Carguio Y Transporte En Mineria Subterranea: Instituto Profesional De Chile Sede Septiembre 2018

CARGUIO Y TRANSPORTE EN MINERIA SUBTERRANEA

Instituto Profesional de Chile Sede Septiembre 2018

Definiciones Básicas •

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.

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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.

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Ciclo: 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.

Definiciones Básicas •

Esponjamiento: el porcentaje de aumento en volumen que ocurre cuando la roca es fragmentada y removida desde su posición inicial.

Definiciones Básicas •

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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. Relaciones de Esponjamiento 𝐹𝐶𝑉 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜 𝐹𝐶𝑉 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐸𝑠𝑝𝑜𝑛𝑗𝑎𝑑𝑎 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐼𝑛 𝑆𝑖𝑡𝑢

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𝐹𝐸 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝐸𝑠𝑝𝑜𝑛𝑗𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 = 1 𝐹𝐶𝑉 𝐹𝐸 = 𝐸𝑠𝑝𝑜𝑛𝑗𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 + 1

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𝐸𝑠𝑝𝑜𝑛𝑗𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 (%) = ( ( 1/𝐹𝐶𝑉) − 1) ∗ 100

Ejercicios En una faena de método de explotación a cielo abierto, se realizará el proceso de tronadura de una malla de producción de 6x7, donde la altura del polígono es de 15 mts, la cantidad de pozos es de 60 y la densidad de a roca in situ es de 2.67 ton/m3 Calcule • Tonelaje a remover • Densidad del esponjado, si FCV = 0.668 • Porcentaje de esponjamiento • Determine el tiempo de ciclo, en minutos, de los camiones que transportaran la roca tronada: – – – –

Carga: 120 segundos Transporte: 20 minutos Vaciado: 10 segundos Regreso: 17 minutos

Ejercicios • Considerar que los camiones deben recorrer una rampa desde el fondo del pit ubicada a 2010 msnm al punto de descarga en superficie a 2520 msnm. La pendiente de la rampa para los primeros 3.2 km desde el fondo del Pit es de 12%, luego recorren un tramo horizontal de 600 m y el resto del recorrido en la rampa tiene una pendiente de 8%. • Calcule la longitud total de la rampa • Calcule la altura de cada tramo

Índices Operacionales

1.- TIEMPO HABIL (TN): Son las horas en que el equipo está en actividad productiva y/o en tareas de mantención. En el tiempo nominal cada equipo está en una de las siguientes condiciones: Operación. Reserva. Mantención.

1.1.- Tiempo operacionales (TO): Son las horas en que el equipo se encuentra entregado a su operadores, en condiciones electromecánicas aptas para su objetivo o función de diseño y con una tarea asignada. Este tiempo se subdivide en: Tiempo efectivo Tiempo de Pérdida Operacional. 1.1.1.Tiempo efectivo (TE): Son las horas en que el equipo está en buenas condiciones electromecánicas y realizando única y exclusivamente su objetivo de diseño, sin demoras operacionales.

1.1.2.- Tiempo de perdida operacionales (TPO): Son las horas en que el equipo estando en condiciones mecánicas de cumplir su objetivo de diseño y con tarea asignada, no puede realizarla por motivos ajenos a su funcionamiento generalmente por razones de coordinación, este tiempo se divide: Demoras operacionales programadas (TDP). Son las horas en que el equipo está detenido (con motor detenido) por tareas programadas: espera y/o cambio de operador(es) ya sea por entrada o salida de turno y colación.

Demoras operacionales NO programadas (TDNP). Son las horas en que el equipo está detenido (con motor funcionando) por tareas no programadas: despeje por tronadura, traslado de equipos, abastecimiento de combustible o agua, charlas de seguridad o instrucciones, detenciones varias.

1.2.- Tiempo en reserva (TRE):

Son las horas en que el equipo, estando en condiciones de cumplir su objetivo, no lo realiza por motivos originado por: Falta de operador No requerido por programa o planta de trabajo.

1.3.- Tiempo de mantención o mantención/reparación (TMT) Son las horas en que el equipo no está operable en su función de diseño por efecto o fallas de sus sistemas o por haber sido entregado a tareas de reparación y/o mantención.

2.- TIEMPO INHABIL:

Son las horas en que la faena suspende sus actividad productiva y/o de mantención de sus equipos ya sea por: 2.1.- Paralización programada: Que incluye festivos especiales, vacaciones colectivas o días de mantención especial.

2.2.- Imprevistos: Considerando como tales paralización originadas por obras de la naturaleza y ajenas al control como fallas prolongadas por falta de

energía eléctrica o ausentismo laboral.

INDICES OPERACIONALES 1.- DISPONIBILIDAD FISICA (DF): Es la fracción del total de horas nominales, expresadas en %, en la cual el equipo está en condiciones físicas de cumplir su objetivo de diseño: DF (%) = TD x 100 = (TN – TMT) x 100 = (TO + TRE) x 100 TN TN TN

2.- RESERVA (RSV): Es la fracción del total de horas nominales, expresadas en %, en la cual el equipo aun estando en condiciones aptas para su función, NO opera por falta de operadores: RSV (%) = TRE x 100 = (TD – TO) x 100 = DF - UO TN TN

3.- UTILIZACION OPERATIVA (UO): Es la fracción del total de horas nominales, expresadas en %, en la cual el equipo esta entregado a operación en condiciones aptas para su función de diseño y con una tarea asignada. UO (%) = TO x 100 = (TD – TRE) x 100 = DF (%) – RSV (%) TN TN

= UE (%) + DEM TOT (%)

4.- UTILIZACION EFECTIVA (UE): Es la fracción del total de horas nominales, expresadas en %, en la cual el equipo esta en buenas condiciones y realizando única y exclusivamente su objetivo de diseño sin demoras operacionales UE (%) = TE x 100 = (TO – TPE) x 100 = UO - PO TN TN

5.- PERDIDAS OPERACIONALES TOTALES (PO): Es la fracción del total de horas nominales, expresadas en %, en la cual el equipo no puede operar por motivos ajenos a su funcionamiento, tanto por demoras Operacionales Programadas como No Programadas PO (%) = TPO x 100 = (TDP – TDPN) x 100 = UO - UE TN TN

6.- DEMORAS OPERACIONALES PROGRAMADAS (DOP): Es la fracción del total de horas nominales, expresadas en %, en la cual el equipo esta en periodos de entrada o salida de turno o en colación.

DOP (%) = TDP x 100 TN

7.- DEMORAS OPERACIONALES NO PROGRAMADAS (DONP): Es la fracción del total de horas nominales, expresadas en %, en la cual el equipo está en abastecimiento de combustible o agua, charlas de seguridad o instrucciones, detenciones varias.

DONP (%) = TDNP x 100 TN

8.- UTILIZACION EQUIPO (UEQ): Es la fracción del total de horas nominales, expresadas en %, en la cual el equipo esta siendo realmente utilizado (con motor corriendo), o sea, la utilización operativa descontadas las demoras operacionales programadas. Corresponde también al denominado % de horas horómetro del equipo.

UEQ (%) = TU x 100 = (TO – TDP) x 100 = (TE – TDNP) x 100 TN TN TN UO – DOP = UE + DONP

Ejercicio Se le ha solicitado determinar la cantidad de palas y el rendimiento efectivo de los camiones (ton/hr) de la faena, que trabaja a un régimen 160 ktpd de mineral a chancado, cuya explotación a rajo abierto posee una razón E/M de 12. Las palas y camiones trabajan en un sistema de turnos de 12 horas/turno y 2 turnos/día. Considerar que la faena trabaja 360 días al año y que los camiones deben recorrer una rampa desde el fondo del pit ubicada a 2010 msnm al punto de descarga en superficie a 2520 msnm. La pendiente de la rampa para los primeros 3.2 km desde el fondo del Pit es de 12%, luego recorren un tramo horizontal de 600 m y el resto del recorrido en la rampa tiene una pendiente de 8%. Por otro lado, las palas poseen una disponibilidad física de 95%, el porcentaje de reserva es de 11%, porcentaje de pérdidas operacionales (PO) de 4%, demoras programas (DP) 49 min/turno y las demoras no programas (DNP) son de 34 min/turno. Además considere los siguientes datos para lo solicitado.

1. Calcule índices operacionales de los equipos de carguío DF%, FO%, UT% 2. Cantidad de equipos de carguío necesarios para cumplir con el movimiento total de la mina. 3. Longitud total de la rampa. 4. Rendimiento efectivo de los camiones

Pregunta Nº1

Pregunta Nº1 • Índices

Pregunta Nº2 •

Cantidad de equipos de carguío necesarios para cumplir con el movimiento total de la mina

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Movimiento total mina=(E/M+1)*ktpd Rendimiento Efectivo (t/dia)= Capacidad Balde Pala (t) *DF(%) * FO(%) * UT(%) Tiempo Ciclo Pala

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Cantidad de palas = Movimiento total mina Rendimiento efectivo pala

Rendimiento efectivo de los camiones • 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑚𝑖𝑛𝑡𝑜 𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 = 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑥 𝐷𝐹 𝑥 𝑈𝑇 𝑥 𝐹𝑂 • 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑚𝑖𝑛𝑡𝑜 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 = (capacidad camion (t)/ tiempo ciclo (hr)) 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐶𝑖𝑐𝑙𝑜 𝐶𝑎𝑚𝑖ó𝑛 = 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑢í𝑜 + 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐼𝑑𝑎 + 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑅𝑒𝑔𝑟𝑒𝑠𝑜 + 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑒𝑠𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑢í𝑜 = 𝑁°𝐵𝑎𝑙𝑑𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑙𝑙𝑒𝑛𝑎𝑟 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛 ∗ 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑢í𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑏𝑎𝑙𝑑𝑎𝑑𝑎 • 𝑁°𝐵𝑎𝑙𝑑𝑎𝑑𝑎𝑠 =(𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐶𝑎𝑚𝑖ó𝑛/𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐵𝑎𝑙𝑑𝑒 𝑃𝑎𝑙𝑎) • 𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑢í𝑜 = N° b𝑎𝑙𝑑𝑎𝑑𝑎𝑠 x tiempo baldada

Ejercicios EN UNA FAENA A CIELO ABIERTO PARA EL CARGUIO DE ESCOMBROS DE UNA TRONADURA DE 1216.79 METROS CUBICOS DE ROCA IN SITU, SE EMPLEA UNA PALA DE CABLES. SI LOS DATOS DE OPERACIÓN SE ESTIMAN EN: DEMORAS FIJAS: DEMORAS POR REPARACIONES PALA: DEMORAS DEBIDO A LA OPERACIÓN: FACTOR DE BALDE: TIEMPO DE CICLO: FACTOR DE LLENADO DE BALDE: DENSIDAD DE ROCA:

3.3 HORAS/DIA 15.0 MIN/HORA DE TRABAJO 49.5 MIN/DIA 63.5 % 36.0 SEG 95.0% 2.67 TON/M3

Ejercicios EN UNA FAENA OPERAN CARGADORES FRONTALES DE 10 YARDAS CUBICAS Y CAMIONES TOLVA DE 70 TON METRICAS, PARA OBTENER UNA PRODUCCION DE 8800 TON / TURNO. LOS DATOS SON LOS SIGUIENTES: DENSIDAD DEL MATERIAL: FACTOR DE LLENADO BALDE: FACTOR DE LLENADO TOLVA: T. CICLO CAMION: T. CICLO REAL PALA: TIEMPO OPERACIONAL/ TURNO: TIEMPO EQ EN RESERVA/TURNO: FACTOR OPERACIONAL EFICIENCIA HORAS PROGRAMADAS

1.75 TON / M3 0.82 0.98 CON 4.035% DE HUMEDAD 40 MIN 40 SEG 6.30 HRS 0.70 HRS 80% 63% 8 HRS

CALCULE 1- INDICES OPERACIONALES Y FACTOR DE UTILIZACION DE TIEMPO 2- PRODUCTIVIDAD REQUERIDA 3- EN CUANTO TIEMPO SE LLENA EL CAMION 4- RENDIMIENTO HORARIO DE LOS EQUIPOS