Problemas de Perforadoras y Carguio

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN - TACNA

PROBLEMAS DE PERFORADORAS Y CARGUIO

1. PROBLEMA N° 01

Se desea determinar el precio unitario de extracción de material tipo I, con una pala mecánica

de 1 1/2 yd3. Con un costo horario de $ 129.75, considerando una altura máxima de ataque de

3 m, descargando en camiones mediante un giro de 120°.

El Coeficiente de esponjamiento de material clase I es =1.30

Factor de llenado es de = 90%

SOLUCION:

Cálculo del tiempo de ciclo básico de llenado para una pala mecánica de 1 ½ yd3

TIEMPO DE CICLO

Capacidad

yd3

Tiempo de Ciclo

Seg.

1/2 10

3/4 20

1 21

1 1/2 23

2 1/2 26

3 1/2 27

Capacidad de la cuchara

MAQUINARIA MINERA Página 1


Capacidad=1.5 yd3∗( 0.9144m1 yd )3

=1.15m3

Considerando el factor de llenado será:

Capacidad=1.15m3∗0.9=1.035m3

Numero de ciclos por hora

N ° ciclos/hora=3600 s23 s

=156.5ciclos /hora≅ 157ciclos /hora

Rendimiento teórico

Rendimiento teorico=157 ciclos/hora1.035m3/ciclo

=151.7m3/hora

Calculo de factor de giro según tabla

FACTOR DE GIRO

Angulo de Giro

(en gradosº)

Factor de Giro

45 1.26

60 1.16

75 1.07

90 1.00

120 0.88

150 0.79

180 0.71

Para ángulo de giro = 90 º

Factor de operación según tabla



FACTOR DE OPERACION

minutos factor de operación

60 1.00

55 0.92

50 0.83

45 0.75

Calculo del rendimiento real:

RR= RT∗F∗FoA

Siendo:

R.T = Rendimiento teórico

F = Factor de ángulo

Fo = Factor de operación

A = Coeficiente de esponjamiento

RR=151.7m3/hora∗0.88∗0.83

1.3=85.2m3/hora

Determinar el precio unitario de extracción

P .unitario extrac .=129.75 $ /hora85.2m3/hora

=1.52$ /m3



2. PROBLEMA N° 02

Se desea perforar en una formación de cobre en donde la roca es dura, el diámetro de

perforación es de 15” y el diámetro de barras es de 13”, el trabajo se realizara a una altura de

3000 msnm en estas condiciones tenemos una presión atmosférica de 0.74 atm, la presión que

sale del compresor es de 3.6 kg/cm2. Calcular el Pull Down, caudal de aire y consumo de

energía .

Cálculo de la velocidad de rotación “N(RPM)”

Tipo de Roca N (RPM)

Muy blandas 100 – 120

Blandas 80 – 100

Medianas 60 – 80

Duras 40 – 60

Muy duras 30 – 40

Según tablas la velocidad de rotación será un promedio de 50 RPM

Cálculo de la resistencia a la compresión “Sc”

Tipo de Roca Sc (Kg/cm2)

Muy blandas <400

Blandas 400 – 800

Medianas 800 – 1200

Duras 1200 – 2000

Muy duras >2000

Según tablas la resistencia a la compresión será un promedio de 1600 Kg/cm2 que es

igual a 156.9 MPa



Calcular el Pull Down

Datos:

Roca = dureza dura

D = 15”

d = 13”

P0 = 0.74 atm = 0.76 kg/cm2

P1 = 3.6 Kg/cm2

Fmínimo=28.5×Sc×Ø

Fmáximo=810×Ø 2

Dónde:

Fmínimo= Pull Dow (lb)

Sc= Resistencia a la compresión (MPa)

Ø= Diámetro del taladro (pulga

Fmínimo=28.5×156.9×15=67074.75 lb

Fmáximo=810×152=182250 lb

Cálculo del caudal de aire:

Primero según tabla calculamos la velocidad

Tipo de Roca

Velocidad mínima Velocidad máxima

m/min ft/min m/min ft/min

Blandas 1206 4000 1800 6000

Medianas 1500 5000 2100 7000

Duras 1800 6000 2400 8000

Q=π ×(D 2−d2)4×144

×V

Q=π ×(152−132)4×144

×7000=15042.56 ft3/min

Q=426m3/min



Cálculo de la potencia requerida por el compresor:

W ac=

P0×Q×ln (P1P0 )Eff

Dónde:

Wac= Potencia requerida por la compresora (kg-m/seg)

Po=presión atmosférica del lugar (kg/cm2)

P1=Presión absoluta a la salida del campo (kg/cm2)

Eff= se considera 60 – 70%

W ac=0.76kg /cm2( 100cm1m )

2

×426m3/min×ln ( 0.76+3.60.76 )70

W ac=80797.03kg−mmin

=1346.6 kg−m /seg

W ac=1346.6 kg−m /seg=17.95≅ 18Hp


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