Tarea N2: Diseo de Minas a Cielo Abierto Mi58A

Universidad de Chile

Facultad de Ciencias Fsicas y Matemticas

Departamento de Ingeniera Civil de MinasDiseo de Minas a Cielo Abierto MI58ATarea 2: Dimensionamiento Flota equipo en RajoNombres:

Profesores:

Auxiliares:

Fecha entrega:Diego Corts Cuadra

Milivoj Smoljanovic Muoz

Benjamn Galdames

Alejandro Vsquez

Juan Maldonado

Rolf Fiebig8 de Junio de 2009

Enunciado TareaPara una mina situada en la zona norte de Chile, a 3000 m.s.n.m, se requiere dimensionar la flota de equipos de mina (completa). Algunas consideraciones que se deben tener en cuenta:

Movimiento de 250 ktpd. REM = 2 (constante en el tiempo). El manejo de mineral se realizar desde la mina hacia un chancador en la salida de la mina, luego funcionar un sistema de correas para alimentar a la planta. Distancia desde la salida de la mina al botadero es de 1 km.

Distancia media entre bancos es de 650 mts Vida util de la mina = 15 aos

Se pide:

1. Completar la informacin bsica necesaria para dimensionar la flota. Para esto, darse supuestos coherentes con la industria actual (argumentar en base a casos de estudio por ejemplo)

2. Dimensionar la flota de equipos completa, a esto adjuntar precio de compra (inversin). Cuidado con el tema de renovacin de equipos.

3. Como cambia la distribucin o cantidad de equipos si es que la REM vara entre 1,5 y 2,5? Como vara la inversin? Realizar anlisis de sensibilidad en base a otras variables que ud. considere importante.Introduccin

En este trabajo se busca dimensionar la flota necesaria de equipos dada una serie de inputs. Los inputs de la mina con la que se trabajar son:

Movimiento de 250 ktpd.

REM = 2 (constante en el tiempo).

El manejo de mineral se realizar desde la mina hacia un chancador en la salida de la mina, luego funcionar un sistema de correas para alimentar a la planta.

Distancia desde la salida de la mina al botadero es de 1 km.

Distancia media entre bancos es de 650 mts

Vida util de la mina = 15 aos

En base a esta informacin y a supuestos razonables, es que se realizar un dimensionamiento de la flota de carguo, perforacin y transporte.Parmetros y supuestos

Dado a que la mina en cuestin es una mina produccin alta, es que se ha decidido que los mejores equipos para utilizar son camiones de 400 ton y palas de 73 yd3.A continuacin se muestra una tabla con los movimientos de la mina:

Tabla N1: Movimientos de la mina.

Tabla N2: Perforacin y tronadura

Por cada item de equipo se han hecho los siguientes supuestos:

Tabla N3: Pala elctrica:

Tabla N4: Rendimientos equipos de perforacin

Tabla N5: Factores de disponibilidad fsica, Utilizacin y factor operacional.

Tabla N6: Especificaciones de velocidad para los camiones.

Dimensionamiento de Flota:

Tabla N7: Flota de carguo:

Tonelaje por Palada (ton/palada)

Cp123,29

Rendimiento Equipo de Carguo (ton/da)

R80.746

Nmero de Equipos de Carguo para Estril

N=TPD/R2,06

Nmero de Equipos de Carguo para Mineral

N=TPD/R1,03

Nmero de Equipos de Carguo

N=TPD/R3*

*Aproximando al entero inferior para trabajar con factor de carga mayor que 1. Perforadoras:

Tabla N8: Mineral

Tonelaje por Tiro (ton)

Tt=B*E*H*dens3.853

Tonelaje por Metro Barrenado (ton/mb)

Tmb=Tt/(H+P)226,63

Metros Barrenados Requeridos por da (mb/da)

MBD=TPD / Tmb367,70

Rendimiento Equipo de Perforacin (mb / da)

R = VPteo*DF*UT*FO*24*f(roca)301,21

Nmero de Equipos Necesarios

N=MBD/R1,22 (2)

Tabla N9: EstrilTonelaje por Tiro (ton)

Tt=B*E*H*dens3.853

Tonelaje por Metro Barrenado (ton/mb)

Tmb=Tt/(H+P)226,63

Metros Barrenados Requeridos por da (mb/da)

MBD=TPD / Tmb735,40

Rendimiento Equipo de Perforacin (mb / da)

R = VPteo*DF*UT*FO*24*f(roca)301,21

Nmero de Equipos Necesarios

N=MBD/R2,44 (3)

Tabla N10: Clculo distancia de transporte:

Para los clculos, se us una aproximacin cnica, considerando que la altura del rajo es H-h y que r=100 m es el radio aproximado del rajo para que ste sea operativo.

A partir del radio 833 m, correspondiente al superior, en conjunto con el ritmo de producin se calcul la flota por ao:

En cuanto a la inversin el resultado, considerando una vida til para los camiones de 7 aos, para las palas de 20 aos y para la perforadora de 15 aos es:

Al variar la razn estril-mineral, se obtienen los siguientes datos:

Para E/M=1,5, se obtiene la siguiente flota

Tabla N13: Equipos de perforacin y carguo para E/M=1,5.

EquipoN

Perforacin Mineral2,00

Perforacin Estril3,00

Carguo4,00*

En transporte se obtiene:

Tabla N14: Equipos de transporte para E/M=1,5.

Para la razn E/M=2,5 se obtiene:

Tabla N15: Equipos de perforacin y carguo para E/M=2,5.

EquipoN

Perforacin Mineral2,00

Perforacin Estril3,00

Carguo4,00

En este caso, la perforacin de mineral se ha aproximado hacia abajo.

Finalmente los equipos de transporte quedan:

Tabla N14: Equipos de transporte para E/M=1,5.AoCamiones estrilCamiones mineralTotal

1101

2101

3101

4101

5202

6202

7202

8303

9303

10325

11325

12426

13426

14527

157310

Anlisis de sensibilidad

Al comparar las flotas de camiones para los casos de baja razn estril mineral y alta razn estril mineral, se puede ver que los camiones para estril a lo largo de los aos o se mantiene o aumenta para el caso de alta razn E/M. En tanto los camiones para remover mineral o se mantienen o disminuyen, lo cual es lo esperable. La inversin total no presenta mayores variaciones. Finalmente la marca y valores de los equipos a utilizar son:

Camiones Komatsu 930E (320 ton)Figura 1: Medidas Komatsu 930E

Figura N2: Camin Komatsu 930E, vista posterior y frontal.

Palas: Bucyrus 495 HR (73 yd3)

Figura N3: Pala Bucyrus 495HR

Figura N4: Vista lateral pala Bucyrus

Perforadoras Bucyrus: Series 49

Figura N5: Perforadora Bucyrus 49 Series.

ConclusionesEn el presente trabajo se ha logrado dimensionar los principales equipos de una faena minera hipottica, con alto movimiento de mina. Luego, los resultados son muy asemejables a faenas mineras en la vida real. Mencionar, que se consider que el mineral se saca a partir de los 200 metros de profundidad (aproximadamente un tercio de la altura).Se pudo verificar que al variar la razn estril mineral, el nmero de camiones para estril y mineral, presentaban variaciones por separado, dado a que al cambiar esta razn, indica que se saca ms estril que mineral si aumenta y viceversa. En el primer caso es esperable un aumento en los camiones para estril y una disminucin para los camiones para mineral. No se puede asegurar lo que acontece con el total, ya que no tiene una tendencia clara.

En cuanto a las perforadoras, grosso modo no presentaron variaciones en la flota, pero en los nmeros s. Sin embargo estas variaciones no fueron suficientes para que variara el resultado.Es posible variar otras variables como el ngulo de talud, alto de banco, etc. Es importante mencionar que estos cambios en las faenas se presentas por lo general, cuando se realizan cambios al plan del mediano plazo (especialmente cuando hacen banco doble). Para efectos de esta tarea el ngulo de talud podra interpretarse como un aumento-disminucin de E/M. En el caso del Banco doble, tambin pasara lo mismo. Sin embargo si existiera otro cuerpo mineralizado vecino al rajo, no es tan directo que aumente la razn E/M, luego para cambiar estas otras variables se requiere ms informacin.Referencias

-Catalogo Bucyrus

-Catlogo Komatsu

- Clases Profesor Benjamn Galdames (Costos EXACTOS)

ANEXOS:

Tiempos para calcular flota de transporte:

Inversin Con E/M=1,5.

Inversin con E/M=2,5.

Tabla N12: Clculo inversin

Tabla N11: Clculo de flota de camiones