11 Carguio y Transporte2 New

EXPLOTACIÓN DE MINAS – UNIVERSIDAD DE CHILEEXPLOTACIÓN DE MINAS – UNIVERSIDAD DE CHILE

Selección de equiposSelección de equipos Procedimiento:Procedimiento:

Determinar la producción requerida Determinar la producción requerida Tasas anuales que deben convertirse a tasas diariasTasas anuales que deben convertirse a tasas diarias Considera mineral y estérilConsidera mineral y estéril

Determinar alcance o recorridos de transporte Determinar alcance o recorridos de transporte Distancias y pendientes a recorrerDistancias y pendientes a recorrer

Calcular tiempo de cicloCalcular tiempo de ciclo Componente fija (cargar, girar, descargar, …) y Componente fija (cargar, girar, descargar, …) y

componente variables (transporte) componente variables (transporte) Calcular capacidadCalcular capacidad

tasa de prod. = cap. x (no. de ciclos / u. tiempo) tasa de prod. = cap. x (no. de ciclos / u. tiempo) productiv. = tasa de prod. x factores de productiv. = tasa de prod. x factores de

eficienciaeficiencia Iterar para mejorar la productividad Iterar para mejorar la productividad Calcular el tamaño de la flota de equipos Calcular el tamaño de la flota de equipos

Economía de escala vs. flexibilidadEconomía de escala vs. flexibilidad Depende de disponibilidad (enfoque probabilístico)Depende de disponibilidad (enfoque probabilístico)

Iterar para reducir costos de capital y de operación Iterar para reducir costos de capital y de operación


Producción requeridaProducción requerida Fórmulas empíricas para determinar el Fórmulas empíricas para determinar el

ritmo de producciónritmo de producción Regla de Taylor (1976):Regla de Taylor (1976):

Vida óptima de explotación:Vida óptima de explotación:

Ritmo óptimo de producción:Ritmo óptimo de producción:

Ejemplo: Ejemplo: Reservas 100 millones de toneladasReservas 100 millones de toneladasVOE entre 16,44 y 24,66 añosVOE entre 16,44 y 24,66 añosROP entre 3,79 y 5,69 millones de ton al añoROP entre 3,79 y 5,69 millones de ton al año


Producción requeridaProducción requerida Mackenzie (1982):Mackenzie (1982):

Minería subterránea (hasta 6 millones de Minería subterránea (hasta 6 millones de ton/añoton/año):):

Minería a rajo abierto (hasta 60 millones de Minería a rajo abierto (hasta 60 millones de ton/añoton/año): ):

VOE para distintos metales:VOE para distintos metales:


Producción requeridaProducción requerida López-Jimeno (1988):López-Jimeno (1988):

Comentarios:Comentarios: Fórmulas pueden usarse a modo referencialFórmulas pueden usarse a modo referencial Ritmos de producción se verán modificados por:Ritmos de producción se verán modificados por:

Ley mediaLey media Sobrecarga a removerSobrecarga a remover Recuperaciones metalúrgicasRecuperaciones metalúrgicas Leyes de concentradosLeyes de concentrados OtrosOtros

Decisión estratégica de la empresaDecisión estratégica de la empresa


Clasificación de equipos de Clasificación de equipos de Carguío y TransporteCarguío y Transporte Equipos de transporteEquipos de transporte: :

Carga del material desde la frente de trabajo Carga del material desde la frente de trabajo hacia un equipo de transporte que llevará el hacia un equipo de transporte que llevará el material a un determinado destino material a un determinado destino

Unidades discretas o de flujo continuoUnidades discretas o de flujo continuo Unidades sin acarreo o con acarreoUnidades sin acarreo o con acarreo

Equipos de carguíoEquipos de carguío:: Desplazar el material extraído por el equipo de Desplazar el material extraído por el equipo de

carguío hacia un punto de destino definido por el carguío hacia un punto de destino definido por el plan mineroplan minero

Unidades de camino fijo o de desplazamiento libreUnidades de camino fijo o de desplazamiento libre Unidades discretas o de flujo continuoUnidades discretas o de flujo continuo

Equipos mixtosEquipos mixtos:: Pueden realizar en una sola operación el carguío y Pueden realizar en una sola operación el carguío y

transporte del materialtransporte del material


Conceptos de desglose del Conceptos de desglose del tiempotiempo Tiempo nominalTiempo nominal: :

Corresponde al tiempo total considerado en el periodo de Corresponde al tiempo total considerado en el periodo de producción. Por ejemplo, el tiempo nominal en un turno producción. Por ejemplo, el tiempo nominal en un turno es la duración del mismo (8 o 12 horas).es la duración del mismo (8 o 12 horas).

Tiempo disponibleTiempo disponible: : Corresponde a la fracción del tiempo nominal en que el Corresponde a la fracción del tiempo nominal en que el

equipo está disponible para ser operado, es decir, se equipo está disponible para ser operado, es decir, se debe descontar al tiempo nominal todos aquellos tiempos debe descontar al tiempo nominal todos aquellos tiempos en que el equipo esté sujeto a mantenimiento y en que el equipo esté sujeto a mantenimiento y reparaciones.reparaciones.


Conceptos de desglose del Conceptos de desglose del tiempotiempo Tiempo operativoTiempo operativo: corresponde al tiempo en que el : corresponde al tiempo en que el

equipo está entregado a su operador y en equipo está entregado a su operador y en condiciones de realizar la labor programada. Este condiciones de realizar la labor programada. Este tiempo se divide en:tiempo se divide en: Tiempo efectivoTiempo efectivo: corresponde al tiempo en que el equipo : corresponde al tiempo en que el equipo

está desarrollando sin inconvenientes la labor programada.está desarrollando sin inconvenientes la labor programada. Tiempo de pérdidas operacionalesTiempo de pérdidas operacionales: corresponde al tiempo : corresponde al tiempo

en que el equipo, estando operativo, realiza otras labores, en que el equipo, estando operativo, realiza otras labores, tales como traslados, esperas de equipo complementario, tales como traslados, esperas de equipo complementario, etc.etc.

Tiempo de reservaTiempo de reserva: corresponde al tiempo en que : corresponde al tiempo en que el equipo, estando en condiciones de realizar la el equipo, estando en condiciones de realizar la labor productiva, no es utilizado, ya sea porque no labor productiva, no es utilizado, ya sea porque no hay un operador disponible, o bien, simplemente hay un operador disponible, o bien, simplemente porque no se ha considerado su operación en los porque no se ha considerado su operación en los programas de producción para el período actual. programas de producción para el período actual.

Equipos de carguíoEquipos de carguío


ClasificaciónClasificación


Palas eléctricas o de Palas eléctricas o de cablescables Mediana y gran mineríaMediana y gran minería Bajo costo de operaciónBajo costo de operación Grandes volúmenes de producciónGrandes volúmenes de producción Alta inversiónAlta inversión Equipos críticos en la producciónEquipos críticos en la producción Baja movilidadBaja movilidad


Palas eléctricas o de Palas eléctricas o de cablescables


RetroexcavadorasRetroexcavadoras Canteras o en pequeña Canteras o en pequeña

y mediana minería no y mediana minería no metálicametálica

Pequeñas Pequeñas produccionesproducciones

Montadas sobre Montadas sobre neumáticos u orugasneumáticos u orugas


Pala hidráulicaPala hidráulica Mayor movilidadMayor movilidad Menor inversión que pala Menor inversión que pala

eléctricaeléctrica Costo operacional Costo operacional

levemente mayorlevemente mayor Baldes hasta 30 ydBaldes hasta 30 yd33

Cuchara frontal o inversaCuchara frontal o inversa


Productividad de equipos de Productividad de equipos de carguíocarguío


Productividad de equipos de Productividad de equipos de carguíocarguío Factores de cargaFactores de carga

Tiempo de ciclo:Tiempo de ciclo: Carga de baldeCarga de balde Giro cargadoGiro cargado Descarga de baldeDescarga de balde Giro descargadoGiro descargado


Cargador frontalCargador frontal Mediana y gran mineríaMediana y gran minería Acarreo mínimoAcarreo mínimo Alternativa a las palas Alternativa a las palas Movilidad altaMovilidad alta Manejan grandes Manejan grandes

volúmenesvolúmenes Requiere maniobra durante Requiere maniobra durante

la carga (no sólo rotación)la carga (no sólo rotación) Acarreo debe ser mínimo Acarreo debe ser mínimo

para optimizar el procesopara optimizar el proceso


LHDLHD LHD = load-haul-LHD = load-haul-

dumpdump Palas de bajo perfil Palas de bajo perfil

minería minería subterráneasubterránea

Distancia de Distancia de acarreo de no más acarreo de no más de 300 mde 300 m

Baldes de 1.0 a Baldes de 1.0 a 13.0 yd13.0 yd33


Cálculo de productividadCálculo de productividad Tiempo de ciclo incluye el transporte Tiempo de ciclo incluye el transporte

y retornoy retorno 60 m a 12 km/h 60 m a 12 km/h 30 segundos 30 segundos 60 m a 6 km/h 60 m a 6 km/h 60 segundos 60 segundos

Tiempos mínimos a considerarTiempos mínimos a considerar


Excavador de baldes y Excavador de baldes y dragadoradragadora Equipos de carguío de flujo continuoEquipos de carguío de flujo continuo Usados en carbón principalmenteUsados en carbón principalmente

Equipos de transporteEquipos de transporte




CamiónCamión Unidad de transporte más Unidad de transporte más

comúncomún Camiones convencionales Camiones convencionales

(hasta 40 ton) se usan en (hasta 40 ton) se usan en minería a cielo abierto y minería a cielo abierto y subterráneasubterránea

Camiones fuera de Camiones fuera de carretera (hasta 330 ton) carretera (hasta 330 ton)


CamiónCamión Combinaciones Combinaciones

pala-camiónpala-camión


Camión de bajo perfilCamión de bajo perfil Para minería subterráneaPara minería subterránea Acceso a sectores de sección Acceso a sectores de sección

reducidareducida Capacidades de 8 a 30 tonCapacidades de 8 a 30 ton


Camión articuladoCamión articulado Canteras y Canteras y

minerales minerales industrialesindustriales

Inversión mayor Inversión mayor que camiones que camiones mineros mineros


Cálculo de Productividad Cálculo de Productividad Productividad depende de Productividad depende de

Capacidad de la tolva Capacidad de la tolva Definida por construcciónDefinida por construcción Depende de características del material a transportarDepende de características del material a transportar

– DensidadDensidad– tamaño de colpastamaño de colpas– esponjamientoesponjamiento

Número de viajes por horaNúmero de viajes por hora Peso del vehículoPeso del vehículo Potencia del motorPotencia del motor Distancia de transporteDistancia de transporte Condiciones del camino (pendiente, calidad del terreno)Condiciones del camino (pendiente, calidad del terreno)

ProductividadProductividad TeóricaTeórica PromedioPromedio Máxima por horaMáxima por hora


Productividad teóricaProductividad teórica Corresponde al peso o volumen por hora producido Corresponde al peso o volumen por hora producido

por una unidad en operación si no ocurren retrasos por una unidad en operación si no ocurren retrasos o pausas en la producción. o pausas en la producción.

Indica el potencial máximo productivo de un Indica el potencial máximo productivo de un equipo, lo que muy raramente ocurre en la equipo, lo que muy raramente ocurre en la práctica.práctica.


Productividad promedioProductividad promedio Corresponde al peso o volumen por hora producido por una Corresponde al peso o volumen por hora producido por una

unidad en operación, considerando retrasos fijos y variables. unidad en operación, considerando retrasos fijos y variables. Esta tasa de producción debe aplicarse al periodo de tiempo Esta tasa de producción debe aplicarse al periodo de tiempo

deseado (día, turno) para estimar la producción total. deseado (día, turno) para estimar la producción total.


Productividad máxima por Productividad máxima por horahora Corresponde al peso o volumen por hora producido por una Corresponde al peso o volumen por hora producido por una

unidad en operación, considerando sólo retrasos variables. unidad en operación, considerando sólo retrasos variables. Esta tasa de producción debe aplicarse para determinar el Esta tasa de producción debe aplicarse para determinar el

número de unidades de transporte asignadas a una pala, número de unidades de transporte asignadas a una pala, para lograr cierta producción requerida.para lograr cierta producción requerida.


Tiempo de cicloTiempo de ciclo Tiempo de cargaTiempo de carga: depende del número de : depende del número de

paladas necesarias para llenar la capacidad del paladas necesarias para llenar la capacidad del camión (o unidad de transportecamión (o unidad de transporte))


Tiempo de cicloTiempo de ciclo Tiempo de giro, posicionamiento y descargaTiempo de giro, posicionamiento y descarga::

Tiempo de posicionamiento en punto de Tiempo de posicionamiento en punto de carguíocarguío::


Tiempo de cicloTiempo de ciclo Tiempo de transporteTiempo de transporte::

Resistencia por pendiente: Resistencia por pendiente: esfuerzo de esfuerzo de tracción necesario para sobreponerse a la tracción necesario para sobreponerse a la gravedad y permitir el ascenso del vehículo en gravedad y permitir el ascenso del vehículo en una vía que asciende. Corresponde a 1% del una vía que asciende. Corresponde a 1% del peso del vehículo por cada 1% de pendiente. peso del vehículo por cada 1% de pendiente. Por ejemplo, un camino con 5% de pendiente Por ejemplo, un camino con 5% de pendiente tiene una resistencia por pendiente de un 5% tiene una resistencia por pendiente de un 5% del peso total movilizado (peso del camión más del peso total movilizado (peso del camión más el peso de la carga).el peso de la carga).

Resistencia a rodar Resistencia a rodar de los neumáticos del de los neumáticos del vehículo: corresponde al esfuerzo de tracción vehículo: corresponde al esfuerzo de tracción necesario para sobreponerse al efecto necesario para sobreponerse al efecto retardatorio entre los neumáticos y la vía. A retardatorio entre los neumáticos y la vía. A modo de ejemplo, para un camino bien modo de ejemplo, para un camino bien mantenido y seco de tierra y grava, la mantenido y seco de tierra y grava, la resistencia es de 2% del peso movilizado. resistencia es de 2% del peso movilizado.



Se utilizan gráficos de rendimiento para Se utilizan gráficos de rendimiento para definir velocidadesdefinir velocidades

Factores a considerar:Factores a considerar: PendientePendiente Condiciones de la víaCondiciones de la vía Resistencia total = resistencia por pendiente Resistencia total = resistencia por pendiente

+ resistencia a rodar+ resistencia a rodar Peso del equipo Peso del equipo Peso de la cargaPeso de la carga Curva de rendimiento del equipo para las Curva de rendimiento del equipo para las

distintas marchas del motordistintas marchas del motor


Tiempo de cicloTiempo de ciclo Tiempo de Tiempo de

transportetransporte:: Pendiente Pendiente

favorablefavorable Determinar Determinar

peso totalpeso total Determinar Determinar

pendiente pendiente efectiva efectiva (real – (real – rodadura)rodadura)


Tiempo de cicloTiempo de ciclo Tiempo de Tiempo de

transportetransporte:: Pendiente Pendiente

desfavorabledesfavorable Determinar Determinar

peso totalpeso total Determinar Determinar

pendiente pendiente efectiva (real efectiva (real + rodadura)+ rodadura)



Gráficos entregan velocidades máximasGráficos entregan velocidades máximas Se deben obtener velocidades promedio: factor Se deben obtener velocidades promedio: factor

correctivocorrectivo

Tiempo de regresoTiempo de regreso: factores: factores


Equipos de transporte con Equipos de transporte con camino fijocamino fijo Tren: Tren:

Conjunto formado por una locomotora (unidad de potencia) y Conjunto formado por una locomotora (unidad de potencia) y una serie de vagones de mina que transportan el material. una serie de vagones de mina que transportan el material.

La locomotora puede ser a batería o utilizar un motor diesel. La locomotora puede ser a batería o utilizar un motor diesel. Los carros del convoy pueden tener capacidades entre 1.0 y 8.0 Los carros del convoy pueden tener capacidades entre 1.0 y 8.0

yd3 aproximadamente. yd3 aproximadamente. Skip:Skip:

Extracción de la producción a través de un pique, desde los Extracción de la producción a través de un pique, desde los niveles de producción de la mina. niveles de producción de la mina.

El sistema puede consistir en dos contenedores (skips) El sistema puede consistir en dos contenedores (skips) contrabalanceados o por un solo balde balanceado o no por un contrabalanceados o por un solo balde balanceado o no por un contrapeso. contrapeso.

TranvíaTranvía Camiones pueden conectarse a un sistema eléctrico (rampas). Camiones pueden conectarse a un sistema eléctrico (rampas). Ventaja: Ventaja:

Mejoran las velocidades de transporte Mejoran las velocidades de transporte productividad productividad Se reemplaza parte del uso de combustible del camión por energía Se reemplaza parte del uso de combustible del camión por energía

eléctrica. eléctrica. Desventaja: le quita flexibilidad al sistema de transporte. Desventaja: le quita flexibilidad al sistema de transporte.


Equipos de transporte de Equipos de transporte de flujo continuoflujo continuo Cinta transportadora:Cinta transportadora:

Permiten el traslado de material fragmentado y Permiten el traslado de material fragmentado y pueden ser utilizadas en la mina. pueden ser utilizadas en la mina.

Problemas: Problemas: El material de la mina incluye colpas de gran tamaño El material de la mina incluye colpas de gran tamaño

que pueden dañar la correa o simplemente ser que pueden dañar la correa o simplemente ser inmanejables para los sistemas de traspaso y carga. inmanejables para los sistemas de traspaso y carga.

Poca flexibilidad Poca flexibilidad En casos donde el material extraído de la mina En casos donde el material extraído de la mina

tiene una granulometría manejable, las cintas tiene una granulometría manejable, las cintas transportadoras ofrecen una alternativa transportadoras ofrecen una alternativa económica y de buen rendimiento.económica y de buen rendimiento.

Equipos mixtosEquipos mixtos




ScraperScraper Se utiliza para la Se utiliza para la

remoción de remoción de sobrecarga previo a la sobrecarga previo a la explotación misma. explotación misma.

Carga el material Carga el material “rascando” la “rascando” la superficie donde está superficie donde está depositado. depositado.

El material se acumula El material se acumula en una tolva cuya en una tolva cuya capacidad oscila para capacidad oscila para aplicaciones mineras aplicaciones mineras entre los 15 y 35 m3. entre los 15 y 35 m3.


Dozer - wheeldozer y Dozer - wheeldozer y bulldozerbulldozer Función de apoyo a Función de apoyo a

equipos principalesequipos principales Wheeldozers Wheeldozers

montados sobre montados sobre neumáticosneumáticos Mantención de caminosMantención de caminos Preparación de terrenos Preparación de terrenos Mantención de Mantención de

botaderosbotaderos Bulldozers Bulldozers montados montados

sobre orugassobre orugas Trabaja bajo condiciones Trabaja bajo condiciones

muy difíciles muy difíciles altas altas pendientespendientes

Abrir los accesosAbrir los accesos Trabajos iniciales para Trabajos iniciales para

profundizar el rajoprofundizar el rajo Mantener los caminosMantener los caminos


Cálculo de productividadCálculo de productividad Capacidad del equipoCapacidad del equipo: carga por ciclo que puede manejar. : carga por ciclo que puede manejar.

Depende del tamaño del balde del equipo de carguío. Se Depende del tamaño del balde del equipo de carguío. Se determina utilizando la capacidad nominal especificada para el determina utilizando la capacidad nominal especificada para el equipo. equipo.

Tiempo de cicloTiempo de ciclo:: Tiempo de cargaTiempo de carga: generalmente de 0.6 a 1.0 min, dependiendo : generalmente de 0.6 a 1.0 min, dependiendo

de las condiciones de trabajo.de las condiciones de trabajo. Tiempo de transporteTiempo de transporte: depende del peso transportado, potencia : depende del peso transportado, potencia

del equipo, esfuerzos de tracción, condiciones del camino del equipo, esfuerzos de tracción, condiciones del camino (pendiente) y distancia de transporte.(pendiente) y distancia de transporte.

Tiempo de descargaTiempo de descarga: este tiempo incluye maniobra y descarga y : este tiempo incluye maniobra y descarga y puede alcanzar entre 0.6 y 0.8 min.puede alcanzar entre 0.6 y 0.8 min.

Tiempo de retornoTiempo de retorno: difiere del tiempo de transporte en que el : difiere del tiempo de transporte en que el equipo vuelve descargado y con pendiente contraria a la etapa de equipo vuelve descargado y con pendiente contraria a la etapa de transporte.transporte.

Velocidad máxima se restringir al trabajar en pendientes Velocidad máxima se restringir al trabajar en pendientes fuertes. El tiempo de transporte debe entonces recalcularse fuertes. El tiempo de transporte debe entonces recalcularse considerando esta velocidad máxima restringida.considerando esta velocidad máxima restringida.

Factores de corrección por condiciones de trabajoFactores de corrección por condiciones de trabajo: la : la capacidad calculada debe corregirse para considerar la capacidad calculada debe corregirse para considerar la habilidad del operador, condiciones climáticas, de operación, habilidad del operador, condiciones climáticas, de operación, etc. etc.

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