UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS
“AUMENTO DE LA PRODUCCIÓN DE PALA RH90C Y REDUCCIÓN
DE SOBRECARGAS DE CAMIÓN MINERO CAT 777 MEDIANTE LA
ELIMINACIÓN DEL ÚLTIMO PASE EN EL CARGUÍO CON PALA
RH90C. EN LA UNIDAD MINERA LA ARENA S.A.”
TESIS PARA OPTAR EL TITULO DE
INGENIERO DE MINAS
AUTOR: Br. LAVADO GERVACIO, MILCAR RAUL
TRUJILLO - PERÚ
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO
“AUMENTO DE LA PRODUCCIÓN DE LA PALA RH90C Y
REDUCCIÓN DE SOBRECARGAS DE CAMIÓN MINERO CAT 777
MEDIANTE LA ELIMINACIÓN DEL ÚLTIMO PASE EN EL CARGUIO
CON PALA RH90C. EN LA UNIDAD MINERA LA ARENA S.A.”
JURADOS:
__________________________________
PRESIDENTE
Ing. Francisco Gustavo. Morales Rodríguez
Reg. CIP: 50917
_________________________________
SECRETARIO
Mg. Pedro Crisólogo Prado Palomino
Reg. CIP: 58491
_________________________________
VOCAL
Ing. Oliver Heriberto Gago Porras
DEDICATORIA
A Dios.
Por brindarme salud para poder cumplir
cada uno de mis objetivos trazados a lo largo
de mi vida, además de brindarme la
oportunidad compartir este logro en
compañía de mis padres y mis demás seres
queridos.
A mis padres.
Por haberme brindado su apoyo y amor
incondicional a lo largo de toda mi
formación académica, por sus sabios
consejos y por enseñarme que todo es
posible en la vida, por ayudarme a ser una
mejor persona cada día y a cumplir mis
AGRADECIMIENTO
En primer lugar, agradezco a Dios por brindarme la oportunidad de poder conseguir un
objetivo más a lo largo de mi vida, a mis padres por su apoyo incondicional a lo largo de toda
mi vida universitaria, ya que sin ellos no hubiese sido posible cumplir esta meta.
De igual manera agradezco a mi alma mater la Universidad Nacional de Trujillo, en
especial a la escuela de Ingeniería de Minas, por permitirme formar parte de esta y así poder
adquirir todos estos conocimientos que hoy se ven plasmados en mi día a día; de igual manera,
un especial agradecimiento a todos los catedráticos e ingenieros de la escuela por inculcarme
sus conocimientos y experiencia que han sido parte fundamental en mi formación profesional.
Mi agradecimiento también va dirigido a la compañía minera La Arena S.A. por
permitirme desarrollar esta investigación y a los ingenieros que laboran en ella por brindarme
su apoyo y compartir sus conocimientos para la realización de esta investigación.
Para finalizar, agradezco a todas las personas que de una u otra formaron parte de esta
investigación, quienes con su apoyo desinteresado ayudaron a la culminación de este trabajo, a
todas muchas gracias.
RESUMEN
El presente trabajo de investigación se desarrolló en la Unidad Minera La Arena cuyo objetivo
fue conocer el aumento de la producción de la Pala RH90C y la reducción de sobrecargas de
Camión Minero CAT 777 mediante la eliminación del último pase en el carguío con Pala
RH90C, en la Unidad Minera La Arena S.A, ya que a lo largo los últimos cuatro meses del 2018
la producción de la Pala fue de 1748.22 ton/h y ha estado por debajo de lo planificado según
Budget 2018 que es de 1870 ton/h.
Asimismo, los camiones mineros CAT 777 están siendo sobrecargados, es decir del total de
viajes que se realizó en los últimos cuatro meses se tuvo que el 38% estuvieron por encima de la
carga útil comprendida entre 91 y 100 ton y esto afecta directamente al consumo de combustible.
Para descubrir cuál es el problema de que la producción de la Pala este bajo se controló toda
una guardia, de donde se obtuvo el ciclo de carguío, número de pases con los que carga a los
camiones y número de camiones cargados por hora y para obtener información de los camiones se
descargó la Data VIMS de donde se obtuvo tonelajes y consumo de combustible; con todos los
datos recolectados se realizó un análisis y se obtiene que los camiones son cargados con 6 pases (5
pases completos y 1 pase incompleto), cuando los 6 pases son completos es cuando se sobrecarga
los camiones; por ello se decidió eliminar el ultimo pases y realizar nuevamente el análisis de
donde se obtiene lo siguiente:
El ciclo de carguío reduce de 3.38 minutos a 2.92 minutos, los camiones cargados por hora
aumentan de 17.73 a 20.57 camiones, la producción de la Pala aumenta de 1748.22 ton/h a
1923.43 ton/h y el costo unitario disminuye de 0.25 $/ton a 0.22 $/ton, las sobrecargas de 38% a
3.4% y el consumo de combustible de 20.75 gal/h a 17.24 gal/h.
Palabras claves: Pala, pases, producción, ciclo de carguío, costo unitario, Camión Minero,
ABSTRACT
This research work was carried out at the La Arena Mining Unit whose objective was to
know the increase in the production of the RH90C Shovel and the reduction of overloads of
the CAT 777 Mining Truck by eliminating the last pass in the cargo with the RH90C Shovel,
in the Minera La Arena SA Unit, since during the last four months of 2018 the production of
the Shovel was 1748.22 tons / h and has been below what was planned according to Budget
2018 which is 1870 tons / h.
Also, CAT 777 mining trucks are being overloaded, that is to say, of the total trips made in
the last four months, 38% were above the payload between 91 and 100 tons and this directly
affects consumption made out of fuel.
To discover what the problem is that the production of the Shovel is low, a whole guard
was controlled, from where the loading cycle was obtained, the number of passes with which
it loads the trucks and the number of trucks loaded per hour and to obtain Information on the
trucks was downloaded from the Data VIMS from which tonnages and fuel consumption were
obtained; With all the data collected, an analysis was carried out and it is obtained that the
trucks are loaded with 6 passes (5 complete passes and 1 incomplete pass), when the 6 passes
are complete is when the trucks are overloaded; Therefore, it was decided to eliminate the last
passes and perform the analysis again where the following is obtained:
The loading cycle reduces from 3.38 minutes to 2.92 minutes, the trucks loaded per hour
increase from 17.73 to 20.57 trucks, the production of the Shovel increases from 1748.22 ton /
h to 1923.43 ton / h and the unit cost decreases from 0.25 $ / ton to 0.22 $ / ton, overloads of
38% to 3.4% and fuel consumption of 20.75 gal / h at 17.24 gal / h.
Keywords: Shovel, passes, production, load cycle, unit cost, Mining Truck, VIMS data,
INDICE DE CONTENIDO
DEDICATORIA ... i
AGRADECIMIENTO ... ii
RESUMEN ... iii
ABSTRACT ... iv
INDICE DE CONTENIDO ... v
INDICE DE FIGURAS ... ix
INDICE DE TABLAS ... xi
NOMECLATURA ... xii
CAPITULO I ... 1
1. INTRODUCCION ... 1
1.1. Realidad problemática ... 1
1.2. Antecedentes ... 2
1.3. Marco Teórico ... 3
Equipo. ... 3
Carguío. ... 3
Palas Hidráulicas RH90C. ... 3
Factor de llenado. ... 5
Ciclo de carguío de la Pala. ... 6
Acarreo. ... 7
Ciclo de Acarreo. ... 7
Vías de acarreo. ... 8
Pendiente de una vía. ... 8
Camión Minero CAT 777. ... 9
Tolvas del Camión CAT 777. ... 12
1.3.12.1. Revestimientos de la tolva... 12
1.3.12.2. Sistema de tolva de acero y piso de doble declive ... 13
1.3.12.3. Tiempos de ciclo de levantamiento de la tolva ... 14
1.3.12.4. Capacidad de tolva ... 14
Sistema VIMS. ... 15
Sensores. ... 15
Política de administración de la carga útil 10/10/20. ... 16
Tracción de un equipo. ... 17
Productividad. ... 17
Rendimiento de un equipo. ... 17
Material. ... 17
Tonelaje. ... 18
Carga. ... 18
Combustible. ... 18
El P80. ... 19
Granulometría. ... 19
Pases en el carguío. ... 20
1.3.25.1. Primer Pase. ... 20
1.3.25.2. Ultimo Pase. ... 20
Sobrecargas. ... 20
1.4. Enunciado del Problema ... 20
1.6. Objetivos ... 21
Objetivo General... 21
Objetivos Específicos. ... 21
CAPITULO II ... 22
2. MATERILES Y METODOS ... 22
2.1. Materiales ... 22
Material de estudio ... 22
Herramientas e Instrumentos ... 22
Equipos de procesamiento ... 22
Herramientas informáticas de procesamiento de datos ... 22
2.2. Métodos ... 22
Secuencia de Toma de Datos. ... 22
Procedimiento ... 24
2.2.2.1. Control de tiempos y producción de la Pala RH90C. ... 24
2.2.2.2. Analizar los principales factores que influyen en la producción de la Pala RH90C…… ... 25
2.2.2.3. Evaluación y análisis de tonelaje de Camiones Mineros CAT 777. ... 26
2.2.2.4. Análisis y cálculo de sobrecargas de Camión Minero CAT 777. ... 29
2.2.2.5. Análisis y cálculo de Consumo de Combustible de Camión Minero CAT 777………. ... 30
2.2.2.6. Ventajas de eliminar el último pase en el carguío con Pala RH90C. ... 31
CAPITULO III ... 32
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 32
Producción de la Pala RH90C. ... 32
Costo Unitario de Pala RH90C. ... 32
Ciclo de Carguío de Pala RH90C. ... 33
Camiones Cargados por Hora. ... 34
Tonelaje Alcanzados de Camiones. ... 35
Producción de Camión Minero CAT 777. ... 35
Sobrecargas de Camión Minero CAT 777. ... 36
Consumo de Combustible de Camión Minero CAT777. ... 37
3.2. Discusión de Resultados ... 38
CAPITULO IV ... 39
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ... 39
4.1. Conclusiones ... 39
4.2. Recomendaciones ... 40
CAPITULO V ... 41
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 41
INDICE DE FIGURAS
Figura 1: Pala Hidráulica RH90C ... 4
Figura 2: Factor de llenado del Cucharón ... 6
Figura 3: Ciclo de Carguío de la Pala. ... 7
Figura 4: Ciclo de Acarreo ... 8
Figura 5: Camión Minero CAT 777 ... 9
Figura 6: Dimensiones del camión CAT 777 ... 11
Figura 7: Tolva de Camión Minero CAT 777 ... 13
Figura 8: Capacidad de tolva de Camión... 14
Figura 9: Regla CAT 10/10/20. ... 16
Figura 10: Flujograma de investigación. ... 23
Figura 11: Producción de Pala RH90C. ... 32
Figura 12: Costo Unitario de Pala RH90C. ... 33
Figura 13: Ciclo de Carguío de Pala RH90C. ... 34
Figura 14: Camiones cargados por hora. ... 34
Figura 15: Tonelaje alcanzado por cada Camión. ... 35
Figura 16: Producción de Camión Minero CAT 777. ... 36
Figura 17: Sobrecargas de Camión Minero CAT 777. ... 37
Figura 18: Consumo de combustible de Camión Minero CAT 777. ... 37
Figura 19: Ahorro en carguío con Pala RH90C. ... 43
Figura 20: Ahorro en Consumo de combustible de Camiones. ... 43
Figura 21: Ubicación de la Unidad Minera La Arena. ... 53
Figura 23:Columna Estratigráfica de la Unidad Minera La Arena. ... 56
Figura 24: Fuentes de Mineralización Tajo Calaorco ... 57
Figura 25: Estructuras de Mineralización del Tajo Calaorco ... 58
Figura 26: Equipo de perforación SANDVIK - D245S. ... 59
Figura 27: Perforadora SANDVIK D245S en Fase 4 ... 60
Figura 28: Camión Fábrica ... 61
Figura 29: Pala Bucyrus RH90C y Camión Minero CAT777. ... 61
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 Especificaciones Técnicas de Pala RH90C ... 4
Tabla 2 Dimensiones de Pala RH90C ... 5
Tabla 3 Factor de llenado del Cucharón ... 6
Tabla 4 Especificaciones Técnicas ... 9
Tabla 5 Distribución de Peso Aproximados ... 10
Tabla 6 Dimensiones del Camión Minero CAT 777 ... 11
Tabla 7 Capacidad de tolva de Camión ... 14
Tabla 8 Cuadro comparativo de Tiempos de Carguío y Producción de Pala RH90C ... 24
Tabla 9 Sexto pase incompleto y camión con carga dentro de carga útil ... 25
Tabla 10 Sexto pase completo y camión sobrecargado ... 26
Tabla 11 Datos exportados de Sistema VIMS – CM-0046 ... 28
Tabla 12 Tonelajes Promedios alcanzados por camiones ... 29
Tabla 13 Sobrecargas de Camiones ... 30
Tabla 14 Consumo de Combustible de Camión Minero ... 31
Tabla 15 Ahorro por aumento de producción de la Pala RH90C. ... 44
Tabla 16 Ahorro por reducción de consumo de combustible de Camión Minero CAT 777 ... 45
Tabla 17 Datos del Sistema VIMS Diciembre 2018 – Carguío con 6 pases ... 46
NOMECLATURA
m. : Metros
mm : Milímetros
ton : Toneladas
h. : Horas
min : Minutos
seg : Segundos
$ : Dólares americanos
SAE : Capacidad del cucharon de carguío
gal : Galones
und : Unidades
VIMS : Sistema de Administración de Información Vital
CAPITULO I
1. INTRODUCCION
1.1.Realidad problemática
La Mina Tahoe Perú La Arena extrae oro mediante el método de explotación a cielo
abierto, teniendo como punto de extracción el tajo Calaorco, para lo cual se lleva a cabo una
evaluación y análisis de cada una de las operaciones unitarias que componen el proceso
minero hasta la obtención del metal precioso, las operaciones unitarias que se llevan a cabo
son perforación, voladura, carguío y acarreo, de las cuales el carguío y acarreo representan el
60% del costo total de minado, entonces al poder maximizar la utilización efectiva de los
equipos en la operación nos permitirá obtener una mayor producción (Ton/h).
En los equipos de carguío la producción vienen siendo afectados por el mal matching de
Pala RH90C y Camión Minero CAT 777; es decir, para poder llegar al rango de carga útil del
Camión (91 ton - 100 ton) se está cargando con cinco pases completos y un último pase con
menor tonelaje respecto a la capacidad del lampón de la Pala 10 m3 (18.7 ton), pero como el
operador no puede calcular exactamente cuántas toneladas falta para llegar a la carga útil del
camión, siempre hay exceso de carga y se está sobrecargando los Camiones.
Actualmente y con las condiciones antes mencionadas la producción promedio de la Pala
RH90C que se ha tenido en los últimos meses es de 1748.22 ton/h con un costo horario de
0.25 $/ton y está por debajo del target de producción de la Pala que es de 1870 ton/hp, por otro
lado, las sobrecargas de los camiones son de 38% y se está incumpliendo con la regla CAT
10-10-20, que nos dice que el 10% del total de los viajes deben estar por debajo de la carga útil y
solo un 10% deben estar por sobre de la carga útil; las sobrecargas afecta directamente al
consumo de combustible teniendo un consumo horario de 20.75 gal/h y este valor está por
Con el objetivo de optimizar estos valores se está eliminado el último pase ineficiente en el
carguío y ahora los camiones serán cargados con 5 pases completos.
1.2. Antecedentes
Ferreyros (2016) en el estudio de productividad “Acoplamiento de Flota 2017 – 2020”, nos
dice, si mejoramos la producción del equipo de carguío (Pala RH90C), al evitar el pase
ineficiente, el camión tendrá menos carga y se necesitarán más camiones para cumplir
objetivo, pero por otro lado cumpliríamos con la regla CAT 10-10-20 ya que los camiones
tendrían carga dentro del rango de carga útil.
Sáenz (2018) en su estudio “Optimización de la Carga Útil de Acarreo. Minera Yanacocha
S.R.L”, nos menciona, Sin afectar la durabilidad ni disponibilidad de camiones, se puede
reducir la variabilidad de las cargas en los camiones mediante controles en campo y sistema de
gestión de flota (sistema de despacho). Uno de los parámetros que genera mayor variabilidad
en conseguir la carga útil objetivo es la variación de la densidad. La técnica del operador de
carguío para el llenado de la tolva tiene incidencia en la carga útil.
Asimismo, Ramos (2012) en su tesis “Evaluación técnica-económica en la selección de
equipos de carguío y acarreo en minería a cielo abierto”, explica que con la compra de 1 pala
RH90C y 8 camiones 777F nos da un VPN mayor a 0 y TIR mayor a la tasa que estamos
asumiendo el de los bancos 12%, con la cual nos es rentable. En cambio, se observa que con
las excavadoras CAT 365 nos sale en negativo el VPN el cual es pérdida. Los equipos de
mayor tamaño a pesar de que su inversión es mayor es más rentable ya que su productividad
es mayor y por ende genera mayor producción siendo mucho mejor que los equipos pequeños.
Según Alva, R. (2006). ‘‘El carguío y transporte conforman operaciones unitarias en una
faena minera, ya que son responsables de todo el movimiento de tierras o estéril fragmentado
preponderante desde la planificación, en el diseño de mina y desde el punto de vista
operacional, ya que concentra las mayores inversiones en equipos y costos operacionales’’.
1.3. Marco Teórico
Equipo.
La palabra “equipo” se acostumbra a usar en el ámbito de la construcción como término
genérico que involucra al equipo mecánico o maquinaria de la construcción; a las herramientas
de uso individual, tales como el badilejo, martillo, plancha, etc., a las de uso colectivo:
carretillas, lampas, picos, etc.; y a los implementos auxiliares que son aquellos, que, no siendo
maquinarias ni herramientas, participan en el proceso constructivo. Ramos (2012).
Carguío.
Constituye una de las etapas que forma parte del proceso de explotación a rajo abierto. Se
refiere específicamente a la carga de material mineralizado del yacimiento. Ésta se realiza en
los frentes de carguío, los que están especialmente diseñadas para la actividad. Ramos (2012).
Palas Hidráulicas RH90C.
Las palas hidráulicas son equipos robustos, muy compactos que funcionan en base a
energía eléctrica o diésel, conformado por una infraestructura y una superestructura.
La infraestructura consiste en una robusta estructura que soporta a toda la máquina, está
montada sobre dos bastidores de orugas, las cuales le permiten desplazarse a velocidades
lentas y posicionarse sobre los frentes de trabajo.
La Pala RH 90-C es un equipo de carguío que tiene una productividad promedio entre
1.400 ton/h y 2.300 ton/h. Capacidad de Cucharón (SAE 2:1) 10 m3 y (SAE 1:1) 12 m3.
Figura 1: Pala Hidráulica RH90C Fuente: El Autor
Tabla 1
Especificaciones Técnicas de Pala RH90C
Especificaciones Técnicas
Peso útil de la pala de cargas 172000 kg
Presión específica sobre el suelo de la pala 173.7 kPa
Velocidad máxima de transporte 2.4 km/h
Número de rodillos superiores 2
Número de rodillos inferiores 8
Número de zapatas en cadena a cada lado 47
Ancho de vía 4500 mm
Altura máxima de corte 13200 mm
Alcance máximo durante la excavación 12700 mm
Cilindrada 18.1 l.
Número de cilindros 6
Volumen de combustible 3200 l.
Volumen del fluido del sistema hidráulico 2000 l.
Velocidad de giro 4.6 RPM.
Tensión de funcionamiento 24 V
Fuente: Manual Bucyrus
Tabla 2
Dimensiones de Pala RH90C
Dimensiones de la Pala RH90C
Distancia entre las cadenas de la oruga 5300 mm
Altura hasta la parte superior de la cabina 6540 mm
Longitud de la cadena de oruga 7150 mm
Longitud de la cadena de la oruga a nivel del suelo 5510 mm
Despeje sobre el suelo 1000 mm
Despeje sobre el suelo de la estructura superior 2015 mm
Altura de la cadena de oruga 1895 mm
Fuente: Manual Bucyrus
Factor de llenado.
El factor de llenado es el porcentaje del volumen disponible en un cuerpo, cucharon o caja
que realmente se usa se llama factor de llenado.
Tabla 3
Factor de llenado del Cucharón
Materiales
Gama de factor de llenado (Porcentaje de
la capacidad colmada del cucharon)
Marga mojada o arcilla arenosa A - 100 - 110%
Arena y grava B - 95 - 110%
Arcilla dura y compacta C - 80 - 90%
Roca bien fragmentada por voladura 60 - 75%
Roca mal fragmentada por voladura 40 - 50%
Fuente: CEGEMMAP INGENIEROS
Figura 2: Factor de llenado del Cucharón Fuente: CEGEMMAP INGENIEROS
Ciclo de carguío de la Pala.
El ciclo de trabajo de una pala está determinado por la penetración del cucharonsobre el
completamente llena, luego gira y descarga sobre la tolva del camión ynuevamente regresa el
cucharon al frente de carguío.
Figura 3: Ciclo de Carguío de la Pala.
Fuente: Tópicos de Ingeniería de Minas a Rajo Abierto, Capítulo 1_P. N. Calder
Acarreo.
Se denomina acarreo al traslado corto de material roto en la mina, por lo que este transporte
tiene limitaciones, o tiene un determinado radio de acción, y estarán ubicados en los frentes de
operación; dicho de otra manera, el acarreo consiste en el transporte de materiales desde
Frente de carguío, hasta los sitios de disposición (Pad o Botadero). Ramos (2012).
Ciclo de Acarreo.
El ciclo de acarreo está determinado por el tiempo que es cargado el camión, tiempo de
traslado al punto de descarga, tiempo de descargar y el tiempo que le toma regresar
Figura 4: Ciclo de Acarreo Fuente: CEGEMMAP INGENIEROS
Vías de acarreo.
Las vías son fajas de terreno con un plano de rodadura especial dispuesto para el transito
adecuado de vehículos y está destinada a comunicar entre si los frentes de explotación como
los botaderos, pad y centros de acopio.
Las vías se clasifican de acuerdo con el servicio que prestan y su vida útil.
De acuerdo al Servicio que prestan: Vías de acarreo y vías auxiliares.
De acuerdo a su vida útil: Vías permanentes y vías temporales.
Sarmiento (2012).
Pendiente de una vía.
Es la inclinación del terreno respecto al plano horizontal. La pendiente recomendada para
la construcción de rampas es de 8%. Sarmiento (2012).
Peralte de una vía.
Es la sobreelevación del lado exterior de la curva que se utiliza para contrarrestar la fuerza
centrífuga que aparece en la curva, originando deslizamientos trasversales e incluso vuelcos.
Camión Minero CAT 777.
El camión minero corresponde a la unidad de transporte más comúnmente utilizada en
explotación de minas.
El Camión de obras CAT 777 es una máquina para movimiento de tierras. Esta es una
máquina autopropulsada con ruedas. Este camión tiene una caja abierta destinada para las
siguientes aplicaciones: transportar material suelto y descargar material suelto.
Figura 5: Camión Minero CAT 777
Fuente: Ferreyros - Manual de Camión Minero CAT 777.
Tabla 4
Especificaciones Técnicas
Especificaciones Técnicas
Modelo de Motor C32 ACERT CAT
Calibre 145 mm
Carrera 162 mm
Cilindrada 32,1 L
Carga útil nominal 96,0 ton
Peso bruto ideal en orden de trabajo 163,293 kg
Peso del chasis 48,877 kg
Peso de la caja 16,420 kg
Velocidad Máxima cargado 64,5 km/h
Ancho en orden de trabajo 6.46 m
Altura total (caja bajada y vacía) 5.19 m
Longitud total
10.52 m
Fuente: Ferreyros - Manual de Camión Minero CAT 777.
Tabla 5
Distribución de Peso Aproximados
Distribución de Peso Aproximados
Eje Delantero - Vacío 45%
Eje Delantero - Cargado 33%
Eje Trasero - Vacío 55%
Eje Trasero - Cargado 67%
Figura 6: Dimensiones del camión CAT 777
Fuente: Catálogo de Camión Minero CAT 777F
Tabla 6
Dimensiones del Camión Minero CAT 777
Piso de doble declive
1 Altura hasta la parte superior de la ROPS 4,730 mm
2 Longitud total de la caja 9,830 mm
3 Longitud interior de la caja 6,580 mm
4 Longitud total 10,535 mm
5 Distancia entre ejes 4,560 mm
7 Espacio libre sobre el suelo 896 mm
8 Espacio libre de descarga 965 mm
9 Altura de carga - vacío 4,380 mm
10 Profundidad interior de la caja - máxima 1,895 mm
11 Altura total - caja levantada 9,953 mm
12 Ancho de orden de trabajo 6,687 mm
13 Ancho del neumático delantero 4,170 mm
14 Espacio libre del protector del motor 864 mm
15 Ancho total de techo 6,200 mm
16 Ancho exterior de la caja 5,524 mm
17 Ancho interior de la caja 5,200 mm
18 Altura del techo delantero 5,200 mm
19 Espacio vacío en el eje trasero 902 mm
20 Ancho del neumático doble trasero 3,576 mm
21 Ancho total entre neumáticos 5,223 mm
Fuente: Catálogo de Camión Minero CAT 777F
Tolvas del Camión CAT 777.
Caterpillar ofrece dos sistemas de tolvas específicas para ayudar a los clientes a obtener
una solución de acarreo con el menor costo por tonelada.
- Sistema de caja de acero y piso de doble declive
- Sistema de caja de goma y piso de doble declive
Catálogo de Camión Minero CAT 777F.
Hay disponibles dos opciones para ayudar a prolongar la vida útil del sistema de la tolva.
Todas las superficies de desgaste del revestimiento están equipadas con acero 400 BHN para
manejar cargas de alto impacto y proporcionar resistencia a la abrasión. Un revestimiento de
goma optativo proporciona mayor vida útil en áreas de desgaste alto, además de comodidad al
operador durante el trabajo de carga. Catálogo de Camión Minero CAT 777F.
1.3.12.2.Sistema de tolva de acero y piso de doble declive
El diseño avanzado de la tolva de doble declive con piso en forma de V aumenta la
retención de carga, mantiene un bajo centro de gravedad, reduce las cargas de impacto, y
mantiene una distribución de carga óptima en las cuestas inclinadas y en condiciones difíciles
del camino de acarreo.
- El riel superior reforzado de acero laminado aumenta la resistencia de la tolva y la protege
contra los posibles daños causados por la herramienta de carga o la caída de material.
- La forma en "V'' de ocho grados reduce las cargas de choque y centran la carga.
- La inclinación de la tolva de 10 grados hacia delante y el declive trasero de 18 grados,
ayudan a retener cargas en pendientes pronunciadas.
Figura 7: Tolva de Camión Minero CAT 777
1.3.12.3.Tiempos de ciclo de levantamiento de la tolva
Dispone de cilindros de levantamiento de dos etapas que proporcionan tiempos de descarga
rápidos de 15 segundos para la subida y 13 segundos para la bajada.
Catálogo de Camión Minero CAT 777F.
1.3.12.4.Capacidad de tolva
Tabla 7
Capacidad de tolva de Camión
Capacidad – piso de doble declive - factor de llenado del 100%
A ras 41.9 m3 54.8 yd3
Colmado 2:1 (SAE) 60.2m3 78.8 yd3
Fuente: Catálogo de Camión Minero CAT 777
Sistema VIMS.
El Sistema de Administración de Información Vital (VIMS) de Caterpillar es una poderosa
herramienta para la administración de la máquina que proporciona a los operadores, al
personal de servicio y a los gerentes información en una amplia gama de funciones vitales de
la máquina. Se integran diversos sensores en el diseño del vehículo. Si VIMS detecta una
condición inminente o anormal en cualquier sistema de la máquina, alertará al operador y le
aconsejará tomar una medida adecuada, ya sea modificar la operación de la máquina, notificar
a la tienda de que se necesita mantenimiento o realizar una parada segura de la máquina. Esto
mejora la disponibilidad, la vida útil de los componentes y la producción, al mismo tiempo
que se reduce el costo de reparación y el riesgo de fallas catastróficas. En los camiones
mineros y los cargadores de ruedas grandes de Caterpillar, VIMS también incluye la
información de producción y rendimiento. Registra los diversos elementos del ciclo del
camión: el tiempo de carga, el desplazamiento con carga, el tiempo de descarga y el
desplazamiento vacío, junto con los tiempos de retraso. Toda esta información se usa para
crear informes y gráficos de utilidad. Estos informes producen un análisis inteligente y una
mejor toma de decisiones para lograr una operación más eficiente, lo que reduce el costo por
tonelada.
Caterpillar Software VIMS.
Sensores.
Un sensor o captador, como prefiera llamársele, no es más que un dispositivo diseñado para
recibir información de una magnitud del exterior y transformarla en otra magnitud,
normalmente eléctrica, que seamos capaces de cuantificar y manipular. Normalmente estos
(resistencias variables, PTC, NTC, LDR, etc.… todos aquellos componentes que varían su
magnitud en función de alguna variable), y la utilización de componentes activos.
Pero el tema constructivo de los captadores lo dejaremos a un lado, ya que no es el tema
que nos ocupa, más adelante incluiremos en el WEB SITE algún diseño en particular de algún
tipo de sensor.
Ferreyros - Manual de Camión Minero CAT 777.
Política de administración de la carga útil 10/10/20.
La estrategia ideal de acarreo que maximiza la vida útil de la máquina y de sus
componentes es mantener el promedio de todas las cargas útiles a la carga útil de objetivo
nominal de la máquina o a menos de esta.
Ferreyros - Manual de Camión Minero CAT 777.
Figura 9: Regla CAT 10/10/20.
Tracción de un equipo.
Cuando hablamos de la tracción de un vehículo, en concreto, nos referimos al mecanismo
encargado de llevar la potencia del motor hacia las ruedas motrices. Esta fuerza puede ser
transmitida hacia los neumáticos frontales (tracción delantera), las ruedas posteriores (tracción
trasera) o ambas (tracción integral).
www.autosrpm.com
Productividad.
Es la relación entre la cantidad de productos obtenida por un sistema productivo y los
recursos utilizados para obtener dicha producción. También puede ser definida como la
relación entre los resultados y el tiempo utilizado para obtenerlos: cuanto menor sea el tiempo
que lleve obtener el resultado deseado, más productivo es el sistema. En realidad, la
productividad debe ser definida como el indicador de eficiencia que relaciona la cantidad de
recursos utilizados con la cantidad de producción obtenida.
David QM (2105).
Rendimiento de un equipo.
Es la cantidad de trabajo que ejecuta una cuadrilla en un periodo determinado. Representa
la velocidad de avance. Por ejemplo: m3/día, ml/día.
David QM (2105).
Material.
La palabra material es un término de uso sumamente frecuente en nuestro idioma, en tanto,
nos encontramos con que presenta más de una referencia. Aquello que es propio, intrínseco de
la materia o está asociado a ella se denominará material. Para nuestro caso material hace
referencia a mineral y desmonte.
Tonelaje.
El tonelaje es una medida del tamaño o la capacidad de carga de un equipo. El término
deriva del impuesto pagado en cubas o toneles de vino, y fue utilizado más adelante en
referencia al peso de la carga de un barco, sin embargo, en el uso marítimo moderno,
"tonelaje" se refiere específicamente a un cálculo del volumen o carga de un barco. El término
a veces se utiliza incorrectamente para referirse al peso de un buque de carga o en vacío.
Ramos (2012).
Carga.
Es aquella cosa que genera peso o presión respecto a otra o a la estructura que se transporta
(ya sea sobre la espalda o los hombros de un individuo, sobre el lomo de un animal o en un
vehículo).
https://definicion.de/carga/
Combustible.
Este es un consumible muy importante debido a su alto valor; la cantidad y precio de los
combustibles consumidos variará con la potencia, ubicación, clase de trabajo y tipo de
maquinaria a utilizarse; el consumo de combustible también dependerá de la habilidad del
operador, por lo que resulta importante capacitarlos periódicamente cada vez que se adquieran
nuevos equipos.
La forma más exacta de conocer el valor del consumo del combustible es tomar el dato
directamente de la obra, sin embargo como en todo proyecto, al momento de presupuestarlo,
se utilizan valores iníciales, que son proporcionados por los manuales técnicos de los equipos,
o por la experiencia del profesional que elabora el presupuesto o con los datos estadísticos de
obras similares; de obtenerse el contrato para la ejecución de la obra, dichos valores que
que permitirá tener valores reales de consumo de combustible en obra, y de ser el caso tomar
las acciones correctivas correspondientes. Ramos (2012).
El P80.
El P80 es un indicador de granulometría de una muestra de material que nos da una idea si
la muestra de material, en general, tiene fragmentación gruesa o fina. El P80 es obtenido a
partir de la curva de distribución granulométrica, y representa al tamaño de partícula, tal que,
el 80% de todos los fragmentos son menores a este tamaño. Así, por ejemplo, si el P80 de una
distribución granulométrica es 120mm, quiere decir que el 80% de todos los fragmentos son
menores a 120mm.
El P80 es un proceso clave en la minería moderna, ya que es un indicador granulométrico
que permite identificar la eficiencia del proceso de voladura. El objetivo de modelar esta señal
es permitir mejorar y adaptar el lazo de control de voladura secundaria para distintas
características mineralógicas, y así obtener un producto estable y más preciso para el proceso
de lixiviación.
Para la determinación de la granulometría observada en una voladura (para evaluar si la
voladura fue exitosa en términos de fragmentación), se emplea el término P80, que se define
como el 80% de material pasante de una muestra. Ramos (2012).
Granulometría.
La granulometría es la distribución de los tamaños de las partículas de un agregado tal
como se determina por análisis de tamices (norma ASTM C 136). El tamaño de partícula del
agregado se determina por medio de tamices de malla de alambre aberturas cuadradas. Los
siete tamices estándar ASTM C 33 para agregado fino tiene aberturas que varían desde la
malla No. 100(150 micras) hasta 9.52 mm.
Pases en el carguío.
Pase el ciclo de carguío de la Pala al Camión, el número de pases se determina según la
capacidad de la pala. El Autor.
1.3.25.1. Primer Pase.
Es el primer ciclo con el que empieza a cargar la Pala al Camión, este mayormente es
cargado completamente según la capacidad del cucharon de la Pala. El Autor.
1.3.25.2. Ultimo Pase.
Es el último ciclo con el que culmina de cargar la Pala al Camión. El Autor.
Sobrecargas.
Es el exceso de carga de un equipo, con respecto a la carga útil estipulada en las
especificaciones técnicas del fabricante. El Autor.
1.4. Enunciado del Problema
¿Cuál es el aumento de la producción de la Pala RH90C y en qué porcentaje reduce las
sobrecargas del Camión Minero CAT 777 mediante la eliminación del último pase en el
carguío con Pala RH90C, en la Unidad Minera La Arena S.A.?
1.5. Hipótesis
La eliminación del último pase en el carguío con Pala RH90C al Camión Minero CAT 777
en la Unidad Minera La Arena S.A. aumenta la producción de 1748.22 a 1923.43 ton/h lo que
hace un 9% y reduce las sobrecargas del Camión Minero CAT 777 de 38% a 3.6% lo que
1.6.Objetivos
Objetivo General.
Conocer el aumento de la producción de la Pala RH90C y la reducción de sobrecargas de
Camión Minero CAT 777 mediante la eliminación del último pase en el carguío con Pala
RH90C, en la Unidad Minera La Arena S.A
Objetivos Específicos.
- Realizar un análisis para saber la variación de la producción de los camiones CAT 777
(ton/h) al ser cargados con 6 y 5 pases.
- Conocer en cuanto reduce el consumo de combustible (gal/h) al ser cargado con 5 pases.
- Analizar factores como ciclo de carguío, número de camiones cargados por hora, tonelaje
alcanzados por los camiones, y como estos varían al ser cargados con 6 y 5 pases.
- Determinar en cuanto varían los costos unitarios en el carguío ($/ton) en relación al
CAPITULO II
2. MATERILES Y METODOS
2.1.Materiales
Material de estudio
El presente proyecto de investigación tiene como material de estudio las 3 palas RH90C y
los 25 Camiones mineros CAT 777 de la unidad minera La Arena S.A.
Herramientas e Instrumentos
- Cámara digital
- Libreta de apuntes
- Cronometro
Equipos de procesamiento
- Computadora portátil.
Herramientas informáticas de procesamiento de datos
- Hoja de cálculo del MS Excel 2016.
- Software VIMS.
2.2. Métodos
La técnica de recojo de datos se basó en obtener directamente la información de las
operaciones de carguío y acarreo en campo, dicha información considera mediciones como
número de pases con los que carga la pala, tiempo del pase incompleto, tiempo de ciclo de
carguío, tiempo de cuadrado del camión, tiempo de acumulación de material, nivelación de
piso y reubicación de la pala, descarga de datos VIMS de Camiones, con dicha descarga
obtendremos, Tonelaje por viaje, tiempo de ciclo de acarreo, Consumo de combustible.
Una vez recopilados todos los datos necesarios en campo, se procederá a trabajar de una
manera secuencial, lo cual nos permitirá tener el orden estratégico para llevar a cabo el análisis
de aumento de la producción de la Pala y la reducción de Sobrecargas de Camiones.
Figura 10: Flujograma de investigación.
Fuente: El autor
Determinación de Producción de Pala RH90C y Sobrecargas de Camión CAT 777
Cálculo:
✓ Producción de Pala (ton/h) ✓ Sobrecargas de Camiones (%) ✓ Consumo de Combustible de
Camiones (Gln/h)
Cálculo:
✓ Producción de Pala (ton/h) ✓ Sobrecargas de Camiones (%) ✓ Consumo de Combustible de
Camiones (Gln/h) Pala RH90C carga con 6 pases a
Camión CAT 777
Control de Datos: ✓ Descarga de Datos VIMS.
- Tonelaje (ton).
- Ciclo de acarreo (min). - Consumo de combustible
(gal/viaje). - N° Pases.
✓ Ciclo de carguío (min). ✓ Demoras Operativas.
Recomendación Fín
Si se cumple:
✓ Producción de Pala >= 1870 ton/h
✓ Sobrecargas < 10%
✓ Consumo de Combustible <= 17 gal/h
SI NO
O Control de Datos: ✓ Descarga de Datos VIMS.
- Tonelaje (ton).
- Ciclo de acarreo (min). - Consumo de combustible
(gal/viaje). - N° Pases.
✓ Ciclo de carguío (min). ✓ Demoras Operativas.
Procedimiento
Para un adecuado análisis y control de la producción de las Palas RH90C y sobrecargas de
los camiones CAT 777 mediante la eliminación del último pase, se llevaron a cabo los
siguientes pasos:
2.2.2.1. Control de tiempos y producción de la Pala RH90C.
Para ello se controlará la pala desde inicio de guardia hasta fin de guardia, en donde se
tendrá que controlar el ciclo de carguío, número de pases cargados por cada camión, número
de camiones cargados por hora, tiempo de acumulación de material, nivelación de piso y
reubicación de la pala, tal y como se muestra en la siguiente tabla resumen.
Tabla 8
Cuadro comparativo de Tiempos de Carguío y Producción de Pala RH90C
Descripción 6 Pases 5 Pases Unidad
Número de pases por camión 6 5 und
Tonelaje promedio por camión 98.58 93.5 ton
Tiempo por pase 0.47 0.47 min
Tiempo de carga 2.80 2.33 min
Tiempo cuadrado camión 0.25 0.25 min
Acum. de material, nivelación de piso y reubicación 0.33 0.33 min
Ciclo total 3.38 2.92 min
Camiones cargados 17.73 20.57 camiones/h
KPI Ejecutado 1748.22 1923.43 ton/h
Para el cálculo de la producción de la Pala se utilizó la siguiente formula:
Producción (ton
h ) =
Toneladas (ton) Horas (h)
2.2.2.2. Analizar los principales factores que influyen en la producción de la Pala RH90C.
Después de haber recopilado la data de la toma de tiempos, se procede a identificar las
causas que tienen mayor incidencia en la producción de la pala; observando que el carguío se
realizaba con 6 pases, pero el sexto pases es incompleto ver tabla 4 y en algunas ocasiones era
cargado los 6 pases completos y esto generaba que los camiones lleven carga en exceso.
Tabla 9
Sexto pase incompleto y camión con carga dentro de carga útil
Pase Tiempo (seg) Ton/Pase
1 00:27:14 17
2 00:28:14 18
3 00:27:32 17
4 00:29:33 18
5 00:28:30 17
6 00:27:23 9
Total 02:46:26 96
Tabla 10
Sexto pase completo y camión sobrecargado
Pase Tiempo (seg) Ton/Pase
1 00:27:20 19
2 00:28:17 18
3 00:28:27 18
4 00:29:00 19
5 00:27:56 17
6 00:28:23 18
Total 02:49:23 109
Fuente: El Autor
2.2.2.3. Evaluación y análisis de tonelaje de Camiones Mineros CAT 777.
Para esto se tiene dos fuentes de información; la descarga de Datos VIMS directamente de
los camiones y el parte diario del operador, para este caso se utilizó la información del VIMS.
A. Procedimiento para la descarga de los datos VIMS del camión Minero.
✓ Antes de ejecutar la tarea, se realiza la IPERC.
✓ A través de la programación de equipos, El personal VIMS determinará la flota de
camiones con cual se empezará la tarea.
✓ El personal de control de pesos evaluará el área de trabajo antes y durante la realización de
la tarea.
✓ El personal de control de pesos comunicará al operador del camión (vacío) para que este se
✓ El personal de control de pesos tendrá comunicación radial y visual con el operador de
camión para confirmar la subida al camión, luego subirá al camión utilizando los tres
puntos de apoyo.
✓ El personal de control de pesos a bordo se coloca el cinturón de seguridad y el camión
continuo con su recorrido.
✓ El personal de control de pesos empieza a realizar la conexión de la laptop o tablet con la
ECM del camión minero, luego se procederá con la descarga de información.
✓ Una vez finalizada la descarga de información el personal de control de pesos comunicará
al operador del camión minero (vacío) para que se estacione en un lugar adecuado.
✓ Luego procederá a bajar del equipo utilizando los tres puntos de apoyo.
✓ Al momento de bajar del camión minero se procederá a alejarse del equipo hasta que se
tenga contacto visual con el operador.
✓ Durante estas actividades se mantendrá una comunicación entre el personal involucrado y
el operador de camión minero.
✓ No acercarse al equipo de carguío. (distancia máxima de acercamiento 50 mts)
✓ No subir al camión minero cuando está cargado.
✓ No realizar la tarea si existe presencia de condiciones climatológicas adversas como:
tormenta eléctrica, lluvia intensa, neblina muy densa.
✓ No bajar del camión cuando está cargando y/o descargando el material.
✓ No bajar del camión cuando el área de carguío y descarga es reducida.
B. Procesamiento de datos VIMS.
Una vez descargado los datos VIMS se procede a mergear, exportar al Excel, para después
obtener la siguiente información: Tonelajes alcanzados por cada viaje, consumo de
Tabla 11
Datos exportados de Sistema VIMS – CM-0046
Código de Equipo Carga útil (ton) Dist. rec. vacio (Km) Dist. rec. cargado (Km) Dist. de ciclo (Km) Tiempo de ciclo N° de pases Combus tible (gal) Horas Consumo Horario (gal/h)
CM0046 98.7 3.701 3.541 7.242 00:23:34 6 7.51 0.39 19.13
CM0046 99.8 3.541 3.862 7.403 00:21:41 6 6.92 0.36 19.14
CM0046 104.2 3.701 3.701 7.402 00:21:26 6 6.62 0.36 18.53
CM0046 102.8 3.667 3.541 7.208 00:21:55 6 7.48 0.37 20.47
CM0046 96.1 3.751 3.701 7.452 00:29:09 6 7.43 0.49 15.30
CM0046 110 3.862 3.322 7.184 00:26:02 6 7.36 0.43 16.97
CM0046 91.7 3.161 3.161 6.322 00:27:20 5 7.55 0.46 16.57
CM0046 100 3.483 3.161 6.644 00:18:46 6 7.12 0.31 22.78
CM0046 99.3 3.161 3.161 6.322 00:24:24 6 7.48 0.41 18.39
CM0046 107.3 3.161 3.161 6.322 00:24:17 6 7.52 0.40 18.59
CM0046 98.6 3.483 3.701 7.184 00:26:46 6 7.35 0.45 16.48
CM0046 108.9 3.862 3.862 7.724 00:27:36 6 7.47 0.46 16.24
CM0046 99.9 3.862 3.701 7.563 00:24:52 6 7.56 0.41 18.25
CM0046 115.2 3.701 3.701 7.402 00:21:57 6 7.29 0.37 19.93
CM0046 95.3 3.701 3.541 7.242 00:24:56 6 7.37 0.42 17.74
CM0046 99.5 3.701 3.862 7.563 00:23:25 6 7.79 0.39 19.96
CM0046 97.9 3.219 3.919 7.138 00:22:37 6 7.34 0.38 19.47
CM0046 93.9 3.058 3.723 6.781 00:22:04 5 7.33 0.37 19.93
CM0046 103.3 3.548 3.254 6.802 00:23:53 6 7.59 0.40 19.07
Luego de analizar el total de datos descargados atreves del software VIMS se tiene que el
promedio de tonelaje cargado por cada camión tanto para 6 pases como para 5 pases son los
que se muestran a continuación en la tabla resumen.
Tabla 12
Tonelajes Promedios alcanzados por camiones
N° de pases
Tonelaje promedio
por camión
Tonelaje Mínimo Tonelaje Máximo
6 Pases 98.58 ton 91.00 ton 100.00 ton
5 Pases 93.50 ton 91.00 ton 100.00 ton
Fuente: El Autor
2.2.2.4.Análisis y cálculo de sobrecargas de Camión Minero CAT 777.
Asimismo, con el análisis de la información del Sistema VIMS se observa que los
camiones que son cargados con 6 pases completos todos están sobrecargados, los que fueron
cargados con 5 pases completos y uno incompleto estaban en el límite máximo de carga útil y
se encontró camiones que fueron cargados con solo 5 pases que estaban dentro del margen de
carga útil, es entonces que se refuerza la decisión de eliminar el último pase.
Se realizó análisis de meses anteriores de septiembre a diciembre 2018 y se obtuvo que el
38% del total de viajes fueron sobrecargados y en adelante también se analizó desde enero a
abril 2019 ya con el carguío con 5 pases y la reducción de sobrecargas fue muy notoria ya que
redujo a 3.6% y con este valor si se cumple con regla CAT 10-10-20 que nos dice que solo el
10% del total de viajes deben estar por sobre la carga útil que está comprendida entre 91 y 100
Para el cálculo del porcentaje de sobrecargas se utilizó la siguiente formula:
Sobrecargas (%) =N° Viajes sobrecargados
N° Viajes totales
Tabla 13
Sobrecargas de Camiones
Mes
Viajes
totales
Viajes
sobrecargados
% Sobrecargas
Regla CAT
10/10/20
Septiembre 2018 26126 9789 37.0% 10%
Octubre 2018 35181 13533 38.0% 10%
Noviembre 2018 33347 12137 36.0% 10%
Diciembre 2018 12733 5051 40.0% 10%
Total - 6 Pases 107387 40510 38.0% 10%
Enero 2019 32347 1105 3.4% 10%
Febrero 2019 37309 1654 4.4% 10%
Marzo 2019 39430 1230 3.1% 10%
Abril 2019 30733 1051 3.4% 10%
Total - 5 Pases 139819 5040 3.6% 10%
Fuente: El autor
2.2.2.5.Análisis y cálculo de Consumo de Combustible de Camión Minero CAT 777.
De igual forma con la data del Sistema VIMS se analizó que relación guardaba el consumo
de combustible con el tonelaje de los camiones y se observa que es directamente proporcional,
Cuando se cargaba con 6 pases los camiones se sobrecargaban y el consumo de
combustible era mayor, mientras que desde que se empezó a cargar con 5 pases el tonelaje fue
menor por ende un menor consumo de combustible.
Para el cálculo del consumo de combustible se utilizó la siguiente formula:
Consumo de Combustible (gal
h ) =
Galones (gal) Horas (h)
Tabla 14
Consumo de Combustible de Camión Minero
N° Pases Tonelaje por camión (ton) Combustible (gal) Horas Trabajadas (h) Consumo (gal/h) Target (gal/h)
6 Pases 98.58 251259.6 12110.1 20.75 17.00
5 Pases 93.50 242879.6 13154.1 17.24 17.00
Fuente: El Autor.
2.2.2.6.Ventajas de eliminar el último pase en el carguío con Pala RH90C.
Al eliminar el último pase en el carguío las ventajas que se obtiene son las siguientes:
- Pala RH90C: Aumento de la producción, reducción del ciclo de carguío, reducción del
costo unitario y aumento el número de camiones cargados por hora.
- Camión Minero CAT777: Reducción de sobrecargas y disminución del consumo de
CAPITULO III
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1.Resultados
Producción de la Pala RH90C.
El análisis se realizó tanto con 6 pases como con 5 pases y se obtuvo como resultado que si
cargamos con 6 pases (5 pases completos y 1 incompleto) se tiene una producción de 1748.20
ton/h, mientras que si se carga con solo 5 pases completos se tiene una producción de 1923.43
ton/h, esto significa un aumento de 175.23 ton/h.
Figura 11: Producción de Pala RH90C.
Fuente: El Autor.
Costo Unitario de Pala RH90C.
El costo unitario depende netamente de la producción de la Pala y tiene una relación
inversamente proporcional; es decir cuánto más es la producción menor será el costo unitario y
unitario de 0.25 $/ton y al cargar con 5 pases el costo unitario es 0.22 $/ton haciendo una
reducción de 0.03 $/ton.
Figura 12: Costo Unitario de Pala RH90C.
Fuente: El Autor.
Ciclo de Carguío de Pala RH90C.
Respecto al ciclo de carguío de la Pala, cuando se carga con 6 pases el ciclo promedio es de
3.38 min, mientras que si se carga con 5 pases el ciclo se reduce a 2.92 min, esto quiere decir
Figura 13: Ciclo de Carguío de Pala RH90C.
Fuente: El Autor.
Camiones Cargados por Hora.
El análisis nos muestra que se cargará 2.84 camiones más si cargamos con solo 5 pases, el
aumento es de 17.73 camiones al ser cargado con 6 pases a 20.58 al ser cargado con 5 pases.
Figura 14: Camiones cargados por hora.
Tonelaje Alcanzados de Camiones.
Según el análisis realizado se tiene que los camiones mineros si se carga con 6 pases logran
ser cargados con 98.58 ton en promedio, pero si cargamos con 5 pases se logra cargar 93.5
ton, hay una disminución de 5.08 ton, pero está dentro del rango de carga útil que es de 91 a
100 toneladas.
Figura 15: Tonelaje alcanzado por cada Camión.
Fuente: El Autor.
Producción de Camión Minero CAT 777.
Con respecto a la producción de los camiones se tiene que si son cargados con 6 pases
alcanzan una producción horaria de 269 ton/h y si son cargados con 5 pases logran una
producción de 255 ton/h, se puede observar que hay una disminución de 14 ton/h es porque
ahora los camiones serán cargados menor tonelaje al ser cargados con solo 5 pases, pero si se
Figura 16: Producción de Camión Minero CAT 777.
Fuente: El Autor.
Sobrecargas de Camión Minero CAT 777.
Se ha realizado un análisis de la Data VIMS descargada de los camiones de los meses
Septiembre a Diciembre del 2018 cuando se cargaba con 6 pases y se obtuvo que 38% del
total de viajes estaban siendo sobre cargados, asimismo se analizó de los meses Enero a Abril
2019 cuando ya se cargaba con solo 5 pases y nos dio como resultado que solo un 3.6% del
total de viajes estaban sobrecargados, y esto está permitido según Política de administración
Figura 17: Sobrecargas de Camión Minero CAT 777.
Fuente: El Autor.
Consumo de Combustible de Camión Minero CAT777.
Luego de realizar el análisis se obtuvo como resultado que si se carga con 6 pases se tiene
un consumo de combustible de los camiones de 20.75 gal/h, por el contrario, si se carga con 5
pases reduce a 17.24 gal/h haciendo un ahorro de 3.51 gal/h.
Figura 18: Consumo de combustible de Camión Minero CAT 777.
3.2.Discusión de Resultados
• Del primer resultado, se puede observar que, si eliminamos el sexto pase incompleto en el
carguío, la producción de la Pala aumenta en 175.23 ton/h lo que representa un 9.11%.
• Del segundo resultado se obtiene que, al aumentar la producción de la Pala con la
eliminación del último pase el costo unitario del carguío disminuye en 12%.
• Del tercer resultado se tiene que, al eliminar el último pase, el tiempo de ese pase se utiliza
para cargar ya a otro camión, por lo que el ciclo de carguío se reduce en un 13.6%.
• Del cuarto resultado se observa que, al reducir el ciclo de carguío, la Pala logra cargar 2.84
camiones más en una hora.
• En el quinto resultado se puede evidenciar que, si el carguío se realiza con solo 5 pases,
esto reducirá el tonelaje que acarrearan los camiones y dicha reducción es de 5.08
toneladas, pero el tonelaje alcanzado esta dentro de la carga útil del Camión.
• Del sexto resultado se tiene que, al reducir el tonelaje acarreado por los camiones, esto
implica que la producción horaria de los camiones también reduce y lo hace en 14
toneladas, pero los valores alcanzados están dentro del de lo planificado en el Buget 2019.
• En el gráfico del séptimo resultado se observa notoriamente la reducción de sobrecarga de
los camiones debido a la eliminación del último pase y como consecuencia ahora los
camiones se están cargado tonelajes que están dentro del rango de carga útil. Esta reducción
es de 34.4 %.
• Del gráfico del octavo resultado se obtiene que, al eliminar el último pase, los camiones son
cargados con menor tonelaje y por lo que el consumo de combustible también reduce. La
reducción del consumo de combustible es 3.51 gal/h, pasando de 20.75 gal/h a 17.24 gal/h y
CAPITULO IV
4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1.Conclusiones
• Con esta investigación se pudo determinar que si eliminamos el último pase en el carguío
con Pala aumenta la producción de 1748.22 ton/h a 1923.43 ton/h, lo cual representa un 9.1
% (aumenta 175.21 toneladas) y como contamos con 3 Palas se tendría un aumento de la
producción de 525.64 ton/h, 5,781.99 ton/día, 173,459.70 ton/mes y 2,081,516.45 ton/año,
al aumentar la producción, el costo unitario disminuye en 9.11%, pasando de 0.25 $/h a
0.22 $/h (disminuye en 0.02 $/h). Al disminuir el costo unitario se tiene un ahorro de
129.90 $/h, 1,428.93 $/día, $ 42,867.87 $/mes y 514,414.44 $/año.
• Asimismo, luego de realizado la investigación se tiene que al eliminar el último pase en el
carguío se reduce las sobrecargas de los camiones en un 34.4% pasando de 38% de viajes
sobrecargados a 3.6%.
• Luego de realizar el estudio se evidenciar que hay una reducción de la producción de los
camiones al ser cargados antes con 6 y ahora con solo 5 pases, esta variación es de 5.15%
(disminuye de 268.85 toneladas a 255.00 toneladas, es decir 14 toneladas).
• Se determinó que el consumo de combustible reduce notablemente al eliminar el último
pase en el carguío, dicha reducción es de 20.75 gal/h a 17.24 gal/h, es decir reduce en 3.51
gal/h por camión y como contamos con 25 camiones la reducción del consumo es de 87.65
gal/h, esto representa un ahorro de 280.47 $/h, 2,944.88 $/día, 88,346.55 $/mes y
1,060,158.59 $/año.
• Al eliminar el último pase en el carguío con la Pala, el ciclo de carguío reduce en 13.6%,
2.84 camiones más que cuando se cargaba con 6 pases, antes se cargaban 17.73 camiones y
ahora con 5 pases se carga 20.57 camiones, pero al ser cargados con 5 pases el tonelaje
alcanzado por los camiones reduce en un 5.15%, pasando de 98.58 toneladas a 93.5
toneladas.
4.2.Recomendaciones
• Se recomienda seguir realizando el carguío con Pala RH90Ccon solo 5 pases en todo el
tiempo de vida que le queda a la unidad minera la arena y que al hacerlo genera un
significativo ahorro en el carguío y se evita sobre cargar los camiones y consigo viene el
ahorro de combustible.
• Asimismo, se recomienda continuar con la investigación aplicada a otras unidades mineras
con la finalidad de poder acoplar de la manera más correcta los equipos de carguío y
acarreo y así poder aumentar la producción tanto del equipo de carguío como de la
producción total de la mina.
• Se debe estudiar más a profundidad todos los factores que pueden influir en la producción
de la Pala RH90C y evitar la sobrecarga de camiones y con esto tener un mayor consumo
de combustible, así que cualquier mejora será un ahorro significativo para la operación,
debido a que las actividades de carguío y acarreo de material en unidad minera La Arena
CAPITULO V
5. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Catálogo de Camión Minero CAT 777F. Recuperado de
https://es.slideshare.net/oro5cocatt/catalogo-de-camion-minero-777-f-espaol-wwworoscocattcom
Caterpillar Softawe VIMS. Recuperado de
http://www.cat.com/es_US/support/operations/technology/fleet-management-
solutions/vims.html
CEGEMMAP INGENIEROS - Capacitación Especializada en Maquinaria Pesada de Minería
y Construcción.
David QM (2105) estudio “Rendimiento y Productividad de Equipos en Minería”.
Recuperado de
https://es.scribd.com/doc/277809999/Rendimiento-y-Productividad-de-Equipos-en-Mineria
Ferreyros, (2016) estudio de productividad “Acoplamiento de Flota 2017 – 2020”
Manual de Camión CAT 777 “Política de administración de la carga útil 10/10/20 para la
vida útil óptima de la máquina” Recuperado de
https://s7d2.scene7.com/is/content/Caterpillar/C10293593
Maquinaria de construcción. Excavadora de cantera - Terex RH90C “Especificaciones
Técnicas”. Recuperado de
http://maquqam.com/tecnicas/construccion-7238/terex/rh90c.html
Ramos, D (2012), Tesis: “Evaluación técnica-económica en la
selección de equipos de carguío y acarreo en minería a cielo abierto”. Recuperado de
Sáenz, Y (2018) estudio “Optimización de la Carga Útil de
Acarreo. Minera Yanacocha S.R.L. Recuperado de
https://es.scribd.com/document/201908815/Optimizacion-de-la-Carga-Util-de-Acarreo
Sarmiento, J (2012). Presentación “Diseño de Vías y Rampas en minería”.
Recuperado de
https://www.slideshare.net/georgesar7/diseo-de-vias-y-rampas-en-mineria
Tópicos de Ingeniería de Minas a Rajo Abierto, Capítulo 1_P. N. Calder. Recuperado de
https://www.ucursos.cl/ingenieria/2007/2/MI58A/1/material_docente/bajar?id_material
Vidal, M (2010). Tesis “Estudio del cálculo de flota de camiones para una operación
minera a cielo abierto”. Recuperado de
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/534
Villalobos, M (2015). Tesis: “Propuesta de mejora del sistema de carguío y acarreo para
reducir los costos del área de operaciones de una unidad minera” (Tesis parcial).
ANEXOS
ANEXO A: Figuras de Detalles
Figura 19: Ahorro en carguío con Pala RH90C.
Fuente: El Autor.
Figura 20: Ahorro en Consumo de combustible de Camiones.
ANEXO B: Cuadros de Detalles
Tabla 15
Ahorro por aumento de producción de la Pala RH90C.
Descripción - PALA RH90C Valor Unidad
Producción Pala con 6 Pases 1,748.22 ton/h
Producción Pala con 5 Pases 1,923.43 ton/h
Aumento de producción 175.21 ton/h
Tarifa Pala RH90C ($/h) 432.04 $/h
Costo unitario 6 pases 0.25 $/ton
Costo unitario 5 pases 0.22 $ton
Cantidad de Palas RH90C 3.00 und
Aumento de producción horaria 3 Palas 525.64 ton/h
Aumento producción diaria 5,781.99 ton/día
Aumento producción mensual 173,459.70 ton/mes
Aumento producción anual 2,081,516.45 ton/año
Ahorro horario 129.90 $/h
Ahorro diario 1,428.93 $/día
Ahorro mensual 42,867.87 $/mes
Ahorro anual 514,414.44 $/año
Tabla 16
Ahorro por reducción de consumo de combustible de Camión Minero CAT 777
Descripción - Camión Minero CAT 777 Valor Unidad
Consumo combustible Camión con 6 pases 20.75 gal/h
Consumo combustible Camión con 5 pases 17.24 gal/h
Costo de galón de combustible 3.20 $
Cantidad de Camiones Mineros CAT 777 25.00 und
Disminución de consumo de combustible 3.51 gal/h
Reducción de consumo horario 25 Camiones 87.65 gal/h
Reducción consumo diario 920.28 gal/día
Reducción consumo mensual 27608.30 gal/mes
Reducción consumo anual 331299.56 gal/año
Ahorro Horario 280.47 $/h
Ahorro Diario 2944.88 $/día
Ahorro Mensual 88346.55 $/mes
Ahorro Anual 1060158.59 $/año
Tabla 17
Datos del Sistema VIMS Diciembre 2018 – Carguío con 6 pases
Fecha Código Equipo Carga útil Tiempo de viaje vacio Dist. recorrido vacio (Km) Tiempo de viaje cargado Dist. recorrido cargado (Km) Tiempo de ciclo Distancia de ciclo (Km) N° de pases Combu stible (glns) Horas Horome tro Consu mo Hrario (gal/h)
10/12/2018 CM0046 102.6 00:00:55 0.00 00:12:54 3.38 00:18:46 3.38 6 8.64 0.31 27.63
10/12/2018 CM0046 96.8 00:07:30 3.22 00:12:27 3.22 00:23:14 6.44 5 9.89 0.39 25.53
10/12/2018 CM0046 101.2 00:06:59 3.22 00:12:32 3.22 00:23:12 6.44 5 9.80 0.39 25.34
10/12/2018 CM0046 94.9 00:01:05 0.00 00:12:58 3.38 00:19:02 3.38 5 8.53 0.32 26.90
10/12/2018 CM0046 99.9 00:07:41 3.22 00:13:01 3.22 00:23:50 6.44 6 10.19 0.40 25.66
10/12/2018 CM0046 103.9 00:07:43 3.22 00:12:47 3.38 00:23:41 6.60 5 9.81 0.39 24.86
10/12/2018 CM0046 95.6 00:08:00 3.22 00:12:33 3.38 00:24:02 6.60 6 9.87 0.40 24.65
10/12/2018 CM0046 93.7 00:07:33 3.22 00:13:12 3.38 00:26:13 6.60 5 10.19 0.44 23.33
10/12/2018 CM0046 96.7 00:06:15 3.06 00:12:42 3.22 00:22:40 6.28 6 9.85 0.38 26.06
10/12/2018 CM0046 97.8 00:07:27 3.54 00:13:04 3.22 00:24:18 6.76 6 10.75 0.41 26.53
10/12/2018 CM0046 99 00:06:35 3.22 00:12:44 3.22 00:30:15 6.44 6 10.65 0.50 21.12
10/12/2018 CM0046 99.6 00:03:35 1.45 00:13:05 3.22 00:20:32 4.67 6 9.13 0.34 26.67
10/12/2018 CM0046 93.8 00:07:46 3.22 00:13:13 3.22 00:24:23 6.44 6 10.35 0.41 25.47
10/12/2018 CM0046 93.3 00:07:22 3.22 00:11:55 3.22 00:22:27 6.44 5 9.40 0.37 25.13
10/12/2018 CM0046 99.5 00:07:04 3.06 00:12:46 3.22 00:23:21 6.28 6 10.58 0.39 27.19
10/12/2018 CM0046 97.9 00:07:21 3.22 00:12:15 3.22 00:22:37 6.44 5 9.86 0.38 26.15
10/12/2018 CM0046 93.9 00:06:55 3.06 00:12:00 3.22 00:22:04 6.28 5 9.70 0.37 26.37
10/12/2018 CM0046 103.3 00:07:59 3.06 00:12:43 3.22 00:23:53 6.28 6 10.15 0.40 25.49
10/12/2018 CM0046 96.8 00:06:35 3.22 00:12:40 3.22 00:22:27 6.44 5 10.03 0.37 26.79
10/12/2018 CM0046 94.8 00:07:57 3.22 00:12:33 3.22 00:23:50 6.44 6 10.20 0.40 25.67
10/12/2018 CM0046 101.6 00:07:41 3.06 00:12:26 3.22 00:24:36 6.28 6 10.30 0.41 25.11
10/12/2018 CM0046 99.8 00:07:34 3.22 00:12:31 3.22 00:23:33 6.44 6 10.24 0.39 26.10
10/12/2018 CM0046 97.8 00:07:29 3.22 00:12:36 3.22 00:26:59 6.44 6 10.25 0.45 22.79
10/12/2018 CM0046 98.5 00:01:27 0.16 00:13:42 3.22 00:28:23 3.38 6 9.35 0.47 19.77
10/12/2018 CM0046 98.2 00:08:36 3.22 00:14:20 3.22 00:26:36 6.44 6 10.65 0.44 24.01
10/12/2018 CM0046 96.3 00:08:25 3.06 00:13:33 3.22 00:25:31 6.28 6 10.36 0.43 24.35
10/12/2018 CM0046 96.7 00:08:23 3.06 00:13:38 3.22 00:26:06 6.28 6 10.45 0.44 24.03
10/12/2018 CM0046 99.1 00:08:03 3.06 00:13:40 3.22 00:25:36 6.28 5 10.43 0.43 24.45
10/12/2018 CM0046 106.9 00:11:44 3.54 00:12:32 3.06 00:41:32 6.60 6 10.92 0.69 15.77
10/12/2018 CM0046 98.2 00:07:30 2.90 00:12:33 3.06 00:25:40 5.96 5 9.42 0.43 22.03
10/12/2018 CM0046 102.7 00:09:39 3.22 00:12:26 3.06 00:33:52 6.28 5 10.53 0.56 18.65
10/12/2018 CM0046 94.2 00:07:46 2.90 00:12:13 3.06 00:23:33 5.96 5 9.61 0.39 24.47
10/12/2018 CM0046 94.7 00:08:21 2.90 00:13:35 3.06 00:25:21 5.96 6 10.41 0.42 24.64
10/12/2018 CM0046 98.9 00:08:11 2.90 00:13:05 3.06 00:25:18 5.96 6 10.17 0.42 24.11
10/12/2018 CM0046 99.5 00:07:15 2.90 00:12:49 3.06 00:23:09 5.96 6 9.77 0.39 25.33
10/12/2018 CM0046 96.6 00:04:58 1.29 00:13:32 3.06 00:36:28 4.35 6 9.74 0.61 16.02
10/12/2018 CM0046 105.1 00:08:08 2.90 00:13:06 3.06 00:25:10 5.96 6 10.02 0.42 23.88
10/12/2018 CM0046 94.2 00:07:33 2.90 00:14:40 3.22 00:25:50 6.12 5 9.53 0.43 22.13
10/12/2018 CM0046 94.3 00:09:32 3.22 00:14:24 3.22 00:27:44 6.44 6 11.16 0.46 24.15
10/12/2018 CM0046 96.6 00:08:46 3.22 00:14:16 3.22 00:26:34 6.44 5 11.26 0.44 25.43
10/12/2018 CM0046 96.9 00:08:27 3.22 00:12:41 3.06 00:24:52 6.28 5 11.81 0.41 28.49
