Transporte en minería subterránea

Universidad Tecnológica Metropolitana Facultad de Ciencias de la Construcción y Ordenamiento Territorial

Transporte en Minería Subterránea Ivan Curinao Rodríguez Camilo Gaete Saldivar Pedro Luengo Meliñir PROFESOR ERICH QUIROZ

Ingeniería Civil en Prevención de Riesgos y Medio Ambiente

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA METROPOLITANA Ingeniería Civil en Prevención de Riesgos y Medio Ambiente

INDICE Introducción_________________________________________________________ Conceptos Básicos ___________________________________________________ Objetivos____________________________________________________________ Metodología de investigación____________________________________________ Resultados y Discusión_________________________________________________ Selección de Equipos Mineros___________________________________________ Clasificación de los Equipos_____________________________________________ Carguío y Transporte__________________________________________________ Preparación de la base de un caserón_____________________________________ Detalle Maquinaria de Carguío y Transporte________________________________

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X X X X X X X X X X


INTRODUCCIÓN La minería subterránea gana cada día mas terreno debido a las condiciones en las que se han presentado los distintos yacimientos, se estima que de acá a 20 años estos sistemas de explotación de minerales predominen, esto debido a que poseen costos económicos, niveles de seguridad y tiempos en función de extracción más ventajosos que las mina a tajo abierto. Es por esto que hoy en día se han desarrollado nuevas tecnologías en función de mejorar este proceso productivo, en donde la explotación y toda su logística ira de la mano con la geometría del yacimiento. Existen distintos modelos de explotación dependiendo de la forma de la mena, estas son los Métodos autosoportantes o de caserones abiertos, Métodos soportados o de caserones, Métodos de Subniveles, Métodos de hundimiento , en el presente informe nos basaremos en este último debido a los alcances de información, sin embargo, los equipos utilizados en los distintos modelos de minas son similares, estos son empleados de acuerdo a los recursos destinados y el plan minero a ejecutar en función del diseño. El presente informe tiene el fin de mostrar los distintos equipos de carguío y transporte que hoy en día son utilizados en la minería subterránea, veremos los distintos modelos de cada equipo como también sus características, a modo de ejemplo nos basaremos para poder entender sus funcionamientos en la mina de CODELCO El Teniente, este es el yacimiento de cobre subterráneo más grande del planeta. Está ubicado en la comuna de Machalí, Región del Libertador General Bernardo O'Higgins, a 50 kilómetros de la ciudad de Rancagua. Comenzó a ser explotado en 1905, y ya cuenta con más de 3.000 kilómetros de galerías subterráneas, en donde se desarrollan las distintas tareas para el procesamiento del mineral. Luego de la etapa de perforación y tronadura el siguiente paso es el carguío y transporte hacia algún punto establecido que generalmente corresponde al chancado para luego ser sacado fuera de la mina, pero esta varía según el método utilizado y las condiciones del lugar, este proceso es el punta pie inicial para poder junto con los otros procesos maximizar la extracción de mineral, es por esto su importancia al momento de decidir cuáles son los tipos de equipos a utilizar en el plan minero para que el movimiento del mineral sea eficiente.

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CONCEPTOS CLAVES 

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Túnel: excavación de tipo minero o civil preferentemente horizontal (puede ser sub horizontal), caracterizada por su alto y ancho (sección) y por la función que desempeña. Se excava en forma continua y consta de una o dos salidas (corta al cerro en uno o dos puntos). Según la función que desempeña debemos definir su vida útil. Galería: túnel sin salida al sol, que conecta sectores dentro de la mina. Desquinche: sobre excavación de una sección, en la cual la cara libre para la tronadura coincide con una de las paredes o techo de la sección original. Estocada: galería horizontal o sub horizontal que se construye a partir de otra galería mayor y que es relativamente corta. Esta puede ser utilizada para diversas actividades como estacionamiento de equipos por ejemplo. Rampa: galería de acceso a diferentes niveles. Su geometría puede ser elíptica, circular o en “8”. Se construyen en pendiente de modo que se

pueda acceder a distintas cotas en la mina (6 a 20%). 

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Nivel: galería horizontal caracterizado por una cota (referida a un nivel de referencia). Subnivel: galería horizontal o sub horizontal, que se encuentra sobre o bajo un nivel principal y es paralela a él. Nivel base: galerías que limitan un sector de explotación. Pique: galería vertical o sub vertical de secciones variables, construida desde arriba hacia abajo, pudiendo o no romper en superficie. Según su función se le asignan nombres. Pueden tener más de una función (pique maestro). Chimenea: excavación o galería vertical o sub vertical de secciones variables, construida desde abajo hacia arriba. Según su función recibe su nombre y se define su vida útil (por lo general es corta). Silo o tolva: excavación de gran volumen que cumple la función de almacenar mineral, para regularizar el flujo de producción de y también la mina cuente con un stock de material para enviar a procesos. Caserón: hueco final que surge de una explotación y puede o no estar relleno.

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UNIVERSIDAD TECNOLOGICA METROPOLITANA Ingeniería Civil en Prevención de Riesgos y Medio Ambiente 

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Embudo: excavación en forma de embudo que recibe material tronado y lo traspasa a un nivel inferior. Zanja: excavación en la base de un caserón con forma de v, que cumple las mismas funciones que el embudo. Unidad de explotación: es el conjunto de todas las labores de un yacimiento que son productivos o en condiciones de producir. Infraestructura: desarrollo principal de la mina, galerías y túneles primarios, que dan acceso al yacimiento. Pilar: bloques de roca que se dejan sin explotar para garantizar la estabilidad de la explotación. La forma y tamaño de ellos dependerán de las características del yacimiento y de la explotación. Losa: bloque de roca que separa dos unidades de explotación contiguas en la vertical (una sobre otra), que se deja sin explotar con el fin de garantizar la estabilidad global del sector. Sus dimensiones están definidas por las características del yacimiento, la explotación y del macizo rocoso. Explotación de minas: conjunto de procesos que permiten extraer el mineral de su ambiente natural para procesarlo. Refugio: excavación lateral a una excavación principal como galerías, chimeneas, piques o túneles, que permite a las personas que transitan por ellas refugiarse ante el paso de equipos o ante la proximidad de actividades peligrosas (como un cachorreo por ejemplo).

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OBJETIVOS Objetivos generales 

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Conocer los distintos equipos utilizados dentro de la minería subterránea para el carguío y transporte en el proceso de block caving. Distinguir las variables al momento de la implementación del equipo de carguío y transporte.

Objetivos específicos Reconocer las características y el funcionamiento de los distintos equipos disponibles para la minería subterránea, esto dirigido a los modelos existentes, capacidades, etc. 

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Las principales variables condicionantes para determinar los parámetros de diseño. Reconocer las distintas restricciones para la implementación de equipos.

METODOLOGIA DE TRABAJO

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RESULTADOS Y DISCUSIÓN El plan minero entrega las bases para asegurar que la operación sea eficiente y confiable en todas sus operaciones es la relación que se tiene en cuanta a gastos de operación y estimaciones de extracción y sus variables económicas. Para construir las instalaciones para labores de minería subterránea, se colocan explosivos en perforaciones hechas en la roca. La explotación del mineral se divide en forma secuencial en cuatro fases: Perforación

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Tronadura

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Carguío

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Transporte

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El objetivo de la minería subterránea es llegar a yacimientos subterráneas que se encuentran bajo capas grandes de material estéril, para lograr este se construyen túneles horizontales (túneles o galerías), verticales (piques) o con grados de inclinación (rampas). Este tipo de explotación posee grandes ventajas en comparación a los trabajos a tajo abierto, sobre todo al momento de trasladar los minerales. Es por esto por lo que las tecnologías desarrolladas para los trabajos bajo subsuelo han ido en función de ciertos criterios, a continuación, mencionaremos los principios que poseen este tipo de proyectos: a) b) c)

Lograr generar un diseño de explotación que se acomode a la forma del cuerpo mineralizado. Maximizar la extracción del mineral de interés, minimizando el movimiento de material estéril o de poco valor económico. Poseer la capacidad de desestabilizar y reducir de tamaño las zonas que poseen valor económico (mena) y mantener estables las que actuaran como pilares estructurales del diseño minero.

Una vez que se define la geometría del yacimiento a explotar, las principales variables condicionantes para determinar los parámetros de modelamiento de la mina (block caving) es necesario tener en consideración un conjunto de propiedades geomecánicas del macizo rocoso en cuestión. Estos parámetros intervienen de forma tal que individualmente o en conjunto entregan la información necesaria para prever comportamientos, inferir resultados y definir diseños.

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Dependiendo del origen de cada uno de ellos se pueden clasificar básicamente en dos grupos: 

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Característica de la roca in-situ: estos conjuntos de características propias del yacimiento son incontrolables en cuanto a su ocurrencia y solo se pueden cuantificar y considerarlas en un análisis para el aprovechamiento de esta información. Característica geométricas o de diseño: se encuentran aquellos parámetros que son de potestad exclusiva del ingeniero o diseñador, cuestión implícita que determina alteración o cambio a voluntad de cada uno de ellos, sin perder de vista que los parámetros de la roca acotarán los parámetros geométricos, imponiendo así restricciones a los diseños. Los parámetros de ambos grupos se pueden resumir en la siguiente.

Luego de tener la información adecuada en cuanto a las geo dimensiones de la mena, se deben establecer y definir los distintos equipos con los cuales se trabajara, es necesario implementar un sistema de equipos que sean compatibles económicamente con el diseño, es aquí donde el carguío y transporte cumplen un rol fundamental en esta fase de operación, en esta etapa se ponen en juego distintas variables que resultaran como la obtención de la mayor cantidad de material extraído de acuerdo a los recursos empleados y esperados. Unos de los factores que tiene una mayor incidencia dentro del plan minero es la granulometría, esta determinara el modelo de explotación como también el sistema de equipos a utilizar. La fragmentación y su condición no llevara a tener restricciones al momento de escoger entre un sistema de transporte u otro. Las restricciones que pueden presentar son las siguientes: 

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Deformación impuesta por el sistema de manejo de minerales: la aplicación de cualquier sistema de manejo de minerales generará deformaciones sobre el arreglo original debido a los equipos y adaptaciones que éstos puedan requerir. El mejor caso conocido es el caso del LHD, el cual requiere distancias mínimas de operación; Restricciones sobre el equipo y tránsito de trabajadores: dependiendo del tipo de sistema de manejo de minerales éstos serán restricciones que harán la operación más o menos simple; Capacidad de realizar las construcciones: el sistema de manejo de minerales impone un diseño geométrico de la malla de extracción que no siempre facilita su construcción, las cuales imponen límites en 8


tiempo y costos de la solución aplicada. Puede ocurrir incluso que la situación proyectada en que el diseño no se pueda llevar acabo debido a las condiciones de estabilidad. Por ejemplo, algunos diseños muestran importantes deformaciones, con elipsoides traslapados en algunas direcciones y distancias excesivas en otros, donde el mineral no se mueve. Luego el diseño se obtiene de la prioridad dada por el diseñador al sistema de manejo de minerales contra otros factores tales como la mayor recuperación y menor cantidad de dilución.

SELECCIÓN DE EQUIPOS MINEROS La selección de los equipos es fundamental para poder lograr un rendimiento óptimo al momento de extraer el mineral, este tipo de decisión la determina un equipo compuesto por múltiples profesionales los que mediante sus apreciaciones escogen el sistema más adecuado. Para poder establecer de forma más concreta la selección es necesario tener claro algunos conceptos: 1. Producción: es el volumen o peso del material manejado durante el proceso, por ejemplo, el mineral se maneja en unidades de peso, el estéril en volumen, por lo general las unidades se manejan por año. 2. Tasa de producción: es la producción por unidad de tiempo, (horas, turnos, etc.) 3. Productividad: es la producción real por unidad de tiempo cuando todas las eficiencias y factores de gestión han sido considerados (toneladas/hombre-turno) 4. Eficiencia: es el porcentaje de la tasa de producción teórica que se alcanza con la maquinaria. Si existen reducciones de esta se deben a tres variables que pueden ser problemas con la máquina, con el personal o las condiciones de trabajo. 5. Disponibilidad: es el porcentaje de horas disponibles en las que puede operar mecánicamente un equipo. 6. Capacidad: es el volumen que una maquinaria puede manejar en cualquier instante de tiempo, existe la capacidad a ras, esto quiere decir que el material no sobresalga, también existes la capacidad con pila, que es la capacidad máxima de carga que tiene un equipo con material apilado. 7. Capacidad de diseño: es la capacidad teórica del equipo, es necesario saber la densidad del material a tratar para no tener problemas.

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8. Esponjamiento: es el aumento de volumen de la roca al ser extraída de su origen. 9. Factor de llenado de pala: es un ajuste al factor llamado de pala que se debe al Angulo de reposo del material (depende del tipo de material), la capacidad de formar una pila y las habilidades del operador. Para poder escoger de forma adecuada los equipos de carguío y transporte es necesario estar al tanto de todos estos factores, manejando estas variables es posible escoger el sistema correcto. Luego de estar al tanto de cada una de ellas se procede a escoger cada equipo, para ello tendremos en consideración el tipo maquinaria a utilizar, el tamaño de este y el número de unidades requeridas para cumplir con el objetivo del plan minero. Existe distintos requerimientos para poder seleccionar la maquinaria adecuada, estos son: 

REQUERIMIENTOS TECNICOS

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REQUERIMIENTO DE PROCESO

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REQUERIMIENTO ECONOMICOS

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REQUERIMIENTOS SOCIALES

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REQURIMIENTOS AMBIENTALES

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REQUERIMIENTOS DE ESTANDAR DE CALIDAD

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REQUERIMIENTOS DEL PLAN ESTRATEGICO

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REQUERIMIENTOS DE PROYECTOS FUTUROS

Los distintos requerimientos para poder establecer un sistema poseen distintas aristas con las cuales es necesario manejar al momento de escoger. Luego de poseer todas estas variables estas se analizan y la elección se lleva a cabo mediante métodos como: 

Sentido común

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Opinión experta

Simulaciones

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Cálculos de rendimientos

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Cálculos con el VAN

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TIR para la inversión

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Análisis de costos marginal.

CLASIFICACIÓN DE LOS EQUIPOS PARA EL MANEJO DE MINERALES Los equipos se distinguirán de acuerdo con la función que esto ejerzan, ya sean de carga, transporte o mixtos . El manejo de minerales posee distintas etapas en donde es preciso poseer la maquinaria adecuada para así poder explotar al máximo de eficiencia la mena a trabajar. El proceso en general consta de 3 etapas en las cuales el propósito principal es retirar el material extraído desde el interior de la mina, para facilitar esta tarea es necesario en muchas ocasiones reducir el tamaño de los fragmentos de mineral mediante chancadores para que de esta forma se minimicen los costos asociados al transporte. Existen un sinnúmero de maquinarias de dimensiones variadas, por lo que la combinación adecuada de todos los elementos para poder obtener la mejor eficiencia posible.

Carga Transporte Destino (planta, botadero, stock). Los equipos de carguío pueden separarse a su vez en unidades: 

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Carguío discreto como es el caso de palas y cargadores. carguío de flujo continuo, como es el caso de excavadores de balde que realizan una operación continua de extracción de material.

Otra forma de diferenciar los equipos de carguío considera si éstos se desplazan o no, por lo que se distingue entre equipos sin acarreo (en general su base no se desplaza en cada operación de carguío) y equipos con acarreo mínimo (pueden desplazarse cortas distancias). Los equipos de transporte tienen por principal función desplazar el material extraído por el equipo de carguío hacia un punto de destino definido por el plan minero. Estos se diferencian como: 



Los que poseen un camino fijo como es el caso de trenes que requieren el tendido de líneas férreas, esto a su vez también se clasifican como discretos Los que pueden desplazarse por circuitos definidos, como es el caso de los camiones, estos a su vez se clasifican como discretos 11




Los equipos de transporte de flujo continuo. En esta última categoría califican las correas transportadoras. Un equipo de transporte, bastante conocido en la industria del carbón, y que es objetivo de este trabajo es el transportador de cadenas (Panzer) o también conocido como Armored Face Conveyor (AFC). Finalmente, se pueden definir los equipos mixtos, que pueden realizar en una sola operación el carguío y transporte del material. El equipo de mayor interés en esta categoría corresponde al Load Haul Dump (LHD), que es una pala de bajo perfil para minería subterránea, que tiene autonomía para realizar eficientemente traslados de 29 hasta 300 metros de material (Le.feaux, 1997), con rendimientos decrecientes en función de la distancia recorrida.

PANZER Este equipo consiste en una coraza metálica sobre la cual está montado un sistema de cadenas cuyo movimiento produce el transporte del material ubicado sobre ellas. Un conjunto de placas ubicada espacialmente sobre las cadenas (cada 1 metro aproximadamente) facilita la operación Los distintos tipos de Panzer difieren principalmente por el número de cadenas y arreglo en que están dispuestas, distinguiéndose 4 tipos: 1. single-center (SCS) 2. doublecenter (DCCS) 3. double outboard (DOCS) 4. triple-chain strand (TCS). El tamaño de las cadenas es otro factor a considerar, pues determina la resistencia del sistema de transporte. El ancho de la coraza también es importante, pues determina en gran medida la capacidad de transporte. Los anchos varían entre 800 a 1100 (mm). Los Panzer disponibles poseen capacidades nominales que varían entre 1400 a 4500 (tph), dependiendo del ancho de la coraza (800 a 1100 (mm), respectivamente), para minerales de carbón. Algunas características de este tipo de transporte son: 

Permiten transportar entre 18 a 31 (t/min) de mineral de carbón;

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Ancho de la coraza varía entre 760 a 965 (mm);

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Alta flexibilidad que le permite trabajar en configuraciones que poseen ángulos de hasta 90° en la horizontal.

Este tipo de sistema son suficientemente robustos en su diseño y configuración, por lo que su aplicación a roca dura se puede realizar sin mayores consideraciones. Los sistemas mencionados poseen integrados sistemas de automatización y control, lo que permite altos rendimientos y minimiza la necesidad de operarios. Sin embargo, existen consideraciones de diseño, referentes a la granulometría y abrasividad del material cargado, que es necesario tener en cuenta. Estas consideraciones limitan, por un lado, la capacidad de transporte y tamaño de los equipos requeridos y, por otro lado, la vida útil estimada del equipo que puede ser menor respecto al caso de la minería del carbón (Carrasco, 2002). Este tipo de equipo para realizar la labor de transporte, se han realizado varias pruebas por parte de Codelco e IM2. Como ejemplo, está el caso de las pruebas realizadas en la mina El Salvador, bajo el proyecto de Minería Continua. Como se indica en la tabla nº4, las pruebas de IM2 para un Panzer de 60 (m) de longitud y una velocidad de 0,63 (km/h), se tiene un rendimiento máximo de 700 (t/h), para las 80 t de transporte máximas. En las mismas pruebas, indican existencias de rendimientos puntuales sobre las 1000 (tph). Para estimar el rendimiento anterior se consideraron los siguientes parámetros operacionales.

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CARGUÍO Y TRANSPORTE El carguío y el transporte determinan las dos primeras fases que son la perforación y posterior tronadura, esto debido a la geometría de diseño calculada en el anteproyecto. Dentro de las operaciones mineras la actividad de manejo y gestión de minerales es una de las más incidentes en el costo de operación general, principalmente por la gran cantidad y variabilidad de recursos involucrados en ella. Gran parte de las innovaciones tecnológicas apuntan a esta actividad, tanto por la importancia de ella en el costo de operación como en la cantidad de etapas involucradas. La gestión en el manejo de minerales, o de materiales en general, busca optimizar los recursos para lograr un objetivo simple pero a la vez complejo que es el traslado de un material desde un punto a otro cumpliendo con ciertas exigencias de calidad y cantidad en un período de tiempo definido y al mínimo costo, por lo tanto resultará importante abordar con énfasis esta etapa, describiendo la maquinaria que se ve involucrada en el carguío y transporte de minerales. Entonces, para cumplir con el efectivo transporte de minerales se debe realizar preparar lo siguiente:

PREPARACIÓN DE LA BASE DE UN CASERÓN Se denomina como base de un caserón a todas las excavaciones requeridas para la recepción, manejo y conducción del mineral extraído de una explotación. En la base del caserón se recibe el material tronado (saca), el cual se lleva por medio de un sistema de transporte secundario. El transporte secundario corresponde a cualquier sistema de transporte que se utilice para trasladar el material extraído hacia el sistema de transporte principal, el que se encargará de trasladar el mineral hacia el chancador o el estéril al botadero. Debemos preparar huecos en la roca que permitan recibir el material, por lo general se utiliza la gravedad para llevarlo desde el punto de arranque a los puntos de carguío (debemos aprovechar esta energía disponible). Existen métodos de explotación en que al hacer el agujero (galería) se utiliza este mismo para cargar el mineral y transportarlo (por ejemplo el sub level caving).

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Básicamente el sistema de recepción del mineral consiste en un conjunto de excavaciones que agrupa galerías, estocadas, piques, puntos de recepción de material (como zanjas y embudos) y puntos de carguío, como un todo o algunos de ellos, combinados de modo que el material pueda ser extraído por el sistema de carguío. Las estocadas pueden ser trazadas regularmente enfrentadas o alternadas unas con otras (las opuestas), horizontales o inclinadas y pueden formar ángulos de 90º, 60º o 30º con respecto a la galería base que las une (para permitir un mejor desempeño de los equipos). Los puntos de carguío de mineral se encuentran conectados a receptores de saca, los cuales deberían cubrir la totalidad del área de explotación. El conjunto en particular permite recibir, bajar y conducir el material hasta el punto de carguío. Los piques de traspaso son excavaciones verticales o sub verticales, que aprovechando la gravedad permiten al material llegar al sistema de transporte principal o hacia un punto intermedio (por ejemplo a un nivel de parrillas para control de granulometría, a una intersección de piques de traspaso o a un silo o tolva de almacenamiento de mineral). Los embudos son excavaciones que permiten recibir y conducir por gravedad el material tronado en el caserón hacia el punto de carguío. Debido a su geometría es que recibe su nombre. La zanja es una canaleta en forma de trapecio, cuyos lados tienen una inclinación de 45º, la cual puede variar según las condiciones de diseño y del material a manejar. La zanja se construye a lo largo de todo el caserón, lo que le da una apariencia de batea o fondo de barco.

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Estocada de carg uío

Es una excavación horizontal (galería) construida desde una galería base para acceder al punto de carguío (donde se encuentra el mineral tronado). Esta excavación permite el acceso seguro a dicho punto y según las condiciones de diseño y operación se tendrán una o más estocadas dispuestas de modo de extraer la mayor cantidad posible de mineral y a la vez mantener la estabilidad de la explotación. Su diseño y construcción dependerá de la producción que se requiera en la explotación y de los equipos disponibles para ello (carguío).

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El diseño de la estocada de carguío debe considerar lo siguiente: 1) Longitud del equipo. 2) Distancia cubierta por el talud del mineral, considerando: Ángulo de reposo del material. Altura de la galería. 3) Distancia de seguridad por desgaste de visera. 4) Distancia de holgura. 5) Distancia de impulso.  

Chimeneas

Una chimenea se define como una excavación vertical a sub vertical con funciones de ducto, para traspaso de material, aire (ventilación) y también de personal (en algunos casos). Su construcción se realiza desde abajo hacia arriba. En el caso de utilizarse como ducto para traspaso de material, éste se traspasa de un nivel a otro (o subniveles). El nivel inferior cuenta con un regulador de flujo (buzón). Por lo general dicho nivel corresponde a un nivel de transporte. Parrillas

La parrilla es un elemento que permite retener el material de tamaño indeseable para la función de la chimenea. La parrilla se compone de barras metálicas separadas entre sí de modo que el material que traspase la parrilla garantice el flujo libre en la chimenea y el sobre tamaño quede fuera para ser apartado o reducido sobre la misma parrilla. El material utilizado puede variar (según la faena), inicialmente se utilizaban tubos metálicos, los cuales se doblaban y rompían frecuentemente (podían ser rellenos con concreto, pero eran muy pesados), también es usual la utilización de vigas doble “t” (o “h”). Para evitar el desgaste pre maturo se le añaden piezas de desgaste, de modo que a medida que se van inutilizando se pueden reemplazar sin tener que quitar la viga completa.

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Buzones REGULADOR DE SECCIÓN

Podemos decir que un buzón cumple funciones de regulación de flujo de material, es decir actúa como una válvula de descarga. El sistema del buzón en sí, consta de partes metálicas principalmente, el sistema de accionamiento puede ser por aire comprimido o hidráulico (depende de la capacidad), debe ser capaz de abrirse y cerrarse cuando sea necesario y su Fig. Sistema Buzón. descarga debe ser siempre sobre un equipo de transporte. El buzón debe cumplir con dejar pasar el material sin obstaculizarlo (cuando se requiera) y cumplir con las condiciones de diseño y sus dimensiones son las que permitirán cumplir con ello, de acuerdo al sistema de transporte y la granulometría del material. Se pretende lograr una operación simple, de bajo costo, sin riesgo y de alto rendimiento.

DETALLE MAQUINARIA DE TRANSPORTE Y CARGUIO Cargador LHD (Load, Haul, Dump) Corresponde a un sistema de carga, transporte y vaciado especialmente diseñado para la minería subterránea. A continuación, se dará a conocer algunos tipos de cargadores LHD:

Tabla N°1 Potencia Nominal (rpm) R3000H (CAT) R1600H (CAT) LH204 (SANDVIK)

1800.0 1800.0

Capacidad de Carga Útil Nominal (kg) 20000.0 10200.0 4000.0

Capacidad Cucharón (3 ) 8,3 a 11,6 4,2 a 5,9 2

La estructura de estos contempla un motor de alta potencia, con una transmisión adecuada, siendo de 4 velocidades, más 4 velocidades en retroceso. Para los demás sistemas del motor como dirección, frenos, entre otros el sistema es de manera hidráulica. Por otra parte, todos poseen una cabina de operador. Los cargadores LHD cumplen con normas ISO en frenos (ISO 3450), cabina (ISO 3449), dirección (ISO 5010), además de que cumplen con la legislación minera. 17


Sin prejuicio de lo anterior, existen factores que afectan el rendimiento de estos cargadores como la iluminación, estado de carpeta de rodado, condiciones de área de carguío, área de descarga, granulometría del mineral a cargar, factor humano, pérdidas de potencia debido a la altura sobre el nivel del mar, entre otros. Para seleccionar un LHD es necesario tener en cuenta las dimensiones de estos, ya que las medidas de los túneles, estocadas y calles deben ser aptas para estos cargadores y viceversa, por esta razón, es que existe una gran variedad de LHD (ver tabla 2). Además, se diseñan tipo Diésel y Eléctricos, ambos poseen cabina para el operador, sin embargo, también estos pueden ser operados de forma automatizada mediante software y hardware, semi autónomo que el operador realiza la carga y la ruta se hace de forma autónoma y tele comando donde toda la operación se realiza desde una estación de control.

Tabla N°2: Especificaciones de equipos LHD Tipo de LHD

Largo mm

Ancho mm

Radio giro mm

Capacidad carga kg

Micro-100

4597

1050

3191

1000

EJC 61

5486

1448

3734

2727

TORO 151

6970

1480

4730

3500

EJC 100 D

7341

1702

5004

4540

EJC 130 D

8407

1930

5511

5897

TORO 301

8620

2100

5780

6200

EJC 210 D

9957

2718

6553

9545

TORO 400

9252

2440

6590

9600

TORO 450

10003

2700

6537

12000

TORO 1250

10508

2700

6672

12500

TORO 1400

10508

2700

6887

14000

TORO 650

11410

3000

7180

15000

TORO 2500E

14011

3900

9440

25000

1500

9195

2482

6400

9000

1700

10640

2720

6680

12000

2800

10697

3048

7390

16200

HST-1A

5283

1219

3505

1361

ST-2D

6593

1651

4700

3629

ST - 3.5

8223

1956

5465

6000

ST-1000

8530

2040

5800

10000

ST-6C

9490

2610

6320

ST-7.5Z

9800

2590

ST-8B

10287

2769

7010

13608

ST-15Z

12396

3404

8443

20412

Tamrock

Elphinstone

Wagner

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9525 12272


Con respecto a la automatización es de suma importancia recalcar que esta se da principalmente en grandes mineras que buscan un aumento significativo en la producción o también si es que tienen escasez de personal. La automatización básicamente se basa en medidas ingenieriles con tecnología de punta en el área de robótica para realizar actividades repetitivas. Ejemplos de esto nos encontramos en Panel Caving de la minera El Teniente en donde es de manera automatizada. Consiste en que el cargador LHD es manejado durante la primera operación, para memorizar laruta, tiempos de carga y descarga, para luego ser monitoreado en la sala de control. Por otra parte, se debe tener en cuenta la malla tipo teniente:

Fig.1: Esta posee tres espaciamientos.

Dc: Corresponde a la distancia entre calles. De: Corresponde a la distancia entre estocadas. Lz: Corresponde a largo de la zanja.

Cargador LHD: CABINA OPERADOR

MOTOR

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Transporte en minería subterránea

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