01 Clase Seleccion Equipos y Scraper
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Selección de
equipos mineros
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Contenidos
Clasificación de equipos de carguío ytransporte
Principios básicos para la selección deequipos mineros
Definiciones básicas
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Clasificación de equipos mineros
Ref: Sweigard (1992) : Materials handling: loading and haulage. SMEpagina 761-782
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Selección de equipos mineros
La selección de equipos mineros es unode los factores de mayor importancia en el
diseño y producción de minas.
Las decisiones de equipos son multi-
personas y esta basado en criterioscualitativos y cuantitativos
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Definiciones básicas
Producción: es el volumen o peso dematerial a ser manejado en una operación
especifica.Mineral (en unidades de peso)
Esteril (en unidades de volumen)
Las unidades son generalmente por año
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Definiciones básicas
Tasa de producción: es la producción por unidadde tiempo Horas
Turno o día
Productividad: es la producción real por unidad
de tiempo cuando todas las eficiencias yfactores de gestión se han considerado(tons/hombre-turno)
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Definiciones básicas
Eficiencia: Es el porcentaje de la tasa de producciónteórica que se alcanza con la maquina. Reducciones sedeben a: Problemas con la maquina Personal Condiciones de trabajo
Se puede expresar como:
Tiempo medio de minutos a capacidad plena en una hora60 minutos
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Definiciones básicas
Disponibilidad: % de horas hábiles que el equipoesta listo para operar mecánicamente.
Utilización: es la porción de tiempo disponibleque la maquina esta cumpliendo la labor para lacual fue diseñada
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Definiciones básicas
Capacidad: es el volumen de material que una maquinapuede manejar en cualquier instante de tiempo
Capacidad al ras: es el volumen de material en una unidad decarguío o transporte sin material que sobresalga (e.g dientes deuna 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 paracontener el material a que se desplace en sus bordes
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Definiciones básicas
Capacidad de diseño (rated capacity): es lacapacidad en términos de peso. Importante determinar la densidad del material a
cargar
Esponjamiento: el porcentaje de aumento envolumen que ocurre cuando la roca es
fragmentada y removida desde su posicióninicial. Se puede expresar como porcentaje
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Definiciones básicas
Factor de llenado de la pala: es un ajuste al factor dellenado de la pala. Se debe a correcciones por:
Angulo de reposo del material (variable y depende del tipo dematerial a manejar)
Capacidad de formar una pila en la pala
Habilidad del operador a cargar la pala
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Selección de equipos
1. Elegir tipo de equipo
2. Tamaño del equipo
3. Numero de unidades para alcanzar uncierto objetivo
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Proceso de selección de
maquinaria Requerimientos técnicosUso del equipo o aplicación
Condiciones ambientales Infraestructura
Requerimientos del procesoProducción requerida
Mantención
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Proceso de selección de
maquinaria Requerimientos económicos
Inversión (US$)
Reembolso
Costos de operación (US$/hr)
Principios de inversión en la compañia
Precio o rendimiento
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Proceso de selección de equipos
Requerimientos sociales
Educación
Capacitación
Practicas sindicales
Requerimientos ambientales
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Proceso de selección de equipos
Requerimientos locales y estándares paramaquinaria
Plan estratégico
Proyecto nuevo/reemplazo/ complementarla flota existente
Como un equipo afecta al proceso global
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Selección de equipos –
herramientas de calculo Sentido común
Opinión experta
Simulaciones Cálculos de Rendimientos
Cálculos con el VAN
IRR para la inversión Análisis de costo marginal
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Información básica requerida para
el análisisInfo rm ación bási ca
Nombre de la mina, dueño, ubicación, etc…
Numero de trabajadores.
Condiciones
Altura, temperatura minima y máxima, condiciones ambientales en la mina (subterránea)
Cuerpo min eral izado
Tamaño, largo ancho y alto
Reservas mineras y recursos geológicos
Minerales valiosos y diluyente
Tipo de roca y propiedades
Resistencia / dureza / peso especifico / esponjamiento
Condiciones Mecánica de la roca
Minería
Metodo de explotación Producción anual por cada metodo Tipo de turnos (3 turnos de 8 horas, 2 turnos de 12 horas)
Productividad (Ton/hombre)
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Información básica requerida para
el análisisProducción
Tamaño de caserones y dimensiones
Numero de caserones por año
Perforación de pro duc ción
Diámetro de perforación , largo, perforación especifica
Malla de perforación
Metros perforados por año
Recuperación y dilución media
Desarrol los
Horizontales: tamaño de secciones, metros requeridos por año
Chimeneas; tamaños y requerimiento anual
Transporte
Tamaño del pique, capacidad de transporte Dimensiones de la rampa
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Información básica requerida para
el análisis
Refuerzo de la roca
Pernos; tipo/ largo/ cantidad por año
Cables: largo/ cantidad por año
Otros: malla, shotcrete
Flota existente
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Introducción a
sistema de carguío demineral
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Traspaso gravitacional
Sistemas de carguío
Scraper Descripción sistema
Rendimiento sistema scraper
Estimación costos de operación
Palas Mecánicas
Auto-cargadoras
LHD
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Parrillas
Acceso
Subnivel de
reducción
secundaria con
martillo fijo
Integral
Reducciónsecundaria/parrillas
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Parrillas
LHDScraper
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Se requieren para cargar y transportar el mineral desdela base de caserón (puntos de carguío)
Se definen por la granulometría del minera/estéril
En minería estos sistemas han evolucionado de acuerdo
a las tecnologías existentes
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Cable de
tracción
cable de
retrocesoPala
huinche base de
concreto
Reja de
protección del
operador
polea de cola
Poleas guías
Chimenea
Puntos de recepción
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Huinche
Pala
Cable
Poleas
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Potencia
HP
Capacidad de
arrastre
Kg.
Velocidad
m/min
Peso
Kg.
Capacidad del
Tambor
m de Cable (7/8”)
Largo
m
Ancho
m
Alto
m
75 3800 90 2800 90 2,3 1,1 1,0
75 4450 75 2900 120 2,2 1,1 1,0
75 3800 90 2800 90 2,3 1,1 1,0
75 3500 100 2800 90 2,3 1,1 1,0
20 1100 75 700 90 (1/2”) 1,5 0,7 0,6
75 4450 75 6750 105 2,4 1,1 0,9
Nº
Tambores
Capacidad de
arrastre
Kg.
Velocidad
m/min
Peso
Kg.
Capacidad del Tambor
m de Cable (7/8”)
Presión
Kg/cm2
2 900 40 370 100 (1/4”) y 65 (1/2”) 5,5
1 900 40 200 200 (1/4”) y 120 (1/2”) 5,6
1 270 15 30 200 (1/4”) y 120 (1/2”) 5,6
Eléctricos
Neumáticos
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4 a 6 pies
Triangulares
Trapecio
Ancho
“
Capacidad
Litros
Peso
Kg.
Potencia recomendada
KW
26 68 - 100 135 - 160 5 - 7
30 155 - 240 215 - 270 10 - 14
35,5 195 - 280 240 - 320 12 - 17
41,5 250 - 340 300 - 340 15 - 19
47 310 - 450 330 - 420 18 - 25
53,5 420 - 730 400 - 600 24 - 39
59 730 - 900 540 - 650 37 - 46
66 840 - 1000 560 - 680 42 - 50
Dimensiones de palas de arrastre
1 KW = 1,34 HP
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Alma
Torón
Alambre
Diámetro Pulgadas½ ¾ 7/8
Peso lineal Kg/m 0,6 1,38 2,1
Resistencia a la ruptura toneladas 12,7 24,2 38,3
Carrete de venta metros 458- 500
Potencia del huinche HP 20 50-75 50-75
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Dimensiones deacuerdo al tipo de
cable a utilizar
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4 ciclos T1=Tiempo arrastre del balde vacio
T2=Tiempo cambio marcha yllenado de balde
L
T1= L (m)/ Vv(m/s)
Vv=velocidad balde vacio
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T3=Tiempo arrastre del balde lleno
T4=Tiempo cambio marcha yvaciado de balde
T1= L (m)/ Vc(m/s)
Vv=velocidad balde lleno
Tciclo= T1 + T2 + T3 + T4
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Rendimiento efectivo= RS (T/h)= V × Fll × ( / ( 1 + e ) ) × 3600 / Tciclo
Rendimiento = R
S
x Factor Operacional x Disponibilidad Física
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Esfuerzo tracción por carga
arg 1 2( )c a pW W W K
2 2( cos )bW P f sena a
1 1( cos )cW P f sena a
Esfuerzo tracción en vacio
2( )vacio pW W K
Esfuerzo tracción durante el llenado delbalde
1 2( )llenado c b p cW P f P f K K
K
p
= 1,4 a 1,5 roce poleas)
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Factor de resistencia de llenado
Kc
Material K c
Fino 1,3 - 1,4
Intermedio 1,5 - 1,6
Grueso 2,0 - 2,2
Factor de ajuste que depende del tipo de mineral cargado
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arg
arg
3
c a
c a
W L P
T
1
vaciovacio
W L P
T
2
llenado
llenado
W d P
T
2 2 2
1 2 arg 3
1 2 3
vacio llenado c a
media
P T P T P T P
T T T
0,8
1 2d m
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Costo OperaciónMano de obra (US$/mes)
Operación (Kwh)
Piezas de consumo (US$/ vida útil)
Costo mantención (US$/h)
Costo mantención mayor (US$/hr)
Costo Adquisición (US$) Huinche
Cables
Poleas
P l d