Carguio y Transporte 1

CARGUIO Y TRANSPORTE

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INTRODUCCION A LA MINERIA

(MODULO 5)(CARGUIO Y TRANSPORTE EN MINERIA)


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1.- INTRODUCCION

En el manejo de materiales en una mina, se pueden distinguir tres operaciones básicas, estas son:

Arranque Carga Transporte Vertido


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1.1.EL ARRANQUE

Es la primera de las operaciones dentro de la mina. Esta consiste en la fragmentación de la roca a un tamaño adecuado para su posterior carga y transporte.

La fragmentación de la roca puede obtenerse fundamentalmente por dos métodos bien definidos:

Directo: Por la acción mecánica de una herramienta montada sobre un equipo.

Indirecto: Por la energía liberada por un explosivo situado en el interior de la roca.


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Un método basado en la determinación de la velocidad de desplazamiento de una ondasísmica a través de las diferentes capas que conforman un macizo rocoso, nos permitedeterminar la mayor o menor facilidad de excavación que este presenta, lo cual nosindicará si es necesario el uso de tronadura previa al carguío o si se puede excavary cargar directamente el material en la mina.


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VELOCIDAD SISMICA (m/s) CARACTERISTICAS DE LA EXCAVACION

< 1.500Estratos excavables, sin tronadura, por mototrailla, grandes dragas, excavadoras o rotopalas.

1.500 - 2.000Ripado fácil. Excavación de estratos sin tronadura, algo difícil para dragas, excavadoras o rotopalas

2.000 - 2.500Ripado algo costoso. Tronaduras ligeras (grandes esquemas, grandes longitudes de taco, bajos factores de carga) pueden ser necesarias para las grandes dragas, excavadoras o rotopalas.

2.500 - 3.000 Se necesita tronaduras ligeras.

> 4.000Se precisan tronaduras fuertes (esquemas de perforación cerrados, pequeñas longitudes de tacos, altos factores de carga).


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VELOCIDAD DE PROPAGACION DE ONDA SISMICA [m/seg]

Materiales no consolidados en general < 900

Tierra normal 240 - 450

Tierra muy compactada 460 - 600

Agua 500

Arena suelta, por encima del nivel freático 450 - 600

Arena suelta, por debajo del nivel freático 450 - 1.200

Materiales consolidados en general > 2.400

Arcilla 900 - 1.800

Esquistos 1.200 - 3.000

Areniscas 2.400 - 5.400

Basalto 2.400 - 5.400

Granito 3.000 - 6.000

Caliza 3.200 - 5.500

Grava cementada 1.200 - 2.100

Hielo 3.000 - 3.600


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1.2. EL CARGUIO

Es la operación de recogida del material ya fragmentado para depositarlo, en la mayoría de los casos, sobre otro equipo o instalación adyacente.

La elección del sistema de carga es una decisión muy importante y normalmente involucra gran parte del futuro de la explotación. De ahí que los pasos seguidos para dicha elección y luego para la selección final de los equipos, se realicen en forma muy cautelosa. Hay que tener presente que estos equipos pueden constituir, por una parte, las unidades de mayor inversión unitaria y por otra determinar la capacidad de extracción de la explotación e incluso la propia definición del método y la selectividad de este


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1.3. EL TRANSPORTE

Es la operación que tiene en la actualidad una mayor repercusión económica sobre el ciclo de explotación y puede ponderar, en una explotación a cielo abierto, con un 40 o 60% del costo total de operación y con una cifra dentro del mismo rango en los costos de capital por la inversión en equipos principales.

Se basa en la extracción o desplazamiento de los diferentes materiales hasta las plantas o lugares de almacenamiento, en el caso de los minerales, o hasta los botaderos, en el caso de los estériles.


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CLASIFICACION %

Perforación y Tronadura 10

Carguío y Transporte 80

Caminos y Botaderos 10

EXPLOTACION DE MINAS A CIELO ABIERTO

COSTOS DE OPERACIÓN (Aproximados):


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CLASIFICACION %

Perforación y Tronadura 10

Carguío y Transporte 70

Equipos Varios (Terreno, Apoyo) 10

Energía y Utilidades 5

Talleres y auxiliares 5

COSTOS DE CAPITAL (Aproximados):


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1.4. EL VERTIDO

La operación de vertido de los materiales arrancados del depósito mineral, normalmente se realiza por los mismos equipos que efectúan el transporte, los cuales pueden ser:

Camión Correa transportadora

Apoyados por otros equipos auxiliares:

Tractor (bulldozer) Apiladores Puentes de transferencia etc.


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La descarga del material se puede efectuar en:

Botaderos

Stock pile

Tolvas de almacenamiento

Canchas de lixiviación

Puntos de transferencia


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Si el lastre transportado por camiones se descarga en botaderos, el vertido es directo apoyado con bulldozer.

Si el transporte es mediante correa transportadora, se requiere un chancado previo.

Si es mineral marginal, este debería ser chancado previamente para su posterior etapa de lixiviación


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El stock pile (pila de almacenamiento) puede almacenar mineral que va directamente a la planta de tratamiento, como también mineral de alta o baja ley el cual debe ser mezclado para su posterior uso.

En la descarga en tolvas de almacenamiento el vertido es de mineral con ley aceptable para la planta de tratamiento, ya que en caso de no contar con extracción de mineral desde el propio yacimiento por un período de tiempo, se debe recurrir a mineral almacenado en dichas tolvas.


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Para el vertido o depósito de mineral en canchas de lixiviación se pueden usar los distintos tipos de equipos antes mencionados y para la descarga de estas canchas (si se trata de pilas renovables) por lo general se utiliza el sistema pala-camión o rotopalas-correas transportadoras.

Con respecto a los puntos de transferencia, estos son utilizados cuando el mineral debe recorrer una gran distancia para llegar a la planta de tratamiento, es decir, desde la mina a través de camiones, debe llegar a dicho punto de transferencia para ser vertido en vagones o en un sistema de correas transportadoras.


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2.- GENERALIDADES EN CARGUIO Y TRANSPORTE

En un proyecto minero, existen una serie de instancias en el tiempo, en las que se hace necesario un estudio para determinar requerimientos y seleccionar equipos, tanto de carguío como de transporte:

Estudios de viabilidad económica del proyecto

Planificación de largo, mediano y a veces hasta en el corto plazo

Renovación de equipos que cumplen su vida útil

Ampliación de flotas de equipos

etc.


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2.1. REQUERIMIENTOS DE EQUIPOS

Para determinar los requerimientos se tiene que establecer previamente, entre otras cosas, las siguientes:

Volúmenes totales de los materiales a remover

Origen y destinos de los materiales

Perfiles de transporte

Ritmos de extracción


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a)Volúmenes totales de los materiales a remover

Una vez hecho el diseño de la mina, mediante una cubicación se puede determinar los volúmenes de materiales a remover, con lo cual se puede establecer en una primera aproximación el tipo y cantidad de maquinarias que se debe considerar en el estudio.


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Baja ley

Alta ley


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b) Origen y destino de los materiales

Establecida la secuencia de explotación, y en función del tipo y calidad de los materiales, se podrá determinar tanto el origen como los destinos de estos.


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Fase 1

Fase 2

Fase 3

Pit Final

Fase 1Fase 2

Fase 3

Pit Final

Fase 4


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c) Perfiles de transporte

Considerando los planos asociados a la secuencia de explotación y los orígenes y destinos de los materiales, se puede construir los distintos perfiles de transporte.


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COMO FUNCIONA DISPATCHSATELITE CUBRIENDOPUNTOSPREDETERMINADOS

CAMION EQUIPADO CONEL SISTEMA

ANTENA REPETIDORA

SALA DECONTROL

COM

O F

UNCIONA D

ISPATCH

SATELITE C

UBRIENDO

PUNTOS

PREDETERMIN

ADOS

CAMIO

N EQ

UIPADO

CO

N

EL SIS

TEMA

ANTENA REPETID

ORA

SALA DE

CONTRO

L


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d) Ritmos de extracción

Dependiendo de los ritmos de producción fijados, en la secuencia de explotación quedarán determinados los ritmos de extracción, de los diferentes materiales, necesarios en el tiempo para los diferentes frentes de la mina.

(Ritmo: Cantidad por unidad de tiempo)


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Período Mineral aPlanta

Ley Envíoa Planta

Estéril E/M MovimientoTotal Mina

CuFino

Toneladas % Toneladas Toneladas Toneladas

1 937.500 1.14 750.000 0.8 1.687.500 9.617

2 1.125.000 1.4 562.500 0.5 1.687.500 14.175

3 1.125.000 1.33 750.000 0.67 1.875.000 13.466

4 1.125.000 1.13 562.500 0.5 1.687.500 11.441

5 1.125.000 1.05 562.500 0.5 1.687.500 10.631

6 1.125.000 1.02 562.500 0.5 1.687.500 10.327

7 1.125.000 0.9 562.500 0.5 1.687.500 9.113

8 1.125.000 0.92 562.500 0.5 1.687.500 9.315

9 1.125.000 0.68 187.500 0.17 1.312.500 6.885

TOT 9.937.500 1.06 5.062.500 0.51 15.000.000 94.804


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2.2. SELECCION DE EQUIPOS

En un proyecto nuevo, una vez establecidos los requerimientos de equipos se tendrá que proceder a la selección de estos. Dicha selección parte de tres grupos de datos básicos:

1º Grupo: Condiciones de Entorno de Operaciones

2º Grupo: Características de Yacimiento

3º Grupo: Parámetros de la Explotación


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DATOS BASICOS PARA SELECCIÓN DE EQUIPOS MINEROS


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a) En el primer grupo, condiciones de entorno de las operaciones, podemos considerar:

Altitud Temperatura Precipitaciones Vientos Tipo de terreno Accesibilidad Infraestructura eléctrica Disponibilidad de mano de obra Talleres o sucursales de los distribuidores de equipos Proximidad a áreas habitadas Limitaciones ambientales etc...


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b) En el segundo grupo, características del yacimiento, podemos considerar:

En los estériles de recubrimiento y de la mineralización:

Cantidades Naturaleza y grado de consolidación Propiedades geomecánicas Angulo de reposo de estériles sueltos

En la mineralización:Tipo y forma del cuerpo mineralizado

Espesores Inclinación Propiedades geomecánicas Alterabilidad


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Hidrología e hidrogeología

Otras propiedades de los materiales: Densidades Factores de esponjamiento Abrasividad Pegajosidad etc...


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c) En el tercer grupo, parámetros de la explotación, podemos considerar:

Límites de la propiedad Dimensiones de la excavación Alturas de banco, anchuras de pistas, bermas, etc. Organización del trabajo Ritmos de producción Selectividad minera Vida del proyecto Disponibilidad de capital Programa de restauración de terrenos

La forma y magnitud con que influye cada grupo en la elección del diseño, el tipo y el tamaño de los equipos es diferente, pero los tres se encuentran interrelacionados.


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Criterios específicos a considerar en la selección de equipos

Una vez llevadas a cabo las labores de reconocimiento de los materiales a manipular y habiendo establecido el contexto general del proyecto, se pasa a la etapa de determinación de los equipos aplicables y selección de la mejor alternativa.

Un método de selección que se puede emplear es el conocido como:


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Consiste en:

Fijar unos objetivos o criterios específicos.A estos se les asigna un peso relativo en función de su importancia, tanto si estos son cuantificables como si son subjetivos.

Para cada una de las alternativas o equipos considerados se estiman unas calificaciones parciales o probabilidades de obtención de cada objetivo.

ANALISIS DE DECISIONES POR OBJETIVOSPONDERADOS


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A continuación se calculan la utilidad relativa o puntuación total para cada equipo.

En este método se introduce cierta subjetividad cuando los pesos relativos de cada criterio son fijados por una sola persona, pero esta puede eliminarse en gran parte si se realiza dicha tarea por un grupo de ingenieros y se dispone de datos históricos para validar el modelo.


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En el caso que nos interesa, esto es selección de equipos de carga y transporte, los criterios a los que se debe hacer referencia se subdividen en:

Criterios de Rendimiento

Criterios de Diseño

Criterios de Servicio

Criterio Económicos


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a) Los criterios de rendimiento pueden incluir conceptos, según los equipos, como los siguientes:

Capacidad de producción

Fuerzas de excavación o arranque

Esfuerzo de tracción

Tiempos de ciclo

Alturas de excavación


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Altura de descarga o vertido

Alcance

Presión sobre el terreno

Radio de giro

Velocidad de desplazamiento

Capacidad para remontar pendientes

etc.


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b) Los criterios de diseño pueden incluir parámetros tales como los siguientes:

Potencia total Vida en servicio

Peso Dimensiones

Robustez

Estabilidad


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Altura sobre el suelo

Configuración básica

Componentes

Facilidad de mantenimiento

Facilidad de reparaciones

Limitaciones por altitud y temperatura

Niveles de ruido


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Generación de polvo

Esfuerzo requerido por el operador

Seguridad y visibilidad del operador

Potencia absorbida y características del sistema de transmisión, mecánico, eléctrico o hidráulico

Fuente de energía primaria

Sistemas de diagnóstico y control


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Protecciones de elementos

Equipo extintor de incendios

Accesorios y equipos opcionales.


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c) Los criterios de servicio deben tener en cuenta:

El equipo auxiliar que se requiere

Los repuestos necesarios en almacén

La frecuencia de servicio que se precisa

La posibilidad de realizar el mantenimiento en terreno o en taller

El adiestramiento o calificación del personal de mantenimiento


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La dotación de herramientas del taller

El porcentaje de mantenimiento exterior

Las instalaciones auxiliares que se necesitan

La estandarización de componentes

El apoyo y calidad del servicio de los fabricantes o distribuidores

El tiempo de envío de repuestos principales.


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d) Los criterios económicos deben incluir:

Los costos de propiedad: amortizaciones, intereses, seguros e impuestos

Los costos de operación: mano de obra, energía, repuestos, reparaciones, lubricantes, etc.

El precio de adquisición y el valor residual

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