c&t

Carguo y Transporte

Cielo Abierto y Subterrneo

El carguo consiste en recoger el material tronado, mediante un equipo de carguo, desde el frente de trabajo para depositarlo en un equipo de transporte que llevar el material a un determinado destino (planta, botadero, stock). Es la tercera actividad unitaria en el proceso minero. Alternativamente, los equipos de carguo pueden depositar directamente el material removido en un punto previamente definido.

3

4PROCESO DE CARGUO Y TRANSPORTEPROCESO DE CARGUO Y TRANSPORTE

Los equipos de carguo pueden ser: unidades discretas de carguo, como es el caso

de palas y cargadores; equipos de carguo de flujo continuo, como es el

caso de excavadores de balde (rotopalas) que realizan una operacin continua de extraccin de material.

Otra forma de diferenciar los equipos de carguo considera si stos se desplazan o no, por lo que se distingue entre equipos sin acarreo y equipos con acarreo mnimo.

5

rea restringida sin sealizacin; limitada 50 m a la redonda; corresponde a la trayectoria y

aculatamiento de los camiones.

Es la zona donde se relacionan los conjuntos pala - camin, cargador frontal -camin y equipos de apoyo.

6

Palas electromecnicas o cargadores frontales de diferentes capacidades de balde.

Camiones de extraccin elctricos o mecnicos (con la capacidad vara entre 90 y 320 toneladas de tolva.)

Equipos de apoyo a la produccin: tractores montados sobre orugas, tractores montados sobre neumticos, motoniveladoras, camin regador, manipulador de cables y otros. 7

Las excavadoras se dividen en las palas de cable y las palas hidrulicas, siendo las primeras las de ms amplia aplicacin en la gran minera debido a sus altas capacidades y excelentes resultados de operacin.

El ciclo de trabajo de una de las mquinas consiste en excavar la frente del banco, una vez lleno el balde girar hasta situarla sobre un receptor de la carga, descargar y girar en vaciohasta la frente, al mismo tiempo desciendiendoel balde, para empezar el nuevo ciclo.

Ver Video8

10

PALA DE CABLEPALA DE CABLE

12

CARGA A UN SOLO LADOCARGA A UN SOLO LADO

13

AVANCE PARALELO AL BANCOAVANCE PARALELO AL BANCO

Es un equipo que se utiliza para cargar y excavar material en un banco tronado, a travs de un sistema de levante hidrulico de balde, para luego depositar la carga sobre un camin.

Este equipo est montado sobre neumticos lo que le permite una mayor movilidad y flexibilidad. La capacidad de produccin depende de la distancia recorrida, ya que este equipo trabaja desplazndose.

14

15

Cabina del operador

Motor

Sistema Hidrulico

Chasis

Balde

Neumticos

PALA DE CABLE

CARGADOR FRONTAL

+ menores costos de operacin

+ mayor vida til + mayor disponibilidad

- costo de capital puede llegar a ser el triple

- al estar montada sobre orugas es restringida.

+ excelente maniobrabilidad+ un radio de giro pequeo + facilidad de mantener un

piso de carga ms limpio (no precisndose maquinas auxiliares)

+ posibilidad de obtener mezclas de mineral

16

Camiones de extraccin de alta capacidad, (elctricos y/o mecnicos)

Desplazan por los circuitos de transporte desde los puntos de carguo hacia los puntos de vaciado y viceversa.

17

El transporte es la cuarta actividad unitaria en la cadena de produccin de una mina rajo abierto y consiste en trasladar los diferentes materiales cargados hasta su destino final: a la planta de chancado, en el caso de los minerales, y a los botaderos, en el caso de los estriles o lastres.

octubre de 2010

Optimizacin de Acarreo y Transporte en Minera

Superficial. Relator: M.V.B. 18

Esta fase es fundamental en la operacin de la mina - junto al carguo, tiene la mayor repercusin econmica sobre el ciclo de explotacin, ya que dependiendo de la envergadura de la operacin, pudiendo representar entre el 40 y el 70 % del costo total e incluso de la inversin en equipos principales.

19

Resistencia a la rodadura Pases Condiciones de las pistas de rodado Distancia de transporte Los ciclos de transporte Capacidad y caractersticas del equipo de

transporte

20

Los camiones ms usados estn constituidos por una caja (tolva) que se apoya sobre un chasis y que se bascula hacia atrs para su descarga, mediante unos cilindros hidrulicos. Las tolvas estn construidas de planchas de acero especiales que proporcionan una elevada resistencia a los impactos y al desgaste.

Estos equipos no pueden usarse en carretera ya que sus dimensiones y pesos superan los lmites establecidos. Normalmente son de dos ejes, uno de direccin y otro motriz con ruedas gemelas. Los motores son diesel elctricos, turboalimentados y con postenfriador. Las capacidades varan entre las 50 y las 360 toneladas, disponiendo de sistemas de transmisin mecnicos y elctricos.

21

22

CAMIONES DE TRANSPORTECAMIONES DE TRANSPORTE

Segn su potencia, pueden alcanzar distintas velocidades en subida, en la horizontal y en bajada, ya sea que vayan cargados o vacos. Por razones de seguridad, vienen construidos para alcanzar una velocidad mxima de 60 kilmetros por hora.La velocidad se restringe debido a la escasez de los neumticos (TKPH)

octubre de 2010

Optimizacin de Acarreo y Transporte en Minera

Superficial. Relator: M.V.B. 23

+ Gran flexibilidad en cuanto a las distancias, pues son aplicables entre los 100 y los 3000 metros.

+ Capacidad de adaptacin a todo tipo de materiales a transportar

+ Facilidad para variar el ritmo de produccin de la mina, aumentando la flota de camiones o el grado de utilizacin de sta.

+ Sistema muy conocido, y por lo tanto, relativamente fcil de supervisar y controlar.

+ Menor inversin inicial que en otros sistemas de transporte.

24

- Elevados costos de operacin, - La disminucin de los rendimientos al

aumentar la distancia de transporte y/o el desnivel a superar

- La necesidad de mano de obra especializada tanto en la operacin como en el mantenimiento de los equipos.

25

Para seleccionar el tipo, tamao y caractersticas de los equipos ms adecuados de una flota de transporte se requiere hacer un estudio detallado de la faena minera particular, teniendo en cuenta la produccin anual requerida, las horas de operacin programadas y los circuitos de transporte comprometidos.

Tambin se deben considerar las condiciones ambientales y topogrficas de la zona de la faena, pues la altitud, la temperatura ambiente y las lluvias afectaran el rendimiento y la velocidad de los camiones.

26

27

Camin Zona de derrame

Berma de transporte

Camelln de

seguridad

Carpeta de rodado

Pendiente del camino

Resistencia a la

rodadura

28

El tiempo total que un camin demora en completar el proceso completo de todas estas actividades se denomina ciclo de transporte, y es dependiente de una gran cantidad de factores.

29

Recepcin de la carga sobre la tolva Transporte del material rocoso al punto de

destino Esperar turno para descargar Maniobras requeridas para ubicarse en

posicin de descarga Descarga del material Retorno al punto de carga Maniobras necesarias para ubicarse en

posicin de carguo (aculatamiento)

30

El llenado de la tolva puede realizarse mediante palas o cargadores frontales y el camin debe ubicarse de forma que el equipo de carguo consiga su mxima efectividad y rendimiento. Si los camiones estn bien dimensionados deben ser cargados con un nmero de baldadas del equipo de carguo comprendido entre 3 y 5 (tiempo de carguo).

Los tiempos de transporte incluyen periodos de aceleracin y de frenado, y desplazamientos con velocidades que dependen de las condiciones de las pistas, del trfico existente, de las caractersticas del vehculo y de la longitud de transporte. El retorno del camin vaco al punto de carga generalmente se efecta a mayor velocidad.

32

El mtodo tradicionalmente utilizado para organizar la flota de transporte consiste en asignarles sus funciones o cometido al comienzo del turno. A medida que se desarrolla la operacin, el encargado modifica la organizacin de los equipos y/o puntos de descarga a travs de medios de comunicacin radial. Este procedimiento solo es efectivo cuando se controlan pocas unidades de carga y transporte, pero adolece de prdidas de produccin y altos costo de operacin debido a los inevitables tiempos de espera en los equipos de carga y a la deteccin tarda de los problemas.

33

Sistemas de Asignacin Dinmica, ms conocidos como Sistemas de Despacho, estn constituidos por computadores que funcionan como unidad maestra controlando la asignacin de los equipos en tiempo real. Estos sistemas han permitido analizar

diferentes alternativas de mejoramiento del control de los camiones y equipos de carguo, que se han traducido en aumentos de la productividad, afinar las mezclas de mineral de leyes dispares y evitar descargas de material en destinos equivocados.

34

35

EQUIPOS DE SERVICIOEQUIPOS DE SERVICIO

Mantienen la faena en condiciones operativas, garantizando que las operaciones unitarias bsicas se realicen con el mejor rendimiento y el mnimo riesgo.

Estas tareas incluyen: el mantenimiento de bancos y caminos, ejecucin de pretiles, nivelacin de botaderos, preparacin de plataformas para perforacin, movimiento de cables elctricos, otras.

Estas actividades pueden representar costos de operacin que fluctan entre un 12 % a un 20 % del costo global de la operacin de la mina, pudiendo ser mayores o menores dependiendo de las condiciones de trabajo de la faena.

36

Tractor sobre orugas Tractor sobre ruedas

Motoniveladora Camin aljibe

Estos equipos se encuentran permanentemente en la mina y en los alrededores de ella, realizando tareas de mantencin, construccin y apoyo para que los equipos mayores, como perforadoras, unidades de carguo y camiones, tengan un mejor desempeo.

37

octubre de 2010

38

El primer equipo que entra en la explotacin de la mina, pues normalmente efecta las primeras plataformas y los accesos a los primeros bancos. Tambin se les conoce con el nombre de buldcero pechador.

39

40

OrugasHoja de empuje

Riper

Motor

Cabina del operador

Estos equipos son similares a los tractores sobre orugas, pero poseen una mayor movilidad. Son ms conocidos con el nombre de Wheeldozer o Patos.

Las funciones principales son: mantener limpios los bancos, caminos, botaderos,

plataformas de trabajo, accesos y otros sitios por donde transiten equipos mayores de operacin. eliminar todo objeto que atent con la vida til de los neumticos,

ayudar a mantener los botaderos, ejecutar los camellones de seguridad.

41

42

Cabina

Neumticos

Motor

Hoja de empuje

Se utiliza para mantener nivelados caminos, bancos, botaderos y todos aquellos sectores de carga, transporte y descarga de materiales.

Mantener un camino significa darle el peralte necesario, controlar las cadas de agua, hacer cunetas, mantener el ancho operativo y formar los camellones de seguridad.

43

44

Cabina

Neumticos

Motor

Hoja de corte

El riego de los caminos mediante camiones aljibes es fundamental en la operacin del rajo pues de esta manera se mantiene adecuadamente la ruta y se controla la polucin ambiental. La alta cantidad de polvo en suspensin generada por el paso de los camiones y se encuentra directamente relacionado con las condiciones climticas de la zona, es decir, altas temperaturas, gran cantidad de vientos y baja humedad reinante.

El riego se hace sobre los caminos del rajo, priorizando siempre las rutas por los cuales los camiones de extraccin hacen el transporte de material hacia el chancado y botaderos.

La frecuencia de riego vara segn la necesidad de la mina.

45

46

Estanque de agua

Aspersores

Neumticos

Cabina del operador

LOROSLOROS

47

48

VISIBILIDADVISIBILIDAD

Equipos para el Carguo

en Minera Subterrnea

Palas Neumticas

Cargador Frontal

LHD

Scraper / Huinche

LHD

octubre de 2010Optimizacin de Acarreo y Transporte en Minera Subterrnea. Relator: M.V.B.

50

QUE ES UN LHD? Un LHD ( Load Haul Dump ) es un equipo de

carga, transporte y descarga, diseado especialmente para el manejo de material en minera subterrnea.

La escasez de espacio que caracteriza a una faena subterrnea es el factor mas determinante sobre el diseo del LHD, lo que se traduce en maquinas de perfil singular, muy bajas, angostas, largas, articuladas al centro y con el operador ubicado en posicin perpendicular al eje longitudinal del equipo.

El largo, en apariencia exagerado del LHD, es lo que le permite soportar su gran capacidad de carguo; su bajo centro de gravedad ayuda a dar estabilidad al vehculo y, su diseo articulado es lo que le permite movilizarse sin problemas en las angostas galeras de ngulos pronunciados.


51

CARACTERSTICAS BSICAS Estn montados sobre neumticos y son impulsados por

motores en las cuatro ruedas Una estructura de pequeo tamao y bajo perfil que se

acomoda a las restricciones impuestas por las necesidades de espacio libre subterrneo

Una articulacin central, que es obtenida a travs de pernos pasadores que conectan las dos estructuras principales. Combinado con la energa de direccin, esta caracterstica le entrega una alta maniobrabilidad y radio de giro al equipo

Una operacin bidireccional, con el mismo numero de marchas hacia delante y en reversa, lo que permite un transporte en ambas direcciones con la misma eficiencia

En la posicin de transporte, el balde cargado es soportado por la estructura principal del vehculo y no por los cilindros hidrulicos.


52

En la parte delantera el LHD est compuesto por el Balde, Horquillas o Pluma, Cilindros de levante y volteo, Ruedas delanteras y eje de transmisin delantero (Non-Spin), luces.

En la parte trasera se encuentra el Motor, convertidor de torque, cabina del operador situada a la izquierda del equipo, ruedas y eje de transmisin trasera (diferencial), luces, sistema de emergencia contra incendios, sistema de remolque.

En la parte central se encuentran 1 o 2 cilindros direccionales hidrulicos y la rtula de giro regulable que es doble y sellada (es una de las partes ms importantes del equipo).

Cabina del operador

octubre de 2010 53Optimizacin de Acarreo y Transporte en Minera Subterrnea. Relator: M.V.B.

CARACTERSTICAS BSICAS

OPERACIN El LHD est capacitado para cargar Camiones de bajo perfil y

camiones convencionales de altura adecuada, puede tambin descargar sobre piques de traspaso o sobre el suelo para que otro equipo contine con el carguo por lo que el rendimiento para cada alternativa ser distinto y se calcular segn sean las condiciones del caso.

octubre de 2010 54Optimizacin de Acarreo y Transporte en Minera Subterrnea. Relator: M.V.B.

CICLO DE PRODUCCIN TPICO DEL LHD

Tiene al operador maniobrando hacia delante, forzando el balde dentro del material quebrado y, usando el esfuerzo de traccin del equipo y la accin de penetracin del balde, para atrapar y girar hacia atrs la carga.

Con el balde girado hacia atrs, hasta la posicin de transporte sobre el brazo, y descansando este sobre la estructura principal del vehculo, la carga es transportada hasta el punto de descarga.

En el punto de vaciado, el brazo es elevado y el balde es girado hacia delante, producindose el deslizamiento de la carga.

Despus de la carga, el brazo vuelve a descansar sobre la estructura principal y el equipo se dirige hasta el punto de carguo para iniciar un nuevo ciclo de produccin.


55

LHD DESCARGA

Equipos para el

Transporte en Minera

Subterrnea

Camin Bajo Perfil

Correa Transportadora

Ferrocarril

Vagones pequeos (pequea minera)

Correa Transportadora La Correa, Cinta o Banda transportadora, nos

permite el transporte de material a granel, y es un equipo de transporte continuo, su principal lmite es la granulometra del material a transportar.

Con la correa se pueden vencer pendientes significativas (20% y ms).

La inversin en este sistema, se divide en dos partes prcticamente iguales (Sistema correa + instalacin)

Perfil, zonas y partes de una cinta. Correa transportadora: Sistema de transporte continuo basado en el movimiento de una banda

sin fin acoplada a dos tambores a travs de soportes. Las partes de una correa transportadora son:

Banda, cinta o correa (11): Parte fundamental del sistema, es donde se deposita el material y se traslada, suele ser de caucho, reforzado con telas sintticas o cables de acero. Es el componente ms caro de una correa transportadora.

Tambores o poleas: Ruedas cilndricas que cumplen funciones especiales y vitales para el sistema de transporte. stas, segn su ubicacin se clasifican en:

De cabeza (2): Es aquel donde termina el recorrido del material y se trasfiere a otra unidad.

De cola o de retorno (3): Es aquel que est ms cerca de la zona de carga, por donde la cinta vuelve al sistema.

Motriz (2): Es aquel que da movimiento a la banda, usualmente coincide con el tambor de cabeza.

De tensado (4): Es aquel que cumple la funcin de dar la tensin necesaria a la banda. Gua (6): Es aquel que cumple la funcin de doblar la cinta en algn tramo. No es

utilizado en todas las correas. Polines o rodillos: Rodetes cilndricos de menor tamao cuya funcin es evitar el pandeo de

la cinta a travs de su recorrido y soportar el peso de la carga en su traslado. Segn su funcin se pueden clasificar en:

De carga (8): Aquellos que soportan el peso del material. Suelen instalarse en guirnaldas de 3 o 5.

De retorno (9): Aquellos que soportan el retorno de la cinta en direccin del tambor de cola.

De impacto (10): Aquellos que soportan la cada del material en la zona de carga. Alineadores o alineantes: Aquellos que cumplen una funcin de entrenamiento de la

cinta, es decir, que permiten que la cinta no se desalinee a lo largo de su recorrido. Pueden ser de retorno o de carga.

Bastidores (1): Estructura que soporta toda la correa transportadora y donde se montan los polines

Perfil, zonas y partes de una correa transportadora.

Rodillos El espaciamiento de los rodillos debe ser tal que la flecha formada

por la cinta entre ellos no sobrepase el 2% (deformacin), 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 dae la cinta (no se forma la flecha) .

La inclinacin 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.

Puntos tpicos de fuga de material en una correa transportadora

Camiones de Bajo Perfil

Espacios Restringidos

Remontar altas pendientes

Seguridad

Productividad

Menores

Costos

RENDIMIENTO DEL SISTEMA LHD-CAMINCb: Capacidad del Balde del LHD (m3).

: Densidad in situ (ton/m3) esponj = / (1+e) : Densidad esponjada de la roca (ton/m3) : Esponjamiento. Fll: Factor de llenado del balde.

CLHD: Capacidad del LHD (toneladas) = Cb Fll / ( 1 + ) CC: Capacidad del camin (toneladas).

NL: Nmero de ciclos para llenar el camin = CC / CLHD

NP: Nmero de paladas para llenar el camin = ENTERO ( C / CLHD )

FllC: Factor de llenado de la tolva del camin = NP CLHD / CC T1: Tiempo de carga del LHD (minutos).

T2: Tiempo de descarga del LHD (minutos).

T3: Tiempo de viaje total del LHD (minutos) = ( Di / Vc + Dv / Vv ) 60 T4: Tiempo de maniobras del LHD (minutos).

Tiempo de llenado o carga del Camin = TC1 = NL ( T1 + T2 + T3 + T4 )octubre de 2010 69

RENDIMIENTO DEL CICLO DEL CAMIND

ci: Distancia de viaje del camin cargado hacia el punto de descarga (kilmetros).

Vcc

: Velocidad del camin cargado hacia el punto de descarga (kilmetros por

hora).

Dcv

: Distancia de viaje del camin vaco o hacia la frente de trabajo (kilmetros).

Vcc

: Velocidad del camin vaco (kilmetros por hora).

TC1

: Tiempo de carga del camin (minutos).

TC2

: Tiempo de descarga del camin (minutos).

TC3

: Tiempo de viaje total del camin (minutos) = ( Dci

/ Vcc

+ Dcv

/ Vcv

) 60 T

C4: Tiempo de maniobras del camin (minutos).

Rendimiento del Camin = RC

= NP CLHD 60 / ( TC1 + TC2 + TC3 + TC4)

octubre de 2010 70

RENDIMIENTO DEL SISTEMA LHD Y N CAMIONES

En este caso consideramos que el LHD se encuentra saturado de camiones y para

el clculo se tiene que el tiempo en que el camin se demora en ir a descargar,

retornar y maniobrar debe ser menor o igual al tiempo que se demora el LHD en

cargar a los N-1 camiones restantes.

Tiempo de llenado o carga de los N-1 Camiones = TC(N-1)

= ( N - 1 ) NL ( T1

+ T2

+ T3

+ T4

)

TC2

+ TC3

+ TC4

TC(N-1)CLHD ( TC2 + TC3 + TC4 )CC ( T1 + T2 + T3 + T4 )

+ 1 N

octubre de 2010 71

DEFINICIONES DE TIEMPO

Tiempo Hbil: Horas en que la faena est en actividad productiva y/o de mantencin de sus equipos de produccin.

Tiempo Inhbil: Horas en que la faena suspende sus actividad productiva y/o de mantencin de sus equipos de produccin, ya sea por:Paralizacin programada: que incluye festivos especiales,

vacaciones colectivas o das de mantencin especiales.

Imprevistos: paralizaciones originadas por obra de la naturaleza (lluvias, nieve, terremotos, aluviones, etc.) y otras ajenas al control como fallas prolongadas por falta de energa elctrica o ausentismo laboral (huelgas).

Esquema de Distribucin de Tiempos (2)

1. Tiempo nominal (HN) 2. Tiempo de operacin (HO)3. Tiempo efectivo (HE)4. Tiempo de perdida operacional (HPO)5. Demoras operacionales programadas (HDP)6. Demoras operacionales no programadas (HDNP)7. Tiempo utilizado (hormetro) (HU)8. Tiempo en reserva (HRE)9. Tiempo de mantenimiento o de mantencin y reparacin (HMT)10. Tiempo disponible (HD)

Utilizacin efectiva

Reservas

Demoras

Programadas

No Programadas

Pique lleno

Dispatch

Charla

Ventilacin

Eq. sin operador

Eq. sin postura

Espera Punto de Vaciado

Limpieza de rea

Cambio de calle

Traslado de bolones

Traslado de Postura

Traslado de Rises

Tercero en calle

Chequeo de equipo

Tronada

Sin comunicacin

Colacin

Cambio de Turno

Carga de Combustible

Chequeo de calle

Preparacin CalleSn Iluminacin

: Diagrama de utilizacin efectiva.

Esquema de Distribucin de Tiempos Indices Operacionales

M&REP = Mantencin y ReparacinD.NP = Demoras operacionales No programadasD.P. = Demoras operacionales programadasDemoras Totales = D.NP + D.P.

HRS. NOMINALES (Total tiempo controlado)

HRS. DISPONIBLES M & REP

HRS. OPERATIVAS RESERVA

HRS. EFECTIVAS DEMORAS TOTALES

HRS. EFECTIVAS D.NP D.P

HRS. UTILIZADAS (HORMETRO)

c&t

Documents