EJERCICIOS DE CARGUIO

Y TRANSPORTE

Ing. A. Zegarra

SELECCIN DE EQUIPOS MINEROS

La seleccin de equipos mineros es uno de los factores de mayor

importancia en el diseo y produccin de minas.

Carguo y Transporte de Materiales

Seleccin de equipos

1. Elegir tipo de equipo

2. Tamao del equipo

3. Numero de unidades para alcanzar un cierto objetivo

Sistemas de carguo

Cargadoras: Scoop

- Rendimiento sistema

Sistemas de transporte

Camiones: Dmper

- Rendimiento sistema

Calculo de rendimiento del LHD Datos de entrada:

Capacidad del balde, Cb: depende del equipo

Densidad in situ de la roca, d

Esponjamiento e (depende de la fragmentacin y material)

Factor de llenado del balde FLL

Tiempo de carga, T1 (min): equipo cargador

Tiempo viaje equipo cargado, T2 (min)

Tiempo de descarga, T3 (min)

Tiempo de vuelta vaco T4 (min)

Rendimiento LHD

Numero de ciclos por hora(60 min)

4321

60

TTTTNc

= Ciclos/hora

Rendimiento horario

=Tonelada/hora

Rendimiento Efectivo= Reff = RScoop x FU X FO X DM

RScoop = Nc x Cb x FLL x d (1 + )

Ccuchara (ton)= Cb x FLL x d = capacidad de la cuchara/ciclo

1 +

Obviamente tendremos que elegir un camin compatible con el sistema de carguo

que estamos utilizando. Los camiones pueden ser convencionales, articulados o de

bajo perfil. Los datos de dichos equipos pueden ser obtenidos por medio de la

informacin de catlogos o directamente de operaciones o fabricantes. Teniendo estos

antecedentes el ciclo del camin se puede calcular a partir de los siguientes datos:

Rendimiento Scoop - Camin Dmper

Datos de entrada:

Capacidad del balde, Cb

Capacidad del camion, Cc

Densidad in situ de la roca, d

Esponjamiento,

Factor de llenado del balde FLL (0.8 0.85)

Distancia cargado-vacio, Camin, D (metros)

Velocidad cargado, Vc

Velocidad equipo vacio, Vv

Tiempo de carga, T1 (min)

Tiempo viaje equipo cargado, T2 (min)

Tiempo de descarga, T3 (min)

Tiempo de vuelta vaco T4, (min)

Rendimiento Scoop - camin

CLHD = cb x Fll x d = Capacidad del Scoop

(1 + )

Nc = Ccamin = Nmero de ciclos para llenar el camin

CLHD

Tllenado = T1 + T2 + T3 + T4

El tiempo de carguo del LHD se calcula con el nmero de pases por carga del camin y el ciclo del

cargador dado por el fabricante o distancia de desplazamiento. El ciclo total del transportador se estima

aplicando tablas de velocidades mximas permisibles en subida, bajada y a nivel para chequear en forma

mecanizada, las velocidades medias y corrigiendo aquellas superiores a las permisibles. El ciclo total

incluye tiempos de espera en la descarga y en el carguo.

El ciclo del sistema permite calcular el nmero de camiones.

Con estos resultados se calcula las capacidades horarias de los equipos de acarreo y carguo y las horas de

operacin de los cargadores y transportadores para mover los tonelajes programados.

El costo total de operacin de la flota es la suma de los costos totales parciales del cargador y de los

camiones los cuales se obtienen de sus costos horarios totales y de sus horas netas operadas.

CARACTERSTICAS APROXIMADO MATERIALES Factor de esponjamiento TABLA 1

Libras. Por % de

Ej:1/1+0.4=0.72 =

Fc

Libras. Por

Material yd3 Banco in situ Esponjamiento Factor Carga

yd3esponjado

Arcilla, cama natural 2960 40 0.72 2130

Arcilla, grava, seca 2290 40 0.72 1940

Mojado 2620 40 0.72 2220

Arcilla, cama natural, Anthrecite 2700 35 0.74 2000

Bituminoso 2160 35 0.74 1600

Tierra, marga, seca 2620 25 0.80 2100

Mojado 3380 25 0.80 2700

Grava, " - 2 ". Seco 3180 12 0.89 2840

Mojado 3790 12 0.89 3380

Yeso 4720 74 0.57 2700

Mineral de hierro, magnetita 5520 33 0.75 4680

Pirita 5120 33 0.75 4340

Hematita 4900 33 0.75 4150

Piedra caliza 4400 67 0.60 2620

Arena, seco, floja 2690 12 0.89 2400

Mojado, embalado 3490 12 0.89 3120

Piedra arenisca 4300 54 0.65 2550

Roca de la trampa 4420 65 0.61 2590

PESO

KILOGRAM

OS

TONELADA

S

ONZAS LIBRAS

KILOGRAMOS 1 0,001 35,3 2,2

TONELADAS 1000 1 35.300 2.200

ONZAS 0,0283 0,0000283 1 0,0625

LIBRAS 0,454 0,000454 16 1

VOLUMEN

M3 LITRO PIES3 YARDAS3 GALONES

M3 1 1000 35,3 1,31 264

LITRO 0,0010 1 0,0353 0,00131 0,264

PIES3 0,0283 28,3 1 0,037 7,48

YARDAS3 0,765 765 27 1 202

GALONES 0,00379 3,79 0,134 0,00495 1

TABLA CONVERSION DE UNIDADES

TABLA CONVERSION DE UNIDADES

Chimenea de traspaso Mineral

Relleno R/H

Sector del Tajeo en Operacin

Rampa

Acceso al Tajeo

Futuro acceso

Chimenea de ventilacin

Chimenea de ventilacin

rellena Acceso relleno

Vista esquemtica en Perfil

Ejemplo de aplicacin: determinacin de Scoop y la flota de camiones

Si se tiene que producir 5,000 ton/da a la Planta ubicada a 1.5 km de distancia con un LHD de

Cuantos camiones Dmper de 40 ton se necesita para cumplir. Considerar el trayecto plano, y el

mismo mineral.

Densidad mineral : 3.73 ton/ = 33%

SOLUCIN:

5 m3

Ccuchara (ton)= Cb x FLL x d = capacidad de la cuchara/ciclo o pasada

1 +

m3

Cc = 5 m3 x 0.85 x 3.73 ton/ m3 = 12 ton/pasada del cargador

1.33

Camiones DUMPER de 40 ton : 40 ton x FLL x UT x FO x DM

= 40 ton x 0.85 x 0.80 x 0.83 x 0.90 = 20.3 ton = 1.7 pasadas= 2 pasadas

12 ton/pasada

Tiempo de carguo del Scoop al Dmper=

Segn estndar el T1 de carguo = 1.0 min

T2 desplazamiento = 0.25 min

T3 de descarga = 0.25 min

T4 da la vuelta = 0.5 min

Ttotal = 2.0 min del Scoop

Tiempo de carguo = 2 min/pasada x 2pasadas = T1 = 4 min

Velocidad media: km/Hr.. Dmper Cargado -------- 0% grad. ---------- 18 km/hr

T2 = L = 1500 m x 60 min = 5 min

V 18000m/hr x 1hr

T3 = descarga estndar de fbrica: 3 min

Vaco ----------- 0% grad. ---------- 22 km/hr

T4 = 1500 m x 60 min/Hr = 4 min

22000m/hr x 1hr 12 min = Ttotal

Ttotal/ciclo = 4 min + 12min =16 min/ciclo del camin

Nciclo/Hora = 60 min/Hr = 3.75 ciclo/Hr 16 min/ciclo

Reff = 20.3 ton/ciclo x 3.75 ciclo/Hr = 76 ton/Hr por camin

Produccin diaria = 5,000 ton/da = 348.67 ton/Hr las horas efectivas es: 24hr x 0.80 x 0.83 x 0.90

14.34 Hrs/da : 14.34 Hrs/da

# camiones = 348.67 ton/Hr = 4.5 = 5 Camiones de 40 ton c/u

76 ton/Hr

PESO

KILOGRAM

OS

TONELADA

S

ONZAS LIBRAS

KILOGRAMOS 1 0,001 35,3 2,2

TONELADAS 1000 1 35.300 2.200

ONZAS 0,0283 0,0000283 1 0,0625

LIBRAS 0,454 0,000454 16 1

VOLUMEN

M3 LITRO PIES3 YARDAS3 GALONES

M3 1 1000 35,3 1,31 264

LITRO 0,0010 1 0,0353 0,00131 0,264

PIES3 0,0283 28,3 1 0,037 7,48

YARDAS3 0,765 765 27 1 202

GALONES 0,00379 3,79 0,134 0,00495 1

TABLA CONVERSION DE UNIDADES

TABLA CONVERSION DE UNIDADES

Consideremos otro ejemplo:

Proyectado un tajeo con taladros largos de mineral con alto contenido de Ag con Zinc, con un Scoop

de 5 yd3 se proyecta una produccin de 613,200 ton/ao de mineral. Se requiere determinar si

el equipo de carguo podr cumplir este estimado y disear el N de Dmper de 30 ton necesario para transportarlo.

La densidad del mineral: 2.70 ton/m3

Esponjamiento = 40% FLL = 0.90

Un ao = 365 das ------------- 1 da = 24 horas =

Consideremos el Scoop de 5 yd3 = 0.765 x 5 = 3.82 m3

Mineral = ton/ao = ton/da = ton/hr de mineral 365 das/ao 16hrs/da

UT= 0,87 FO= 0,85 DM = 0,90 24 hr X 0.87 X 0.85 X 0.90 = 16 hr efectivo

MINERAL

Scoop

Balde (yd3) 5

m3/yd3 0,7646 x 5

Balde (m3)

Densidad (ton/m3) 2,70

Esponjamiento 40% (1/1 + 0.40 = )

F. Llenado 0,90

x x x

Cuchara (ton)

UT 0,87

FO 0,85

DM 0,90

ton/ciclo

T ciclo (min) 2.5 (estndar)

N ciclos/hr 60/2.5=24ciclos

24x ton/ciclo

Rend Ef. (ton/hr)

Produccin requerida = 105 ton/hr ton/hr 105 ton/hr = ton/hr

Con el rendimiento efectivo, se puede ver que los requerimientos de produccin de mineral S pueden

verse satisfechos con un Scoop de 5 yd3

Determinaremos el # de camiones para el Scoop.

Para el transporte consideramos el dmper de 30

toneladas:

600 m de rampa positiva y

1500 m en plano hasta la chancadora

Dmper

Tolva (ton) 30

F. Llenado 0,85

UT 0,87

FO 0,85

DM 0,90

capacidad de tolva = ton

Pasadas

Pasadas Real

T carguo (min)

Velocidad media (km/hr)

Distancia 1: 600 m @ +10% 8 km

Distancia 2: 1500m @ 0% 14 km

Tc transporte ida (min) min

T descarga (min) estndar de fabrica +2 min

Distancia 1: 1500 m @ 0% 18

Distancia 2: 600 m @ - 10% 10

Tv transporte vuelta (min) min

Tt ciclo (min)

min/hr 60

N ciclo/hr (60min/ )

x

Rend Ef. (ton/hr)

Camin 30ton:

Hallamos # de pasadas:

Tolva= ton/ ton/pasada = = pasadas = pasadas

Tiempo de carguo :

Scoop= min/pasad x pasad =

= min

Tiempo de todo el ciclo del camin:

T ciclo (hr) = 60 min/hr = min/ciclo = ciclos/hr Luego el Rendimiento Ef. Del Dmper es: ton/ciclo x ciclo/hr = ton/hr

Hallamos los tiempos de recorrido de los camiones:

Distancias: 1 600 m + 10% 8 km/hr

(IDA) 2 1500 m 0% 14 km/hr

-10%

V =10 km/hr

a) D= 600 m

b) D = 1500 m

0%

V =14 km/hr

IDA: T1 de ida cargado a) = D = 600 m x 3600 seg = seg

V 8000 m/hr x 1 hr

b) = 1500 m x 3600 seg = seg

14000m/hr x 1hr

Ttotal = seg = min

VUELTA: T2 vuelta vaco 1 1500 m 0% 18 km/hr

2 600 m - 10% 10 km/hr

a) = 1500m x 3600 seg = seg

18 000m/hr x 1hr

b) = 600 m x 3600 seg = seg

10 000 m/hr x 1 hr

Ttotal = seg = min

+10%

V =8 km/hr 0%

V =18 km/hr Vuelta vaco

Ida cargado PC

Vuelta:

Calculando el # de Dmper: 105 ton/hr = 3 Dmper 35 ton/hr/Dmper TOTAL CAMIONES EN MINERAL = 3 Dmper

Consideremos otro ejemplo:

Proyectado un tajeo con taladros largos de mineral con alto contenido de Ag con Zinc, con un Scoop

de 5 yd3 se proyecta una produccin de 613,200 ton/ao de mineral. Se requiere determinar si

el equipo de carguo podr cumplir este estimado y disear el N de Dmper de 30 ton necesario para transportarlo.

La densidad del mineral: 2.70 ton/m3

Esponjamiento = 40%

Un ao = 365 das ------------- 1 da = 24 horas = 1,750 ton

Consideremos el Scoop de 5 yd3 = 0.765 x 5 = 3.82 m3

Mineral = 613,200 ton/ao = 1680ton/da = 105 ton/hr de mineral 365 das/ao 16hrs/da

UT= 0,87 FO= 0,85 DM = 0,90 24 X 0.87 X 0.85 X 0.90 = 16 hr efectivo

MINERAL

Scoop

Balde (yd3) 5

m3/yd3 0,7646 x 5

Balde (m3) 3.82

Densidad (ton/m3) 2,70

Esponjamiento 40% (1/1 + 0.40 = 0.7143)

F. Llenado 0,90

3.82 x 2.7 x 0.7143 x 0.90

Cuchara (ton) 6.64

UT 0,87

FO 0,85

DM 0,90

4.42 ton/ciclo

T ciclo (min) 2.5 (estndar)

N ciclos/hr 60/2.5=24ciclos

24x 4.42 ton/ciclo

Rend Ef. (ton/hr) 106

Produccin requerida = 105 ton/hr 106 ton/hr 105 ton/hr = +1 ton/hr

Con el rendimiento efectivo, se puede ver que los requerimientos de produccin de mineral S pueden

verse satisfechos con un Scoop de 5 yd3

Determinaremos el # de camiones para el Scoop.

Para el transporte consideramos el dmper de 30

toneladas:

600 m de rampa positiva y

1500 m en plano hasta la chancadora

Dmper

Tolva (ton) 30

F. Llenado 0,85

UT 0,87

FO 0,85

DM 0,90

capacidad de tolva = 16.97 ton

Pasadas 2.55

Pasadas Real 3

T carguo (min) 7.5 min

Velocidad media (km/hr)

Distancia 1: 600 m @ +10% 8 km

Distancia 2: 1500m @ 0% 14 km

Tc transporte ida (min) 11

T descarga (min) estndar de fabrica +2 min

Distancia 1: 1500 m @ 0% 18

Distancia 2: 600 m @ - 10% 10

Tv transporte vuelta (min) 8.6 min

Tt ciclo (min) 29.1

min/hr 60

N ciclo/hr (60min/29.1) 2.06

16.97 x 2.06

Rend Ef. (ton/hr) 35

Camin 30ton:

Hallamos # de pasadas:

Tolva= 16 .97 ton/6.64 ton/pasada = =2.55 pasadas =3pasadas

Tiempo de carguo :

Scoop= 2.5 min/pasad x 3pasad =

= 7.5 min

Tiempo de todo el ciclo del camin:

T ciclo (hr) = 60 min/hr = 29.1min/ciclo = 2.06 ciclos/hr Luego el Rendimiento. Ef. Del Dmper es: 16.97 ton/ciclo x 2.06 ciclo/hr = 34.96 ton/hr

Hallamos los tiempos de recorrido de los camiones:

Distancias: 1 600 m + 10% 8 km/hr

(IDA) 2 1500 m 0% 14 km/hr

-10%

V =10 km/hr

a) D= 600 m

b) D = 1500 m

0%

V =14 km/hr

IDA: T1 de ida cargado a) = D = 600 m x 3600 seg = 270 seg

V 8000 m/hr x 1 hr

b) = 1500 m x 3600 seg = 385.7seg

14000m/hr x 1hr

Ttotal = 655.7 seg = 11 min

VUELTA: T2 vuelta vaco 1 1500 m 0% 18 km/hr

2 600 m - 10% 10 km/hr

a) = 1500m x 3600 seg = 300 seg

18 000m/hr x 1hr

b) = 600 m x 3600 seg = 216 seg

10 000 m/hr x 1 hr

Ttotal = 516 seg = 8.6 min

+10%

V =8 km/hr 0%

V =18 km/hr Vuelta vaco

Ida cargado PC

Vuelta:

Calculando el # de Dmper: 105 ton/hr = 3 Dmper 35 ton/hr/Dmper TOTAL CAMIONES EN MINERAL = 3 Dmper