17 TRANSPORTE Y CARGUÍO

 Universidad Innovadora  Innovadora 

FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS

TRANSPORTE Y CARGUIO EN MINERÍA Ing. JUAN CAIRO HURTADO

TRANSPORTE Y CARGUÍO EN MINERÍA SUPERFICIAL

TRANSPORTE POR CAMIONES

Camión El camión corresponde a la unidad de transporte más comúnmente utilizada en explotación de minas. Camiones convencionales se utilizan tanto en minería a cielo abierto, como en minería subterránea. Éstos aceptan tonelajes moderadamente bajos por ciclo (hasta 40 ton). Los camiones fuera de carretera (o camiones mineros) están especialmente diseñados para acarrear tonelajes mayores (Figura 1).  Además poseen características de diseño especiales para su utilización en minería. Pueden acarrear sobre 300 ton de material en cada ciclo, lo que genera un bajo costo de operación.

Dimensiones de camión minero. Estos camiones poseen motores diesel de gran potencia y tienen capacidades que van desde las 35 ton a más de 320 ton. Alcanzan velocidades de desplazamiento sobre 50 km/h .

TRANSPORTE Y CARGUÍO

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El carguio y transporte son operaciones para los cuales la productividad pude ser  calculada con bastante exactitud cuando las condiciones (tipo y tamaño del equipo), distancia del transporte y la velocidad son conocidos.

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La selección del equipo ocasionaría una integración y optimización de las operaciones de carguio y transporte y la capacidad adquirida.

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La metodología de carguío estará directamente relacionado con el diseño del área de carguío. Si el diseño permite el suficiente espacio para que la pala opere, entonces se aplicara una metodología de carguío en ambos lados. Operando la pala en ambos lados se reducen los tiempos de espera de los camiones y, por ende, la productividad de la flota se incrementa.

ITC 07.1.03 = Limpieza y nivelado de superficies de trabajo.  Apartar las probables proyecciones de la voladura para facilitar el acceso de los vehículos a la zona de trabajo 

Palas o excavadoras frontales Características generales 

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Son equipos de carguío montados sobre orugas o neumáticos y utilizados en Minería Superficial.Existen palas o excavadoras de cables (electromecánicas)e hidráulicas (electrohidráulicas) Su costo de adquisición oscila entre 140,000 a 260,000 $ USA por metro cúbico de capacidad de la cuchara. Su vida útil oscila entre 60,000 a 120,000 horas de trabajo. Están definidas por la capacidad nominal de la cuchara o cazo, aunque algunos autores se refieren al peso total de la máquina (bruto) versus la capacidad de carga.

Palas o excavadoras de cables Características 

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Son máquinas pesadas y robustas adecuadas para excavar cualquier tipo de mineral fragmentado. La velocidad de desplazamiento es inferior a 1.5 km/hora, por lo que deben trabajar en lugares fijos, requiriendo equipo auxiliar (tractores) para mantener una producción elevada. Las potencias instaladas van desde 350 hasta 4000 Kw, para excavar con cazos de 5 a 50 m3 de capacidad nominal y pesos que van de 300 hasta 2700 tonenaldas. Las alturas de excavación están comprendidas entre 10 y 20 metros y las alturas de carga o vertido varían entre 6 y 12 metros. La mayor potencia es utilizada en la elevación de la cuchara o cazo. Los principales inconvenientes son: La capacidad es reducida por debajo del nivel de las orugas.

TRANSPORTE Y CARGUIO EN MINERIA SUBTERRANEA

SCOOPTRAM DIESEL O LHD Son

equipos de bajo perfil que cargan, transportan y descargan material fragmentado utilizando petróleo como combustible, por lo que emiten gases y humos que en muchas minas crean problemas de ventilación. REQUERIMIENTO: combustible (petróleo) VENTAJAS

DESVENTAJAS

 Alta flexibilidad y gran movilidad

Costo de inversión elevado

 Alta productividad

Requiere personal de operadores, de mantenimiento y de supervisión especializado.

Disminuyen costos operacionales

Requiere mantenimiento constante del piso de las galerías/rampas

Trabajos concentrados, mejor  supervisión

Secciones de las labores en función a las dimensiones de los equipos

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Como parte de un avanzado proyecto de pruebas, una ST14 automatizada sin conductor se ha movido sola en una sección de relleno de la Mina Kemi Mine en Finlandia con el objetivo de analizar las posibilidades de aplicación de material de relleno de forma automatizada como alternativa a las operaciones manuales, particularmente en zonas peligrosas de la Mina.

A)TRANSPORTE EN MINERÍA CONVENCIONAL:

B) TRANSPORTE EN MINERÍA MECANIZADA:

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Seguridad.

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Desempeño y productividad

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Robustez y durabilidad.

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Eficiencia en costos.

Pala Mecánica 

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Es un equipo montado sobre ruedas para rieles que carga el material roto a través de una cuchara accionada neumáticamente, a los carros mineros. Trabaja sobre vía decauville de 24 pulgadas de trocha. También existen montados sobre orugas o sobre neumáticos. La parte característica de esta máquina es la pala en forma de cuchara. Requieren una presión mínima de aire de 85 psi. Los principales fabricantes para América son: Atlas Copco, Eimco, Conway, Sullivan, Joy, etc.

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La generación de camiones 797 ha sido diseñada para ayudar a reducir el costo por tonelada, a las grandes operaciones mineras. El 797B ha aumentado su carga útil nominal de 326t a 345t con la carrocería estándar. Otras de las mejoras , es el aumento de la potencia del motor de 2.540 a 2.650 KW, que sostiene las capacidades de rendimiento del 797B y le permite reducir los costos de acarreo por  tonelada métrica de 3 a 5 por ciento, en comparación con el 797.

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Es el conjunto de instalaciones, mecanismos, personal y normas que sirven para trasladar el mineral fragmentado, materiales, herramientas, personal, etc. de un lugar a otro, tanto en trabajos subterráneos, superficiales como subacuáticos. Este transporte puede ser horizontal, inclinado, vertical o combinado. Existen 2 grupos claramente definidos: De flujo contínuo (fajas transportadoras, cable carril, tuberías, etc.). Pendular (Izaje, sobre rieles, sin rieles, etc.) En Minería, el transporte generalmente es combinado: Ore pass – carro minero – izaje - cable carril Draw point – LHD – volquete – fajas transportadoras

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El nuevo camión ST1020 incorpora una serie de novedades tales como su boggie y brazo reforzados con nuevos cilindros de levante heavy duty.  Asimismo, tiene un nuevo diseño de labio y de la barra Z, entre otros adelantos.

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CAMIONES CONVENCIONALES:

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CAMIONES ARTICULADOS:

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Dumperes rígidos o articulados Capacidad suficiente para abastecer a planta de tratamiento ITC 07.1.03 Dimensiones de pistas y accesos ITC 07.1.03 Una disposición interna de seguridad regulará las velocidades y normas de tráfico en todo momento ITC 07.1.03 Limpieza periódica de pistas y accesos, la carga en exceso obliga a frecuentes mantenimientos.

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En el diseño de las grandes operaciones mineras uno de los factores importantes es el diseño de las rampas. El planificador  debe conocer la tasa máxima de producción de los camiones en las rutas diseñadas. Por lo general, el 50% del total del tiempo de viaje en las rutas empleadas por los camiones es producto de los viajes en las rampas principales.

Las unidades actualmente disponibles pueden clasificarse, según su diseño y modo operativo, en los siguientes grupos.    

Volquetes. Camiones de carga lateral. Camiones de carga por el fondo. Unidades especiales.

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El transporte de materiales rocosos en las explotaciones mineras a cielo abierto; así  como en la obra pública, se realiza con mucha frecuencia mediante el empleo de volquetes; debido a las ventajas que presentan. Existencia de una variedad de modelos que permitan bien adaptarse a las condiciones en que debe desarrollarse la operación.

Los volquetes se subdividen a su vez en:  Convencionales.  Con tractor remolque.  Articulados.

 VOLQUETE CONVENCIONAL

Modelo: MT5500 Potencia: 2700 hp Capacidad de Carga: 326t Peso bruto del Vehículo: 543,311kg

Estas unidades son también remolcadas. El bascula miento se realiza mediante un sistema de gatas hidráulicos alojados debajo de la caja, entre largueros del bastidor.

Constan de un tractor de tiro, tipo tractor remolque , de tres ejes o chasis rígido con dos ejes.  La descarga se realiza por medio de gatos hidráulico, accionando apertura mediante un dispositivo de pestillo. 

Las locomotoras se subdividen a su vez en:  A Bateria  A Trolley o Trole  A Diesel  Para trabajo de superficie

Los carros se subdividen a su vez en:  Tipo “U”  Tipo “V”  Tipo “Z”  Tipo Cable  Tipo Cuchara  Tipo Granby

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El proceso de selección de un volquete se puede dividir en las siguientes fases: Definición de las características básicas. Producción requerida y datos laborables de organización.  Características del material a transportar.  Condiciones ambientales.  Características de las pistas de transportes  Carga.  Descarga.  Varios. 

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Selección del modelo.  Tipo

de unidad.  Capacidad de la caja.  Capacidad de la carga del volquete.  Potencia.  Tipo de transmisión.

BENEFICIOS DIRECTOS.  

Aprovechamiento optimo de la capacidad de los volquetes para la explotación de las minas. Mayor seguridad en la operación con la utilización de medios eficientes de comunicación .

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Mejor administración y control de los servicios de mantenimiento preventivo a los equipos principales, con el uso de modernos sistemas de cálculo. Mejor sistema de información de la mina, al contar con una sola fuente de información para toda la empresa.

El rajo abierto más grande del mundo, dejará de ser rentable dentro de la década…

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Su actual método de explotación dejará de ser económicamente rentable. - Aumento costos de transporte. Un camión recorre 10,8 kilómetros desde la superficie al fondo del rajo.

1 km de profundidad

Un camión de extracción consume en un día 3.100 litros de petróleo, lo que un automóvil normal gastaría en 21 meses.

- Aumento relación estéril/mineral. El 2004 la relación era de 2,4 toneladas de lastre por cada tonelada de mineral. El 2008 fue de 2,6. El 2018 será aproximadamente de 4 toneladas.

Los estudios indican que el año 2018 el rajo debe dejar de operar.

Para llegar a esa fecha, la construcción de las obras debe comenzar el año 2011.