DISEO DE RAMPAS

DISEO DE RAMPAS

Las rampas son llamadas tambin desarrollos inclinados o galeras inclinadas, cuyo objetivo fundamental es aprovechar o ganar o ganar altura.Normalmente se realizan fuera de veta por su alto costo de mantenimiento en mineral.

PARMETROS DE DISEOPrincipales:Seccin, gradiente, radio de curvatura, longitud.Auxiliares:Peralte y declive.

1.-SECCION:Varia de acuerdo a la capacidad de produccin a las caractersticas geotcnicas del terreno con los cuales se elige el tamao del equipo a emplear:

ANCHO ALTURARAMPAS PRINCIPALES3.2 6.0m 3.0 4.0 mRAMPAS AUXILIARES2.5 3.5 m 2.5 3.0 m

Para determinar estas secciones y otros accesos se tienen varios mtodos:a)El ancho debe ser entre 1.75 a 2.0 m. mas ancho que el equipo mas grande que se emplea y la altura es 0.50 m. mas alto que la suma del ancho y altura del equipo elegido.b)Otro mtodo considera que la altura de la labor de be ser 1.0 m. a 1.3 m mas alto que el equipo elegido.c)Tambin se menciona que la diferencia entre el ancho y la altura de una labor debe ser en un mximo de 2.0 m.

Rampas de 6.0 m. x 4.0 m.(Mina Cobriza)DUX de 30 TM.Scooptrams de 13 Yd.Jumbos Hidrulicos de 3 brazos.Otros equipos de servicios de gran capacidad.

Rampas de 3.2 m. x 3.2 m.(Mina San Cristobal)Camiones de bajo perfil de 11 TMScooptrams de 2 a 5Yd.Jumbos y Track drill).

Rampas de 4.2 m. x 4.2 m.(Mina Andaychagua).Camiones volquetes de bajo perfil 9 (Teletrams).Payloaders o Cargadores frontales.Scooptrams de hasta 8 Yd.

Rampas Auxiliares de 2.5 m. x 2.5 m.Equipos de baja capacidad de transporte.

2.-GRADIENTE O PENDIENTE :cada rampa tiene una pendiente mas favorable a su gradiente optima, determinada principalmente por su produccin, evolucin o desarrollo y por sus costos de operacin.La gradiente optima esta entre 8 a 10 % pudiendo llegar hasta 15 %; siendo en nuestra minera la gradiente promedio de 12 % con resultados satisfactorios.Para casos especiales, cuando se trata de rampas auxiliares la gradiente puede alcanzar entre 17 y 20 % en tramos cortos.

3.- RADIO DE CURVATURA:Lo aconsejable es que las vas de transporte deban ser lo mas rectas posibles, o que las curvas deben tener un radio de curvatura mas grande. Estos radios se eligen en razn a los equipos a emplearse. Tenemos dos tipos de curvatura que se especifican en los catlogos:a)RI : Radio de curvatura internob)RC: Radio de curvatura externo.Es ms usual tener en cuenta el RE que es el mas optimo a fin de evitar choques accidentales u otros problemas de interrupcin de transporte, debiendo ser lo suficientemente amplio para una circulacin eficaz.Para elegir el radio de curvatura ptimo en una mina, se tomara el RE del equipo mas grande en longitud.Calcular: Diagrama.a)Numero de vueltas.b)Longitud total de rampa

Calculo del diseo.a)Longitud de rampa en curvas de radio promedio de6.75 m.Lc= 2R = 42.41 m.1 vuelta de circunferencia = 42.41 m. vuelta de circunferencia = 21.21 m.

b)Longitud de rampa con gradiente 12 % ganando una altura de 18 m.100--------------------12 m. Longitud horizontal: XX ---------------------18 m. X = 100 x 18 / 12 = 150 m.

12 18 m.

100 150 m

Longitud inclinada: Li = (18 + 150 ) = 151.08 m.

c)Calculo de la longitud real de una vuelta.LR = AB + BC + CD + DE = 21.21 m.75.54 m. + 75.54 m. + 21.21 m. = 193.49 m.

d)Distancia entre dos niveles:-Cota del Subnivel : 4,326.5 m.-Cota del Nivel 300:4,236.8 m. 89.7 m.

e)Calculo del numero de vueltas del Z/Z.-N de vueltas = 89.7 m. / 18 m. / vuelta = 4.98 z/z 5 z/z

f)Calculo de la longitud total de construccin de la rampa:LT =193.49m. / Vuelta x 4.98 Vueltas / Rampa = 963.58 m. / Rampa .

SELECCIN DE EQUIPOS DE PERFORACIN

1.- Datos generales:- Seccin:3.4 m. x3.4 m- Roca :Andesita dura

- del barreno :39 mm.(Jack Leg)-Longitud de barreno :8 pies- Eficiencia de perforacin: 87.50%- Longitud Perforada :7pies=2.10m.- N tal. de (39 mm): 10 x3.4 x 3.4 = 34 tal.- de broca :51 mm.(Jumbo )- Longitud de barra :12 pies- Eficiencia de perforacin: 91.67%- Avance real :11 pies=3.30 m.- N tal. (51 mm): 34 tal.x (39 / 51) = 26 tal.

2.- Consideraciones de seleccin:- Se deben realizar 2 disparos/ da de 3 guardias/ da, considerando una guardia para instalacin de accesorios y otros imprevistos.- Se har comparaciones de tiempo necesario en la perforacin entre maquinas pesadas y livianas.-Tener presente el aspecto econmico: precio de los equipos.-Numero de hombres empleados en el frente de trabajo.-Condiciones de trabajo en el uso de maquinas livianas: escaleras, castilletes, etc.-Numero de taladros a perforar en el frente.-Seccin del frente a desarrollarse.-Avance del desarrollo en la rampa.3.- CON UNA PERFORADORA JACK LEG + BARRENO INTEGRAL DE8 PIES-Velocidad de perforacin promedio :1 pie/ minuto.-Eficiencia de perforacin : 87.50 %-Longitud perforada =8 piesx 87.50 % : 7 pies/tal-Tiempo de Perforacin: (7 pies/tal.)/(1 pie/minuto) : 7 minutos-Tiempo de cambio de barreno : 2 minutos-Tiempo de cambio de taladro : 3 minutos-Total tiempo empleado :12 minutos-Tiempo de perforacin de todo el frente : 34 x 12 = 408 minutos-Factor de seguridad y otros imprevistos (30%) : 408 x 1.3 = 530.4 minutos-Instalacin de equipo : 15 minutos-Desconexin del equipo : 15 minutos-TIEMPO TOTAL : 560.4 minutos : 9 Horas 20 minutos 24 segundos

4.- CON DOS PERFORADORAS JACK LEG + BARRENO INTEGRAL DE8 PIES-Velocidad de perforacin promedio :1 pie/ minuto.-Eficiencia de perforacin : 87.50 %-Longitud perforada =8 piesx 87.50 % : 7 pies/tal-Tiempo de Perforacin: (7 pies/tal.)/(1 pie/minuto) : 7 minutos-Tiempo de cambio de barreno : 2 minutos-Tiempo de cambio de taladro : 3 minutos-Total tiempo empleado con una maquina :12 minutos-Total tiempo empleado con dos maquinas : 12 minutos / 2 =6 minutos-Tiempo de perforacin de todo el frente : 34 x 6 = 204 minutos-Factor de seguridad y otros imprevistos (20%) : 204 x 1.2 = 244.8 minutos-Instalacin de equipo : 15 minutos-Desconexin del equipo : 15 minutos-TIEMPO TOTAL : 274 minutos : 4 Horas 34 minutos 48 segundos

5.- CON UN JUMBO NEUMTICO DE UN BRAZO + BARRA DE12 PIES-Velocidad de perforacin promedio :1.5 pies/ minuto.-Eficiencia de perforacin : 91.67 %-Longitud perforada =12 piesx 91.67 % : 11 pies/tal-Tiempo de Perforacin por taladro = 11 / 1.5 : 7.33 minutos-Tiempo de cambio de taladro : 0.5 minuto-Total tiempo empleado :7.83 minutos-Tiempo de perforacin de todo el frente : 26 x 7.83 = 203.58 minutos-Eficiencia de operacin (90%) : 203.58 x 1.1 = 223.94 minutos-Traslado del equipo : 15 minutos-TIEMPO TOTAL : 238.94 minutos : 3 Horas 58 minutos 56 segundos

6.- CON UN JUMBO NEUMTICO DE DOS BRAZOS + BARRA DE12 PIES-Velocidad de perforacin promedio :1.5 pies/ minuto.-Eficiencia de perforacin : 91.67 %-Longitud perforada =12 piesx 91.67 % : 11 pies/tal-Tiempo de Perforacin por taladro de : 11 / 1.5 = 7.33 minutos-Tiempo de cambio de taladro : 1.0 minutos-Tiempo Total promedio :8.33 minutos-Tiempo Total promedio por c/brazo = 8.33 minutos/ 2 :4.17 minutos-Tiempo de perforacin de todo el frente : 26 x 4.17 = 108.42 minutos-Eficiencia de operacin (90%) : 108.42 x 1.1 = 119.26 minutos-Traslado del equipo : 15 minutos-TIEMPO TOTAL : 134.26 minutos : 2 Horas 14 minutos 16 segundos

7.- CON UN JUMBO HIDRAULICO DE DOS BRAZOS-Velocidad de perforacin promedio :3.28 pies/ minuto.-Eficiencia de perforacin : 91.67 %-Longitud perforada =12 piesx 91.67 % : 11 pies/tal-Tiempo de Perforacin por taladro = 11 / 3.28 : 3.35 minutos-Tiempo de cambio de taladro de11 pies : 0.5 minutos-Tiempo Total promedio :3.85 minutos-Tiempo Total promedio por cada brazo : 3.85 minutos/ 2 = 1.93 minutos-Tiempo de perforacin de todo el frente : 26 x 1.93 = 50.18 minutos-Eficiencia de operacin (95%) : 50.18 x 1.05 = 52.69 minutos-Traslado del equipo : 15 minutos-TIEMPO TOTAL : 67.69 minutos : 1 Horas 07 minutos 41 segundos

8.- CUADRO RESUMENEQUIPO TIEMPO OBSERVACIONES1 Jack Leg 9 Horas 20 minutos 2 trabajadores2 Jack Leg 4 Horas 34 minutos 4 trabajadoresJumbo neumtico de 1 brazo 3 Horas 58 minutos 2 trabajadoresJumbo neumtico de 2 brazos2 Horas 14 minutos 2 trabajadoresJumbo hidrulico de 2 brazos 1 Horas 07 minutos 2 trabajadores

9.- ELECCIN JUMBO NEUMTICO DE DOS BRAZOSPor las siguientes razones:-El avance de desarrollo de rampas es6.0 m./ da. (2 disparos/ da x3.0 m./ disparo)-El tiempo de perforacin es solo 2 horas 14 minutos que esta dentro del rango de disparo a media guardia dentro de las 4 horas disponibles.-El costo es menor comparado con el Jumbo hidrulico de 1 brazo.-Se emplea solo dos trabajadores en el frente de trabajo.

SELECCIN DEL EQUIPO DE CARGUIO

1.- Datos generales:

Seccin de labor :3.0 m. x3.0 m.Avance real / disparo :3.0 m.Roca : Andesita competenteDensidad de Roca insitu : 2.5 TM / m.Factor de esponjamiento : 70 %Pendiente de Rampa : 10 %Factor de carguio : 85 %Eficiencia del tiempo de operacin : 70 %Disponibilidad mecnica : 80 %Horas disponibles de trabajo/guardia: 4 hr

2.- SELECCIN DEL TAMAO DEL SCOOPTRAMSe pide seleccionar el tamao necesario de S/T para realizar la limpieza del frente teniendo 4 horas disponibles. Utilizaremos los catlogos WAGNER.

3.- CALCULOS

a) Tiempo efectivo de operacin de limpieza de las 4 horas disponibles:TEO=NHDxEF.T.O.x DM=4.0Hr. x 0.70x 0.80=2.24 Hr.=2 Hr.15 min.=135min.

b) Volumen del material roto o disparado.V = L x A x H x FE = 3.0 x 3.0 x 3.0 x 1.70 =46 m

c)Numero de cucharas por disparo, para diferentes tamaos de S/T de acuerdo a catalogo.N de cucharas = Volumen de material / Capacidad de Cuchara.1 Yd=0.7645 m0.77 m

EQUIPO

Cap. de CucharaEHST-1aST- 2BST- 3.5ST- 5ST- 6ST- 8ST- 13

Yd123.556813

m a ras0.771.533.826.129.94

TM a ras1.132.255.629.0014.61

N Cucharas tericas60311385

N Cucharas reales 85% Factor de carguio71361596

Para ST 2B

N cuch. tericas = Vol. material / cap. cuch.= 46m/ 1.53m/ cuh.=30.0731 cuch.

N cuch. reales = N cuch. tericas / F.C. =30.07cuch./ 0.85 =35.38 = 36 cuch.

e) Calculando el tiempo empleado por cada ciclo de operacin del S/T, considerando:-Distancia mxima 200m (ida y vuelta) ya que los cruceros de carguio en la rampa se harn cada 100 m.

Tiempos empleados:-tc = tiempo de carguio = 20 seg.-td = tiempo de descarga = 10 seg.- to = tiempo de otros = 60 seg. (Cuadrar para cargar/descargar, tiempos muertos, imprevistos)- ti = tiempo transporte ida = distancia recorrida / vel. cargado=100/1.30 = 77 seg.- tv = tiempo transporte vuelta = distancia recorrida / vel. vacio = 100 / 1.76 = 57 seg.- tcc = tiempo completo de un ciclo= tc + td + ti + tv + to

Calculo del tiempo necesario para la limpieza de cada disparo:Tt = tcc x N ciclos / disparo.

Ejemplo para ST 2BCalculo del tiempo completo por ciclo de viaje:tcc = tc + td + ti + tv +to = 20 +10 +77 +57 +60 = 224 seg.= 3.73 min.

Calculo del tiempo requerido para limpiar un disparo:Tt = 3.73 min. / ciclo x 36 ciclos/ disparo = 134.40 min./ disparo = 2 hr. 14 min./ disparo.

VELOCIDAD SCOOPTRAM EN RAMPAS DE 10 %EHST-1aST- 2BST- 3.5ST- 5BST- 6ST- 8ST- 13

SBSBSBSBSBSBSB

Km./hr.8.49.34.76.47.69.76.89.76.410.5

m./min.14015578106126161113161106175

m./seg.2.332.561.301.762.102.681.882.681.762.92

TIEMPO TOTAL PARA LA LIMPIEZA DE UN DISPARO EN RAMPAS DE 10 %EQUIPOEHST-1aST- 2BST- 3.5ST- 5BST- 6ST- 8ST- 13

SBSBSBSBSBSBSB

seg./100 m.43397757483854335935

Seg./ciclo172224176182184

min./ciclo33.5333

Min. limp./disp.210122.5422715

Min. limp./disp.3hr.30min.2hr.03min.0hr.42min.0hr.27min.0hr.15min.

VELOCIDAD SCOOPTRAM EN RAMPAS DE 12 %EHST-1aST- 2BST- 3.5ST- 5BST- 6ST- 8ST- 13

SBSBSBSBSBSBSB

Km./hr.

m./min.

m./seg.

TIEMPO TOTAL PARALA LIMPIEZA DEUN DISPARO EN RAMPAS DE 12 %EQUIPOEHST-1aST- 2BST- 3.5ST- 5BST- 6ST- 8ST- 13

seg./100 m.

Seg./ciclo

min./ciclo

Min. limp./disp.

Min. limp./disp.

4.-RAZONES DELA ELECCION DELEQUIPO ST 2B- Su tamao es adecuado para la seccin elegida de la rampa de 3.0 m. x 3.0 m.- El tiempo total requerido para la limpieza de un disparo esta dentro del tiempo efectivo de operacin que se calcul en 2 hr.15 min., y la limpieza se va a hacer en 2 hr. 14 min.- La capacidad terica de cuchara del ST es1.53m. que multiplicado por el factor de carguio 85 % nos da la capacidad real y til de de 1.30 m./ciclo de carguio, con lo cual empleara 36 cucharas por disparo y de 3.5 min./ciclo para una distancia de100 m. de mximo desplazamiento.

III.- SELECCIN DEL EQUIPO DE TRANSPORTE DE BAJO PERFILSe debe calcular el nmero de camiones de bajo perfil y su capacidad de transporte por ciclo, para lo cual se va a elegir los teletrams WAGNER segn catlogos. Adems para los clculos se considera el scooptram ST 2B (seleccionado anteriormente)

3.- CALCULOSa) N de cucharas de S/T para cada camin:N cucharas = Capacidad Util de camion m./Cap. til cuchara S/T m.La capacidad til del ST-2B es de1.30 m./ciclo (calculo anterior)

b) Tiempo necesario por viaje de un camin para 600 m. de ida y 600 m. de vuelta.Tcc = tc + td + ti + tv + toTcc = Tiempo completo por ciclo de viaje (min).tc = Tiempo de carguio al camin.tc = N de cucharas x tcc/viaje del ST-2B (seleccionado) = N cuch. x 3.73 min./viaje=5 Cuch. / Camin 8 TM x 3.5 min./ cuch. =18.65 min.td = Tiempo de descarga = 0.5 min.ti = Tiempo de ida.tv = Tiempo de vueltato = Tiempo otros. (Maniobrar, cuadrar, imprevistos) = 10 min.

Ej::Para camion 8 TM

Capacidad til de camin = (Tonelaje / P.E. /F.E)= (8 TM / 2.5 TM/m./1.7) =5.44 m.

Capacidad real de camin = (Tonelaje / P.E. /F.E) / F.C.= (8 TM / 2.5 TM/m./1.7) / 0.85 =6.40 m.

N Cuch.= Capacidad til de camin /Cap. til cucharaScooptram ST 2B =5.44 m./Camin /1.30 m./ Cuchara. = 4.185

Para ti y tv se consideran velocidades promedio de teletram en una rampa de 10%: - Subiendo cargado = 7 Km./hr. = 117 m./min.ti = 600 m. / 117 m./min. = 5.235.2min-Bajando vacio = 10 Km./hr. = 167 m./min.tv = 600 m. / 167 m./min. = 3.593.6min.

Tcc = 18.65 min. + 0.5 min. + 5.2 min. + 3.6 min. + 10 min. = 37.9538 min.

Para 10 TM de capacidad de teletramtc = 6 Cuch. / Camin de 10 TM x 3.73 min./ cuch. =22.38 min.Tcc = 22.38 min.+ 0.5 min. + 5.2 min. + 3.6 min. + 10 min. = 41.6842 min.c) N de viajes del camin/ disparoN de viajes/ camin = (N cucharas ST / disparo) / (N cucharas S/T / caminviaje) = 36 Cuch. ST-2B / 5 Cuch. Camin de 8 TM=7.2 Viajes/ cam.8 Viajes/ cam.

d) N de camiones requerido / disparoN cam./disparo =tiempo total limpieza / disparocam. / tiempo disponible efect. oper.

Tt Limpieza/ camin = Tcc x N Viajes/ camin= 38 min. x 8 viajes / camin = 304 min./ camin.

e) N de cam. requeridos / da = TEO /Tt Limpieza/ camin= 304 min. /da / 135 min. /Camin = 2.25 3 Camiones / da

TEO = 2 hr 15 min = 135 min. disponibles, solo para limpieza de todo el frente

EQUIPO6 TM8 TM10 TM12 TM14 TM16TM20 TM

Cap. Util Camion m.4.085.446.808.169.5210.8813.60

Cuch. ST /Cam.3.14 44.1855.2366.2877.3288.37910.411

Tcc/Camin34384245495360

Viajes/ Camin9866544

Tt Limpieza/ cam.306304252270245212204

Tt Horas5hr.6min5hr.4min4hr.12min4hr.30min4hr.5min3hr.32min3hr.24min

Camiones/da2.2732.2531.8722.01.8121.5721.512

Razones de eleccin-Se Eligio el camin TELETRAM de 10 TM de capacidad que por su tamao se adecua con facilidad a la seccin de la rampa ya diseada.-Para hacer la limpieza del frente disparado es necesario 02 camiones para terminar en el TEO.-Para mantener el ciclo de trabajo del ST es aceptable los 02 camiones, ya que para el carguio/camin es de 22.38 min. El tiempo de viaje/camin es de 42 min., aunque no quedan tiempos muertos del Scooptram 06 min ( 42 min. 2 x 22.38 min./camin)., para acumular su material y realizar el carguio sin generar tiempos muertos al camin.