo mano de obra Costo mano de obra Costo mano de obra
Magnitud $ 168.235 $ 5.608 $ 234
Camiones 1°Quinquenio
$ 64.824 $ 5.108 $ 22.114 $ 1.743 $ 7.085 176.000 $ 92.546
Unidad (USD/Mes) (USD/Día) (USD/Hr) (camión/Quin ) (USD/Día) (USD/Hr) (USD/Día) (USD/Hr) (USD/Hr) (T/Día) (USD/Día)
$ 0,53
(USD/T)
$ 0,55
(USD/T)
$ 0,64
(USD/T)
$ 0,39
(USD/T)
$ 0,54
(USD/T)
$ 0,56
(USD/T)
19
Costo combustible Costo combustible Costo neumáticos Costo neumáticos Costo Horario del transporte Movimiento global Mina Costo del carguío Costo unitario del transporte 1°Quinquenio Costo unitario del transporte 2°Quinquenio Costo unitario del transporte 3°Quinquenio Costo unitario del transporte 4°Quinquenio Costo unitario del transporte 5°Quinquenio Costo unitario del transporte 6°Quinquenio
45
22. DETERMINAR COSTOS HORARIO (US$/HR) Y UNITARIO (US$/TON) DE LAS OPERACIONES DE TRONADURA Para realizar un adecuado costeo de la operación de tronadura, se debe determinar su costo unitario. Tomando en consideración costos relevantes de las operaciones como; costos de insumos utilizados y la mano de obra, en la Tabla 22-1 (Calculo de costos unitario de la tronadura en el proyecto) Tabla 22-31 Calculo de costos unitarios de la tronadura.
COSTOS HORARIOS Y UNITARIOS DEL TRONADURA Magnitu d $ 23.529 $ 784 $ 68.107 $ 34.053 $ 176.000 $ 34.838
Especificación Costo mano de obra Costo mano de obra Costos de implementos Costos de implementos Movimiento global Mina Costo de la tronadura Costo unitario de la tronadura
46
$ 0,2
Unidad (USD/Mes) (USD/Día) (USD/tronadura) (USD/Día) (T/Día) (USD/Día) (USD/T)
23. DEFINIR PROTOCOLOS DE SEGURIDAD DE LAS OPERACIONES DE TRONADURA, CARGUÍO Y TRANSPORTE Y SERVICIOS AUXILIARES 23.1 Tronadura 23.1.1 Condiciones a tomar Las minas a rajo abierto ya sean de minerales metálicos o no metálicos, deben ser explotadas mediante una estricta observación a la reglamentación que se encuentra en el DC 132 (Decreto Supremo) para garantizar no solo un trabajo productivo y eficaz, sino un trabajo seguro y responsable sobre todo dentro del rubro minero. A continuación, se detallarán algunos artículos del DC123 Capítulo Segundo en cuanto a este proceso delicado, pero sumamente importante en este proyecto:
Para el transporte, almacenamiento y manipulación de explosivos en las faenas a rajo abierto serán aplicables, en lo concerniente, las disposiciones contenidas en el Título
XI del Reglamento. Servicio Nacional de Geología. El tapado de los hoyos cargados con explosivos (colocación de taco), deberá hacerse en forma manual o con un equipo especialmente diseñado para ello, autorizado por el Servicio.
Para la autorización del equipo se deberá contar con un procedimiento de trabajo, indicando medidas tendientes a asegurar que la guía o cordón del detonador que sale del hoyo no pueda ser golpeado por el equipo u otro tipo de accidente que ponga en riesgo al personal que realiza la labor. El Servicio tendrá un plazo de treinta (30) días para responder la solicitud, desde la fecha de presentación de ella en la Oficina de Parte.
El equipo mecanizado no podrá trabajar dando la espalda al borde del banco y a una distancia menor de veinte metros (20m) de los equipos de carguío como camión fábrica
o zona donde se realiza el carguío de explosivos de pozos En presencia o ante la proximidad de tormentas eléctricas, nevazones, ventiscas y vientos sobre cien kilómetros (100km) por hora, se deberá suspender la operación de carguío de explosivos y cualquier manejo de ellos. Cuando una parte de la tronadura se encuentre cargada, se deberá aislar el área tal como si se tratara de la iniciación de
un disparo programado y esperar hasta que la emergencia haya pasado. La tronadura sólo se podrá realizar con luz natural. El carguío y transporte podrá hacerse con luz artificial, con una adecuada iluminación de depósitos y botaderos.
47
23.1.2 Antes del carguío de explosivos
La persona a cargo de este proceso debe asegurarse de recibir oportunamente el plan
y programa de carguío y transporte. Se deben limitar con letreros y conos todo el perímetro en donde se encargan del carguío de explosivos, asegurando el lugar para aislarlo completamente. Incluye el piso
del banco comprometido (a tronar). También se deben medir los pozos perforados para colocarlos en cota correctamente e
informar de alguna anomalía que tengan esos (tapados, cortos, inestables, etc.) Nunca se deben cargar los pozos fuera de estándar sin la aprobación de explícita de la jefatura del área correspondiente.
23.1.3 Durante el primado de pozo
La persona encargada debe asegurarse que el primado de pozos se realice
inmediatamente antes del carguío de explosivos. Se debe asegurar que los detonadores que se encuentran completamente alojados en
el booster, antes de bajarlo (sin golpearlo) hasta la cota del cebado. Se debe supervisar que las líneas descendentes (cables y/o tubos) estén firmemente atadas al coligue que las sostiene; y que este tenga las dimensiones suficientes para no caer al pozo durante el carguío de explosivo o tapado de estos.
23.1.4 Durante el carguío y tapado de pozos
El personal debe asegurarse que el carguío y tapado se esté realizando de forma
correcta de acuerdo a las instrucciones dadas por el supervisor de tronadura. Los camiones fábrica deben realizar el recorrido por el área de carguío para evitar pisar los collares de los pozos y/o cables o tubos no electrónico. También disponer siempre
de un funcionario que mantenga sujeta las líneas descendentes. Evitar la interacción cruzada de camiones fábrica y equipos tapa pozos, manteniendo
siempre una distancia segura entre sí (20 metros sería lo ideal aproximadamente). Se deben usar material de taco apropiado, o por lo contrario no se debe tapar el pozo e
informar al supervisor de tronadura. También se deben asegurar que el proceso de retroceso de los camiones fábrica siempre tengan a alguien orientándolo para evitar accidentes y evitar que vayan en dirección a los bordes del banco.
48
23.1.5 durante la programación amarre e iniciación del disparo
Es vital asegurarse que los tiempos de los detonadores estén específicamente iguales
al plano de programación. En caso de la utilización de detonadores no eléctricos se deben verificar que los retardos correspondan a los tiempos especificados en el plano de amarre también se debe asegurar que todas las conexiones se hayan realizado de manera correcta uno por uno (manualmente) e importante no olvidad de firmar el protocolo de doble
chequeo. Se deben efectuar el protocolo foral de entrega al cliente de disparo revisado en los
términos por el cual fue programado. Por último, revisar el área post tronadura y verifique la no existencia de tiros quedados: en caso que los hubiera se debe aislar el área comprometida e informar de inmediato al supervisor de tronadura.
23.2 Carguío y transporte En este tramo del informe nos adentraremos en los artículos más elementales para el proceso de carguío y transporte en cuanto a mencionar los parámetros de seguridad los cuales son:
23.2.1 Consideraciones a tomar El vaciado de material en puntos de descarga, como botaderos, parrillas, chancadores y otros, deberá estar regulado con las máximas medidas de protección en cuanto a barreras delimitadoras, iluminación, señalización y procedimientos de operación para evitar:
Deslizamientos o caídas de equipos por pendientes o en desniveles. Vaciado accidental en lugares inhabilitados. Lesiones a personas, daños a estructuras, equipos e instalaciones.
En el diseño de caminos, rampas, patios de estacionamiento y zonas de servicio, deberá considerar además de la envergadura de los equipos, los siguientes factores: pendientes máximas, salidas de emergencia o desahogos, bermas de protección y contención, señalización de advertencia efectiva y cruzamiento de vehículos y equipos.
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Antes de trasladar y cambiar de posición un equipo como grúa, pala, perforadora u otro de gran envergadura y peso, se deberá comprobar que tanto el nuevo lugar de instalación como su trayecto poseen las condiciones mínimas requeridas para permitir el desplazamiento y las condiciones dinámicas que estos equipos involucran, en cuanto a presión sobre el terreno en que se apoyarán. La cabina o habitáculo de los vehículos y/o equipos que operan en una mina a rajo abierto, deben ofrecer como condiciones mínimas a sus operadores; seguridad, confort, y otras tales como:
Aislamiento acústico, que garantice niveles de ruido conforme a las normas
establecidas. Buenas condiciones de sellado para evitar filtraciones de polvo y gases. Si es preciso se deberán considerar sistemas de presurización y acondicionamiento de
aire Asientos con diseño ergonómico. Climatización de acuerdo a las condiciones del lugar de trabajo. Instrumental y mandos de operación de acuerdo a diseños ergonómicos y con
instrucciones en idioma español. Buena visibilidad (alcance visual).
La cabina de los camiones debe ser construida de acero y con resistencia suficiente para proteger efectivamente al chofer de eventuales lesiones causadas por la pala o por rocas que se proyectan durante la operación de carguío. En el llenado de los neumáticos debe considerarse la recomendación del fabricante de ellos, en cuanto al uso de nitrógeno (N) comprimido u otro gas comprimido.
24.2.2 Durante la seguridad en el carguío y transporte 24.2.2.1 Antes de la operación
En el inicio de cada turno, se debe chequear el estado de luces (sobre todo en turnos
de noche). Verificar el correcto funcionamiento del equipo de radio y su frecuencia radial para
asegurarse de tener una comunicación fluida. Verificar el funcionamiento de todos los equipos auxiliares que trabajan en el frente de
carguío. Verificar el funcionamiento de los camiones de carga.
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Cada uno de los operadores de los diferentes equipos debe velar siempre por una buena visibilidad. Para ello es necesario chequear los sistemas limpiaparabrisas y el estado de los espejos.
24.2.2.2 Durante la operación
Los operadores de los camiones nunca deben abandonar la cabina durante el carguío. El camión debe estar siempre detenido para iniciar la carga. Si se encuentra en movimiento, se corre el riesgo de dañar la tolva y el sistema de amortiguación del
equipo. Durante la salida del frente de carguío se debe estar siempre atento a las condiciones
de tránsito, así como también al personal que se encuentre trabajando en el área. En el transporte, se debe tener especial cuidado en las subidas con el camión cargado,
de manera de evitar los posibles derrames de material en la ruta. En el transporte durante los turnos de noche se deben bajar las luces altas a una distancia de aproximadamente 200 metros de otro vehículo, a objeto de evitar
"encandilamientos" con otros operadores. En todo momento la cabina del operador debe estar cerrada.
24.2.2.3 Después del carguío
En forma diaria se deben revisar los motores, cables, pasadores y dientes del balde. También se debe chequear permanentemente el funcionamiento de los equipos auxiliares, puesto que éstos nunca deben interrumpir la secuencia de carguío.
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23.3 Servicios auxiliares minería 23.3.1 Antes del inicio de turno 1- Del personal: El personal debe estar capacitado para la manipulación y operación de la maquinaria. Debe contar con su overol, antiparras, casco, guantes y zapatos de seguridad. 2- Del equipo: El supervisor a cargo deberá, junto a un mecánico, realizar un chequeo a fondo del equipo antes de la entrega de éste. Los chequeos a revisarse serán: a) El flujo de lubricante del equipo. b) Los flujos de aceite para las herramientas hidráulicas y del resto del equipo. c) Los flujos de combustible y nivel de este en el tanque. d) El equipo debe estar limpio, es decir, no debe haber indicios de aceite o grasa, en especial en los accesos a ella. e) Circuito eléctrico, lo cual involucra tanto el sistema de luces (delantera, trasera, de freno, etc) como el sistema de circuito de caja, alerta de retroceso, el circuito de switch y la llave de bloqueo. f)
Todo equipo debe contar con una caja de herramientas en caso de una emergencia en terreno (Siempre será recomendable que un colaborador del área mecánica haga las mantenciones correspondientes, pero surgen casos mínimos como un ligero cambio de piezas, las cuales puede realizar un operador previa coordinación con el jefe de turno).
g) Siempre el equipo debe contar con un extintor en caso de emergencias. h) El turbo deberá ser chequeado para el correcto funcionamiento del equipo diésel. i)
En caso de fallos que detengan la operación de la maquina se debe realizar un chequeo directo a los inyectores. Debido a que siempre son los primeros en fallar (cabe recalcar pues los operarios siempre dicen que falla la bomba, lo cual es un error pues la mayoría de las veces fallarán los inyectores y la bomba muy difícilmente fallará).
Una vez realizados los chequeos del equipo, el operador debe instalarse en la cabina, chequear los controles y ajustar el cinturón de seguridad. Una vez hecho esto se procederá a encender el equipo y esperar a que el motor se caliente, es decir, esperar alrededor de unos 10 minutos pues los equipos diésel no pueden trabajar con el equipo frío.
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23.3.2 Durante el turno a) Durante la utilización del equipo, y cercanos a otros, siempre se deberá notificar la posición y no podrá desplazarse de esta sin una previa autorización del equipo más cercano. Esto a fin de evitar aplastar los equipos auxiliares y al personal mientras están en funcionamiento los demás equipos cercanos. b) En caso de que el jefe de turno no se encuentre presente en la operación, los operadores de la maquinaría cercana más grande tendrán que dar autorización en caso de que se quiera realizar algún movimiento de salida o ingreso del equipo auxiliar. Con el mismo fin del punto antes mencionado.
c) En caso de mantenimiento y reparación del equipo en medio del turno, este debe apartarse a suelo firme y lejano a maquinarias que puedan transitar cercanas a ella. Seguido a esto, se debe apoyar el balde en suelo firme, poner todas las palancas en neutro, parar el motor, poner freno de mano, poner la llave de bloqueo y retirar la llave de contacto. d) Jamás se debe realizar mantenimientos mientras el motor esté caliente. e) Si se debe manipular el sistema eléctrico primero se debe quitar la llave de contacto. f)
Verificar la existencia de fugas en mangueras, en caso de que sea así repararlas inmediatamente.
23.3.3 Después del turno a) Se deberá estacionar en una base nivelada. b) Se debe retirar todas sus llaves, colocar la llave de freno y llave de bloqueo, limpiar el interior de ella y cerrar bien el equipo. c) Jamás guardar trapos grasientos, estopa o cualquier elemento incendiario dentro del equipo. d) Terminada la utilización del equipo, el supervisor a cargo junto a un colaborador del área mecánica deberá realizar un chequeo a fondo, de la misma forma en que se hace antes del turno, con el fin de que el equipo no presente problemas postoperación.
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CONCLUSIÓN
Tras concluido el informe se logró comprender la importancia que tiene la adecuada determinación de las labores mineras de acceso o movilización interior mina con respecto a los equipos de transporte y el ancho de las frentes de carguío con relación a los equipos de carguío y transporte. Conocer la forma correcta de calcular los índices operacionales, como estos en conjuntos con las distancias a los sectores de acopio del material son determinantes al momento de calcular los rendimientos de los camiones. a su vez como la flota de camiones esta determinadas por la producción necesaria por la planta de chancado y distancias a los sectores de acopio de materiales. Tener en plena consideración los parámetros geométricos de las mallas de tronaduras al momento de diseñar, que accesorios y explosivos son necesarios para lograr los objetivos planificados según requerimientos de movimiento de tierra en función del equipo de carguío y aprender a analizar correctamente los elementos de tronaduras y las líneas de isotiempo para poder planificar de manera adecuada bajo requerimientos de seguridad del campo cercano y el campo lejano. Comprendimos que la adecuada determinación de los equipos auxiliares que se requieran, porque estos son los encargados de facilitar, despejar y acondicionar los sectores que serán utilizados por los equipos de carguío y transporte en donde estos trabajen o se desplacen. Identificar la importancia de conocer anticipadamente los recursos energéticos, mantención de neumáticos y la mano de obra necesarios para el funcionamiento de los equipos de carguío, transporte y tronadura, para sí determinar los costos horarios y unitarios de las respectivas operaciones unitarias, que bajo sus respectivos protocolos de seguridad serán prioridad para dar cumplimiento óptimo del plan minero a largo, mediano y corto plazo.[CITATION COD06 \l 13322 ][CITATION COD06 \l 13322 ]
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Referencias
Arias, J., Torres, L., & Rodriguez., J. (2016). Analisis técnico de elementos de topografia servicios mina y tronadura. Santiago de Chile. Informe de gestión gerencia mina Radomiro Tomic. (01 de Junio de 2006). Calama, Provincia del Loa, Antofagasta, Chile. Instituto Profesional Inacap. (Junio de 2016). APUNTES DE CARGUÍO Y TRANSPORTE. Santiago , Región Metropolitana, Chile. Instituto Profesional Inacap. (Junio de 2016). APUNTES DE TRONADURA. Santiago , Región Metropolitana, Chile. Instituto profesional Inacap. (Junio de 2016). MANUAL 2D BENCH JKSIMBLAST. Santiago, Región Metropolitana, Chile. Jimeno, C. L. (2003). Manual de perforación y voladura de rocas. Madrid, España: Carlo Lopez Jimeno. Portal Minero. (2006). Manual general de minería y metalurgia. Santiago de chile: Servicios de impresion laser S.A.
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