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Ciclo de Carguío y Transporte
en Minería a Cielo Abierto
• Dentro de los procesos productivos de mayor
costo se encuentra el carguío y transporte de
material, debido a que es el proceso con mayor
cantidad de equipos involucrados (flota).
• El objetivo del proceso es “Retirar el material
tronado de la frente y transportarlo
adecuadamente a su lugar de destino”.
• Como lo mencionamos anteriormente, este
proceso productivo es el más influyente en los
costos de operación (45% al 65% del costo
mina).
• Es necesario garantizar un ambiente de
operación apto para lograr los mejores
rendimientos de los equipos involucrados, tanto
en la parte física como en la parte humana
Principales variables que afectan al
Carguío y Transporte
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•
Volúmenes totales de los materiales a remover.
Origen y destinos de los materiales.
Perfiles de transporte.
Ritmo de extracción.
Condiciones de entorno de las operaciones.
Características de yacimiento.
Parámetros de explotación.
Equipos de Carguío
Entre los equipos de carguío
más usados en explotaciones a
cielo abierto:
• Palas de cables.
• Palas hidráulicas.
• Cargadores Frontales.
Los factores que afectan al rendimiento de las
palas son:
• Altura de trabajo de los bancos de explotación.
• Ritmo de explotación que se llevara en el
interior de la mina.
• Granulometría, peso especifico, espacio de
maniobra envergadura de proyecto.
HB = Altura del banco
Lo = Altura del material quebrado
Lo = HB+ ( 3 a 5 mts)
Lo = 1.8 CD + 18 (Pies)
CD = Capacidad de cuchara del equipo de carguío (Pala)
CD = L o - 18 (Yd 3)
1.8
Ahora la capacidad de la cuchara teórico es:
CD Teórico = CD * DLL
DLL = Delta de llenado ó grado de relleno cuchara
pala, los cuales puede tener los siguientes valores:
0.9 - 0.8 granulometría Buena
0.7 - 0.6 granulometría Regular
< 0.5.0 granulometría mala
Tiempo de Ciclo de la Pala
El ritmo de producción de la pala depende del tiempo de
carguío.
Tc = Tiempo de carguío
Tvc = Tiempo de viaje con carga
Tvv = Tiempo de viaje vacío
Tiempo ciclo trabajo pala = Tc + Tvc + Tvv
Algunos factores que afectan el tiempo de carguío
de la pala:
• Destreza operador.
• Ángulo de giro de la pala.
• Altura optima pila después de la tronadura.
• Acceso pila de material.
Equipos de Transporte
Existen camiones para
minas a cielo abierto de
bajo y gran perfil:
• Bajo Perfil la altura de los
bancos son HB = 5-10
mts y los camiones son
hasta100 tons.
• Gran perfil altura de los
bancos son HB= 10 - 12
mts y camiones de 120 a
240 tons.
Los factores que afectan al tiempo de recorrido de
los camiones son:
• Perfil de la mina: longitudes de los tramos
pendientes de los tramos.
• Peso especifico del material
• Condiciones de trafico y transito.
• Huellas en mal estado y el regadío.
• Adiestramiento del operador.
Capacidad y Ritmo de Producción
La productividad de los camiones está dada:
P = 3600- Cm ( ton/hr)
Tciclo
Cm = Capacidad del camión ponderada por un grado de relleno.
La capacidad real del camión estará dada por:
Cm= Cm* * DLL
Cm* = Capacidad de relleno del camión.
DLL = Grado de relleno que depende de la granulometría.
0.90 -0.75 para granulometría buena
0.75 -0.60 para granulometría regular
Tiempo de Ciclo de Camiones
El ritmo de producción de tiempo de carguío depende
tiempo de ciclo.
Tciclo :Tiempo carguío + tiempo viaje cargado+ tiempo de viaje vacío
+ maniobra en la pala y en la descarga.
• Velocidad de transito vacío ( 40-50 Km/hr)
• Velocidad de transito con carga ( 20-40 Km/hr)
Tiempo de ciclo de los camiones
admite un estudio estadístico, es
posible en algunas operaciones a
cielo abierto se observe en el carguío
un tiempo de espera, este tiempo
dependerá de la asignación dinámica
de camiones a palas.
Cálculos de los tiempos
Tiempo de Carguío (Tc )
Depende:
• Tiempo ciclo trabajo de la pala ( Tciclo pala)
• Número de ciclo a ejecutar por la pala para cargar un camión (Nc)
TC = Tciclo pala * Nc
Nc = Capacidad del camión ( ton)
Capacidad cuchara pala ( ton)
Tiempo de viaje con carga (Tvc):
Tvc = D1 + D2 + …................(sg)
V1 V2
Donde:
Vi = Velocidad con carga para cada tramo del perfil de transporte.
Tiempo de viaje vacío ( Tvv)
Tvv = D1+D2+……………(sg)
V1* V2*
Donde
Vi * = Velocidad sin carga para cada tramo del perfil de transporte.
Tiempo de Descarga (TD)
TD = (TD * + Taculatamiento) (seg )
Donde:
TD * = Tiempo neto de descarga
Otros Tiempos
• Tiempos de Espera.
• Tiempo por condiciones de trafico.
• Este tiempo ciclo estimado de la forma indicada es
válido tanto para el transporte de mineral como estéril.
• A este tiempo de ciclo debe sumarse un tiempo por
condiciones de trafico y transito.
• Tanto en el carguío como en la descarga, se debe
considerar los respectivos tiempos de espera y
aculatamiento.
COSTOS DE OPERACIÓN.
Para el costo de operación es necesario tener
definidos los equipos pre-seleccionados para la
evaluación final, tendremos que realizar un
análisis de costos para la mejores alternativas de
flota de equipos.
Para el carguío el análisis a considerar de cada equipo es:
Vec: Valor de compra del equipo de carguío seleccionado (US$).
Vuc: Vida útil del equipo de carguío en horas de operación (horas cronológicas).
Vcc: Valor del combustible o energía utilizada por el equipo de carguío (US$/unidad de
consumo).
Ccc: Consumo de combustible o energía del equipo de carguío (unidades de
consumo/hora).
Flc: Factor de lubricantes respecto al consumo de combustible o energía del equipo de
carguío (%).
Fmc: Factor de equivalencia entre el costo de mantención y el valor de reposición del
equipo (%).
Soci: Sueldo de operadores tipo i de equipos de carguío por período (US$/período).
Noci: Número de operadores tipo i de equipos de carguío por período.
Vnci: Valor del neumático i del equipo de carguío (US$/neumático i).
Vuni: Vida útil del neumático i del equipo de carguío (horas).
Vaci: Valor de acero i del equipo de carguío (US$/acero i).
Vuai: Vida útil de acero i del equipo de carguío (horas/acero i).
RPc: Rendimiento del equipo de carguío del período (toneladas/período).
RHc: Rendimiento horario del equipo de carguío (toneladas/hora).
T : Toneladas por período (toneladas).
•
El costo de capital estará dado por:
CCc = Vec / Vuc (US$/hra)
CCC = CCp / RHc (US$/ton)
•
El costo de energía estará dado por:
CEc = Vcc x Ccc (US$/hra)
CEC = CEc / RHc (US$/ton)
•
El costo de lubricantes estará dado por:
CLC = CEC x Flc / 100 (US$/ton)
•
El costo de mantención y los repuestos estará dado por:
CMC = CCC x Fmc / 100 (US$/ton)
•
El costo de neumáticos estará dado por:
CNc = S (Vnci / Vuni) (US$/hra)
CNC = CNc / RHc (US$/ton)
•
El costo de aceros estará dado por:
CAc = S (Vaci / Vuai) (US$/hra)
CAC = CAc / RHc (US$/ton)
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El costo de mano de obra estará dado por:
MOc = S (Soci x Noci) (US$/período)
MOC = MOc / T (US$/ton)
•
El costo directo de carguío estará dado por:
CDc = MOC + CNC + CMC + CLC + CAC + CEC (US$/ton)
•
El costo total de carguío estará dado por:
CTc = CDc + CCC (US$/ton)
Para el transporte el análisis a considerar de cada equipo es:
Vet: Valor de compra del equipo de transporte seleccionado (US$).
Vut: Vida útil del equipo de transporte en horas de operación (horas cronológicas).
Vct: Valor del combustible o energía utilizada por el equipo de transporte (US$/unidad
de consumo).
Cct: Consumo de combustible o energía del equipo de transporte (unidades de
consumo/hora).
Flt: Factor de lubricantes respecto al consumo de combustible o energía del equipo de
transporte (%).
Fmt: Factor de equivalencia entre el costo de mantención y el valor de reposición del
equipo (%).
Soti: Sueldo de operadores tipo i de equipos de transporte por período (US$/período).
Noti: Número de operadores tipo i de equipos de transporte por período.
Vnt: Valor del neumático i del equipo de transporte (US$/neumático i).
Vuni: Vida útil del neumático i del equipo de transporte (horas).
RPt: Rendimiento del equipo de transporte del período (toneladas/período).
RHt: Rendimiento horario del equipo de carguío (toneladas/hora).
T : Toneladas por período (toneladas).
•
El costo de capital estará dado por:
CCt = Vet / Vut (US$/hra)
CCT = CCt / RHt (US$/ton)
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El costo de energía estará dado por:
CEt = Vct x Cct (US$/hra)
CET = CEt / RHt (US$/ton)
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El costo de lubricantes estará dado por:
CLT = CET x Flt / 100 (US$/ton)
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El costo de mantención y los repuestos estará dado por:
CMT = CCT x Fmt / 100 (US$/ton)
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El costo de neumáticos estará dado por:
CNt = S (Vnti / Vuni) (US$/hra)
CNT = CNt / RHt (US$/ton)
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El costo de mano de obra estará dado por:
MOt = S (Soti x Noti) (US$/período)
MOT = MOt / T (US$/ton)
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El costo directo de transporte estará dado por:
CDt = MOT + CNT + CMT + CLT + CET (US$/ton)
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El costo total de transporte estará dado por:
CTt = CDt + CCT (US$/ton)