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

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Texto completo

(1)

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

(2)

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

(3)

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

(4)

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.

(5)

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,

(6)

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,

(7)

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

(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

(9)

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

(10)

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

(11)

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

(12)

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

(13)

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

(14)

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

(15)

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

(16)

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

(17)

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.

(18)

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

(19)

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.

(20)

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

(21)

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

(22)

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.

(23)

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

(24)

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%

(25)

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

(26)

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.

(27)

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

(28)

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

(29)

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

(30)

(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.

(31)

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.

(32)

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

(33)

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.

(34)

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

(35)

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

(36)

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.

(37)

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.

(38)

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

(39)

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

(40)

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

(41)

✓ 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

(42)

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

(43)

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

(44)

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,

(45)

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

(46)

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

(47)

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

(48)

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.

(49)

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

(50)

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

(51)

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.

(52)

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

(53)

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%,

(54)

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

(55)

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

(56)

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).

(57)

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.

(58)

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

(59)

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

(60)

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

(61)

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

(62)

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

Figure

Actualización...

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