Administracion de Equipo Pesado[1]

7/31/2019 Administracion de Equipo Pesado[1]

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I NTE RCORCentro Nacional Minero - S ENA Regional B oyacValidacin T .P. en Minas a Cielo Abierto

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REGIONAL BOYACA

ADMINISTRACIN DE EQUIPOMINERO

TECNICO PROFESIONAL EN MINERIA ACIELO ABIERTO

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE

SENACENTRO NACIONAL MINERO

2002


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PLANEAMIENTO MINERO

UNIDAD 01

GENERALIDADES

El propsito principal de una explotacin minera es extraer y comercializar unamena mediante un procedimiento econmicamente rentable y bajo unascondiciones determinadas , para lo cual frecuentemente se requiere movergrandes cantidades de material estril , la seleccin de los parmetros de diseo yla elaboracin de un programa de extraccin de mineral y remocin de estril ,implican complejas decisiones de ingeniera , dado su enorme significado tcnicoy econmico.

Bajo este punto de vista , el objetivo de un plan minero es determinar la secuenciade ejecucin de las distintas etapas del proyecto de tal modo que se obtenga unarentabilidad .

PLAN MINERO

Un plan minero debe estar dirigido hacia el control de produccin , calidad , costosde produccin , y maximizacin de recursos .

El plan debe contener :

Secuencia de trabajo del equipo de cargue , produccin por equipo ,numero de unidades requeridas en la operacin.

Secuencia en la perforacin Rutas y distancias de acarreo a la tolva y botaderos asignados Volumen total de estril y mineral a mover con los equipos requeridos Tipo de explosivo y cantidad a utilizar para la programacin de las

voladuras Necesidad de drenajes y bombeo Suministro de energa Localizacin y capacidad de los botaderos a conformar Estudio de mercado teniendo en cuenta la calidad final del producto

Frecuencia: Nos muestra el contenido de un plan a desarrollar ya sea , diario,mensual, o anual para corto plazo.

Elabor: Ing. Rafael Hurtado A.SENA Centro Nacional Minero


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Plan Diario

Contiene el programa a desarrollar en el turno de 24 horas en la operacin mineray debe suministrar la siguiente informacin.

Programacin de equipos Asignacin de equipos en las reas a explotar teniendo en cuenta el

volumen de material a mover en la programacin

Das de mantenimiento y reparacin de equipos

Areas a volar

Trabajos especiales

Drenajes y bombeos

Suministro de energa

Plan mensual

Emanado del departamento tcnico de ingeniera ( planeacin minera ) para todaslas dependencias que participan en el desarrollo del plan.Bases del plan: Se consideran los factores de todos los equipos que intervienenen la operacin minera para el movimiento de estril y mineral.

Numero de equipos disponiblesDisponibilidad del equipoProductividad promediada de los equiposDistancia de acarreo

Se tiene en cuenta en el calculo de la disponibilidad los das que va a estaren mantenimiento los diferentes equiposUso de disponibilidadLa productividad del equipo depende de la disponibilidad y uso de ladisponibilidad ya que estas involucran las horas trabajadas , horas cesantesy programadas para cada equipo.

Resumen del plan: Encierra la produccin total de los equipos para el mes que seplaneo

Estril palas elctricas Estril palas hidrulicas

Estril cargadores

Carbn a producir

Carbn a remanejar

Carbn inventariado mes anterior


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Relacin estril / carbnBases del plan por reas ( Pared alta y Pared baja ) . Se hace la distribucin delos equipos para cada rea teniendo en cuenta la produccin por rea.Contiene:

Factores de los equipos Resumen del plan en el rea determinada Volumen de material por nivel Volumen a mover en cada manto de explotacin Distribucin de estril en botaderos por reas Botadero asignado al equipo Equipo Determinacin de rutas de acarreo Volumen a mover Porcentaje Distancia de acarreo Descripcin del trabajo por equipo en cada panel donde opera, hacia que

mantos, produccin de estril y carbn, das programados para elmantenimiento , de que nivel viene el equipo .

Plan de botaderos por reas el cual define la direccin de drenaje y elvolumen de mineral a extraer.

Construccin de drenajes , rampas y vas a construir en el rea


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MODULO ADMINISTRACIN DE MAQUINARIAMINERA

UNIDAD 02

INDICADORES DE PRODUCCIN

ELEMENTOS DE PRODUCCIN: La produccin es la cantidad de material quese mueve por hora . La produccin se puede expresar en varios tipos de unidades.Metros cbicos desde el banco m3 B m3 bancoMetros cbicos sueltos m3 S m3 sueltosMetros cbicos compactados m3 C m3 compactadosToneladas mtricas Tm Ton mtricas

Comnmente el traslado de material en minas de carbn se calcula por volumen (m3 B ) . Las minas metlicas generalmente con medidas de peso ( toneladasmtricas ) .Para efectos de clculos hay que tener en cuenta los tipos de unidades que se vana utilizar:

Toneladas cortas ---------------------2.000 LbsToneladas largas --------------------- 2.240 LbsToneladas mtricas ------------------ -2.204.6 Lbs

Produccin = carga /ciclo x ciclo/ hora = carga / hora

La carga se mide de las siguientes formas : Pesndola calculndola en funcinde la capacidad de la mquina.


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MEDICION DEL VOLUMEN

El volumen del material se define segn el estado en que se halla al moverloLas tres medidas de volumen son :

M3 banco -------- Un metro cbico de material como se encuentra en su estadonatural.

M3 suelto --------Un metro cbico de material expandido como resultado de haberlomovido.

M3 compacto -----Un metro cbico de material cuyo volumen se ha reducido porcompactacin.

Para estimar la produccin debe conocerce la relacin entre el volumen dematerial en banco, material suelto y material compactado.

FACTOR DE HINCHAMIENTO

Es el porcentaje de aumento en volumen de un material en m3 , despus de quese saca de su estado natural.

Cuando se excava , el material se quiebra en trozos de diferentes tamaos quecausan la formacin de bolsas de aire o espacios vacos que reducen el peso por

volumen.

Volumen suelto de un peso dadoFactor de Hinchamiento = ---------------------------------------------

Volumen en el banco del mismo peso

Suelto

Banco = ----------F.H


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DENSIDAD DEL MATERIAL

Es el peso por unidad de volumen del material . Los materiales tienen diversasdensidades , segn el tamao de las partculas y el contenido de humedad,cuando mas denso el material mayor ser el peso.

FACTOR DE LLENADO

Es el porcentaje del volumen disponible en una tolva , cucharn o caja querealmente se usa.Un factor de llenado del 87% de una unidad de acarreo significa que un 13% de sucapacidad nominal no se usa para acarrear el material.

Ej: Si una volqueta tiene una capacidad de 55 ton pero su factor de llenado es del90% quiere decir que en cada viaje transporta solamente 49.5 ton.

Los cucharones tienen a menudo , factores de llenado mayores del 100%

Ejercicio de Aplicacin

Un cucharn con una capacidad con una capacidad de 14 yd3 tiene un factorde llenado de 105 % en una aplicacin de arenisca de densidad de 4125 Lbs /yd3 . y una dilatacin del 35 %...

a. Cual es la densidad si esta suelto .b. Cual es el volumen utilizable del cucharn.

c. Cual es la carga til del cucharn por pesada en yd3

Bd. Cuales la carga til del cucharn por pesada en Ton?

Solucina) lb/yd3 = lb/yd3B / 1+ dilatacin

4.125 /1.35 = 3056 yd3S

b) yd3S = nominales x Factor de llenado= 14x 1.05 = 14.7 yd3 S

c) lb / pesada = Volumen x densidad ( lb/yd3S)

14.7 x 3056 = 44.923 lb

yd3 B / pesada = peso / densidad lb/yd3 B= 44.923 / 4.125 = 10.9 yd3B

d ) ton / pesada = 44.923 lbs / 2000 = 22.5 Ton


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Como aplicacin realizar el ejercicio para un cucharn de capacidad de 27yd3 y mineral Carbn y Hierro

Para estimar la produccin debe conocerse la relacin entre el volumende material en banco, el de material suelto y el de material compacto.

Dilatacin: Es el % de aumento de volumen de un material despus que se sacade su estado original.

Volumen suelto de un peso dado1+ Dilatacin = --------------------------------------------------------------

Volumen en el banco del mismo peso dado

Problema: Si un material se dilata un 20 % Cuantos m3 sueltos (yd3sueltos) se necesitan para mover 1000 m3 en el banco ( 1308 yd3 en elbanco).

Suelto = Banco x ( 1 + Dilatacin )

= 1000 m3 B x ( 1 + 0.2 ) = 1200 m3 S / 1500 yd3 ( Comprobarlo) .

Ejercicio de Aplicacin: Cuantos m3 (yd 3 ) en el banco se movieron , si se

sacaron un total de 1000 m3

sueltos ( 1308 yd3

) .La dilatacin es del 25 %

FACTOR DE BULTO Y FACTOR DE CARGUE

Se puede definir como el incremento de volumen de un material cuando se haremovido de su estado natural y se puede expresar en porcentaje de incrementode volumen .


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Ejemplo:La hinchazn de la arcilla seca es del 40% lo cual significa que 1 m3de arcilla seca in situ llenara un volumen de 1.4 m3 cuando se suelta .

Cuando se suelta el factor de bulto en % ser :

Volumen Inicial + Volumen de IncrementoF.B = ------------------------------------------------------- * 100

Volumen Inicial

La otra caracterstica importante en el transporte es el Factor de Cargue esto es el% de disminucin de la Densidad de un material cuando se cambia de su estadofsico .

El Factor de Cargue es importante porque los contratos de movimiento demateriales en vias se hacen generalmente con base en el material in situ.

Kg. /m3 material sueltoF.C = ---------------------------------------------

Kg. /m3 material compactado

Ejercicio:

En el desarrollo de una mina a Cielo Abierto es necesario mover estriles loscuales tienen un volumen de 256 m3 : De acuerdo algunos ensayos de factorde Hinchamiento es de 1.20 y la densidad del material insi tu es de 2500 Kg /m3 Hallar F.C si el camin puede transportar 15 m3 por viaje? Cuantas toneladas carga en el viaje . Cuantos viajes debe Hacer .

Solucin :

1 m3 de material in situ tiene un peso de 2500 Kg.1 m3 de material suelto tendr un peso de 2500 Kg. /m3 /1.2 = 2083 Kg.

2083 Kg. material sueltoF.C = -------------------------------

2500 Kg in situ


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Volumen in situ = 256 m3Volumen suelto = 256 m3 x 1.2 = 307 m3

La volqueta puede llevar 15 m3 se necesitan :

307.2 m3 / 15 m3 = 20.48 = 21 viajes

1m3 --------------------------- 2083 Kg.15 m3-------------------------- X

X = 32 Ton


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Ejercicios de aplicacin al Modulo :

En la construccin de una carretera se tienen que desmontar estriles por unvolumen de 500 m3 . Factor de Hinchamiento 0 .14. Densidad de 3500 Kg /m3 Cual es el factor de Carga si una volqueta puede llevar 20 m 3 en cada

viaje? Cuantas toneladas carga en el viaje y Cuantos viajes debe hacer?.

Aplique el ejemplo con datos obtenidos en la empresa

TABLA IDENSIDADES APROXIMADAS DE DISTINTOS MATERIALES

MATERIAL DENSIDAD SUELTO

BANCO (T/m3 )

FC. % DE EXPANCION

Bauxita 1.42- 1.89 0.75 33%Escoria 0.56-0.86 0.65 54%Caliza 1.54-2.61 0.59 70%

Arcilla Estado natural 1.66-2.02 0.83 22%

Arcilla seca 1.48- 1.84 0.81 25%Arcilla Hmeda 1.66- 2.08 0.80 25%

Carbn 1.19- 1.60 0.74 35%Roca alterada 1.96- 2.79 0.70 43%Tierra Seca 1.51- 1.90 0.80 25%

Tierra Hmeda 1.60- 2.02 0.79 26%Barro 1.25- 1.54 0.81 23%

Granito Fragmentado 1.66- 2.73 0.61 64%Grava Natural 1.93- 2.17 0.89 13%Grava Seca 1.51- 1.69 0.89 13%

Arena y Arcilla 1.60- 2.02 0.79 26%Mineral de Hierro 2.46- 2.91 0.85 18%

Pirita 2.58- 3.03 0.85 18%Arena Seca 1.42- 1.60 0.89 13%

Arena Hmeda 1.69- 1.90 0.89 10%

Tierra Vegetal 0.95- 1.37 0.69 44%


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UNIDAD 03

CALCULO DE EQUIPOS PARA UNA OPERACIN MINERA ACIELO ABIERTO

En el siguiente ejemplo se explicara paso a paso el calculo de equipos necesariospara realizar una operacin minera utilizando los siguientes datos.

FIGURA 1 . Isomtrico del panel de explotacin

Reservas de Carbn: 329.793 Ton.

Relacin de Descapote 2.83:1

Estril: 935.415 M.C.B

Densidad del carbn=1.25 ton /mcb


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Densidad del Esteril= 2.5 ton/mcb

Factor de Hinchamiento=0.75

Desbastado de Carbn por encima y por debajo 0.15m respectivamente.

Espesor en carbn : 3m

Produccin diaria Requerida:20000 ton carbn/da

Velocidad Ssmica del carbn=1500 m/seg.

Amigo estudiante : Realice el calculo de reservas y compare con los datosobtenidos para la realizacin del ejercicio planteado.

EQUIPOS--------------------------------------------------------------------------------------------------------------


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Para perforacin de Estril: TALADRO GD-70Para arranque de carbn: TRACTOR CATERPILAR D-10Para cargue de carbn: CARGADOR LE TORNEAU 1200Para cargue de estril : PALA P&H 2800 de 27y3

Para transporte estril y carbn: CAMION EUCLID R-170

DATOS SOBRE PERFORACIN

Dimetro 10 pulgadas

Red de perforacin: 7.5m x 9m


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Rata de perforacin: 8m/min

Altura de banco. 15m

Ancho de pega o avance: 35.6 m

Datos sobre voladura: 1voladura/dia

Datos sobre cargue:

Factor de Hinchamiento estril =0.80

Factor de Hinchamiento carbn =0.74

DATOS SOBRE TRANSPORTE

Distancia de acarreo carbn =1500 m

Distancia de acarreo estril =1200 mVelocidad promedio cargado teniendo en cuenta pendientes 15 Km./horaVelocidad Promedio de retorno =20 Km./hora

PROCEDIMIENTO

Estril: 935.415 MCBCarbn perdido: 23 985 MCBValor total del estril: 935.415 +23.985 =959.400 MCBCarbn recuperado: 329.793-29.981 =299.812 TonRelacin de Descapote: 959.400 MCB/299.812 Ton

RD =3.20 :1

Requerimiento de Produccin Promedio carbn: 20000 Ton / da

Avance de Carbn/da: x m (ver figura # 1)

20000 Ton=150 m x 3 m x 1.25 Ton/m3 x X m

Xm =35.60 m/da


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CALCULO DE MAQUINARIA PARA EL ARRANQUE

a) Perforacin Estril

Volumen Estril / da =80.900 MCB/daAvance diario =35.60 m

Numero de barrenos /da =85 barrenos/da

De acuerdo a la red mencionada : 5 hileras de 17 barrenos cada una)

Profundidad del barreno:15 m

Tiempo de perforacin /barreno =15 m/ 8m/min =1.87 min.

Tiempo de traslado:

Velocidad promedio de traslado = 10 m/min.

Tiempo de traslado por hilera =16 x 9 m/10 m/min. x 5 hileras = 72 min.

Tiempo para cambio de hilera = 36m/10 m/min. =3.6 min. Tiempo de Instalacin =10 min./barreno

TIEMPO TOTAL PARA LOS 85 BARRENOS

(85 barrenos x 1.87 min./barr) +(72 min. +3.6 min.) +(10 min./barr x 85 barr)=1.084.55 min.

# DE TALADROS =1.084.55 min./ 24 hxdiaX 50 min/hora=0.90 taladros


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1 TALADRO: GD70

.

Arranque de Carbn:

Se har con un D-10 con Ripper(Escarificador)de acuerdo con la velocidad ssmica del material .

1500 m/s 5000 pies/sProduccin Horaria sin correccin: 1500 MCB/h

Produccin Horaria Corregida: 1500 MCB/h X 0.84 (factor) = 1260 MCB/h

Produccin Diaria de cada D-10 : 1260 MCB/h X 24 h/da X 1.25 Ton/m3=37.800 Ton / da

# DE UNIDADES 20000 Ton / da /37800 Ton /da=0.53 unidades


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b) Calculo de Maquinaria para el Cargue

1. CARGUE PARA ESTERIL

Produccin Horaria Requerida : 80.900 MCB /da /24 h/da =3.371 MCB/h

Produccin Horaria Requerida (Ton) =8.427 Ton/h

Utilizando PALA P&H 2800 de 27 y3 = 20.63 m3

Tenemos :

Peso por Cucharn = Capacidad x Densidad Factor de Hinchamiento factor dellenado:

= 20.63 m3 x2500 Kg/m3 x 0.80 x 0.90 =37.134 Kg = 37,134 Ton/ cucharada


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Tiempo aproximado por ciclo : 30 segundos

Tiempo para cargar un camin

# de cucharadas por camin = Capacidad del camin/peso de material porcucharada

# de cucharadas por camin = 154 Ton/37.134 Ton /pase =4 pases

Tiempo por camin :4 pases x 30 seg/ pase =120 seg = 2 min.Produccin Horaria sin Correccin = 154 Ton/2 min/60 min. /h = 4620 Ton /h

Produccin Horaria Corregida

Factor de Destreza del Operador : 0.90

Eficiencia del turno : 50 min/60 min =0.84

Produccin Horaria Corregida: 4620 x 0.90 x 0.84 = 3492 Ton /h

# DE PALAS NECESARIAS

= Produccin Horaria Requerida / Produccin Horaria de cada Pala8427 Ton /h /3.492 Ton /h = 2.41 unidades = 3 Palas

2. CARGUE PARA CARBON

Produccin Horaria Requerida = 20.000 ton/dia/24 horas/dia= 833 ton/Hora

Utilizando Cargadores:

Letro-Loader l-2000 Le Torneau de 33 Y3 = 25.21 m3

Peso por Cucharn Capacidad x Densidad x F.H. x F.LL

25.21 m3x 1250 Kg/MCB x 0.74x 1.0 = 23.000 Kg = 23,3 Ton

Tiempo por ciclo : 55 seg

Nmero de cucharadas por camin 154 Ton/23.3 ton = 6.60 pases

Tiempo por camin = 7 pases x 55 seg = 385 Seg = 6.41 minProduccin Horaria sin Correccin :


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154 ton/6.41 min/60 min /hora = 1.441 ton /hora

Produccin Horaria Corregida:

1.441 Ton/ x 0.80 x 0.84 = 968 Ton/Hora

# DE CARGADORES = 833 ton / hora /968 Ton /hora

= 1 CARGADOR PARA CARBON

CALCULO DE MAQUINARIA PARA TRANSPORTE

a.Transporte de Estril

Distancia de acarreo promedio = 1.200 mVelocidad promedio cargado = 15 Km./HoraVelocidad promedio de retorno = 20 Km./HoraTiempo de Cargue:Nmero de pases = 4Tiempo de cargue = 4 pases x 30 seg/pase =120 seg = 2 min.Tiempo de acarreo = 1.200m x 60 min/15.000 m / Hora = 3.6 minTiempo de descargue = 1.20 min

Tiempo de parqueo para ser cargado = 0.50 minTiempo total del ciclo = 12.10 min

# de Camiones = Tiempo del ciclo del camin / Tiempo de cargue + 1

= 12.10 min / 2min +1 = 6.05 +1 = 7 camiones

# Total de camiones = 7 camiones / pala x 2.41 palas = 16.87 Unid. = 17


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c) Transporte de Carbn:

Distancia de acarreo promedio = 1.500 m

Velocidad promedio cargado = 15 Km. /Hora

Velocidad promedio de retorno = 20 Km. /Hora

Tiempo de cargue = 7 pases 55 seg / 60 seg / min = 6.41 min

Tiempo de acarreo = 1.500 m /15.000 m / Hora x 60 min = 6 min

Tiempo de descargue = 1.20 min (promedio)Tiempo de parqueo = 0.40 min


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Tiempo Total de cada ciclo : 18.51 min.# de Camiones / Cargador = 18.51 min / 6.41 min + 1 = 4 camiones /cargador# de camiones para carbn = 4 camiones /cargador x 1.23 cargadores

= 5 camiones


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UNIDAD 04

1. MAQUINAS DISPONIBLES PARA CARGUE EN MINERIA

Las maquinas cargadoras y excavadoras empleadas en la industria minera seclasifican en tres categoras con base en la economa de energa.

Excavacin y cargue Tipo de Maquina Kw. / ToneladaContinuo Excavacin con rueda

de cangilonesBueno

Giratoria Gras PromedioPalasRetroexcavadoras

Cargue y transporte CargadoresTrallas Regular

Los tipos de maquinas dependen de factores tales como:

Condiciones de Excavacin Produccin requerida Movilidad Dimensiones Fsicas del sitio de trabajo Clima Costo de capital vs Costo de operacin ( Proyectos a largo plazo vs

Proyectos a corto plazo ).

Las palas para minera son a menudo escogidas en base a :

Capacidad de operacin en las diferentes condiciones de excavacin . Alta capacidad productiva ( Por ejemplo ms de 2000 tph ). Movilidad ( 2.1/2 a 3 Km. / h. ). Buena adaptacin para cargar unidades de transporte de diferente tamao. Buena estabilidad Adaptacin a todos los climas

Relativamente alto costo de capital , pero bajo costo de operacin lo cual essignificante en proyectos a largo plazo.

Larga vida til y alta disponibilidad ( por ejemplo 15 20 aos con 75- 85% de disponibilidad ).


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2. COMPONENTES DE LA PALA

% de Hinchamiento , factor de Hinchamiento , % de vacos.

FORMULAS:

% de Hinchamiento = (Peso en el banco Peso suelto / Peso Suelto) * 100

Factor de Hinchamiento de un material = 100 / ( 100 + % de Hinchamiento)

% de Vacos de un material = 100 Factor de Hinchamiento.


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Peso Suelto = Peso en el Banco * Factor de Hinchamiento

Peso en el banco = Peso suelto / Factor de Hinchamiento

TABLA DE CONVERSIN%

HinchamientoF. H % de

vacos%.

HinchamientoF.H % de vacos

5 0.952 4.8 80 0.556 44.410 0.909 9.1 85 0.541 45.915 0.870 13.0 90 0.526 47.420 0.833 16.7 95 0.513 48.725 0.800 20.0 100 0.500 50.030 0.769 23.1 5.3 0.95 5.035 0.741 25.9 11.1 0.90 10.040 0.714 28.6 17.6 0.85 15.045 0.690 31.0 25.0 0.80 20.050 0.667 33.3 33.3 0.75 25.055 0.645 35.5 42.9 0.70 30.060 0.625 37.5 53.8 0.65 35.065 0.606 39.4 66.7 0.60 40.070 0.588 41.2 81.8 0.55 45.075 0.571 42.9 100 0.50 50.0

2. CAPACIDAD DE PRODUCCIN DE LA PALA

Una vez que un determinado tamao de pala ha sido escogido , la capacidadde produccin sobre una base anual puede ser calculada usando los siguientesfactores :

A. Factor de Hinchamiento

Es la relacin entre el peso del material en el banco y el peso del material suelto.

F.H = Peso por yd 3 de material suelto / peso por yd3 de material en el banco.


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B. Factor de llenado

Es la facilidad con que el material entra a la cuchara de la pala y la llena .Estos factores se tienen en base al material excavado.

Excavacin fcil (factor de llenado de 0.95- 1.0 ).

Se aplica a todos los materiales sueltos de forma granular tales comoarena, grava , piedra triturada .

La cuchara de la pala es completamente llenada. Excavacin media (Factor de llenado 0.90 0.95 ).

Se aplica a materiales tales como tierra, mezcla de arcilla y grava , carbn. Se puede obtener lleno completo de la pala cuando hay materiales que

tienen tendencia a fluir cuando son triturados por los dientes de la cuchara..Excavacin dura ( factor de llenado de 0.8 0.9 )

Materiales que requieren voladura pero que dan buena fragmentacin . Las partculas de tamao medio dan considerable porcentaje de vacos. Son materiales tales como caliza , yeso, pizarra grava cementada. La cuchara no estar completamente llena debido a la poca tendencia del

material a fluir. Excavacin muy dura ( factor de llenado de 0.7 a 0.8 ) Material que requiere fuerte voladura y de fragmentacin irregular . Una regular cantidad de rocas que resisten la penetracin de la pala. Materiales tales como taconita, pizarra laminada , granito , conglomerado. La cuchara no se llena debido a que grandes pedazos de roca bloquean la

entrada e impiden recoger piezas mas pequeas.La clasificacin de material por peso , no es necesario para estimar laproduccin , pero ayuda a entender mejor indicaciones de los fabricantes depalas:

Ligero ........................ 2000 lbs por yd3 de material suelto

Medio .........................2500 lbs por yd3 de material suelto

Pesado ........................3000 lbs por yd3 de material suelto

Muy pesado ................3500 lbs por yd3 de material suelto


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C. Ciclo de Trabajo :

Es el tiempo en segundos requerido para girar 900 para un tamao dado de pala .

El ciclo de trabajo vara con las condiciones de excavacin como puede verse enla siguiente tabla

TIEMPO EN SEGUNDOS PARA UN CICLO DE TRABAJO GIRO DE 900

Capacidad de lacuchara ( lb/ yd 3 )

Fcil Media Dura Muy dura

3.5 15 17 21 26

4 18 18 22 27

5 19 19 23 28

6 20 20 24 297 21 21 25 30

8 21 21 25 30

9 22 22 26 31

10 23 23 27 32

Por cada 90 de giro se obtendr aproximadamente 1 segundo para ciclo detrabajo.

D. Eficiencia de Utilizacin

El tiempo total de produccin cuando la maquina es mecnicamente disponible yutilizada es del 100% . Retardos tales como cambio de turno, almuerzo,lubricacin y ajustes menores, reducen este valor. Los siguientes valores puedenser usados como gua:

Excelente .......................................92 % ( 55 minutos hora )Buena ......................................... 83 % ( 50 minutos hora )Regular :........................................ 75 % ( 45 minutos hora )Pobre .............................................67 % ( 40 minutos hora )

La utilizacin del 83 % es usada como estimativa cuando se tienen unidades detransporte amplias y son cargadas por el mtodo de doble cargue.


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3. CALCULO DE PRODUCCIN HORARIA

T.P.H. = C.C x F.LL x U x F.H x F.C x 3600 / C.T

C.C = Capacidad de la cucharaF.LL = Factor de llenado

U = % de utilizacinF.H = Factor de HinchamientoF.C = Factor de conversin = ton / yd 3C.T = Ciclo de trabajo ( seg )

Ejemplo :

Una pala de 10 yd3 de capacidad operando con material de 2.7 ton / yd3 . La

pala trabaja utilizando el mtodo de doble cargue .La excavacin es muy dura ( conglomerado )

C.C = 10F.LL = 0.75U= 0.83F.H = 0.60F.C = 2.7 Ton / yd3C.T = 32 Seg

T.P.H = 10 x 0.75 x 0.83 x 0.60 x 2.7 x 3600 / 32 = 1135

EJERCICIO DE APLICACIN:

Amigo estudiante :

Con la informacin vista en las unidades 01 y 02 usted puederealizar ejercicios aplicables a esta unidad . Puede retomarinformacin reciente de la empresaPuede tener en cuenta :

Equipos Rendimientos Produccin Ciclos Tablas


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UNIDAD 05

CONSIDERACIONES SOBRE LA SELECCIN DE UN METODO Y

EQUIPOS ESPECIFICOS

Antes de decidirse por un mtodo y un equipo especifico, es necesario definirciertos aspectos concernientes a la geologa , ambiente y caractersticas delyacimiento, y requisitos de produccin, entre los cuales estn :

o Tamao y forma del yacimientoo Distribucin de los mantos de carbno Naturaleza y caractersticas del estril a removero Carcter e importancia de las estructuras geolgicaso

Factores ambientales que pueden afectar el desempeo del equipoo Vida til del yacimiento y volumen de produccin anual esperadao Clculos sobre la capacidad de transporte y distancia de acarreoo Uso y asignacin futura del equipo ( carbn / estril )o Proximidad de las reas para deposito de estril y / o almacenamientoo Necesidades de restauracin.

De todos estos aspectos , centraremos nuestra atencin en los siguientes , ya queusted estar directamente relacionado con ellos.

Naturaleza y caractersticas del material a remover

Volmenes de produccin requerida Distancia de acarreo

Dependiendo de la distancia y del tipo y tamao de la produccin , escogeremosun mtodo apropiado de manejo.

Para ver el desempeo de varios equipos en condiciones variables de distancia ,tipo de material , produccin diaria, pendiente, condiciones del terreno,transcribimos la tabla 2 del Mining Enginering Handbook de 1973.

Como un resumen presentamos algunas de las caractersticas para diferentesequipos dependiendo de las condiciones de la operacin.


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Palas elctricas

1. Pueden alcanzar una gran produccin2. Pueden manejar todo tipo de material, incluyendo bloques de gran

tamao3. Requieren equipo de soporte para el manejo de estril, excepto en

algunos sistemas de descapote4. Estn limitadas a condiciones de operacin favorables5. Tienen una movilidad limitada

Trallas1. Tienen una excelente movilidad2. Estn limitadas al manejo de material suave y

fcilmente rompible para obtener una buena produccin, a pesar de que pueden manejar material trituradohasta 24 pulgadas

3. Ordinariamente requieren de otra maquina que les

ayude durante la operacin de cargue.

Tractores

1. Por razones econmicas estn limitados al empuje de material pordistancias no mayores de 100 metros , dependiendo de las condiciones detrabajo.

2. Cuando son sobre llantas, requieren de sitios de trabajo en buenascondiciones para minimizar los costos de stas.

Camiones

1. Requieren buenas vas para minimizar los costos de llantas2. Pueden trabajar en pendientes moderadas 8%3. Son econmicos hasta un radio de operacin de 5 km4. Son muy flexibles5. Pueden manejar materiales a granel y /o en bloques

Bandas Transportadoras

1. Son transportadores de alta capacidad y bajo costo para grandes distanciasde acarreo.

2. Son difciles y costosas de mover3. Tienen una alta inversin inicial de capital4. Pueden trabajar en pendientes hasta del 40%5. Requieren material bien gradado y pequeo para mantener una buena vida

til6. Tienen costos de mantenimiento altos


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EJERCICIO DE APLICACIN

Refirase a la tabla 2 . Llamaremos cada fila por una letra y un nmero as :

A. = MaterialB. = Distancia de acarreo en (m )C. = Condiciones del terrenoD. = Pendiente mximaE. = Flexibilidad en condiciones diferentesF. = ndice diario de produccinG. =Tonelaje total

Cada uno de estos literales tendr un subndice que corresponde al # del

rengln en orden descendente de la figura as :

A3= Material de tamao mximo 24

D3 = Una pendiente adversa del 10 %

E1= Buena Flexibilidad en condiciones diferentes

SU TRABAJO CONSISISTIR EN SELECCIONAR UN METODO PARA LAS

SIGUIENTES CONDICIONES.

a. A1_, B5 , C2 , D3 , E1 , F 1 , G2

b. A3 , B6 , C1 , D3 , E2 , F1 , G2

c. A4 , B2 , C1 , D2, E3 , F2, G3

d. A2 , B1 , C2 , D1, E1 , F3 , G3


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UNIDAD: 06

MAQUINARIA MINERA PARA EXPLOTACIONES A CIELO

ABIERTO

_


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_________________________________________________________________

a. Maquinaria para perforacin ( taladros )b. Maquinaria para excavacin ( tractores , moto trallas )c. Maquinaria para cargue ( palas y cargadores)

d. Maquinaria para acarreo ( camiones )e. Maquinaria auxiliar ( camiones para riego,motoniveladoras,camabajas)

MAQUINARIA PARA PERFORACIN

Existen ciertos factores que afectan directamente la penetracin en la roca y laeyeccin de detritos , durante el proceso de perforacin . Estos factores puedenreunirse en seis grupos.

Clase de taladro Longitud de vstago

Clase de broca Circulacin de fluido Dimensiones del barreno Clase de roca

Los primeros cuatro factores se refieren al diseo mismo del taladro, los cuales seseleccionan de acuerdo a la clase de roca y condiciones ambientales tales comonivel fretico y humedad . El factor nmero 5 (dimensiones del barreno ) sedetermina de acuerdo a los requerimientos.

La clase de roca es el factor mas importante y con ste se incluyen las

propiedades de sta:

Resistencia a la penetracin Porosidad Contenido de humedad Condiciones geolgicas Petrologa Estructura y estado de esfuerzos Presin

MAQUINARIA PARA EXCAVACION

Los factores que afectan la produccin de estas maquinas son:

1. Ciclo de cargue : Es definido como el tiempo requerido por el equipo parahacer la excavacin , giro, vaciado del cucharn y retorno al banco


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El ciclo de cargue es afectado por la resistencia del material del cucharn , elngulo de giro entre el banco y el camin para su cargue. o

2. Factor de llenado del cucharn : Este factor es la relacin entre el volumendel material cargado sobre la capacidad del cucharn y varia de acuerdo con lafacilidad con que el material fluya dentro del cucharn.

Este factor varia desde 1.0 para materiales fciles de cargar, como la arena ,hasta 0.7 para los materiales duros o mal fragmentados.

MAQUINARIA PARA TRANSPORTE

Principales factores:1. Material: Generalmente los requerimientos en las operaciones

mineras estn dados en m3 de material en banco y el peso dematerial in situ lo determina su gravedad especifica. Cuando elmaterial es volado o sacado de su posicin original se produce unesponjamiento o hinchamiento que se da en trminos de porcentaje.

Peso de material suelto = Factor de Hinchamiento x Peso de material en

Banco

2. Resistencia por Pendiente : Generalmente se considera del 1% delpeso del vehculo por cada % de pendiente.

3. Resistencia al rodamiento: Es la resistencia causada por lapenetracin de las llantas en el terreno , la flexin de las llantas y lasfricciones internas . Generalmente se expresa en Kgs por tonelada oporcentaje del peso del vehculo.

4. Capacidad de ascenso : Es la capacidad del vehculo para ascender

teniendo cierta resistencia ( a la pendiente y al rodamiento)5. Tiempo del ciclo de acarreo: Para un ciclo completo se incluyen los

tiempos de cargue , transporte ,descargue, retorno y tiempo decolocacin. ( El costo por llantas equivale a un 30% del costo total dela operacin).


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UNIDAD : 07

ADMINISTRACIN DE EQUIPOS

En cualquier operacin minera , uno de los factores que influyen directamente enlos costos es la utilizacin y programacin de los equipos.

Un programa eficiente es el que mantiene todos los equipos operandocontinuamente lo cual no se consigue debido a problemas mecnicos o deoperacin .Lo que se busca con la programacin de los equipos es mantenerlos en operacintodo el tiempo para obtener la produccin planeada.Cuando se emplea un numero mnimo de equipos en la operacin , todos trabajanen cada turno, esto tiene inconvenientes ya que al quedar un equipo fuera deservicio , el operador quedara cesante mientras este es reparado. En este caso seaumenta el costo de produccin por pago al operador cesante y por bajorendimiento en los equipos restantes.

Cuando se usa un numero mximo de equipos en la operacin para cumplir con laproduccin planeada tiene como desventaja la perdida de eficiencia de lostrabajadores , ya que bajan el ritmo de trabajo , aumento en el costo del ciclo y

costo extra por excesivo equipo.

Calcular los equipos necesarios en la operacin minera tiene las siguientesventajas:

Mantiene al trabajador produciendo Mejora la eficiencia Reduce el costo de adquisicin de equipos

DISPONIBILIDAD

Es un factor importante en la programacin de los equipos , ya que cuando seprograma un equipo con una disponibilidad determinada , quiere decir que de su100% estar produciendo el factor programado y el restante se utilizara paramantenimiento .


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Cuando un equipo es nuevo su factor de disponibilidad es alto y se utilizara en lasreas de mayor prioridad .

DISPONIBILIDAD MECANICA

Es el tiempo que una maquina puede ser operada sin perdidas de horas, sin

reparaciones mecnicas

DM = (Ht / Ht +Hr)*100

DM = Disponibilidad Mecanica

Ht = Horas trabajadas

Hr. = Horas de reparacin

DISPONIBILIDAD FSICA

Se utiliza para evaluar el rendimiento del equipo y puede ser un indicador deeficiencia de la programacin de equipos .Mide en % el tiempo operacional del equipo en otros trminos de la disponibilidaddel operador :

D.F = ( % ) = ( Ht+Hc / Hp ) * 100

Hc = Horas cesantes , es el tiempo en que la maquina esta en Buena condicinpero no es usada por el operador en las horas de trabajo.Hp = horas programadas para realizar la operacin incluye las horas trabajadas +

horas cesantes +horas de reparacin y mantenimiento.Cuando la D.F es considerablemente mayor que la D.M , el equipo no se estausando en toda su capacidad y se debe revisar la operacin.

USO DE LA DISPONIBILIDAD

( % ) Nos determina cuando en una operacin se hace uso del equipo disponible yes importante para la administracin de equipos.Cuando el % de uso disponible es bajo , indica que tiene muchos equipos o pocopersonal . El bajo % de uso de disponibilidad indica problemas en la operacin delequipo.

U.D = ( Ht / Ht+Hc * 100%


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UTILIZACION EFECTIVA

(% ) : Es el porcentaje de horas trabajadas de las horas que se le han programadoal equipo.

U.E = ( Ht / Hp ) * 100 %

U.E = D.F * D.F

Los factores de disponibilidad pueden variar en cada operacin y conocerlosnos ayudan a evaluar la operacin minera.La mejor manera de aprovechar la disponibilidad de los equipos necesariospara realizar la operacin a partir de la produccin programada para el dia.

TABLA : RESUMEN DE DISPONIBILIDAD DE EQUIPOS

DISPONIBILIDADMECANICA DISPONIBILIDADFISICA USO DEDISPONIBILIDAD UTILIZACINEFECTIVA

DefinicinO propsito

Tiempo perdidopor

Razonesmecnicas

Disponibilidadoperacional,

incluye tiempoperdido

Uso efectivo deun equipo

Porcentajede horas

trabajadasa horastotales

W = horastrabajadasR= horas enreparacinS= horascesantesT= horastotales

D.M = W / (W + R)* 100

D.F = (W + S) / T* 100

U.D = W /( W+S)* 100

U.E =()D.F*U.D ) *100

EJEMPLOW=300

R= 100S= 200T= 600

D.M = (300 /400)

*100D.M = 75%

D.F = (300 + 200

) / 600D.F = 60 %

U.D =( 300 /500

) * 100U.D = 60 %

U.E = (300 *

100 ) / 600U.E = 50 %

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