clase2carguio[1]

8/8/2019 Clase2carguiO[1]

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MI57E Explotacin de Minas Clase 2 7

MI57E Explotacin de Minas

Carguo y TransporteClase 2

4. Proceso de seleccin de equipos: caso general

Los pasos bsicos de seleccin de equipos de carguo y transporte son lossiguientes:

1. Determinar la produccin requerida.

Los requerimientos de produccin totales pueden verse afectados poruna serie de factores externos al proyecto. Estos pueden incluir

proyecciones de ventas, contratos, cantidad de reservas disponibles yotras operaciones de la compaa. En base a estos antecedentes sedebe definir la cantidad total de mineral a producir. Requerimientos deproduccin se establecen, generalmente, para periodos de un ao.

La produccin total anual debe entonces convertirse en tasas deproduccin diaria u horaria para cada operacin. La tasa de produccinde ciertas operaciones unitarias se ver afectada por variables como elporcentaje de recuperacin, ley del mineral y razn de sobrecarga. Porejemplo, en la medida que la razn de sobrecarga aumenta en una minade carbn, la remocin de la sobrecarga debe aumentarproporcionalmente de manera de asegurar una produccin constante de

mineral. Por lo tanto, las tasas de produccin de carguo y transportedeben considerar el mineral de inters, as como el estril que esnecesario remover para acceder a dicho mineral.

2. Determinar alcance o recorridos de transporte.

Equipos de base fija cargan en un punto y luego rotan en torno a sucentro para descargar en otro punto. La mxima distancia horizontalsobre la cual un equipo puede cargar o botar el material se define comosu alcance. La geometra del depsito a excavar es el factor primariopara determinar el alcance requerido por el equipo.

Los recorridos de transporte se refieren a las distancias y pendientesque deben recorrer equipos mviles. Tanto para las unidades detransporte como para aquellas que combinan el carguo con eltransporte, hay cierta distancia que debe ser recorrida para llegar alpunto de descarga. Sin embargo, esta distancia no es necesariamenteuna lnea recta. En el caso de una mina subterrnea, la configuracinespacial de las excavaciones determinar la distancia total a recorrer,aunque esto tambin puede verse afectado por factores tales como laventilacin y la disponibilidad de energa elctrica, mientras que en una


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mina a cielo abierto, la principal consideracin es la topografa. Loslmites de la propiedad y el derecho a va legal pueden tambin afectarestas distancias.

3. Calcular tiempo de ciclo.

El tiempo de ciclo para una operacin unitaria puede dividirse en doscomponentes principales. La primera componente la constituyen todasaquellas operaciones que tienen una duracin relativamente constantede una aplicacin a la prxima: virar, cambiar de posicin, descargar ycargar. Valores estimados del tiempo necesario para realizar cada unade estas funciones pueden obtenerse generalmente de ladocumentacin del fabricante del equipo. La componente variable delciclo, est asociada con el tiempo de viaje para equipos mviles y con eltiempo de giro en el caso de equipos de base fija.

4. Calcular capacidad.

La relacin general entre tasa de produccin, duracin del ciclo ycapacidad es bastante simple y puede establecerse como:

tasa de produccin = capacidad x (no. de ciclos / unidad de tiempo)

Cuando se han considerado todos los factores de eficiencia:

productividad = tasa de produccin x factores de eficiencia

El clculo de la capacidad requerida es bastante directo cuando losrequerimientos de produccin han sido establecidos y se han estimadolos tiempos de ciclo y los factores de eficiencia. Es importante recordarque los equipos estn diseados para manejar un cierto peso, por lo queen los clculos finales se debe considerar la densidad del material, ascomo su esponjamiento, para asegurarse de que tiene la capacidad demanejar el material requerido.

5. Iterar para mejorar la productividad.

El tipo de maquinaria considerado en el punto 3 puede no ser eladecuado y tras el clculo de la capacidad requerida, puede sernecesario utilizar un tipo de maquinaria diferente. Al seleccionar un tipodiferente de equipos, los tiempos de ciclo deben ser re-estimados ascomo las capacidades y factores de eficiencia. El clculo de la capacidaddebe ser refinada nuevamente para determinar si el equipamientopropuesto puede satisfacerla. Varias iteraciones pueden ser necesariasantes de encontrar una solucin satisfactoria. Sin embargo, puede haberms de una solucin al problema de carguo y transporte. Sabiendo que


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la tasa de produccin es directamente proporcional a la capacidad einversamente proporcional al tiempo de ciclo de la maquinariaseleccionada, el ingeniero puede hacer varias iteraciones de manera dedefinir un nmero de flotas de carguo y transporte para hacercomparaciones de costos.

6. Calcular el tamao de la flota de equipos.

Hasta ahora, la discusin se ha centrado principalmente en la seleccinde un equipo especfico de carga-transporte o en un equipo de cargaasociado a otro de transporte, aunque en la realidad, se dispone de unaflota de equipos que deben realizar esta labor (ya sea porque una unidadde carguo y una de transporte pueden no satisfacer los requerimientosde produccin, o bien, porque no se quiere tener toda la produccindependiente de un solo equipo). La posible economa de escala que serealiza al tener un solo equipo de gran tamao debe sopesarse respectoa la incertidumbre asociada a la disponibilidad de este equipo. Mientrasuna flota de equipos puede seguir trabajando si alguno de sus

componentes no estuviera disponible por razones mecnicas, laproduccin debe esperar si el nico equipo de carguo o transporte sufrealgn imprevisto y debe detener su operacin para solucionar unproblema mecnico. Existen varios algoritmos que permiten calcular ladisponibilidad de equipos en una flota. As, el nmero total de equiposnecesarios para satisfacer una produccin dada, puede calcularse enbase a la disponibilidad.

7. Iterar para reducir costos de capital y de operacin.

La fase tcnica del proceso de seleccin identificar cierto nmero desistemas alternativos de carguo y transporte. Una comparacin decostos debe realizarse, que considere el costo de capital, costo deoperacin y la vida de los equipos en aos. Adicionalmente al anlisiseconmico tradicional de ingeniera, se pueden realizar simulaciones delos distintos sistemas de carguo y transporte, lo que permiten verificaralgunas de las hiptesis que se asumieron para su seleccin. Adems,estos sistemas permiten a menudo identificar alternativas a las definidaspor medio del sistema de seleccin determinista planteadoanteriormente.


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5. Determinacin de la produccin requerida

Existen varias frmulas empricas para determinar el ritmo ptimo deproduccin anual (en ton/ao) o bien la vida ptima de la mina (en aos) deuna explotacin, tanto a cielo abierto, como subterrnea.

La primera frmula emprica denominada Regla de Taylor (1976) propone unavida ptima de explotacin calculada como:

VOE (aos) = 6.5 x (Reservas (millones de ton))0.25 x (1 0.2)

Equivalentemente, se puede calcular el ritmo ptimo de produccin como:

ROP (ton/ao) = 0.15 x (Reservas (millones de ton))0.75 x (1 0.2)

Por ejemplo, para un depsito con reservas de 100 millones de toneladas, laVOE sera entre 16.44 y 24.66 aos, dependiendo del factor que flucta entre0.8 y 1.2. Utilizando la frmula para el ROP, calculamos una produccin anualentre 3.79 y 5.69 millones de ton/ao. Alternativamente, se pueden calcular lasproducciones dividiendo las reservas totales por el nmero de aos, lo que dauna produccin anual entre 4.05 y 6.08 millones de toneladas, bastante bienaproximado por la frmula de ROP antes mencionada.

Otros autores han propuesto frmulas diferentes para minas a cielo abierto ypara minas subterrneas. Por ejemplo, Mackenzie (1982) propone lossiguientes ritmos ptimos de explotacin:

Minera Subterrnea: (hasta 6 millones de ton/ao)

ROP (ton/ao) = 4.22 x (Reservas (millones de ton))0.756

Minera a Rajo Abierto: (hasta 60 millones de ton/ao)

ROP (ton/ao) = 5.63 x (Reservas (millones de ton))0.756

Otras frmulas han sido entregadas en base a antecedentes recopilados enuna gran cantidad de proyectos mineros, entregando las siguientes Vidasptimas de Explotacin para distintos metales:


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Cobre: VOE (aos) = 5.35 x (Reservas (millones de ton))0.273

Oro: VOE (aos) = 5.08 x (Reservas (millones de ton))0.31

PlomoZinc: VOE (aos) = 7.61 x (Reservas (millones de ton))0.276

Una aproximacin alternativa propuesta por Lpez Jimeno (1988) consideratambin la ley media equivalente del depsito:

VOE (aos) = 4.77 x Ley equivalente (%Cu)0.1 x (Reservas (millones de ton))0.3

Estas frmulas pueden usarse, pero debe tenerse en consideracin que losritmos de produccin cambiarn en funcin de la ley media, sobrecarga a

remover, recuperaciones metalrgicas y leyes de concentrados, adems deotras consideraciones tcnicas del depsito, inversiones requeridas y factoressociopolticos externos.


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6. Determinacin de alcances o recorridos detransporte

Los recorridos de transporte cambian en la medida que se desarrolla laexplotacin. En la prctica, se disean y calculan perfiles de transporte, dondese indican las distancias, pendientes y condiciones de operacin de losrecorridos de transporte. Los tiempos estimados de transporte para dichosperfiles se calculan en base a consideraciones tcnicas del equipo detransporte, o bien en base a mediciones empricas (hechas en terreno).

El conocimiento de los perfiles de transporte permitir, como se ver en lassecciones siguientes, el clculo de la productividad y de los ciclos de carguo ytransporte, y su optimizacin.


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7. Clasificacin de equipos

Los equipos se clasifican segn la funcin que pueden satisfacer. Es as comose distingue entre equipos de carguo, equipos de transporte y equipos mixtos.

Los primeros realizan principalmente la labor de carga del material desde lafrente de trabajo hacia un equipo de transporte que llevar el material a undeterminado destino (planta, botadero, stock). Alternativamente, estos equiposde carguo pueden depositar directamente el material removido en un puntodefinido. Este es el caso de las dragadoras en minera de carbn, donde elequipo remueve la sobrecarga y la utiliza para construir la superficie sobre lacual se emplazar en un futuro cercano. Los equipos de carguo puedensepararse a su vez en unidades discretas de carguo, como es el caso de palasy cargadores, o bien, como equipos de carguo de flujo continuo, como es elcaso de excavadores de balde que realizan una operacin continua de

extraccin de material. Otra forma de diferenciar los equipos de carguoconsidera si stos se desplazan o no, por lo que se distingue entre equipos sinacarreo (en general su base no se desplaza en cada operacin de carguo) yequipos con acarreo mnimo (pueden desplazarse cortas distancias).

Los equipos de transporte tienen por principal funcin desplazar el materialextrado por el equipo de carguo hacia un punto de destino definido por el planminero. Pueden tener un camino fijo como es el caso de trenes que requierenel tendido de lneas frreas, o bien pueden desplazarse libremente porcualquier camino, como es el caso de los camiones. Adems, se pueden dividiren unidades discretas, como es el caso de camiones y trenes, o equipos detransporte de flujo continuo. En esta ltima categora califican las correas

transportadoras, las que pueden trasladar material de granulometra bastantegruesa dentro de la mina.

Finalmente, se pueden definir los equipos mixtos, que pueden realizar en unasola operacin el carguo y transporte del material. El equipo de mayor intersen esta categora corresponde al LHD, que es una pala de bajo perfil paraminera subterrnea, que tiene autonoma para realizar eficientementetraslados de hasta 300 metros de material.


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8. Clculos de produccin de carguo y transporte

Algunos conceptos de desglose de tiempo importantes para calcular lasproductividades de los equipos en cada una de las operaciones unitarias son:

Tiempo nominal: corresponde al tiempo total considerado en el periodode produccin. Por ejemplo, el tiempo nominal en un turno es la duracindel mismo (8 o 12 horas).

Tiempo disponible: corresponde a la fraccin del tiempo nominal en queel equipo est disponible para ser operado, es decir, se debe descontaral tiempo nominal todos aquellos tiempos en que el equipo est sujeto amantenimiento y reparaciones.

Tdisponible = Tnominal Tmant&rep

Tiempo operativo: corresponde al tiempo en que el equipo estentregado a su operador y en condiciones de realizar la laborprogramada. Este tiempo se divide en:

o Tiempo efectivo: corresponde al tiempo en que el equipo estdesarrollando sin inconvenientes la labor programada.

o Tiempo de prdidas operacionales: corresponde al tiempo en queel equipo, estando operativo, realiza otras labores, tales como

traslados, esperas de equipo complementario, etc.

Tiempo de reserva: corresponde al tiempo en que el equipo, estando encondiciones de realizar la labor productiva, no es utilizado, ya seaporque no hay un operador disponible, o bien, simplemente porque nose ha considerado su operacin en los programas de produccin para elperodo actual.

Tdisponible = Toperativo + Treserva = Tefectivo + Tprdidas + Treserva

La clasificacin de equipos de carguo se presenta en la Tabla 1.


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Sin acarreo Acarreo mnimoUnidadDiscreta

Pala elctrica Retroexcavadora Pala hidrulica Pala neumtica

Cargador frontal LHD

Flujo Continuo Excavador de baldes Dragadora

Tabla 1: Principales equipos de carguo y su clasificacin.

8.1 Equipos de carguo

Tal como se seal antes, estos equipos se clasifican segn si consideran o noacarreo del material.

8.1.1 Descripcin de equipos de carguo sin acarreo

Entre los equipos de este tipo estn: palas mineras, retroexcavadoras,excavadoras hidrulicas y pequeas palas neumticas.

Palas (elctricas o de cables)

Se utilizan principalmente en mediana y gran minera a cielo abierto. Tienen unbajo costo por unidad de produccin y pueden manejar grandes volmenes.Cada modelo puede combinarse con varios modelos de camiones, lo que lesotorga cierta flexibilidad. Son equipos caros y crticos en la produccin querequieren de mantenimiento preventivo para evitar interrupciones en laproduccin. Tienen poca movilidad para trabajar en varias frentes al mismotiempo. Para una misma produccin, la energa elctrica que consumen estosequipos resulta ms econmica que el consumo de combustible de una palahidrulica. Sin embargo, el costo de inversin requerido es considerablementemayor en el caso de una pala elctrica.

Algunos modelos de palas P&H y los pesos mximos que pueden manejar sepresentan en la Figura 1

Figura 1: Modelos y capacidades de palas elctricas. Se incluye adems,el nmero de pases necesarios para cargar ciertos modelos de camiones.


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Adicionalmente, se entregan los rangos de capacidades (en volumen) de losbaldes disponibles para cada modelo, en la Figura 2.

El diseo de estas palas requiere alta estabilidad y seguridad para el operador,el cual se ubica en frente de la pala, con una amplia visin de la frente detrabajo, pero a una distancia que permite que no exista el riesgo de ser

alcanzado por desprendimientos de la frente de trabajo.

Figura 2: Capacidades y rango de volmenes de los baldes disponiblespara distintos modelos de palas elctricas.

La Figura 3 muestra una pala de cable cargando un camin.

Figura 3: Pala de cable cargando camin.

Bucyrus tambin ofrece palas de cable. Las capacidades de estos equipospueden verse en la Tabla 2.


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Modelo oserie

Capacidad nominalton (tc)

Capacidades debalde m3 (yd3)

Peso enoperacin kg

(lbs)

Largo debrazo m (ft)

795 122.5 (135) Depende delmaterial a mover

595 91 (100) 24.5 a 64.3(32 a 84)495

Series100 (110) hasta

109 (120)30.6 a 61.2(40 a 80)

395Series

26.7 a 53.5(35 a 70)

1.040.000(2.288.000) 19.5 (64)

295Series

18.48 a 39.27(24 a 51)

724.100(1.593.000) 18.0 (59)

1959.2 a 23.9(12 a 31)

386.800(851.000) 14 (46)

1825.7 a 17.6(8 a 23)

330.448(728.500) 12.24 (40 2)

Tabla 2: Modelos, capacidades y largos de brazo de palas de cable

Bucyrus.

Retroexcavadoras

Se utilizan principalmente en canteras y enalgunos casos en pequea y medianaminera no metlica. Permiten el manejo deproducciones pequeas.

Pueden estar montadas sobre neumticos

u orugas.

Las capacidades de los baldes alcanzan 4yd3, con motores de hasta 400 HP.

A continuacin (Tabla 3 y Tabla 4) semuestran detalles tcnicos de palasLiebherr y Caterpillar.

Figura 4: Retroexcavadoracargando camin.


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Tabla 3: Capacidades y potencia de palas retroexcavadoras Liehberr.

Tabla 4: Potencias y alcances de palas retroexcavadoras Caterpillar.


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Pala hidrulica

Estas palas presentan una mejor movilidad que las palas de cable, aunque noestn diseadas para cambiar de posicin de manera frecuente. Con unamenor inversin y un costo operacional levemente ms alto que en el caso delas palas elctricas, las palas hidrulicas poseen un rango de capacidades debalde menores (hasta 30 yd3). La cuchara de la pala puede estar instalada demanera frontal o inversa (como una retroexcavadora). El alcance del brazo dela pala durante su operacin se muestra en la Figura 6. Adems se especificanalgunos otros modelos de palas Demag en la Tabla 5.

Figura 5: dos palas hidrulicas en operacin.


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Figura 6: Alcance de brazo en operacin de pala hidrulica.

Modelo Capacidad m3/yd

3Ancho Peso ton/lbs

Densidad dematerial ton/m

3

/ lbs/yd3

H 485 S 33 / 44 5.5 m / 18 50 / 110000 1.8 / 3050H 285 S 19 / 25 4.5 m / 14 9 30 / 66000 1.8 / 3050H 185 S 14 / 18.5 4.1 m / 13 5 19.1 / 42100 1.8 / 3050H 135 S 10.4 / 13.6 3.6 m / 11 2 12.71 / 28025 1.8 / 3050

Tabla 5: Modelos y especificaciones de palas Demag.

Como se mencionaba anteriormente, estos equipos tambin pueden trabajarcomo una retroexcavadora (Figura 7). El balde, con un diseo diferente, semonta en el brazo. Se produce un leve cambio en las capacidades de carga.


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Figura 7: Operacin de pala hidrulica como retroexcavadora.

Pala neumtica

Las palas autocargadoras son pequeos equipos montados sobre llantasmetlicas o neumticos que permiten el carguo de material en vagones de tren

que se ubican inmediatamente tras la pala. La pala recoge el material de lafrente de trabajo y lo vuelca hacia atrs del mismo, tras pasarlo por sobre elequipo. Estos equipos suelen ser alimentados por energa neumtica y han idocayendo en la obsolescencia. El sistema de transporte que naturalmente estasociado a este equipo de carguo es el tren.

8.1.2 Clculo de productividad de equipos de carguo sin acarreo

La productividad de equipos de este tipo se calcula de la siguiente forma:

(1) Capacidad colmada del balde (m

3

)(2) Factor de carga (fraccin)

(3) Capacidad promedio del balde (m3)

(3) (m3) = (1) (m3) x (2) (fraccin)


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(4) Factor de eficiencia (fraccin)(5) Tiempo de ciclo (min)

(6) Productividad nominal (m3/hr)

(6) (m3/hr) = (3) (m3) x 60 (min/hr) / (5) (min)

(7) Productividad real (m3/hr)

(7) (m3/hr) = (6) (m3/hr) x (4) (fraccin)

Algunos factores de carga (FC) para distintos tipos de material se presentan acontinuacin:

Material Rango de factor de carga(en porcentaje de capacidadcolmada de balde) %

Tierra hmeda oarcillas arenosas

100 100

Arena y grava 95 110Arcilla dura 80 90

Roca buena fragmentacin 60 75Roca mala fragmentacin 40 50

Tabla 6: Factores de carga segn tipo de material.

Estimacin del tiempo de ciclo. El tiempo de ciclo de una excavadora tienecuatro segmentos:

1. Carga de balde2. Giro cargado3. Descarga de balde4. Giro descargado

El tiempo de cada segmento de la operacin depender de las condiciones detrabajo, localizacin del camin o equipo de transporte, profundidad de laexcavacin, existencia de obstculos, tamao de la excavadora, etc.

Tpicamente el tiempo total del ciclo flucta entre los 20 y 30 segundos,pudiendo llegar a 10 a 15 segundos en casos de extrema eficiencia y a cercade 50 segundos en casos muy complicados.


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Ejemplo. Seleccione el tamao de balde para un flota de palas en unaoperacin minera de hierro, dados los siguientes antecedentes acerca de laoperacin. Se trabaja en toneladas cortas (1 ton = 2000 lb)

(1) Nmero de equipos: 3(2) Capacidad diaria requerida por equipo: 32700 ton/da

(3) Tiempo diario estimado de operacin: 17.02 hr(4) Excavabilidad del material: muy difcil(5) Tiempo estimado de ciclo: 37 seg(6) Densidad in situ del material: 6000 lb/yd3(7) Factor de esponjamiento: 0.60(8) Factor de llenado de balde: 0.80

(9) Ciclos requeridos por da= (3) (hr) x 3600 (seg/hr) / (5) (seg)= 17.02 x 3600 / 37= 1656 ciclos/da

(10) Tonelaje por ciclo= (2) (ton/da) / (9) (ciclos/da)= 32700 / 1656= 19.8 ton= 39600 lb

(11) Tamao del balde= (10) (lb) / [ (6) (lb/yd3) x (7) x (8) ]= 39600 / [ 6000 x 0.6 x 0.8 ]= 13.8 yd3 14 yd3

8.1.3 Descripcin de equipos de carguo con acarreo mnimo

Este tipo de equipos incluye cargadores frontales y LHD.

Figura 8: Cargador frontal descargando en camin de gran tonelaje.


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Cargador frontal

Los cargadores frontales ofrecen unaalternativa al uso de palas elctricas ohidrulicas. Presentan grandes ventajas,tales como su movilidad y la posibilidadde manejar grandes volmenes dematerial (los ms grandes superan las40 yd3). Estos equipos deben maniobrarpara descargar en el camin y paraacceder a la frente de trabajo, adiferencia de las palas con base fija, querotan en torno a la misma. Loscargadores permiten mayor flexibilidaden la produccin pues puedendesplazarse con relativa facilidad yrapidez de una frente de trabajo a otra.ptimamente, sin embargo, el acarreodebe ser mnimo. Se utilizan en medianay gran minera, tanto para mineralesindustriales como metlicos.

Tabla 7: Modelos y especificaciones de cargadores frontales Caterpillar.

Figura 9: Cargador frontaldescargando en camin de

gran tonelaje.


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ModeloCapacidad de

Balde m3Peso de

Operacin kgPotencia Motor

kW (HP)Liebherr L544 2.8 15000 121 (165)Liebherr L554 3.3 17220 137 (186)Liebherr L564 4.0 22480 183 (249)Liebherr L574 4.5 24220 195 (265)Tabla 8: Modelos y especificaciones de cargadores frontales Liebherr.

LHD

Los LHD (load-haul-dump) correspondena palas de bajo perfil que puedenclasificarse tanto como equipos decarguo con acarreo mnimo o comoequipo combinado de carguo ytransporte. Estos equipos poseen una

alta eficiencia para distancias de acarreode no ms de 300 m. Tienen laparticularidad de poseer un balde (ocuchara, de ah que tambin sedenominen scoops) de gran tamao, elcual puede ser elevado para cargar unequipo de transporte, tal como uncamin de bajo perfil o un camin

convencional. Poseen una gran versatilidad y por ende son equipos de altaproductividad a un bajo costo operacional. El balde puede tener desde 1.0 a13.0 yd3.

Modelo Motor Capacidadkg/lbs

Ancho del Baldemm/pulg

Wagner HST-05 Diesel 700 / 1500 1016 / 40Wagner HST-1A Diesel 1360 / 3000 1219 / 48Wagner ST-1.5 Diesel 2040 / 4500 1270 / 50Wagner ST-2 Diesel 3000 / 6600 1473 / 58

Wagner ST-2D Diesel 3630 / 8000 1651 / 65Wagner ST-3.5 Diesel 6000 / 13200 1956 / 77Wagner ST-6C Diesel 9530 / 21000 2438 / 96

Wagner ST-7.5Z Diesel 12250 / 27000 2566 / 101Wagner ST-8B Diesel 13640 / 30000 2794 / 110

Wagner ST-15Z Diesel 20410 / 45000 ---Wagner EHST-05 Elctrico 700 / 1500 1016 / 40Wagner EST-1A Elctrico 1360 / 3000 1219 / 48Wagner ST-2D Elctrico 3630 / 8000 1651 / 65Wagner ST-3.5 Elctrico 6000 / 13200 1956 / 77Wagner ST-6C Elctrico 9530 / 21000 2438 / 96Wagner ST-8B Elctrico 13640 / 30000 2794 / 110

Tabla 9: Modelos y especificaciones de LHD Wagner.

Figura 10: LHD transportandomineral en mina subterrnea


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La Figura 11 muestra algunos modelos de cargadores LHD, lo que secomplementan con la informacin en la Tabla 9.

Figura 11: Modelos y especificaciones de LHD Toro y EJC.


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8.1.4 Clculo de productividad de equipos de carguo conacarreo mnimo

La principal diferencia en el clculo de productividades con el caso de equipossin acarreo, radica en que el tiempo de ciclo incluye el tiempo de transporte yregreso necesarios.

Para estimar los tiempos de transporte, se puede considerar que para recorrer60 metros a 12 km/hr el tiempo es de 30 segundos, mientras que si la velocidadse reduce a 6 km/hr, el tiempo aumenta a 60 segundos.

El ciclo puede tpicamente dividirse en:

Tiempo deciclo (min)

Carga 0.06

Transporte 0.15

Descarga 0.05

Regreso 0.14

Total 0.40

Tabla 10: Tiempos mnimos para clculo de ciclo de carguo con acarreomnimo.

Estos tiempos deben considerarse como los mnimos. El tiempo de transporte yregreso considerado en esta tabla incluye slo el tiempo de maniobra, por loque debe calcularse y adicionarse el tiempo de acarreo propiamente tal. stedepender de la carga del equipo (generalmente ser ms alto cuando el

equipo vaya cargado), de la pendiente, calidad del camino, trayectoria, etc.

8.1.5 Descripcin de equipos de carguo de flujo continuo

Excavador de baldes

Estos equipos se utilizanprincipalmente en minera dematerial blando o remocinde sobrecarga noconsolidada. El principal tipo

de equipos es el bucketwheel excavator (excavadorcon rueda de baldes) queconsiste bsicamente en unaserie de baldes dispuestosen la periferia de una ruedaque gira removiendo demanera continua el material.En Chile no se utilizan,

Figura 12: Excavador de baldes.


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puesto que la minera metlica trabaja principalmente en roca. Su utilizacinpuede verse en minera del carbn, de arenas bituminosas o en la construcciny remocin de pilas de lixiviacin.

Dragadoras

Las dragadoras permitenremover la sobrecarga enminas de carbn y luego irextrayendo los mantos decarbn de manera selectiva(pueden trabajar en capas deespesor mnimo igual a 3metros con baja dilucin).

En Chile no se utilizan porrazones similares al caso de losexcavadores de balde.

8.1.6 Clculo de productividad de equipos de carguo de flujocontinuo

Los principales factores en el dimensionamiento de estos equipos son:

(1) Capacidad nominal del balde (m3)

(2) Nmero de baldes en la rueda(3) Velocidad de corte de la rueda (m/seg)(4) Dimetro de la rueda (m)

(5) Nmero de descargas de baldes por segundo

(5) (baldes/seg) = (3) (m/seg) x (2) / [ x (4) (m) ]

(6) Capacidad terica del excavador (m3/hr)

(6) (m3/hr) = (1) (m3) x (5) (baldes/seg) x 3600 (seg/hr)

El nmero de baldes descargados depende de la velocidad perifrica de larueda, la que a su vez est limitada por la capacidad de descargar los baldes,la que acta contra la fuerza centrfuga (si la rueda gira demasiado rpido, lacarga de los baldes no caer por la fuerza centrfuga).

Figura 13: Dragadora en operacin.


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MI57E E l t i d Mi Cl 2 29

Se puede determinar una velocidad mxima de rotacin terica que permita ladescarga, aunque en la prctica, las velocidades fluctan entre 0.4 y 0.6 vecesdicha velocidad terica, dada por la raz cuadrada del producto entre laaceleracin de gravedad (g = 9.8 m/s2) y el radio de la rueda. Adems, paramantener el desgaste de los cuchillos o dientes de los baldes a un mnimo, nose exceden velocidades perifricas de 5 m/seg.

La capacidad por hora de estas excavadoras depende del factor de llenado delos baldes y la resistencia al corte del suelo (se determina la productividadnominal en base a tablas que asocian productividades a resistencia al corte dedistintos tipos de suelos). La capacidad real horaria de estas excavadoras sepuede calcular considerando todos estos factores.

(7) Factor de llenado de baldes (fraccin)

(8) Productividad real (m3/hr)

(8) (m3/hr) = (1) (m3) x (7) x (5) (baldes/seg) x 3600 (seg/hr)

En suelos con alta resistencia al corte se requieren altas velocidades de larueda, las que van acompaadas de una capacidad de llenado baja de losbaldes, dando una productividad real muy por debajo de la capacidad tericade la excavadora (la relacin puede llegar a ser 0.2).

clase2carguio[1]

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