Máquina y sEquipo Minero_Tema_04 (1)

8/16/2019 Máquina y sEquipo Minero_Tema_04 (1)

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M QUIN RI Y EQUIPOSMINEROS

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Marzo del 2015


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TEMA 4 – CARGADORES DE BAJOPERFIL (LHD)

UNIDAD II – EQUIPOS USADOSEN MINERÍA SUBTERRÁNEA


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PROPOSITO DE CLASE:

Aplica conocimientos relacionados a loscargadores de bajo perfil y accesorios.

Analiza y calcula sus rendimientos.

MAQUINARIA Y EQUIPOS MINEROS


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LHD (Load Haul Dump)

•

Aparecen a principio de los 60• Permite realizar:

– Ciclo de carguío – Transporte (200m hasta 300m) – Descarga en menor tiempo

• Tiene un gran balde que hace de tolva• Giro en pequeños ángulos• Volteo lo realiza gracias a uno o dos cilindros

hidráulicos


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Concepto es cargar-transportar ydescargar

Especialmente diseñado paratrabajar en minería subterránea:•

Pequeños radios de giro• Pequeño Ancho y alto• Gran capacidad de tolva (pala)• Buena velocidad de

desplazamiento• Descargar camiones, piques ypiso• Existen LHD Diesel y eléctricos

Balde

Horquilla

Pluma

Cabina Operador motor


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•

Puede cargar: – Camiones de bajo perfil – Camiones convencionales de altura adecuada – Sobre piques de traspaso –

Suelo para que otro equipo continúe con la carga

• Comparativamente: – Menor altura y menos ancho – Permite mejor trabajo en secciones pequeñas



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LHD Componentes • Este equipo cuenta de tres partes a gran escala:

– Delantera:• Balde• Horquillas o pluma•

Cilindros de levante y volteo• Ruedas delanteras• Ejes de transmisión delantero


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–

Trasera:• Motor• Convertidor de torque•

Cabina del operador a la izquierda del equipo• Ruedas• Eje de transmisión trasera (diferencial)• Luces• Sistema de emergencia contra incendios• Sistema de remolque

LHD Componentes


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– Media:• 1 ò 2 cilindros hidráulicos• Rotula de giro regulable

LHD Componentes


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• Algunos componentes en los que se debe prestaratención:

– Motor – Convertidor de torque – Transmisión – Frenos – Dirección – Servicios hidráulicos – Sistema hidráulico general – Cabina del operador – Seguridad

LHD Componentes


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LHD ProductividadComo todo equipo se ve afectado por distintos factores,tales como:

IluminaciónPistas de rodado

Área de carguíoGranulometría del materialÁrea de carga y descargaVentilación

Altura sobre nivel del mar (Se pierde 1% de potenciacada 100 m.s.n.m. desde los 300 m, sobre 1500 m seadicionan turbos)Temperatura (Cada 2ºC se pierde 1% de potencia

sobre los 20ºC)


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LHD Control

• Como parámetros de control para este equipo,podemos mencionar:

–

Disponibilidad física sobre 85% – Utilización

% Utilización Rango

Menor a 50% MaloEntre 50% y 60% Aceptable

Mayor a 60% Ideal


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LHD recomendaciones

Se recomienda para mantener el equipo en optimascondicionesChequeo pre-usoChequeo en el camino

Revisión del área de trabajoUtilización de palancas solo para la operaciónNo transportar personal en el baldeInspección de elementos de seguridadTraslado en vacio con el balde a mínima alturaNo hacer cambios de marcha durante subida obajada de rampas


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LHD recomendaciones

Limpieza de la zona de carguíoAtaque en primera con el balde horizontalNo atacar con equipo torcido

Penetración regulada y no forzadaPivoteo del balde durante la carga y no en eltrayecto


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Selección de LHD• El tamaño del LHD es función de:

–

Estabilidad – Recuperación – Productividad: no solo esta relacionado con el

tamaño del equipo, considerar distancia al piquede traspaso

– Fragmentación esperada

• Tipo: eléctrico o diesel?. – Depende de los requerimientos y experiencia

práctica


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Especificaciones de equipos LHD

Tipo de LHD Largo Ancho Radio giro Capacidad carga

mm mm mm kgTamrockMicro-100 4597 1050 3191 1000

EJC 61 5486 1448 3734 2727

TORO 151 6970 1480 4730 3500

EJC 100 D 7341 1702 5004 4540

EJC 130 D 8407 1930 5511 5897

TORO 301 8620 2100 5780 6200

EJC 210 D 9957 2718 6553 9545

TORO 400 9252 2440 6590 9600

TORO 450 10003 2700 6537 12000TORO 1250 10508 2700 6672 12500

TORO 1400 10508 2700 6887 14000

TORO 650 11410 3000 7180 15000

TORO 2500E 14011 3900 9440 25000

Elphinstone1500 9195 2482 6400 9000

1700 10640 2720 6680 12000

2800 10697 3048 7390 16200

Wagner HST-1A 5283 1219 3505 1361

ST-2D 6593 1651 4700 3629

ST - 3.5 8223 1956 5465 6000

ST-1000 8530 2040 5800 10000

ST-6C 9490 2610 6320 9525

ST-7.5Z 9800 2590 12272

ST-8B 10287 2769 7010 13608

ST-15Z 12396 3404 8443 20412


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LHD: eléctrico o Diesel?

ITEM LHD Diesel LHD eléctrico

Flexibilidad Flexibles y faciles de mover nosolo para cambiar el equipo enun nivel sino para usarlo enotras actividades como limpiezade calles y barro

Están limitados a la zona de producciónLimita el acceso a las zonas de trabajoSe limita el uso de las unidades a otrastareas lo que es bueno

Reducción secundaria Se puede realizar reducciónsecundaria detrás de lasmaquinas

Se debe tener cuidado con los cableseléctricos

Ventilación Requieren de aire fresco en lafrente

Operan bajo mínimos requerimientos deaire se debe considerar polvo

Automatización • Es posible automatizar estosequipos.• No se pueden hacerconexiones con barreras deseguridad eléctricas

• Es posible automatizar estos equipos.• Se pueden hacer conexiones conbarreras de seguridad eléctricas y launidad que permite el apagado delequipo en condiciones de emergencia.

Otros Carga mejor Alta disponibilidadMenor costo capitalSilenciosoMas frío


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Consideraciones para elegir el tamañodel LHD

• Estabilidad: el tamaño de labores se determina porel área máxima que puede ser expuesta sin soportedurante la etapa de desarrollo

•

Se deben considerar las dimensiones segúnlegislación minera• Se debe considerar la ruta por la cual el equipo será

introducido a la mina


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Recomendaciones prácticas

Ancho galería: ancho del equipo + 1.5 (m)

Altura galería: altura del equipo + 1.3 (m)

Largo estocada (visera – centro calle): altura tunel +largo de la maquinaRadio de curva (para velocidades adecuadas) : 2.5 * (IR +OR)/2

IR: radio de curva interno (m)OR: radio de curva externo (m)


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Disposición general LHD


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LHD• LHD = load-haul-

dump• Palas de bajo perfil

minería subterránea• Distancia de acarreo

de no más de 300 m• Baldes de 1.0 a 13.0

yd 3


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Operación de LHDs

•

Automatizado: toda la operación la realiza el softwarey hardware• Semi-autónomo: el carguío lo realiza el operador

(telecomando) mientras que la ruta se hace de formaautónoma.

• Tele-comandado: toda la operación la realiza eloperador desde una estación de control

• Manual: un operador controla el equipo en todas suslabores.

• Hoy en día la mayor parte de las operaciones ocupaoperación manual.


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Camiones LHD de 80 ton LHD en Teniente

•

El sistema incluye: unidad de control móvil, equipo decomunicaciones móviles, sensores y Cámara de TV.• Sala de equipos remota ubica una Unidad de Control que hace la

interfaz entre los equipos de terreno y el Centro de Operación deColón Alto.

• Comunicación con el Centro de Operación es una Red de Fibra

Optica que en su tramo principal usa la red existente en Teniente 8.• En el centro de Operación ubica los equipos de monitoreo ytelecomando de los LHD's compuesto por Servidores de Control,Monitores de TV, Consolas de Operación, Impresoras y UPS.


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LHD R2900G CAT• Capacidad 11.7 yd 3

Ver manual: Línea de productos Minería Subterranea.pdf


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RENDIMIENTO LHD-N CAMIONES

))(1( 4321)1( T T T T n N T camioncamionesnllenado

Se requiere saturar al LHD, por lo tanto:

1)(

)(

4321T T T T Cc

T C n camion LHD

n = numero de camiones para saturar al equipo

T camión = Tiempo de viaje del camión no incluyendo el tiempo de carga


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RENDIMIENTOS LHDCb: Capacidad del Balde del LHD (m 3).d: Densidad in situ de la roca (ton/m 3)e: Esponjamiento.Fll: Factor de llenado del balde del LHD.Di: Distancia de viaje del LHD cargado hacia el punto de descarga (metros).Vc: Velocidad del LHD cargado hacia el punto de descarga (metros porhora).Dv: Distancia de viaje del LHD vacío o hacia la frente de trabajo (metros).Vv: Velocidad del LHD vacío (metros por hora).T1: Tiempo de carga del LHD (minutos).T2: Tiempo de descarga del LHD (minutos).T3: Tiempo de viaje total del LHD (minutos) = ( Di / Vc + Dv / Vv ) × 60 T4: Tiempo de maniobras del LHD (minutos).

Nº de Ciclos por hora = NC = 60 / ( T 1 + T2 + T3 + T4) [ciclos / hora] Rendimiento horario = NC × C b × Fll × d / ( 1 + e ) [toneladas / hora]


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4321

60

T T T T Nc

)1( ll b

effectivo

F C Nc

R

Nº de Ciclos por hora

Rendimiento horario

Ciclos/hora

Tonelada/hora


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RENDIMIENTO LHD-CAMIÓN

Cb: Capacidad del Balde del LHD (m 3).

d: Densidad in situ (ton/m3)

e: Esponjamiento.Fll: Factor de llenado del balde.CLHD: Capacidad del LHD (toneladas) = Cb × Fll × d / ( 1 + e ) CC: Capacidad del camión (toneladas).NL: Número de ciclos para llenar el camión = CC / CLHD NP: Número de paladas para llenar el camión = ENTERO ( CC / CLHD ) FllC: Factor de llenado de la tolva del camión = NP × CLHD / CC T1: Tiempo de carga del LHD (minutos).T2: Tiempo de descarga del LHD (minutos).T3: Tiempo de viaje total del LHD (minutos) = ( Di / Vc + Dv / Vv ) × 60

T4: Tiempo de maniobras del LHD (minutos).

Tiempo de llenado o carga del Camión = T C1 = NL × ( T1 +T2 + T3 + T4 )


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C

LHDll

LHD

LHD

camion

ll b LHD

C

C NP F

C

Ccentero NP

C

Cc N

F C C

)1(

Numero de ciclos para llenar el camión

Capacidad LHD

Numero de paladas

Factor llenado camión



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)( 4321 T T T T N T camioncamionllenado

Tiempo de llenado o carga del Camión

RENDIMIENTO LHD CAMIÓN


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Dci: Distancia de viaje del camión cargado hacia el punto de descarga(kilómetros).Vcc: Velocidad del camión cargado hacia el punto de descarga (kilómetros porhora).Dcv: Distancia de viaje del camión vacío o hacia la frente de trabajo (kilómetros).Vcc: Velocidad del camión vacío (kilómetros por hora).TC1: Tiempo de carga del camión (minutos).TC2: Tiempo de descarga del camión (minutos).TC3: Tiempo de viaje total del camión (minutos) = ( Dci / Vcc + Dcv / Vcv ) × 60 TC4: Tiempo de maniobras del camión (minutos).

Rendimiento del Camión = R C = NP × CLHD × 60 / ( TC1 + TC2 + TC3 + TC4 )



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RENDIMIENTO LHD - FLOTA• Tiempo de llenado o carga de los N-1 Camiones =•

TC(N-1) = ( N - 1 ) × NL × ( T1 + T2 + T3 + T4 )

))(1( 4321)1( T T T T n N T camioncamionesnllenado


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1)(

)(

4321T T T T Cc

T C n camion LHD

Se requiere saturar al LHD, por lo tanto:

n = numero de camiones para saturar al equipo

T camión = Tiempo de viaje del camión no incluyendoel tiempo de carga


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COSTOS SISTEMA LHD Costo mano de obra

Costos operaciónConsumo combustibleConsumo de insumos (cuchara, neumáticos,lubricantes)

Costos adquisiciónEquipoVida útil

Costos mantención y reparaciónMantenciones menores

Mantenciones mayoresCosto operación = costo operación + costomantención y reparación + costo mano deobra

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