Mejora de métodos de trabajo en la productividad del ciclo de carguío y acarreo de minerales tajo La Quinua Yanacocha

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(1)Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO ESCUELA DE POSGRADO. -U. NT. UNIDAD DE POSGRADO EN INGENIERÍA. RA. DO. Mejora de métodos de trabajo en la productividad del ciclo de carguío y acarreo de minerales tajo La Quinua - Yanacocha. PO SG. TESIS PARA OPTAR EL GRADO ACADÉMICO DE. MAESTRO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL. DE. CON MENCIÓN EN. BL IO. TE CA. GERENCIA DE OPERACIONES. Br. Alva Cabrera, Arturo Alexander. Asesor:. Dr. Taboada Neira, Martín. BI. Autor:. Trujillo – Perú 2019. Nº de Registro: ……... Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. JURADO DICTAMINADOR. ……………………………………….. Dr. Solio Marino Arango Retamozo. DO. -U. NT. PRESIDENTE. RA. …………………………………………... PO SG. Ms. Luis Andrés Alvarado Loyola. ………………………………………… Dr. Martín Taboada Neira ASESOR. BI. BL IO. TE CA. DE. SECRETARIO. ii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. DATOS PERSONALES. Alva Cabrera, Arturo Alexander. 2. Grado Académico. Bachiller en Ingeniería de Computación y Sistemas. 3. Domicilio Legal. Jr. Ayacucho N° 368 Barrio San Sebastian – Cajamarca. 4. Celular y/o Teléfono. 976228027. 5. Correo Electrónico. artalexac@hotmail.com. BI. BL IO. TE CA. DE. PO SG. RA. DO. -U. NT. 1. Nombre y Apellidos. iii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. DEDICATORIA. A Dios creador de lo posible e imposible, a mis padres Marco y Lilia quienes me dieron la vida, a Silvia la mujer que incansablemente me impulsa a seguir el camino de la superación, a mis hermanos Freddy y Rossana por. NT. brindarme su confianza y al mejor regalo de Dios, mis. BI. BL IO. TE CA. DE. PO SG. RA. DO. motivo de seguir adelante en mi formación profesional”.. -U. hijos Diego Yerik y André Alexander, quienes son mi. iv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. AGRADECIMIENTOS. Agradezco a mis tíos, Luis y Miriam por su apoyo en acogerme en su hogar durante el tiempo que me llevo lograr el objetivo de ser maestro. Un agradecimiento especial a la Universidad Nacional de Trujillo por ser parte de ella y asi poder culminar mi maestría en Ingeniería Industrial. Gracias a Minera Yanacocha SRL, por haberme aceptado ser parte de ella. BI. BL IO. TE CA. DE. PO SG. RA. DO. -U. NT. y poder lograr desarrollar la presente tesis.. v Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ÍNDICE JURADO DICTAMINADOR ............................................................................................... ii DATOS PERSONALES ...................................................................................................... iii DEDICATORIA ................................................................................................................... iv AGRADECIMIENTO ........................................................................................................... v INDICE ................................................................................................................................. vi RESUMEN ......................................................................................................................... xiv. NT. ABSTRACT ........................................................................................................................ xv. -U. I. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 1 a. La operación de carguío y sus funciones ........................................................................ 6. DO. b. La operación de acarreo y sus funciones ........................................................................ 6. RA. c. Mejora de métodos de trabajo para el uso del carguío y acarreo de minerales a tajo abierto ..................................................................................................................... 7. PO SG. d. El nivel de gestión en el proceso de selección de equipos en minería superficial ......... 9 e. Clasificación y descripción de equipos de carguío y acarreo ....................................... 11. DE. II. MATERIAL Y MÉTODOS............................................................................................ 29 2.1 Objeto de estudio ..................................................................................................... 29. TE CA. 2.2 Instrumentos ............................................................................................................. 29 2.3 Métodos y técnicas ................................................................................................... 30 2.4. Técnicas de procesamiento y análisis de datos........................................................ 30. BL IO. 2.5. Elaboración de la propuesta de mejora de métodos de trabajo en la productividad del ciclo de carguío y acarreo en el Tajo La Quinua ........................ 31. BI. 2.5.1. Metodología de corrección de factores para el proceso de carguío y acarreo............................................................................................. 31. A. Mantenimiento de vías ............................................................................... 31 A.1. Construcción de cunetas y sangrías ................................................... 31 A.1.1. La vía de acarreo con sección “Lomo de Corvina” o Crown. ................................................................................. 32 A.1.2. La vía de acarreo con sección pendiente a un lado o “Super” ................................................................................ 33. vi Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. A.1.3. La vía de acarreo con sección doble vía con berma intermedia ............................................................. 34 A.2 Limpieza de material regado............................................................... 35 A.2.1 Mal carguío de parte del operador de pala ............................... 35 A.2.2. Incorrecta selección de marcha de parte de los operadores de camión ........................................................................ 35 A.3. Peralte adecuado ................................................................................ 36 A.4. Control de polvo ................................................................................ 38. NT. A.5. Lastrado ............................................................................................. 39. -U. B. Control de pisos en palas y botaderos ....................................................... 39 C. Control de frentes de carguío..................................................................... 40. DO. D. Control de distancias ................................................................................. 40 E. Incentivos y reconocimientos al personal .................................................. 41. RA. 2.6. Implementación del sistema binomio pala + cargador para el. PO SG. proceso de carguío .......................................................................................... 41 A. Deducción del nuevo método propuesto ................................................... 42 B. Aplicación del nuevo método .................................................................... 43. DE. C. Ventajas del sistema binomio pala + cargador .......................................... 47. TE CA. III. RESULTADOS ............................................................................................................. 48 3.1. De los costos en el ciclo de carguío y acarreo con el Método Tradicional de trabajo en el Tajo La Quinua ................................................................................. 48. BL IO. 3.2. De la productividad en el ciclo de carguío y acarreo con el método propuesto en el Tajo La Quinua .................................................................................................. 49. BI. 3.3. Comparación de la productividad antes (Método tradicional) y después de aplicación de la Mejora de Métodos de trabajo, en el ciclo de carguío y acarreo en el Tajo La Quinua .................................................................................. 51 IV. DISCUSIÓN .................................................................................................................. 54 V. CONCLUSIONES .......................................................................................................... 57 VI. RECOMENDACIONES ............................................................................................... 58 VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 59 ANEXOS .................................................................................................................... 60 Anexo A Dimensiones de camiones en Minera Yanacocha SRL .............................................. 61 vii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Anexo B CUESTIONARIO APLICADO A LOS SUPERVISORES ....................................... 66 I. DATOS INFORMATIVOS .................................................................................... 66 II. OBJETIVO............................................................................................................. 66 III. INSTRUCCIONES ............................................................................................... 66 IV. ÍTEMS .................................................................................................................. 66 VALORIZACIÓN ...................................................................................................... 67 Anexo C. NT. VALIDEZ Y CONFIABILIDAD DEL INSTRUMENTO APLICADO ................... 68. -U. ANOVA ...................................................................................................................... 69. DO. Anexo D. RA. Descripción de la empresa Minera Yanacocha SRL .................................................. 70 Anexo E. PO SG. Situación de las operaciones del ciclo de carguío y acarreo en la zona de estudio a tajo abierto ................................................................................................... 75 * Operaciones de trabajo en las actuales áreas operativas .......................................... 75. DE. A. Áreas de operación................................................................................................. 75 A.1 Tajos Zona Oeste ................................................................................................. 75. TE CA. A.1.1 La Quinua – El Tapado ..................................................................................... 75 A.2 La Quinua – Tapado Oeste .................................................................................. 76 A.3 Cerro negro .......................................................................................................... 76. BL IO. B. Tajos Zona Este ...................................................................................................... 76 B.1 Chaquicocha ........................................................................................................ 76. BI. B.2 Yanacocha ............................................................................................................ 77 B.3 Carachugo Alto .................................................................................................... 77 B.4 San José ................................................................................................................ 77 B.5 Maqui Maqui ........................................................................................................ 78 C. Zonas de tratamiento de mineral ............................................................................ 78 C.1 Zona Oeste ........................................................................................................... 78 C.1.1 Pad La quinua.................................................................................................... 78 C.1.2 Planta Gold Mill ................................................................................................ 78 C.2 Zona Este.............................................................................................................. 78 C.2.1 Pad Yanacocha .................................................................................................. 78 viii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. C.2.2 Pad Carachugo .................................................................................................. 79 D. Botaderos ............................................................................................................... 80 D.1 Zona oeste ............................................................................................................ 80 D.1.1 Shilamayo ......................................................................................................... 80 D.2. Zona este ............................................................................................................. 80 D.2.2 Lourdes ............................................................................................................. 80 D.2.3 Otilia ................................................................................................................. 80 E. Stocks ..................................................................................................................... 80. NT. E.1. Stocks de sulfuros................................................................................................ 80. -U. E.2. Stocks de Gold Mill ............................................................................................ 81. DO. F. Grifos para flota gigante ......................................................................................... 81. G. Cambios de Guardia............................................................................................... 81. RA. * Factores que afectan la productividad del trabajo en el proceso de carguío y. PO SG. acarreo en el Tajo La Quinua...................................................................................... 81 A. Factores Internos ................................................................................................... 82 A.1 Velocidades de los camiones ............................................................................... 82. DE. A.2. Pisos de pala y botaderos .................................................................................... 82 A.3. Frentes de carguío ............................................................................................... 82. TE CA. A.4. Restricciones DISPATCH .................................................................................. 83 A.4.1 Zonas de descarga en mal estado ...................................................................... 83 A.4.2 Cumplimiento de mezclas de % de finos .......................................................... 83. BL IO. A.4.3 Desbalance en el ciclo de carguío y acarreo ..................................................... 84 A.4.4 Vías en mal estado ............................................................................................ 84. BI. B. Factores Externos: Peligros y riesgos en operaciones mina .................................. 84 B.1 Especificaciones sobre la seguridad en Minera Yanacocha................................. 84 B.1.1. Observaciones de Tarea ................................................................................... 85 B.1.2. OK .................................................................................................................... 85 B.1.3. Inspecciones ..................................................................................................... 85 B.1.4. Reporte de cuidado de llantas .......................................................................... 85 B.2 Vías de acarreo ..................................................................................................... 86 B.2.1. Vías de acarreo subestándar ............................................................................. 86 B.2.2. Vías de acarreo con empozamiento de agua .................................................... 88 B.2.3. Vías de acarreo con ancho operativo y bermas subestándar ............................ 91 ix Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. B.3. Condiciones naturales ......................................................................................... 92 B.3.1. Tormentas eléctricas ........................................................................................ 92 B.3.2. Calor intenso .................................................................................................... 95 B.3.3. Neblinas densas ................................................................................................ 96 C. El factor humano y el clima laboral ....................................................................... 97 * Utilización de equipos de carguío y acarreo en el Tajo La Quinua ......................... 97 A. Equipos principales: Camiones, palas hidráulicas y cargadores frontales ............ 98 A.1. Camiones ............................................................................................................ 99. NT. A.2 Palas hidráulicas ................................................................................................ 102. -U. A.3 Cargadores frontales .......................................................................................... 104. DO. B. Equipos auxiliares: Rodillo (RD), Motoniveladora (GR),. Cisterna de agua (WT), Camabaja (LB) ................................................................... 106. RA. B.1. Rodillo (RD) ..................................................................................................... 106. PO SG. B.2 Motoniveladora (GR) ......................................................................................... 107 B.3. Cisterna de agua (WT) ...................................................................................... 108 B.4. Camabaja (LB) .................................................................................................. 109 B.5. Tractor de ruedas (RT) ...................................................................................... 109. DE. B.6. Tractor de orugas (DZ) ..................................................................................... 110. TE CA. C. Descripción de equipos de carguío con acarreo mínimo ..................................... 111 C.1 Cargador frontal ................................................................................................. 112. BL IO. Anexo F. La productividad en el ciclo de carguío y acarreo en el Tajo La Quinua de Minera Yanacocha ............................................................................................... 113. BI. F1. Determinación de la productividad mediante la metodología de corrección de factores en condiciones de clima severo .............................................................. 113 A. Pérdida en productividades durante los meses anteriores a Diciembre del 2015 113 A.1 Mantenimiento de vías ....................................................................................... 113 A.2 Control de pisos en palas y botaderos ................................................................ 113 A.3 Control de frentes de carguío ............................................................................. 114 A.4 Clima laboral...................................................................................................... 114 B. Información obtenida en el mes de Diciembre 2015 ........................................... 114 C. Productividad del mes de Diciembre 2015 .......................................................... 115. x Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. F2. Determinación de la productividad de los equipos de carguío ........................... 116 A. Productividad efectiva actual ............................................................................... 116 B. Productividad efectiva pala + cargador................................................................ 116 F3. Determinación de la productividad de los equipos de acarreo ........................... 116 A. Productividad teórica actual en condiciones favorables ...................................... 117 B. Productividad teórica en condiciones desfavorables (Mes de Diciembre 2015) en base a las mejoras propuestas .............................................................................. 117 F4. Comparación de la productividad actual en el ciclo de carguío y acarreo con la. NT. propuesta de mejora en el Tajo La Quinua ............................................................... 118. -U. A. Comparación de la productividad antes con la metodología de corrección de factores ........................................................................................................... 118. DO. B. Comparación de la productividad efectiva y teórica antes de los equipos de carguío y acarreo (en condiciones medio ambientales favorables y. BI. BL IO. TE CA. DE. PO SG. RA. desfavorables) respectivamente, con la propuesta de mejora. ............................ 119. xi Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. TABLA DE ILUSTRACIONES. Figura 1.1 El proceso productivo de carguío y acarreo ....................................................4 Figura 1.2 Principales equipos de carguío y su clasificación .........................................12 Figura 1.3 Modelos y capacidades de palas eléctricas .................................................... 13 Figura 1.4 Pala de cable cargando camión ......................................................................13 Figura 1.5 Pala hidráulica en operación Demag ............................................................. 15 Figura 1.6 Palas hidráulica en operación Caterpillar ...................................................... 15. NT. Figura 1.7 Alcance de brazo en operación de pala hidráulica ........................................16. -U. Figura 1.8 Operación de pala hidráulica como retroexcavadora .....................................17 Figura 1.9 Clasificación de equipos de acarreo .............................................................. 17. DO. Figura 1.10 Camión minero cargado ...............................................................................18 Figura 1.11 Dimensiones de camión minero ..................................................................18. RA. Figura 1.12 Combinaciones pala-camión sugeridas por Caterpillar .............................. 19. PO SG. Figura 1.13 Camión articulado ........................................................................................ 19 Figura 1.14 Pantalla principal del Sistema Dispatch Jigsaw ..........................................22 Figura 1.15 Reporte de Supervisor Dispatch ..................................................................23. DE. Figura 1.16 Reporte Jigsaw KPI. .................................................................................... 24 Figura 1.17 Reporte HPGPS Carguío .............................................................................25. TE CA. Figura 1.18 Reporte de perforadoras ..............................................................................25 Figura 1.19 Reporte capacidades de carguío ..................................................................26 Figura 2.1 Vía Sección Lomo de Corvina .......................................................................32. BL IO. Figura 2.2 Vía Sección Súper .......................................................................................... 33 Figura 2.3 Vía Sección doble vía con berma intermedia.................................................34. BI. Figura 2.4 Metodología de limpieza de vía con lomo de corvina ...................................35 Figura 2.5 Partes de una curva con peralte .....................................................................37 Figura 2.6 Sección A-A de la figura 2.5 ..........................................................................37 Figura 2.7 Sección B-B de la Figura 2.5 ........................................................................38 Figura 2.8 Esquema de aplicación del nuevo método ..................................................... 44 Figura 3.1. Comparación de la productividad antes (Método tradicional) y después de aplicación de la Mejora de Métodos de trabajo, en el ciclo de carguío y acarreo en el Tajo La Quinua .....................................................................53. xii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ÍNDICE DE TABLAS. Tabla 1.1 Capacidades de los equipos Bucyrus............................................................... 14 Tabla 1.2 Modelos y especificaciones técnicas de palas Demag. ...................................16 Tabla 2.3. Cuadro de tiempos del nuevo método propuesto ...........................................42 Tabla 2.4. Costo asociado del nuevo método propuesto .................................................43 Tabla 2.5. Cuadro de ciclos máximos y mínimos ........................................................... 43 Tabla 2.6. Valores para la aplicación del método simplex .............................................45. NT. Tabla 2.7. Análisis de sensibilidad en celdas variables ..................................................45. -U. Tabla 2.8. Criterios de restricciones ................................................................................46 Tabla 2.9. Ahorro ............................................................................................................46. DO. Tabla 3.1 Cuadro de tiempos del Método Tradicional .................................................... 48 Tabla 3.2 Costo asociado del Método Tradicional .......................................................... 48. RA. Tabla 3.3 Equipos y productividades de los 31 días del mes de diciembre del 2015......49. PO SG. Tabla 3.4 Resultados de la productividad mes de Diciembre 2015................................. 50. BI. BL IO. TE CA. DE. Tabla 3.5 Productividad según tipo de equipo ................................................................ 51. xiii Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. RESUMEN. La presente investigación tuvo como propósito determinar la influencia de una propuesta de mejora de métodos de trabajo en la productividad del ciclo carguío y acarreo en la Empresa Minera Yanacocha SRL. El trabajo se enmarca dentro de la investigación aplicada y sus resultados obedecen a analizar la situación actual de las operaciones del ciclo de carguío y acarreo en la zona de La métodos de trabajo en la. NT. Quinua a tajo abierto, así como proponer mejoras en los. -U. productividad, determinar la productividad con el método propuesto y finalmente, comparar la productividad actual con la propuesta de mejora. Tales resultados fueron comprobados. DO. mediante el uso de indicadores de costo, control, tiempo, seguridad, ambiente laboral, etc. En el estudio se utilizaron la técnica de la observación científica directa, estructurada, de. RA. campo y de equipo así como la técnica de la encuesta. Igualmente, se utilizó instrumentos. PO SG. como el cuestionario, fórmulas, tablas, fotografías, etc.. De los resultados se concluye que la productividad en el ciclo de carguío y acarreo con el método propuesto en el tajo La Quinua mejora, y la productividad efectiva de los equipos. DE. de carguío se incrementa en 3,270.2 Ton/Hr, relativamente significa un 87,5 % de incremento.. TE CA. Palabras clave: Métodos de trabajo, productividad, ciclo de carguío y acarreo, Tajo La. BI. BL IO. Quinua. xiv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. ABSTRACT This research aims to determine the influence of a proposal to improve working methods productivity haulage cycle and carry in Company Minera Yanacocha SRL. The work is part of applied research and its results are due to analyze the current situation of the operations cycle loading and hauling in the La Quinua open pit and to propose improvements in the methods of work productivity, determining productivity with the proposed method and finally, compare the current productivity with ideas for improvement. These results were. NT. verified by using indicators of cost, control, weather, safety, work environment, etc. In the. -U. study the technique of direct scientific observation, structured and field team and the survey technique used. Also, instruments such as the questionnaire, formulas, tables, photographs,. DO. etc. are used. From the results it is concluded that the productivity in the load and carry cycle with the proposed method in the La Quinua pit improves, and the effective productivity of. RA. the load equipment increases by 3,270.2 Ton / Hr, relatively it means 87.5% Increase.. BI. BL IO. TE CA. DE. PO SG. Keywords: Methods of work, productivity, cycle loading and hauling, Tajo Quinoa. xv Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. I. INTRODUCCIÓN. El presente trabajo se refiere a la mejora de métodos de trabajo y su influencia en la productividad en el ciclo de carguío y acarreo en la empresa minera Yanacocha SRL., enmarcado dentro del contexto de los métodos y sistemas de trabajo de la ingeniería industrial (estudio de tiempos y costos, ciclos máximos y mínimos, etc.) y, del modelo de gestión total de productividad, así como de la mejora continua de la calidad de los procesos. NT. de la empresa.. -U. En este sentido, uno de los estudios más importantes y aportes recientes relacionados con el tema es el de Saldaña (2013) sobre: “Productividad en el ciclo de carguío y acarreo. DO. en el tajo Chaquicocha bajo clima severo-Minera Yanacocha”, en cuyo trabajo se identifica los factores que inciden en la conservación de la productividad. Este estudio de base significó. RA. una valiosa contribución para nuestro diseño metodológico.. PO SG. La característica principal de la industria minera en el mundo, al igual que otros sectores de producción, está siempre en busca de nuevas soluciones para la mejora de sus procesos con el fin de lograr una operación sostenible que vaya en armonía con el cuidado. DE. del medio ambiente, mejorar la seguridad de los trabajadores y la productividad de los equipos, frente a la fluctuación de los costos y cambios en los precios de los minerales en el. TE CA. mercado externo. Para este fin, los más recientes avances en tecnologías se han venido introduciendo en el campo de la minería, ayudando a integrar los procesos y procedimientos de operación de carguío y acarreo de minerales, haciéndolos más óptimos. Como resultado. BL IO. de ello, la industria minera ha generado un modelo de optimización y múltiples herramientas especializadas en aumentar la productividad, evitando demoras operativas durante el proceso. BI. de producción.. Para analizar esta problemática, en la actualidad las empresas mineras en el Perú están llevando a cabo importantes cambios sobre la forma de trabajar en los procesos de carguío y acarreo de minerales, y esto se debe básicamente al avance de la tecnología que nos permiten disponer de sistemas altamente desarrollados para el control de los procesos en forma automática y eficiente (Dispatch) y al alto costo que representa el ciclo de carguío y acarreo. Precisamente, la complejidad de los equipos utilizados así como su menor productividad efectiva por equipo, constituyen procesos de operación a mejorar, para cuyo efecto se precisó como marco conceptual teórico una visión general de las operaciones unitarias en el proceso de carguío y acarreo en minería superficial (la operación de carguío 1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. y acarreo y sus funciones, la mejora de métodos de trabajo a tajo abierto, el nivel de gestión en el proceso de selección de equipos, clasificación y descripción de los equipos, la productividad del trabajo, el reporte de capacidades de carguío y la seguridad en el acarreo de minerales). En minerías superficiales, como el caso de Minera Yanacocha, el carguío y el acarreo constituyen las acciones que definen la principal operación en la explotación minera. Estas son las responsables del movimiento del mineral o estéril que ha sido fragmentado en un proceso de tronadura, lo que a su vez requiere de una supervisión de campo adecuada para. NT. poder resolver las dificultades que incidirán en la productividad, como el frente de carguío. -U. en donde la pala siempre presenta alguna novedad, como altura de banco que necesiten descrestar o simplemente altura de banco apta para cargadores frontales, ancho insuficiente. DO. para cargar por ambos lados, macizo rocoso muy duro que prácticamente rompen las uñas de la pala o una densidad de material que hace llenar un camión con más pases del promedio.. RA. Al respecto, Herrera (2006) manifiesta: “dentro de los procesos productivos de mayor costo. PO SG. se encuentra el carguío y acarreo de material” (p.14).. Por otro lado, las vías de acarreo desde el punto en que el camión cargado sale de la pala hacia el punto de la zona de descarga, suelen deteriorarse por lluvias o granizos que. DE. agrietan las vías o las vuelven resbaladizas, disminuyen anchos operativos por presencia de lodo en las cunetas o simplemente son intransitables para los camiones que son operados por. TE CA. personal que ante una cultura de seguridad impartida, reducen sus velocidades o simplemente detienen sus equipos provocando pérdidas de toneladas movidas por hora. Por lo tanto, “las operaciones en minas a tajo abierto, pueden ser descritas como sistemas. BL IO. complejos, dado que envuelve un alto costo de capital (45% al 65% del costo mina)” (Cruzat, 2008, p. 32) y se presentan riesgos e incertidumbres en la toma de decisiones, entonces es. BI. imperativo maximizar la carga útil de acarreo sin afectar la parte mecánica de los camiones. Este desfavorable ambiente de métodos tradicionales de trabajo existente no sólo debe ser motivo de preocupación de los supervisores sino de mejora de los equipos y de la productividad. Por lo que, de mantenerse la situación problemática detectada en el ciclo de carguío y acarreo, es posible que no sólo persista el descontento o aumente la percepción negativa por parte de los operadores, sino que se incumpla con los objetivos de minimizar los costos y maximizar los beneficios por parte de la empresa, tal como viene sucediendo. La investigación de esta problemática se realizó por el interés de mejorar los métodos de trabajo en la productividad del ciclo de carguío y acarreo de mineral en el tajo La Quinua. Asimismo, nos interesamos en determinar la productividad actual de los equipos para 2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. compararlo con la propuesta de mejora en condiciones medio ambientales desfavorables. En tal razón, nuestro trabajo intenta contribuir el interés por el estudio de una nueva estrategia para incrementar la productividad bajo el enfoque de factores internos y externos que afectan al proceso de carguío y acarreo de minerales a tajo abierto, para facilitar el trabajo de futuros investigadores. Frente a tal contexto, la investigación se inició con una serie de conversaciones con los operadores de los equipos, para luego, realizar una entrevista a los supervisores sobre mejora de métodos de trabajo y asimismo, realizar la observación científica directa así como. NT. los cálculos respectivos de productividad antes y después de la propuesta de mejora. Durante. -U. la investigación de campo se contó con el valioso aporte de los involucrados y, el apoyo de las diferentes áreas de la empresa, en nuestras horas y días de descanso.. DO. La visión general de las operaciones unitarias en el proceso de carguío y acarreo en minería superficial corresponde a la extracción y desplazamiento del material previamente. RA. fragmentado del frente de trabajo. Este material puede ser: mineral que será tratado en la. PO SG. planta, mineral de baja ley que será depositado en stock para su posterior tratamiento o lastre que se está removiendo para acceder al mineral.. De acuerdo con Herrera (2006), dentro de los procesos productivos de mayor costo se. DE. encuentra el carguío y acarreo de material, debido a que es el proceso con mayor cantidad de equipos involucrados (flota), alto grado de mecanización, menor rendimiento productivo. TE CA. por equipo y constituye un proceso de operación prácticamente continuo y lento. El objetivo del proceso es retirar el material tronado del frente y transportarlo adecuadamente a su lugar de destino, lo cual se puede resumir en la siguiente secuencia: a) preparación de la zona de. BL IO. trabajo, b) posicionamiento de equipos, c) Retirar el material volado desde el frente de trabajo (carguío), d) traspaso del material al equipo de transporte dispuesto para el traslado,. BI. e) acarreo del material a su lugar de destino (planta, acopio, botaderos, etc.), f) descarga del material, g) retorno del equipo de acarreo al punto de carguío (si es que se requiere su retorno). Esta secuencia se cumple hasta que haya sido retirado el material requerido del frente. Por otro lado, Cruzat (2008) establece que este proceso productivo es el más influyente en los costos de operación (45% al 65% del costo mina), por lo que es de gran importancia garantizar un ambiente de operación apto para lograr los mejores rendimientos de los equipos involucrados, tanto en la parte física (material, equipos, mantención, disponibilidad, insumos, etc.), como en la parte humana (operadores, mantenedores, jefes de turno, etc.).. 3 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. Según el Manual de Minería (2010), existe concordancia en los autores respecto a las etapas del proceso productivo de carguío y acarreo; sin embargo, para lograr un mejor entendimiento con fines didácticos, nosotros preferimos esquematizarlo de la siguiente forma (ver Figura 1.1).. Proceso productivo de carguío. ¿Cuándo se lleva a. -U. NT. y acarreo. ¿Qué se hace?. hace?. DO. cabo?. ¿Con qué se. ¿Cuál es el costo de carga y acarreo?. PO SG. RA. Figura 1. 0.1.1 1 ElElproceso procesoproductivo productivodedecarguío carguíoy yacarreo acarreo(Fuente: (Fuente:Elaboración Elaboraciónpropia) propia). ¿Cuándo se lleva a cabo? Una vez que el material ha sido volado y que se ha revisado el área verificando que la operación será segura (tiros quedados, colpas muy grandes, derrumbes, etc.), se procede a preparar la zona de carguío (sello), para lo cual se requerirá. DE. (si es necesario) de equipos de apoyo como bulldozers, wheeldozers, cargadores de servicio,. TE CA. camiones de riego, que dejen expedito el sector para la operación de los equipos de carguío y acarreo. Cumplido con esto se posiciona el equipo de carguío con su correspondiente flota de equipos de transporte para iniciar la operación.. BL IO. En minas de tajo abierto la preparación del sello no constituye una operación unitaria para el ciclo de carguío y transporte, ya que por lo general es más de una la zona a cargar y. BI. mientras los equipos de carguío y transporte operan en un sector, los equipos de apoyo están preparando otro.. ¿Qué se hace? Fundamentalmente lo que se hace es extraer el material quebrado (volado) desde el frente de operación por el equipo de carguío, para luego ser depositado en el equipo de acarreo, lo cual se logra posicionando el equipo (cargador frontal o pala) frente al material cargado, en un área donde tanto el equipo de carguío como los equipos de acarreo puedan operar sin problemas. El equipo de carguío penetra el material volado con su balde, llenándolo y desplazándolo hacia el punto de descarga, donde el balde es vaciado sobre la tolva del equipo de acarreo (o recipiente). Esto se repite hasta que el equipo de acarreo alcance su llenado operacional y sea reemplazado por otro equipo de acarreo para continuar. 4 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. cíclicamente hasta agotar el material del frente de trabajo. Los equipos de acarreo trasladan el material a su destino parcial o final, ya sea a botaderos (estéril), acopios de mineral con baja ley, acopios de lixiviación, acopios de mineral de alta ley, chancado, etc., donde proceden a descargar el material y retornar a la operación (carguío, reserva o mantención). ¿Con qué se hace? La operación se realiza con equipos adecuados, según la descripción del proceso, es decir dependiendo de la continuidad del proceso y los equipos involucrados. Para el carguío se cuenta con variados equipos como: cargadores frontales, palas hidráulicas de excavación frontal o retro excavadoras, palas cable, dragalinas,. NT. rotopalas, etc., para el caso del acarreo se cuenta con equipos como camiones convencionales. -U. (carreteros), camiones articulados, camiones fuera de carretera, ferrocarriles, correas transportadoras y mototraillas (auto cargadoras) entre otros. La flota seleccionada tendrá. DO. relación directa con las características de la mina, tanto físicas, geométricas y operacionales (rendimientos exigidos).. RA. ¿Cuál es el costo de carga y acarreo? Villanueva (2009), señala que en función de los. PO SG. rendimientos exigidos y alcanzados, las características de la explotación, los equipos, la operación y el mercado, se pueden obtener costos de operación que fluctúan entre un 45 a un 65% del costo global de la operación de la mina, pudiendo ser mayores o menores. DE. dependiendo de las condiciones de operación en la faena. El carguío oscila entre un 10 y un 20% del costo y el acarreo entre un 35 y un 45%.. TE CA. En cuanto a inversiones, también podemos apreciar que los montos involucrados respecto a las otras operaciones unitarias, son mucho mayores ya que un camión de 240 Ton cuesta más de US$ 2.000.000, un cargador frontal adecuado para este camión tiene un valor. BL IO. similar y una pala hidráulica para este tipo de camiones tiene un valor superior a los US$ 5.000.000. Existen otros equipos de carguío y acarreo de menores capacidades, lo cual se. BI. verá reflejados en un valor menor. Además, debemos notar que la capacidad de los equipos incide directamente en el rendimiento de éstos. En conclusión, el carguío y el acarreo constituyen las acciones que definen la principal operación en una faena minera. Estos son responsables del movimiento del mineral o estéril que ha sido fragmentado en un proceso de tronadura. Veamos por separado en qué consisten cada uno de ellos:. 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. a. La operación de carguío y sus funciones. El carguío consiste en la carga de material mineralizado del yacimiento para conducirlo a los posibles destinos, ya sea el chancado, stock de mineral o botaderos de estéril. La operación de carguío involucra el desarrollo de una serie de funciones que aseguran que el proceso se lleve a cabo con normalidad y eficiencia. 1) Planificación de la mina, esta etapa del proceso de la explotación minera se ocupa de definir los sectores de carga, las direcciones de carguío y el destino de los materiales de acuerdo con leyes de clasificación y tonelajes definidas previamente; 2) Operación de la mina,. la operación es la función que se. NT. responsabiliza del manejo y organización de los equipos de carga en la mina, así como de. -U. supervisar el entorno, especialmente en lo referido a frentes de carga, posición de equipos de carguío y nivel de pisos; 3) Jefe de operaciones; la operación minera está a cargo de un. DO. jefe de operaciones, quien asigna los equipos y operadores en los turnos respectivos. En. RA. faenas a gran escala es apoyado por un sistema de despacho (dispatch), que controla de una forma global la producción, complementado por un proceso de optimización continua a. PO SG. través de sistemas computacionales interconectados, presentes en todos los equipos; 4) Operador del equipo de carguío, es la persona que está directamente a cargo de la operación de carga de su equipo, además es responsable de definir la posición de los camiones para la. DE. carga y de evitar que la carga caiga en forma brusca sobre la tolva del camión, lo que puede dañar el equipo de transporte y/o al operador de éste; 5)Topografía, mediante esta función. TE CA. se definen las diferentes zonas de trabajo, en cuanto a control del nivel de pisos y frentes de carguío. Asimismo, el equipo de topografía es responsable de marcar y/o validar las zonas. BL IO. mineralizadas para su posterior destino, tanto por medio de conexión radial como por envío de datos hacia los sistemas de despacho (dispatch); 6) Equipos auxiliares, los equipos auxiliares se encargan de mantener en buen estado las zonas de carguío y acarreo,. BI. especialmente el nivel de pisos, de acuerdo con instrucciones del Jefe de operaciones y/o el operador del equipo de carguío. Por lo tanto, la interacción con estos responsables es permanente, no sólo para la correcta operación de carguío, sino también para vigilar y evaluar la presencia de elementos del entorno, como cables eléctricos de la pala y sistemas de "pasacable". b. La operación de acarreo y sus funciones. El acarreo consiste en el traslado de material mineralizado y/o estéril desde el yacimiento hacia los posibles destinos, ya sea el chancado, stock de mineral o botaderos de estéril. Las funciones involucradas en el proceso de acarreo son las siguientes: 1) Planificación de la 6 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. mina; está a cargo de la definición de las rutas de acarreo y del destino de los materiales de acuerdo con las leyes específicas de clasificación y los tonelajes respectivos definidos previamente; 2) Operación de la mina; función responsable de los equipos de transporte en la mina, así como de supervisar el entorno relacionado con la operación, ya sea en el sector de carga, en la ruta y/o en las zonas de descarga; 3) El jefe de operaciones, la operación minera está a cargo de un jefe de operaciones quien asigna equipos y operadores en los turnos respectivos, en faenas a gran escala es apoyado por un sistema de despacho (dispatch), que controla de una forma global la producción, complementado por un proceso de optimización. NT. continua a través de sistemas computacionales interconectados, presentes en todos los. -U. equipos. 4) Operador del equipo de acarreo, quien está directamente a cargo de la operación de transporte y de su equipo, el cual debe revisar siempre antes y después de la jornada de. DO. trabajo (turno); 5) Topografía, en particular para la operación de acarreo, esta función se encarga de las áreas de trabajo en cuanto al control del nivel de pisos en toda la ruta de los. RA. camiones; 6) Equipos auxiliares, esta sección está a cargo de mantener en buen estado las. PO SG. zonas de carguío y acarreo, especialmente el nivel de pisos, de acuerdo con las instrucciones del Jefe de operaciones y/o el operador del equipo de transporte. c. Mejora de métodos de trabajo para el uso del carguío y acarreo de minerales a tajo. DE. abierto.. TE CA. Herrera (2006), afirma que el estudio de métodos de trabajo es el registro y examen crítico de los modos existentes y proyectados de llevar a cabo un trabajo, como medio de idear y aplicar métodos más sencillos y eficaces y de reducir costos. Señala el autor que entre sus. BL IO. fines están: 1) Mejorar los procesos y procedimientos, 2) Mejorar la disposición del lugar de trabajo, así como mejorar los modelos de maquinarias e instalaciones, 3) Economizar el. BI. esfuerzo humano y reducir la fatiga innecesaria y 4) Mejorar la utilización de materiales, máquinas y mano de obra. Además agrega que todo lo anterior conlleva a aumentar la productividad del trabajador y de la empresa. La mejora de métodos de trabajo en minería constituye en nuestra opinión, un rol muy importante para el supervisor puesto que él es la persona más indicada para realizar tal mejora. Es decir, tratar de utilizar de la mejor forma posible los recursos tanto humanos como materiales que la empresa ha puesto a su alcance, o sea, el esfuerzo de su personal, la maquinaria, el equipo, las materias primas y como factor fundamental el tiempo. Por consiguiente, no debemos aferrarnos a una sola manera de producir pues talvez habrá una forma de hacerlo con menos gasto, tiempo, fatiga o con mejor calidad.. 7 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. De otra parte, la experiencia industrial minera demuestra que una pequeña distancia a recorrer por un operador en una determinada tarea puede representar muchos centenares de metros en toda una jornada de trabajo. Un pequeño ahorro de tiempo en una operación de carguío o acarreo equivale al cabo de un año una considerable cantidad de jornadas de trabajo y dinero ahorrado. Vale decir, una economía de centésimos de dólar en costos operativos supone miles de dólares, por ello, muchos de los problemas por demoras operativas se pueden solucionar, no con la mejor selección de equipos o empleo moderno de estos, sino simplemente con el mejor uso de lo que tenemos a nuestra disposición.. NT. A continuación se nombran algunas de las ventajas de la mejora de métodos de trabajo. -U. que podrían ser consideradas en un proceso de carguío y acarreo de minerales en minería superficial: La utilización y demoras en los equipos de carguío es mejor aprovechada, mejor. DO. control de componentes del cucharón y de neumáticos, cuando se mina por el sistema binomio se reduce el ciclo de acarreo, debido a que se da prioridad a un solo frente, ahorro. RA. en los costos ($/Ton), menos horas de trabajo, mejor distribución de la flota de acarreo,. PO SG. mejora de la calidad y seguridad, y mejor ambiente de trabajo, entre otras. Cisneros (2003) y Herrera (2006), concuerdan en señalar que para presentar una propuesta de mejora de métodos de trabajo se hace necesario seguir cuatro pasos:. DE. Análisis del método actual.- Representa una minuciosa descomposición del trabajo, detalle por detalle y en el orden en que se suceden éstos, haciendo luego un examen crítico. TE CA. de cada detalle. Es conveniente realizar el análisis del trabajo realizado con la ayuda de supervisores y operadores a fin de detectar las deficiencias en cada actividad. Deducir el nuevo método.- El conjunto de ideas surgidas del examen crítico nos. método.. BL IO. permite establecer cuáles son las ideas más productivas y económicas de introducir el nuevo. BI. Aplicación del nuevo método.- Este paso consiste poner en práctica el nuevo método de trabajo establecido. Hacer aceptar el nuevo método.- Para este efecto se debe establecer necesariamente, un plan de presentación de la propuesta a fin de atraer en los operadores el interés y deseos de actuar con más propiedad. Vale decir, haciéndoles conocer la exposición de hechos y cifras registradas que permitan demostrar el valor del nuevo método. Por otro lado, los autores afirman que las sucesivas etapas básicas del estudio del trabajo son: Seleccionar (el trabajo que se va a estudiar), registrar (todo sobre el método actual por observación directa), examinar (lo registrado, ordenadamente), idear (el método. 8 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. más práctico, económico y eficaz), definir (el nuevo método), implantar (ese método como práctica normal) y mantener el uso (instituyendo inspecciones regulares). En definitiva, según los autores, para mejorar los métodos de trabajo en el ciclo de carguío y acarreo es necesario descomponer el proceso de carguío y de acarreo no en una subdivisión de equipos y mano de obra, ya que resulta demasiado general, sino en sus partes elementales o actividades: Inspección de equipos, operación de carguío, acarreo y transporte, demora en los equipos de carguío y descarga del mineral.. NT. d. El nivel de gestión en el proceso de selección de equipos en minería superficial. El propósito de este acápite es conocer en forma detallada los equipos que se utilizan. -U. o participan en el carguío y acarreo de material en minería superficial, así como determinar. DO. el dimensionamiento de una flota de equipos a través de sus índices de operación y especificaciones técnicas básicas. Para ello es necesario definir primero el nivel de gestión. RA. en el proceso de selección de equipos. El proceso de selección de equipos es clave para la. PO SG. productividad de las operaciones de carga y acarreo de minerales. Según Saldaña (2013), los pasos básicos de selección de equipos de carguío y acarreo son los siguientes: 1) Determinar la producción requerida, aquí se contempla los requerimientos de producción total anual, la cual debe convertirse en tasas de producción diaria u horaria para cada operación. Por lo. DE. tanto, las tasas de producción de carguío y acarreo deben considerar el mineral de interés,. TE CA. así como el estéril que es necesario remover para acceder a dicho mineral. 2) Determinar alcance o recorridos de transporte, equipos de base fija cargan en un punto y luego rotan en torno a su centro para descargar en otro punto; la máxima distancia horizontal sobre la cual. BL IO. un equipo puede cargar o botar el material se define como su alcance; la geometría del depósito a excavar es el factor primario para determinar el alcance requerido por el equipo;. BI. los recorridos de transporte se refieren a las distancias y pendientes que deben recorrer equipos móviles; tanto para las unidades de acarreo como para aquellas que combinan el carguío con el transporte, hay cierta distancia que debe ser recorrida para llegar al punto de descarga; sin embargo, esta distancia no es necesariamente una línea recta. En el caso de una mina subterránea, la configuración espacial de las excavaciones determinará la distancia total a recorrer, aunque esto también puede verse afectado por factores tales como la ventilación y la disponibilidad de energía eléctrica, mientras que en una mina a cielo abierto, la principal consideración es la topografía; los límites de la propiedad y el derecho a vía legal pueden también afectar estas distancias. 3) Calcular tiempo de ciclo, el tiempo de ciclo para una operación unitaria puede dividirse en dos componentes principales. La primera. 9 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. componente la constituyen todas aquellas operaciones que tienen una duración relativamente constante de una aplicación a la próxima: virar, cambiar de posición, descargar y cargar. Valores estimados del tiempo necesario para realizar cada una de estas funciones pueden obtenerse generalmente de la documentación del fabricante del equipo. La componente variable del ciclo, está asociada con el tiempo de viaje para equipos móviles y con el tiempo de giro en el caso de equipos de base fija. 4) Calcular capacidad, la relación general entre tasa de producción, duración del ciclo y capacidad es bastante simple y puede establecerse como: Tasa de producción = capacidad x (Nº de ciclos / unidad de tiempo) y cuando se han. NT. considerado todos los factores de eficiencia: Productividad = tasa de producción x factores. -U. de eficiencia. El cálculo de la capacidad requerida es bastante directo cuando los requerimientos de producción han sido establecidos y se han estimado los tiempos de ciclo. DO. y los factores de eficiencia. Es importante recordar que los equipos están diseñados para manejar un cierto peso, por lo que en los cálculos finales se debe considerar la densidad del. RA. material, así como su esponjamiento, para asegurarse de que tiene la capacidad de manejar. PO SG. el material requerido. 5) Iterar para mejorar la productividad, el tipo de maquinaria considerado en el punto 3º puede no ser el adecuado y tras el cálculo de la capacidad requerida, puede ser necesario utilizar un tipo de maquinaria diferente.. DE. Al seleccionar un tipo diferente de equipos, los tiempos de ciclo deben ser reestimados así como las capacidades y factores de eficiencia. El cálculo de la capacidad debe. TE CA. ser refinada nuevamente para determinar si el equipamiento propuesto puede satisfacerla. Varias iteraciones pueden ser necesarias antes de encontrar una solución satisfactoria. Sin embargo, puede haber más de una solución al problema de carguío y acarreo. Sabiendo que. BL IO. la tasa de producción es directamente proporcional a la capacidad e inversamente proporcional al tiempo de ciclo de la maquinaria seleccionada, el ingeniero puede hacer. BI. varias iteraciones de manera de definir un número de flotas de carguío y transporte para hacer comparaciones de costos. 6) Calcular el tamaño de la flota de equipos, hasta ahora, la discusión se ha centrado principalmente en la selección de un equipo específico de cargaacarreo o en un equipo de carga asociado a otro de transporte, aunque en la realidad, se dispone de una flota de equipos que deben realizar esta labor (ya sea porque una unidad de carguío y una de acarreo pueden no satisfacer los requerimientos de producción, o bien, porque no se quiere tener toda la producción dependiente de un solo equipo). La posible economía de escala que se realiza al tener un solo equipo de gran tamaño debe sopesarse respecto a la incertidumbre asociada a la disponibilidad de este equipo. Mientras una flota de equipos puede seguir trabajando si alguno de sus componentes no estuviera disponible 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. por razones mecánicas, la producción debe esperar si el único equipo de carguío o transporte sufre algún imprevisto y debe detener su operación para solucionar un problema mecánico. Existen varios algoritmos que permiten calcular la disponibilidad de equipos en una flota. Así, el número total de equipos necesarios para satisfacer una producción dada, puede calcularse en base a la disponibilidad. 7) Iterar para reducir costos de capital y de operación.- La fase técnica del proceso de selección identificará cierto número de sistemas alternativos de carguío y acarreo. Una comparación de costos debe realizarse de manera que considere el costo de capital, costo de operación y la vida de los equipos en años.. NT. Adicionalmente al análisis económico tradicional de ingeniería, se pueden realizar. -U. simulaciones de los distintos sistemas de carguío y transporte, lo que permiten verificar algunas de las hipótesis que se asumieron para su selección. Además, estos sistemas permiten. DO. a menudo identificar alternativas a las definidas por medio del sistema de selección. RA. determinista planteado anteriormente.. PO SG. e. Clasificación y descripción de equipos de carguío y acarreo, Los equipos se clasifican según la función que pueden satisfacer. Es así como se distingue entre equipos de carguío, equipos de acarreo y equipos mixtos. Los primeros realizan principalmente la labor de carga del material desde el frente de trabajo hacia un. DE. equipo de acarreo que llevará el material a un determinado destino (planta, botadero y stock).. TE CA. Alternativamente, estos equipos de carguío pueden depositar directamente el material removido en un punto definido. Los equipos de carguío pueden separarse a su vez en unidades discretas de carguío, como es el caso de palas y cargadores, o bien, como equipos. BL IO. de carguío de flujo continuo, como es el caso de excavadores de balde que realizan una operación continua de extracción de material. Otra forma de diferenciar los equipos de carguío considera si éstos se desplazan o no, por lo que se distingue entre equipos sin acarreo. BI. (en general su base no se desplaza en cada operación de carguío) y equipos con acarreo mínimo (pueden desplazarse cortas distancias). Los equipos de acarreo tienen por principal función desplazar el material extraído por el equipo de carguío hacia un punto de destino definido por el plan minero. Pueden tener un camino fijo como es el caso de trenes que requieren el tendido de líneas férreas, o bien pueden desplazarse libremente por cualquier camino, como es el caso de los camiones. Además, se pueden dividir en unidades discretas, como es el caso de camiones y trenes, o equipos de acarreo de flujo continuo. En esta última categoría califican las correas transportadoras, las que pueden trasladar material de granulometría bastante gruesa dentro de la mina. Finalmente, se pueden definir los equipos. 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. mixtos, que pueden realizar en una sola operación el carguío y acarreo del material. El equipo de mayor interés en esta categoría corresponde al LHD, que es una pala de bajo perfil para minería subterránea, que tiene autonomía para realizar eficientemente traslados de hasta 300 metros de material. Los equipos de carguío. Tal como se señaló anteriormente, estos equipos se clasifican según si consideran o no acarreo del material. La clasificación de los equipos de carguío se presenta en la Figura 1.2.. •. cables. •. NT. Palas eléctricas o de. Cargador frontal. Retroexcavadora. •. Pala hidráulica. •. Pala neumática. • •. Excavador de baldes Dragadora. DO. •. LHD. RA. Flujo continuo. •. Acarreo mínimo. PO SG. Unidad discreta. Sin acarreo. -U. Tipo. Figura 1. 2 Principales equipos de carguío y su clasificación (Fuente: Villanueva (2009).). DE. Descripción de equipos de carguío sin acarreo. Entre los principales equipos de este. TE CA. tipo de carguío figuran: palas mineras, retroexcavadoras, excavadoras hidráulicas y pequeñas palas neumáticas. En tal propósito, describiremos cada uno de estos según sus catálogos respectivos:. BL IO. 1º Palas (eléctricas o de cables).- Se utiliza principalmente en mediana y gran minería a cielo abierto. Tienen un bajo costo por unidad de producción y pueden manejar grandes volúmenes. Cada uno de estos modelos puede combinarse con varios modelos de camiones,. BI. lo que les otorga cierta flexibilidad. Son equipos caros y críticos en la producción que requieren de mantenimiento preventivo para evitar interrupciones en la producción. Tienen poca movilidad para trabajar en varias frentes al mismo tiempo. Para una misma producción, la energía eléctrica que consumen estos equipos resulta más económica que el consumo de combustible de una pala hidráulica. Sin embargo, el costo de inversión requerido es bastante mayor en el caso de una pala eléctrica. Algunos modelos de palas P&H y los pesos máximos que pueden manejar se presentan en la Figura 1.3.. 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) -U. NT. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación. DO. Figura 1. 3 Modelos y capacidades de palas eléctricas (Fuente: Catálogo de equipos P& H, 2014). RA. En la Figura 1.4 se muestra una pala de cable de la empresa Bucyrus cargando un camión. BI. BL IO. TE CA. DE. PO SG. y, en la Tabla 1.1, las capacidades de estos equipos.. Figura 1. 4 Pala de cable cargando camión (Fuente: Catálogo de equipos Bucyrus, 2012). 13 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.