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EQUIPOSLHDENMINERIASUBTERRANEA:

CARACTERISTICAS DEDISEO SELECCION Y OPTIMIZACION

1

DISEO,SELECCIONYOPTIMIZACIONOPERATIVA

MBA.MauricioRiquelmeRiquelmeConsultorIntercade

INDICE

I. Introduccin..............................................................................................................II. Tiposdeunidades..

05

08

NDiap.

III. Tiempodeciclo..IV. Caractersticasgeneralesydediseo....V. Operacionesbsicasyprcticaoperativa...VI. Optimizacinoperativa...VII. Indices operacionales..

VIII.Criteriostcnicoeconmicosdeseleccin.IX Clculo de produccin y clculo de flota

30

39

88

108

123

151

210

2

IX. ClculodeproduccinyclculodeflotaX. Mantenimientodeequipos.XI. SeguridadyprevencindeaccidentesXII. ImpactodelaseleccindelequipoLHDenloscostostotalesXIII. Bibliografa.....

210

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242

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OBJETIVO

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Sus caractersticas principales.

OBJETIVOS

El participante, al concluir el curso, deber contar con una visinadecuada y suficiente de los equipos LHD.

p p

Impacto en las operaciones mineras.

Indicadores asociados.

Vida econmica del equipo.

Mantenimiento y operacin.

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Que le permitir tomar decisiones ms precisas en diversascircunstancias.

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I.INTRODUCCION

5 I.Introduccin

En este mdulo se analizarn las caractersticas principales

d l i i LDH i i l

1.INTRODUCCION

de los equipos mineros LDH, as como sus principales

indicadores de gestin, que permitan aprovechar al mximo

al activo. Se desarrollara un criterio que permita desarrollar

un mtodo para establecer cantidades de flota.

6 I.Introduccin

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Es lo mismo:

LHD

1.INTRODUCCION

LHDScoopScooptramCargador de bajo perfilPalas

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Palas

I.Introduccin

II.TIPOSDEUNIDADES

8 II.Tiposdeunidades

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LHD: Del ingls LoadHaulDump, es decir, cargaacarreadescarga; es una de lasmaquinarias ms usadas en la

EQUIPOS:LHD

maquinarias ms usadas en laminera subterrnea, ya que esparte integral del procesoproductivo.


Los LHD corresponden a palas de bajo perfil que pueden clasificarse tanto deequipos de carguo con acarreo mnimo o como equipo combinado de carguo ytransporte. Tienen la particularidad de poseer una cuchara o balde de grantamao, el cual puede ser elevado para cargar un equipo de transporte, tal como

i d b j fil i i l P tilid d

EQUIPOS:LHD

un camin de bajo perfil o un camin convencional. Poseen gran versatilidad y porende son equipos de alta productividad a un bajo costo operacional.


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Baja mecanizacin.

Pasado:

Roca Secundaria. Granulometra Fina

EVOLUCIONDELAMINERIASUBTERRANEA

Intensivo en mano de obra.Granulometra Fina.

Baja Dureza. Ley relativamente alta.

Presente:

Inicio de la explotacin de la roca Primaria Mecanizacin

11

de la roca Primaria. Problemas de

Estabilidad Mineral ms Grueso Disminucin de la Ley

Automatizacin Creciente tamao

equipos

II.Tiposdeunidades

PALAS NEUMATICAS SOBRE RIELES.

Es un equipo montado sobre ruedas que circula sobre rieles y


q p q y

que carga el mineral fragmentado a carros mineros, la cuchara

es accionada mediante aire comprimido.

Requieren de una presin mnima de aire de 85 PSI, tomadas

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de una lnea de aire mediante una manguera de 1 de dimetro

cuya la longitud no debe superar los 25 metros.

II.Tiposdeunidades

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PALAS NEUMATICAS SOBRE NEUMATICOS.


Es un equipo similar a los anteriores montado sobre ruedas

neumticas, requiere de menos infraestructura y brinda mayor

flexibilidad de movimiento.

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Carga el mineral fragmentado a carros mineros, la cuchara es

accionada mediante aire comprimido.

II.Tiposdeunidades

PALAS ELECTRO HIDRAULICA SOBRE NEUMATICOS.

LHD electro hidrulico.


Es un equipo de caractersticas similares a los equiposactuales, cuentan con dos cuerpos articulados, su accionamiento eshidrulico y su unidad de potencia es un motor elctrico.

Carga el mineral fragmentado, y lo traslada a hasta un punto dedescarga.

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Su caracterstica principal es un carrete montado en el chasistrasero, el cual debe enrollar y desenrollar un cable que se conectaa la red de fuerza de la mina.

II.Tiposdeunidades

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PALAS DIESEL HIDRAULICA SOBRE NEUMATICOS.

Es el LHD que ms se utiliza en la actualidad.


q

Es un equipo se caractersticas por que cuentan con dos cuerpos

articulados, su accionamiento es hidrulico y su unidad de potencia es

un motor diesel.

Carga el mineral fragmentado, y lo traslada hasta un punto de descarga.

15

Carga el mineral fragmentado, y lo traslada hasta un punto de descarga.

Permite mayor autonoma e independencia de la red elctrica.

II.Tiposdeunidades

La explotacin minera en los ltimos aos, se ha mecanizado

d d ti f l di i t


cada vez ms, para poder satisfacer los rendimientos

productivos de los sectores mineros, se han mecanizado los

procesos haciendo que el tem equipos en las inversiones

cobre relevancia tanto al inicio de la produccin, como en las

fases de reemplazo de equipos

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fases de reemplazo de equipos.

II.Tiposdeunidades

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LHDs PEQUEOS

Capacidad3500kg

RANGODECARGADORESLHD

Capacidad6.200kg Capacidad10,000kgCapacidad6.700kg

LHDs TAMAOMEDIANO

Capacidad3500kg

17

Capacidad21.000kg

LHDs GRANTAMAO

Capacidad14.000kg Capacidad17.000kg

II.Tiposdeunidades

LHDs PEQUEOS

Capacidad3500kg


Son equipos utilizados en galeras pequeas, menor a 2 m de

ancho, y su mantenimiento es sencillo dado los pesos de sus

componentes

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componentes.

II.Tiposdeunidades

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Capacidad 6.200 kg Capacidad 10,000 kgCapacidad 6 700 kg

LHDs TAMAOMEDIANO


Capacidad6.200kg Capacidad10,000kgCapacidad6.700kg

Son equipos utilizados en galeras intermedias, entre 2 y 4 m

de ancho, y su mantenimiento requiere de instalaciones

adecuadas para el manejo de sus componentes los cuales

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adecuadas para el manejo de sus componentes, los cuales

cuentan con pesos que pueden producir daos a las personas.

II.Tiposdeunidades

C id d 21 000 k

LHDs GRANTAMAO

C id d 14 000 k C id d 17 000 k


Capacidad21.000kgCapacidad14.000kg Capacidad17.000kg

Son equipos utilizados en galeras, mayores a 4 m de ancho, y

su mantenimiento requiere de instalaciones adecuadas para

l j d t i t

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el manejo de sus componentes, es necesario contar con

equipos auxiliares para el reemplazo de algunos

componentes.

II.Tiposdeunidades

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Nivel de hundimiento.

PROCESODEEXTRACCION

Nivel de extraccin.


PROCESODEEXTRACCION

NIVELDEHUNDIMIENTO

MartilloPicadorLHDs de7yd3

(208m)

PiquesdetraspasoSecundarios(30m)

LHDs de7yd3MartilloPicador

NIVELDEPRODUCCION

NIVELDETRASPASO


PiquesdeTraspasoPrincipales(178m)

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Bateas

SonloslugaresdondelosLHDrecogenelmineral.Enunsectorpuedenhabermuchosdeestospuntosespaciadosaunos10m.

PUNTOSDECARGUIO

Bateas

PuntosdeCarguo

MarcodeSeguridad

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PuntodeVaciadoLHD

II.Tiposdeunidades

Equipo cuya funcin principal es reducir de tamao las rocas de sobre

tamao que no pueden ser tomadas por el LHD, en los puntos de carguo.

Trabajan en el mismo nivel y las mismas rutas que los LHD

PUNTOSDECARGUIO,JUMBOCACHORRERO

Trabajan en el mismo nivel y las mismas rutas que los LHD.


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3,60m

MartilloSon los lugares donde losLHD descargan el mineral.

PUNTOSDEVACIADO

En un sector hay pocosestos puntos espaciados aunos 300 m.

Lugar donde sueleninstalarse martillos rompeMURO

TOPE

3,45m3,75m

7,45m

25

rocas, que facilitan eltraspaso de mineral.

II.Tiposdeunidades

TOPE

PUNTODEVACIADO

MUROFONDO

4,50m

Equipo electrohidrulico, del tipo estacionario, que puede ser

operado en forma local o remota.

PUNTOSDEVACIADO:MARTILLOSROMPEROCA

Su principal funcin es fracturar el mineral sobre tamao que

llega al punto de vaciado.


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PUNTOSDEVACIADO:MARTILLOSROMPEROCA

D

C

E

B

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Planta Elevacin

II.Tiposdeunidades

G

Mediante los cargadores LHD, un nico operadorcarga, transporta y descarga en el punto de vaciado.

CARACTERISTICASDELHD

Capacidad de cucharas a partir de 0.3 m3 ( 1 yd3) y carga tila partir de 0.6 ton.

Estn montadas sobres neumticos e impulsados por lascuatro ruedas motrices.

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Su estrechez y bajo perfil hacen que se adoptenperfectamente a la bveda del tnel.

II.Tiposdeunidades

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Poseen una articulacin central que les da una grani b bilid d l d

CARACTERISTICASDELHD

maniobrabilidad en el trazo de curvas.

Pueden circular hacia delante y marcha atrs con el mismonmero de velocidades en cada direccin.

El asiento del operador proporciona igual visibilidad ycomunidad circulando en ambos sentidos

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comunidad circulando en ambos sentidos.

II.Tiposdeunidades

III.TIEMPODECICLO

30 III.Tiempodeciclo

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Tiempo de ciclo o ciclo de acarreo es el tiempo que demora un LHD encargar, trasladar la carga hasta un punto de vaciado, vaciar y trasladarsehasta un punto de carguo.

ELEMENTOSTIEMPODECICLO

Interferencia

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Interferencia

III.Tiempodeciclo

t0 = c0 + q0 + p0 + r0 + k0 (e.2.1)


c0: tiempo de carguo.

q0: tiempo que toma el LHD cargado en llegar desde el punto de carguo hasta el punto de vaciado.

p0: tiempo de descarga.

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r0: tiempo que toma el LHD vaco en llegar desde el punto de vaciado al punto de carguo.

k0: tiempos asociados a prdidas.

III.Tiempodeciclo

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c0: tiempo de carguo, tiempo necesario para cargar el balde, se encuentradeterminado por:

Las caractersticas del mineral (tamao, densidad y humedad). Las caractersticas del punto de carguo, tamao, orientacin, etc.


La potencia del LHD, la cual se establece durante el proceso de compra;incluyendo los tiempos de envestida y los cuchareos (movimientos debalde) necesarios para cargar, que suelen ser 2.

Este tiempo se estima en 12 y 18 segundos.


q0: tiempo que toma el LHD cargado en llegar desde el punto de carguo hasta

el punto de vaciado; determinado por:

El estado de la ruta por donde se desplaza.


p p

La velocidad que es capaz de desarrollar el equipo, el cual se establecedurante el proceso de compra.

El tiempo requerido para distancias de 50 m vara entre 45 y 55segundos.


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p0: tiempo de descarga, tiempo necesario para vaciar el balde, se encuentra

determinado por:

Las caractersticas del equipo, se establece durante el proceso de compra;l d l d l l d d d l


incluyendo los tiempos de levante, volteo, descenso y acomodo del

balde.

Flucta entre 16 y 24 segundos.


r0: tiempo que toma el LHD vaco en llegar desde el punto de vaciado al

punto de carguo; determinado por:

El estado de la ruta por donde se desplaza


El estado de la ruta por donde se desplaza. La velocidad que es capaz de desarrollar el equipo, el cual se

establece durante el proceso de compra.

El tiempo requerido para distancias de 50 m vara entre 45 y 55segundos.

Si el punto de carguo es el mismo desde el cual inicio el ciclo, este

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tiempo debera ser menor o igual al tiempo de q0, por lo general se

consideran iguales.

III.Tiempodeciclo

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k0: tiempos asociados a prdidas, son los resultantes de:

Producto de las operaciones, como son maniobras de


Producto de las operaciones, como son maniobras deacomodos propios del equipo.

Interferencias con otros equipos de la misma familia u otraque trabajan en el mismo sector.

Estima que el promedio se encuentra entre 70 y 90segundos

37

segundos.

III.Tiempodeciclo

Ciclodeoperacin

CARGUIOTRASLADOALPUNTODE VACIADOODESCARGA

TRASLADOALPUNTODE INTERFERENCIAS.


Fuerzadeempujedelequipo.

Caractersticasdelpuntodevaciado

VACIADO.

Velocidadestrasladodelequipo.

Caractersticasdelacarretera.

DESCARGA.

Velocidaddelevanteyvolteodelequipo.

Disponibilidaddelpuntodevaciado.

CARGUO.

Velocidadestrasladodelequipo.

Caractersticasdelacarretera.

Tiemposmuertosporesperasdebidoaotrasactividadesmineras.

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ac ado

Distanciaentreelpuntodecarguoyelpuntodevaciado.

ac ado

Distanciaentreelpuntodecarguoyelpuntodevaciado.

III.Tiempodeciclo

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IV.CARACTERISTICASGENERALESYDEDISEO

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Los equipos y sus componentes debern ser diseados demodo tal, que sus componentes y accesorios sean de fcil

CARACTERISTICASGENERALESYDEDISEO

Los equipos debern reunir conceptos modernos dediseo orientados a maximizar el rendimiento en trminos

odo ta , que sus co po e tes y acceso os sea de c

acceso y reposicin.

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diseo, orientados a maximizar el rendimiento, en trminos

de privilegiar las funciones de acarreo de mineral.

IV.Caractersticasgeneralesydediseo

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Debe privilegiar la utilizacin de materiales no combustibles yde materiales que al ser expuestos a altas temperaturas o


llamas, no emitan gases txicos ni humos visibles.

Debe incorporar criterios de estandarizacin en la seleccinde sus componentes, permitiendo la mayor intercambiabilidad

41

de sus componentes, permitiendo la mayor intercambiabilidad

posible entre aqullos que cumplan funciones parecidas.


Los equipos deben contar con elementos de sujecin pararemolcarlos en forma segura


remolcarlos en forma segura.

Es conveniente considerar sistemas de monitoreo remotopara los elementos de desgaste, a fin de facilitar el

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monitoreo de condicin para el mantenimiento predictivo.


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Chasisposterior. Chasisdelantero. Articulacincentral.

ESTRUCTURAOCUERPOPRINCIPAL

Aguilnobrazo. Cucharobalde. Cabinaocanopy.

43 IV.Caractersticasgeneralesydediseo

La estructura debe ser diseada de tal forma que stasoporte la embestida contra el mineral y posiblesimpactos no deseados contra las paredes de los tneles.

ESTRUCTURAOCUERPOPRINCIPAL

Su funcin principal es proteger los componentes delequipo.


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BASTIDORDELANTERO


Chasis delantero.

Estructura que se encuentra montada sobre el eje diferencial

d l t t l ili d d l t lt

BASTIDORDELANTERO

delantero soporta los cilindros de levante y volteo.


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Horquilla.

BASTIDORDELANTERO

Estructura que tiene su principal

funcin articular para levantar el

balde.


Hueso perro

Estructura que tiene su principal

BASTIDORDELANTERO

funcin articular el balde para realizar

el volteo.


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Cilindros de levante.

Son dos cilindros que se apoyan entre

BASTIDORDELANTERO

la chasis delantero y la horquilla, su

funcin es dar movimiento a la

horquilla.

Cilindros de volteo.

Es un nico cilindro que se apoya

49

entre el chasis delantero y el hueso

perro, para dar movimiento de volteo

al balde.


Cilindros de direccin.

Son dos cilindros ubicados en la parte

BASTIDORDELANTERO

inferior del chasis trasero, en el sector

de la articulacin central y se apoyan

contra el chasis delantero, para ejercer

las fuerzas para girar el cuerpo y

direccionar el equipo.


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