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Ejercicio Dimensionamiento de Flotas
MI57E Explotacin de Minas
Ejercicio de Dimensionamiento de Flotas
de Carguo y Transporte
Ejercicio resuelto:
Considere una mina con los siguientes requerimientos de
produccin:
Mineral19000000ton/ao
Estril25000000ton/ao
TOTAL44000000ton/ao
das/ao365
Mineral52055ton/da
Estril68493ton/da
TOTAL120548ton/da
hrs/da24
Mineral2169ton/hr
Estril2854ton/hr
TOTAL5023ton/hr
Se considera el uso de palas hidrulicas de 21 yd3 y cargadores
frontales de 15 yd3. Se calcula el rendimiento efectivo (datos estn
marcados en azul):
MINERALESTERIL
Pala HidrulicaCargador FrontalPala HidrulicaCargador Frontal
Balde (yd3)21152115
m3/yd30,76460,76460,76460,7646
Balde (m3)16,0611,4716,0611,47
Densidad (ton/m3)2,702,702,402,40
Esponjamiento0,400,400,400,40
Balde (ton)30,9722,1227,5319,66
F. Llenado0,900,800,900,80
UT0,850,700,850,70
FO0,830,830,830,83
DF0,750,700,750,70
T ciclo (seg)35483040
seg/hr3600360036003600
Rend Ef. (ton/hr)1516,79539,741572,96575,73
Con el rendimiento efectivo, se puede ver que los requerimientos
de produccin de mineral pueden verse satisfechos con una pala
hidrulica y un cargador frontal (la diferencia faltante podra
considerarse despreciable, pues un incremento de 5% en el factor de
llenado, permite satisfacer la produccin).
En cuanto al estril, se ve que una pala y dos cargadores
permitiran cumplir con creces con la produccin diaria requerida (en
caso que el desempeo en mineral de los equipos no satisfaga la
produccin, se pueden apoyar con la capacidad en exceso de los
equipos de carguo para estril).
Para el transporte, se consideran camiones de 150 y 195
toneladas:MINERALESTERIL
CaminCaminCaminCamin
Tolva (ton)150150150150
F. Llenado0,950,950,900,90
UT0,730,730,730,73
FO0,830,830,830,83
DF0,850,850,850,85
Pasadas 4,846,785,457,63
Pasadas Real5768
T carguo (seg)175336180320
Velocidad media (km/hr)
Distancia 1: 2100 m @10%18181616
Distancia 2: 1000 m @0%22222020
Distancia 3: 800 m @-10%18181616
T transporte ida (seg)743,6743,6832,5832,5
T descarga (seg)180180180180
Distancia 1: 800 m @10%24242222
Distancia 2: 1000 m @0%30302828
Distancia 3: 2100 m @10%24242222
T transporte vuelta (seg)555,0555,0603,1603,1
T ciclo (seg)1653,61814,61795,61935,6
seg/hr3600360036003600
T ciclo (hr)0,460,500,500,54
Rend Ef. (ton/hr)159,77145,60139,39129,31
En la primera columna se hace la combinacin camin con la pala, y
en la segunda columna, el anlisis del camin con el cargador
frontal. De los rendimientos obtenidos y del requerimiento de
produccin, se concluye, que sera necesario tener de 14 a 16
camiones para mineral y 21 a 23 camiones para estril. Repetimos el
anlisis para camiones de 170 toneladas:
MINERALESTERIL
CaminCaminCaminCamin
Tolva (ton)170170170170
F. Llenado0,950,950,900,90
UT0,730,730,730,73
FO0,830,830,830,83
DF0,850,850,850,85
Pasadas 5,497,696,188,65
Pasadas Real6879
T carguo (seg)210384210360
Velocidad media (km/hr)
Distancia 1: 2100 m @10%18181616
Distancia 2: 1000 m @0%22222020
Distancia 3: 800 m @-10%18181616
T transporte ida (seg)743,6743,6832,5832,5
T descarga (seg)180180180180
Distancia 1: 800 m @10%24242222
Distancia 2: 1000 m @0%30302828
Distancia 3: 2100 m @10%24242222
T transporte vuelta (seg)555,0555,0603,1603,1
T ciclo (seg)1688,61862,61825,61975,6
seg/hr3600360036003600
T ciclo (hr)0,470,520,510,55
Rend Ef. (ton/hr)177,32160,76155,38143,59
En este caso, se ve que son necesarios 13 o 14 camiones para
mineral y 19 o 20 camiones para estril. El clculo se hizo
considerando que los tiempos de ciclo no cambian, lo que podra
revisarse.
Dados los nmeros de paladas necesarias para cargar los camiones,
parece que la mejor decisin pasa por un cambio en los equipos de
carguo (se puede considerar un nmero menor de palas de manera de
satisfacer globalmente los requerimientos de produccin).
Ejercicio propuesto:
Considere una mina con los siguientes requerimientos de
produccin:
Mineral3000000ton/ao
Estril400000ton/ao
TOTAL3400000ton/ao
Se quiere evaluar la flota de LHD de 1.5 yd3 y 3 yd3 para el
manejo del mineral y de las marinas (estril) de los desarrollos.
Considerando valores tpicos de densidad, esponjamiento, factores
operacionales (eficiencias), determine el rendimiento efectivo de
estos dos equipos y los tamaos respectivos de flotas. Decida, en
base a su criterio, qu tipo de cargador utilizara (de 1.5 o de 3
yd3).
Realice el dimensionamiento de camiones convencionales de 15 y
20 toneladas para realizar el transporte considerando que ste se
realizar en galeras a nivel (sin pendiente) y para una distancia de
5 kms (de ida).
Indique, si lo considera necesario, qu alternativas de equipos
propondra para cumplir con el mismo requerimiento productivo.
