información para el calculo de productividad de una flota de cargadores y camiones en minería subterranea ademas de brindar un buen soporte para diversas aplicaiones de equipos de mina
Propuesta para la creación de un Centro de Innovación para la Refundación ...
Carguio_y_Transporte.pdf
1. ASIGNATURA
Carguío y Transporte
Universidad Católica del Norte
Facultad de Ingeniería y Ciencias Geológicas
Departamento de Ingeniería Metalúrgica y Minas
Antofagasta, 2017
Elías Tapia Vega
Ingeniero Civil en Minas
3. Reglas del curso
La aprobación de la asignatura consta de 3 pruebas que equivalen al 30% cada
una, mas un trabajo de un 10%, cuya nota final debe ser igual o superior a 4.
Asistencia sobre el 75%.
Nota de presentación a examen mayor o igual a 3.4, en caso de aprobar su nota
final de cátedra será de 4.0, en caso contrario obtendrá la nota mayor entre el
examen y la nota de presentación.
Los exámenes serán evaluados al 60%.
Asistencia a prueba es obligatoria, en caso de no asistir el alumno obtendrá nota
mínima 1.
No se permite conversar en clases, a menos que el profesor lo autorice.
No se aceptan alumnos atrasados a clases. (5 min max)
No se permite el uso de celulares en clases. (apagados)
El alumno que sea sorprendido copiando en una prueba obtendrá nota mínima.
+ todas las reglas que se me vayan ocurriendo en el camino.…………..
5. Contenidos
Conceptos básicos de carguío y transporte.
Equipos en minería.
Diseño de caminos y frentes de carguío.
Norma Asarco.
Calculo de equipos.
Costos de carguío y transporte.
Optimización de las operaciones unitarias.
Seguridad y aspectos importantes que influyen en el
rendimiento de la producción.
Mejoras al carguío y transporte.
Compra de equipos
6. Importancia del carguío y transporte
El carguío y el transporte constituyen las acciones que definen la
principal operación en una faena minera. Estas son los
responsables del movimiento del mineral o estéril que ha sido
fragmentado en el proceso de tronadura.
7. Impacto económico
la operación de carguío y transporte representa entre 45% y 65%
de los costos totales de explotación de una mina y los ahorros
generados por una mejora impacta directamente en un costo
menor por tonelada de material transportado.
9. Eficiencia y optimización de
rendimientos y recursos
1. Dimensionamiento de los equipos de carguío y
transporte.
2. Características y compatibilidad entre ellos.
10. Requisitos de los equipos de carguío y
transporte
Compatibilidad física entre los equipos de carguío y
transporte con la explotación, es decir que la flota
de equipos sea capaz de operar en la faena en
condiciones normales de operación y seguridad (en
función de la altura de bancos, dimensiones
operacionales, selectividad, etc.).
Compatibilidad física entre el equipo de carguío y
el de transporte, es decir que el equipo de carguío
sea capaz de operar en conjunto con el equipo de
transporte (altura de descarga del carguío v/ s
altura de carga del transporte, match pala/camión,
etc.
11. No olvidar o recordar
siempre!!
El objetivo de estas operaciones es
retirar el material tronado de la
frente de carguío y
transportarlo adecuadamente a
su lugar de destino
12. Esquema objetivo de operaciones
Preparación de la zona de trabajo
Posicionamiento de equipos
Retirar el material tronado desde el frente de
trabajo (Carguío)
Traspaso del material al equipo de transporte
dispuesto para el traslado
Transporte del material a su lugar de destino
(Planta, acopio, botaderos, etc.)
Descarga del material
Retorno del equipo de transporte al punto de
carguío (si es que se requiere su retorno).
13. Clasificación equipos de carguío
Equipos de
carguío
Sin acarreo
Pala hidráulica
Pala de cables
Retroexcavadora
Acarreo mínimo
Cargador frontal
Lhd o Scoop
Los equipos de carguío realizan la labor de carga del
material hacia un equipo de
transporte o depositan directamente el material
removido en un punto definido
14. Clasificación equipos de transporte
Equipos de
transporte
Camión
Camión bajo perfil
Camión articulado
tren
Cintas o correas
transportadoras
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
Unidad discreta Unidad continua
16. Condiciones del entorno
Clima:
temperatura
Precipitaciones
y vientos.
Geografía:
Altitud
tipo de terreno
accesibilidad.
Infraestructura:
Eléctrica.
Mano de obra.
Talleres de maquinaria.
Exigencias ambientales.
17. Características del yacimiento
Mineral
Potencia
Propiedades geomecánicas
Estabilidad de taludes
Angulo de reposo materiales
Estéril
Tipo y forma
Espesor
Inclinación
Propiedades geomecánicas
Alteraciones
Hidrología
Densidades
Factores de esponjamiento
abrasividad
18. Geometría de la explotación
Dimensiones de la excavación
Altura de banco, ancho de rutas y botaderos
Ritmos de producción
Selectividad minera
Vida del proyecto
Disponibilidad de capital
Programa de restauración de terrenos
19. Altitud geográfica
Chile es uno de los pocos países en que la mayoría de las faenas
se ubican sobre los 2.500 m.s.n.m, las exigencias particulares que
presenta la actividad minera nacional para algunos
componentes de los equipos de transporte tienen un impacto
económico de gran relevancia. El trabajo en altura se traduce
en una pérdida de potencia significativa a partir de los 3.000
m.s.n.m.
20. Equipos diésel
Funcionan por combustión interna
El rendimiento en altura disminuye….debido a?
La potencia disminuye en un 10% por cada 1000
msnm
Homework:
principio de
funcionamiento
21. Equipos eléctricos
Funcionan en base a electricidad.
El rendimiento en altura se ve menos afectado.
La potencia disminuye en un rango menor que
en un equipo diésel a una altura por sobre los
2000 msnm
Homework:
principio de
funcionamiento
22. Clima
La variable temperatura, que puede alcanzar los 25 grados
bajo cero que registran algunas operaciones en invierno, es
una segunda condición que afecta el desempeño de tales
componentes.
Si los equipos quedan a la intemperie cuando no están en
funcionamiento, puede sufrir el congelamiento de alguno de
sus componentes, por lo que es necesario tener galpones
especiales para guardar la maquinaria y protegerla de las
bajas temperaturas.
En los sectores de cordillera siempre hay fuertes vientos, los
cuales aumentan las bajas térmicas del ambiente
23. Definiciones importantes
Producción: es el volumen o peso de material a
ser manejado en una operación especifica.
Mineral (en unidades de peso) y Estéril (en
unidades de volumen). Las unidades son
generalmente por año.
Tasa de producción: es la producción por unidad
de tiempo en horas, turno o día.
Productividad: la cantidad de producción de
una unidad de producto o servicio por insumo de
cada factor utilizado por unidad de tiempo
(ton/hombre-turno). También puede llamarse
tasa neta de producción, o tasa de producción
por unidad de trabajo y tiempo (por ejemplo,
toneladas/hombre turno)
24. Definiciones importantes
Capacidad: es el volumen de material que una
maquina puede manejar en cualquier instante
de tiempo.
Capacidad al ras: es el volumen de material
en una unidad de carguío o transporte sin
material que sobresalga (dientes de una pala,
pila en una camión)
Capacidad con pila: máxima capacidad
con el equipo lleno y con formación de una
pila. Esta depende del diseño del equipo para
contener el material a que se desplace en sus
bordes
25. Definiciones importantes
Capacidad nominal (de fábrica): capacidad de
un determinado equipo, en términos del peso
máximo que puede manejar. La mayoría de los
equipos están diseñados para movilizar un
determinado peso, en lugar de un volumen
máximo. Por lo tanto, el volumen de material
manejado dependerá de la densidad del
material, y variará con la densidad para un
mismo equipo, mientras que el peso máximo es
constante y es una función de la resistencia de
los componentes del equipo.
26. Definiciones importantes
Factor de llenado de balde: Un ajuste de la capacidad de
llenado del balde de equipos de carguío. Se expresa
generalmente como una fracción decimal y corrige la
capacidad del balde al volumen que realmente puede mover,
dependiendo de las características del material y su ángulo de
reposo, y la habilidad del operador del equipo para efectuar la
maniobra de llenado del balde.
Ciclo: Al igual como la explotación de minas se describe
generalmente como un ciclo de 0peraciones unitarias, cada
operación unitaria tiene también una naturaleza cíclica. Las
operaciones unitarias de carguío y transporte pueden dividirse en
una rotación ordenada de pasos o suboperaciones. Por ejemplo,
los componentes más comunes de una ciclo de transporte con
unidad discreta son: cargar, transportar, botar y regresar. Desde
el punto de vista de selección de equipos o planificación de la
producción, la duración de cada componente es de primordial
importancia. La suma de los tiempos considerados para
completar un ciclo corresponde al tiempo del ciclo.
27. Definiciones importantes
Esponjamiento: el porcentaje de aumento en
volumen que ocurre cuando la roca es
fragmentada y removida desde su posición inicial.
Factor de llenado de la pala: es un ajuste al llenado
de la pala. Se debe a correcciones por:
Angulo de reposo del material (variable y
depende del tipo de material a manejar)
Capacidad de formar una pila en la pala
Habilidad del operador al cargar la pala
28. Definiciones importantes
Factor de esponjamiento: El incremento fraccional del volumen
del material que ocurre cuando está fragmentado y ha sido
sacado de su estado natural (volumen in situ) y depositado en
un sitio no confinado (volumen no confinado). Puede expresarse
como una fracción decimal o como un porcentaje.
29. Ejercicio
Si la densidad in situ de una roca es 2.5 t/m3 y su
densidad esponjada es 1.8 t/m3, el factor de
esponjamiento será:
FE=1.39
30. Ejercicio
Si el porcentaje de esponjamiento es de un 40% y la
densidad insitu es de 2.65 t/m3, calcular su densidad
esponjada.
Densidad Esponjada: 1.89 t/m3
31. Índices Operacionales
Objetivos:
1. Medir la efectividad de procesos ya existentes.
2. Identificar el estado del sistema
3. Comparar diseño operación
4. Optimizar procesos
5. La ingeniería de procesos mediante la definición de la flota
de equipos.
6. Mantención electromecánica.
7. Reemplazo oportuno de equipos mineros.
Control y evaluación de la gestión
de los recursos......Norma Asarco
33. Norma Asarco
Tiempo Nominal : Tiempo durante el cual el equipo se
encuentra físicamente en faena.
Tiempo Mecánica : En este ítem se encuentran los tiempos
destinado tanto para Mantenciones Programadas y/o
Reparaciones Electromecánicas de terreno.
Tiempo Disponible : Tiempo en que el equipo está habilitado y
en buena condiciones electromecánicas para operar.
Tiempo en Reserva : Es aquel tiempo en donde el equipo
estando en condiciones mecánicas de operación no es
utilizado en labores productivas, ya sea por falta de operador
o superávit de equipo en ese momento.
Tiempo Operativo : Corresponde al tiempo que el equipo se
encuentra operando en faena (con operador)
34. Norma Asarco
Efectivo : Tiempo que el equipo se encuentra realizando
labores puras de producción (sin colas). Realiza tarea para la
que fue adquirido.
Demoras Programadas (DP) : Tiempo de detención
Programada, Cambios y Medios Turnos.
Demoras No Programadas (DNP) : Tiempo de Detención No
Programada, principalmente petróleo (camiones) y
acomodos o limpiezas de cancha (palas).
Perdidas Operacionales (PO) : Tiempo de Perdidas
Operacionales, en donde el equipo se encuentra esperando
en pala y/o chancado para camión y espera por camión
para palas.
36. Disponibilidad física
Disponibilidad física: corresponde al porcentaje del
tiempo nominal en que el equipo se encuentra en
condiciones mecánicas para cumplir su función de
diseño
37. Utilización efectiva
Utilización efectiva: corresponde al uso
efectivo del activo en función del tiempo
disponible
𝑼𝒕𝒊𝒍𝒊𝒛𝒂𝒄𝒊ó𝒏 𝒆𝒇𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒂 =
𝒕𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 𝒆𝒇𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒐
𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 𝒅𝒊𝒔𝒑𝒐𝒏𝒊𝒃𝒍𝒆
*100
39. Factor Operacional
Factor operacional: es un indicador que
mide la eficiencia, considerando los
recursos operativ0s
𝑭𝑶 =
𝒕𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 𝒆𝒇𝒆𝒄𝒕𝒊𝒗𝒐
𝑻𝒊𝒆𝒎𝒑𝒐 𝒐𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒊𝒗𝒐
*100
41. Ejercicio:
Calcular los tiempos de la norma asarco y los índices
operacionales de los equipos de carguío DF%, UE%.
Tomar en cuenta que:
Las palas trabajan en un sistema de turnos de 12 horas/turno y
dos turnos/día. Considerar que la faena trabaja 360 días al año.
Las palas poseen una disponibilidad física de 95%, porcentaje de
reserva de 11% y perdidas operacionales de 4%. Demoras
programadas 49 min/turno y demoras no programadas 34 min/
turno.
Suerte, hablamos en 20
minutos cuando lo
logren
42. Resultados
Tiempo nominal= 24 horas
Tiempo disponible= 22.8 horas
Tiempo mecánica= 1.2 horas
Tiempo reserva= 2.51 horas
Tiempo perdidas operacionales= 0.91 horas
Total demoras= 2.77 horas
Tiempo efectivo= 16.61 horas
Utilización efectiva= 72.85%
Utilización= 69.21%
43. Calcular los índices operacionales DF%, y UT%.
Para una perforadora de una mina se tiene:
Para una perforadora mina se tiene:
Tiempo de evaluación 1 mes (30 días)
Turno 7x7 diurno 12 horas
Almuerzo 1 hora diaria
Colacion 1/2 hora diaria
Temporal de viento 1 dia
Bus de transporte sin chofer 1 dia
Ausencia operador (certificado medico)2 dias
Sin postura 13 horas
Aceros pegados 25 horas
Mantencion programada 24
Fallas imprevistas 23 horas
Sin combustible 2 horas
Espera por tronadura 1/2 horas diarias
Traslado de equipo 17 horas
Metros perforados 1867
Disponibilidad física= 86.9%
Utilización= 41.1%
44. Resultados
Tiempo de evaluacion 1 mes (30 dias) T nominal 360
Turno 7x7 diurno 12 horas
Almuerzo 1 hora diaria Demora P 30
Colacion 1/2 hora diaria Demora P 15
Temporal de viento 1 dia Demora NP 12
Bus de transporte sin chofer 1 dia Reserva 12
Ausencia operador (certificado medico)2
dias Reserva 24
Sin postura 13 horas Reserva 13
Aceros pegados 25 horas Demora NP 25
Mantencion programada 24 Mecanica 24
Fallas imprevistas 23 horas Mecanica 23
Sin combustible 2 horas Demora NP 2
Espera por tronadura 1/2 horas diarias Demora NP 15
Traslado de equipo 17 horas Demora NP 17
T nominal 360
T mecanica 47
T disponible 313
T reservas 49
Demoras 116
T Efectivo 148
D fisica 86.9%
Utilización 41.1%
45. Importante:
Cada mina opera
con su propia
norma de Asarco,
sin embargo lo que
se busca es
identificar los
distintos KPIS de
manera de tener
control sobre los
procesos y
optimizar los
rendimientos
46. Explotación minera a rajo abierto
“Las minas a cielo abierto, o minas a tajo abierto, son aquellas cuyo
proceso extractivo se realiza en la superficie del terreno, y con
maquinarias mineras de gran tamaño. Como ejemplos de este tipo de
minas se pueden citar a Chuquicamata, Escondida y Los Pelambres”
47. Minería a cielo abierto
Generalmente aplicado a yacimientos de baja ley y
superficiales
Ritmo de producción >20,000 tpd
Moderadamente selectivo ya que posee la facilidad de
vaciar el estéril en botaderos
Desafíos en el diseño
Manejo de la razón estéril/mineral y su evolución en el tiempo
Ubicación de las rampas de acceso y producción
Diseño de las flotas de equipos
Estabilidad de las paredes del rajo
48.
49. Parámetros geométricos
Banco: “Tajada” que forma un nivel de operación. El mineral
o estéril se saca en capas sucesivas, cada una de las cuales
constituye un banco. El espesor de estos horizontes es la altura
de banco, la que generalmente mide de 13 a 18 m. Esta
ultima depende de los equipos de carguío, equipos de
perforación y la selectividad.
Berma: es la franja de la cara horizontal de un banco, como
un borde, que se deja especialmente para detener los
derrames de material que se puedan producir al interior del
rajo. Su ancho varía entre 8 y 12 m.
50. Parámetros geométricos
Angulo de talud: el talud o pared de la mina es el plano
inclinado que se forma por la sucesión de las caras verticales
de los bancos y las bermas respectivas. Este plano presenta
una inclinación de 45° a 58° con respecto a la horizontal,
dependiendo de la calidad geotécnica (dureza,
fracturamiento, presencia de agua, entre otros) de las rocas
que conforman el talud.
Rampa: es el camino en pendiente que permite el tránsito de
equipos desde la superficie a los diferentes bancos de
extracción. Tiene un ancho útil de 25 m, de manera de
permitir la circulación segura de camiones de gran tonelaje
en ambos sentidos.
52. Ancho de rampa
Ancho de camino (AC) para transporte de material en doble sentido
Dimensiones:
1. Distancias de seguridad= (ancho camión)/ 2
2. Ancho de berma= 5.2 m
3. Altura de berma= altura de neumático/2
4. Zanja= 1 m aproximadamente, 0.5 m de profundidad.
5. En algunos casos solo se usa berma hacia el rajo.
zanja
BS
Ac
AC
2
*
5
.
3
las rampas deben
tener el ancho
suficiente para el
transito de los
equipos de
transporte
53. Camino en un solo sentido
Ancho de camino (AC), para transporte de material en un solo sentido
Dimensiones:
1. Distancias de seguridad= (ancho camión)/ 2
2. Ancho de berma= 5.2 m
3. Altura de berma= altura de neumático/2
4. Zanja= 1 m aproximadamente, 0.5 m de profundidad.
zanja
BS
Ac
AC
2
*
2
54. Ejercicio:
Calcular el ancho del camino mínimo para un
camión 797, el cual opera en minera Escondida,
tener en consideración que el ancho del camión es
de 9.15 m y que su diseño solo contempla berma
hacia el rajo. (doble sentido)
Desarrollo:
BS= 5.2 m aprox.
Zanja= 1 m aprox.
zanja
BS
Ac
AC
*
5
.
3
m
AC 2
.
38
1
2
.
5
15
.
9
*
5
.
3
55. Diseño de rampas
Para el diseño de una rampa debemos considerar los siguientes
datos, tomando en cuenta que una rampa se compone de
varios tramos que no necesariamente tendrán las mismas
características
56. La pendiente, el ancho y los radios de curvatura de cada tramo
deben ser tal que los
equipos que circulen por la rampa puedan alcanzar sus
rendimientos productivos sin sufrir
deterioros en su funcionamiento o estructura ni riesgos en la
operación
57. Pi = Pendiente del tramo i (%).
Ci+1 - Ci = Diferencia de Cota del tramo i (m).
Ai = Ancho del tramo i (m).
Ri = Radios de Curvatura en el tramo i (m).
Lri = Longitud real del tramo i (m), es la que deben recorrer los equipos.
Lai = Longitud aparente del tramo i (m), es la que se ve en el plano.
58. Pendiente de un camino
Siendo el valor máximo permitido en un 10% para los caminos
mineros y rampas principales; y para rampas auxiliares es de
un 8% como máximo.
proyección
Elevación
Superficie del
camino
100
(%)
proyección
elevación
Pendiente
59. Ejemplo
En mina doña Juanita, no saben que pendiente tiene la rampa principal. La
cota inicial es 600 metros sobre el nivel del mar, y la cota final es de 1200
metros sobre el nivel del mar. Con una distancia equivalente en la
horizontal de 8 km.
1. ¿Que pendiente están usando en la rampa principal?
2. ¿Cuanto se demoran en los camiones en pasar la rampa si se sabe que
suben a 10 km por hora?
3. ¿si cambiamos la pendiente en un 10%, cuanto tiempo se demoraría
el camión en pasar la rampa?
4. ¿en que porcentaje disminuye el tiempo de subida?
Respuestas:
1. 7.5%
2. 48 minutos.
3. 36 minutos.
4. 25%.
61. Rampas uniformes y constantes
Se recomiendan las rampas menores al 10% para maximizar la vida
útil de los neumáticos, minimiza los cambios de transmisión, mantiene
una mayor velocidad promedio y permite un esfuerzo de frenado
más constante en regresos.
62. Diseño de rampa
Desde abajo hacia arriba, es decir tomando como punto de
partida la pata del banco más profundo, lo que generaría
una extracción extra de material al ampliarse el rajo o
ensancharse más los bancos superiores (Corte).
Desde arriba hacia abajo, es decir tomando como punto de
partida la pata del banco más alto, lo que produciría un
achicamiento del último banco, es decir puede que queden
bloques sin extraer o hasta uno o más bancos sin explotar
(Relleno).
63. Ancho mínimo de expansión
En el caso que se deba realizar una expansión de un banco paralelamente
con la expansión de un banco inferior, se debe considerar que los equipos
puedan efectivamente operar después de la tronadura, por lo que se debe
definir un ancho mínimo de expansión
Ancho mínimo de expansión
64. Accesos
Para la
explotación
minera, es
necesario la
construcción
de accesos o
habilitación de
manera
permanente
Los equipos de
servicios mina
participan de
esta actividad,
sin embargo a
veces se
requiere
perforación,
tronadura,
carguío y
transporte,
para llevar a
cabo esta
actividad
Importante, se debe cumplir con
restricciones geométricas y
geomecánicas, de modo de
garantizar que los equipos operen en
condiciones adecuadas , evitando
deterioro prematuro y accidentes, y
los accesos deben estar exentos de
cualquier riesgo de inestabilidad
65. Secuencia de explotación
Se denomina secuencia de explotación o estrategia
de consumo de reservas, a la forma en que se
extraen los materiales desde el rajo, durante el
período comprendido entre el inicio de la
explotación hasta el final de ella (pit final). La
extracción del material se realiza en sucesivos rajos
intermedios o cortes de material dentro de la mina,
los que reciben el nombre de Fases o Expansiones
66. Fases
También denominada expansión, es una subdivisión de la mina
completa y corresponde a una tajada de la pared del rajo, según
cierto ángulo de talud previamente definido durante su diseño y que
depende de las características geomecánicas de la mina. Las
expansiones tienen una secuencia lógica de explotación y existen
restricciones operacionales de interacción entre cada una de ellas
para evitar derrumbes y caídas de material.
67. Las Expansiones se subdividen en bancos, los cuales componen una
expansión. Para explotar una expansión se van extrayendo sus
bancos secuencialmente uno después del otro, se deben extraer los
bancos anteriores o de mayor cota de un banco en particular para
poder explotarlo. Los bancos, a su vez, se subdividen en poligonales
de banco
68. La poligonal de
subdivisión de
banco o polígono
de extracción es la
unidad mínima
considerada en el
proceso de
extracción,
Corresponden a
secciones de
mineral de menor
tamaño en los que
se divide cada
banco. Son
explotadas en un
orden lógico de
secuencia por los
equipos mineros
apropiados
69. Caminos Mineros
Los caminos mineros forman parte de la operación diaria y
rutinaria de cualquier mina, siendo un componente esencial
del punto de vista de la eficiencia de la operación. Es por
ello que estudiaremos los distintos parámetros de diseño,
construcción y mantención de caminos, que nos permitirán
obtener el mejor resultado de negocio.
Una mina es un sistema integrado de procesos , donde el
transporte juega un rol fundamental al ser el recurso más
costoso de la mina, teniendo así gran influencia en el costo
operativo. Por otra parte, tiene gran implicancia en
términos de seguridad e higiene, es por esto la importancia
que tiene un buen diseño y mantención de las pistas
mineras.
70. Caminos Mineros
Ventajas de un camino bien diseñado, construido y mantenido:
Proveer condiciones seguras para conducir y reducción en los
peligros de tráfico.
Reducción en los costos de operación del camión, ciclos mas
rápidos, mayor productividad y bajos costos por toneladas
transportadas.
Reducción de los costos de mantenimiento de caminos, menos
derrames, menor daño de agua debido a su acumulación,
reducción de polvos y una vida de servicio mas larga.
Menos presión en el tren de transmisión, en neumáticos, en chasis
y suspensión. Una mejor utilización de los activos y sus
componentes, menor costo de ciclo de vida.
Mejora la productividad de neumático y aros.
71. A tener en cuenta
Tener controlado la polución en los frentes de carguío, caminos y zonas
de descarga, esto para no tener equipos en cola en la pala y o
descarga y que los camiones al transportar tengan visibilidad para
realizar el proceso a una velocidad optima.
Mantención de caminos mineros, con el fin de que el proceso de
transporte sea el óptimo, además de proveer confort para el uso
correcto del neumático, ya que es un insumo de alto costo dentro del
proceso de transporte.
Ubicación optima de botaderos y chancadores, con el fin de disminuir
los tiempos de ciclos y aumentar los viajes, maximizando la operación.
Verificar que la pendiente de los caminos sea la óptima, en función de
los costos operacionales y de mantención. Esto debido a que a mayor
pendiente se disminuye la distancia, pero el motor del camión ejerce
mayor trabajo, además de viajar a menos velocidad, lo que incide
directamente en los costos de transporte. Por lo que es necesario tener
controlado el factor pendiente en los costos.
72. Diseño de Frente de Carguío en Mina a Rajo
Abierto
Para el carguío se define el ancho mínimo de carguío como:
Ancho mínimo de Carguío = BS + DS + 0.5 x Ac + 2 x RGc + 0.5 x Ac + DS
+ DD
Por lo tanto, la fórmula se puede simplificar de la siguiente manera:
Ancho mínimo de Carguío = BS + 2DS + Ac + 2 RGc + DD
73. Diseño de Frente de Carguío en Mina a Rajo
Abierto
Donde:
BS = Baranda de seguridad.
Ac = Ancho del camión.
DS = Distancia de Seguridad.
RGc = Radio de Giro del equipo de carguío o radio mínimo de
operación.
DD = Derrames.
76. Dilución y selectividad
La dilución como concepto corresponde a la presencia de
material no considerado en la envolvente económica que
aparece en la extracción, pudiendo ser económica o no
dependiendo del contenido del producto. La dilución se
encuentra fuertemente asociada al nivel de selectividad que
posea el equipo de carguío para definir el contacto
estéril/mineral.
Se distinguen dos tipos de dilución:
Dilución por selección no libre de
bloques, y por selección imperfecta de
bloques
77. Dilución por selección no libre
de bloques
La dilución operativa en
una operación minera a
cielo abierto
corresponde al material
estéril que no se logró
separar del mineral
durante la extracción.
Esta dilución se genera
por efectos de la
selección no libre de
bloques y con la
definición de los
polígonos de extracción
que se definen en la
planificación de corto
plazo
78. Dilución por selección imperfecta de
bloques
Selección imperfecta se
pueden dar dos escenarios.
En el primero se puede
expandir el volumen a
extraer donde se llevará más
material a la planta. En el
segundo caso se puede
sacar menor material del
presupuestado. Ambos
casos están vinculados al
tamaño de bloque y al
tamaño de los equipos a
utilizar ya que la extracción
nunca será perfecta
79. Desfase de palas
En el caso que se deba realizar la operación de carguío
en un banco paralelamente con la de un banco inferior,
se debe considerar que los equipos puedan
efectivamente operar después de la tronadura, por lo
que se debe definir una distancia.
Para ello debemos determinar el largo de la tronadura
(LT). A esta dimensión se le debe sumar la distancia de
posicionamiento del equipo de carguío (palas o
cargadores) del banco superior y las distancias de
operación de los equipos complementarios (si así fuese
necesario).
81. Diseño de pretil
Diseño de Pretil:
La altura del pretil es equivalente a la altura
media de una rueda de camión
Angulo de reposo
Hp= altura de
pretil
0.5 m
Ap= ancho de
pretil
83. Ejercicio:
Calcular el ancho de pretil si el ángulo de reposo del
material es de 52.5 grados y la altura del neumático es
de 4 m.
Respuesta: 3.57 metros
84. Distancia de frenado
La distancia de frenado es la distancia que recorre un vehículo
desde que el conductor se percata de la presencia de un
obstáculo en el camino, hasta que se detiene completamente.
Donde:
g = aceleración debido a la gravedad (m/s2).
t= tiempos de reacción del conductor y activación del freno(s) 1
segundo para un operador experto.
Ɵ= pendiente del camino en grados, siendo positivo cuesta abajo.
Umin= coeficiente de fricción camino-neumático, típicamente 0.3
V0= velocidad del vehículo m/s.
)
)
(
2
)
(
(
2
1
.
min
2
0
0
2
sen
U
g
v
gtsen
t
v
sen
gt
frenado
D
85. Distancia de frenado
Ejercicio: calcular la distancia de frenado de un caex
797, el cual viaja vacío a 50 km/h, la pendiente del
camino es de 10%. Y el tiempo de reacción es de 1
segundo, 2 segundos, 3 segundos.
Respuesta: 71.55 metros
86. Radio de giro de un camino
Cualquier curva debe ser diseñado con el radio
máximo que sea posible, generalmente mayor a
200 m, y este radio debe ser mantenido suave y
consistente.
Un radio de curva más grande permite una
velocidad más segura en el camino e incrementa
la estabilidad del camión.
Curvas cerradas incrementarán los tiempos de
ciclos de los camiones y los costos de transporte
como resultado del desgaste de los neumáticos.
87. Radio de giro de un camino
El radio mínimo de una curva R(m) puede ser
determinado por:
donde;
e= súper elevación aplicada(m/m ancho del
camino)
Umin= coeficiente de fricción neumático-camino.
V0= velocidad del vehículo km/h
e
e
U
V
R
127
*
min
2
0
88. Radio de giro de un camino
Umin,es el coeficiente de fricción entre el camino
y el neumático, es tomado como 0.3 (para
superficie húmeda, suave, lodosa o con baches)
a 0.35 (superficie de grava seca compactada
parcialmente)
Donde el diseño de la mina requiere un radio de
curvatura más estrecho que el radio de giro
mínimo, será necesario aplicar limites de
velocidad.
89. Ejercicio
Calcular el radio de giro de una curva en la que el
camión se desplaza a 40 km/h. calcular el ancho
real del camino.
Datos:
1. La inclinación de la curva es de 4%.
2. El ancho del caex es de 9.15 m.
3. Umin=0.3
Respuesta:
Radio de giro=314. 9 m
90. Peralte de la curva
El peralte de la curva se refiere a la elevación que debe tener
la parte exterior de la curva, que permita que el camión pase
a través de la curva a una velocidad constante. Idealmente,
la fuerza centrifuga externa que el camión experimenta debe
ser contrarrestada por la fricción lateral entre el camino y los
neumáticos. El peralte no debe superar el 5% y 7% de
inclinación, a menos que sean utilizados a una velocidad
mantenida alta, y la posibilidad de deslizamiento sea
minimizada.
93. Explotación minera subterránea
La extracción subterránea se desarrolla bajo tierra y combina distintas
técnicas que permiten que el proceso ocurra a grandes niveles de
profundidad. Las principales labores dentro del proceso de extracción
subterránea tienen relación con tronar y avanzar en zonas de producción,
fortificando y habilitando zonas de trabajo que, bajo altos estándares de
seguridad, permitan extraer el mineral desde el yacimiento
94. Minería Subterránea
• Utilizado para yacimientos de
mediana y alta ley
• Ritmos de producción 500-
50000 tpd
• Más selectivo que el método
de cielo
abierto excepto por los métodos
por hundimiento
• Problemas de diseño:
• Geometría de la mina
subterránea
• Estabilidad y soporte
• Ubicación de los
accesos
• Logística para el
transporte y
movimiento de mineral
subterráneo
95. Minería subterránea, conceptos básicos
Una mina subterránea es aquella explotación de
recursos mineros que se desarrolla por debajo de la
superficie del terreno.
La explotación de un yacimiento mediante minería
subterránea se realiza cuando su extracción a cielo
abierto no es posible por motivos económicos,
sociales o ambientales.
Para la minería subterránea se hace necesario la
realización de túneles, pozos, chimeneas y galerías,
así como cámaras. Los métodos más empleados
son mediante túneles y pilares, hundimientos, corte y
relleno (cut and fill mining), realce por subniveles
(Sublevel Stopping) y cámaras-almacén (Shrinkage).
97. Los métodos de explotación
subterráneos son utilizado
para yacimientos de
mediana y alta ley. En
general son más selectivo
que el método de cielo
abierto excepto por los
métodos por hundimiento
98. Clasificación de los métodos de
explotación subterránea
Los métodos de explotación subterráneos son utilizado para yacimientos
de mediana y alta ley. En general son más selectivo que el método de
cielo abierto excepto por los métodos por hundimiento. Estos de pueden
clasificar en tres tipo: soportados por pilares (recuperación minera
reducida), artificialmente soportados o relleno (alto costo) y sin soporte o
hundimiento (natural e inducido)
99. Parámetros Utilizados en el
Diseño
de Minas Subterráneas
GEOLOGIA
Geometría
Macizo rocoso
Estructuras de debilidad
Continuidad
Estabilidad: Hundibilidad/ Estabilidad
Distribución de la ley
Dilución planeada y no planeada
Restricciones externas e internas
Ritmo deseado
100. Elección del Método de
Explotación
Decisión Técnico Económica: Costos, beneficios, flujos de caja,
inversiones, etc.
Dependen de:
Ubicación
Forma (geometría del cuerpo mineralizado)
Tamaño
Topografía superficial
Profundidad del cuerpo mineral
Tipo de mineral
Complejidad y distribución de la mineralización
Características del macizo rocoso
Calidad de la información de reservas
Inversiones asociadas
Clima
Medio Ambiente
101. Room & Pillar
Método de explotación aplicable en el caso de yacimientos
tabulares horizontales o sub-horizontales, con inclinaciones de
hasta 30º en roca razonablemente competente y espesores de 2
a 20 metros. Se trata, por lo general, de depósitos estratificados
de origen sedimentario. Método barato, productivo, selectivo,
recuperación regular, fácil de mecanizar y simple de diseñar.
102. Room & Pillar
Consiste en excavar lo más posible el cuerpo mineralizado
dejando pilares de mineral que permiten sostener el techo de
material estéril. Las dimensiones de los caserones y de los pilares
depende de la mayor o menor competencia de la roca
sobrepuesta (estabilidad del techo) y también de la roca
mineralizada (estabilidad de los pilares), como asimismo del
espesor del manto y de las presiones existentes.
Por lo general los pilares se distribuyen en
una disposición o arreglo lo más regular
posible,
y pueden tener una sección circular,
cuadrada o rectangular semejando un
muro. Los caserones abiertos tienen forma
rectangular o cuadrada
103. Sub Level Stoping
Este método se aplica preferentemente en yacimientos de
forma tabular verticales o subverticales de gran espesor, por lo
general superior a 10 m. La expresión “sublevel” hace referencia
a las galerías o subniveles a partir de los cuales se realiza la
operación de arranque del mineral. El mineral arrancado se
recolecta en embudos o zanjas emplazadas en la base del
caserón.
104. Sub Level Stoping
El mineral es arrancado a partir de subniveles de explotación
mediante disparos efectuados en planos verticales.
Tiros Radiales (SLS) o Paralelos (SLS-LBH).
Queda una cámara vacía luego de la explotación.
El mineral se extrae a través de estocadas de carguío (puntos
de extracción) perpendiculares a una zanja en la base del
caserón.
Cuerpos masivos, vetas estrechas. Subverticales (buzamiento
>60º).
Roca competente.
Recuperación alta
105. Subniveles de Perforación
Nivel Base (Carguío
de Producción)
Chimenea de Ventilación
Subnivel de Ventilación
Punto de descarga a pique
Chimenea o pique
de Traspaso
Descarga (Buzón)
Zanja
Caserón
Galería
de Zanja
Estocada de Carguío
Nivel de Transporte Principal
106. Cut & Fill
Aplicable a depósitos verticales (vetas) o depósitos de gran
tamaño e irregulares. Se aplica por lo general en cuerpos de
forma tabular verticales o subverticales, de espesor variable
desde unos pocos metros hasta 15 o 20 m en algunos casos.
El mineral extraído debe ser
suficientemente valioso de
modo que el beneficio
obtenido por u
recuperación compense los
mayores costos del método
107. Cut & Fill
Consiste en excavar el mineral por tajadas horizontales en una
secuencia ascendente (realce) partiendo de la base del caserón. Todo
el mineral arrancad0 es extraído del caserón. Cuando se ha excavado
una tajada completa, el vacío dejado se rellena con material exógeno
que permite sostener las paredes y sirve como piso de trabajo para el
arranque y extracción de la tajada siguiente. Como relleno, se utiliza el
material estéril proveniente de los desarrollos subterráneos o de la
superficie, también relaves o ripios de las plantas de beneficio, e incluso,
mezclas pobres de material particulado y cemento para darle mayor
resistencia.
108. Cut & Fill
Se realiza por subniveles de manera ascendente
Los caserones en explotación se pueden separar
por muros y losas de modo de aumentar la
estabilidad del sistema minero
Rellenos: hidráulicos colas de relave, material estéril,
ambos más cemento, etc.
Método altamente selectivo, por lo tanto permite
explotar cuerpos de baja regularidad y continuidad
espacial
Baja dilución menor a 2%
Alta recuperación mayor a 90%
Alto costo de producción 40-150 $/t
Baja productividad 200 a 4500 tpd
109. Shrincage Stoping
• Vetas angostas (potencia
menor a 10m)
• La roca de caja es de baja
competencia y la mineral de
mediana a alta
• Se remueve solamente el
esponjamiento(40% del
volumen) de la roca tronada
el resto se mantiene
almacenado para mantener
las paredes estables y proveer
de piso al sistema de
perforación
• Infraestructura de producción
es requerida.
• Productividad menor a 4500
tpd
• Alta dilución 30%
• Mediana recuperación 85%
• Costoso y riesgoso
110. Sublevel Caving
El método SLC se aplica de preferencia en cuerpos de forma
tabular, verticales o subverticales, de grandes dimensiones,
tanto en espesor como en su extensión vertical. También es
aplicable en yacimientos masivos
111. Sublevel Caving
En general el concepto de método por hundimiento implica que el
material estéril superpuesto se derrumba y rellena el vacío que va
dejando la extracción del cuerpo mineralizado. Este proceso se debe
propagar hasta la superficie, creando así una cavidad o cráter.
El material arrancado se maneja con equipos LHD de gran capacidad,
los cuales cargan el mineral en la frente de producción y lo transportan
a través de las mismas galerías de perforación para vaciarlo en los
piques de traspaso que se conectan a las galerías de cabecera.
A medida que se extrae el mineral tronado, el material estéril
superpuesto rellena el vacío dejado por la explotación, mezclándose
parcialmente con el mineral arrancado. La extracción continúa hasta
que la introducción de material estéril supera un cierto límite pre-
establecido.
La principal debilidad de este método es la alta dilución a la que queda
expuesto permanentemente el mineral arrancado durante el proceso
de extracción.
112. Sublevel Caving
Se utiliza en cuerpos mineralizados con orientación vertical y alta
potencia mayor a 40m
La roca de caja es de baja competencia y la roca mineral
competente a mediana
Se explota por subniveles donde se realizan en ciclo las operaciones
unitarias de perforación, tronadura, carguío y transporte
Consiste en hundir la roca de caja y la pared colgante de esta
manera el mineral queda en contacto con el estéril facilitando el
acceso de LHDs a través de las galerías de producción
Productividad 4000 a 20000 tpd
Costo 7-12 $/t
Dilución es alta hasta un 15%
Recuperación 75%
113.
114. Block Caving
En términos generales, el método Block Caving consiste en la
socavación completa del cuerpo mineralizado o de un bloque de
mineral equidimensional de gran tamaño (unidad de explotación) para
iniciar el proceso de hundimiento. El nivel de hundimiento es
progresivamente minado y parte del material quebrado es extraído
para crear un vacío que permita el desplazamiento del mineral
desprendido producto del hundimiento. A medida que se extrae el
mineral quebrado, el cave se propaga verticalmente hasta que la roca
superior también se quiebra dando lugar a la subsidencia en superficie.
115. Block Caving
Cuerpos masivos con una proyección en planta suficiente para
inducir el hundimiento de la roca
La roca mineralizada a hundir debe ser medianamente competente
La roca estéril de techo debe ser hundible
Se induce el hundimiento de la roca a través del corte basal 4-12 m.
El hundimiento se propaga en la medida que la roca es extraída del
hundimiento utilizando la infraestructura de producción
Productividad 12000 a 48000 tpd
Dilución 20%
Recuperación 75%
Costo 2.1-5$/t
117. Labores Subterráneas
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.
Importante, para distancias inferiores a 30 metros de largo, donde
haya refugio, el espacio del equipo a cada costado es de 0.5
metros.
0.5 metros
0.5 a 1
metro
Art. 119º
118. Labores Subterráneas
Galería: Tiene las mismas características del túnel, pero no tiene
salida al exterior, sino que conecta sectores dentro de la mina.
119. Labores subterráneas
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.
120. Labores subterráneas
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%).
Rampa en “8”
Rampa Circular
Rampa Elíptica
121. Labores subterráneas
Sanja o Batea: Es una excavación con forma de V, que cumple las
mismas funciones del embudo (Block Caving), es decir la recepción
de material quebrado proveniente del nivel de hundimiento
122. Labores subterráneas
Punto de vaciado o Pique de traspaso (Ore Pass)
Labor minera subterránea vertical o inclinada que cumple la función
de recibir y transportar a niveles inferiores el mineral descargado por
el LHD. En general tienen parrillas en su parte superior para retener el
sobretamaño y reducirlo mediante martillo picadores
123. Minería subterránea, Definiciones
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.
124. Minería subterránea,
Definiciones
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).
Chimeneas de Traspaso
Chimenea de
Ventilación
125. Minería subterránea,
Definiciones
Chimenea: excavación o galería vertical o sub vertical
de secciones variables, construida desde abajo hacia
arriba
Chimeneas de
Traspaso
Descarga a Buzón
Nivel de
Transporte
Principal
Silo o Tolva
4
metros
Diámetros:
8 a 10 m
126. Minería subterránea,
Definiciones
Caserón: hueco final que surge de una explotación y
puede o no estar relleno.
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.
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.
127.
128. Equipos usados en pequeña y
mediana minería
1. Uso del sistema scraper.
2. Uso del huinche o jaula.
129. Scraper
Se utiliza en terrenos irregulares, en galerías pequeñas (2x2m), también
en terrenos donde las pendientes involucradas sean mayores que las
requeridas por otros equipos, es así que en cuanto a pendientes el
Scraper será útil de los 0° a 40°.
El sistema se compone de:
Huinche
Cuchara
Poleas
Cables
130. El carguío consiste en la
carga de material
mineralizado del
yacimiento para
conducirlo a los
posibles destinos, ya
sea el chancado, stock
de mineral o botaderos
de estéril.
Procedimiento: La
operación de carguío
involucra el desarrollo
de una serie de
funciones que
aseguran que el
proceso se lleve a
cabo con normalidad
y eficiencia.
El carguío y sus funciones
131. El carguío y sus funciones
Procedimiento se divide en las siguientes funciones:
1. Planificación de la mina.
2. Operación de la mina.
3. Jefe de operaciones.
4. Operador del equipo de carguío.
5. Topografía.
6. Equipos auxiliares.
132. El carguío y sus funciones
1. Planificación de la mina: Esta etapa del proceso de la
explotación minera se ocupa de definir los sectores de
carga, las direcciones de carguío y el destino de los
materiales de acuerdo con leyes de clasificación y tonelajes
definidas previamente.
2. Operación de la mina: La operación es la función que se
responsabiliza del manejo y organización de los equipos de
carga en la mina, así como de supervisar el entorno,
especialmente en lo referido a frentes de carga, posición de
equipos de carguío y nivel de pisos.
3. Jefe de operaciones: La operación minera está a cargo de
un jefe de operaciones, quien asigna los equipos y
operadores en los turnos respectivos. En faenas a gran
escala es apoyado por un sistema de despacho (dispatch,
Jigsaw), que controla de una forma global la producción,
complementado por un proceso de optimización continua a
133. El carguío y sus funciones
4. Operador del equipo de carguío: Es la persona que
está directamente a cargo de la operación de carga
de su equipo. Además, es responsable de definir la
posición de los camiones para la carga y de evitar
que la carga caiga en forma brusca sobre la tolva del
camión, lo que puede dañar el equipo de transporte
y/o al operador de éste.
5. Topografía Mediante esta función se definen las
diferentes zonas de trabajo, en cuanto a control del
nivel de pisos y frentes de carguío. Asimismo, el
equipo de topografía es responsable de marcar y/o
validar las zonas mineralizadas para su posterior
destino, tanto por medio de conexión radial como por
envío de datos hacia los sistemas de despacho
(dispatch).
6. Equipos auxiliares Los equipos auxiliares se encargan
136. El transporte y sus funciones
El transporte consiste en el traslado de material
mineralizado y/o estéril desde el yacimiento
hacia los posibles destinos, ya sea el chancado,
stock de mineral o botaderos de estéril.
Las funciones involucradas en el proceso de
transporte son las siguientes:
1. Planificación de la mina.
2. Operación de la mina.
3. Topografía.
4. Equipos auxiliares.
137. El transporte y sus funciones
1. Planificación de la mina: Está a cargo de la definición de las
rutas de transporte y del destino de los materiales de
acuerdo con leyes de clasificación y tonelajes definidas
previamente.
2. Operación de la mina: Función responsable de los equipos
de transporte en la mina, así como de supervisar el entorno
relacionado con la operación, ya sea en el sector de carga,
en la ruta y/o en las zonas de descarga. La operación
minera está a cargo de:
Un jefe de operaciones, quien asigna equipos y operadores en
los turnos respectivos. En faenas a gran escala es apoyado por
un sistema de despacho (dispatch), que controla de una forma
global la producción, complementado por un proceso de
optimización continua a través de sistemas computacionales
interconectados, presentes en todos los equipos.
138. El transporte y sus funciones
3. Topografía: En particular para la operación de
transporte, esta función se encarga de las áreas
de trabajo en cuanto al control del nivel de pisos
en toda la ruta de los camiones.
4. Equipos auxiliares: Esta sección está a cargo de
mantener en buen estado las zonas de carguío y
transporte, especialmente el nivel de pisos, de
acuerdo con las instrucciones del Jefe de
operaciones y/o el operador del equipo de
transporte.
139. Equipos de carguío y
transporte en minería a rajo
abierto
En las faenas mineras el transporte de material
(mineral o lastre), se realiza con mucha frecuencia
con Camiones de gran tonelaje desde las zonas de
explotación hacia las zonas de proceso y/o
botaderos
140. Camiones de extracción
Camiones de alto tonelaje:
El transporte en las faenas mineras se realiza con
mucha frecuencia vía camiones. En minería a
rajo abierto se utilizan camiones con descarga
por el fondo, constituidos por una tolva que se
apoya sobre el chasis y que se bascula hacia
atrás para la descarga mediante unos cilindros
hidráulicos. Existen capacidades de sobre los 350
toneladas.
141. El tipo de material transportado
exige de la utilización de
materiales resistentes a la
abrasividad y que
estructuralmente permitan la
estabilidad de la tolva
142. Estos gigantes equipos tienen una altura de 7.4 metros de altura
aproximadamente, al levantar su tolva para descargar alcanzan los 14
metros de altura, tienen una vida útil de 10 a 15 años, sus mantenciones
deben ser cada 250 horas (cada 15 días aprox), su motor es de 2.700 a
3.500 hp
143. Ventajas de Camiones de Alto
Tonelaje
Flexibilidad del sistema, pues pueden recorrer distancias entre
los 100 y 3.000 metros.
Capacidad de adaptación a todo tipo de materiales.
Requieren de una infraestructura relativamente sencilla y
poco costosa.
Existe gran variedad de modelos, lo que permite emplear el
que más se adapte a las condiciones en que debe
desarrollarse la operación.
Menor inversión inicial que otros sistemas de transporte.
144. Desventajas de camiones de alto
tonelaje
Elevados costos de operación, que junto al
carguío pueden llegar al 60% del costo total de
explotación.
Disminuyen su rendimiento cuando aumenta la
distancia de transporte.
Requieren de gran cantidad de mano de obra
especializada para la operación y la
mantención.
145. Componentes principales
de un Camión
Motores: Los motores de los camiones son diésel,
turbo-laminados y con pos enfriador.
Transmisión: Ésta directamente relacionado con
la capacidad de carga, la que puede ser de
transmisión mecánica o eléctrica.
Ventajas de la transmisión
eléctrica:
- Máxima utilización de la
potencia de motor en todo el
rango de velocidades.
- Frenado dinámico.
- Simplificación de la
operación.
- Mayor fiabilidad
146. Componentes principales
de un Camión
Bastidor: El bastidor o chasis es la espina dorsal
del camión. Está constituido por elementos de
acero, capaz de soportar importantes esfuerzos,
flexión e impactos.
Adquieren de gran
cantidad de mano
de obra
especializada para
la operación y la
mantención.
147. Sistema de suspensión
El sistema de suspensión debe ser capaz de
absorber las oscilaciones y vibraciones causadas
por desigualdades de terrenos, amortiguar los
golpes durante carga y distribuir el peso sobre los
neumáticos y proporcionar estabilidad del
vehículo y el confort al conductor
148. Frenos
Debe soportar frenadas prolongadas, como las que
ocurren al bajar pendientes mientras van totalmente
cargados. Los sistemas de frenos se componen de:
Frenos de servicio
Frenos de emergencia
Frenos de estacionamiento
Retardador
Respecto al diseño
de los frenos estos
pueden ser: discos
múltiples, de zapata
y de disco
simple
149. Dirección y Sistemas
Hidráulicos
La dirección de un camión minero es totalmente
hidráulica, y funciona mediante el trabajo de dos
cilindros hidráulicos gemelos independientes de doble
acción.
El sistema hidráulico se activa por medio de una o dos
bombas en paralelo, que están funcionando siempre,
tanto para girar la dirección como para levantar la
caja. Como se dispone de dos bombas, si hubiese una
avería en cualquiera de ellas, la otra siempre podría
alimentar la dirección, pero no levantaría la caja.
150. Neumáticos
Los neumáticos representan el último eslabón de la
transmisión y, por tanto, en ella se convierte el par en
fuerzas de tracción sobre el terreno en contacto con el
neumático. Mientras más pequeño el diámetro de las
ruedas, mayor fuerza de tracción.
4 m
El precio es de
US$24.000
aproximadamente,
pero eso dependerá de
sus características,
marca, modelo a usar.
También hay
neumáticos que sus
precios son de
US$30.000, US$ 40.0000,
US$ 100.000. Cada
camión usa 6
neumáticos.
Cada neumático
soporta mas de 100
toneladas
153. Tolvas
Las tolvas están construidas de planchas de acero de alto
límite elástico (1300 mpa), que proporciona una elevada
resistencia a los impactos y desgaste.
Las vigas de esfuerzo son huecas, de sección rectangular, por
las cuales circulan los gases de escape para producir el
calentamiento de la caja y así evitar la adherencia del
material cuando esta húmedo o es arcilloso
154. El fondo de la caja y la sección longitudinal tiene
forma de V, de manera que el centro de
gravedad de la carga queda lo más bajo posible
para incrementar la estabilidad. El declive hacia
adelante proporciona una excelente retención de
la carga, aún al subir pendientes, mientras que los
declives desde el fondo de la caja hacia las
paredes laterales desvían las fuerzas de los
impactos de carga, centran el material en la caja
y bajan el centro de gravedad.
155. Sistema de descarga
El sistema de volteo,
este suele ser el
convencional, con
vuelco trasero
mediante la
elevación con
cilindros hidráulicos
156. Camión autónomo
El camión autónomo es la tecnología de vanguardia en el transporte
minero mundial. Komatsu, en su caso ha desarrollado un sistema
tecnológico que se adapta a un camión de extracción minero y que
utiliza una señal GPS (Global positioning System), junto a otras señales
de apoyo en tierra, como sistemas de ubicación y navegación, que le
permite desplazarse y transportar cargas de manera independiente,
sin la necesidad de operadores o de un comando remoto
157. Ventajas de un camión autónomo
• Diseñado para operar 24 horas continuas
• Navegar por rutas predefinidas
• Velocidad predefinida
• Esperar y posicionarse en áreas de carguío predefinidas
• Reportar estados de ubicación
• Permite operación autónoma o manual.
• Sistema hidráulico y eléctrico permite bajo consumo de
combustible
• Mayor seguridad al no involucrar operadores en los riesgos de la
operación
• Continuidad operacional
158. Características del sistema
autónomo
Aceleran y frenan en forma precisa.
No se apartan un milímetro de la ruta
programada.
Reconocen obstáculos y si se cruza una persona
se detienen automáticamente.
Aumenta el rendimiento de
neumáticos y combustible
159. Sistema Dispatch
El sistema DISPATCH es un sistema de administración minera a gran
escala que utiliza los sistemas más modernos de computación y
comunicación de datos como el GPS, con el fin de proporcionar
asignaciones óptimas de camiones a pala, en forma automática,
maximizando la utilización del tiempo y minimizando las pérdidas de
éste, en tiempo real.
161. Características del sistema Dispatch
• Registra tiempos claves de cada ciclo de acarreo
• Trasmite instantáneamente los datos usando la información que
los operadores registran en sus paneles.
• Registra, guarda y procesa gran cantidad de información.
Con el objetivo de
optimizar las
operaciones y
maximizar la
productividad
162. Dispatch permite:
Informes de Producción en tiempo real Elaborar
análisis de desempeño habituales o ad-hoc en un
formato amigable basado en la web. Los informes
se pueden convertir a PDF y se puede programar su
entrega automática. Los informes web a bordo
extienden la información en tiempo real a los
operadores de los equipos.
Alineamiento de los equipos de trabajo Asigna, en
forma automática, personal a los equipos, antes del
comienzo del turno y se asegura de que cada
equipo haya sido asignado a un operador
calificado y adecuado. Recaba información desde
distintos registros (Turnos, calificación de los equipos,
fin de turno) antes de que se hagan las
asignaciones.
163. Dispatch permite:
Gestión de Servicio de Combustible Aumento de
la eficiencia general del carguío al minimizar los
episodios de relleno de combustible. La gestión
de combustible se mejora al ubicar los camiones
en la estaciones de combustible sólo en los
momentos y en los niveles de combustible
óptimos.
Análisis de Cargas Captura de la información en
tiempo real desde los sensores OEM y desde los
sistemas de carga de terceros, en los cargadores,
en las palas y en los camiones. Acceso a la
información para el análisis por medio de
utilidades estándar de reporte.
164. Dispatch permite:
Detección de Proximidad Mejora la visión situacional de
los operadores de los equipos con la ayuda del Módulo
de Detección de Proximidad, que despliega advertencias
visuales y sonoras de peligros provenientes de otros
equipos habilitados o fijos que se encuentran en el área.
La detección de proximidad basada en distancia es
especialmente beneficiosa en aquellas áreas en donde se
produce mayor congestión, tales como frentes de carguío
y botaderos.
Equipos auxiliares Monitorear el status de cada uno de los
equipos auxiliares, priorizar las tareas y asignarles, en forma
remota a los operadores. Monitorear el desempeño del
mantenimiento, la operación del plan y los requerimientos
de la flota, además de identificar las áreas con problemas
para así mejorar la productividad.
165. Dispatch permite:
Mezcla Control de la mezcla de mineral en los
chancadores y en los stockpiles, en conjunto con
los algoritmos de despacho de los camiones,
para maximizar la productividad y aún así lograr
las metas de calidad del material.
Gestión de Neumáticos Detectar, de forma
preferente, el sobrecalentamiento de los
neumáticos por medio de interfaces directas que
envían información a los sistemas de monitoreo
en línea de neumáticos. Minimizar los cortes por
rocas por medio de un sistema de geo-tagging y
de asignación automática de tareas de limpieza
168. Descarga de material
La descarga de grandes rocas (10%
o más de la carga útil), o materiales
adhesivos (cargas que no fluyen
libremente fuera de la caja), el
material puede descargarse con
demasiada rapidez y hace que la
caja se mueva rápida y
súbitamente. Este movimiento
podría sacudir violentamente el
camión y ocasionar lesiones al
operador y/o daños a los cilindros
de elevación, a la estructura y/o a
los pasadores de bisagra del
cuerpo del camión, por lo que el
procedimiento debe ser muy lento
169. Importante
Para evitar prácticas deficientes de descarga se
recomienda:
no utilizar la caja (tolva) para desplazar tierra
no descargar sobre un montón existente
no hacer descender la caja antes de avanzar.
170. Deberes del operador y jefe
de turno
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
Cada uno de los operadores de los diferentes
equipos debe velar siempre por una buena
visibilidad. Para ello es necesario chequear los
sistema limpiaparabrisas y el estado de los espejos
171. Deberes del operador
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
encuentra 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 aproximadamente 200 metros de otros vehículos,
a objetivo de evitar “encandilamientos” con otros operadores.
En todo momento la Cabina del operador debe estar cerrada.
172. Colocación de carga
Lateral: carga centrada sobre los cilindros de
elevación o en la flecha de la caja
Longitudinal: carga centrada en la parte central
de la caja
General: sin una cantidad importante de material
en la cabecera
Debe existir
suficiente borde libre
para minimizar el
derrame de los
costados a través de
las esquinas y para
la parte trasera de
la caja en rampas.
Es importante dividir
la carga útil un 33%
y un 66% en el eje
delantero y el
trasero
respectivamente
173. Camión articulado
Usados principalmente para canteras y minerales
industriales. Consiste en una tolva unid por un
sistema de articulación a la cabina del camión,
esto le permite el movimiento en espacios más
reducidos en comparación a un camión minero
común.
Capacidad de 40 toneladas aproximadamente.
176. Pala de cable
La pala de cables o pala eléctrica son equipos de gran
envergadura capaces de cargar con una baldada hasta 100
toneladas por lo que son equipos altamente productivas en
desmedro de la selectividad. Posee alturas de excavación de entre
10 a 20 m., generalmente definen la altura de banco de una
explotación a rajo abierto. Poseen alturas de descargar de entre 6 y
12 metros y son equipos de poca movilidad, pueden desplazarse a
velocidades no mayores a 3 km/h.
Importante: la capacidad del balde puede sobrepasar las 60 yardas.
177. Cables de suspensión
Estos, formando dos parejas, son los que
mantienen la pluma en posición con su ángulo
de inclinación fijo e inamovible. Para ello van
enganchados en la parte superior del bastidor o
estructura en «A» y en el extremo de la pluma.
Son unos cables estacionarios construidos
especialmente para esta aplicación,
normalmente con un único y grueso cordón de
alambres de acero galvanizado. Debido al
alargamiento que tienen a lo largo de su vida, es
aconsejable cambiar los cuatro cables a la vez.
178. Cables de elevación
El movimiento de elevación de la cuchara se hace mediante
cables, mientras que el de empuje/retroceso solo las maquinas
Bucyrus utilizan cables para realizarlo. Siendo este el que mas cables
utiliza.
Normalmente los cables de elevación son dos dobles, como muestra
la figura, o dos emparejados hacia la cuchara y los extremos
enrollados el tambor.
179. Equipo frontal de excavación
Brazo, es el elemento que transmite a la cuchara,
situado en su extremo delantero, la fuerza de
empuje necesaria para penetrar, excavar o
cargar.
Pluma, es el soporte de todo el equipo de
excavación de aproximadamente 115 toneladas
de masa. Está apoyada, mediante orejeras y
pernos , en la parte frontal de la superestructura
giratoria y soportada por los cables de
suspensión, amarrados a la estructura en «A», que
fijan su ángulo de inclinación. En su extremo están
instaladas las poleas de los cables de elevación
de la cuchara.
180. Cuchara: Estructura de 80 toneladas, que recibe el material desde la
frente y lo lleva a la zona de descarga. Está compuesto por el balde,
la puerta, aro amortiguador y mecanismo de apertura de la puerta.
181.
182. Ventajas de una pala de cable
Las características mas importantes son:
Pueden excavar a alturas entre los 10 y 20 m.
Pueden descargar a alturas entre los 6 y 12 m.
Poseen un sistema de traslación sobre una oruga y su
accionamiento es eléctrico.
La excavación se realiza mediante la combinación de dos
movimientos: elevación y empuje.
Son máquinas pesadas y robustas, adecuadas para trabajar
en cualquier tipo de material.
Tienen alta fiabilidad, debido a un diseño ampliamente
probado, con buena disponibilidad y utilización efectiva.
183. Ventajas de una pala de cable
Pueden remontar pendientes reducidas, pero no es
aconsejable que operen inclinadas debido a posibles
problemas en el sistema de giro de la máquina.
Presentan buena estabilidad y suavidad en la operación.
Proporcionan una buena mezcla en dirección vertical,
durante la carga, debido a la manera de excavar, ya que la
forma de movimiento de la pala hacia el material es,
primero, horizontal, penetrando la pila de material tronado, y
segundo, subiendo el balde en forma casi vertical hasta
lograr llenarlo.
Presentan buen rendimiento, incluso en malas condiciones
de piso, ya que operan sin desplazarse sobre él.
Ofrecen al operador una muy buena visibilidad durante la
operación, además de condiciones de alta seguridad.
Tienen una larga vida útil, estimada en más de 60.000 horas
184. Desventajas de una pala de cable;
No son adecuadas para cargas selectivas de material.
Presentan una reducida capacidad de excavación (menos
que las orugas).
Requieren de un equipo auxiliar que constantemente mejore
la pila de material por cargar. Generalmente son tractores
sobre orugas (bulldozer) o ruedas.
Requieren operadores altamente calificados.
Pueden dificultar las labores, puesto que las mantenciones se
realizan en la misma faena minera.
Por su alto precio, sólo son consideradas en proyectos de
gran escala y duración.
185. Ciclo de trabajo
El ciclo de trabajo de una de estas máquinas consiste
en excavar la frente de expansión, una vez llena la
cuchara ésta gira hasta situarla sobre el elemento
receptor de la carga, descarga y gira en vacío hasta
el frente, al mismo tiempo que desciende la cuchara,
para empezar el nuevo ciclo.
186. El piso debe estar en
buenas condiciones, ya
que excesivos balanceos
pueden dañar la
estructura de la pala
187. Procedimiento de trabajo
Básicamente en las exploraciones a cielo abierto, se
pueden distinguir tres procedimientos de trabajo
con palas de cables:
Carga a ambos lados.
Carga a un solo lado.
Avance paralelo al banco. Carga en paralelo.
La principal diferencia entre ellos es la posición de la
pala con relación al banco y la posición de los
camiones o unidades de transporte respecto a la
pala durante la carga
188. Elección del procedimiento
Depende de:
1. factores técnico-operativos: perfil del banco,
espacio disponible, necesidad de carga
selectiva.
2. Circunstancias de la operación: falta o exceso
de transporte, ancho de carguío
190. Disminuye el tiempo de espera
de los camiones en el frente de
carguío, además de aprovechar
al máximo el rendimiento de la
pala al mantenerla saturada
193. Carga a un solo lado
Hay situaciones en una explotación a cielo abierto en las que no se
dispone de espacio suficiente para cargar a ambos lados la
excavadora y también hay diseños que los consideran la carga por un
solo lado.
La excavación del acceso a un nuevo banco, o la búsqueda de
mineral de determinada ley son, entre otros, ejemplos de situaciones
con poco espacio para maniobrar.
194. Avance paralelo al banco
Este es un antiguo método de trabajo que surgió de la necesidad de cargar
trenes, como primer sistema de transportes de gran capacidad; luego
aparecieron los trailers o camiones. En ambos casos, la posibilidades de
maniobrabilidad de la unidad de transporte son nulas o mínimas y lentas.
La pala y la unidad de transporte tienen trayectorias paralelas aunque no
siempre con el mismo sentido. Ambas trayectorias también son paralelas a la
cara del banco, debido a lo cual solo puede realizarse a un lado, por
supuesto el de la cabina del maquinista.
195. Suministro de energía pala de
cables
Todos los cables eléctricos utilizados para la transmisión de
energía a las palas, deben contar con las aislaciones y
protecciones estándares diseñadas para tales fines.
Dichos cables no deben ser expuestos a ser pisados o
estropeados por vehículos. Así mismo, se prohíbe la
manipulación y traslado de cables de alimentación con
equipos que no sean los adecuados para esa operación.
El sistema más recomendado y utilizado para el suministro
de energía para las palas eléctricas son las pasarelas o
pórticos. Estos son postes que permiten levantar el cable
de alimentación eléctrica de las palas, permitiendo que
los camiones pasen por debajo de este arco de 20 metros
de ancho. Además, el cable debe estar centrado, en
forma recta a las orugas y señalizado entre la pala y la
pasarela.
197. Palas Hidráulicas
Estas palas presentan una mejor movilidad que las palas de cable,
aunque no están diseñadas para cambiar de posición de manera
frecuente. La cuchara de la pala puede estar instalada de manera
frontal o inversa (como una retroexcavadora).
Con una menor inversión y un costo operacional levemente más alto
que en el caso de las palas eléctricas, las palas hidráulicas poseen
un rango de capacidades de balde menores (hasta 30 m3) aunque
en algunas faenas poseen palas electro – hidráulicas de hasta 40 m3
de capacidad.
198. Dentro de sus características generales se encuentran su
mayor movilidad y flexibilidad en la operación especialmente
en la versión diésel (en comparación a la pala eléctrica) y la
reducción de los daños causados en la tolva de los camiones,
por el mayor control en la descarga de los baldes,
alcanzándose una buena distribución y reparto del material.
Excavadoras
frontales
Excavadoras
Retros
La diferencia de diseño entre estas unidades se centra en el sentido de
movimiento de los baldes y en la geometría de los equipos de trabajo.
Normalmente, los fabricantes las ofrecen en las dos versiones. Los equipos
frontales admiten una altura de banco que es función del alcance máximo,
mientras que las unidades retro se ven limitadas por la altura de la tolva del
camión.
199. Características de una Pala Hidráulica:
Diseño compacto y peso relativamente reducido en
relación con la capacidad de los baldes.
Gran movilidad y flexibilidad en la operación,
especialmente en la versión diesel, con velocidades
de desplazamiento de 2,4 km/h.
Excelente posicionamiento de las máquinas gracias
al accionamiento independiente de las orugas.
Capacidad de remontar pendientes de hasta 80%,
y posibilidad de realizar la operación continuada en
pendientes de 60%.
Velocidades de rotación elevadas, de 2,5 a 5
r.p.m., por lo que se pueden lograr ciclos de carga
pequeños.
200. Características de una Pala Hidráulica;
Fuerzas de penetración y excavación elevadas,
permitiendo la carga directa de materiales
compactos.
Versatilidad para orientar el balde en el frente de la
excavación, por lo que son muy adecuadas para la
explotación selectiva.
Exigen poco espacio para operar, constituyendo el
equipo ideal en la excavación en zanjas o espacios
estrechos.
Presentan menor necesidad de empleo de
máquinas auxiliares respecto de una pala de
cables.
Poseen una vida útil media de 25.000 a 35.000 h,
por lo que su uso resulta muy atractivo en faenas
medianas y pequeñas.
201. Equipo Frontal
Se compone de la pluma, y el brazo con el balde en su
extremo. La fuerza de penetración se consigue mediante uno
o dos cilindros hidráulicos del brazo y la fuerza de excavación
por medio de otros cilindros en el balde. El movimiento
vertical se realiza gracias al accionamiento hidráulico de la
pluma.
202. En la versión
frontal la
excavadora y
el camión
están en un
mismo plano
de trabajo.
Siendo éste el
sistema
habitual para
la extracción
de roca
fragmentada
previamente
con
explosivos.
se debe
trabajar desde
la parte
superior de la
frente
hasta llegar al
paso de esta
para luego
avanzar.
203. Equipo Retro
Se compone de la pluma, el brazo y el balde,
articulados entre si y accionados mediante
cilindros hidráulicos.
204. Normalmente el equipo retro excava siempre por debajo del
nivel orugas, pudiendo situarse el camión en el nivel inferior o
en el mismo que la excavadora (a). Siempre que sea posible
es preferible el primer sistema, que proporciona ciclos de
carga más cortos, siendo el segundo (b) obligado cuando el
nivel inferior es impracticable debido a materiales blandos,
presencia de agua, etc.
207. Cargadores Frontales
Es una maquina empleada para la excavación de terrenos o para la
carga y descarga de diversos materiales.
Existen 2 tipos de cargadores, diferenciados por su sistema de
tracción los cuales pueden estar montados sobre ruedas o sobre
orugas, los primeros mencionados son utilizados en terrenos más
duros o estables y tienen una mayor velocidad como también mejor
movilidad, los segundos mencionados son utilizados en terrenos más
blandos o inestables y tienen una menor velocidad y una menor
movilidad, pero a su vez una mayor fuerza comparados con los
montados sobre ruedas. La forma del balde varía según el material
que hay que manejar.
212. Paralelo al montón
…el camión se debe ubicar a 15 – 20° del talud, para un
mejor manejo de los tiempos de carga, obteniendo un
ángulo de 90° en el procedimiento de carguío del cargador
frontal.
213. Corte en lugares apretad0s
En la excavación en lugares reducidos se desarrolla una
abertura en la esquina izquierda, y el camión se ubica en
paralelo al talud, siendo el cargador frontal el que toma un
ángulo de 45° con respecto al camión, para posteriormente
en la carga tener un ángulo de 90°
214. Ventajas de un Cargador Frontal:
Gran movilidad, alcanzando velocidades de 45
km/h, lo que les permite realizar la labor de carga
y transporte en distancias cortas.
Capacidad de trabajo de descarga en altura de
entre los 3 y 6 metros.
Capacidad para trabajar en pendientes.
Un ancho de balde que permite trabajar
grandes bloques de roca.
Posibilidad de obtener mezclas de diferentes
sectores debido a su gran movilidad.
Facilidad para mantener un piso de carga más
limpio, no precisándose máquinas auxiliares.
215. Ventajas de un Cargador Frontal:
Adaptabilidad a diferentes métodos de
extracción.
Una menor inversión en relación con otros
sistemas de carga (palas)
Facilidad de reventa.
Posibilidad de alquiler (arriendo) y contratación.
Una mantención sencilla respecto de otros
sistemas de carguío.
Menor requerimiento de práctica y experiencia
del personal que usará los equipos
216. Desventajas de un Cargador Frontal:
Requieren una pila o material tronado más esponjado
respecto de otros sistemas de carguío. Esto implica una
consideración importante en la tronadura, especialmente
en lo referente a la secuencia de encendido.
Para igual capacidad de balde tienen menor
productividad que una pala.
Requieren de un amplio espacio para maniobrar, ya que
necesitan desplazarse durante el proceso de carga.
Tienen menor productividad en suelos embarrados y
blandos.
Si no hay un buen nivel de pisos, existe un aumento
considerable del costo de neumáticos.
Necesitan alturas de banco reducidas para operar con
seguridad.
Poseen menor disponibilidad mecánica respecto de las
palas.
221. Tractores Orugas y Ruedas
En general, en todas las operaciones mineras se
utilizan equipos de apoyo para realizar las etapas
de perforación, tronadura, carguío y transporte,
con el principal objetivo de hacer la operación
de la mina más segura y eficiente. Uno de estos
equipos son los tractores de de ruedas
(whelldozers) y orugas (bulldozers), estos últimos,
son los más conocidos y empleados como
unidades de empuje
222. Usado en trabajos de arranque y transporte, que son
efectuados por el escarificador o riper y por la hoja de empuje
respectivamente, los cuales van montados y accionados por el
tractor.
El tractor está diseñado para realizar trabajos con la hoja
topadora de empuje en corte, acarreo y descarga .Realiza
excavaciones, nivelación de sitios nivelado, peinados de talud,
apilado y desmonte.
Todos los equipos utilizados en minería cielo abierto poseen
como fuente de energía motores diesel.
223.
224. Hoja de empuje
Esta es una hoja metálica instalada en la parte delantera del
tractor, mediante la cual se aplica el esfuerzo de empuje sobre
los materiales que se desea remover. La hoja está sustentada
por dos brazos de empuje, los que se articulan por el lado
exterior de las orugas, sobre el bastidor de cadena. Los brazos
están suspendidos por dos cilindros hidráulicos, generalmente
fijados a la coraza delantera del bastidor de la máquina.
Las hojas de empuje pueden realizar los siguientes movimientos:
Inclinación lateral.
Variación del ángulo de ataque de la hoja.
Variación del ángulo de la hoja respecto de la dirección de
avance.
Elevación y descenso de la hoja.
225. Existen diferentes tipos de
hojas:
1. Hoja recta: aconsejada para trabajos de empuje en
general, especialmente en aquellos que requieren pasadas
cortas o de media distancia. Es la de mayor versatilidad y
capacidad para trabajos en roca.
2. Hoja universal o en "U": usada para el empuje de grandes
volúmenes de material a largas distancias. Por esto, la
curvatura de los extremos de la hoja impulsa el material
hacia el centro de la misma, disminuyendo los derrames
laterales.
3. Hoja angulable: diseñada para empujar el material
lateralmente, para lo cual puede situarse en el bastidor de
los brazos con ángulos de 25º a la derecha o izquierda
respecto de la dirección del tractor.
4. Hoja de empuje amortiguado: se trata de una hoja de poco
ancho, lo que le otorga mayor maniobrabilidad al tractor en
su labor de empuje.
226. Desgarrador
El desgarrador está diseñado para facilitar el trabajo
de la hoja topadora mejorando su producción.
Realiza desgarramiento de capas duras de
materiales que la formación geológica lo permita
227. Arrollamiento
Es el momento que la hoja topadora corta el
terreno para excavar y cargar la hoja topadora.
228. Deslizamiento
Es la fase en se pretende acarrear el material
cargado en la hoja topadora hasta el lugar a
depositar ó apilar
229. Operación
Para la operación correcta de la inclinación de la hoja se
recomienda hacerlo siguiendo las siguientes de 4 etapas:
1. Comenzar el corte con la hoja inclinada hacia adelante
2. Comenzar a inclinar la hoja hacia atrás cuando esté casi
llena
3. Continuar llenando la hoja mientras se la inclina hacia atrás
4. Inclinar la hoja hacia adelante para descargar el material
230. Motoniveladoras
Este equipo es utilizado para repartir, nivelar, cortar o dar la
pendiente necesaria a suelos donde se esté realizando una
labor de trabajo, también es utilizado para el corte de taludes y
así darle la pendiente requerida según el trabajo realizado, es
considerado como equipo auxiliar ya que no realiza labores
netamente de producción.
231. Funcionamiento
La puesta en marcha de este equipo es generada por un motor
diésel el que según el tamaño del equipo será la potencia que
este entrega (aproximadamente entre 130 a 180 hp). Este motor
genera la fuerza suficiente para realizar los movimientos de
traslado del equipo y a su vez el accionamiento de los cilindros
hidráulicos que mueven las hojas y distintas partes principales del
equipo, en resumen estos equipos son Diesel/Hidráulicos.
232. Partes del equipo
1.- Motores diésel e hidráulico
2.- Ejes de tracción traseros
3.- Articulación
4.- Barra de tiro
5.- Bastidor
6.- Hoja vertedera
7.- Sistema hidráulico
8.- Eje delantero
9.- Aguijón o escariador
233. Motor principal: Este es el encargado de entregar la potencia para
el desplazamiento del equipo y hacer funcionar el motor hidráulico
que accionara las diferentes partes móviles, con su accionamiento
diésel estos motores oscilan entre los 130 a los 180 hp de potencia
(según el tamaño y modelo del equipo), está ubicado en la parte
trasera de la motoniveladora para así poder darle estabilidad y
dejar espacio libre para el accionamiento del equipo.
Motor hidráulico: Este es el encargado de generar la fuerza a través
de fluidos hidráulicos para el accionamiento de la hoja vertedera
por medio de los distintos cilindros y componentes del sistema
hidráulico.
234. Hoja vertedera: Es una hoja de acero ubicada en la parte
media del equipo, es la encargada de hacer los trabajos de
corte de taludes, nivelación y/o cortes de terreno.
235. Cilindros hidráulicos: Estos están ubicados en la partes
superior de la hoja y son encargados de darle todos los
movimientos diferentes a la hoja; existen distintos
cilindros en este mini circuito, los principales son los
cilindros de elevación los que levantan y bajan la hoja,
los cilindros ubicados en la parte posterior de la hoja los
que se encargan del movimiento horizontal de la hoja
transversalmente al equipo y los cilindros ubicados
entre la hoja y el bastidor del equipo los que le dan los
movimientos de vertido por así llamarlos a la hoja
vertedera.
Bastidor: Esta es la estructura principal donde está
ubicada la hoja vertedera y los cilindros hidráulicos, es
la estructura madre de la hoja.
236.
237. Barra de tiro: Esta es la estructura principal de todo el equipo,
es también llamado chasis ya que sobre el posan todos los
componentes, es la columna vertebral del equipo.
Eje delantero: Está ubicado en la parte frontal del equipo, es
el medio de traslado del equipo, debido a sus movimientos
entre las ruedas independientes es muy versátil en cuanto a
los movimientos de adaptación al terreno. La inclinación de
ruedas se aplica para contrarrestar las fuerzas laterales al
trabajar la vertedera a plena carga
238. Ejes de tracción: están ubicados en la parte posterior y son los
encargados de darle toda la potencia y movilidad al equipo.
Tornamesa y sistema de articulación: La tornamesa es por así
llamarla el sistema de engranajes de la hoja vertedera, es la que
mueve todo el sistema de la hoja, por así decirlo es su
articulación principal, y el sistema de articulación es el ubicado
entre la cabina del conductor y la barra de tiro, este es el que le
da la capacidad de girar y hacer movimientos no solo rectos al
equipo.
Escariador o aguijón trasero y delantero (como parte
alternativa): estos son ubicados en la parte posterior y delantera
del equipo, generalmente el de la parte posterior está siempre
adosado al equipo y el de la parte delantera es opcional del
comprador. Estos son los encargados de ir rasgando y
escariando el terreno en donde el equipo sea posicionado.
239. Aplicación y procedimientos de trabajo
Este equipo principalmente presta servicios auxiliares a la labor neta de
la extracción, se aplica cuando hay existencia de desniveles en el
camino, en el talud o en la construcción de cunetas, la motoniveladora
es la encargada de nivelar los caminos y el talud arrastrando el material
sobrante o saliente y con ese mismo material sobrantes la maquinaria
hace un relleno donde hay ausencia de material dejando
completamente plano y lizo la superficie de trabajo.
241. Inclinación: Es una característica muy importante, utilizada
correctamente aumentará la productividad de la máquina y evitará
que pueda sufrir daño. La parte superior de la hoja puede inclinarse
hacia adelante o hacia atrás de la cuchilla de ataque. Esto permite
a la cuchilla de ataque adoptar el ángulo más adecuado para
conseguir los efectos de corte y rodadura de los materiales
deseados.
242. Camión aljibe
Estos equipos son camiones adosados con un estanque
(llamado cisterna) contenedor de los distintos diferentes de
líquidos, son equipos de apoyo o también llamados auxiliares
utilizados en obras civiles y también en minería, para el regadío
de caminos, carpetas de rodado y zonas de trabajo, esta
acción se realiza para evitar y controlar la polución presente en
el ambiente de trabajo
243. Accionamiento
La puesta en marcha de este equipo es por un
motor diésel el que según el tamaño del equipo
será la potencia que este entrega en la
generalidad y en el común de las faenas la
potencia del motor es de (1.025 hp) este motor
genera la suficiente energía y potencia para
poder generar el accionamiento y movimiento
de este equipo ya sea con carga a su cien por
ciento como descargado.
Cabe destacar que también contiene otro motor
(bomba) este segundo motor sirve para el
bombeo de agua cuyo accionamiento es por
energía eléctrica e hidráulica
244. Capacidad y rendimiento
la capacidad de los camiones aljibe es muy
diversa dependiendo para el uso y continuidad
que se le quiere dar, los camiones que uno
normalmente reconocería como camines aljibe
tienen una capacidad de 1000 a 30.000 litros
debido a que en la minería se utilizan
maquinarias gigantes la capacidad de estos
camiones es mayor puede llegar hacer hasta
80.000 litros.
245. Aplicaciones y procedimientos
de trabajo
El camión aljibe es un equipo auxiliar que está
continuamente trabajando para evitar el exceso de
polución en el ambiente, este equipo trabaja
dando 8 vueltas por turno (dato Sierra gorda) donde
consiste en rociar agua desalinizada.
Los caminos en buenas condiciones mejoran la
producción, extienden la vida útil de los neumáticos
y reducen los costos operativos generales
246. Cintas Transportadoras
La correa, cinta o banda transportadora, nos
permite el transporte de material a granel, y es un
equipo de transporte continuo, su principal límite
es la granulometría del material a transportar, ya
que por el tamaño de la banda no permite el
transporte de rocas de gran tamaño.
RT, pretende
combinar su
sistema de
transporte
mina,
camiones mas
cintas
247. Cintas Transportadoras en rajo abierto y
subterránea.
Las cintas transportadoras constituyen un método
continuo y económico de transporte de grandes
volúmenes de material.
Su costo de operación y mantención es menor
respecto de los camiones, y requiere menos
mano de obra menor y menos especializada.
248. Ventajas del uso de cintas
transportadoras:
Las cintas tienen mayor eficiencia energética,
del orden del 75% frente al 45% de los camiones.
Esta diferencia se acentúa aún más al aumentar
el desnivel en el perfil de transporte.
La capacidad de transporte de una cinta es
independiente de la distancia.
La cinta transportadora permite reducir las
longitudes de transporte, ya que frente a una
inclinación media remontable del 33% para las
cintas, los camiones no superan el 10%. Además,
al suprimir rampas de transporte, los taludes
pueden aumentar su ángulo, mejorando la
rentabilidad del proyecto minero.
249. Ventajas del uso de cintas
transportadoras:
El costo de construcción y mantención de las pistas
disminuye por su menor ancho, longitud e
intensidad de circulación.
La vida operativa de las cintas es mayor que la de
los camiones.
Las condiciones ambientales son mejores por la
menor emisión de ruidos y polvo.
Debido a que el proceso productivo puede ser
racionalizado y automatizado, facilita su supervisión.
El sistema de transporte por cinta es válido
considerando pequeñas capacidades (300 t/h)
hasta grandes niveles de producción (sobre las
25.000 t/h).
250. Desventajas del uso de cintas
transportadoras
Exige mayores inversiones iniciales.
Permite poca versatilidad para aumentar o
modificar la producción, requiriendo, por tanto,
una cuidadosa planificación.
Averiguar las partes de una cinta transportadora.
251. Propiedades de la cinta
Consta de un recubrimiento resistente al calor, abrasión, químicos,
aceites,etc., para lo cual se utiliza goma o caucho, que a su vez
puede o no contar en su superficie con resaltos o relieves
(rugosidad), para aumentar la adherencia del material a la cinta, la
otra parte de la correa es el armazón interno, el cual le entrega la
resistencia a la tracción y permite mantener la forma de la correa,
este armazón es como una especie de tejido, cuyas características
dependerán del material a transportar, ambiente y tensión a
soportar.
252. Componentes de una cinta
transportadora
1. Tambor o polea de
cabeza motriz
2. Tolva de descarga
3. Polea de contrapeso
Tensor
4. Poleas deflectoras del
tensor
5. Polines de retorno
6. Polines de carga o
conducción
7. Correa, banda o cinta
8. Gualdera o
guardapolvos
9. Tolva de carga o
alimentación
10. Polea deflectora de
cola
11. Tambor o polea de
cola o retorno
12. Polines de impacto
13. Raspador de la correa
14. Desviadores de
protección de poleas
15. Contrapeso tensor
253. Poleas Motrices
La polea motriz es la que le entrega la energía al sistema para que la
correa se mueva. El diámetro debe ser el adecuado para evitar que el
enrollamiento frecuente de la cinta la fatigue y además que la presión
que soporta la cinta sobre la polea no sea excesiva. Un mayor diámetro
permite que la deformación de la cinta sea mínima evitando la fatiga,
pero a la vez aumenta la presión de la cinta sobre el rodillo, lo cual es
desfavorable.
Si el ancho de la cinta es menor o igual a 1 metro, el ancho de la polea
tendrá que ser 50 mm mayor y si el ancho de la cinta es superior a 1
metros el ancho de la polea tendrá que ser 75 mm mayor.
La polea por lo general se encuentra recubierta de caucho, con el fin
de mejorar el coeficiente de adherencia de la cinta y la polea.
254. Rodillos de soporte
Los rodillos permiten que la correa se deslice por la estructura
base de ella, de modo que la cinta no se someta a grandes
fuerzas de rozamiento a medida que se desplaza. Los
rodillos de transporte o superiores son los que sostienen a la
cinta cargada (desplazamiento superior) y los de retorno
guían la cinta descargada por la parte inferior del sistema y
se encuentran 2 o 3 veces más espaciados que los
superiores).
La inclinación de los rodillos le da la capacidad de carga
(transporte) a la cinta, al curvarse genera una artesa en la
cual el material se deposita.
255. Rodillos de soporte
El espaciamiento de los rodillos debe ser tal que la flecha
formada por la cinta entre ellos no sobrepase el 2%
(deformación), por lo general se encuentran a menos de 2
metros entre ellos, excepto en la zona de carga de la cinta
donde se disponen cada 0,5 metros, de modo que se absorba el
impacto del material y no se dañe la cinta (no se forma la
flecha).
256. Tensores
Es un mecanismo utilizado en la rama de retorno
para darle a la cinta una tensión adecuada para
el arrastre, para recuperar el recogimiento o
alargamiento de la cinta, pero su principal
función es evitar los sacudimientos de la cinta
durante la partida y evitar la formación de una
flecha muy grande.
257. Capacidad de transporte
La capacidad de transporte dependerá de 4 factores:
1. Ancho de la cinta
2. Inclinación de los Rodillos o Polines
3. Velocidad de la cinta
4. Inclinación de la cinta
258. Ancho de la cinta: Mientras mayor sea es mayor la capacidad,
se estipula que su dimensión deberá ser el doble del máximo
tamaño del material a transportar siempre y cuando este no
represente más del 15% del total del material (si el material es
irregular), si tenemos material regular el ancho de la cinta
deberá ser 4 veces mayor que el tamaño máximo, agregándole
15 a 20 centímetros a cada lado por efectos de seguridad
(independiente de la regularidad del tamaño).
Inclinación de los Rodillos o Polines: La inclinación que permite
dar a la correa una forma de canaleta, recibe el nombre de
ángulo de artesa, a mayor sea este ángulo mayor es la
capacidad (hasta un cierto punto que empieza a cerrarse y a
disminuir la capacidad), en instalaciones pequeñas se utiliza un
ángulo de 20º desde la horizontal, llegando a los 35º en
instalaciones mayores.
