Evaluacion y Planificacion Minera

UNIVERSIDAD POLITCNICA DE MADRID Escuela Tcnica Superior de Ingenieros

de Minas

Ctedra de Laboreo de Minas

CURSO DE EVALUACION Y PLANIFICACION MINERA

Profesores:

D. Fernando Pl Ortiz de Urbina

D. Isidoro Moyano Encinas

D. Juan Herrera Herbert

D. Fernando Pl de la Rosa

Octubre 2001

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA

BLOQUE 1: Introduccin a la planificacin minera

OBJETIVOS ESPECFICOS:

1.1 Conocer las tcnicas de planificacin en la minera. 1.2 Conocer en qu consiste el plan de labores anual minero. CONTENIDOS: 1.1 CONCEPTO DE PLANIFICACIN EN MINERA. 1.2 TIPOS DE PLANIFICACIN

Planificacin temporal

Planificacin espacial

Planificacin econmica. 1.3 Etapas de la planificacin, los ciclos y la vida de un proyecto 1.4 El plan de labores y el proyecto minero.

Estudio de planes de labores anuales La subdivisin a corto plazo del plan anual. BLOQUE 2: Planificacin y control de la produccin OBJETIVOS ESPECFICOS 2.1 Establecer los objetivos bsicos de la produccin. 2.2 Diferenciar entre control de calidad y de cantidad. CONTENIDOS: 2.1: PROPSITOS, VALORES Y OBJETIVOS. 2.2: CONTROL DE LEYES DEL MINERAL. La homogenizacin en parques de minerales El mezclado de minerales en silos. 2.3: CONTROL DE LA PRODUCCIN Corto plazo Medio plazo Largo plazo 2.4: ANLISIS DE DESVIACIONES en cantidad en calidad. 2.5: CASOS REALES.

BLOQUE 3: Estimacin de producciones y de ingresos por ventas OBJETIVOS ESPECFICOS 3.1 Conocer los mercados de los minerales 3.2 Conocer la valoracin de las distintas unidades de cotizacin. 3.3 Establecer los ingresos del proyecto. CONTENIDOS: 3.1: EL MERCADO DE LOS MINERALES NACIONALES E INTERNACIONALES. Valoracin de precios y cotizaciones de metales. Precios y cotizaciones de combustibles. Mercado de rocas ornamentales e industriales. Estadsticas de produccin y comercio de metales y combustibles. 3.2: CONTRATOS DE VENTA DE MINERALES O CONCENTRADOS DE MINERALES. Estimacin de precios de venta. Valoracin de minerales y concentrados. Penalizaciones. Deducciones. Control de las ventas. Fletes, arbitrajes y descuentos por tratamientos. 3.3: CONTRATOS AL CONTADO Y A FUTURO

BLOQUE 4: Estimacin de los costes mineros

OBJETIVOS ESPECFICOS: 4.1. Definir la estructura de los costes en la minera. 4.2. Calcular los costes de operacin. 4.3. Aplicar los programas informticos de estimacin de costes. CONTENIDOS 4.1: CLCULO DE LOS COSTES DE OPERACIN Perforacin Voladura Carga Transporte Servicios mina Servicios generales Costes de tratamiento Costes del transporte exterior 4.2: LOS COSTES DE CAPITAL DE LAS EMPRESAS MINERAS Coste de los recursos propios Coste de la financiacin ajena. 4.3: AMORTIZACIONES Y FISCALIDAD Amortizacin contable Amortizacin fiscal Factor de agotamiento Otros beneficios fiscales para empresas mineras 4.4: APLICACIONES INFORMTICAS Programa SHERPA

BLOQUE 5: Estudios de viabilidad de proyectos mineros

OBJETIVOS ESPECFICOS

Realizar estudios de viabilidad.

Conocer las etapas y los parmetros del estudio

Comprender las diferencias entre anlisis tcnico, econmico y financiero.

CONTENIDOS:

5.1 Etapas del estudio de viabilidad

Estudios preliminares

Intermedios

Finales

5.2 Parmetros de clculo e ndices de rentabilidad

Datos conocidos

Datos estimados

Principales ndices utilizados en proyectos mineros

5.3 Anlisis de sensibilidad

5.4 Estimacin de riesgos.

5.5 Clculo del break-even de un proyecto

5.6 Anlisis de competitividad de proyectos

5.7 Aplicacin del anlisis de probabilidades

5.8 Opciones reales y financieras aplicadas a proyectos mineros

5.9 Anlisis de viabilidad de una empresa minera

Programa APEX. Caso de minera metlica.

Evaluacin y Planificacin minera Curso 2001/02

BLOQUE 1: Introduccin a la planificacin minera

OBJETIVOS ESPECFICOS: 1.1 Conocer las tcnicas de planificacin en la minera. 1.2 Conocer en qu consiste el plan de labores anual minero. CONTENIDOS: 1.1 CONCEPTO DE PLANIFICACIN EN MINERA. 1.2 TIPOS DE PLANIFICACIN

Planificacin temporal Planificacin espacial Planificacin econmica.

1.3 Etapas de la planificacin, los ciclos y la vida de un proyecto 1.4 El plan de labores y el proyecto minero.

Estudio de planes de labores anuales La subdivisin a corto plazo del plan anual.

1.1 EL CONCEPTO DE PLANIFICACIN EN MINERA DEFINICIONES Y DIMENSIONES Antes de entrar en una clasificacin de las diferentes clases de planificacin que se aplicarn en

las empresas, debemos tratar de definir, si es posible, el concepto mismo de planificacin de

una manera prctica y aplicable a los casos mineros. De diferentes autores se han escogido

varias definiciones, ya que, probablemente, de la lectura de todas podremos obtener una im-

presin ms completa que tomando una sola como dogma.

* La planificacin ser un proceso de adaptacin a los inevitables cambios o ciclos. * La planificacin ser anticipar el posible futuro. * Planificacin ser un estilo de direccin. Ser una actitud mental y laboral ms

que una tcnica. * Planificacin ser una decisin o eleccin previa. * Planificacin es creer y desear hacer algo que suceder. * Planificacin ser no confundir el deseo con la realidad.

Una definicin, sacada del Diccionario de la Real Academia nos dice que:

Planificar una empresa es organizarla conforme a un plan determinado. Planificar significa, literalmente, hacer planes, si estos, adems, se documentan adecuadamente, se denominan proyectos. Proyecto es un conjunto de planos y documentos que permiten realizar una accin por un equipo de personas diferentes al

que la ha planificado.

Las clases de planificacin que en una empresa debern llevarse a cabo en funcin de las

reas en que se tendrn que tomar las decisiones, son:


Planificacin operativa

Planificacin administrativa

Planificacin estratgica

La Planificacin Operativa

Es la que acta sobre los factores de suministro, conversin, produccin y comercializa-cin para lograr los productos requeridos en el tiempo, lugar y precio, as como para su promocin y distribucin.

Suele dividirse, consecuentemente, en funcin del tiempo (corto, medio y largo plazo), en

funcin del espacio (reas, niveles, secciones, zonas geogrficas, etc.) o por el valor comercial

(calidad, densidad econmica de los productos, primarios, secundarios, etc.)

La Planificacin Administrativa

Es la que relaciona las entradas (inputs) de la empresa, los famosos "M" americanos (men, materials, machines, money, management), estudiando sus necesidades y sus distribuciones

relativas para lograr el ptimo producto y el equilibrio y armona entre ellas, preparando los

programas correspondientes de:

- formacin de personal,

- abastecimiento o disponibilidad de materias primas,

- seleccin y mantenimiento de procesos y maquinaria,

- financiacin, resultados y tesorera,

- seleccin y captacin de personal directivo,

- investigacin tecnolgica y de mercado.

La Planificacin Estratgica

Corresponde a la Alta Direccin, y acta fundamentalmente sobre las salidas (outputs) de la empresa, esto es sobre aquellas decisiones previas que determinan la naturaleza misma y la direccin del negocio. Es decir, debe considerar no solo los grandes objetivos que definen la

propia empresa, sino tambin los planes, la captacin de los recursos y los medios para

lograrlos. No es solamente donde ir, sino tambin cmo ir y qu debe ser la empresa, de

acuerdo con los medios realmente disponibles o factibles.

Existe una muy comn confusin entre la planificacin estratgica y la planificacin a


largo plazo. Mientras que esta ltima es normalmente operativa, pues, proyecta las actuales operaciones hacia el futuro, como un resultado de la dimensin tiempo, en algunas ocasiones

pueden existir decisiones a corto plazo que son estratgicas a causa del impacto tan fuerte que

tienen sobre la naturaleza y la direccin del negocio.

La planificacin estratgica tiene que ver ms con el entorno -cambio de las condiciones

ambientales- en que se desarrolla la vida de la empresa, uno de los cuales es, naturalmente, el

tiempo. Una decisin estratgica a corto plazo puede ser parar una mina por falta de

rentabilidad en un mercado dado y en un momento determinado y otra es volver a arrancarla

cuando han variado las condiciones del mercado. La determinacin de la naturaleza y direccin

de la empresa es la ms alta de las responsabilidades de la Alta Direccin e incluso la ms vital.

Toda empresa tiene una planificacin estratgica bien sea formal o no, bien la lleve a cabo o no.

Es tan slo cuestin de quien formula dicha estrategia. Si los altos niveles de la compaa no

dan suficiente importancia a la planificacin estratgica, entonces otros niveles internos o

inferiores de la organizacin lo hacen o lo que es peor, algunos elementos externos a la

empresa -gobiernos, consumidores, clientes, competidores, ecologistas, sindicatos- pueden

forzarla y cambiar el destino de la empresa. Esto ha sucedido y suceder en muchas grandes

empresas, y muy especialmente entre las mineras espaolas con una comn falta de

planificacin estratgica y a largo plazo.

DIFERENCIAS ENTRE LA PLANIFICACION A LARGO PLAZO Y LA ESTRATEGICA

CARACTERISTICAS ESTRATEGICA LARGO PLAZO Del problema u objetivo Problemas nuevos,

no estructurales Problemas con alguna estructura

Importancia de la experiencia previa

Poca Algo a mucho

Naturaleza de la informacin base

Cualitativa Ms cuantitativa y datos conocidos

nfasis En la efectividad (en el qu del negocio)

En la eficiencia (en el cmo del negocio)

Perspectiva en el tiempo Del futuro hacia hoy De hoy hacia el futuro Horizonte 15 a 20 aos 3 a 5 aos Enfoque Proyectar Organizar Ejecutores Alta Direccin

(Pocas Personas) Direcciones operativas (Muchas personas)

Sistema Falta la sistemtica pero dominar el contenido

Forma y con dominio del procedimiento

Tcnicas o herramientas. Pocos nmeros, aunque tiles. Muchos nmeros y muy tiles.

Usos principales Identifica los cambios y adapta y expande la Compaa en funcin de ellos.

Coloca y coordina los recursos. Integra las comu-nicaciones y crea equipo.


1.2 TIPOS DE PLANIFICACIN

Corto plazo Temporal Medio plazo Largo plazo Zonas geogrficas Espacial

Planificacin reas locales operativa

Niveles, secciones y cuarteles. Precios de venta Econmico Inversiones Rentabilidad

Costos

Programa de personal o recursos humanos Programa financiero y de tesorera Programa de abastecimiento de materiales (exploracin y recursos)

Planificacin Administrativa Programa de maquinaria y procesos operativos.

Programa de investigacin e innovacin

1.3 ETAPAS DEL PROCESO DE UNA PLANIFICACIN MINERA La planificacin debe ser una herramienta para tomar decisiones. Las etapas o pasos que se deben seguir son bsicamente:

1. Determinacin de los objetivos mineros a conseguir. 2. Desglose de los objetivos en subobjetivos especficos en tiempo y dimensin. 3. Desarrollo de las alternativas posibles. MUST = DEBER 4. Comparacin entre las diferentes alternativas WANT = QUERER 5. Valoracin de las alternativas en tiempo. 6. Valoracin de las alternativas en presupuesto. 7. Eleccin provisional de la alternativa ms conveniente. 8. Medicin de las consecuencias adversas de esta alternativa. 9. Toma de la decisin final.

Entre las alternativas posibles no se debe confundir lo que debe ser con lo que queremos que

sea, esto significa claramente no confundir el deseo con la realidad.


DIMENSIONES DE LA PLANIFICACION. EL CONCEPTO PIPOS. El anagrama de PIPOS nos permite definir las dimensiones de la planificacin y corresponde a

las letras iniciales, en ingls, del significado y de las dimensiones de una completa y buena

planificacin:

Phylosophy = Filosofa Inputs = Entradas o Informacin Process = Proceso Outputs = Salidas o resultados System = Sistema o control

En forma resumida podremos aclarar el significado de cada uno de los conceptos de PIPOS.

La Planificacin como una filosofa, una forma o estilo de trabajo

En lugar de interpretarse la planificacin como una herramienta o simplemente como una

tcnica, es mejor comprenderla como un modo de dirigir y conseguir la realizacin de un

proyecto, as se trata ms de un estilo de trabajo que se refleja en todo el ambiente del trabajo y en la propia organizacin de la empresa. Como tal, este estilo debe ser compartido por todos

los miembros de la Direccin como un equipo y no solamente como una imposicin personal del

Director, y a ser posible este debe recoger las aspiraciones del equipo y hacerlas suyas.

Las entradas o la Informacin para Planificar. Datos necesarios

La informacin sobre todas las fuerzas positivas o negativas, que actan en el proceso, tales

como los mercados, competencia, tecnologa, gobierno, fuerzas laborales, reservas, costos,

etc., representan la base para definir las oportunidades y resistencias (Pros y Contras). Esta

base de datos debe combinarse con la informacin sobre los recursos y los medios propios de

la compaa, el conocimiento y la calidad del equipo directivo, de los datos de la planta y de los

suministradores de la maquinaria, as como de otros componentes que determinan las

fortalezas y las debilidades de la empresa. Tambin son informaciones o datos las previsiones,

premisas y estimaciones sobre el desarrollo presente y futuro de acuerdo con los resultados

anteriores de la compaa. De acuerdo con el valor de estas informaciones o datos previos ser

la calidad de la planificacin resultante.

En la tecnologa minera los datos bsicos son los sondeos espaciales y las evaluaciones de

cantidad y calidad, as como los costos reales de la actual explotacin o de otras similares.

La Planificacin como un proceso

Ms que nada, planificacin es un proceso. Planificacin es el proceso de formular los objetivos

y los subobjetivos, as como el desarrollo y evaluacin de las alternativas de actuacin para


alcanzar aquellos objetivos, hacindolo sobre la base de saber identificar las oportunidades,

disminuir las resistencias externas y fortalecer los puntos dbiles internos de la empresa.

El proceso de planificacin puede ser llevado a cabo para las diferentes reas o grupos de

decisin y tambin para muy diferentes horizontes de tiempo, especialmente cuando se trata de

grandes empresas o grupos financieros multinacionales, aun cuando al final se consoliden los

resultados globales. Los resultados de este proceso deben ser unas decisiones, que en forma

de planes o programas constituyen las bases para actuar y as sern unas decisiones de hoy

que producirn los resultados que a la Direccin le gustara obtener en el futuro.

Las Salidas o los Resultados de la Planificacin

Los resultados del proceso de planificacin deben ser unos documentos formales, que pueden tomar la forma de unos programas parciales o globales, que cubran unos plazos cortos

o largos y que pueden afectar a la compaa como un conjunto o a una parte de ella como una

divisin.

Un ejemplo muy antiguo y minero ser el Plan de Labores anual como un programa temporal

del proyecto minero, que es, al fin y al cabo, otro Plan a mayor largo plazo y con un carcter

ms estratgico.

La planificacin como un sistema

El sistema representa aqu la interdependencia entre el conjunto de los objetivos que deben

planificarse y las herramientas, tiles y tcnicas, as como los procedimientos que son

empleados. Como tal, un sistema de planificacin se refiere a el qu, el cmo, el dnde y cuando es efectuado dentro de la organizacin en orden a obtener un objetivo bien realizado.

RAZONES PARA HACER PLANIFICACIN EN LAS COMPAAS I). Por razones externas

- Cambios en el medio ambiente

- Cambios en las condiciones de los negocios

- Incremento en las presiones de la competencia

- Desarrollo del mercado o de la demanda

- Cambios tecnolgicos cada vez mas frecuentes

- Ciclos de los productos ms cortos

- Nuevas actitudes del Gobierno

- como un cliente

- como un factor poltico


- Fluctuaciones de las cotizaciones de precios y monedas.

II). Por causas internas

- Aumento del tamao de la compaa.

- Prdida de flexibilidad

- Necesidad de integracin y control

- Importancia de poder anticipar y resolver los problemas en avance

- Toma de decisiones ms complejas en las que unos parmetros y unas variables

tendrn que considerarse con vistas a un futuro diferente

- Mayor tamao de las inversiones y periodos ms cortos de amortizacin

- Mayores riesgos

- Mayores tiempos de maduracin entre la toma de decisin y el momento en que los

resultados sern obtenidos.

- Dificultades de comunicacin entre los niveles de mando.

MEDIDA DE APLICACIN DE LA PLANIFICACIN De acuerdo con el grado de planificacin que se decida efectuar y la participacin del equipo

humano en el desarrollo de la misma se obtiene el siguiente esquema y las clases de mando o

de Poder en las empresas.

Ejemplos de organizaciones y grado de aplicacin de la planificacin

MANDO MILITAR MANDO PLANIFICADO

PODER PERSONAL PODER COOPERATIVO

MAYOR PARTE DE LAS COMPAIAS

Grado de participacin

TOTAL NULO

0

10

10

PLAN TOTAL

PLAN NULO

Gra

do

del

ifii


1.9.- Organizacin militar y empresas dictatoriales. 9.1.- Instituciones acadmicas y de investigacin. 1.1.- Compaas familiares o pequeas empresas muy tradicionales. 5.5.- Mayora de las empresas productoras. 9.9.- Pocas y muy selectas empresas, son las estrellas que sobreviven de las

que son buenos ejemplos: Los Jesuitas, IBM, General Motors, ITT, El Corte Ingls, Riotinto, Anglo American, Phelps Dodge, Nestle, Outokumpu, Billiton-BHP, Grandes Bancos, algunas Cementeras.

VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA PLANIFICACIN Las ventajas Con planificacin

Existe una mayor libertad - Se reducen las dudas y los dobles pensamientos.

- Se canalizan los limitados recursos hacia un fin comn.

- Se puede prevenir contra las desviaciones y permite tomar medi-

das correctoras.

Existe una mayor moral - Se tiene una base para una motivacin participada del equipo.

- Se consigue que el equipo sea atrado y trabaje ms de acuerdo

hacia los objetivos.

- Sin planificacin la gente tiende a enfocarse sobre los defectos o

las dificultades, aumentando el malestar interno.

Es posible - Una base de control para medida de las desviaciones.

- Una base para delegar los subobjetivos.

- La direccin por excepcin y por objetivos.

Es ms fcil Comprender los problemas y baches del camino.

- Colocar los limitados recursos disponibles.

- Tener unos criterios para elegir las alternativas.

Los inconvenientes Con Planificacin:

- Puede crearse una fuente de conflictos internos.

- Coloca algunos "secretos" en manos que podran llegar a ser

peligrosas.

- Es difcil formular los objetivos y las alternativas por escrito y

consume tiempo y dinero, adems de, posiblemente, tener que

emplear los mejores cerebros.

- Puede reducir el factor de sorpresa y la intuicin personal

1.4 LA PLANIFICACIN MINERA El Plan de labores y el proyecto minero. Las empresas mineras, desde hace ms de un siglo,

estn obligadas a presentar a la Administracin, un proyecto de la explotacin a realizar,

previamente al otorgamiento de la concesin y, posteriormente un plan de labores anual, como


corresponde al concepto de control por parte del Estado o Nacin de la concesin

administrativa otorgada, ya que es la verdadera propietaria de la riqueza minera del pas.

PERIODO DE DURACIN DEL PLAN MINERO En funcin de la diferente precisin de los datos y de la escala espacial de los mismos periodos

el plan minero a completar de una explotacin, grande o pequea, se descompone en:

PROYECTO - De 15 a 30 Aos - Largo plazo PLAN DE PRODUCCION - de 3 a 5 aos - Medio plazo PLAN DE LABORES - de 1 Ao - Corto plazo

EL PLAN DE LABORES MINERO puede y debe ser desglosado en perodos trimestrales y mensuales. Debe corresponder a la parte anual y alcuota del proyecto de explotacin a largo

plazo o de la vida de la mina y se descompone, adems de temporalmente, en una serie de

programas especficos de actuacin, junto a la necesidad de informar oficialmente de los

resultados de las operaciones del ejercicio anterior tanto en extracciones como en personal,

inversiones, seguridad y costes. Estos programas especficos son los datos a incluir y los

resultados a obtener del plan de labores (inputs y outputs) y en general vienen obligados por los

programas, informticos o no, a que obligan las diferentes autonomas que administran las

concesiones mineras en el pas o las autoridades mineras en otros pases como pueden ser

Ministerios de Minas en Chile o Venezuela o el United States Geological Survey en el caso

Norteamericano o similares en otros pases de cultura y tradicin Sajona como frica del Sur,

Australia o Canad.

PROGRAMA DE RESERVAS EXPLOTABLES Un inventario detallado de las toneladas, con sus leyes y posicin (nivel o bloque) en que se encuentran, con la expresin de su grado de certidumbre o probabilidad de desviacin, tanto de las cantidades extradas el ao anterior, como de las previstas para el nuevo ao y de aquellas nuevas reservas que, en ese ao hayan sido encontradas y demostradas.

PROGRAMA DE MAQUINARIA Y MEDIOS Un inventario detallado del nmero y

clase de las unidades, tanto de las nuevas mquinas como de las sustituidas por obsolescencia, con sus capacidades, con-sumos principales, repuestos previsibles y rendimientos. Especialmente debe ser muy controlado el consumo y previsin de sustancias explosivas.

PROGRAMA DE PERSONAL Un listado de los tcnicos, supervisores,

operadores, obreros y del personal de


mantenimiento, administrativos, tanto del personal propio como subcontratado.

PROGRAMA DE INFRAESTRUCTURAS: Necesidades de terrenos, agua, energa, y

almacenamiento. PROGRAMA DE PRODUCCION Productos vendibles o minerales, segn

las calidades y los precios de venta. Productos no vendibles, estriles, re-siduos slidos y lquidos.

PRESUPUESTOS Presupuestos mensuales de las ventas, de los gastos y de la tesorera.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES. Descomposicin en meses o semanas de

cada una de las actividades programadas. LOS CRITERIOS DE PLANIFICACION Y DISEO EN MINERIA Bsicamente se deben establecer los siguientes criterios iniciales para comenzar a trabajar en

un proyecto de explotacin de un yacimiento descubierto o en la ampliacin de una mina

existente y por tanto tambin en la elaboracin de los planes anuales o mensuales.

RESERVAS = Funcin de (Precio, Costes, Beneficios y Rendimientos) Reservas Tonelaje

RITMO = = es el tonelaje anual que se va a extraer. Vida Ao

VIDA = Los aos de explotacin de las reservas medidas y demostradas o para el periodo considerado como plan.

RATIO LIMITE ECONOMICO RLE = Relacin mxima de m3 de estril por tonelada de mineral que es funcin

de la geometra del yacimiento y de los parmetros geomecnicos que

determinan la seguridad de la operacin:

PROFUNDIDAD de la explotacin que es funcin de: RLE = Ratio lmite econmico

B = Beneficio esperado

,, F,P,D = Parmetros geomtricos, geotcnicos y econmicos.

La profundidad final, a la que se pretende llegar con la mina, es un parmetro

extremadamente importante ya que es la base del diseo de la explotacin:

- Para establecer los parmetros geomtricos y geomecnicos.

- Para establecer la futura restauracin del terreno

- Para lograr los beneficios deseados.

- Para poder planificar las fases de explotacin.

- Para aprovechar al mximo el deposito o yacimiento


LA SECUENCIA DE EXPLOTACION, es el camino o los pasos que se deben seguir ordenadamente para llegar al final de la mina.

Un viejo axioma minero, pero no un dogma, establece que debe seguirse siempre el siguiente

camino; " de techo a muro, de arriba a abajo y de mayor calidad a menos buena". RITMO Y VIDA Es uno de los parmetros que influye ms claramente en un estudio de viabilidad. La definicin

del ritmo o escala de explotacin es las toneladas de mineral extradas o producidas por ao o

por hora de trabajo en algunos casos. Este ritmo viene marcado fundamentalmente por el

mercado, que seala la produccin anual susceptible de ser vendida. Evidentemente ciertos

factores tcnicos condicionan, no slo unos ritmos mnimos por la capacidad de la maquinaria,

sino tambin el incremento de la produccin que no puede ser gradual sino por escalones,

especialmente en el proceso de tratamiento del mineral, donde las unidades de machaqueo,

molienda y tratamiento tienen unas capacidades crticas ms altas y condicionan el ritmo idneo

de explotacin de la mina hasta poder obligar a una modularizacin o ampliacin por mdulos

aadidos y paralelos.

El concepto de vida de la explotacin es el resultado de dividir las reservas demostradas por el ritmo, y en funcin de lo enunciado sobre la dinmica del concepto de las reservas, es tambin un concepto dinmico. El profesor Taylor que ha estudiado estadsticamente el tema de

la vida y el ritmo de muchos proyectos mineros ha propuesto una frmula que procede del

anlisis de un buen nmero de proyectos rentables en todo el mundo y para un variado nmero

de sustancias minerales. Dicha frmula expresa:

Ritmo (Mt/ao) = 0,15 x R0,75 (1 0.2) siendo R las reservas demostradas en millones de toneladas.


y en consecuencia resulta la Vida (aos) = 6,5 x R0.25 (1 0.2) Como resumen del trabajo del Profesor Taylor podemos decir que, en general:

A un mayor ritmo corresponder:

- Mayor inversin y menor coste

- Mayor flujo de caja.

- Menor vida

A un menor ritmo corresponder:

- Menor flujo de caja.

- Mayor vida.

-Menor inversin y mayor coste.

LOS PARMETROS Y LAS ENTRADAS Y SALIDAS DE UN PLAN MINERO Como se ha detallado anteriormente las entradas a la planificacin (inputs) de los procesos mineros y por tanto para realizar el plan de labores son las siguientes:

Materiales, que en minera son las reservas disponibles a travs de la exploracin y evaluacin llevada a cabo por medio de los sondeos o por cualquiera de la tcnicas desarrolladas por la

geologa, considerando que tan solo las reservas demostradas con un margen de error inferior

al 15% pueden figurar en el plan o en el proyecto.

Mquinas, que en el momento actual son los elementos ms importantes del mtodo y del sistema de explotacin y que incluso van a definirlo y constituyen la inversin ms importante.

Dinero o financiacin para llevar a cabo, no solo el arranque inicial de la operacin y las necesidades de circulante, sino para la propia introduccin de las correcciones del proceso en

marcha.

Personal para la ejecucin tcnica de los trabajos de supervisin, ejecucin y mantenimiento, sin olvidar los necesarios conocimientos y mentes para innovar continuamente el proceso.

Tecnologa o suma de los conocimientos experimentales y tericos para disear, dirigir y controlar el correcto proceso que es medido finalmente por los beneficios obtenidos y por la

continuidad a largo plazo de las actividades mineras.

Y las salidas (outputs) del proceso minero son los productos minerales que a travs de su venta a un justo precio retornan los flujos de caja para continuar el ciclo productivo. Es muy

normal considerar tambin como una salida minera el propio mercado a donde se lleva el producto mineral, que si bien es generalmente un mercado totalmente libre, globalizado e

internacional, no es infrecuente encontrar algunos casos de mercados cautivos.

La secuencia o camino de una operacin minera es la disposicin ordenada y planificada de las entradas necesarias para conseguir las salidas o productos en un tiempo y en un espacio.


El mayor problema ingenieril de la minera est en la planificacin de las fases de la explotacin,

ya que, desde el diseo del hueco final pasando por las secuencias por las que se desarrolla a

lo largo de su vida o duracin temporal, las etapas o fases son cruciales para el xito de la

operacin minera. Tambin aqu es cierta la poesa de Machado de que se hace camino al

andar.

Tres grupos de factores limitan e influyen en su ejecucin, oponiendo una resistencia o

favoreciendo el desarrollo del proyecto o plan de labores de acuerdo con Soderberg y Atkinson

y que han de ser tenidos muy en cuenta como Pros y Contras:

Los factores naturales y geolgicos: Las condiciones geolgicas, las condiciones hidrolgicas, las metereolgicas, las topogrficas y

caractersticas mineralgicas.

Los factores econmicos: Las leyes del mineral, el ritmo de tonelaje, el ratio de estril a mineral, la ley de corte, los costes

de la operacin, el capital de inversin necesario, el beneficio requerido, los ritmo de produccin

de estril y de mineral y las condiciones o limitaciones del mercado.

Los factores tecnolgicos: Los equipos o la maquinaria, los taludes, la geometra o diseo de los bancos, la pendiente de

las rampas, los lmites de las concesiones y los limites de la explotacin.

El proceso generalmente utilizado, para llevar a cabo los extensivos y repetitivos clculos y

diseos de alternativas de explotacin, son las simulaciones de modelos en un nmero

suficiente para definir tanto los objetivos y las situaciones a corto, como a medio y largo plazo.,

lo cual ha sido posible y ha sido facilitado por la aparicin de las computadoras en los aos 60,

habiendo sido la minera uno de los primeros utilizadores de esta herramienta.


1.5 LAS TCNICAS DE PLANIFICACIN Las tcnicas ms importantes o procesos para efectuar la planificacin minera son:

1.- La Direccin por objetivos

2.- La toma de decisiones

3.- Utilizacin del Ordenador.

La tcnica de simulacin

La optimizacin o mejoramiento

El control de Proceso. Los sistemas expertos

1.- La Direccin por objetivos A las ya anticuadas tcnicas de direccin, ms o menos autocrticas, que anteponan la

eficiencia y los objetivos a las buenas relaciones humanas con los supervisores y empleados,

ha sucedido, como en otras actividades humanas, en la minera mundial, una tcnica definida

como "Direccin por objetivos" y en otros casos como "Direccin por excepcin" cuyas premisas

bsicas son:

- El desarrollo es tanto ms efectivo cuanto es ms auto-desarrollo.

- La obtencin de resultados "verdaderos" es crucial para el desarrollo de la empresa.

- El autocontrol es ms conductivo para el desarrollo que el control exterior y forzado.

El proceso de direccin por objetivos, en lneas generales, consiste en que:

- La alta direccin define los objetivos y las limitaciones generales. Tambin debe

establecer los propsitos y los valores fundamentales de la empresa.

- Los subordinados identifican los subobjetivos del trabajo y los resultados a obtener

valorados en tiempo y en dinero.

- Los superiores y subordinados discuten y acuerdan sobre las METAS a obtener.

- El director debe actuar como un soporte durante el ciclo de trabajo, sin que tenga que

intervenir en el proceso ms que por "excepcin".

- Los subordinados se autocontrolan.

- Los subordinados se autovaloran.

- Superiores y subordinados discuten y diagnostican las razones de xitos y fracasos.

- Se redefinen las nuevas metas a alcanzar en funcin de los resultados obtenidos.

An cuando puede decirse que algunas compaas mineras han intentado aplicar para ciertos

proyectos mineros estas tcnicas de direccin y planificacin, estimamos que no siempre lo han

hecho de un modo premeditado, continuado y formal, sino ms bien intuitivo y temporal. Parece

bastante lgico pensar, que al crecer y hacerse ms compleja y global la variada minera es

preciso formar y educar a todos los mandos en la implantacin de este sistema de direccin,


cuyo buen resultado ha convertido a ciertas multinacionales en las reinas del mundo minero

internacional, siendo las grandes abastecedoras de los grandes mercados.

2.- La toma de decisiones Bsicamente se puede decir que se planifica para tomar decisiones. La sustitucin del mtodo,

ms o menos intuitivo, de la Direccin por experiencia, que podr ser calificado como un arte,

por una tcnica de Direccin basada en clculos y valoraciones, ha permitido el avance, tanto

en tiempo como en calidad, de las tcnicas ms jvenes de Direccin por objetivos,

anteriormente enunciadas.

La Planificacin y obtencin de los objetivos bsicos de la compaa, tales como:

- Supervivencia.

- Rentabilidad.

- Volumen y crecimiento.

- Control de costes de operacin.

- Actualizacin financiera (DCF).

- Satisfaccin del Cliente (Estudio de Mercados).

- Medicin de capacidad de la Direccin (Desarrollo de los ejecutivos).

- Relaciones Industriales (Encuestas y estadsticas).

- Control de calidad de los productos ms acabados. (Mayor valor aadido)

Esto hace precisa la utilizacin de nuevos procesos estadsticos y matemticos que permiten

medir los resultados de esos objetivos, algunos de ellos considerados como no mensurables, y

por el gran nmero de variables envueltas en el proceso, que pueden ser intangibles, tales

como la belleza, la moda, la supervivencia.

La moderna posibilidad de emplear para estos clculos de la medicin de objetivos y resultados,

herramientas como la informtica y el ordenador, han hecho posible la aplicacin de valores

numricos a conceptos no mensurables o a unidades heterogneas entre s y han permitido

realizar un adecuado anlisis o comparacin de las alternativas.

Detrs de cada decisin debe estar un riguroso y honesto anlisis del problema o de la

situacin, y no debe haber nada ms importante en la funcin de la Direccin que un correcto y

verdadero anlisis para efectuar las correctas tomas de decisiones. Porque mandar es tomar

decisiones y en la minera debe de reconocerse, por bien sabido y experimentado, que "no hay

peor decisin que la decisin no tomada".

Un acercamiento sistemtico y razonado al anlisis de la toma de las decisiones, que parte de


una informacin dada, debe ser esencial, en una era de tan rpidos avances tecnolgicos y de

mayores competencias y cambios, en contraste con otros tiempos o pocas de intuiciones o

experiencias envejecidas. Cuando el tiempo presiona, cuando los problemas y las situaciones

requieren decisiones ms complejas, cuando las penalizaciones por cometer un error van

aumentando, es necesario hacer uso de la mejor informacin disponible y saber cuando las

decisiones son las mejores posibles o en todo caso las menos malas, antes de actuar, pero sin

dejar de actuar.

Cuando un problema minero es ms complejo no se deben aceptar mayores riegos, sino que es

preciso aportar ms datos en forma de ms sondeos, ensayos y pruebas para poder tomar las

decisiones con mayor rigor y seriedad.

El proceso del anlisis de toma de decisiones La premisa bsica es: El proceso de tomar una decisin debe ser dividido en un

nmero de pasos consecutivos para su ms riguroso anlisis.

Estos pasos normalmente deben ser:

A) Establecer los objetivos.

B) Clasificar los objetivos de acuerdo a su importancia. PRIORIZACIN. C) Establecer las alternativas entre las que elegir.

D) Evaluar las alternativas contra los objetivos.

E) Elegir la alternativa menos mala como una decisin tentativa.

F) Valorar las consecuencias adversas que pueda crear la decisin tentativa.

G) Tomar la decisin final.

H)

En general para un Ingeniero, que debe aplicar la lgica y el orden, los problemas no deben constituir disculpas, sino la necesidad de bsqueda de soluciones y en la minera moderna el mayor problema suele estar en tener que elegir la solucin menos mala entre las muchas

alternativas existentes.

Clases de decisiones Tres clases de decisiones podrn ser tomadas para actuar:

Decisin correctora: la que acta directamente sobre las causas del problema.

Decisin circunstancial: la que acta sobre los efectos para continuar obteniendo el ob-

jetivo principal.

Decisin de adaptacin: la que minimiza calculadamente los efectos y permite vivir con el


problema, al menos durante un cierto tiempo.

Un sencillo ejemplo minero aclara mejor las diferentes clases de decisiones que se tienen que

tomar en la operacin minera y muy especialmente en el mantenimiento de la maquinaria;

Un volquete minero esta consumiendo aceite porque tiene un cierto desgaste en los segmentos.

Tal situacin podr dar lugar a tres tipos de decisiones:

Correctora: Sustituir los segmentos viejos por unos nuevos. Actuando sobre la causa.

Circunstancial: Reponer y vigilar el aceite con mayor frecuencia y seguir viajando. Actuando sobre el efecto.

Adaptacin: Utilizar un aceite ms barato hasta que surjan otros problemas y se

tenga que realizar una reparacin general del motor o se vaya a cambiar

el volquete.

Se esta actuando sobre las circunstancias de tiempo o espacio. Se esta viviendo con el problema.

De la misma manera en la mina son frecuentes las situaciones en las que tener que tomar una

decisin entre las varias posibles, que acta sobre las causas, o sobre los efectos o se adapta a

las circunstancias, sabiendo convivir con el mismo problema. Tpicos son los casos de

estabilidad de taludes o de techo, en que muchas veces es muy difcil o caro actuar sobre las

verdaderas causas del problema y por ello se adoptan unas decisiones de convivencia temporal

en tanto dure la explotacin de la zona objeto de las tensiones. Otro caso de alternativas de

decisiones temporales o que actan sobre el efecto se presentan generalmente en el proceso

de mantenimiento de la maquinaria, que incluso va a definir un sistema de actuacin como es el

mantenimiento preventivo.

Es evidente que cada clase de decisin tiene o implica un riesgo o un costo diferente y sera

mejor poder llegar a valorarlos previamente para tomar aquella decisin que implique un menor

costo y evite unos mayores riesgos. El verdadero punto crtico de la toma de decisiones consiste

en la valoracin de las alternativas que se nos ofrecen como unas posibles soluciones para

obtener los objetivos perseguidos. Algunas tcnicas como la de Koepner-Tregoe, pueden

ofrecer unas soluciones simples y atractivas que tratan de encontrar la solucin basndose en

dar unas valoraciones numricas a cada una de las informaciones disponibles y asignando un

peso (en una escala de 0 a 9) a cada objetivo parcial deseado para finalmente multiplicar peso

por valoracin y sumando los parciales se obtiene un resultado total para cada alternativa.

Posteriormente y tras la seleccin de las alternativas con mejor puntuacin se debe efectuar un

chequeo de las consecuencias adversas de las alternativas seleccionadas para proponer,


finalmente de entre ellas, la menos mala.

3.- Utilizacin del Ordenador en la Planificacin y en la toma de decisiones. Por ser objeto de otras asignaturas, tan slo se trata de exponer aquellas tcnicas de la

planificacin ms usuales por los mineros y directivos mediante el empleo de la informtica para

la toma de decisiones y la realizacin de una planificacin operativa en las explotaciones

mineras. Nos limitaremos a exponerlas sin entrar en unos detalles que se desarrollan, dentro de

las asignaturas de clculo numrico y de aplicaciones del ordenador a la minera.

La tcnica de simulacin La tcnica de simulacin, tambin llamada Investigacin operativa, es un mtodo cientfico que consiste en inducir de unos hechos conocidos un cierto nmero de hiptesis, cuyas consecuencias se confrontan seguidamente con los resultados de las observaciones. (Profesor Lesourne). Las cuatro secciones que deben examinar sucesivamente los hechos

objetos de la investigacin son:

1.- Anlisis de los hechos o datos

2.- Construccin del modelo.

3.- Control de las hiptesis.

4.- Crtica y presentacin de las conclusiones.

En el caso de los proyectos mineros se parte, generalmente, del establecimiento de una serie

de modelos de programas mineros con una igual produccin final, y actuando sobre las distintas

combinaciones de reas, bloques, niveles, cmaras o zonas diferentes, con unos beneficios u

otros criterios diversos, se miden los resultados en cada alternativa para elegir la menos mala

tras las comparaciones con los objetivos bsicos.

El objetivo en esta fase debe ser "To do the right things", "hacer las cosas buenas".

La optimizacin o mejoramiento De un plan operativo, ya elegido, quizs por la tcnica de simulacin anterior, se establecen

nuevas variaciones de los subobjetivos y se valoran las mejoras obtenidas para intentar

continuar por el camino ptimo, de acuerdo con la medida de algn parmetro como el mnimo

coste, la rentabilidad del proyecto o el aumento de las reservas y por tanto de la vida de la mina. Y aqu el objetivo final debe ser "To do the things right", "hacer las cosas bien". Siempre sin olvidar que, en algunas o muchas ocasiones y muy especialmente en la minera, lo ptimo

puede ser enemigo de lo bueno, aunque solo sea porque se retrasan las decisiones o se utilizan


las optimizaciones para no tomar ninguna decisin.

El control de Proceso. Los sistemas expertos. Se trata de una moderna tcnica operativa en tiempo real, que permite la actuacin correctora y

la toma de decisiones mecanizada y automticamente por disponer de una informacin "directa"

de las salidas y entradas del sistema, que constituyen el proceso operativo de la empresa o del

proceso, una autocorreccin por unas aproximaciones sucesivas de tanteo y correccin. Es la

aplicacin en corto tiempo, quizs segundos, del conocido principio del "Trial and Error" o

proceso del perro y su amo. Aunque ya se este utilizando con gran xito en las plantas de

beneficio, est siendo introducida en la propia explotacin de aquellos yacimientos en los que

es posible la automatizacin y mecanizacin, como en los casos del mtodo "Longwall" en la

minera de interior o en el mtodo alemn de transferencia por rotopalas y cintas o en la

explotacin de fluidos por sondeos, as como en la mecanizacin de muchos de los servicios

mineros como en la extraccin por pozo o cinta, en el desage y en la automatizacin de la

ventilacin.

1.4.1 Estudio de planes de labores anuales En las clases prcticas del Profesor Herrera se contemplan tres casos muy diferentes de Planes

de labores mineros como son:

Una cantera de piedra caliza para la produccin de ridos y piedra machacada en la que se

aplica el programa oficial de la Comunidad de Madrid denominado PLECAM V, y que ha

desarrollado la Ctedra de Proyectos de la Escuela de Minas de Madrid siendo probable que se

empiece a aplicar en otras comunidades autnomas espaolas.

La realizacin con los alumnos del caso de la mina metlica Chalchalera que va ser el ejercicio

a desarrollar durante el curso.

Visin de la programacin Oil Plan de un yacimiento submarino de petrleo y gas desde unas

plataformas marinas y realizado por la firma Continuum y que permite contemplar el elevado

grado de planificacin espacial, temporal y econmica de un caso extremadamente difcil.


BLOQUE 2: Planificacin y control de la produccin OBJETIVOS ESPECFICOS 2.1 Establecer los objetivos bsicos de la produccin. 2.2 Diferenciar entre control de calidad y de cantidad. CONTENIDOS: 2.1: PROPSITOS, VALORES Y OBJETIVOS. 2.2: CONTROL DE LEYES DEL MINERAL. La homogenizacin en parques de minerales El mezclado de minerales en silos.

2.3: CONTROL DE LA PRODUCCIN Corto plazo Medio plazo Largo plazo

2.4: ANLISIS DE DESVIACIONES en cantidad en calidad. 2.5: CASOS REALES. 2.1: PROPSITOS, VALORES Y OBJETIVOS. Si el propsito de la planificacin es lograr no solo un conocimiento previo de lo que puede

obtenerse en cantidad y calidad de una explotacin minera no menos importante es un

buen control tanto de la operacin realizada como de la desviacin obtenida en la realidad y

las causas de esta para lograr a posteriori una correccin y ajuste de los parmetros o

variables que han fallado. Es ms, modernamente, con la aparicin de los controles en

tiempo real de muchas de las operaciones o procesos mineros, el control ha pasado a ser

ms importante que la propia planificacin, ya que son los controles quienes ordenan la

correccin para lograr los valores programados.

En la operacin minera hay claramente dos objetivos esenciales:

El primero es obtener una produccin en tonelaje o cantidad que justifique la demanda y

obtenga un nicho del mercado de dicho producto.

El segundo es que dicho producto tenga la mejor calidad posible para obtener una

diferenciacin con otros productores y una prima en el precio pagado.

Podra afirmarse que el obtener la cantidad es la parte ms sencilla de la ecuacin minera

ya que realmente es la eleccin de la maquinaria la que va a lograr que la cantidad se


obtenga de la mina en el tiempo requerido, pero es la calidad del mineral la que va a

conseguir no solo que el producto se venda bien, sino que es la que justifica la necesidad

de incorporar tcnicos superiores en la plantilla de la mina. Mientras que una cantera de

piedra tan solo debe suministrar balasto o peso de roca a una empresa ferroviaria le basta

con normales capataces o tcnicos para lograr ese objetivo. Cuando el mercado le exige

una piedra que cumpla unos mnimos de calidad, resistencia a la compresin o al desgaste

y de unas densidades mayores, hacen falta unos laboratorios, unos ensayos y unas

planificaciones de la secuencia de explotacin ms precisas, que piden la incorporacin de

unos mejores ingenieros.

Por eso este captulo o bloque va a dividirse en dos partes: la primera para conocer como

se logra una calidad adecuada a la demanda y la segunda para determinar el equipo de

maquinaria para lograr la cantidad o tonelaje que puede venderse.

2.2: CONTROL DE LEYES DEL MINERAL. Al pasar de la etapa de preparacin o desarrollo de la operacin minera a la etapa de

produccin de mineral, aparece uno de los problemas ms importantes de la moderna

minera y no solo de la minera a cielo abierto, sino de cualquier mtodo, como es el control

de la calidad del mineral a extraer y que su calidad sea mantenida homognea a lo largo de

todas las horas, das y aos de la mina, ya que, en general, tras la operacin propiamente

minera, est la planta de tratamiento que, cada vez ms, requiere una constancia en la

calidad del mineral o roca que va a ser tratado para lograr una concentracin regular y una

recuperacin mxima del contenido recuperable del mineral suministrado por la mina, junto

a una eliminacin de los elementos indeseables que pueda contener el mineral.

Se denomina control de leyes a la medida de los elementos vendibles o penalizables

contenidos en un volumen o tonelaje a explotar en la mina y en realidad es una

continuacin del proceso de evaluacin de los recursos y reservas del yacimiento, dando un

mayor nfasis a confirmar las leyes que aumentar el tonelaje extrable.

Modernamente, conseguir la cantidad de mineral necesario, esto es, mantener el ritmo de la

operacin es relativamente fcil a travs de la maquinaria, que bien por su gran capacidad

bien por disponer de una suficiente flota nos van a dar el tonelaje horario necesario para

alimentar la planta o el mercado, pero que la ley de ese mineral sea la adecuada es el

mayor de los artes de la planificacin de la moderna gran minera, ya que en general la

planta no suele tolerar unas desviaciones en la calidad del mineral recibido superior al 5%.

Esto es, en una mina de cobre con una ley media de 1% no se debe producir o entregar, en


la produccin horaria, fuera del rango 0.95% y 1.05% Cu, o en una mina de oro con una ley

media de 2 ppm, la ley de entrada en la lixiviacin debe estar entre 1.9 ppm y 2.1 ppm de

Au, mientras que para una mina de carbn con una ley media en cenizas del 35% la ley de

entrada en la machacadora debe estar entre 33 % y 37% de cenizas. Al mismo tiempo un

control de las impurezas o elementos no deseables debe ser establecido para reducir o

eliminar, si es posible en la propia mina, abandonando por ello algunas reas que se pasan

en sus elementos penalizables y que deben ser tratados en otros procesos o mezclados con

otros ms limpios para reducir su penalizacin.

Un proceso debe establecerse para conseguir un conocimiento riguroso de la calidad o ley

del producto que viene de la mina (Tout venant en francs o raw ore en ingls) antes de ser

procesado por la planta o vendido. Y dicho proceso debe incluir los necesarios y correctos

procedimientos de una toma de muestras y de un anlisis en Laboratorio. Los

procedimientos, lgicamente, variarn segn el tipo de yacimiento, la clase de mineral o el

mtodo de extraccin y por tanto ser diferente segn sea la mina a cielo abierto o por

interior, aunque normalmente por tratarse de unas leyes ms bajas y de unos tonelajes ms

fuertes en la minera a cielo abierto suele requerirse una mayor cantidad de muestras y de

unos procesos ms complejos en este caso.

El verdadero control de calidad de las leyes de los minerales en el yacimiento nace desde la

exploracin efectuada por los gelogos, que en el proceso de evaluacin de las reservas

deben marcar las pautas esenciales de la distribucin espacial de los distintos elementos

contenidos en la roca o mineral a explotar e indicar los datos esenciales a ser controlados

por los mineros en la explotacin. Por ello el equipo humano de tcnicos de control suele

estar compuesto por los mismos ingenieros gelogos que suministran la informacin de

reservas (imputs) a los planificadores mineros, basndose en una detallada cartografa a

escala muy reducida, del orden de 1/100 en minera subterrnea y de 1/500 en cielo abierto,

que determine las variaciones estructurales y litolgicas y de las mineralizaciones en cuanto

a las variaciones metalrgicas y tipos de mineral, oxidacin, alteraciones fsicas, diaclasas,

grietas y otras posibles incidencias. As se pasar de una malla inicial de 100 x 100 que

supone una muestra cada 10.000 m2, que puede ser la adecuada de la etapa de

exploracin a una malla de 50 x 50 es decir una muestra cada 2.500 m2, que va a sealar la

oportunidad de la explotacin, pero que es insuficiente para un buen control de las leyes a

suministrar a la planta y que dar lugar a unas desviaciones importantes en las leyes diarias

por lo que se precisar cerrar ms la malla para tener una muestra cada 50 m2, lo que

obliga a unas nuevas perforaciones antes de cargar y transportar el mineral.


Actualmente en la mayora de los casos de la minera a cielo abierto, los controles de la

calidad del mineral estn basados en la toma de muestras de los propios barrenos de

produccin o voladura en los bancos de la mina por parte del equipo de control de leyes,

que debidamente cuarteados para conseguir la cantidad representativa, se envan al

laboratorio qumico de anlisis para posteriormente ser devueltos al equipo de planificacin

y control de la mina y all ser introducidos en el inventario informatizado con sus

coordenadas y su profundidad, logrndose as un aumento sustancial de la malla de

sondeos, lo cual permite aplicar una suficiente geoestadstica para determinar y conocer la

ley media de la zona que va a ser arrancada con suficiente antelacin. Es precisamente el

tiempo quien suele fallar en este proceso, por lo que es recomendable que un suficiente

adelanto temporal, por ejemplo un mes, separe la toma de las muestras durante la

perforacin del barreno de la carga del mineral para mandarlo a la planta.

Prcticamente la toma de la muestra se realiza a travs de un colector en forma de cua

suficientemente larga y con sus paredes verticales radiales al hueco del barreno, que recibe

una parte del polvo o detritus de la perforacin, desde que sta se inicia hasta el final del

barreno, depositndose una muestra representativa del terreno atravesado por la

perforadora, lo que es una buena indicacin de la distribucin de la ley del material in situ,

pero que puede cambiar por la voladura si los terrenos o rocas atravesadas tienen cambios

significativos en la densidad, la competencia o la forma de fracturar y que pueden dar lugar

a mezclas entre el mineral y el estril, lo que es conocido como factor de dilucin, mientras

que las tcnicas o procedimientos para separar el mineral del estril son conocidas como

Selectividad, factor que debemos intentar elevar al mximo y por tanto reducir la dilucin al

mnimo.

Si la dilucin es mayor de lo deseable es preciso aumentar la toma de muestras a base de

incrementar el nmero de los barrenos, llegndose en casos en que el yacimiento es muy

aleatorio y complicado, a tener una malla de barrenos inferior a la de la voladura para lo que

se precisa una mquina especial diferente de las usadas para la voladura.

Un sistema tradicional, sobre todo en el pasado en el control de leyes, es la inspeccin

visual bien in situ o bien tras la voladura por expertos que, tras muchos aos de establecer

una correlacin entre lo que ven y los resultados de los anlisis del laboratorio, son capaces

de llegar a establecer la ley de la pila de mineral con un grado de error mnimo o por lo

menos establecer los limites de separacin entre el mineral y el marginal o el estril. Esta

claro que, en los casos de la minera del carbn, este sistema de control de calidad visual,

separando entre el oscuro color del carbn y el ms grisceo del estril es, en principio,


suficiente, pero en la gran minera incluso del carbn, debe ser complementado con la toma

de muestras para el buen control posterior y la debida homogenizacin o poltica de

mezclas para obtener el mejor precio.

Existen otras tcnicas mineras ms sofisticadas y avanzadas como la testificacin geofsica

en el barreno o en el campo que, directamente, pueden medir a travs de istopos o

sistemas visuales como el video, el contenido en las variables esenciales de la muestra

como color, textura, densidad, humedad, contenido de cenizas o azufre o elementos

contaminantes indeseables. Este sistema, que es el ms utilizado en la explotacin por

sondeos de hidrocarburos, gases, agua o carbones, se est intentando aplicar en otros

minerales como los metlicos o los industriales por su facilidad para analizar directamente

los contenidos y grabarlos o automatizarlos pasndolos directamente al ordenador para su

utilizacin en la planificacin a medio plazo.

El control de leyes en la minera de interior presenta algunos problemas prcticos de mayor

envergadura y aunque, en algunos mtodos se pueda utilizar tambin la toma de muestras

en los barrenos, suele ser ms comn la prctica de tomar la muestra tras el arranque y

fragmentacin de la voladura en la pila del mineral, cuando este ha sido fragmentado. En

otros casos la muestra es tomada en el frente del tajo o de las galeras, trasversales,

piqueras, tolvas o vagonetas, efectuando rozas o pequeos canales en las paredes. Tiene


que tenerse especial cuidado en el caso de las tomas en pilas con la segregacin o

separacin de las partculas finas, ya que es frecuente que la ley de los finos sea diferente

de la de los gruesos. El caso ms complicado de control de calidad se suele dar en los

mtodos de lixiviacin o de extraccin por el mtodo Frasch, en los que el carcter ms

qumico del mtodo o sistema minero esta ntimamente combinado con el qumico, lo que

casi obliga a introducir el laboratorio en el proceso minero para controlar los tiempos de

disolucin, la cintica y la regulacin de las soluciones en tiempo real.

Pero el proceso de control de la calidad ms racional debe establecerse, no solo en la

misma operacin minera, sino mediante una separacin adecuada en tiempo y volumen a

travs de unos suficientes almacenes o stocks de mineral o soluciones debidamente

construidos entre la mina y la planta y que en principio podemos clasificar en tres tipos:


Silos o tanques cubiertos y cerrados con controles en cada depsito.

Semitolvas abiertas en su parte superior y subterrneas en su parte inferior.

Parques de almacenamiento.

LOS PARQUES DE ALMACENAMIENTO Y HOMOGENEIZACIN

Las funciones bsicas que desempea una instalacin de almacenamiento son:

- Volante de regulacin entre la mina y la planta.

- Homogeneizacin de los diferentes materiales extrados.

Si bien, en otras industrias mineras, como en la cementera o en la de los minerales

industriales en general, los silos o tanques, no solo tienen una gran importancia, sino que

son la base para lograr las mezclas adecuadas para entrar en la fase posterior del proceso

de transformacin, en la gran minera su empleo es ms restringido, en parte por los

pequeos volmenes de que son capaces en comparacin con los grandes tonelajes

normales en la moderna minera, lo que limita su capacidad en la etapa de separacin entre

la mina y a planta, y de otra parte por que son la solucin ms cara de inversin por unidad

de peso o volumen, aunque en las fases posteriores del tratamiento puedan y deban ser

ms utilizados ya que son los sistemas que permiten un menor nivel de error y un control

qumico, casi automatizado e incluso robotizado.

Una mayor aplicacin en la gran minera la tienen las Semitolvas, cuyo diseo es similar al

de una tolva abierta enterrada parcialmente. La disposicin es la que se muestra en la figura

adjunta, en la que se puede observar el sistema de alimentacin en la parte superior,

mediante cintas, vagones, etc. y el sistema de recogida en la parte inferior constituido por

unas galeras y piqueras en las que se disponen los diferentes juegos de cintas para

efectuar el paso del material al siguiente medio de transporte, as como de los controles

automticos de pesada y toma de muestras para enviar los datos a los paneles de control.

Este sistema de semitolvas de almacenamiento se emplea bastante en la minera llegando

a alcanzarse grandes tamaos, superiores a las 100.000 toneladas de capacidad viva o al

menos intentar alcanzar una capacidad suficiente que permita una separacin con el

abastecimiento de la mina de tres das.

Pero sin duda, el sistema ms popular y de mayor capacidad de almacenamiento lo

constituyen los parques, bien a la intemperie o cubiertos.


La disposicin ms habitual de los parques de almacenamiento es la rectangular, con

dimensiones de centenas de metros y anchuras de la mitad, realizndose el vertido

longitudinalmente y empleando algunos de los siguientes elementos de transporte:

- Cintas transportadoras con o sin carro tripper automatizado

- Prticos apiladores con cintas

- Prticos apiladores con pluma

- Carros apiladores especiales

- Rotopalas especiales de apilado y recogida

Una de las ventajas que presenta este sistema de almacenamiento, es la posibilidad de

lograr una homogeneizacin, que tan necesaria es en algunas instalaciones de proceso

mineros y cuyos objetivos son:

- Obtener un precio ptimo para toda la produccin.

- Facilitar un aumento de produccin al evitar el minado selectivo, consiguiendo un

menor coste por tonelada.

- Asegurar que la calidad media y caractersticas de la produccin oscile entre limites

calculados.

- Incrementar la eficiencia de la planta permitiendo su automatizacin.


El mineral se vierte longitudinalmente y su recogida se suele realizar en sentido transversal.

Las formas normales de apilado son:

a) Capas en "V" invertidas.

b) Capas horizontales.

c) Cordones lineales.

La disposicin ms corriente es la primera a, aunque la tercera c de cordones lineales es

muy recomendable cuando la granulometra es amplia, pues puede as evitarse la

segregacin.

El origen de la homogeneizacin se remonta al ao 1.905 en el que se emple el sistema

Robins - Messiter para los minerales de cobre. Actualmente se puede decir que se emplea

en toda la industria minera de hierro, de cobre, carbones y Lignitos, etc, y especialmente en

los grandes puertos de llegada y abastecimiento para los minerales importados en los

pases desarrollados (USA, Holanda, Francia, Inglaterra, frica del Sur, etc)


La puesta en montones se realiza mediante unas mquinas llamadas apiladoras (stackers)

o bien con otras mquinas combinadas para conseguir ciertas alturas, pudiendo llegar a

emplear en bajos tonelajes las mototraillas o las palas cargadoras para formar pequeos

montones o eras de poca altura. Como ya hemos indicado, la disposicin en "v" invertidas

es el sistema ms empleado, ya que permite un mejor control del apilado en toda su

anchura y exige un brazo de la apiladora de menor longitud, no precisando que este brazo

sea giratorio en el plano horizontal. El segundo sistema operativo es ms costoso, ya que

se requiere una mayor inversin en la infraestructura, pero, por el contrario, presenta la

ventaja de que al poder realizarse el vertido a distintas alturas se reduce bastante el

problema del polvo. La recogida del material dispuesto en lechos, se realiza de dos formas

distintas, frontal o lateral; siendo la ms recomendable la primera ya que se cortan un mayor

nmero de capas obtenindose una mejor homogeneizacin. La recogida se debe

realizarse segn finos cortes consecutivos. Los sistemas empleados en la recogida frontal

(reclaimers) son:

- Tambores

- Ruedas puente (simples o dobles)

Todos ellos llevan un arado que en el avance de la mquina va cortando las capas

transversales y llevando el mineral a la parte inferior desde donde, por medio de un

dispositivo de cangilones es vertido sobre una cinta transversal de evacuacin. Este

dispositivo es diferente en cada uno de los tipos. En el reclaimer de una rueda, tal

dispositivo, como la palabra indica, es una rueda de cangilones que se desplaza

alternativamente a lo largo del ancho de la seccin. En el de dos ruedas el sistema es el

mismo, pero con dos ruedas en paralelo, de tal forma que cada una de ellas recoge la mitad

de la seccin. El reclaimer de tambor consiste en un tambor giratorio de longitud igual a la

base de la seccin provisto de unas paletas que van conduciendo el mineral hasta unos

cangilones que lo recogen y vierten sobre la cinta de evacuacin. La cantidad recogida por

los reclaimer de rueda aumenta el ciclo de rotacin de esta en su traslacin a lo largo de la

seccin y la recogida por los reclaimers de tambor durante una revolucin de este, es lo que

se denomina "batch" y que para un parque 40 x 300 m. con una capacidad de recogida de

600 T/hora, alcanzan los valores siguientes:

- Reclaimer de rueda sencilla 46 Tm.

- Reclaimer de rueda doble 23 Tm.

- Reclaimer de tambor 4 Tm.

Esquema del proceso de mezcla y homogeneizacin del mineral para situarlo dentro de unos mrgenes tolerables a base de Parques de Almacenamiento y Silos reguladores.


2.3: CONTROL DE LA PRODUCCIN DETERMINACIN DE LA CAPACIDAD DE PRODUCCIN DE LOS EQUIPOS DE CARGA Y DE TRANSPORTE MINEROS

El coste por metro cbico o tonelada cargada y transportada por un equipo minero, nos

vendr dado por la relacin entre el coste horario y la produccin horaria. El coste de carga

y transporte vendr, pues, expresado por las frmulas siguientes segn el divisor utilizado:

Coste horario del equipo (Euro /hora) Coste por metro cbico = (Euro /m3)

Produccin horaria en m3 (m3 /hora)

Coste horario del equipo (Euro /hora) Coste por tonelada = (Euro/t)

Produccin horaria en t (t /hora)

Por ello la necesidad de determinar con precisin la produccin horaria de una mquina

para poder llegar en otro captulo a estimar los costes por unidad de produccin en los

equipos mineros.

LA CAPACIDAD DE PRODUCCIN

Para calcular la produccin esperada de un equipo se necesita un claro conocimiento del

trabajo a realizar y de la disponibilidad real de los equipos de carga y transporte existentes

en el mercado. Es precisa, pues, una cuidadosa preparacin de la base de datos y un

anlisis completo del trabajo a ejecutar. Adems, para el clculo de la produccin es preciso

considerar el tipo de material minero que se va a cargar y transportar. Justamente la

utilizacin de los equipos mineros de carga y transporte discontinuo es recomendable cuan-

do:

1.- El material a transportar es una roca volada, grande, irregular, un mineral pesado o

una mezcla de materiales heterogneos y variables.

2.- La descarga es efectuada sobre tolvas de dimensiones adecuadas o en un vertedero

o para rellenar un vaco.

3.- La unidad de transporte est sometida a fuertes impactos, debajo del equipo de

carga y cuando las condiciones del camino son difciles de mantener.

4. - Se requiera la mxima capacidad de transporte vertical y su rpida colocacin en

pequeas reas o plantas de trituracin.


RELACIN ENTRE LOS EQUIPOS DE CARGA Y TRANSPORTE

Si se desea reducir el coste por m3 o tonelada movida, debemos obtener del equipo de

transporte la ms alta capacidad de produccin. El tiempo de parada, como sucede durante

la carga debe mantenerse en el mnimo posible. Como norma general y prctica, se

considerar una buena relacin cuando se utilicen entre 3 y 6 cubas de la unidad de carga

para llenar el equipo de transporte. Cuanto menor sea el nmero de cubas y su ciclo, menor

es el tiempo de parada de la unidad de transporte, siempre y cuando tengamos en cuenta

que:

a/ El tamao de la caja del volquete no debe ser ni muy pequeo, ni dbil, en

comparacin con el tamao del cucharn de la mquina de carga, para no

destrozarla en poco tiempo.

b/ El tiempo de carga no debe ser tan corto que otra unidad de transporte no se haya

situado en la posicin de ser cargada, originando un excesivo tiempo de parada de

la mquina de carga.

El problema se complica al existir varios puntos de carga y una flota variada de volquetes y

se trata de conseguir una ptima saturacin de todos ellos. Existen en las minas dos

corrientes operativas a la hora de seleccionar los tamaos y el nmero de los equipos de

carga y transporte para lograr el mejor equilibrio entre ambos:

1- Saturacin de la capacidad de carga, disponiendo del nmero de unidades de

transporte necesarios y con un cierto factor de cobertura. Es una corriente apropiada

y recomendable para la obtencin de la mayor produccin posible con el empleo de

las unidades de hasta unas 50 st de capacidad de volquete, como ocurre en las

canteras y obras pblicas.

2- Saturacin de la capacidad del transporte, disponiendo las mquinas de carga sin

saturar totalmente para que en ningn momento se reduzca el transporte. Es la

corriente ms apropiada para poder obtener el mnimo coste, como ocurre con el

empleo de los grandes volquetes superiores a las 100 st de las minas grandes, con

un mayor peso del coste unitario del transporte sobre el de la carga

Segn el peso relativo de los costes unitarios de la carga y el transporte se tiende hacia la

saturacin de uno u otro proceso, pudiendo observarse, en la minera moderna, una mayor

tendencia hacia la saturacin del transporte a medida que se emplean unidades de acarreo

de mayor capacidad.


FACTOR DE EFICIENCIA DEL TRABAJO EN LA PRODUCCIN

Todo clculo de capacidades de produccin en minera debe tener en cuenta que la vida o

perodo de trabajo considerado va a ser largo. Considerando los inevitables retrasos que

aparecen en el desarrollo real de los proyectos, es muy recomendable la utilizacin del

llamado factor de eficiencia (E) que viene definido, a su vez, por otros dos factores, uno (E1)

de eficiencia del equipo con el que se trabaja y otro (E2) de organizacin tcnica de la obra.

En los cuadros 1, 2 y 3 se dan las eficiencias que se pueden obtener en condiciones

operativas variables para diferentes equipos y unos niveles de organizacin, as como el

tiempo efectivo, medido en minutos, segn la eficiencia global.

CUADRO 1.- FACTORES DE EFICIENCIA DE EQUIPO Y ORGANIZACIN

CONDICIONES GENERALES

FACTOR DE EFICIENCIA DE

EQUIPO E1

FACTOR DE EFICIENCIA DE

ORGANIZACIN E2

BUENA 0,90 1,00 MEDIA 0,80 0,85 BAJA 0,70 0,65

CUADRO 2.- EFICIENCIA COMBINADA (E = E1 X E2)

EFICIENCIA DEL EQUIPO E1

ORGANIZACIN TCNICA E2

EFICIENCIA DEL EQUIPO

E BUENA MEDIA BAJA

BUENA 0,90 0,77 0,59 MEDIA 0,80 0,68 0,52 BAJA 0,70 0,60 0,45

CUADRO 3.- EQUIVALENTE EN TIEMPO DE LA EFICIENCIA (E)

EFICIENCIA 1,00 0,92 0,83 0,75 0,67 0,58 0,50

TIEMPO (min. /h) 60 55 50 45 40 35 30

En muchas publicaciones Norteamericanas resulta habitual emplear como factor de

eficiencia la hora de 50 minutos que debemos de traducir como un factor de eficiencia

combinada de 0,83 en nuestras consideraciones.

Este porcentaje puede ser estimado con una mayor precisin si se determinan todas las

paradas o los retrasos que puedan originarse durante el trabajo por las siguientes causas:

- Factores econmicos y financieros. Calidad del equipo.

- Cualidad y formacin de la mano de obra.

- Supervisin. Experiencia en direccin de obras.


- Condiciones del trabajo (sociales y laborales).

- Condiciones atmosfricas. Medias y extremas.

- Paradas y retrasos. Horas de trabajo reales por relevo, por da y por ao.

- Organizacin de los repuestos y almacenes.

- Amplitud de la zona de trabajo. Diseo geomtrico.

CAPACIDAD DE CARGA

Aunque la capacidad de carga se ve, en gran parte, afectada por el sistema de transporte

con el que trabaja, se trata de presentar un clculo de la capacidad de produccin de la

mquina de carga, independientemente del equipo de transporte, mediante la aplicacin de

una serie de factores correctores segn las condiciones y los medios utilizados. Las

frmulas de la capacidad horaria de las palas cargadoras, excavadoras y dragalinas de ciclo

discontinuo son:

3600 * Cc * E * F * H * A Produccin en material suelto = (m3s/h)

tc 3600 * Cc * E * F * H * A * V Produccin en material en banco = (m3b/h)

tc siendo:

Cc = Capacidad de la cuba (m3)

E = Factor de eficiencia F = Factor de llenado de la cuba H = Factor de correccin por altura de la pila A = Factor de correccin por el ngulo de giro V = Factor de conversin volumtrica tc = Ciclo de una cuba en segundos

para la carga con mquinas continuas como las rotopalas o las dragas se emplea la

siguiente frmula:

Produccin horaria en banco (m3b/h) = 3600 w.r.n.q

siendo

w = velocidad rotativa en r.p.m. r = radio del rodete n = nmero de cangilones o cubas q = capacidad unitaria del cangiln en t o m3

a) La capacidad de la cuba C c es el factor que define precisamente a la mquina de

carga. Puede establecerse bien en metros cbicos o bien en toneladas, en cuyo

caso la capacidad de carga viene medida en m3/h o en t/h, no siendo preciso en este

ltimo caso el factor de conversin volumtrica. Es muy conveniente y recomendable


fijar muy claramente la unidad que se emplea de acuerdo con el sistema de control y

el contrato establecido. Si el contrato de la operacin de la mina establece que la

produccin se mide topogrficamente, es recomendable la unidad de metro cbico

en banco (m3b); pero si el producto final es pesado por una bscula, es preferible la

unidad toneladas por hora (t/h).

b) El factor de llenado de la cuba F, se expresa como el porcentaje de la carga media

de la cuba sobre la mxima tericamente posible segn se encuentre el material

apilado. En el cuadro 4 se incluyen algunos factores de llenado tpicos segn los

materiales y el tamao de la cuba para las excavadoras y dragalinas, mientras que

en el cuadro 5 se indican los valores de F para las palas cargadoras y las

excavadoras hidrulicas.

CUADRO 4. - FACTOR DE LLENADO PARA EXCAVADORAS Y DRAGALINAS

FACTOR DE LLENADO CAPACIDAD DE LA CUBA (m3)

TIPO DE MATERIAL EXCAVADO

4,50 6,75 9,00

Hmedo 1,16 1,20 1,22 EXCAVACIN FCIL Seco 0,96 1,02 1,02 EXCAVACIN MEDIA 1,04 1,06 1,06 EXCAVACIN DURA 1,12 1,16 1,17

Bien 1,00 1,02 1,02 MATERIAL VOLADO Mal 0,91 0,95 0,97

CUADRO 5. - FACTOR DE LLENADO EN PALAS Y EXCAVADORAS HIDRULICAS

PALAS CARGADORAS Y EXCAVADORAS HIDRULICAS

FACTOR DE LLENADO (SAE)

Agregados hmedos mezclados 0.95 -1.00 Agregados uniformes 0.90 -1.00

0.85 -0.90 0.90 -0.95

< 3 mm Granulometra 12 - 20 mm > 42 mm 0.85 -0.90 Marga o arcilla hmeda 1.00 -1.10 Tierra Vegetal, piedras sueltas, races 0.80 -1.00 Materiales cementados 0.85 -0.95

0.80 -0.95 0.75 -0.80

Bien fragmentada Roca volada Normal Mal fragmentada 0.60 -0.65


CUADRO 6. - FACTOR DE LLENADO PARA RETROEXCAVADORAS

RETROEXCAVADORAS HIDRULICAS FACTOR DE LLENADO(SAE)

Marga mojada o arcilla arenosa 1.00 -1.10 Arena y grava 0.90 -1.00 Arcilla dura y resistente 0.75 -0.85 Roca volada bien fragmentada 0.60 -0.75 Roca volada mal fragmentada 0.40 -0.50

c) El factor de correccin por altura de la carga H, tiene generalmente poca

trascendencia en los trabajos mineros, al superar la altura de los bancos la mnima

necesaria para la carga, salvo en la ejecucin de ciertos rebajes, aperturas de

bancos y trabajos especiales e incluso en algunas explotaciones en las que la altura

de banco es muy baja para controlar la dilucin del mineral.

c) El factor de giro de la mquina A, es de una gran importancia operativa para mejorar

la capacidad de carga y se debe aplicar cuando el ngulo descrito por la mquina

desde la carga hasta la descarga es distinto de 90, caso en el que el factor es igual

a 1. En la tabla siguiente se dan combinados los factores geomtricos de la altura de

carga y de giro que se emplean en la determinacin de las producciones horarias

(m3/h) para las excavadoras de cables, dragalinas y excavadoras hidrulicas.

LOS FACTORES DE GIRO Y ALTURA DE LA MQUINA

% DE LA ALTURA PTIMA

NGULO DE GIRO

45 60 75 90 120 150 180 40 0.93 0.89 0.85 0.80 0.72 0.65 0.59 60 1.10 1.03 0.96 0.91 0.81 0.73 0.66 80 1.22 1.12 1.04 0.98 0.86 0.77 0.69

100 1.26 1.16 1.07 1.00 0.88 0.79 0.71 120 1.20 1.11 1.03 0.97 0.86 0.77 0.70 140 1.12 1.04 0.97 0.91 0.81 0.73 0.66 160 1.03 0.93 0.90 0.85 0.75 0.67 0.62

e) El factor de conversin volumtrica V es, sin gnero de dudas, el ms importante de

los factores que entran en la frmula de determinacin de la capacidad, sirviendo

para la conversin del volumen suelto en banco o viceversa.

Vs Kg. /m3 de material suelto

V = = Vb Kg. /m

3 de material en banco


El porcentaje de expansin P.E. es el incremento del volumen del material al pasar

desde su estado natural en el banco al estado volado o suelto en la pila o montn:

Vs - Vb Vs P.E. = x 100 = ( - 1 ) x 100

Vb Vb

El factor de esponjamiento F.E. se define como la inversa del factor de conversin

volumtrica.

En el cuadro 7 se dan algunos de los factores ms habitualmente empleados para

los comunes materiales en minera.

CUADRO 7. -CONVERSIN GRANULOMETRICA DE MATERIALES MINEROS

MATERIAL Densidad en el banco Kg. /m3

Densidad suelto Kg. /m3

Porcentaje expansin

(P.E.)

Factor de conversin

volumtrica (V)

Grava, arcilla seca 1700 1300 40 0,72

Grava, arcilla mojada 2300 1600 40 0,72

Carbn (antracita) 1450 1070 35 0,74

Tierra y Margas secas 1540 1250 25 0,8

Tierra y margas mojadas 2000 1600 25 0,8

Rocas bien voladas 2400 1600 50 0,67

Rocas trituradas 1950-2350 1430-1730 35 0,74

Rocas blandas 1800 1350 33 0,75

Escorias 1600 1300 23 0,81

Bauxitas 1600-2600 1200-1950 33 0,75

Hormign 1950-2500 1400-1800 40 0,72

Granito 2700 1800-1500 50-80 0,67-0,56

Yeso 3000 1720 74 0,57

Caliza volada 2400-2700 1400-1600 67-75 0,60-0,57

Mrmol 2750 1550-1650 67-75 0,60-0,57

Barro seco 3000 1100-1650 20 0,83

Barro hmedo 2400-2700 1500-1750 20 0,83

Pizarras 2700-2900 2100-2250 30 0,77

Mineral de hierro 2800-3500 2100-2600 33 0,75

f) El ciclo de una cuba tc, para un giro de 90, se descompone en los tiempos parciales

de penetracin, carga, elevacin, giro, colocacin, descarga, giro de vuelta y

descenso. Sin detenerse en cada uno de ellos que, bsicamente, dependen de la

formacin, habilidad y experiencia del maquinista, as como de las caractersticas

tcnicas o especificaciones de la mquina y de la roca, se indican en el cuadro 8 las

velocidades de giro y de elevacin para las excavadoras y dragalinas de cables, a

partir de las que se pueden estimar los ciclos completos de una cuba.


CUADRO 8.- VELOCIDADES DE GIRO Y DE ELEVACIN DE EXCAVADORAS Y DRAGALINAS

EXCAVADORAS DRAGALINAS

CAPACIDAD DE LA CUBA (m3)

VUELTAS MINUTO (r.p.m.)

VELOCIDAD DE ELEVACIN

(m/min)

VELOCIDAD DE ELEVACIN

(m/min)

VELOCIDAD DE DRAGADO

(m/min) 7,5 3,92 24,4 52 47,5 15 3,57 27,5 59 50 19 3,21 25,5 60 50 25 3,00 24,4 86 48 30 2,90 24,0 90 47

Teniendo en cuenta los factores definidos podemos determinar las producciones horarias

para las excavadoras y dragalinas en unas condiciones convencionales, que se reflejan en

los cuadros 9 y 10 para los diferentes tamaos de cubas en estas mquinas.

CUADRO 9. - PRODUCCIN DE EXCAVADORAS ELCTRICAS SEGN LAS CONDICIONES DE CARGA

(para un ngulo de giro de 90 y una eficiencia del 80%)

CAPACIDAD DE CUBA (m3)

DURACIN DEL CICLO (s)

PRODUCCIN (m3/h)

Condiciones Fcil Media Dura Fcil Media Dura 6 22 27 31 600 385 225

7,5 22 27 31 750 485 280 9 23 29 33 793 528 327

12 25 30 35 972 683 412 15 27 32 38 1111 787 470 18 29 34 40 1269 900 540 21 30 35 42 1431 1020 600 24 31 37 45 1583 1103 650 30 33 40 48 1978 1379 812 36 35 42 50 2373 1655 975 42 38 46 55 2769 1931 1138 50 45 54 60 3296 2299 1354

Las producciones horarias vienen dadas en metros cbicos banco por hora real de trabajo,

por lo que debern afectarse por el porcentaje de la disponibilidad del equipo para poder

utilizar las horas totales.

CUADRO 10. - PRODUCCIN DE DRAGALINAS Y EXCAVADORAS DE DESMONTE SEGN LAS CONDICIONES DE CARGA Y ARRANQUE DIRECTO

(Para un ngulo de giro de 90 y una eficiencia del 80%) DURACIN DEL CICLO

(s) PRODUCCION HORARIA

(m3/h) CAPACIDAD DE LA CUBA

(m3)

LONGITUD PLUMA

(m) Blanda Media Dura Blanda Media Dura 7,5 50 50 60 75 864 360 288 15 75 50 60 75 1440 720 576 25 85 55 65 77 2880 1108 935 55 100 60 65 80 3600 2437 1980 75 100 70 75 85 3620 2880 2541 88 122 70 90 90 5554 2982 2816

135 101 75 90 90 7952 4574 4320


En el caso de las palas cargadoras, el ciclo de una cuba se dividir en 4 tiempos:

- Carga del cucharn

- Maniobra en V con mquina cargada

- Descarga del cucharn

- Maniobra en V con mquina vaca

Luego el ciclo total "tc" valdr tc = tf + tv ,

en donde:

t f = tiempo fijo (carga, descarga, giros)

tv = tiempo variable (tiempo de recorrido de las distancias d1 y d2 de marcha adelante y

marcha atrs).

Estos tiempos se deben estimar a partir de los grficos proporcionados por los fabricantes

de las mquinas y compararlos con los medidos en el campo.

DETERMINACIN DE LA CAPACIDAD DE TRANSPORTE

Las especificaciones tcnicas de los vehculos de transporte, como los volquetes mineros,

entre otros muchos parmetros, detallan:

1) La capacidad de transporte en toneladas (normalmente para los volquetes se

especifican en toneladas cortas st, que equivalen a 0.9 t)

2) Capacidad "al ras" en metros cbicos

3) Capacidad colmada en metros cbicos (SAE colmo en 3:1)

Independientemente del conocimiento de las caractersticas principales de la potencia,

motor, dimensiones geomtricas, transmisin, neumticos, ejes, que pueden contemplarse

en las especificaciones de las mquinas, para la determinacin de las capacidades de la

produccin y de la seleccin de los equipos de volquetes, es preciso analizar algunos otros

factores de trabajo.

1. - Factores de trabajo

La seleccin del modelo y capacidad del vehculo de transporte viene presidida por el

criterio de obtener la produccin requerida con el menor coste por tonelada-kilomtrica.

Para ello se debe realizar un anlisis econmico completo en el que previamente se

incluyen los costes horarios directos de operacin junto con los costes horarios de capital y

posteriormente la determinacin de la capacidad de produccin horaria con el mejor

conocimiento e informacin de las condiciones operativas. Los programas Costes.xls , junto

al FPC de CATSOFT, que son utilizados en el curso, determinan los pasos necesarios para

establecer los costes y las producciones horarias por cada mquina o flota de una mina


determinada. Para comprender algunos de los factores que utilizan los programas se van a

especificar a continuacin. Los siguientes imputs de trabajo deben ser tenidos en cuenta o

estimados a la hora de realizar el proyecto:

Produccin requerida y organizacin del trabajo

Toneladas por ao, por da y por hora.

Nmero de relevos por da, por semana y por ao

Porcentaje de absentismo. Festivos y vacaciones.

Caractersticas del material.

Tipo de material transportado. Densidad y humedad

Coeficiente de esponjamiento.

Granulometra. Tamaos mximos, mnimos y medios.

Dureza, textura y abrasividad.

Facilidad de carga y desprendimiento de la carga.

Pegajosidad, humedad, granulometra de la roca

Efecto de la climatologa y topografa en el rendimiento del motor.

Efecto de la temperatura ambiente sobre la refrigeracin del motor, duracin de los

neumticos y caractersticas de los lubricantes.

Efectos de las lluvias y heladas en las superficies y en la velocidad de transporte.

Caractersticas de las pistas de transporte

Longitud y pendiente en cada t

Evaluacion y Planificacion Minera

Documents

Transcript of Evaluacion y Planificacion Minera