UNI 1a Clase_ Inovaciones Tecnologicas
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Innovaciones Tecnológicas en Minería de superficie IIMP Junio 17, 2010
Evolución
Evolución de la Tecnología Minera Historia de la Minería
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Comienzos de la Civilización: Cueva de León (Swazilandia): Primera mina registrada con 43,000 años de antigüedad. El hombre paleolítico extraía la hematita (mineral compuesto de hierro) para producir un pigmento ocre. 4000 A.C: Minas de piedra encontradas en Francia e Inglaterra, para la fabricación de armas y herramientas de trabajo. Adquisiciones tecnológicas del hombre (fuego, vivienda, ropa, etc), lo llevan a evolucionar también en la minería (metal fundido en la Edad de Bronce). Los principales hitos históricos de la época antigua están ligados a la minería y a la Edad Edad Edad Edad tecnología, evolucionando la humanidad. Hierro Cobre Bronce PiedraÆ 3500 ACÆ 2500 ACÆ1000 AC
Concepto
Que es la Innovación Tecnológica? Es la transformación de una idea en producto nuevo o mejorado,
introducido
en
el
mercado,
o
un
procedimiento operacional nuevo o mejorado, usado en la industria o el comercio.
Concepto También se considera como la mejora de los PROCESOS para aumentar la PRODUCTIVIDAD
x1, x2, ...xn Parámetros o variables de entrada
f (x)
Y
Proceso de transformación
PRODUCTO (Resultado)
Objetivo de la Innovación Tecnologica
• Aumentar la productividad (producir más con menos). En consecuencia aumentar la rentabilidad • Incrementar nivel de Seguridad en los procesos • Mejora del medio ambiente ¿Cuánto y a que ritmo? Æ Lo determina las condiciones de operación
Lograr la maxima productividad de una máquina es un proceso complejo
Configuracion
y1 f 1(x)
x1.1, x1.2, ... x1.n
Operacion
Terreno
y2 f 2(x)
x2.1, x2.2, ... x2.n
f 3(x)
Y
x3.1, x3.2, ... x3.n ... LA ORGANIZACIÓN DEBE SER ACORDE
Porque es necesario innovar en mineria?
9 Incremento de productividad y rentabilidad 9 Mejora en seguridad 9 Mejora de los niveles de control ambiental y eliminacion de responsabilidades
9 Porque permite implementar la metodologia de “Control de procesos” como solucion a problemas
9 Introduce sistemas de tecnologia de información para obtener un mejor control.
Escenario actual y tendencias a futuro del mercado minero
Pronostico de demanda futura de principales metales
66% Incremento Cu 2010 - 2030
Pronostico de produccion mundial de Cobre
Declinacion de la calidad de reservas de Cobre
0.6%
Disminucion de yacimientos de oro de calidad
Incremento en el costo de produccion mundial de oro
Tendencia alcista del costo de la energía Minimizar los altos costos de energía
Utilidad de las compañias Mineras
Precios Metales 2001=100
Utilidad %
450
60% Poner gráfico de precio de minerales
400
50%
350
40%
300
30%
250 20% 200 10%
150
0% 1T 0 7 20 0 2T 8 20 0 3T 8 20 0 4T 8 20 0 1T 8 20 2T 09 20 0 3T 9 20 0 4T 9 20 0 1T 9 20 1 2T 0 20 1 3T 0 20 1 4T 0 20 10
20
06 20
05
20
-10%
100
-20% Fuente: Apoyo
50 0
Utilidad
Precios
Necesidades de la mineria actual
Necesidades de la Minería Actual
Vision de las necesidades de la minería
Necesidades de la minería actual
•
Evitar accidentes
Maximizar la Seguridad
MAYOR SEGURIDAD
=
MAYOR PRODUCCION
Necesidades de la minería actual Minimizar el Costo Total por Tonelada Producida 16%
1% 23%
3%
15% 16%
Costo
26%
Capital Mtto & Reparación Combust./Lubricantes Llantas Consumibles Operador Otros Factores Locales
Minimizar el Costo Total Por Tn.
Tonelada Intercambio de Carga Tiempo de Ciclo
Carga Útil
Tiempo Ocioso Programación
Comunicación
Maximizando Producción y Productividad
Pistas de Circulación
Inicio de Pala
Manejo de Descarga
Necesidades de la minería actual Medio Ambiente y Responsabilidad Social
•
Cuidar el Medio Ambiente
•
Mejorar la calidad de vida de las Comunidades
La Minería del futuro
Como debería ser la minería en el futuro?
Cual sería la visión
Caracteristicas de la minería del futuro
Caracteristicas de la nueva gestion de operación y activos
Ubicación y control de los activos – en Superficie
Ubicación y control de los activos – en Subsuelo
La minería del futuro esta enfocada en la seguridad
Reduccion de accidentes y colisiones por uso de rastreo
Uso de IT para reducir procesamiento y toma de decisiones
Uso de IT para reducir procesamiento y toma de decisiones
IT para integración de control de operaciones y procesos
Integración de información para obtener eficiencias - metricas
Incorporacion de tecnologias de operación remota
Modulos flexibles para instalar operaciones remotas
Manejo eficiente de energía y control ambiental
Evolución de la innovación tecnológica en minería
La propuesta tecnológica.... Un poco de historia Perf. Rotatoria Manual
Barreno
Perforación
Perforadora Diamantina Pólvora
Voladura
Perf, electrica
Perf. Diesel
Dinamita
Perf. DHD
Anfo
Acuagel Sanfo
Fuerza Humana y Animales
Carguío y Transporte
FFCC
Chancador Mandíbulas
Emuls.
Camiones Eléctricos
LHD C. Remoto
Chancador Giratorio
Chancado
Molino de Molino de Barras Bolas Flotación Espuma
Concentración Gravitacional
Rodillos alta presión Celdas Gigantes
SAG
Concentración
Columnas Horno Reverbero Mitsubishi
Fundición Oxidación ambiental y tostación sulfatante
E. Refinación
Convertidor Peirce-Smith
Fusión Flash
CT
Contop Contilanode
Refinación Electrolítica Cátodos Permanentes EW
Hidrometalurgia
Lix. Agitación
Tostación clorurante
1800
1820
1840
1860
1880
Lix. Bacterial Curado Acido
Lix. en bateas
1900
1920
SX
1940
1960
VSF
1980
2000
Reflexion a futuro Historia de Quiebres Tecnológicos Fundición Flash
12
Lix en Pilas SX-EW
5
1980’s
1949
9 3 6
2
3
1 0
0 Flotación 1901
Leyes (%)
Producción (Mt)
4
1900
1925
Tajo abierto
Conversión CPS 1909
1907
1950
1975
2050
2000
BlockCaving 1955
Cuantos quiebres se produciran?
Vision del desarrollo de la innovacion tecnologica en minería Equipos y maquinaria Minera Supervision en el sitio Monitoreo a distancia Monitoreo y diagnostico Autocontrol y Supervision remota
Sistema Autonomo
Robotizacion
Maquina Autonoma
Con Asistencia Operador
Maquina Semi Autonoma
Tecnología Minera: Siguientes Pasos Mina Autónoma • Camiones Autónomos • Perforadoras Autónomas •TTTs Autónomos • Vehículos Ligeros Autónomos
Complejidad vs. Tiempo
Complejidad
Máquinas autónomas • Ejm: Camión o Perforadora Autónoma Máquinas Semi - autónomas Intervención del Operador Ejm: Cambiar la broca en una perforadora autónoma
Control Remoto
Asistencia de Operación con atributos automáticos Ejm: Autoperforación
Guía y Control de Equipos
Tiempo
Evolución de la Tecnología Minera
Carguío y Transporte
Avance Tecnológico
•
Máquina Autónoma
Máquina Automática Máquina Controlada Máquina Guiada
Tiempo
Camiones autónomos: Un proyecto hecho realidad
Evolución de la Tecnología Minera
•
Perforación
Avance Tecnológico
Perforadora Autónoma Perforadora Automática Perforadora Diesel / Elect. Perforadora Neumática Combo/cincel
Tiempo
Mapa de desarrollo de la perforadora Autonoma Fase 1
Fase 2
Fase 3 Interface por tercera parte Intercambio de Informacion
Muestreo de recortes de perforacion Auto desplazamiento Todo el banco
Propulsion a C/R
Reconocimiento De roca
Data de perforacion
Navegacion RRA
Supresion Automatica de polvo Perforacion totalmente Autonoma (*)
Tele-remoto
Perforacion Automatica Auto Nivelacion
Fase 4
Autodesplazamiento Una sola fila
Linea de tiempo * Realizable a traves de los procedimientos de operacion establecidos por la mina (Por ejemplo; banco cerrado, acceso limitado, “llanura del banco” a + 300 milímetros etc) - detección de obstáculo para evitar impactos no esta incluido en la línea del tiempo mostrado
Tecnología Minera: Desarrollo en el tiempo
Enfoque en el Producto
Proceso Integrado Sistemade deMina Mina Sistema Autónoma Autónoma
Inegrados con el sistema del cliente
Productos Aislados
Personas / Enfoque en el Proceso
MineGem MineGem Autonomía Autonomía Underground Underground
Camión Camión Autónomo Autónomo VIMS VIMS
1990’s
1995
Sistema de Sistema de Manejodede Manejo Flota Flota MineStar MineStar Condition Condition AquilaDrill Drill Aquila Monitoring Monitoring AltaPrecisión Precisión Alta MineStar MineStar GPS GPS Health CAES – Alta Health CAES – Alta Precisión GPS Precisión GPS
Control Remoto Control Remoto TTT’s TTT’s
WAVS WAVS camaras camaras
2000
2005
2010
Deteccióndede Detección obstáculosenen obstáculos baja velocidad baja velocidad
2015
2020
Tecnología Minera: situación actual • •
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El cliente minero busca mayor productividad y utilización La industria ha incrementado su enfoque en un menor impacto ambiental y mayor Seguridad Existe una Alta rotación / Curva de aprendizaje de los operadores en muchas partes del mundo La tecnología viene siendo aceptada en muchas compañías mineras La tecnología ya se encuentra preparada para soportar la demanda: – Comunicación Wireless – Posicionamiento GPS – Procesamiento por Computadora – Tecnología de Cámaras y Sensores
Perforadora y Equipos Autónomos
Camión Autónomo
Mina Autónoma
Transporte Autónomo
Oficina Remota
Alta Precisión GPS
Tecnología Minera: Nuevos protocolos y mediciones
Las métricas para una mina autónoma serán muy diferentes
Mina Actual Cambio de Turno
Tiempos Improductivos
Medio Día
Producción con Turnos
Cambio de Turno
Media Noche
Llenado de Combustible
Mina Autónoma Habrá algún cambio de turno para los camiones en una mina autónoma? Media Noche
Medio Día
Media Noche
Herramientas en la innovacion tecnologica en minería • Monitoreo • En mina • A distancia • Diagnostico - Solución
• Rastreo o localizacion • En Superficie • Dispatch – Administración de flota • Signos vitales - Salud de Maquina • Control de produccion • CAES – admnistracion de material • Aquila – Optimizacion de fragmentacion por voladura • En medio subterraneo - (Procesos similares, aun por optimizar) • Operación a distancia • Tele-remota • Operación semi-autonoma • Sistema autonomo (Robotización)
Sala de Control “Room Control”
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Control en mina
• Control en oficina país • Control en oficina corporativa en el exterior
Centro Integrado de Operaciones (CIO) CONTROL ROOM
•El CIO entrega análisis de causalidad, y genera predicciones de ocurrencia de eventos indeseables y así facilita las acciones y proyectos correctivos •Controla cumplimiento del programa de producción, controla costos, reduce pérdidas, evita mantenimientos fortuitos y todo evento que interrumpan el proceso productivo •Este nuevo modo de gestión promueve mayor productividad y competitividad, disminuyendo la variabilidad de los procesos, ganando eficiencia y elevando producción a menor costo. • Se estima que puede disminuir la variabilidad en 25 por ciento. Al mismo tiempo, permite identificar fallas y problemas en forma temprana” El Centro Integrado de Operaciones está compuesto básicamente por instrumentos y equipos de campo en terreno (sensores electrónicos), que deben capturar datos de cada proceso productivo y entregarlos a los sistemas de información especializados en los distintos procesos, todo centralizado en un gran sistema que coordina la información relevante, la cual es presentada en tiempo real. Además, el centro contribuye a aumentar el rendimiento y productividad de los equipos, reducir pérdidas operacionales, mejorar las condiciones ambientales y la eficiencia de los procesos, apoyando la creación de nuevas formas de trabajo
Productos de Tecnología Caterpillar para Minería de Superficie
Productos de Tecnología Caterpillar para Minería
MineStar – Paquete integrado de tecnologias aplicado a Productos Caterpillar para minería
Solución tecnológica completa para todos los equipos mineros: • FleetCommander: Manejo de flota de camiones y palas (Baja Precisión) • Aquila: Guía y control para perforadoras / Guía para Dragalinas (Alta precisión) • CAES: Control de Mineral en Palas y cargadores (Alta Precisión) • CAES: Control de Nivel en motoniveladoras, tractores y traíllas (Alta Precisión) • Minestar Health: Sistema de monitoreo de salud de los equipos • CIODS: Sistema para evitar colisiones en los camiones • Remote Control: Sistema de control remoto para Tractores de orugas
¿Qué es MineStar?
Productos de Tecnología Caterpillar para Minería RASTREO DE MINERAL : FLEET COMMANDER
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Determina prioridades de mejores rutas para optimizar producción: Define restricciones Camión – Ruta Determina número óptimo de camiones para producir el máximo tonelaje al menor costo Control de velocidad de los equipos, demoras y carga útil en tiempo real Pantalla en camión con mapa móvil. Reportes KPI en tiempo real Intercambia mensajes entre operadores y la oficina 10 a 15% en el incremento de la productividad.
Productos de Tecnología Caterpillar para Minería CAES - Control sobre el material removido
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El operador puede ver el tipo de material a remover sin importar las condiciones externas El operario puede controlar mejor el nivel del piso del banco para incrementar velocidad de acarreo Mejora la calidad del blending, y reduce dilución. Evita mala asignación de camiones Retorno de la inversión en menos de cuatro meses ha sido documentado
Productos de Tecnología Caterpillar para Minería CAES - Mejorar el nivel de las vías
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Menores re-trabajos nivelación apropiada Aporte para mejoras en: – Construcción de caminos – Control de bancos y botaderos – Pistas, drenajes, rampas, etc.
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Incrementa vida de las llantas
Se recupera 1 a 2 ciclos por turno por la mejora de los caminos y accesos
Productos de Tecnología Caterpillar para Minería CIODS - Seguridad
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Camiones mineros tienen puntos ciegos desde el asiento del operador. 50% a 60% de los accidentes reportados por las minas se debe a la pobre visibilidad a bajas velocidades El operador puede ver zonas de advertencia críticas (cámaras y radares)
Vista del Operador
Vista de un tercero
Mejoras en productividad por el uso de MineStar • Optimización de la asignación de camiones ¾10 –15% incremento en productividad (Más viajes por turno) • Incremento en la carga útil (Mejor fragmentación) ¾5% de mejora en mineras de cobre (Tonelaje x hora) • Mayor disponibilidad y utilizacion • Menor numero de paralizaciones de equipos (VIMS) • Informacion oportuna para mantenimiento (VIMS) • Prevencion de fallas y planeamiento de reparaciones • Control de abastecimiento de combustible (VIMS)
A fin de cuentas que es MineStar? Es un sistema integral para mejorar productividad y seguridad en la mina
Utilización
Mano de Obra
Perforación & Voladura
Proceso
Pala / Dragalina
Mtto no Programado
Seguimiento máquinas Mantenimiento programado
Control del mineral Consumibles
Soporte de equipos Comunicación
Control de niveles Seguridad Asignación
Producción
MineStar Health (Salud de maquina)
¿Qué es el MineStar Health?
Manejo de los funciones vitales de los equipos
Que es el VIMS? (Sistema de Control de las Funciones Vitales)
Que es el VIMS? (Sistema de Control de las Funciones Vitales)
• Proporciona, información sobre el funcionamiento y producción de un equipo de mina CAT. • El VIMS proporcionar información en tiempo real sobre las funciones críticas de la máquina. • El VIMS controla muchos de los sistemas de la máquina y optimiza su funcionamiento mediante un rápido intercambio información para que el equipo trabaje siempre con la máxima productividad.
Minestar Health - Mantenimiento de equipos y de vías
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Almacena información de eventos VIMS (Vital Information Machine System) en una base de datos (Disponibilidad de equipos, Tiempos de M&R, Inspecciones, Down Times, etc) Reproducción de eventos Mantenimiento predictivo
Beneficios por aporte del sistema MineStar Health
• Reduce fallas en los componentes de los equipos • Incrementa la vida de los componentes • Reduce paralizaciones imprevistas • Se aplica a toda una flota • Brinda informacion para un analisis rapido y eficiente • Mejora los procedimientos de mantenimiento • Herramienta vital para contratos de mantenimiento y reparacion – MARC
AQUILA (Control de perforacion de roca)
AQUILA Producto de Tecnología Caterpillar AQUILA – Contro de la perforaciona perforación
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Muestra y registra 6 variables de operación – Profundidad de perforación – Ratio de perforación – Velocidad de rotación – Presión de Pull-down y Bailing. – Torque de rotación – Energía acumulada para cada consumible Reducción de sobre/sub perforación Reducción en consumo de explosivos Bancos más uniformes Mejor FRAGMENTACION Está documentado un 25% de reducción en el uso de explosivos
900’ level 65’
69’
71’
62’ 835’ level
AQUILA Producto de Tecnología Caterpillar AQUILA - Control sobre la perforación
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Reconocimiento en tiempo real de: – fragmentación vs. zonas intactas – Mineral vs. Zonas estériles.
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Ubicación de taladros ya realizados Sistema de alarmas visual y auditivo en caso de que la perforadora salga de la zona asignada a perforar. “Pipe in Hole” Bloqueo de propulsión Estadísticas de producción Reportes de performance: Operarios, Grupos, Equipos.
Reconocimiento de roca (Aquila Strata Recognition)
Reconoce en tiempo real la variacion de las propiedades de la rocas Fracturas vs. zonas intactas Mineral vs. zonas de desmonte Ayuda a determinar un Indice de volavilidad (Blastability index) para el optimizar el resultado de la voladura Permite dosificar la energia de explosivo necesaria para una voladura Cantidad de explosivo por taladro Seleccionar tipo de explosivo
Tecnologias asociadas al sistema de Reconocimiento de Roca - índice de Volabilidad
Sistema de Reconocimiento de Roca (Strata Recognition Systems)
Tecnologias asociadas al sistema de Reconocimiento de Roca - índice de Volabilidad
Tecnologias asociadas al sistema de Reconocimiento de Roca - índice de Volabilidad
Optimizacion de la fragmentacion Mapa del banco en funcion del factor de potencia elegido por taladro
Optimizacion de la fragmentacion Camiones de explosivos con dosificacion de carga para cada taladro
• Recibe data via wireless • Reporta consumo por taladro
Optimizacion de la fragmentacion
Sistema del detonador electronico (SDE)
EL SDE es el sistema electronico de iniciacion El detonador electronico es el producto de ensamblar el SDE con un detonador electrico N° 0 Detonador ensamblado Detonador electronico instantaneo
DCI-PhD-H-073-A
Implementacion del tapon Para evitar el ingreso de agua
Innovacion en desarrollo Toma de muestras con analisis y reporte inmediato
Toma de muestras con analisis simultaneo XRF Se mapea toda la columna Se trasmite data via sist Wireless con identificacion del taladro
BENEFICIOS Control de calidad Consistencia de la produccion entregada a planta
Automatización como solución en camino
Que es automatización? DEFINICION Es
la
operación
de
una
maquina
o
proceso
mediante
dispositivos como los robots que pueden ejecutar decisiones sin intervención del ser humano. La principal bondad de esos dispositivos es el uso de sistemas de control de auto-correccion que se basa en la retro-alimentacion Una definición mas común orientada a minería, incluye - Control Tele-remoto - Sistema de comunicación avanzada - Control de navegación semi-automática, asistida por video y opcionalmente con accionamiento a distancia
Evolucion de la automatización en minería Minado de yacimientos pobres,trabajos en ambientes dificiles y planes de cumplimiento predecibles (2010 +) Asuncion de riesgos para modificaccion de procesos, Operadores comodos con automatizacion (2000) Comunicación de banda ancha y Navegacion por laser (1990)
Comunicación radio UHF y Leaky Feeder (1980)
Nuevos metodos de minado basado en la ROBOTIZACION
Maquinas diseñadas para automatizacion
Automatizacón de maquinas existentes
Control Remoto y Teleremoto
Mecanización Herramientas con energia Con apoyo de animales Herramientas manuales
Sistemas Obsoletos Hoy
so co e i gr log o Pr no c Te
Guias claves para la automatización en minería
Reducir
US$ Ton
• Mejora de seguridad y condiciones de trabajo
+ Operadores localizados en áreas seguras + Operación consistente + Predecible + Incremento de utilización + Mejora en control de operaciones + Menor costo de mantenimiento
Diseño conceptual de un roof bolter automatizado
Concepcion de minado inteligente de superficie
Concepto de automatizacion integrada
Beneficios de la automatizacion son maximizados cuando
...... La automatización es adaptada al proceso de minado
Produccion de Mina Desarrollo Extraccion De de Produccion Mineral
Carga y transporte Automatizado De Mineral
Relleno
Chancado y Izaje a superficie
.... Y el diseño de mina y el proceso de minado es adaptado a la automatizacion
Soporte a la automatización
Sistema Operador (mina) 1er Nivel
• Los operadores del sistema son entrenados para manejar la operación diaria y problemas menores
Cuadrilla de Mantenimiento (OEM/Mina) • Mantiene al sistema de automatización (y las maquinas) 2do Nivel
Especialista del sistema (OEM/Mina) • El especialista entrena al personal de mina, modifica el sistema y mantiene la operatividad del sistema in situ 3er Nivel
Soporte Remoto (OEM) • El soporte remoto es disponible para actualización y solución de problemas vía un conexión segura de Internet
¿Qué necesitamos para automatizar?
Como Automatizar
Cambiando el proceso
Necesitamos conocer - Como trabaja el actual sistema
• Desarrollando una visión y estrategia
- Sus puntos débiles y fuertes
• Generando ganancias en corto plazo • Estableciendo un sentido de urgencia
Entonces podemos - Incrementar nivel de automatización - Implementar un nuevo sistema por completo
• Comunicando el cambio de visión • Motivando al personal para su acción a nivel amplio en su área
Que es un robot? Un robot es un agente artificial mecanico o virtual. Es usualmente un sistema que por su apariencia y movimientos Conlleva un sentido de actuar por si mismo • Puede sensar el ambiente • Puede manipular el ambiente • Exhibe algún nivel de conducta inteligente
Innovaciones en movimiento de material In Pit Crushing IPC & IPCC
Cámaras para visualización de áreas ciegas de los equipos
Sistema de visualizacion WAVS (Work Area Vision System)
Cámaras de visualización de áreas ciegas de los equipos
Sistema de alerta por satelite para evitar colisiones por deficiente visualización del entorno aledaño de los equipos
Dispositivo Trasmisor - Receptor instalado en el equipo
Sistema CIODS de deteccion de objetos Tyco Radar
WAVS Camera
WAVS Camera
Delphi Radar
Delphi Radar
Que es detectar objectos? Tyco Radar
Sistema que alerta al operador detectar presencia de objetos cercanos a su vehiculo En sistema consite de 9 Pantalla interactiva
9Camaras
9 Software integrado al tren de fuerza 9Cableado 9 Radar de alto rango 9 Radar de mediano alcance Usando el display el operador puede ver las zonas criticas Una vez que el operador sale de su equipos se desactiva el radar
Porque necesitamos un detector de objetos en minería? Evitar accidentes por choques •
Maquinas grandes no permiten visualizar presencia de objetos desde la estacion del operador
•
Cuando la maquina esta detenida otros vehiculos pueden estacionarse en lugares no visibles para el operador
•
79% de choques en mina provienen de camiones grandes
•
59% de estos impactos se producen con otros vehiculos (38% objetos fijos, 3% personas)
•
69% de choques ocurre a baja velocidad 103
Bondades Visualizador portátil para vehículos ligeros
Proximity Warnings: Shovel 2.4 meters LV 20 Meters Ahead
Alerta de posicion • Alarma basada en la proximidad de la maquina
Capacitación en operación, virtual
Conclusiones IIMP Junio 17, 2010
Conclusiones
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La interrelación entre el ser humano, la minería y la tecnología es inevitable; se encuentran muy ligados entre sí en el afán de ser mejores cada día. Las innovaciones tecnológicas actuales y por crear ofrecen soluciones de productividad (menor costo por tonelada producida) y seguridad. El soporte 24/7 del proveedor de Tecnología es de vital importancia para el correcto funcionamiento del sistema así como los inputs de la mina para lograr óptimos outputs. El siguiente paso de la tecnología en la minería será tener una mina completamente autónoma.
El futuro de la automatización en minería
In Pit Crushing
In Pit Crushing Conveying IPCC
Chancado primario en el tajo y transporte por fajas en la mineria a cielo abierto
Antecedentes de sistemas IPCC •
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Primeras experiencias datan desde el año 1956 en mineria de carbon. No continuo prosperando por alto costo de instalacion y dificil traslado del sistema En 1990 renace el interes a raiz de la introduccion de la primera chancadora totalmente movil. Se aplico inicialmente a mineria de carbon en yacimientos de gran extension en forma de mantos o capas bien definidas. La aparicion de los sizers que son trituradoras rotativas de materiales semi-blandos aporto gran productividad al sistema IPCC y hoy existen alrededor de 40 operaciones de estas caracteristicas en el mundo. La innovación en el diseño de chancadoras primarias para roca dura, extendio la experiencia con el IPCC en mineria de cobre especialmente, sin embargo aun es reciente la experiencia en materiales duros (+ 150 Mpa).
33% del costo de minado
Porque surge el IPCC como solución
• Decrecimiento de yacimientos ricos en contenido de mineral (ley en %) • Incremento de la relacion desmonte mineral (strip ratio) en las nuevas operaciones • Crecimiento de la demanda global de minerales • Tendencia marcada de locacion remota de nuevas minas que origina complicaciones logisticas • Control ambiental mas exigente (Convención de Kioto para reducir la emisión de CO2 y cambio climático)
Principales ventajas del IPCC-1
• Mejor uso de la energia. Un sistema IPPC es accionada electricamente, versus el binomio palacamion OHT en el cual este ultimo usa combustible diesel. El costo de electricidad es 25% menor que el diesel por kw-hr a precios actuales. Este % sera mayor si el precio del petroleo supera los $ 130/barril • El sistema IPCC al no requerir combustible fosil reduce la emison de CO2 por el sistema IPCC • Menor costo de operación por tonelada • Mayor productividad en terminos de toneladas x hora
Principales desventajas del IPCC -1
• Se aplican en proyectos nuevos y no en minas existentes • Se requiere proyectos con una vida de mina minima de 10 años e ideal de 25 años • Diseño de mina con plataforma de banco con un minimo de 100 metros de ancho • Mover el conjunto IPCC a otro banco toma entre 8 a 10 días como minimo. • Dureza extrema de la roca (+ 120 Mpa) dificultara chancado y por consiguiente el ciclo de paleo y transporte se incrementara, elevando el costo/ton
Versiones disponibles en el mercado IPCC-1 IPCC-2
Con chancadoras semi-moviles Con chancadoras moviles
Principales ventajas del IPCC-2
• Reduccion hasta en un 50% de flota auxiliar de mantenimiento de vias. • El uso de fajas transportadoras de gran longitud (+ de 3 Km) es comun en operaciones de gran escala • El sistema IPCC favorece la futura automatizacion de trabajos de carguio y acarreo a gran distancia. • Esta optimizado en explotacion de yacimientos de carbon y no metalicos como la potasa. (facil excavacion y trituracion) • La altitud no afectaria en la misma proporcion al sistema IPCC (electrico)como a los camiones OHT (diesel).
Principales desventajas del IPCC -2
• Mayor inversion inicial que el sistema palacamion OHT. (70% a 100% mayor) • Buena planificacion para fijar locación los botaderos de desmonte por su gran volumen • Las longitudes de las fajas de transporte deben exceder los 3 km a fin de evitar frecuentes re-locacion del sistema IPCC
Overland Conveyors – Fajas transportadoras ondulantes
Posibilidades en el Perú para el IPCC • Seguira un proceso de desarrollo por etapas 9 Se introduciran primero fajas transportadoras de gran longitud (Xstrata / Antapaccay- Mineral, Antamina – desmonte) 9 Estaciones de chancado primario fijos pasaran a ser semimoviles. Se demandara un menor numero de camiones OHT por la reducción de las distancias de acarreo 9 Estaciones de chancado moviles combinado con fajas moviles se implementaran solo para proyectos mayores con vida de mina de 25 años o mas. Requisito importante es que los yacimientos deberan ser constantes en su mineralizacion para reducir el minado selectivo. 9 Las posibilidades para implementar el IPCC semi-movil para Cobre principalmente a futuro es ya una tendencia. (Chile)
Conclusiones Mientras cada posible aplicación del sistema de chancado en el pit para ser transportado por fajas (IPCC) necesita ser evaluado individualmente. Algunas caracteristicas proyectadas o diseñadas que favorecerían su aplicación son las siguientes,
Alta capacidad de producción proyectada (+ de 125,000 TPD)
Larga vida de mina (+ 15 años)
Tajos profundos
Distancias de transporte de gran extensión
Ciclos de transporte + de 25 minutos
Altos precios de combustible
Alto nivel de salarios
Posibilidad de controlar la operación de lugar remoto
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