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DOCENTE: Ing. SÁNCHEZ CARRERA SANTOS GERMAN
INTEGRANTES: DELGADO VASQUEZ, Román LLUEN RAMIREZ, Arthur
INTRODUCCIÓN Para diseñar una tolva de almacenamiento conexa a un sistema de manipuleo de mineral en una es fundamental la determinación de las características de flujo mediante el ensayo de una muestra representativa. Una forma práctica de diseñar y dimensionar una tolva es teniendo los siguientes parámetros: Capacidad de almacenaje, toneladas métricas, Densidad aparente del mineral en t/m3. Angulo de reposo del mineral. Angulo de la tolva ,Volumen inútil de 15 a 30 % del volumen total. Porcentaje de humedad del mineral. El ángulo de reposo es el que se forma entre una pila pequeña de mineral y la horizontal y corresponde a cuando el mineral empieza a deslizarse. El motivo de la elaboración del presente trabajo es dar a conocer todas aquellas características necesarias para el diseño de Tolvas, Ore Pass, Bolsillo de Mineral; para ello previamente se dará una definición de cada punto de manera que se s e comprenda en su totalidad cada punto a tratar t ratar..
INTRODUCCIÓN Para diseñar una tolva de almacenamiento conexa a un sistema de manipuleo de mineral en una es fundamental la determinación de las características de flujo mediante el ensayo de una muestra representativa. Una forma práctica de diseñar y dimensionar una tolva es teniendo los siguientes parámetros: Capacidad de almacenaje, toneladas métricas, Densidad aparente del mineral en t/m3. Angulo de reposo del mineral. Angulo de la tolva ,Volumen inútil de 15 a 30 % del volumen total. Porcentaje de humedad del mineral. El ángulo de reposo es el que se forma entre una pila pequeña de mineral y la horizontal y corresponde a cuando el mineral empieza a deslizarse. El motivo de la elaboración del presente trabajo es dar a conocer todas aquellas características necesarias para el diseño de Tolvas, Ore Pass, Bolsillo de Mineral; para ello previamente se dará una definición de cada punto de manera que se s e comprenda en su totalidad cada punto a tratar t ratar..
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Conocer el criterio de diseño de las tolvas de almacenamiento de mineral. •
O B J E T IV IV O G E N E RA RA L
OB J ETIVO S ESPEC Í FICO S
Conocer en que consiste las tolvas de almacenamiento de mineral Conocer los diferentes tipos de tolvas en minería. Conocer el criterio de diseño del Ore pass. Conocer el criterio de diseño de los Bolsillos de Mineral. Conocer los diferentes equipos que se utilizan para elaborar los ore pass, tolvas, bolsillos de mineral.
Tolva •
Se denomina tolva a un dispositivo similar a un embudo de gran tamaño destinado al depósito y canalización de materiales granulares o pulverizados, entre otros. En ocasiones, se monta sobre un chasis que permite el transporte.
G en er a l id ad e s d e la t o l v a
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Generalmente es de forma cónica y siempre es de paredes inclinadas como las de un gran cono, de tal forma que la carga se efectúa por la parte superior y forma un cono la descarga se realiza por una compuerta inferior. Son muy utilizadas en agricultura, en construcción de vías férreas y en instalaciones industriales.
DISEÑO DE TOLVAS •
Es necesario tener un criterio aproximado sobre diseño de almacenamiento de minerales.
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Se sabe que las tolvas de gruesos generalmente tienen la forma de paralelípedo con un plano inclinado en el fondo para facilitar la descarga y son mayormente de concreto
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Las de finos son cilíndricas con el fondo cónico y de fierro. Independiente de la concepción de ingeniería de un proyecto de tolva, se desea puntualizar algunos criterios
CRITERIOS DE DISEÑO •
Inclinación del Fondo de Tolvas
El ángulo mínimo de inclinación de una tolva depende de: Granulometría del mineral Porcentaje de finos Porcentaje de humedad •
Son característicos de toda concentradora y en particular de cada sección de la misma (una tolva de planta de chancado será diferente a una tolva de concentrados y esta diferente a una tolva de finos), pero concuerdan con determinar el Angulo de reposo de una muestra representativa del material a almacenar.
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Para la cantidad de muestra necesaria se proporciona el siguiente cuadro y se observa que depende de la granulometría: Tamaño de partícula (mm)
Gramos de muestra mínimo
16-11.32
40000
11.32-8.00
12500
8.00-5.66
5000
5.66-4.00
3000
4.00-2.00
1000
2.00-1.00
500
1.00-0.50
250
0.50-0.25
100
0.25-menos
50
Consideraciones preliminares para la construcción de tolva. Capacidad de almacenamiento de Tm según abastecimiento Densidad del mineral en tm/m3
Localización y topografía del terreno. Propósito de la tolva y el efecto que tendrían sus dimensiones básicas. Porcentaje de humedad del mineral.
CHUTE CONCEPTO DE CHUTE Elemento que se utiliza para traspasar materiales (mineral) a un medio de transporte. Se ubica en el fondo del ore pass y sirve para ayudar a salir y amortiguar la carga de mineral
CHUTES: SELECCIÓN Pueden ser de tipo puerta o garganta.
¿Cuál es la importancia del mejoramiento del diseño de chutes de traspaso en la eficiencia de las correas transportadoras?
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Los chutes de traspaso son un elemento clave, ya que pueden convertirse en un verdadero cuello de botella en el proceso, si no funcionan
correctamente.
Un
diseño
adecuado permite mejorar la vida útil de los revestimientos en el chute, y reducir al mínimo los tiempos de parada asociados con problemas
de
funcionamiento
(atollos,
derrames, desalineamiento de correas, etc.).
¿Cuáles son los principales desafíos para aumentar la vida útil de chutes de traspasos? •
El desgaste abrasivo de las superficies de contacto en los chutes puede ser severo si no se minimiza la presión de impacto y el ángulo de incidencia del flujo de material contra las paredes.
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Las altas velocidades de las correas y las alturas de caída del material implican altas presiones de impacto.
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Para lograr un diseño adecuado, es muy importante tener en cuenta la variabilidad de las condiciones de funcionamiento (velocidad de la correa, flujo de material) y las características esperadas del material transportado (contenido de humedad, proporción de finos, densidad aparente).
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Se recomienda efectuar el diseño de la geometría del chute teniendo en cuenta las propiedades del material a trasferir, utilizando la experiencia acumulada y las herramientas de simulación computacional más avanzadas, para luego buscar la optimización de la posición de los deflectores superiores e inferiores y del ángulo de impacto, en base a la observación de la operación del chute durante la puesta en marcha del proyecto, considerando en el diseño mecanismos que permitan el desplazamiento horizontal y vertical de los componentes del chute.
¿Cuáles son las principales tendencias e innovaciones en tecnologías de materiales anti abrasivos para chutes y traspasos?
Se recomienda recubrir con materiales de mayor resistencia a la abrasión las áreas del chute que estarán sometidas a impacto directo de material, y establecer procedimientos de recambio rápido y efectivo de las secciones correspondientes a dichas áreas mediante un diseño modular. Algunos de los materiales más utilizados son las cerámicas con alto contenido de alúmina, carburo de silicio, o aceros bimetálicos como Arcoplate o Crodon. Además del material a utilizar, es muy importante definir la inclinación adecuada de las paredes interiores del chute. La inclinación mínima que debe tener una superficie plana para mantener flujo de material después de impactar depende de la fricción entre el material y la superficie, la cual a su vez es función de la rugosidad superficial, del tamaño de las partículas y de la presión de impacto, entre otros parámetros, y se determina experimentalmente mediante un ensayo de chute.
CHUTES: SELECCIÓN
Ángulo
de chute
DEFINICIONES CONCEPTO DE ORE PASS Labor subvertical que sirve como medio de traspaso de mineral o estéril hacia un nivel inferior para su transporte a superficie
ORE PASS: DEFINICIONES
Ore que se extrae de los diferentes niveles se vierten en las aberturas verticales o casi verticales llamadas pase de mineral, es a través del cual se cae por gravedad al nivel más bajo en la mina. Allí se tritura, se almacena en un bolsillo de mineral, y se carga en contenedores en una estación de SKIP-llenado. En la superficie voltean su carga y luego se vuelven a repetir el ciclo.
ORE PASS: DISEÑO
Inclinación La inclinación de los pases de mineral normalmente debería estar entre los ángulos de 60 ° y 75 °. En circunstancias excepcionales, el límite inferior podrá reducirse a 55 ° y el límite superior podrá ampliarse a 83 °. material con contenidos de humedad mayor que 10%, deben estar inclinados
Propiedades Materiales Cohesión Densidad
ORE PASS: DISEÑO donde D es el diámetro o longitud de lado el pase de mineral y d es la dimensión mayor de la zona del bloque de roca más grande
Hambley, 1987
Dónde: D = diámetro pase mineral o ancho; k = cohesión de las multas (libras por pie cuadrado) δ = densidad de multas (libras por pie cúbico); r = relación de la longitud y apertura φ = ángulo de fricción interna de las multas ( °)
Perfil masa de roca homogénea favorecería el uso de un pase con una sección transversal circular.
Tamaño del pozo
ORE PASS: DISEÑO Hambley (1987) propone la siguiente relación analítica para evaluar la dimensión mínima de un Pase de mineral, o la apertura para evitar la formación arcos cohesivos:
D = Anchura Mínima de la apertura de la Caída (m) C. = Resistencia a la Compresión uniaxial (kPa) γ = peso peso especifico ( kN / m³)
D = Anchura Mínima de la apertura de la Caída (m) c = cohesión fina (kPa) γ = peso específico de Multas ( kN / m³) φ = ángulo de fricción interna de la multa (grados)
Tamaño del pozo
ORE PASS: DISEÑO 200
Para sulfuros de Cu y= 2700 kN/m3
0075 mm
C=25 kP Q=45º
D > (4(25)/2700)(1+sen(45°)) > 1.707 m D> 5(0.400) = 2.000 m
ORE PASS: DISEÑO
METODOS
MECANIZADOS
CONVENSIONALES
SHAF
RAISE
JAULA
TREPADORA
DRILLING
BORING
JORA
ALIMAK
Equipo
Sistema
Sistemas
RAISE BORING Es un sistema de ejecución mecanizada de pozos o chimeneas entre dos niveles dentro de una mina o en un proyecto de ingeniería civil. Los niveles pueden ser subterráneos o, el superior, estar en la superficie. Este método se desarrolló en los 50 en Estados Unidos. Consiste, básicamente, en la ejecución de un sondeo piloto siguiendo después el ensanche de éste en sentido ascendente.
Desde entonces se ha innovado para encontrar nuevas aplicaciones en la perforación horizontal o con pequeño ángulo y en la vertical sin sondeo piloto. Se suele usar una gama de diámetros entre 1000 y 3000 mm y unas profundidades de 100 a 200 m
JAULA JORA La jaula Jora es una máquina, diseñada por Atlas Copco, para construcción de chimeneas. Los principales componentes son: la plataforma de trabajo la jaula de transporte. El mecanismo de elevación y en chimeneas inclinadas el carril guía. La secuencia de operación consta de dos fases principales, perforar un barreno piloto, seguido por el montaje de los equipos y herramientas, para luego entrar en la tercera y última, de forma cíclica. Para utilizar este método se deben conjugar los diferentes elementos en función de las dimensiones de la chimenea, esto significa tener un huinche o cabrestante apropiado para elevar y descender la jaula sin esforzar su motor, cables seleccionados según la profundidad y peso que transportará, una plataforma y jaula en buen estado, perforadora y herramientas al alcance, etc.
TREPADORA ALIMAK
Se emplea, desde 1957, en la perforación de chimeneas donde no es posible el acceso superior, necesitando un nivel de trabajo en el subsuelo. Es un método flexible y económico. Consta de los siguientes elementos: jaula, plataforma de trabajo, motores de accionamiento, carril guía y elementos auxiliares. La elevación de la plataforma se realiza a través, de un carril guía curvado empleando motores de aire comprimido, eléctricos o diésel. La fijación del carril a la roca se lleva a cabo con pernos de anclaje, y tanto las tuberías de aire como de agua necesarias para la perforación, ventilación y el riego se sitúan en el lado interno del carril guía para su protección.
TREPADORA ALIMAK Las fases en la construcción de la chimenea son las siguientes
1. Perforación y carga de los barrenos (operación realizada con martillo perforador) 2. Descenso de la plataforma y voladura (cada vez que hay una voladura, hay que retirar la plataforma) 3. Ventilación y riego 4. Elevación de la plataforma y saneo del techo.
PERFORADORA Stoper Perforadora que se emplea para la construcción de chimeneas (perforación vertical e inclinada hacia arriba). Características: - Peso total 50 kg - Longitud cerrada 2,27 m - Diámetro del cilindro 0,076 m
DEFINICIONES CONCEPTO DE BOLSILLO DE MINERAL Son depósitos que sirven para almacenar el mineral y así alimentar a los camiones o skips en forma regular Excavación de gran volumen que cumple la función de almacenar mineral, para regularizar el flujo de producción de y también que la mina cuente con un stock de material para enviar a procesos.
BOLSILLO DE MINERAL: SELECCIÓN Tolvas interior mina de Acopio mineral para resguardar producción
La selección de la tolvas se realizan según sea la capacidad de producción
Rajo Cut and Fill VCR Open Stoping Room and pillar Sub level caving Block caving
Costo Operación ($/t) 1 45 28 14 13.5 12.3 5
Capac. Prod. Recuperación Dilución (tpd) 10.000-350.000 95% 5% 500-4.500 100% 2% 8.000 90% 5% 1.500-15.000 80% 10% 1.000-15.000 75% 15% 2.500-12.000 65% 15% 12.000-50.000 60% 25%
BOLSILLO DE MINERAL: SELECCIÓN
Bolsillo de mineral en Block caving (Chuquicamata)
EJEMPLO
Chimeneas de Traspaso Diámetros: 8 a 10 m por 20 m
Interior mina (1 dia producción)
Silo o Tolva
Stockpile (1 mes de producción) Descarga a chutes
4 metros
Nivel de Transporte Principal
CONCLUSIONES Al finalizar el presente trabajo podemos llegar a las siguientes conclusiones: •
Una tolva es un equipo de almacenamiento de mineral ya sea grueso o fino, la cual se compone de dos partes: Una sección convergente situada en su parte inferior a la que se conoce como boquilla, la cual puede ser de forma cónica o en forma de cuña, y una sección vertical superior que es la tolva propiamente dicha, la cual proporciona la mayor parte del volumen de almacenamiento de mineral.
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El ángulo mínimo de inclinación de una tolva depende de: Granulometría del mineral, Porcentaje de finos, Porcentaje de humedad
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Para el diseño se tiene que tener en cuenta la capacidad de almacenamiento, densidad del mineral, ubicación, ángulo de reposo del mineral a almacenar, ángulo de la tolva, porcentaje de humedad del mineral, etc.
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El ore pass es una labor subvertical que sirve como medio de traspaso de mineral o estéril hacia un nivel inferior para su transporte a superficie.El diseño depende del material a traspasar.
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Los bolsillos de mineral son depósitos que sirven para almacenar el mineral y así alimentar a los camiones o skips en forma regular y respaldar la producción.
LINKOGRAFÍA TOLVA.(2012).Recuperado el 02 de junio del 2015 de http://es.wikipedia.org/wiki/Tolva DISEÑO DE CHUTES.(2011).Recuperado el 02 de junio del 2015 de http://leadersandmining.com/article/claves-en-el-diseno-de-chutes-de-traspaso-paramineral-aglomerado.html TOLVAS.M.ANTONIO.(2009). Recuperado el 02 de junio del 2015 de http://es.slideshare.net/mauricioantonio1291/tolvas TOLVAS.DE.ALMACENAMIENTO.DE.MINERALES.(2008). Recuperado el 02 de junio del 2015 de https://es.scribd.com/doc/91463768/Tolvas-de-Almacenamiento-de-Mineralesorginal-1#download RAISE.BORING.(2009). Recuperado el 03 de junio del 2015 de http://procedimientosconstruccion.blogs.upv.es/2013/09/14/raise-boring/ PERFORACION Y VOLADURA.2012. Recuperado el 03 de junio del 2015 de http://ingenieroenminas.com/manual-de-perforacion-y-voladura-de-rocas/ MINERALURGIA.(2013). Recuperado el 03 de junio del 2015 de http://www.authorstream.com/Presentation/nlinaresg6-780988-mineralurgia-ii/ JAULA TREPADORA ALIMAK.(2011). Recuperado el 05 de junio del 2015 de http://procedimientosconstruccion.blogs.upv.es/2013/09/17/jaula-trepadora-alimak/ TOLVAS.(2010). Recuperado el 05 de junio del 2015 de http://www.azomining.com/Article.aspx?ArticleID=1280
