Jumbo

Existe una gran variedad de jumbos en el mercado, pero se optó por usar un equipo que

logre construir una rampa en el menor tiempo posible y que además tenga una dimensión

pequeña para reducir el costo de construcción. La selección se desarrolló privilegiando

cumplir con el diámetro de pozo; según la malla de perforación diseñada, dimensiones

labor y que cumpla con el avance previsto por tronadura y por día, el equipo seleccionado

es Boomer M2 C .

El equipo seleccionado presenta las siguientes Características

es un moderno equipo hidráulico de perforación frontal adecuado para galerías de tamaño pequeño a mediano y túneles con secciones de hasta 65 m2.

La perforación se controla mediante el fiable sistema de control RCS con funciones

inteligentes que aseguran una excelente precisión y productividad. Posee 2 brazos de 2900 kg cada uno y una longitud de 1600 mm. Además, éstos

pueden girar en 360°, tienen un máximo ángulo de elevación de +65° y -30°. Manteniendo el paralelismo en los 2 brazos.

Potencia nominal 120 Kw a 2300 rpm. Velocidad de rotación 340 rpm.

Equipo carguío

El enfoque principal de la productividad, para este estudio, estimar la influencia del diseño en la productividad de los equipos y por ende en la construcción del plan de producción. Se construirá un modelo de velocidades de los camiones y LHD existentes en la faena. Es decir, de acuerdo a las velocidades actuales, se buscará la dependencia de la velocidad media en función de las variables de la rampa que se consideren más relevantes Debido a que los camiones presentan distintas características técnicas se procederá a generar un modelo para cada flota y cada uno compuesto de sub-modelos según el tipo de viaje (cargado o vacío). Ya con las relaciones definidas, y las distancias de influencia de cada una de las variables, se procede a ponderar las velocidades de camiones según las variables presentes en la rampa. Para esto se harán los supuestos que sean necesarios, con el respectivo fundamento.

Carguío Por medio de tablas Excel se compararon equipos, donde se prioriza obtener el menor tiempo de transporte en horas. La forma que se seleccionarán los camiones, habrá dos criterios: Cantidad a extraer y Distancia a mover. Primeramente, se proyectaron las dimensiones mínimas de la labor de acuerdo a los equipos y con las capacidades de las alternativas, las cuales fueron MT2010, 431B, TH320. Analizando además las pendientes

posibles de 10 y 12 por ciento. se incorporó al análisis las velocidades desempañadas en subida y bajada, empleando los catálogos de los respectivos equipos con un factor de rodadura del 2 %. Para la selección de camiones bajo perfil se obtuvo lo siguiente:

Se ha seleccionado el Camión TH320, debido principalmente, a la relación toneladas a extraer y los

desplazamientos involucrados en las pendientes ya que está en el equilibrio de un rango aceptado por el

equipo y los parámetros económicos que benefician al proyecto.

Equipos LHD

Se realizo una comparación de tres equipos, R1300G, ST7 y ST35, de acuerdo a la capacidad de balde

estándar. Es conveniente indicar que acá se emplea la pendiente de 12 por ciento, porque ya se demostró su

mejor factibilidad

Para la selección de LHD se obtuvo lo siguiente:

Los resultados obtenidos, el que entrega una mayor eficiencia en los ciclos de carga, transporte y descarga,

mejorando el índice de aprovechamiento del equipo se ha seleccionado el LHD R1300G. Se considera que

inicialmente para el acceso se trabajará con uno o dos camiones, el cual está en equilibrio entre las

dimensiones de la labor y así privilegiar al jumbo como el equipo que da el avance de la rampa.

Rampa Es importante saber que el diseño de una rampa afecta a la razón estéril/mineral y por ende al valor propiamente tal de la fase que se está explotando. Pero también afecta a la productividad de los equipos ya que la geometría de la mina debe asegurar que estos se desempeñen de buena forma en toda el área de la mina (rampas, frentes de carguío)

En el tema especifico de las rampas, se debe buscar el mejor diseño con el fin de maximizar una función objetivo dada, por ejemplo, diseños amplios con mayor productividad pero de mayor costo vs diseños más estrechos con menor productividad pero de menor costo. Luego, se presentan las variables que fueron consideradas como críticas según operaciones: Pendiente Ancho rampa

Pendiente: La pendiente de la rampa influye directamente en la velocidad del camión debido a la

fuerza gravitacional. El efecto se centra principalmente en el recorrido que hace el camión cargado cuando va subiendo (en horizontal las velocidades son similares). Operacionalmente la rampa debe asegurar que el movimiento de mineral y estéril se cumpla de acuerdo al programa de producción. Por esto el ancho depende de las características de los equipos que se van a utilizar (ancho de los equipos, velocidades entre flotas, flexibilidad, etc..). Curvatura de la rampa:

La presencia de curvas en la rampa tiene un efecto negativo principalmente sobre la velocidad de los camiones cargados por 2 razones:

Precaución por tráfico y visibilidad Por movimiento de la carga (posibles derrames de material en rampa o reordenamiento

de la carga con influencia negativa sobre la estabilidad del camión).

Eleccion de rampa

Para la selección de uno de estos diseños se tomaran en cuenta las siguientes consideraciones

Se considerara que el rendimiento de los equipos de carga y transporte será mayor cuando los

trayectos sean rectos, es por ello que se preferirá un diseño de rampa con la mayor distancia recta

en su construcción.

La rampa debe mantener una geometría similar, cosa de conocer la ubicación de, por ejemplo,

niveles inferiores en caso de necesitar realizar la construcción de un bypass.

Su construcción debe ser de tal forma que este dentro de los límites establecidos y de tal manera

que no se aleje demasiado del cuerpo mineralizado.

Es por lo mencionado anteriormente que quedara descartada rápidamente la rampa en espiral, por no

contar con secciones rectar y tratarse de un giro constante, además quedara descartada la rampa recta, que

debido a la profundidad del yacimiento el principio de esta rampa quedara muy alejado en la horizontal del

cuerpo mineralizado

Ubicación con respecto al cuerpo mineralizado: La rampa elíptica presenta una ventaja sobre la ya

que quedara ubicada paralela al yacimiento siendo posible la construcción más uniforme de

estocadas que ataquen al cuerpo mineralizado.

La construcción de la rampa

comenzara desde la superficie a 620 m.s.n.m, tendrá una profundidad de 700 metros. En la cual rampa tendrá una labor desarrollo aproximado de 5876 metros lineales de rampa para llegar al nivel inferior e

desarrollo. La profundidad alcanzada en los tramos rectos de la rampa será de alrededor de 77 metros de profundidad. Es claro fundamentar que la distancia máxima vertical entre curva se determino que será de una profundidad de 155 metros alcanzada. Se considera en base al profundidad alcanzada se determinar que se necesitan nueve trayectos para llegar a la zona inferior indicada.

Geometría de rampa

La sección de la rampa de acceso quedará determinada por los equipos, servicios que se necesitaran dentro

de la explotación, los requerimientos de la ley vigente y aspectos geomecánicos

Artículo 119.- El ancho útil de la labor por la cual transiten los vehículos será tal que deberá existir un

espacio mínimo de cincuenta centímetros (0.50 m.), a cada costado del equipo y desde la parte más

elevada de la cabina hasta el techo de la labor.

Bajo la ley primero debemos considerar las dimensiones del equipo más grande dentro de la explotación, el

cual en este caso corresponde al camión utilizado para transporte de mineral y estéril, el cual presenta las

siguientes dimensiones.

Ancho total del equipo = 2.210 metros

Parte más elevada de la cabina = 2.438 metros.

Considerando las dimensiones entregadas por el fabricante más las obligaciones entregadas por ley las

dimensiones de la sección deben ser de 3.21 metros de ancho por 2.938 metros de alto, pero se considerara

una distancia extra debido al requerimiento de servicios

Artículo 125.- La pendiente máxima admitida para la operación de un equipo de transporte será la

recomendada por el fabricante, no pudiendo sobrepasar la capacidad límite de diseño de la máquina.

Debido a que la pendiente máxima del equipo de transporte es de un 15% y considerando una resistencia al

rodado de un 2% se utilizara una pendiente de 12% en la construcción de la rampa. Bajo esta consideración

y que el cuerpo se encuentra a una profundidad máxima de 700 metros se tendrá un desarrollo aproximado

de 5876 metros lineales de rampa para llegar al nivel inferior, sin considerar otros laboreos como estocadas

de carguío y el nivel de transporte. El radio de giro utilizado se diseñara de manera tal de cumplir de la mejor

forma las siguientes necesidades:

Radio de giro

Debe ser tal que afecte de menor manera en el rendimiento de los equipos.

Debe ser tal que sea posible su construcción con el equipo de perforación seleccionado.

Debe ser tal que la cantidad de codos en la rampa sea la menor posible.

Debe ser tal que permita visualizarse a dos camiones que vengan en sentido contrario, además de

permitir un tiempo de reacción de estos para prevenir accidentes.

Debe ser tal que no haga que la rampa se salga de lo estipulado en el diseño ni se aleje demasiado

del cuerpo mineralizado.

Considerando las consideraciones se debe aplicar un radio de giro de 30 metros a su eje.

Estocadas de carguío

La estocada y los desquinches se realizaran para ayudar a las maniobras de giro del camión y ayudar a las

maniobras del LHD, también se utilizan para acumular la marina, mientras se construye la rampa, para así

despejar la frente de perforación lo más rápido posible, por lo cual se evita tener que esperar que el camión

vuelva.

Los inconvenientes que se pueden presentar en esta etapa es la desviación necesaria a la cual se

someten algunos tiros en el contorno de la labor para aumentar la sección, con la finalidad de diseñar una

estocada uniforme.

Distancia Óptima entre Estocadas de Carguío

El rendimiento del Scoop está en función del Numero de ciclos por hora, el cual dependerá de los

tiempos fijos como son los tiempos de carga, descarga, maniobra además de tiempos variable

como el tiempo de viaje del LHD, este tiempo es variable debido a que depende de la distancia de

viaje que recorre el LHD.

para el cálculo del rendimiento es la capacidad LHD la cual depende de la capacidad del balde factor de

llenado y de la densidad esponjada del material tronado producto del disparo, el factor de llenado es de un

95 % por recomendación del fabricante. El coeficiente de utilización (K) en la etapa de infraestructura para el

LHD es alto debido al rápido avance de la construcción de esta etapa.

Curva de Rendimiento del Scoop

Para la construcción de esta curva de rendimiento esta en función de la distancia de viaje del LHD, por lo

tanto la distancia se variara partiendo de los 0 hasta los 300 mts. De esta curva de rendimiento se puede

desprender cual será la distancia máxima que habrá entre las estocadas de carguío ya que el rendimiento

del scoop dependerá fundamentalmente del avance de la perforación lo que implica que tonelaje que

botara el disparo y el tiempo de Limpieza que se asignara

para este propósito debe haber un equilibrio entre estas dos variables debido a que si disminuyéramos el

tiempo de limpieza de la marina significara que para el mismo tonelaje del disparo será sacado mas rápido lo

que implica un mayor rendimiento en la limpieza del disparo por lo tanto la distancia entre estocadas será

menor lo que conllevaría a que hubiera una mayor cantidad de estocadas por ende un mayor costo.

En la tabla se entrega valores estimados a partir de distancia variables para determinar una distancia

adecuada de carguío a partir de lo cual se realizo un análisis que a partir del rendimientos de disparo ,el

numero de ciclos, el rendimiento alcanzado por el equipo de carguío LHD y el tiempo de limpieza para

limpiar la frente.

A través de este análisis, se obtuvo que el rendimiento de disparo alcanzado que fue de 93 t/h y que la

distancia adecuada para las estocadas de carguío será de 153 metros que en la grafica se represento.

Modelo número uno para carguío y transporte

Primera Etapa del Ciclo carguio

En esta primera etapa se procede al despeje de la frente, para esto se llevara a cabo solo con el

LHD el cual sacarla el material fragmentado de la frente trasladándolo luego a la estocada de

almacenamiento. El avance real de cada disparo es de 3.4 m lo que implicaría que se deben hacer

45 disparos para completar la distancia entre estocadas de 153 m.

Rendimiento del Sistema LHD-Camión

Para el calculo del tiempo de viaje del LHD se establece con la distancia que recorre en esta segunda etapa

que seria la distancia constante que seria la distancia entre estocadas de carguío (153 m) y con las

velocidades del Scoop ya sea cargado como descargado, estas fueron sacadas del perfil de huella de los

manuales que entrega el fabricante.

El tiempo de viaje del camión es constante en esta etapa del carguío ya que este dependerá de la distancia a

la cual se encuentre la frente de trabajo con respecto al botadero esta vendría siendo la suma de la distancia

de la frente al portal (variable) mas la distancia del portal al botadero (253 m) ya sea para ambos casos en

que el camión vaya cargado como descargado.

Calculo de Flota de Camiones

Para el cálculo de la flota de camiones para la etapa de la construcción de la infraestructura

ocuparemos un método muy sencillo.

El tiempo de limpieza Marina es variable ya que depende de la distancia que recorre el camión en un ciclo

completo (desde que lo carga el LHD hasta que llega al botadero y viceversa). El tiempo disponible para

sacar la marina de la estocada de carguío es constante (108.9 minutos)

se tomará el criterio que los camiones deben optimizar la producción, logrando que nunca se produzcan

demoras en el tiempo de la construcción de la rampa. Considerando esto, se comenzará con dos camiones,

los cuales se alternaran para ir y volver al botadero que se encontrará a 100 mts sin producir demoras. cifra

máxima de camiones en la construcción de la rampa es de 6 camiones