O documento discute conceitos de dimensionamento de equipamentos de mineração, incluindo tempos elementares de ciclo, tempo de ciclo mínimo, tempo de ciclo efetivo e eficiência. Também fornece exercícios sobre cálculo de produção de equipamentos e dimensionamento de equipes.

1. DIMENSIONAMENTO DE
EQUIPAMENTOS DE MINA
AULA 13

2. TEMPOS ELEMENTARES
• tempos fixos (tf)
•tempo de carga
•tempo de descarga
•tempo de manobra
• tempos variáveis (tv)
O tempo de transporte carregado ou vazio (retorno).

3. Tempo de Ciclo Mínimo (tcmin):
• É a somatória de todos os tempos elementares de
que resulte no menor tempo de ciclo em que
teoricamente a tarefa pode ser executada.
tcmin = tf + tv

4. Tempo de Ciclo Efetivo (tcef):
• É aquele gasto geralmente pelo equipamento para
executar o ciclo de operação, computados os tempos de
parada (tp) que ocorrem necessariamente no decurso de
muitos ciclos.
tcef = tcmin + tp
sendo: tp = somatória dos tempos perdidos

5. Exercícios
• b) Um engenheiro ficou incumbido de otimizar o tempo de
ciclo dos caminhões de uma mina de minério de ferro. Sua
primeira tarefa foi cronometrar os tempos em que o
caminhão gastava para manobrar e carregar e os
resultados foram 3,5; 4 e 3 minutos. O engenheiro verificou
também que os tempos para transporte eram de 30; 45; 41
minutos. Ao entrevistar os motoristas da frota, notou que o
caminhão parava em média 10 minutos para os motoristas
beberem água, lanche e ir ao banheiro. Os motoristas
também disseram que existem uns trechos na estrada que
estava com buracos. Determinar o tempo de ciclo mínimo e
o tempo de ciclo efetivo. Faça uma conclusão de como você
faria para otimizar estes tempos.

6. RENDIMENTO DA OPERAÇÃO OU
EFICIÊNCIA
• É de máxima importância que a produção seja mantida em ritmo
estável. É esta eficiência de trabalho que resulta em maior
lucratividade. Fatores devido às paradas, atrasos ou deficiências em
relação ao máximo desempenho do equipamento deve-se, entre
outros, aos seguintes motivos:
• Características do material;
• Supervisão no trabalho;
• Esperas no britador;
• Falta de caminhão;
• Maior ou menor habilidade do operador;
• Interrupções para a limpeza da frente de lavra;
• Desmontes de rochas;
• Capacidade da caçamba;
• Pequenas interrupções devido aos defeitos mecânicos, não
computadas na manutenção.

7. RENDIMENTO DA OPERAÇÃO
Se tp = 0  R = 1 ou R= 100%
Se tp  0  R < 1 ou R < 100%

8. Exercício 1
a) Calcule a eficiência de um equipamento em que a
somatória dos tempos perdidos durante o ciclo de
operação é igual a vinte e um minutos e o tempo de ciclo
mínimo é nove minutos.
b) Qual o tempo de ciclo mínimo de uma escavadeira
hidráulica que possui uma eficiência de 83% e um tempo
de ciclo efetivo de 30 minutos.

9. Exercício 1
c) Calcule a eficiência de uma escavadeira hidráulica cujo
tempo de ciclo mínimo é de 50 minutos e o tempo de ciclo
efetivo é uma hora.
d) Uma mina possui uma escavadeira a cabo que trabalha
em uma faixa de tempo de ciclo mínimo entre 54 a 56
minutos, ambos num período de uma hora de tempo de
ciclo efetivo. Calcule a faixa de eficiência deste
equipamento.

10. e) Uma carregadeira possui uma
eficiência de 0,83 e tempo de ciclo
mínimo de 40 minutos. Calcule o
tempo perdido desta carregadeira.
Exercício 1

11. Produção efetiva
• Pef = Cmax * (1 / tcef)
• Pef = C * δ * (1 / tcmin )* R
• Pef = produção, medida no corte.
• C = capacidade da caçamba, em volume solto.
• δ = fator de empolamento.
• R = rendimento

12. CÁLCULO DE DIMENSIONAMENTO
DE EQUIPAMENTOS
Sendo
P (prazo em dias corridos)
Qm (produção média diária) em (m3/dia)
t o turno diário de atividade (em h/dia)
Qd produção diária em (m3/dia)
Q produção individual estimada em m3/h
N é o número mínimo de unidades
Qt a produção da equipe
V é o volume

13. • a) Calcular a produção de um motoscraper, sabendo-se
que sua capacidade solta é C = 20m3, e o tempo de ciclo
mínimo tcmin = 5seg. Admite-se R = 0,75 e δ = 0,80.
• b) Calcular a produção de uma escavadeira cuja
capacidade é C = 1jd3 solta. E o tempo de ciclo mínimo
tcmin = 30seg. Admite-se R = 0,75 e δ = 0,80.
Exercício 2

14. • c) Determinar a produção provável de uma
carregadeira de esteiras, cuja capacidade da
caçamba seja 1,33m3 e o tempo de ciclo básico
seja estimado em 0,5 min. O material a ser
carregado é terra úmida com fator de carga e
fator de empolamento 0,80. O coeficiente de
rendimento admitido é 50.
Exercício 2

15. Exercício 2
• d) Determinar a produção provável de uma carregadeira
de esteiras, cuja capacidade da caçamba seja 1,56m3 e
o tempo de ciclo básico seja estimado em 0,8 min. O
material a ser carregado é terra úmida com fator de
carga1 e fator de empolamento 0,79. O coeficiente de
rendimento admitido e 40.

16. Exercício 2
• e) Suponha que você é o engenheiro responsável
por uma pedreira e precisa determinar a
quantidade de caminhões de 3m3 de capacidade
que serão necessários para escoar a produção de
brita igual a 30m3/h. Sabe-se que o fator de
empolamento do minério é 0,68 e o tempo de ciclo
mínimo de cada caminhão é de uma hora. Outro
dado importante é que cada caminhão apresenta
perda 10 minutos em média por ciclo com a parada
do caminhão para reabastecimento, lanche do
motorista pequenas manutenções entre outros.

17. DIMENSIONAMENTO DAS
EQUIPES – CÁLCULO DE
VERIFICAÇÃO DO PRAZO DE
EXECUÇÃO

18. Produção média diária Qm (m3/dia)
Qm será a produção mínima média por dia de
trabalho para cumprir o prazo.
• Qm = V / P
Sendo P (prazo em dias corridos) estabelecido
para a conclusão do trabalho e t o turno diário
de atividade (em h ou dia)

19. Produção diária (Qd)
• É a produção individual estimada em Q (m3/h), para o
turno diário t estabelecido.
• Qd (m3/dia) = Q x t

20. Número de unidades (n)
• É o número mínimo de unidades (n) que
devem ser empregados para garantir o
cumprimento do prazo.
• n = Qm / Qd
• n = Qm / Q x t
• n = Qm / Qmax x R x t

21. Produção da equipe (Qt)
• Qt (m3/dia) = n x Q (por hora)
• Qt (m3/dia) = n x Qmax x R
• Qd = n x Q x t (por dia)

22. Prazo (P)
• O prazo P será determinado por (em dias corridos):
• P = V(m3) / Qd (m3/dia)
• P = V / n x Q x t
• P = V / n x Qmax x R x t

23. CÁLCULO DE DIMENSIONAMENTO
DE EQUIPAMENTOS
Qm = V / P
Qd (m3/dia) = Q x t
Qt (m3/dia) = n x Q (por hora) = n x Qmax x R
Qd = n x Q x t (por dia)
P = V(m3) / Qd (m3/dia) = V / n x Q x t = V / n x Qmax x R x t

24. Exercícios 3
• a) Qual a produção mínima média por dia para
cumprir a produção num prazo de três dias para
remover 30 toneladas de um certo material.
• b) Qual a produção diária de uma escavadeira
que produz 30m3 por hora em um turno de seis
horas.
• c) Determine o número de unidades de caminhão
que será empregado para garantir o
cumprimento da produção; Qm = 10 m3/dia e Qd
= 7,5m3/dia.

25. Exercícios 3
• d) Qual prazo que seria razoável cobrar de
uma equipe para uma produção de 90
toneladas por dia de um minério que tem peso
específico de 2t/ m3 .
• e) Determinar a produção provável de uma
carregadeira de esteiras, cuja capacidade da
caçamba seja 1,33m3 e o tempo de ciclo
básico seja estimado em 0,5 min. O material a
ser carregado é terra úmida com fator de
carga1 e fator de empolamento 0,80. O
rendimento admitido e 50.

26. Exercícios 3
•f) Determinar a produção provável de
uma carregadeira de esteiras, cuja
capacidade da caçamba seja 1,56m3 e
o tempo de ciclo básico seja estimado
em 0,8 min. O material a ser carregado
é terra úmida com fator de carga1 e fator
de empolamento 0,79. O rendimento
admitido é 50.

27. Exercícios 3
• g) Suponha que você seja o responsável pela
área e deseja avaliar o desempenho mensal de
uma equipe de que irá desmontar uma frente de
lavra. Você constatou que esta equipe produz 110
toneladas de minério de ferro de peso específico
5g/cm3 diariamente (turno de seis horas). O
volume total que foi retirado da frente de lavra foi
de 850m3. Ao concluir o relatório de desempenho
da equipe em questão, teoricamente esta equipe
trabalhou bem ou mal.

28. EXEMPLO DE CÁLCULO DE HORAS
TRABALHADAS (HT)
3 turnos de 8 horas/dia; 260 dias/ano;
HT = 260 x 3 x 8  HT 6240 horas/ano
Exercício
a) Calcule as horas trabalhadas em um ano de uma
empresa que trabalha três turnos de seis horas por dia
durante 300 dias por ano.

29. FATOR DE UTILIZAÇÃO DO
EQUIPAMENTO
Corresponde à parcela em que o equipamento está em
operação.
Onde:
HT = total de horas efetivamente trabalhadas;
HP = corresponde às horas calculadas por ano, na base dos
turnos previstos, já levando em conta a disponibilidade
mecânica e/ou elétrica;
HO = corresponde às horas de reparos na Oficina ou no Campo,
incluindo a falta de peças no estoque ou falta de equipamentos
auxiliares.
U
HT
HP HO



30. FATOR DE DISPONIBILIDADE DO
EQUIPAMENTO

31. Disponibilidade Física
Corresponde à parcela das horas programadas em que o
equipamento está apto para operar, isto é, não está à
disposição da manutenção.
Onde:
DF = disponibilidade física que representa a percentagem do
tempo que o equipamento fica à disposição do órgão
operacional para a produção;
HP = corresponde às horas calculadas por ano, na base dos
turnos previstos, já levando em conta a disponibilidade
mecânica e/ou elétrica;
HO = corresponde às horas de reparos na Oficina ou no
Campo, incluindo a falta de peças no estoque ou falta de
equipamentos auxiliares.
DF
HP HO
HP

