UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA TITULACION

ASIGNATURA: DISEO Y PLANEAMIENTO OPERACIONAL

DOCENTE: ING. AMADEO ENRIQUEZ DONAIRES

INTRODUCCIONEl objetivo de la asignatura es para dar conocimientos al Ingeniero de Minas que disea y dirige una obra y para un constructor que construye una obra, ambos estn encaminados hacia un mismo fin, que es la creacin de algo que va a servir en una forma satisfactoria y con esta finalidad se construye.

La construccin es el ultimo fin del diseo, la aplicacin de los fundamentos de la ingeniera y del anlisis a las actividades de la construccin puede revelar mtodos para el mejoramiento de la calidad reduciendo al mismo tiempo los costos de la obra

El Ingeniero y la ConstruccinCuando se realiza un proyecto minero u otro tipo de proyecto de gran envergadura, generalmente se emplea un ingeniero para que realice un estudio y determine la justificacin de dicho proyecto.Si el estudio justifica se contrataran los servicios de un ingeniero para que prepare los respectivos planos y las especificaciones adems para la supervisin de las operaciones de la construccin del proyecto.

Si el estudio justifica se contrataran los servicios de un ingeniero para que prepare los respectivos planos y las especificaciones adems para la supervisin de las operaciones de la construccin del proyecto. El proyecto debe ser a satisfaccin del empresario o del dueo y debe ser a un menor costo posible. Algunas veces se puede cambiar el diseo, modificar los requisitos de la construccin reduciendo el costo sin alterar su valor principal.

PLANEAMIENTO DE UNA OBRA

El planeamiento es un camino o una herramienta importante que se realiza antes de dar inicio a una obra o la construccin de un proyecto, el planeamiento deber facilitar el proyecto estableciendo:

El tiempo de entrega de materiales.Tipos, cantidades, tiempos de empleo de los equipos.Clasificacin y numero de obreros que sern necesarios y los periodos de tiempo durante los cuales se necesitaran.La cantidad de financiamiento necesarioEl tiempo que requiere para completar la obra

El contratista deber efectuar una parte de este planeamiento antes de realizar un presupuesto del proyecto, ya que con frecuencia este planeamiento revelara la existencia de factores que afectaran al costo de la obra influenciando sobre las cantidades que se dan en el proyecto.

ETAPAS DE LA CONSTRUCCION En las grandes obras puede ser deseable o esencial dividir el proyecto en varias etapas de construccin que pueden construirse independientemente o en conjunto. Por ejemplo: Para el abastecimiento de agua a una poblacin se tiene lo siguiente:

Limpieza del lugar del tanque de almacenamiento.La presa de relleno a tierra.La presa de concreto, el vertedor y los controlesLa planta de bombeoLa lnea de conduccin, tneles etc.La planta de tratamiento de agua.

Cada una de estas etapas puede construirse bajo un contrato diferente.Deben de conocerse por adelantado las cantidades de trabajo y la duracin de la construccin de cada etapa, de manera que pueda construirse cada una con una secuencia adecuada. El sitio del tanque de almacenamiento deber de limpiarse antes de completar la construccin de la presa, y de que comience el almacenamiento de agua.

Puede ser necesario completar la porcion de concreto de la presa e instalar las compuertas de control de manera que esta estructura pueda servir para el drenaje del agua mientras se coloca el relleno de tierra. La estacin de bombeo, la lnea de conduccin y la planta de tratamiento debern de estar terminadas cuando el tanque de almacenamiento haya almacenado una cantidad suficiente de agua.

OPERACIONES DE CONSTRUCCION Existen proyectos que se dividen en operaciones de construccin para facilitar el planeamiento de la obra. Una operacin de construccin es una porcin de la obra que puede llevarse a cabo con una clasificacin de trabajadores obreros o tal ves con un solo tipo de maquinaria.

PROGRAMA DE CONSTRUCCION Un programa de construccin o de una obra usualmente esta en forma de una grafica de barras, donde se muestran para una obra dada las operaciones. Las cantidades, unidades, y la rapidez de la construccin de cada operacin y las fechas estimadas de comienzo y termino de cada operacin.

Los programas para obras en cuya construccin se requiera menos de un ao pueden dividirse en semanas, mientras que los programas para obras en cuya construccin requiera por mas de un ao generalmente se dividen en meses. En un programa deben mostrarse muy claramente las fechas, si el tiempo se divide en semanas es aconsejable mostrar los fines de semana, sbados como fecha efectiva. Todo programa de construccin deber estar identificado con el nombre de la obra o proyecto, el nombre de la empresa o dueo la localizacin.

PROGRAMA DE OBRA Antes de preparar un programa de obra deber dividirse el proyecto en sus respectivas operaciones.Debera determinarse la cantidad de trabajo que tenga que llevarse a cabo y deber estimarse para cada operacin el tiempo de ejecucin.

Cuando se trabaja en temporada de lluvias se descuenta de acuerdo a reglamento, al estimarse la rapidez con que debe llevarse a cabo, el trabajo deber tomarse en consideracin la economa de la construccin o la obra. As mismo deber seleccionarse el numero de obreros y las unidades de equipos para trabajar en la construccin mas econmicas consistentes en la operacin particular y en toda la operacin de la obra.

Cuando ya se tiene el programa concluido, se revisa cuidadosamente para ver si es factible hacer cambios. Se puede hacer trabajar un equipo en dos frentes para de esta manera ganar y aprovechar la parte econmica eliminando as la necesidad de comprar o alquilar otra maquina adicional.

MATERIALES El programa de construccin puede utilizarse como una gua para la especificacin de las fechas de entrega de materiales de la obra. Los materiales deben ser entregados en la obra con suficiente anticipacin a su empleo para asegurar que no habr demoras, sin embargo no es aconsejable tener los materiales en la obra con demasiada anticipacin ya que se pueden deteriorar o perderse o pueden congestionar las reas de trabajo

PROGRAMA DE OBREROS

El numero de obreros necesarios durante la construccin de la obra puede determinarse estimando el numero que se requiere para cada operacin.

FINANCIAMIENTO DE LA OBRA Puede emplearse un programa de construccin para estimar la cantidad de fondos que debe proporcionar un contratista en el financiamiento de una obra durante la construccin. La mayora de los contratos especifican que la empresa o dueo deber pagarle al contratista un porcentaje estipulado del trabajo inmediato cada mes, este pago generalmente se realiza alrededor del 10 del mes siguiente. En algunos casos se pagaran los costos en el momento de la compra mientras que otros costos se pagaran hasta fin de mes.

DISTRIBUCION DE LA OBRA: Una de las primeras obligaciones de un superintendente al asumir la responsabilidad del inicio de una obra es preparar una distribucin de la obra para el proyecto, en esta distribucin dibujara a escala el rea disponible para oficinas, bodega, almacn para materiales, equipos, escombros etc.

Los materiales de empleos semejantes se almacenaran juntos para ganar espacio, el almacn general debe ubicarse cerca de la entrada principal a la obra, para facilitar la entrega de materiales a los trabajadores y permite una buena supervisin de los materiales. Para guardar equipos pesados como maquinas tractores, camiones, paylaoders etc.puede ser aconsejable considerar la posibilidad de usar bodegas o reas especiales mas cercanas a la obra.

CONTROL DE LA OBRA De acuerdo a los tiempos especificados, diarios, semanales o mensuales el superintendente de la obra deber presentarle a la oficina central reportes donde se muestren adelantos actuales de cada operacin durante el intervalo de tiempo especificado a travs de la fecha efectiva del reporte

Este procedimiento permite un buen control del adelanto de la obra, si el adelanto de una o mas operaciones de toda la obra esta atrasada con respecto al programa, se sabr esto con la suficiente anticipacin para tomar medidas correctivas. Si el adelanto de una operacin se encuentra desequilibrada esta ser posible balancear las operaciones antes que resulten prejuiciosas.

REGISTRO DE EQUIPOS Cuando se compra una unidad de equipos de construccin deber asignrsele una identificacin adecuada, tal como un numero que ser usado durante su vida til. La empresa deber llevar un plan definido de registro del costo de cada una de las unidades principales, el registro puede llevarse en tarjetas especiales o en legajos.

Los datos de estos registros le permitir a la empresa determinar toda la historia financiera de todas las unidades en uso. Los datos servirn para la determinacin de una vida econmica del equipo, el registro deber contener el costo original, los costos de transporte, la escala de depreciacin, el tiempo que ha sido usado, los costos de reparaciones y mantenimiento. Es aconsejable tambin llevar un registro de consumo de combustible y lubricantes, estos reportes se envan semanalmente a la oficina central de manera que puedan transferirse los datos al registro permanente de cada unidad de las maquinas.

SUPERVISION DE OBRA La extensin y el tipo de supervisin que se requiere durante la construccin varan considerablemente con el proyecto. Para un pequeo y compacto proyecto la supervisin puede ser relativamente simple, mientras que para un proyecto grande que se extienda por sobre un rea considerable, existir muchos problemas de supervisin.

Si existen problemas entre los sol restantes, superintendente o residente deber estar preparado para corregirlos antes de que lleguen a tener carcter de seriedad. Una costumbre que ha demostrado ser benfica es la tener reuniones, conferencias peridicas con el personal para promover la armona y la comprensin entre el personal clave permitindole a cada uno entender mejor los problemas de los dems.

PLANEAMIENTO OPERACIONAL EN MINERIA SIN RIELES

DISEO DE LA MINA La aplicacin del sistema trackless, utilizando equipos diessel montados sobre neumticos y auto-impulsados, implica una serie de variaciones y cambios en los sistemas tradicionales; por ello es necesario efectuar cambios fundamentales en el concepto de diseo de los sistemas de acceso, desarrollo, preparacin y explotacin de las minas.

Debe buscarse el diseo mas adecuado, despus de analizarse diversas alternativas. Para disear una mina se debe tener en cuenta principalmente lo siguiente:Caractersticas del yacimiento.Reservas de mineral.Tonelaje de mineral a producir por da, plan de exploracin, desarrollo y preparacin.Sistema de mtodo de minado.CostosPersonal requerido.Equipos para la operacin de minado y transporte. Analizando someramente estos factores, cabe disgregar cada uno de ellos conformado por:

CARACTERISTICAS DEL YACIMIENTO1.Caractersticas Geolgicas: Se realizaran estudios de :-Geologa Regional: estratigrafa-Geologa local y estructural.-Geologa econmica.-Otros como: Estudios geofsicos, estudios geohidrologicos,geomorfolgicos y estabilidad de pendientes.

2. Propiedades fsicas y mecnicas de la zona:- Densidad del mineral y la roca, Insitu y suelto.-Factor de esponjamiento.-Contenido de humedad-Comportamiento mecnico del mineral y roca, dureza, resistencia, alteraciones etc.- Distribucin del valor metlico en la estructura mineralizada etc.

3. Reservas de mineral: -Es fundamental conocer las reservas del mineral (probado y probable), tambin el potencial del (mineral posible o prospectivo). -Contar con un programa de exploraciones, para incrementar las reservas o reemplazar las ya explotadas. Para la aplicacin del sistema trackless, se estima que las reservas de mineral debe ser mayor a 200,000 T.M. que permite satisfacer el alto costo de inversin, aunque esta cantidad depende de varios factores.

4. Escala de produccin:- Se debe fijar la magnitud de produccin diaria, mensual o anual, de acuerdo a la capacidad existente o proyectada, siendo definida en: Produccin mnima Produccin mxima Produccin determinada.Disponer de la ley mnima de explotacin o CUT OFF,la ley marginal y la ley sub marginal.

5. Labores de infraestructura (exploracin, desarrollo y preparacin):-De acuerdo a la escala de produccin se determinara los tamaos de equipos necesarios, as como tambin las dimensiones de las labores mineras a efectuarse.-Determinar los parmetros de diseo de las labores mineras como: seccin, gradiente, radio de curvatura, peralte, declive, longitud total etc.-Realizar y contar con planes de explotacin, desarrollo y preparacin, los cuales deben estar bien programados para su ejecucin.

6. Sistema y Mtodo de Minado:

- Una parte importante en el planeamiento de minas es la estandarizacin de mtodos y equipos.- As mismo si la mina tiene varias pertenencias o unidades de produccin, debera tratar de lograr un procedimiento estndar para el minado y transporte.-Contar con varias alternativas de mtodos de explotacin para su posterior anlisis y eleccin.

- Contar con programas de explotacin.-Conocer el tiempo mnimo necesario de operacin a fin de garantizar la amortizacin del sistema y la inversin requerida (incluido equipos y sus intereses).

7. Personal requerido:

- Como se emplean equipos sobre neumticos de bajo perfil, completamente modernos, de alta productividad y eficiencia se requieren para su operacin PERSONAL CALIFICADO (capacitado y entrenado), contribuyendo a mejorar el factor humano en las operaciones mineras.

8. Equipos para la operacin de minado y transporte:- Los equipos se seleccionan de acuerdo al diseo de la mina, la magnitud de produccin y otros factores,-Considerar un estock de repuestos y accesorios.- Contar con un buen taller de mantenimiento mecnico y personal especializado.-Realizar en el momento oportuno el mantenimiento del equipo de acuerdo al programa.

- Los rendimientos y costos de operacin a alcanzar estarn directamente relacionados con el tamao del equipo a seleccionar. - Las capacidades y rendimientos del equipo estn directamente relacionado con el volumen de produccin. Proyectadas. Ejemplo 1: Un equipo mecanizado moderno para tneles y galeras produce un avance de 3 m. por guardia, un da de tres guardias como base, pues producir alrededor de 2 000 m, de avance por ao si opera 220 das por ao.

Ejemplo 2: La produccin con perforacin de taladros largos tiene una alta capacidad. La forma mas simple de un jumbo mecanizado, tiene una capacidad de perforacin de por lo menos 75 m./guardia, y un jumbo altamente mecanizado con tres brazos puede producir 500 m./guardia. Si asumimos que un disparo de 2 m cbicos de roca por metro lineal perforado, el jumbo mas sencillo producir alrededor de 100 000 m cbicos o aproximadamente 300 000 t/ao en base a tres guardias/da, el jumbo mas avanzado producir alrededor de dos millones de toneladas por ao.

9. Sistema de trasporte:

Durante el planeamiento del sistema de transporte subterrneo debe considerarse:La gradiente mas favorable.Curvas con gradiente de 0% en lo posible y debe ser algo grande y abiertos.

Los factores ambientales deben estar en el limite permisible, evitando la contaminacin y la presencia de gases polvo, nieblas etc.es decir tener buena ventilacin. La nacionalizacin del transporte sin rieles, particularmente donde se har el transporte en gran escala, se puede construir rampas dobles con la finalidad de que uno funcione para transporte en bajada de camiones vacos y otro para el trasporte en subida para los camiones con carga, se puede tambin construir vas principales mixtas con carretera y va frrea (para troley).

Ejemplo: El sistema de transporte de inclinados dobles ya esta en operacin en la mina de cobre KAHOTO, en la republica de Zaire en frica, con ello se consigui: -Transito en un solo sentido -En hacer colas. -Posibles choques -Velocidades variables

-Tiempos muertos en dar pase a otros camiones, o esperar para hacer el cruce.- Se ha incrementado la produccin-Uso ilimitado de camiones-Buenos rendimientos de los camiones-Reduccin de costos de transporte. etc.

10.El mantenimiento de las vas subterrneas debe ser continuo, a fin de permanecer en excelentes condiciones. Un camino en malas condiciones no solo reduce la seguridad y la velocidad sino tambin contribuye a un consumo mayor de combustible y consecuentemente a necesidades mayores de ventilacin, mayor desgaste de llantas o su rpido deterioro de las llantas, rendimientos y costos bajos.

Ejemplo: Se tiene una galera de concreto, para transporte inclinada, que es usada por GRONG GRUBER en Noruega. Con esta galera inclinada se ha obtenido excelentes resultados expresados en alta seguridad, mxima velocidad y un mnimo desgaste de llantas.

11. Costos en general:Los costos deben ser calculados al mnimo para cada alternativa, eligindose el que genera menor costo.Pueden calcularse agrupando en costos directos y costos indirectos o por fases de minados como:Costos de transporte Costos de ventilacinCostos de desarrollo y preparacinCostos de explotacinCostos de sostenimientoCostos de mantenimiento etc.

Lo importante es obtener el costo de operacin de la mina y/o el costo total de la produccin, con cualquiera de ellos podemos calcular la rentabilidad de la alternativa o por lo menos la utilidad bruta. Para ello es necesario tener presente:

Valorizacin del concentrado.El costo de una tonelada de mineral mina.El costo total que genera las reservas mineralesEl costo de operacin, las inversiones, intereses y financiamiento. De estos costos por una simple diferencia entre el costo de una tonelada mtrica de mineral mina, genera la utilidad bruta.

ESTRUCTURA DEL PLANEAMIENTO OPERACIONAL

La estructura del planeamiento de una mina por el sistema de minera sin rieles abarca:

I Escala de produccin:Disponibilidad de reservas, potencial del mineral y vida de la mina.Ley mnima de explotacinProduccin determinada.

II Planeamiento de InfraestructuraDisear las labores de acceso, desarrollo y preparacin.Descripcin de cada uno de ellos, respecto a sus funciones, seccin, radio de curvatura, gradiente, peralte, declive etc. de acuerdo a como lo necesiten. Estas labores son:

Cortadas (son labores de acceso)Niveles (principales y secundarios)Cruceros (de desarrollo y preparacin)Echaderos (para mineral y servicio)Rampas (desarrollos e inclinados)Ventanas (labores de acceso de rampas a zona mineralizada)Sub-nivel (preparacin para tajear bloc mineralizado)Cmaras (labor minera para servicios)

III Planeamiento de MinadoCriterios de aplicabilidadAlternativas de minadoMinado (Operaciones unitarias de minado)Operaciones generales:PerforacinVoladuraCarguio y acarreoextraccinSostenimientoVentilacin

Operaciones auxiliares:RellenoDrenajeAire comprimidoEnerga elctricaAguaMantenimientoComunicaciones etc.

IV Seleccin de equiposEquipos a utilizarse en las diferentes etapas de minado como : ExploracinDesarrolloPreparacinExplotacinTransporteBombeo etc.Descripcin de sus caractersticas de estos equipos.Rendimiento de los equipos

V Aspecto econmico -Valorizacin del mineral- Costos de inversin- Costos de operacin- Rentabilidad

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

ANEXOSCostos por metro de desarrollo de rampa u otras laboresCosto operacional detalladoClculos de rendimientoOptimizacinOtros clculos que se realicenCuadros, diagramas, Planos, Grficos, bacos, etc.

M E S E SNIVELES123456789101112TOTAL (metros)11752390329554465077094415110163101723620346221340

Hoja1

M E S E S

NIVELES123456789101112TOTAL (metros)

1175

2390

3295

544

650

770

944

15110

16310

17236

20346

221340

Fig. Programa de explotacion y desarrollo en GANT

Hoja2

Hoja3

NOTA TRABAJO: REALIZAR PLANEAMINETO DE UNA OBRA. TEMA LIBRE FECHA DE ENTREGA Y EXPOSICION DIA SABADO 07 DE FEBRERO 2009 EL PROFESOR: ING. WALTER CARHUAMACA SOSA