Cap3 Minería Calder

7/22/2019 Cap3 Minera Calder

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CAPTULO 3

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Tpicos de Ingeniera de Minas a Rajo Abierto, Captulo 3 __________ P. N. Calder 2

CAPITULO 3

EVALUACIN DE LA FLOTA DE CAMIONES Y PALAS

3.1 Redes Bsicas de Transporte

La Figura 3.1, muestra una simple red de transporte en una mina a rajo abierto.Comenzando en la chancadora, la ruta conduce hacia afuera y hacia adentro del rajo.

Generalmente, el trfico corre en ambas direcciones y est compuesto tanto de camionesde carga como de varios tipos de vehculos de servicio. Debido a su gran tamao, loscamiones de carga no estn autorizados a pasarse uno al otro durante el recorrido. La flota

contiene usualmente camiones de diferentes caractersticas, con las unidades ms lentas,que disminuyen el rendimiento general de la flota.

Durante su descenso por la rampa de acceso, los camiones encuentran desvosconducentes a los distintos bancos de trabajo. Estas rutas se desvan a su vez hacia las

distintas posiciones que la pala cargadora ocupa en un cierto banco. La decisin respectoa qu desvo tomar, se puede controlar de varias maneras. La ms simple de ellas, es la defijar el recorrido de un cierto camin, indicndole al operador, al comienzo de cada turnode trabajo, la pala a la cual deber proceder. Otros mtodos utilizan un despachante, el

cual a travs de una radio, asigna recorridos a los camiones cuando stos llegan a undesvo, como as tambin por medio de sistemas de despacho computarizados.

Una vez en la zona de la pala y de haber otros esperando a ser cargados, el camin entraen lnea de espera. Existen mtodos, como el de double back up (doble reverso)

tendientes a minimizar el tiempo entre cargas (spotting times). Una vez completada lacarga del camin, ste mismo procede por la ruta hacia el destino indicado, usualmente lachancadora, la pila de escombros o la pila de lixiviado. El camin avanzar ms

lentamente cuando suba la rampa cargado de material.

El tiempo de cada ciclo de un camin depender, entre otras cosas, de las esperas

requeridas en los puntos de carga y descarga, de interferencias con vehculos ms lentosdurante el recorrido (los cuales no pueden ser pasados) y de la velocidad a la que losdistintos conductores proceden bajo variadas condiciones.

Los tiempos de carga a camin son en funcin de las condiciones de fragmentacinresultante, de la necesidad de reposicionamiento de la pala, etc. Como resultado, los


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el problema haya sido solucionado. Al ser la chancadora utilizada por todos los camionestransportando mineral, una falla de la misma, ser mucho ms seria que de producirse en

una de las varias palas en operacin.

Los procedimientos utilizados para reabastecer de combustible a los camiones, para los

cambios de turno y para los almuerzos, afectan la eficiencia general de la operacin comotambin lo hacen aqullos establecidos para el programa regular de mantenimiento,roturas inesperadas de equipo y disponibilidad de repuestos.

Las grandes minas a rajo abierto, suelen tener ms de 50 camiones y 10 palas en laoperacin, generalmente de varias marcas o modelos. La prediccin de los rendimientos

de un sistema tan complejo mediante clculos manuales, utilizando los tiempospromedios del ciclo de carga, transporte y descarga, resulta sumamente difcil. Porejemplo, de querer aumentar la produccin en un 25%, se tiene al alcance varias

alternativas, entre ellas la de incorporar ms camiones y palas, las que posiblementetengan distintos rendimientos de las unidades existentes, y otra mediante adiciones a la

planta de chancado. Obtener la alternativa de menor costo es una tarea tan importante

como compleja. La manera ms efectiva de analizar la interaccin entre palas y camioneses mediante el uso de modelos de simulacin de redes.

3.2 Modelos de simulacin basados en estudios de tiempos

La Figura 3.2, muestra un simple circuito de transporte y tpicos histogramas defrecuencia vs. tiempo para las etapas de transporte, carga y descarga. Esta informacin detiempos puede ser obtenida ya sea por observadores cronometrando los tiempos o bien

como sucede en las grandes operaciones modernas, controlando el sistema de despachode camiones mediante el uso de sistemas telemtricos o de GPS. Los tiempos de cada

operacin son registrados independientemente. Por ejemplo, se registra el tiemporequerido por una cierta unidad para recorrer una cierta distancia del trayecto cuando noes interferida por unidades ms lentas. La interferencia entre unidades rpidas y lentas, los

tiempos de espera, etc., son considerados en el proceso de simulacin del modelo. Lostiempos de transporte para cada tipo de camin, cargado y descargado, son requeridos

para cada tramo de la ruta. Similarmente, los tiempos de carga y descarga, son requeridospara cada tipo de camin para las distintas palas y puntos de descarga.

Durante el proceso de simulacin, los camiones son circulados por la red de transporte de

acuerdo a una serie de normas tales como la asignacin de palas. Cuando un camin entraen un cierto segmento de la red, se le asigna un tiempo de transporte aleatorio basado en


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Aunque es posible hacer el clculo de la simulacin manualmente, ello demandaramucho tiempo y carece de sentido en esta era de computadores personales. No obstante,

lo menciono con el propsito de enfatizar que el procedimiento de simulacin es en s unatcnica simple y poco sofisticada. El rol del computador es el de ser una mquina muyeficiente para procesar nmeros. El proceso de simulacin no incluye elementos tericos,

tan slo estamos moviendo camiones a lo largo de la red, de acuerdo a reglas pre-establecidas y a rendimientos observados para las distintas unidades en operacin. Unbuen programa de simulacin, realizar los clculos rpida y econmicamente,

manteniendo un registro de la informacin resultante del proceso.

La Figura 3.3, muestra las estadsticas de produccin para una pala durante la simulacin

de un turno de 8 horas. Se observa a medida que se incrementa el nmero de camiones, laproduccin aumenta al principio en forma lineal y luego decae a medida que un exceso decamiones es asignado a la pala. Las condiciones de excavacin (fragmentacin) tienen

mucha influencia en los resultados. Dichas condiciones fueron clasificadas por losingenieros que manualmente coleccionaron los datos del estudio de tiempos. Es evidente

que lo primero que se debe hacer es eliminar las escasas condiciones de excavacin

mediante el mejoramiento de la fragmentacin, aunque ello no es fcil de conseguir alcorto plazo. Existe un obvio trueque o intercambio econmico de asignarse ms camiones

a una cierta pala, por un lado aumenta la produccin y, por el otro, aumentan los costosunitarios de operacin. Los costos de capital y personal operario, son factores muysignificativos en la operacin de camiones de carga.

La simulacin basada en estudios de tiempos tiene ciertas desventajas relacionadas conlas condiciones y configuracin de la red de transporte. Los estudios de simulacin

pueden ser tiles cuando se selecciona equipo para una mina nueva, no obstante, al noexistir informacin directa de estudios de tiempos, se deber recurrir a estimacionesbasadas en experiencias extradas de otros lugares. La configuracin de la red de

transporte, tiende a cambiar con frecuencia. La mantencin actualizada de los datosdemandara mucho tiempo y sera poco prctica de hacerse la misma manualmente. Espreferible estimar los tiempos de transporte mediante un proceso de clculo que permita

mantener la capacidad de seleccionar los tiempos en forma aleatoria a partir de

histogramas reales. Ello se ver en la siguiente seccin.

3.3 Modelos de simulacin basados en clculos de rendimiento

La velocidad de un camin desplazndose a lo largo de un tramo de la red de transportepuede calcularse conociendo la fuerza rimpull generada por el camin en funcin de la

l id d Di h f di i l l l fi i d l d


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200 toneladas cortas (182 metros cbicos). Durante tramos descendentes los motoreselctricos actan como generadores, alimentado a travs de una serie de bancos resistores

que le permiten actuar como frenos dinmicos. El camin cuenta tambin con un sistemade frenos convencional usado generalmente para controlar la unidad a bajas velocidadescuando el sistema dinmico no se encuentra disponible. Por encima de la velocidad

mxima recomendada, el sistema de frenos dinmico puede dejar de funcionar, debido ala limitada capacidad de los bancos resistores, resultando en una situacin incontrolable.

El grfico superior, muestra la fuerza de desaceleracin disponible en funcin de lavelocidad del camin durante el frenado. Dicho grfico, es normalmente utilizado paradeterminar la velocidad mxima a la cual el camin puede avanzar en rampas

descendentes manteniendo su capacidad de frenado mediante el uso del sistema dinmicode frenos.

El grfico inferior, muestra la fuerza rimpull disponible en funcin de la velocidad delcamin durante perodos de aceleracin. Dicho grfico, es normalmente utilizado para

determinar la velocidad mxima estable que el camin puede sostener cuando avanza

cargado en rampas ascendentes.

Antes de examinar estos grficos ms detalladamente, analicemos el significado de lossiguientes trminos:

Pendiente de la ruta: Es la diferencia en elevacin del eje central de la ruta expresadocomo porcentaje de la distancia horizontal a lo largo de mismo eje. Por ejemplo, unapendiente de -10%, representa una cada vertical de 10 metros en 100 metros

horizontales.

Resistencia a la rodadura: La friccin entre las cubiertas y la superficie de la ruta actanen oposicin al movimiento del camin. La Tabla 3.1, lista valores de resistencias a la

rodadura expresados como porcentaje equivalente de la pendiente de la ruta de transporte.La razn por la cual se la expresa como porcentaje equivalente de la pendiente de al rutade transporte es para poder sumarla (en pendientes positivas) o restarla (en pendientes

negativas) de la pendiente actual de la ruta y poder determinar la resistencia total de lamisma. Como se muestra en la Figura 3.4, la resistencia total se utiliza tanto en losgrficos de frenado dinmico como en los de rendimiento. La equivalencia de los

porcentajes de resistencia a la rodadura y de pendiente, se explica a continuacin.Consideremos un camin pesando 100.000 unidades estacionado en una superficiehorizontal. Un tractor acoplado al camin requiere de una fuerza de 2.000 unidades para


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multiplicado por la pendiente equivalente (tg). Por lo tanto, un incremento de pendientedel 2% es equivalente a un incremento del 2% en la resistencia a la rodadura. Un camin

que circula hacia arriba por una pendiente del 10% sobre una superficie con unaresistencia a la rodadura del 2%, deber superar una resistencia total del 12%. Un caminque circula en bajada por una pendiente del 10% con una resistencia a la rodadura del 2%,

deber suministrar una fuerza resistora (de frenado) del 8% del peso del camin paraevitar que l mismo se acelere.

Peso bruto del vehculo (PB): es el peso del camin descargado. Para el T-2000, es de273.000 libras (181.818 kg).

Peso neto del vehculo (PN): es el peso del camin cargado a mximo, siendo de673.000 libras (305.909 kg) para el modelo T-2000.

Fuerza: (Figura 3.4, ejes verticales en ambos grficos). Nos referiremos a ellas como lasfuerzas de retardo y rimpull.

El uso de los grficos se explica claramente en la Figura 3.4. Como ejemplo, supongamosun camin cargado al mximo, circulando en rampa descendente con pendiente del 10% ycon una resistencia a la rodadura del 2%. Trazando una recta a partir de la escala de pesosdel vehculo (673.000 libras, 305.909 kg) hasta la escala de resistencia total, es posible

determinar la fuerza de frenado requerida (53.840 libras, 24.390 kg), siempre y cuando ellector tenga visin perfecta. Se hace notar que el valor determinado es igual al pesomultiplicado por la resistencia total (673.000 x 0.12 = 53.840). Leyendo horizontalmente

desde la escala de fuerza hasta la curva y luego hacia abajo hasta el eje de velocidad, se

determina una velocidad de 22 millas/hr (35 km/hr).

Esta es la velocidad mxima a la cual el camin puede desplazarse cargado rampa abajo ymantener una capacidad suficiente de frenado dinmico para prevenir que l mismo seacelere.

La Figura 3.5A, es un diagrama que muestra el camin circulando rampa abajo para las

condiciones del ejemplo desarrollado. Para una pendiente equivalente del 8%, podemoscalcular que la resistencia de la pendiente, es decir, la componente del peso del vehculoactuando rampa abajo, es de 53.840 libras (24.390 kg). Este valor es el mismo al de lafuerza de frenado obtenida del grfico.

Se hace notar que las relaciones entre el peso, resistencia total y fuerza para los grficos


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proporcionalmente a la capacidad del sistema de absorber energa en la forma de calor.Los grficos de rendimiento, representan la capacidad del camin para desarrollar fuerza

rimpull, la cual decrece con el aumento de velocidad.

La Figura 3.5B, es similar a la anterior, pero con el camin circulando en rampa

ascendente. La resistencia total es ahora del 12%. El grfico de rendimiento indica unafuerza rimpull necesaria de 80.760 libras (36.633 kg). Como pudimos ver anteriormente,este valor representa el peso del vehculo multiplicado por la tangente de la pendiente

equivalente. Leyendo horizontalmente desde dicho valor de fuerza hasta la curva derendimiento y hacia abajo hasta el eje de velocidades, se determina un valor de 6 millas/hr

(9,5 km/hr). A velocidades menores a dicho valor, la fuerza rimpull ser mayor que lanecesaria y el camin acelerar. La velocidad indicada representa la mxima velocidad(en estado estable) a la cual el camin puede circular rampa arriba en la pendientesupuesta en el ejemplo.

Las ecuaciones bsicas de movimiento pueden utilizarse con los grficos dados para

estudiar el desplazamiento de los camiones. Estas ecuaciones son las siguientes:

v = v0 + ats = v0 t + at

2

v2 = v02 + 2 as

donde, v es la velocidad

s es la distanciat es el tiempoa es la aceleracin

La Tabla 3.1, lista valores tpicos de resistencia a la rodadura para distintos tipos de

superficies.

Las tres primeras columnas de la Tabla 3.2A, listan las fuerzas rimpull y de retardo en

funcin de la velocidad del camin modelo Titan 2000. Estos datos de rendimiento sonextrados directamente de la Figura 3.4, la cual indica los rendimientos de frenado ypotencia especificados por el fabricante. Digitalizando la informacin grfica presentada

en la Figura 3 4 se puede entonces utilizar una planilla de clculo para generar una tabla


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La fuerza del sistema dinmico de frenado dada por el grfico de rendimiento, representa

la fuerza suministrada por el sistema de frenos que acta a lo largo de la superficie de laruta para frenar el camin. Utilizamos esta fuerza para calcular la desaceleracin delcamin cuando se aplican los frenos.

Estas fuerzas, utilizadas para calcular aceleracin y desaceleracin, nos permiten analizarlos movimientos del camin mediante las ecuaciones bsicas de movimiento.

Las Tablas 3.2A hasta 3.2D, listan los datos para fuerzas rimpull y de retardo, empleando

un incremento de tiempo de 1.0 mph. Estos nmeros representan los datos de un grficode rendimiento presentados en forma digital en Figura 3.4. Se supone una resistencia a larodadura de 1.5% para todos los casos. Las Tablas 3.2A y B, incluyen las fuerzascalculadas para frenado y propulsin, una pendiente de camino de 0%, con el camin

cargado y descargado respectivamente. Las Tablas 3.2C y D, son similares, pero con unapendiente del 10%.

Si utilizamos como ejemplo las condiciones definidas en la Tabla 3.2A, para unavelocidad de cero, la fuerza de propulsin disponible es de 160.000 libras - 0.015 *

673.000 libras = 149.905 libras. La fuerza de frenado disponible es de 185.000 libras +0.015 * 673.000 libras = 195.095 libras.

Con el camin cargado en una ruta con pendiente del 10%, como es el caso indicado en laTabla 3.2C, la fuerza de propulsin disponible es de 160.000 libras - 0.115 * 673.000libras = 82.605 libras. La fuerza de frenado disponible es de 185.000 libras - 0.085 *

673.000 libras = 127.795 libras.

Con el camin descargado en una ruta con pendiente del 10%, como es el caso indicado

en la Tabla 3.2D, la fuerza de propulsin disponible es de 160.000 libras - 0.115 *273.000 libras = 128.605 libras. La fuerza de frenado disponible es de 185.000 libras -0.085 * 273.000 libras = 161.795 libras.

Desde Tablas 3.3 hasta 3.10, se dan ejemplos de estudios de movimientos de una caminTitan 2000 bajo una variedad de condiciones.

En Tabla 3.3, el camin cargado acelera en una pendiente de 0% hasta alcanzar unavelocidad mxima en 30 segundos. Cuando el camin est descargado, alcanza su

velocidad mxima bajo las mismas condiciones en 9 segundos (Tabla 3.4).


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El camin puede acelerar, circulando cargado en una pendiente de 8%, con una velocidad

estable de 0 a 16 kph en 14 segundos (Tabla 3.8).

Tablas 3.9 y 3.10 muestran los datos para un camin cargado frenado en una pendiente

cuesta abajo del 10%. De una velocidad inicial de 32 kph, el camin se detiene en 38segundos al desplazarse 210 mts. De una velocidad de 40 kph, no existe una fuerza

suficiente del sistema dinmico de frenos como para desacelerar el camin.

3.4Los tiempos de ciclo del camin y la compatibilidad de equipos

El tiempo de ciclo de un camin, se refiere al tiempo promedio requerido por el camin en

recorrer un circuito. El factor de compatibilidad (match factor), representa el nmero idealde camiones asignados a una pala. Este equivale al tiempo de ciclo total dividido por el

tiempo de carga promedio. El tiempo de ciclo para cada viaje, se ve afectado por los

tiempos de espera en los puntos de carga y descarga y, adems, por interferencias convehculos ms lentos durante el recorrido, los cuales no pueden ser pasados, y de la

velocidad a la que los distintos conductores proceden bajo variadas condiciones.

Los tiempos de carga en la pala, son a menudo, sumamente variables, debido a lascondiciones de fragmentacin resultantes, la necesidad de reposicionamiento de la pala, etc.

Los puntos de descarga, generalmente en la chancadora, suelen ser uno de los puntos de

mayor tiempo de espera para el camin. En muchas ocasiones, la chancadora suele trabarsepor rocas de excesivo tamao, parando la operacin de descarga hasta que el problema haya

sido solucionado. Al ser la chancadora utilizada por todos los camiones que transportan

mineral, una falla de la misma, ser mucho ms seria que de producirse en una de las varias

palas en operacin. El resultado final, ser que los tiempos de ciclo de transporte, exhibencierta dispersin. Una consecuencia de esto es que no es posible predecir de manera precisa

la generacin de turnos con slo tener conocimiento del ciclo de camiones y los tiempos de

carga.

3.4.1 Ejemplo 3.1

La Figura 3.6 ilustra una simple red de transporte utilizada en este ejemplo. Se ubica una

excavadora en Punto A. La distancia desde la pala hasta la rampa principal (Punto B) es300 mts. con una pendiente de 0%. La distancia de desplazamiento rampa arriba hasta lasalida del pit (Punto C) es de 750 mts. con una pendiente de 10%. La distancia de

desplazamiento desde la salida del pit hasta la chancadora (Punto D) es de 1000 mts. nivel.

La resistencia a la rodadura para todos los segmentos del camino es de 1 5% Los tiempos


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Tablas 3.11A hasta 3.11E, ilustran la forma en que se calculan los tiempos de

desplazamiento para cada uno de los segmentos del camino.

Para comenzar el ciclo (Tabla 3.11A), el camin abandona la pala cargada con una

velocidad inicial de cero. El camin acelera y, despus de 32 segundos, llega a la entradade la rampa principal. De manera coincidente, el camin alcanza el lmite de velocidad de48 kph en el mismo tiempo. El camin entra a la rampa principal cuesta arriba a 48 kph

(Tabla 3.11B).

El motor no es capaz de mantener la velocidad de 48 kph. Con una potencia mxima, elcamin comienza a desacelerar de manera gradual hasta llegar a 13 kph despus de 32segundos. Esta es la velocidad estable y constante que puede mantener el motor bajoestas condiciones. La distancia remanente es recorrida con esta velocidad y despus de

188 segundos, el camin llega al Punto C, desplazndose a 13 kph (Tabla 3.11C).

Ahora, el camin se encuentra en pendiente horizontal y acelera en 30 segundos hasta

alcanzar la velocidad lmite. El camin deber desacelerar hasta detenerse al final delcamino. Para determinar el tiempo requerido para detenerse, se aplican los frenos y

podemos ver que el tiempo requerido es de 13 segundos al desplazarse 99 mts. Lepermitimos al camin desplazarse con una velocidad mxima para entrar a 99 mts. al finalde la rampa y luego aplicar los frenos. El tiempo total para este segmento es de 88.5

segundos.

Despus de descargar en la chancadora, el camin abandona Punto D, descargado, y

acelera hasta alcanzar una velocidad mxima en 9 segundos. El camin deberdesacelerar hasta 40 kph antes de entrar rampa abajo (Punto C). Esto requiere de 3segundos. El tiempo total para este camino es de 78 segundos. El camin se desplaza por

la rampa principal cuesta abajo con una velocidad constante de 40 kph, requiriendo 68segundos.

Finalmente, el camin acelera hasta alcanzar la velocidad lmite de 48 kph despus dehaber abandonado la rampa principal (Tabla 3.11E), y comienza a frenar a medida que seaproxima a la pala para detenerse. El tiempo total es de 26 segundos.

Tabla 3.12 es un resumen de los resultados para Ejemplo 3.1. El tiempo de ciclo total,incluyendo el tiempo entre cargas, tiempo de carga, tiempo de descarga, es de 811

segundos. El factor de compatibilidad resultante entre la pala y los camiones, es de 3.53.


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3.4.2 Factores que controlan la velocidad del camin

La velocidad del camin, depender de numerosos factores. Las caractersticas derendimiento del motor y el sistema de frenos, la pendiente y la resistencia a la rodaduradel camino, son los parmetros ms importantes.

La mayor parte de las operaciones establecern lmites de velocidad en variadassituaciones, a fin de asegurar las condiciones operacionales. El trasladarse pendiente

abajo y cargado o aquellas intersecciones de caminos, son ejemplos de reas en las cualeses necesario disminuir la velocidad. La pendiente del camino, la resistencia a la rodadura

de la superficie del camino, y las condiciones climticas, incluyendo la visibilidad,resultan ser factores importantes. La velocidad a la que los distintos conductores procedenbajo variadas condiciones, es un aspecto fundamental.

3.4.3 Los tiempos de ciclo del camin y el factor de compatibilidad

El tiempo de ciclo de un camin, se refiere al tiempo promedio requerido por el caminen recorrer un circuito, de acuerdo a lo mostrado en Figura 3.1. El match factoro factor

de compatibilidad, representa el nmero ideal de camiones que se deberan asignar a unapala. Este equivale al tiempo de ciclo total dividido por el tiempo de carga y los tiemposentre cargas promedio. El tiempo de ciclo para cada viaje, se ve afectado por los tiempos

de espera en los puntos de carga y descarga y, adems, por interferencias con vehculosms lentos durante el recorrido, los cuales no pueden ser pasados, y la congestin generaldel trfico.

Los tiempos de carga en la pala, son a menudo, sumamente variables, debido a lascondiciones de fragmentacin resultantes, la necesidad de reposicionamiento de la pala,

etc. Los puntos de descarga, generalmente en la chancadora, suelen ser uno de los puntosde mayor tiempo de espera para el camin. En muchas ocasiones, la chancadora sueletrabarse por rocas de excesivo tamao, parando la operacin de descarga hasta que el

problema haya sido solucionado. Al ser la chancadora utilizada por todos los camionestransportando mineral, una falla de la misma, ser mucho ms seria que de producirse enuna de las varias palas en operacin.

Los procedimientos utilizados para reabastecer de combustible a los camiones, para loscambios de turno y los almuerzos, afectan la eficiencia general de la operacin como

tambin lo hacen aqullos establecidos para el programa regular de mantenimiento,roturas inesperadas de equipo y disponibilidad de repuestos. Cuando los cambios de turno

l h d l d l h i id d


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al tiempo real de los movimientos de la flota de transporte. Esto podra proporcionar unmtodo habilitado para actualizar el modelo basado en las ubicaciones actuales de las

palas, las condiciones de cada camino, etc. Dicho sistema, obtiene esta informacin apartir de las veces en que cada camin pasa por faroles electrnicos durante su trayecto ya partir de otro tipo de comunicaciones por medio del conductor y el capataz de turno.

Sera necesario para este tipo de sistema, identificar todos aquellos atrasos, como porejemplo, si es que un camin se atrasa debido a un accidente en el camino. Los tiemposde ciclo sin interferencia son requeridos por los modelos de simulacin. Segn mis

observaciones, estos sistemas no se han desarrollado lo suficientemente como paraobtener de manera fcil informacin sobre el tiempo real y, de esta forma, ser capaz de

predecir los requerimientos futuros de la flota de camiones.

3.4.5 Evaluacin de la flota utilizando la simulacin

La determinacin del nmero requerido de camiones y palas, dentro de lo que concierne alos objetivos de produccin, resulta ser un aspecto importante para cualquier plan minero,

incluyendo el comienzo de nueva operacin y durante la planificacin de proyectos

futuros. En ambas situaciones, la informacin sobre los datos de tiempo real, no seencuentra disponible, los clculos para las curvas de rendimiento modificadas por las

reglas de sentido comn existentes y la incorporacin de elementos, como es el azar, enlos tiempos de carga y descarga, entregan el mejor mtodo. Los estudios sobresimulacin, se pueden utilizar en la evaluacin de adiciones propuestas a la flota tal como

la incorporacin de un sistema computarizado de despacho de camiones o agregandonuevos camiones a la flota, los cuales cuentan con diferentes caractersticas derendimiento. Se presentarn ejemplos de estos estudios en las siguientes secciones.

3.5 EL SISTEMA DE SIMULACION PIT-S

La modelacin de las redes de caminos en una mina a rajo abierto, utilizando lasimulacin, se ha empleado extensamente durante muchos aos (Calder & Waring, 1965),(Calder & Bauer, 1973), (Chick, 1980) y (Fytas & Calder, 1984). Estos modelos han sido

desarrollados en una variedad de formas, incluyendo los datos del estudio de tiempos, unclculo basado en las curvas de rendimiento de fabricantes y los datos en tiempo realgenerados por los sistemas computarizados de despacho de camiones. Se han realizado

descripciones bien fundamentadas en relacin a estas metodologas, pero no se tratarn eneste captulo.

Figura 3.7 es un ejemplo de un diagrama de redes de caminos tal como se podra apreciar


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3.5.1 Sistema de control con archivos

La geometra de la red de transporte, y gran parte de los parmetros que controlan losmovimientos de los camiones, tales como la resistencia a la rodadura, pendiente, longitud,lmites de velocidad, tiempos de carga y descarga, son almacenados en una serie de

archivos que pueden ser editados por el usuario. El programa escribe dos archivos pararevisin, registrndose todos los movimientos del camin, para finalmente obtener unarchivo resumen en la pantalla. El programa simula ahora un turno de 8 horas, utilizando

un incremento de tiempo de 1 segundo (28.000 segundos). Al hacer correr el programade simulacin, aparece una opcin para cerrar cualquiera de las entidades cargadoras que

estn corriendo en ese momento. Todo esto, y en combinacin con la capacidad decambiar las distancias de los caminos, etc., por medio de la edicin de archivos, esposible obtener una variedad de situaciones sin tener la necesidad de crear una nueva redde caminos todo el tiempo. El programa aplica varias reglas relativas a las velocidades de

los camiones, como por ejemplo, la situacin en que el camin que va saliendo de uncamino conectado a un cargador, una chancadora o un botadero, debe tener una velocidad

de salida igual a 0. El camin comenzar a desacelerar a cierta distancia antes de llegar al

final del camino, por lo tanto, ese rango de desaceleracin no superar los lmitespreestablecidos. Un camin ms rpido, una vez alcanzando a otra unidad en la ruta,

requerir mantenerse a una distancia de 50 pies delante del camin y no se le dejar pasar.

3.5.2 Resultados del estudio de simulacin

La Tabla 3.13, es un resumen de los resultados del programa de caminos y camiones, loscuales se muestran en la pantalla al final del programa. Se indica, para el caso de cada

camin, el tiempo de espera acumulativo, el tiempo en porcentaje del trayecto rampaarriba cargado y descargado, y rampa abajo cargado y descargado, el tiempo en porcentajeen cargar y en descargar, el tiempo en porcentaje requerido durante otro tipo de

actividades, el costo operacional por hora, el nmero de veces en que se carga cadacamin y costo por carga. Abajo, aparece una lnea impresa, la cual indica en nmerototal de cargas reales y el costo en palas y camiones por carga. Las suposiciones relativas

a los costos en las que se basan estos clculos, se muestran en la Tabla 3.14.

3.5.3 Atrasos operacionales

Al inicio de cada turno, se estima un atraso de 600 segundos en inspeccionar camiones,seguidos de intervalos de 10 segundos en que el camin abandona la chancadora. Los

cargadores, las chancadoras y los botaderos dejan de operar durante 20 minutos para los


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duracin de este tipo de situaciones, se ven afectadas por el nmero seleccionado al azaral inicio del programa y los cuales son mostrados en la pantalla. Los camiones no fallan.

Se supone que se cuenta con una cantidad suficiente como para reemplazar a cualquiercamin que falle. El tiempo ocupado por el camin en caso de espera en una plantadeterminada, debido a una falla o pana, es registrado como otros dentro del informe

resumen de camiones, de la misma forma en que se consideran los cambios de turno,horas de almuerzos y atrasos entre turnos.

3.5.4 Despacho de camiones

Este programa cuenta con una planta para el despacho automtico y fijo de camiones. Sies automtico, el tiempo se calcula para que el camin viaje por todas las rutasalternativas y regrese cargado al punto de destino. Se incluye el efecto del trfico en losprximos caminos, en los camiones anteriores y en los cargadores, a medida que stos

experimentan cierto atraso de mantencin. Luego, el camin es despachado hacia una delas rutas mostrando un tiempo de ciclo mnimo. En condiciones estables, el camin

siempre debera ser cargado por la pala asignada.

3.6 ESTUDIOS DE CASOS CON PIT-S

El uso del programa, ahora ser demostrado bajo tres situaciones, que se indican acontinuacin:

comparando los sistemas de despacho de camiones tanto automtico como fijo estudiando el efecto de combinar camiones cuyas caractersticas de rendimiento

sean diferentes y encontrndose en la misma red

mediante la estimacin de los match factors dentro de la red de caminosEn todos los casos, se ha utilizado el camin tpico de 200 toneladas propulsado por

motores elctricos en las ruedas.

3.6.1 Sistemas de despacho automatizados vs. fijos

Para este estudio, se utiliz un pit de aproximadamente 200 mts. de profundidad y queopera con cuatro palas y dos chancadoras. Dos de las palas se encuentran ubicadas a 100

metros bajo las otras. La chancadora se ubica aproximadamente 700 mts. desde la


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productividad en cuanto a la cantidad del sistema automatizado es aproximadamente un2% y los costos operacionales para los dos tipos de sistemas, son relativamente iguales.

En algunas situaciones en que la pala carece de cierto nmero de camiones, se da unaimportante ventaja respecto del sistema de despacho automtico. Sera bueno observarque estos sistemas automatizados s proporcionan informaciones estadsticas muy tiles

de acuerdo a los aspectos claves de la operacin de la flota. Asimismo, debido a laexistencia de estos sistemas de despacho automatizados y a todos aquellos supervisoresque estudian las acciones de los conductores de camiones ms cercanamente, el

incremento actual de porcentajes, podra ser mayor al que se menciona aqu.

3.6.2 La flota combinada de camiones

Este estudio utiliza la misma red de caminos que en el ejemplo anterior. Una flota de 20camiones con caractersticas de rendimiento normales, se encuentran operando con 4

palas, para entregar estadsticas del caso base. A fin de simular la operacin de una flotade camiones con caractersticas de rendimiento combinadas, se encuentra en operacin la

misma flota de camiones y palas con una disminucin en la fuerza rimpull del motor en

un 25% para camiones asignados por nmeros pares. Se dan los resultados comparativosen Tabla 3.15. Para la flota combinada de camiones, la produccin disminuye en un 18%

y los costos operacionales por carga aumentan en un 33%. Los camiones ms rpidos seven obligados a permanecer un porcentaje considerablemente ms alto de su tiempo endesplazarse cargado rampa arriba. Adems de tener una prdida de produccin, aumentan

tambin los costos operacionales por hora de estos camiones. Una serie de pruebassimilares, la cual utiliza el sistema de despacho automtico, no ha proporcionadoresultados considerablemente mejores que los otros. Resulta evidente que aquellos

camiones cuyo rendimiento en cuanto a su velocidad sea reducido, disminuyanconsiderablemente la eficiencia de las unidades ms rpidas para diferentes situaciones dela flota.

3.6.3 Estudios de factores de compatibilidadEl match factoro factor de compatibilidad, representa el nmero ideal de camiones a serasignados a una pala. Es equivalente al tiempo de ciclo de los camiones, sin considerar lasveces en que estos son interferidos por vehculos ms lentos, panas o fallas, tiempos de

espera, etc., y dividido por el tiempo de carga promedio. Para determinar los matchfactors, se deben eliminar todos los atrasos del programa PIT_S, incluyendo los cambiosde turno, horas de almuerzo, fallas de equipos, etc. Entonces, es posible calcular los

match factors, al operar con un solo camin desde cada punto de origen hasta su destino.


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congestin de camiones. Se calcula el tiempo de ciclo y el factor de compatibilidad paraun solo camin. Este se referir al Caso A.

El paso siguiente es el de asignar a cada pala el nmero de camiones indicados por elmatch factor, y hacer operar el turno nuevamente. El propsito de esto, es determinar silos match factors en s, pueden determinar el nmero preciso de camiones a asignar a

cada pala, o si es que la congestin vehicular inducir a errores considerables. A fin deasignar los camiones, el nmero match deber corresponder, sin duda, al nmero enteroms prximo, mayor o menor segn se requiera truncar hacia arriba y hacia abajo Durante

la primera prueba, los nmeros match, fueron aproximados al nmero entero mayor otruncados hacia arriba (Caso B). Se realiz una segunda prueba con nmeros match,

aproximndose al nmero entero menor o truncados hacia abajo (Caso C). Se puedeobservar, a partir de Tabla 3.16, que los mejores resultados se dan con match factorstruncados hacia arriba. El tiempo de espera de la unidad cargadora es mnimo y el costototal para la flota de palas y camiones es ms bajo. Observe en la Tabla 3.16, que los

nmeros de compatibilidad, si es que se ha aproximado a un solo dgito, se truncarnhacia arriba en este ejemplo. Todo esto sugiere que la aproximacin a nmeros enteros

mayores o menores (truncar), resulta ser la mejor prctica.

Los nmeros de compatibilidad (match factors) mostrados en Casos A y B, han cambiado

a partir de Caso A, debido a la congestin del circuito. Cuando se le asigna ms de uncamin a una pala, estos valores constituyen una medida de la congestin del circuito,pero no representan los nmeros de compatibilidad verdaderos. Al comparar el nmero de

cargas generadas por cada unidad cargadora con un camin, disminuye la produccin encasi un 8% cuando la unidad cargadora est completamente congestionada por camiones,de acuerdo a lo estimado por el factor de compatibilidad. Se puede concluir que la

congestin del circuito de la red de transporte reducir la productividad enaproximadamente un 8% por sobre aqulla estimada utilizando los factores decompatibilidad determinado con un solo camin. Esto no incluye los efectos de las panas

de equipos, cambios de turno y atrasos por almuerzos, etc.

3.7 COMPARACIONES ENTRE LAS ESTIMACIONES DE ESTUDIOS DECICLO Y LA SIMULACION DE TURNOS EN CUANTO A LAPRODUCCION DE LA FLOTA

Se utiliz el programa PIT_S para simular un turno de produccin, incluyendo todos losatrasos por los cambios de turno, panas o fallas de equipos, etc. Las condiciones de la redde transporte, por ejemplo, el nmero de palas y camiones, distancias de caminos, etc.,

eran idnticas al estudio anterior, en el cual se utiliz el programa CICLE, segn lo


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en las palas asignadas). Al analizar estos datos, se puede observar que una simulacinconstituida por un turno y 26 camiones, bajo el programa PIT_S (Tabla 3.17), produce

444 cargas, si se compara con un estudio idntico realizado por medio del programaCICLE (Tabla 3.16), el cual origin 564 cargas. Esto representa una reduccin de un21%. Una simulacin constituida por un turno y 22 camiones bajo el programa PIT_S

(Tabla 3.17), origina 406 cargas, si se compara con un estudio idntico realizado pormedio del programa CICLE (Tabla 3.16), el cual origina 502 cargas, que representa unareduccin de un 19%. Es posible concluir que el programa CICLO se puede utilizar para

predecir la informacin generada del programa PIT_S reduciendo el tiempo de turno porel atraso total promedio de turnos en PIT_S ms un adicional de un 2%.

3.8 CONCLUSIONES DEL ESTUDIO DE SIMULACIN

A continuacin, se describen las siguientes conclusiones obtenidas a partir de estudios

realizados sobre los tiempos de ciclo y simulacin de turnos completos:

1. La simulacin proporciona una tcnica de modelacin prctica para el anlisis de laproductividad y los costos operacionales de la flota de palas y camiones.

2. Al comparar el sistema de despacho de camiones automatizado con la asignacin fijade camiones, el sistema automatizado gener un aumento de productividad de slo un2%, a pesar que se encontraba operando cerca del nmero ptimo de camiones. Sin

embargo, en situaciones en que la red de transporte se encontraba operando con unbajo nmero de camiones (o bajo el valor ptimo requerido), el aumento para elsistema automatizado resultaba ser de alguna forma ms alto.

3. La combinacin de camiones de diferentes caractersticas en cuanto a la velocidaddentro de la misma flota, puede reducir seriamente la eficiencia de la flota y aumentar

los costos operacionales.4. Los match factors basados en los tiempos de carga y tiempos de ciclo promedios del

camin, generados por un solo camin asignado a cada pala, se pueden utilizar parapredecir la produccin de toda la flota cuando el nmero match de camiones esasignado a cada pala. Esto se hace disminuyendo la produccin proyectada en un solo

camin en casi un 8% para calcular la congestin de la flota.5. Los resultados de produccin de una simulacin de turnos completos, incluyendo los

tiempos requeridos para los comienzos y trminos de cada turno, horas de almuerzo y


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camiones obtenidos a partir del estudio de ciclos para un solo camin, el cual podraincluirse en la planificacin minera computarizada que el Ingeniero utiliza para

determinar los volmenes y secuencias. Las estimaciones precisas de los niveles deproductividad, requerimientos de camiones y costos, se podra obtener slo en unossegundos.

Algunas de las conclusiones descritas arriba, corresponden a situaciones especficas delugar, pero resultan ser relaciones similares para los casos de otros pits.

3.9 ASPECTOS DE LA MINERIA A RAJO ABIERTO EN ALTURA

Las operaciones en minas a rajo abierto en altura, presentan numerosos desafos relativosa los efectos en el personal y el rendimiento del equipo. Los efectos de la altura se tornan

significativos en alturas que superan los 3000 mts. Se han realizado estudios con el objetode definir mejor los efectos en las personas, de manera tal que los ambientes, tanto laboralcomo la vida cotidiana, puedan disearse en la forma de encontrar la mejor adaptacin a

las diversas condiciones. Un objetivo es mantener a cada persona lo mejor adaptada

posible como para lograr un buen rendimiento en las diversas tareas en altura que se lehayan asignado. La seleccin del equipo minero en una mina a rajo abierto en altura,

debe considerar la reduccin en la capacidad mxima del motor (derating). Por ejemplo,el rendimiento del motor del camin de transporte deber disminuir para predecir enforma precisa los tiempos de ciclo de camiones utilizados para determinar el tamao de

flota requerido. Sin embargo, si no se les reduce de manera suficiente la capacidad a losmotores, disminuir la confiabilidad de flota y los costos operacionales aumentarn demanera importante. Las estrategias operacionales en minas a gran altura requieren

orientar la mantencin y seleccin de equipos y los asignamientos de personal. En laactualidad, se est planificando operar en minas en Chile que superan los 5000 mts. de

altura. Este paper incluye una discusin de los efectos de la gran altura, y analiza elactual concepto sobre cmo llevar a cabo estos desafos de la mejor forma posible.

La temperatura, presin y densidad del aire, disminuyen con la altura. Por ejemplo, a unaaltura de 4000 mts., el U.S. Standard Atmospheric Data (Informacin AtmosfricaEstndar de los Estados Unidos), indica que la presin y densidad del aire alcanzan un

porcentaje, bajo condiciones normales, de entre un 60% y 65% de sus valores respectivosa nivel del mar. Al disminuir la densidad del aire, se produce una disminucin en elcontenido de oxgeno, el cual es respirado por las personas que se encuentran trabajando a

esa altura.


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3.9.1 Los Efectos en las Mquinas

Existen dos tipos de problemas que afectan de manera fundamental a la maquinaria queopera en altura: reduccin en la capacidad disponible y capacidad de enfriamientodeficiente. Sin embargo, en muchos casos, estos problemas estn interrelacionados.

Para lograr que los motores diesel funcionen de forma eficiente, es necesario manteneruna relacin o proporcin adecuada en lo que se refiere a aire-combustible. En el aire

menos denso, los motores diesel presentan algunos problemas en la ingestin desuficiente aire (oxigeno) como para generar la potencia requerida por el motor. Algunos

fabricantes de motores, han informado que a sus motores no les es necesaria unareduccin en su capacidad para operar en alturas inferiores a 3000 mas. Sin embargo,resulta importante darse cuenta de que existe una reduccin considerable en la vida tildel motor, operando ste a una altura de 3000 mts., si se compara con operaciones

realizadas en alturas inferiores.

En aire menos denso, los turbosobrealimentadores deben funcionar a mayor velocidadpara liberar la masa de aire requerida por los cilindros para la combustin. Esta mayorvelocidad genera una gran tensin, la cual afecta adversamente la vida til del turbo. Un

fabricante inform que la vida til de un turbosobrealimentador, es de 5000 horasoperando en altura, comparado con las 12000 horas de vida, operando a nivel del mar.

El aire menos denso es perjudicial en cierto punto, ya que la capacidad de enfriamientodisminuye. La efectividad de enfriamiento convectivo, depende de la densidad dellquido que transfiere el calor. La disminucin de calor que se transfiere es resultado del

aire menos denso, lo cual hace que las mquinas puedan funcionar a temperaturas msaltas. En motores diesel, la combustin genera energa que produce calor. Laeliminacin de calor es necesaria para que el motor pueda funcionar dentro de un rango

de temperatura deseado. El operar bajo estos lmites de temperatura, reduce en formaimportante la vida til del motor.

Comnmente, los fabricantes de motores utilizan temperaturas basndose en la turbina yel tubo de escape para determinar cundo un motor est produciendo ms energa de los

que sus sistemas de enfriamiento pueden lograr. Asimismo, se puede determinartomando mediciones de temperatura en un rea especfica o mediante la prediccin detemperatura con modelos computarizados.

Cuando la temperatura de un motor supera el lmite crtico, el fabricante tiene dos


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requieren ningn tipo de derating hasta los 3000 mts. de altura. Sin embrago, sucapacidad mxima deber reducirse en un 1% cada 300 metros. Esto demuestra cmo

cada motor tiene un distinto grado de sensibilidad a la altura. Por lo general, a losmotores que operan en altura, se les reduce su potencia mxima de salida en un 10% -20%.

Observe que la reduccin de la potencia de salida o derating, puede producir efectos quevan en beneficio de ciertos componentes mecnicos dentro del motor. Las presiones

mximas de un cilindro son inferiores de lo que podran ser operando a nivel del mar.Las tensiones dentro del eje de distribucin del motor, motor de par del eje cigeal, etc.,

sern inferiores a lo que normalmente se experimenta bajo una capacidad de salida total.En presencia de tensiones ms bajas y motores de par, se producira un aumento en lavida til de las piezas del motor.

En algunos casos, lo fabricantes de motores crearn un motor con ciertas cualidades quele permitan operar ms eficientemente en altura. Sin embargo, y a pesar de estas

cualidades, el motor requerir una pequea reduccin de su capacidad mxima paraoperar de manera eficiente en altura. Por lo tanto, la ltima solucin sera unacombinacin de la modificaciones en el diseo del motor y el nivel de reduccin en su

capacidad mxima de salida (derating). De esta forma, el resultado final sera unequilibrio entre lo que es la potencia adecuada (productividad) y una buena vida til (bajocosto de mantencin).

Las modificaciones en el diseo para motores que operan a altas alturas, pueden incluirlas siguientes caractersticas:

sobrealimentadores de motores en serie impulsor de turbo especial aumento en la ventilacin de la caja del cigeal reduccin en los lmites del aire de admisin (en motores) enfriadores posteriores de alta eficiencia presionizacin refrigerante activa

Adems del motor, pueden darse otros tipos de cambios en el sistema vehicular, que

pueden aumentar el rendimiento de los motores. Los obturadores del radiador o losembragues de ventilacin, ayudan a prevenir cualquier grado de enfriamiento que puedasignificar un problema, fundamentalmente para el transporte que debe recorrer largas

distancias. Los camiones que operan a motor, los convertidores de motor de par ms


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ciertos valores nominales en altura, tal como lo hacen a nivel del mar. La temperatura yla densidad del aire, afectan a todos los motores impulsores de aire por movimiento

rotatorio, sistemas retardados elctricos, y sistemas de frenado mecnico.

3.9.2 Los Efectos en las Personas

Los trabajadores que deben operar en minas lejanas y a altas alturas, deben cumplir con

una jornada de trabajo que vara entre 10 a 12 horas diarias, realizando turnos de 6 a 12das, que se siguen por un perodo de descanso proporcional en baja altura. Para el ao2000, se estima que en Chile habrn aproximadamente 20,000 mineros trabajando en

alturas por sobre los 3000 metros. Generalmente, el resultado del clima relativamentefro y el bajo nivel de oxgeno en la atmsfera, implica una reduccin importante en laproductividad de los trabajadores.

A fin de lograr el mismo rendimiento en los trabajadores como el que se obtuvo a niveldel mar, se requerir de un porcentaje que vara entre 50% - 80% ms horas/hombre si los

trabajadores no son nativos a la altura (Jimnez, 1996). La condicin mdica a la cual seexponen los trabajadores a altas alturas se llama Hipoxia Hipobrica.

La tolerancia a altas alturas es un tema de inters para las compaas mineras progresistas,particularmente en lo que se refiere a seleccin de personal. En la actualidad, estascompaas estn estudiando el uso de exmenes mdicos extensivos, incluyendo un

electrocardiograma por esfuerzo para aquellas personas mayores de 40 aos.

Es un hecho que las disminuciones peridicas a nivel del mar en das de descanso,

producen un grado de deaclimatacin. Se ha observado que algunos trabajadores, durantelas primeras 24 horas, despus de llegar de vuelta al campamento, presentan problemas de

sueo, como es el dormir poco, y tambin un rendimiento cognitivo ms bajo por algntiempo.

An hay mucho por aprender sobre los efectos colaterales a largo plazo del ciclo detrabajo en altas alturas (Jimnez, 1996). El Dr. Jimnez actualmente est comenzando adesarrollar un estudio basado en pruebas de terreno en alturas de 3800 metros, el cual

incluye la adicin de oxgeno en 70 habitaciones. Con este estudio, se lograr medir larespuesta cognitiva durante las horas de sueo y de trabajo (Jimnez, 1997).

El objetivo de los estudios que se estn desarrollando actualmente, es caracterizar losaspectos fisiolgicos de la Hipoxia Hipobrica. Existe una necesidad de mejorar las


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El uso de enriquecimiento de oxgeno para aliviar la hipoxia en altas alturas, se muestra

muy prometedor. En base a investigaciones y otras estimaciones, se indica que alaumentar el contenido de oxgeno en un 1% (Por Ej., desde 21 a 22%) en alturas de 4000- 5000 metros, se reducira a una altura equivalente a 3000 mts., lo cual es fcilmente

tolerable. El costo inicial estimado para aumentar el contenido de oxgeno para 50habitaciones en un 5% es $166,000 US, y el consumo de energa, sera de 58,000 watts(West, 1994).

3.9.3 Los Efectos de la Reduccin de la Capacidad Mxima del Motor en los

Tiempos de Ciclo de un Camin

La reduccin de la capacidad mxima del motor, no significa necesariamente que uncamin de transporte experimentar una reduccin en su fuerza rimpull. Al emplear un

sistema de accionamiento correcto, el motor, cuya capacidad mxima ha sido reducida(derated engine), slo reducir la velocidad del vehculo sin afectar su fuerza de engrane.

Simplemente, esta reduccin en la capacidad mxima del motor del camin, no requerirautomticamente una reduccin en su carga (payload), as como ocurre con la capacidad

retardadora, elctrica o mecnica, o el valor nominal trmico de los motores impulsoresde aire por movimiento rotatorio.

Si slo se reduce la capacidad mxima del motor, el efecto en los tiempos de ciclo delcamin, no es proporcional al grado de reduccin de su capacidad (deration). Porejemplo, si se reduce la capacidad mxima del motor en un 20%, el efecto no coincidir

normalmente con un 20% de aumento en los tiempos de ciclo del camin. El efecto sobrela velocidad es mayor cuando el camin viaja cargado tanto cuesta arriba como cuestaabajo y cindose a los lmites de velocidad de acuerdo a su capacidad de frenado o

sistemas de desaceleracin.

El trmino de numerosos clculos realizados mediante un programa computacional

denominado CICLO (Calder, 1993), ayud en el anlisis de los efectos de la reduccin dela capacidad mxima (deration) en cada tiempo de ciclo del camin. La base de este

programa computacional, son los clculos estndares de movimiento, utilizando datos decurva de rendimiento para fuerza de engrane y de frenado, y un intervalo de un segundoentre incrementos de clculo.

Las diversas restricciones de velocidad y otras condiciones y suposiciones, fundamentan


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Pendiente del Camino 8% y 10%Tiempo de Carga 200 segundos

Tiempo de Descarga 60 segundos

El perfil simple del trayecto utilizado en el anlisis, incluye una rampa plana de enfoque,

de 100 mts. de longitud desde los puntos de carga y descarga, tanto al comienzo como alfinal del camino inclinado. La suposicin es, a objeto de estos clculos, que los camionessalen de estas rampas a una velocidad cero. En el resumen, se incluyen clculos para

camiones cargados que viajan tanto cuesta arriba como cuesta abajo. En Tabla 3.18 semuestran los resultados de estos clculos.

Por ejemplo, al viajar el vehculo cargado cuesta arriba y descargado cuesta abajo, conuna pendiente de un 8%, el tiempo total del ciclo, incluyendo la carga y descarga,aumenta en un 6.3%, 15.5% y 29.3% respectivamente, bajo condiciones en que se ha

reducido la capacidad mxima del motor (derating) en un 10%, 20% y 30%.

Los tiempos de ciclo son ms bajos para una pendiente de un 10%, debido a que ladistancia del trayecto es ms reducida para la misma elevacin vertical, cuya velocidadms alta sobre una pendiente de un 8% no se compensa por completo. Y, por otro lado,

esto se debe a que la pendiente ms inclinada tiene mayores posibilidades de generarproblemas de mantencin, lo cual coincide con el caso de alturas ms bajas que presentangrandes elevaciones verticales.

Dado que la productividad del camin, considerando el trayecto cuesta arriba, conreducciones de la capacidad mxima del motor (deratings) ms all de un 10%, como se

espera usualmente por sobre los 4000 metros.

En el trayecto de carga cuesta arriba, la reduccin de la capacidad mxima del motor

(derating) tiene un efecto casi insignificante. Los problemas de frenado, son de mayorpreocupacin en el transporte de carga cuesta arriba, especialmente en caminos cuyodiseo es una curva en u, lo cual favorece el 8% versus el 10% de la pendiente.

Las Tablas 3.19 y 3.20, muestran los resultados de mediciones adicionales con el

programa de CICLO que utiliza camiones de 155 y 220 toneladas mtricas. Estosejemplos utilizan pendientes de carga cuesta arriba de un 8% y con una resistencia derodadura de un 2%. En los resultados presentados en la Tabla 3.19, se incluyenreducciones de carga entre un 10%, 20% y 30%.


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reduccin en la capacidad mxima del motor, resulta ser costosa, si se consideran lasprdidas en su reproduccin. Sin embargo, las equivocaciones en lo que refiere al efecto

de reducir la capacidad mxima del motor de manera adecuada o suficiente, podragenerar costos de mantencin del motor o tambin de reparacin general. Es necesariolograr un equilibrio adecuado entre lo que son los costos de mantencin, necesidades de

productividad y confiabilidad.

3.9.4 Desarrollando Estrategias Adecuadas

Trabajar en altura, resulta ser un verdadero desafo tanto para las personas como para la

maquinaria. Bajo estas condiciones, a fin de lograr una efectiva operacin de una mina,se requiere de una planificacin detallada y metdica, un acercamiento operacionalsimple y una buena comunicacin.

A continuacin, se muestra un listado de ideas a considerar en el momento de formularuna estrategia para la minera a altas alturas. Al considerar dichas ideas, es necesario

recordar que todas las operaciones mineras son diversas y que varan segn su altura, tipode transporte, ubicacin geogrfica, condiciones climticas y distancia considerada desdelas instalaciones o plantas de reparacin.

Al reconocer estas diferencias, algunos de los factores siguientes pueden ser aplicables aalgunas minas ms que a otras:

1) Equipo selecto que logre entregar un buen equilibrio entre lo que es la altaproductividad y la alta confiabilidad.

El trabajo con fabricantes de equipo para seleccionar equipo altamente eficientea fin de lograr vidas tiles y disponibilidades comparadas con aqullas operandobajo circunstancias normales. Esto posiblemente podra requerir la creacin de

un rediseo.

La utilizacin de programas de simulacin para fabricantes de equipos a fin dedeterminar la cantidad ptima de reduccin de la capacidad mxima del motor.Esto sera para entregar un grado de confiabilidad y un costo bajo por hora conuna reduccin mnima en la productividad.

La seleccin de un equipo que tenga un buen servicio y organizacin de apoyo,la cual cuente con la capacidad de transporte eficientemente cada componente a

un sitio lejano para su reparacin y reacondicionamiento.


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programadas, justificarn gran parte de este trabajo. Por lo tanto, elrequerimiento correspondera slo a un grupo pequeo de tcnicos calificados

para desempear trabajos de localizacin, reparacin y diagnstico. Realizar reparaciones fuera del lugar de donde se encuentran las instalaciones de

servicio para el fabricante del equipo original.

Debido al duro ambiente que se experimenta en altura, es recomendable mantener la

operacin usando un mnimo de esfuerzo humano, sea ste tanto fsico como mental.

En la prctica, utilizar sistemas automatizados para desempear tareasnormalmente realizadas por humanos.

Emplear sistemas actualizados disponibles para apoyo en la toma de decisiones(experto), trabajos de localizacin y reparacin, personas que ejerzan un constantepresin en el mercado (press manufacturers), a fin de desarrollar nuevos sistemas.

Si es posible, ubicar personal involucrado en planificacin minera y trabajoestratgico en alturas ms bajas. GPS y los sistemas de despacho del equipo

computarizado, permiten que las operaciones mineras sean monitoreadas a

distancia.Eliminar el trabajo de mantencin innecesario aumentando el grado de

confiabilidad del equipo y extendiendo el tiempo para su servicio.

Reparaciones importantes destinadas a instalaciones para contratistas, generarnmenos trabajo siendo ste desempeado en la misma mina.

3) Ayudar a los trabajadores a mantenerse saludables y trabajar sin riesgo.

Emplear pruebas mdicas de seleccin en el proceso de contratacin.Suministrar oxgeno adicional suplementario que pueda que pueda ser til durante

las horas de sueo en los dormitorios.

Establecer un moderno programa de control de prdidas y de seguridad en el sitiode la mina lo antes posible.

3.9.5 Resumen y conclusiones de las consideraciones de la gran altura

El efecto de la gran altura entra en juego cuando sta supera los 3000 metros. En la

actualidad, numerosas minas a tajo abierto estn operando a alturas superiores de 4000metros, y se est viendo la posibilidad de operar en minas que se encuentran a alturassuperiores a los 5000 metros. Para el ao 2000, se estima que, en Chile, habrn

aproximadamente 20000 mineros que trabajarn en alturas superiores a los 3000 metros


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aumentar el contenido de oxgeno en un 1% (p. ej., desde 21 a 22%) en alturas de 4000 a5000 metros, se reduce la altura equivalente a 300 metros, aproximadamente. El aumento

en el contenido de oxgeno en un 5% a alturas de 4500 metros, reducira una alturafcilmente tolerable equivalente a 3000 metros.

Existen dos tipos de problemas que afectan de manera fundamental a las mquinas queoperan en altura - nivel de energa reducida y escasa capacidad de enfriamiento. A pesarde que algunos motores diesel pueden generar una capacidad (horsepower) completa en

alturas de hasta 3000 metros, stos operarn a temperaturas ms altas y experimentarnuna severa reduccin en cuanto a su vida til. Las grandes alturas requieren de un

reduccin de la energa del motor. Es muy comn que a los motores que operan en altura,se les reduzca su capacidad mxima (derating) en un 10% o un 20%. Esta reduccin,aparte de otras modificaciones de diseo en los motores, sirve para aumentar la vida tildel motor. Los problemas del clima fro, como los experimentados en el Norte de

Canad, tambin se suman a la problemtica existente en las grandes alturas.

La reduccin de la capacidad mxima del motor, slo reducir la velocidad del vehculo,as tambin como su productividad, sin tener que reducir necesariamente el esfuerzotractivo disponible. Los clculos por simulacin en cuanto al ciclo del camin, indican

que los tiempos de ciclo del trayecto tpico, aumentan aproximadamente en un 7.5% paraun 10% de reduccin de la capacidad mxima del motor a 4000 mts., y 16% para un 20%de reduccin a 5000 mts. para el transporte cargado con trayecto cuesta arriba. La

reduccin de la capacidad mxima de un motor en un 20% a 5000 mts. para el transportecargado cuesta abajo, no afectar significativamente el tiempo de ciclo.

La reduccin en la carga del camin, no da por resultado una reduccin compensatoria enel tiempo de ciclo. Por ejemplo, al reducir en un 10% la carga de un camin de 220toneladas, con una reduccin de la capacidad mxima de su motor de un 10%, se reduce

el tiempo de ciclo en slo un 4,2%, lo cual genera en una prdida total de laproductividad. Sin embargo, las equivocaciones en cuanto a las reducciones adecuadas osuficientes de la capacidad mxima del motor, podra generar costos de reparacin

general o de mantencin del motor, fallas frecuentes, y escasa disponibilidad decamiones. Es, por lo tanto, necesario lograr un equilibrio adecuado entre s que son los

costos de mantencin, las necesidades de productividad y confiabilidad.

La formulacin de estrategias para la seleccin de equipo, utilizacin de personal ysistemas de mantencin, debera ser tal que ellos se complementen el uno con el otro.

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1)Densidad de la roca, en grs./cc, tons/m3.2)Aumento en el volumen de la roca en el balde de la pala (Factor de Esponjamiento).

Los valores tpicos son: 1.1 para arena seca; 1.5 para roca bien fragmentada; y 1.65para grandes fragmentos de roca rectangulares (en forma de ladrillos), tpicos de la

taconita.3)Factor de Llenado: Indica el porcentaje del volumen del balde, que normalmente est

ocupado. Este depende de la geometra de la pila de desechos y la calidad de estos.

Los valores tpicos son: .70 para perfiles bajos de desechos y pies duros; .90 paracondiciones normales y 1.0 a 1.1 para condiciones ideales con excelente

fragmentacin.4)Tiempo de Ciclo de la Mquina Excavadora: Tiempo requerido para cargar y situar un

balde de roca en el camin. Las palas, las cuales rotan de manera circular, requierende mucho menos tiempo que las mquinas cargadoras frontales, las cuales tienen que

trasladarse desde la pila de desechos hasta el camin. El tiempo depende tambin dela compatibilidad de la mquina excavadora y del camin, la calidad de las

condiciones de excavacin y del tamao de la mquina excavadora. Los valorestpicos para las grandes mquinas excavadoras son: 30 a 35 seg. para las palas; y 55 a70 seg. para mquinas cargadoras frontales.

5)Disponibilidad Mecnica: Para los equipos mineros, la disponibilidad mecnica (DM)se define como (tiempo programado - tiempo de mantencin) dividido por el tiempoprogramado. El tiempo de mantencin incluye tanto la mantencin programada y las

fallas de los equipos.6)Utilizacin: La utilizacin de los equipos (U) es el porcentaje del tiempo

mecnicamente disponible en que el equipo se encuentra operando y realizando su

funcin principal. Los tiempos de pausas, retrasos por cambios de turno, cierres de lamina debido a efectos de tronadura, etc., se deducen del tiempo disponible. Lautilizacin equivale a (horas mecnicamente disponibles - retrasos operativos) dividido

por las horas mecnicamente disponibles.7)Programa de Extraccin Anual: La cantidad de tiempo expresada en das en que la

mina opera al ao. Se puede hacer una estimacin del nmero de das perdidos (cierre

de la mina) debido a condiciones climticas severas, etc.8)Eficiencia Operativa (E): Porcentaje del tiempo en que la unidad est realizando su

funcin principal, E = DM * U.

Tabla 3.21 supone que una pala de 26,5 metros cbicos se encuentra cargando camionesde 300 toneladas. Al lado derecho de la Tabla, aparece el tonelaje acumulativo cargado

despus de haber cumplido cada ciclo. Podemos ver que despus de 7 ciclos, el camin

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operacin de un 100%. Las tasas de produccin del tonelaje promedio se estimansuponiendo un tiempo de operacin de 64%, basado en una disponibilidad mecnica de

80% y una utilizacin de 80%. El factor de compatibilidad se divide por la disponibilidadmecnica de los camiones, y luego, el resultado se trunca hacia arriba para determinar elnmero de camiones que se debern comprar.

La determinacin de los requerimientos del total de equipos en una mina, se tratar enCaptulo 4.

Tpicos de Ingeniera de Minas a Rajo Abierto Captulo 3 P N Calder 29


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Referencias

Calder, P. N. & Waring, R. H. 1965. The Carol Mining Simulator, APCOM Symposium,

University of Arizona.

Bauer, A. & Calder, P.N. 1973. Planning Open Pit Mining Operations Using Simulation, 10th.APCOM Symposium, Johannesburg S.A.

Chick, P. 1980 The Interative Simulation of Open Pit Haulage, M. Sc. Thesis, QueensUniversity.

Fytas, K. & Calder, P. N. 1984. An Interative Computer Simulation Model of Open Pit HaulageSystems, Proceedings Society for Computer Simulation Congress, USA.

Calder, P.N., 1993. Planning Shovel Truck Fleet Requirements for Open Pit Mining Operations,Proceedings of the International Congress on Mine Design. Balkema Press.

Calder, P.N., Penner, R., Vivanco, A., & Hutnyak, D., April, 1997. Mining at High Altitude, 99General Annual Meeting. Vancouver, Canada.

Jalil, J.E., Raun, S., Chamorro, G., Casanegra, P., Saldas, F., Beroza, T., Foradori, A.,Rodrguez, R., Morales, M. Cardiovascular Response to Exercise at High Altitude in WorkersChronically Exposed to Intermittent Hypobaric Hypoxia. 1995. Rev. Med. Chile 122, p. 1120 -1125.

Jalil, J., Casanegra, P., Braun, S., Chamorro, G., Saldas, F., Berza, T., Foradori, A., 1996.Working at High Altitude in Andean Miners from Chile: Human Adaptation to Long TermIntermittent Hypobaric Hypoxia. Hypoxia and the Brain. Queen City Printer Inc. Vermont. USA.1995. ISBN 0-9612246-1-4.

Jimnez, D., 1997. Personal Communication.

Roach, R. C., Bartsch, P., Hackett, P.H., Olez, O., and The Lake Louise AMS Scoring ConsensusCommittee. The Lake Louise Acute Mountain Sickness Scoring Systems. In: Hypoxia andMolecular Medicine. J. R. Sutton, C.S. Houston, y G. Coates, editors. Burlington, Vermont.USA. Queen City Printers Inc., 1993, p. 272-274.

West, J.B., 1994. Oxygen Enrichment of Room Air to Relieve the Hypoxia of High Altitude.Respiration Physiology 99 (1995). ELSEVIER. p. 225 - 232. Department of Medicine 0623A.Universidad de California, San Diego, USA.

Daz H 1992 Diesel Engine Operations at High Altitude Mining at Altitude 43rd Annual

Tpicos de Ingeniera en Minas a Rajo Abierto, Captulo 3_____ Peter N. Calder


30/66

Figura 3.1 - Simple red de transporte en una mina a rajo abierto

EMPTY TRUCKRETURNING TO PITCAMIN DESCARGADORETORNANDO AL PIT

REA DE TRA

ESTACIONAMIENTODE CAMIONES

BANCO 6

PALA 3

CAMIN DE TRANSPORTE

EN PROCESO DE SER

CAMIN CARGADOABANDONANDO EL PIT

MINERAL TRONADO

PALA 2

PALA 1

BANCO 8

Tpicos de Ingeniera en Minas a Rajo Abieerto, Captulo 3_____Peter N. Calder


31/66

DATOS DE LA CARGABUENA

REGULAR

DEFICIENTE

TIEMPOUBICACIN N 2 DE LA PALA

UBICACIN N 1 DE LA PALA

OTRAS UBICACIONES DELA PALA

DATOS DEL BOTADERO

TIEMPO

DATOS DEL TRANSPORTE

ARRIBA

ABAJO

TIEMPO

UNIN N 1

FRECUE

NCIA

FRECUENCIA

FRECUENCIA

Figura 3.2

Tpicos de Ingeniera en Minas a Rajo Abierto, Captulo 3_______Peter N. Calder


32/66

N DE CAMIONES CARGADOS

TIEMPO DE ESPERA CAMIONES

TIEMPO DE ESPERA PALAS

ESTE EJE

ESTE EJE

NMEROD

ECAM

IONESCARGADO

SPOR

TURNO

TI

EMPOD

EESPERAACUMULATIVO

-MINUTOS

BUENAR

EGULAR

NMERO DE CAMIONES ASIGNADO A ESTA PALA DE UNA FLOTA DE 12 CAMIONES OPERATIVOS

MALA

REGULAR

MALA

REGULAR

BUENAEXCAVACIN

BUENAEXCAVACIN

MALA

EXCAVACIN

Figura 3.3

TITAN - 2000Grfico Dinmico de RetardoTpicos de Ingeniera en MInas a Rajo Abierto, Captulo 3____


33/66

Figura 3.4A

ALTURAEN

LIB

RAS

PESOE

N

KIL

GRAMOS

RESIST

ENCIA

TOTALEN

PO

RCENTAJE

FUERZAEN

LIBRAS

VELOCIDAD

TITAN - 2000Grfico de RendimientoTpicos de Ingeniera en MInas a Rajo Abierto, Ca


34/66

Figura 3.4B

PESOE

N

LIBRAS

PESOE

N

KIL

GRAMOS

RESISTE

NCIATOTALEN

PO

RCENTAJE

FUERZAENL

IBRAS

VELOCIDAD



35/66

24,390 Kg. 36,633 Kg.FIGURE 3.5 - A FIGURE 3.5 - B

A B

C D

FIGURA 3.5 A FIGURA 3.5 B

Figura 3.6 - Red de caminos utilizada en Ejemplo 3.1 para clculos de tiempos de ciclo



36/66

time = 1020 sec.

Figure 3.7 - A general road network diagram.Figura 3.7 - Diagrama general de una red de caminos

CICLO

Trfico en Camino 33

Chancadora

EAGLE-22

Camino 46

Camino 47

en espera

PalaBotadero

tiempo = 1020 seg.

Tpicos de Ingeniera en Minas a Rajo Abierto, Captulo 3____________ Peter N. Calder


37/66

050

100

150

200

250

300

350

400

450

500

Number ofLoads

4 8 12 16 20 24 28 32 36

Number of Trucks

Figure 3.af - Simulation Study Results,Number of Loads vs Truck Fleet Size.

FixedAuto.

Figure 3.8A -

Nmero decargas

Figura 3.8A - Resultados del estudio de simulacin -Nmero de cargas vs. Tamao de la flota de camiones

Nmero de camiones

FijoAuto.

Tpicos de Ingeniera en Minas a Rajo Abierto, Captulo 3_____________ Peter N. Calder


38/66

0

20

40

60

80

100

120

$/Load.

4 8 12 16 20 24 28 32 36

Number of Trucks.

Figure 3.af2 - Simulation Study Results, $/Load vsFleet Size.

$/load fixed$/load auto

Figure 3.8B -Figura 3.8B - Resultados del estudio de simulacin. $/carga vs. tamao de la flota

$/carga$/carga fijo

$/carga auto.

Nmero de camiones

Tpicos de Ingeniera en Minas a Rajo Abierto, Captulo 3______ Peter N. Calder


39/66

TABLA 1: VALORES TIPICOS PARA RESISTENCIA A LA RODADURA

SUPERFICIE DEL TERRENO RESISTENCIA A LA RODADURA

(pendiente equivalente y pendiente delcamino de tranporte)

Asfalto 1.5

Concreto 1.5

Terreno llano, duro, seco, bienmantenido, libre de material suelto

2.0

Terreno seco, pero no slidamentecompacto 3.0

Terreno suave, sin arar, con escasamantencin

4.0

Terreno suave, arado 8.0

Terreno con rellenos poco slidos 8.0

Terreno profundamente surcado 16.0

Terreno de ripio muy compacto; seco;

libre de material suelto

2.0

Terreno de ripio no firmementecompacto, pero seco

3.0

Terreno de ripio con material suelto 10.0

Terreno fangoso, pero slido 4.0

Terreno fangoso suave, poroso 16.0

Terreno arenoso, con material suelto 10.0

Terreno nevado y compacto 2.5Terreno nevado con 4 de profundidad,material suelto

4.5

Tabla 3.1 - Valores tpicos de resistencia a la rodadura

Peter N. Calder, Topics in Open Pit Engineering, Chapter 3

Tpicos de Ingeniera en Minas a Rajo Abierto, Captulo 3_____________ Peter N. Calder


40/66

Velocity kph Velocity mph Rimpull Lb Retard Lb Weight Lb Grade Propel Lb Brake Lb Roll. Res.

0 0 160,000 185,000 673,000 0 149,905 195,095 0

1.6 1 157,000 185,000 146,905 195,0953.2 2 155,000 150,000 144,905 160,095

4.8 3 150,000 90,000 139,905 100,095

6.4 4 120,000 78,000 109,905 88,095

8.0 5 105,000 70,000 94,905 80,095

9.7 6 92,000 69,000 81,905 79,095

11.3 7 83,000 69,000 72,905 79,095

12.9 8 74,000 70,000 63,905 80,095

14.5 9 67,000 72,000 56,905 82,095

16.1 10 60,000 77,000 49,905 87,095

17.7 11 55,000 80,000 44,905 90,095

19.3 12 51,000 81,000 40,905 91,095

20.9 13 47,000 81,000 36,905 91,095

22.5 14 44,000 79,000 33,905 89,095

24.1 15 40,000 72,000 29,905 82,095

25.7 16 38,000 71,000 27,905 81,095

27.4 17 36,000 70,000 25,905 80,095

29.0 18 34,000 68,000 23,905 78,09530.6 19 33,000 63,000 22,905 73,095

32.2 20 32,000 60,000 21,905 70,095

33.8 21 30,000 56,000 19,905 66,095

35.4 22 28,000 55,000 17,905 65,095

37.0 23 27,000 52,000 16,905 62,095

38.6 24 26,000 50,000 15,905 60,095

40.2 25 25,000 45,000 14,905 55,095

41.8 26 24,000 40,000 13,905 50,09543.5 27 23,000 36,000 12,905 46,095

45.1 28 22,000 33,000 11,905 43,095

46.7 29 21,000 30,000 10,905 40,095

48.3 30 20,000 27,000 9,905 37,095

TABLE 3.2A - PERFORMANCE CHARTS FOR A TITAN 2000 HAULAGE TRUCKROAD GRADE = 0%, TRUCK IS LOADED, ROLLING RESISTANCE IS 1.5%.RESULTANT PROPEL AND BRAKING FORCES ARE GIVEN.

PERFORMANCECHART

RESULTANTFORCES

Tabla 3.2A - Tabla de referencia de grficos de rendimiento para un camin Titan 2000 cargado

que circula en superficie horizontal con una resistencia a la rodadura del 1.5%. Se dan lasfuerzas resultantes de propulsin y frenado.

GRFICO DERENDIMIENTO

FUERZASRESULTANTES

Velocidad kph Velocidad mph FuerzaRim ull Lb Retardo Lb.

Peso Lb. Pendiente Propulsin Lb. Frenado Lb. Resis. Rod.

0.015

Peter N. Calder, Topics in Open Pit Mine Engineering, Chaptrer 3

Tpicos de Ingeniera en Minas a Rajo Abierto, Captulo 3_______ Peter N. Calder


41/66


0 0 160,000 185,000 273,000 0.00 155,905 189,095 0.015

1.6 1 157,000 185,000 152,905 189,095

3.2 2 155,000 150,000 150,905 154,0954.8 3 150,000 90,000 145,905 94,095

6.4 4 120,000 78,000 115,905 82,095

8.0 5 105,000 70,000 100,905 74,095

9.7 6 92,000 69,000 87,905 73,095

11.3 7 83,000 69,000 78,905 73,095

12.9 8 74,000 70,000 69,905 74,095

14.5 9 67,000 72,000 62,905 76,095

16.1 10 60,000 77,000 55,905 81,095

17.7 11 55,000 80,000 50,905 84,095

19.3 12 51,000 81,000 46,905 85,095

20.9 13 47,000 81,000 42,905 85,095

22.5 14 44,000 79,000 39,905 83,095

24.1 15 40,000 72,000 35,905 76,095

25.7 16 38,000 71,000 33,905 75,095

27.4 17 36,000 70,000 31,905 74,095

29.0 18 34,000 68,000 29,905 72,095

30.6 19 33,000 63,000 28,905 67,09532.2 20 32,000 60,000 27,905 64,095

33.8 21 30,000 56,000 25,905 60,095

35.4 22 28,000 55,000 23,905 59,095

37.0 23 27,000 52,000 22,905 56,095

38.6 24 26,000 50,000 21,905 54,095

40.2 25 25,000 45,000 20,905 49,095

41.8 26 24,000 40,000 19,905 44,095

43.5 27 23,000 36,000 18,905 40,095

45.1 28 22,000 33,000 17,905 37,095

46.7 29 21,000 30,000 16,905 34,095

48.3 30 20,000 27,000 15,905 31,095

TABLE 3.2B - PERFORMANCE CHARTS FOR A TITAN 2000 HAULAGE TRUCK

ROAD GRADE = 0%, TRUCK IS EMPTY, ROLLING RESISTANCE IS 1.5%.RESULTANT PROPEL AND BRAKING FORCES ARE GIVEN.

PERFORMANCECHART

RESULTANTFORCES

Tabla 3.2B - Tabla de referencia de grficos de rendimiento para un camin Titan

2000 descargado, circulando en superficie horizontal, con una resistencia a larodadura de 1.5%. Se dan las fuerzas resultantes de propulsin y frenado.


FUERZASRESULTANTES

Velocidad kph Velocidad mph Rimpull Lb. Retardo Lb. Peso Lb. Pendiente Propulsin Lb. Frenado Lb. Res. Rod.


Tpicos de Ingeniera de Minas a Rajo Abierto, Captulo 3__________Peter N. Calder


42/66


0 0 160,000 185,000 673,000 0.10 82,605 127,795 0.015

1.6 1 157,000 185,000 79,605 127,7953.2 2 155,000 150,000 77,605 92,795

4.8 3 150,000 90,000 72,605 32,795

6.4 4 120,000 78,000 42,605 20,795

8.0 5 105,000 70,000 27,605 12,795

9.7 6 92,000 69,000 14,605 11,795

11.3 7 83,000 69,000 5,605 11,795

12.9 8 74,000 70,000 -3,395 12,795

14.5 9 67,000 72,000 -10,395 14,795

16.1 10 60,000 77,000 -17,395 19,795

17.7 11 55,000 80,000 -22,395 22,795

19.3 12 51,000 81,000 -26,395 23,795

20.9 13 47,000 81,000 -30,395 23,795

22.5 14 44,000 79,000 -33,395 21,795

24.1 15 40,000 72,000 -37,395 14,795

25.7 16 38,000 71,000 -39,395 13,795

27.4 17 36,000 70,000 -41,395 12,795

29.0 18 34,000 68,000 -43,395 10,79530.6 19 33,000 63,000 -44,395 5,795

32.2 20 32,000 60,000 -45,395 2,795

33.8 21 30,000 56,000 -47,395 -1,205

35.4 22 28,000 55,000 -49,395 -2,205

37.0 23 27,000 52,000 -50,395 -5,205

38.6 24 26,000 50,000 -51,395 -7,205

40.2 25 25,000 45,000 -52,395 -12,205

41.8 26 24,000 40,000 -53,395 -17,205

43.5 27 23,000 36,000 -54,395 -21,205

45.1 28 22,000 33,000 -55,395 -24,205

46.7 29 21,000 30,000 -56,395 -27,205

48.3 30 20,000 27,000 -57,395 -30,205

TABLE 3.2C - PERFORMANCE CHARTS FOR A TITAN 2000 HAULAGE TRUCKROAD GRADE = 10%, TRUCK IS LOADED, ROLLING RESISTANCE IS 1.5%.RESULTANT PROPEL AND BRAKING FORCES ARE GIVEN.

PERFORMANCECHART

RESULTANTFORCES

Tabla 3.2C - Tabla de referencia de grficos para un camin Titan 2000 cargado,

circulando en una pendiente del 10% con una resistencia a la rodadura de 1.5%.Se dan las fuerzas de propulsin y frenado.


FUERZASRESULTANTES

Velocidad kph Velocidad mph Rimpull Lb. Retardo Lb. Peso Lb. Pendiente Propulsin Lb. Resis. Rod.Frenado Lb.


Tpicos de Ingeniera de Minas a Rajo Abierto, Captulo 3__________ Peter N. Calder


43/66


0 0 160,000 185,000 273,000 0.10 128,605 161,795 0.015

1.6 1 157,000 185,000 125,605 161,7953.2 2 155,000 150,000 123,605 126,795

4.8 3 150,000 90,000 118,605 66,795

6.4 4 120,000 78,000 88,605 54,795

8.0 5 105,000 70,000 73,605 46,795

9.7 6 92,000 69,000 60,605 45,795

11.3 7 83,000 69,000 51,605 45,795

12.9 8 74,000 70,000 42,605 46,795

14.5 9 67,000 72,000 35,605 48,795

16.1 10 60,000 77,000 28,605 53,795

17.7 11 55,000 80,000 23,605 56,795

19.3 12 51,000 81,000 19,605 57,795

20.9 13 47,000 81,000 15,605 57,795

22.5 14 44,000 79,000 12,605 55,795

24.1 15 40,000 72,000 8,605 48,795

25.7 16 38,000 71,000 6,605 47,795

27.4 17 36,000 70,000 4,605 46,795

29.0 18 34,000 68,000 2,605 44,79530.6 19 33,000 63,000 1,605 39,795

32.2 20 32,000 60,000 605 36,795

33.8 21 30,000 56,000 -1,395 32,795

35.4 22 28,000 55,000 -3,395 31,795

37.0 23 27,000 52,000 -4,395 28,795

38.6 24 26,000 50,000 -5,395 26,795

40.2 25 25,000 45,000 -6,395 21,795

41.8 26 24,000 40,000 -7,395 16,795

43.5 27 23,000 36,000 -8,395 12,795

45.1 28 22,000 33,000 -9,395 9,795

46.7 29 21,000 30,000 -10,395 6,795

48.3 30 20,000 27,000 -11,395 3,795

TABLE 3.2D - PERFORMANCE CHARTS FOR A TITAN 2000 HAULAGE TRUCKROAD GRADE = 10%, TRUCK IS EMPTY, ROLLING RESISTANCE IS 1.5%.RESULTANT PROPEL AND BRAKING FORCES ARE GIVEN.

PERFORMANCECHART

RESULTANTFORCES

Tabla 3.2D - Tabla de referencia de grficos de rendimiento para un camin Titan

2000 descargado circulando en una pendiente del 10%, con una resistencia a larodadura de 1.5%. Se dan las fuerzas resultantes de propulsin y frenado.


FUERZASRESULTANTES

Velocidad kph Velocidad mph Rimpull Lb. Retardo Lb. Peso Lb. Pendiente Propulsin Lb. Frenado Lb. Resis. Rod.

Peter N. Calder, Topics in Open Pit Mining Engineering, Chapter 3

TABLE 3 3 - MOTION CALCULATIONS BASED ON

Tpicos en Ingeniera de Minas a Rajo Abierto, Captulo 3__________ Peter N. Calder

Tabla 3.3 - Clculos de movimiento basados en


44/66

TABLE 3.3 - MOTION CALCULATIONS BASED ONPERFORMANCE CHARTS FOR A TITAN 2000

HAULAGE TRUCK. ROAD GRADE IS 0%, TRUCK ISLOADED, ROLLING RESISTANCE IS 1.5%

Time Force Accel. Distance DistanceSec Lb Ft/Sec*2 M Ft. Ft/Sec MPH KPH

0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

1 149,905 7.17 1.09 3.59 7.17 4.89 7.87

2 109,905 5.26 4.08 13.39 12.43 8.48 13.64

3 63,905 3.06 8.34 27.35 15.49 10.56 16.99

4 49,905 2.39 13.42 44.03 17.88 12.19 19.61

5 40,905 1.96 19.17 62.88 19.83 13.52 21.76

6 36,905 1.77 25.48 83.60 21.60 14.73 23.707 33,905 1.62 32.31 106.01 23.22 15.83 25.48

8 29,905 1.43 39.61 129.95 24.65 16.81 27.05

9 27,905 1.34 47.33 155.27 25.99 17.72 28.51

10 25,905 1.24 55.44 181.87 27.23 18.56 29.87

11 23,905 1.14 63.91 209.67 28.37 19.34 31.13

12 22,905 1.10 72.72 238.59 29.47 20.09 32.33

13 21,905 1.05 81.86 268.58 30.51 20.80 33.48

14 21,905 1.05 91.32 299.62 31.56 21.52 34.6315 19,905 0.95 101.09 331.66 32.51 22.17 35.68

16 17,905 0.86 111.13 364.60 33.37 22.75 36.62

17 17,905 0.86 121.43 398.40 34.23 23.34 37.56

18 16,905 0.81 131.99 433.03 35.04 23.89 38.44

19 16,905 0.81 142.79 468.47 35.85 24.44 39.33

20 15,905 0.76 153.83 504.70 36.61 24.96 40.17

21 15,905 0.76 165.11 541.68 37.37 25.48 41.00

22 14,905 0.71 176.61 579.41 38.08 25.96 41.7823 14,905 0.71 188.32 61

Cap3 Minería Calder

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