Desarrollo de una herramienta software para determinar la ruta de acarreo de mineral más corta

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(1)Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INFORMÁTICA FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. SI C. A. S. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO. DESARROLLO DE UNA HERRAMIENTA SOFTWARE PARA DETERMINAR LA RUTA DE ACARREO DE MINERAL MÁS CORTA. LI O. TE. Tesis para la obtención del Título de Ingeniero Informático. Br. SANDRO M. FONSECA ROMERO. B. IB. Br MARÍA H. LI FERNÁNDEZ. TRUJILLO – PERÚ 2013. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. SI C. A. S. Dedicatoria. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. A mi padre, que con su silencio me enseñó que la sabiduría se transmite mejor sin pronunciar palabras y que nuestras actitudes son nuestra mejor enseñanza hacia los demás; que para perdurar en el tiempo no es necesario una vida que dure mil años, sino un alma buena y manos prodigiosas para tocar la vida de los demás. A mi madre, que con su amor, sencillez y ternura supo forjar en mi un alma noble, y que con su iniciativa y comprensión me dio las armas necesarias para perseguir mis sueños y hacerlos realidad.. A Brian, siempre que dos personas se encuentran, se crea un mundo nuevo. Su simple reunión le da vida a un nuevo fenómeno, que antes no existía, que nunca había existido. Y a través de ese nuevo fenómeno ambas "personas" son modificadas y transformadas.. B. IB. LI O. TE. A mi hermana Tani, que con su disciplina y fragilidad ha sido para mí un modelo a seguir y constituye parte inseparable de mi vida pues su sonrisa me recuerda los años más felices de nuestra vida.. María H. Li Fernández. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 2. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. SI C. A. S. Dedicatoria. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. A mis padres, porque hacen un sacrificio enorme al brindarme todo lo necesario para poder crecer como persona y como profesional. Porque siempre me enseñan que ante alguna adversidad siempre hay que dar todo de uno para poder superarla.. A mis hermanos, que al igual que mis padres, siempre están ahí para apoyarme en los momentos difíciles y que tratan siempre de superarse en todos los aspectos.. A Ingrid, una gran persona que me ayudó mucho y de la cual pude aprender muchas cosas importantes que también han servido para el logro de esta meta.. B. IB. LI O. TE. Sandro M. Fonseca Romero. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 3. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. A. S. Agradecimiento. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. SI C. A nuestro asesor Dr. Carlos Castillo Diestra, por sus enseñanzas impartidas en clase, por compartir con nosotros sus historias ganadas con la experiencia, sus consejos y su amistad, porque para nosotros se ha convertido en un ejemplo personal y profesional a seguir.. A nuestros inseparables compañeros de clases, por permitirnos vivir junto a ellos tantas experiencias de alegría, esfuerzo e insomnio, pues durante estos cinco años hemos crecido juntos.. Los Autores.. B. IB. LI O. TE. A todos nuestros profesores por guiarnos en nuestro camino de formación profesional y porque al brindarnos su amistad, nos enseñaron también a ser buenas personas.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 4. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. A. S. Presentación. SI C. Señores Miembros del Jurado:. En cumplimiento a las normas vigentes del Reglamento de Grados y Titulo de la Facultad. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. de Ciencias Físicas y Matemáticas, escuela Académico Profesional de Informática de la Universidad Nacional de Trujillo, tenemos a bien poner a vuestra consideración el presente trabajo de investigación intitulado:. “Desarrollo de una Herramienta Software para Obtener la Ruta de Acarreo de Mineral Más Corta”. Con la culminación de este trabajo de investigación se espera cumplir con las exigencias formuladas en toda investigación, agradeciéndoles por anticipado las sugerencias y. B. IB. LI O. TE. apreciaciones que se hiciera al respecto.. Trujillo, Abril del 2013. -------------------------------------------------------SANDRO MIGUEL FONSECA ROMERO. -------------------------------------------------------MARIA HAYDEE LI FERNANDEZ. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 5. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. S. Resumen. A. En el presente trabajo de investigación, se ha desarrollado una herramienta. SI C. software que permita determinar la ruta de acarreo de mineral más corta, en un menor tiempo y con menores costos, con la finalidad de ser empleada por las. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. empresas mineras del Perú.. Durante el desarrollo, se ha empleado datos como, las distancias y pendientes de los tramos que componen cada ruta de acarreo de mineral, información que ha sido brindada por el personal que se encuentra laborando en una empresa de este rubro.. Una vez obtenidos los datos, se procede a calcular la distancia plana equivalente de cada ruta por medio del Método de Conversión de Rutas de Acarreo a Distancia Plana Equivalente para determinar cuál es la ruta más corta. Dependiendo del tonelaje de mineral por acarrear, cada empresa evalúa la cantidad de rutas que necesita para que su flota de camiones circule con normalidad; por lo tanto, la herramienta software ofrece la posibilidad de. TE. comparar dos o más rutas de acarreo de mineral, mostrando una lista ordenada crecientemente según su distancia plana equivalente. Con esta funcionalidad, la. LI O. empresa decide cuántas rutas de la lista desea emplear.. B. IB. Según las pruebas realizadas, la herramienta software calcula de manera correcta los valores de distancia plana equivalente de cada ruta y ordena los resultados ascendentemente con eficacia y eficiencia. Por lo tanto, ha sido posible elaborar una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 6. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. S. Abstract. A. In this research work, we have developed a software tool that allows determining. employed by mining companies in Peru.. SI C. the shortest mineral hauling road, in less time and at lower cost, in order to be. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. During development, it has been used data as distances and slopes of the sections that make up each mineral hauling road, information that has been provided by the staff that is working in a company of this kind.. After obtaining the data, we proceed to calculate the equivalent plane distance of each road by the Conversion Method of Hauling Roads to Equivalent Plane Distance in order to determine the shortest road.. Depending on the tonnage of mineral per carry, each company evaluates the number of roads in need for its fleet of trucks circulate normally, therefore, the software tool provides the possibility of compare two or more mineral hauling routes, displaying. an increasingly sorted list based on the equivalent plane. distance. With this functionality, the company decides how many roads from the. TE. list use.. According to tests, the software tool calculates, in a correct way, values of. LI O. equivalent plane distance of each road and sorts the results in ascending. Tool to Determine the Shortest Mineral Hauling Road.. B. IB. effectively and efficiently. Therefore, it has been possible to develop a Software. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 7. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. S. Introducción. A. La realización de un proyecto minero conlleva gastos de millones de nuevos soles. SI C. en operaciones tales como la construcción de vías de acarreo, las cuales son de vital importancia para el proyecto, debido a que en ellas se llevará a cabo, no sólo. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. el transporte del mineral extraído, sino el transporte que todas las operaciones mineras requieran. Por ello, se construyen varias rutas de acarreo alternativas, para luego proceder a evaluar cuál o cuáles de ellas ofrecen la mayor rentabilidad. Éste proceso se realiza contratando personal de control que, luego de algunas semanas, podrá evaluar los datos recogidos y determinar, por medio de estadísticas, cuál de esas rutas es la más corta.. Ante esta situación, el presente trabajo de investigación tiene como objetivo desarrollar una herramienta software que sea capaz de determinar la ruta de acarreo de mineral más corta, ahorrando tiempo y dinero a las empresas mineras del Perú.. TE. Para ello, se hace uso del Método de Conversión de Rutas de Acarreo a Distancia. LI O. Plana Equivalente y se aplica el Algoritmo de Ordenación MergeSort.. El trabajo de investigación consta de un total de 7 capítulos, divididos en secciones. B. IB. de acuerdo al nivel de detalle que se consideró necesario.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 8. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. Índice General Capítulo I: Plan de Investigación ............................................................................................... 15 Realidad Problemática ................................................................................................. 15. 1.2.. Antecedentes .................................................................................................................. 16. 1.3.. Objetivos ......................................................................................................................... 20. SI C. A. S. 1.1.. General .................................................................................................................... 20. 1.3.2.. Específicos .............................................................................................................. 20. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. 1.3.1.. 1.4.. Formulación del Problema .......................................................................................... 20. 1.5.. Hipótesis ......................................................................................................................... 20. 1.6.. Justificación del Problema ........................................................................................... 20. 1.7.. Metodología ................................................................................................................... 22. Capítulo II: Marco Teórico .......................................................................................................... 24 2.1.. Conceptos Generales .................................................................................................... 24. 2.1.1. 2.2.. La Industria Minera ...................................................................................................... 24. 2.2.5. 2.3.. Herramienta Software .......................................................................................... 24. Principales Empresas Mineras del Perú ............................................................ 30. Conversión de Rutas de Acarreo a Distancia Plana Equivalente ......................... 31. 2.3.1.. Distancia Total Equivalente ................................................................................ 31. 2.3.2.. Longitud Real ......................................................................................................... 31. Metodologías de Desarrollo de Software ................................................................. 34. TE. 2.4.. Rational Unified Process (RUP).......................................................................... 34. Lenguaje Unificado de Modelado (UML)................................................................. 38. 2.6.. Requerimientos del Sistema ....................................................................................... 40. 2.7.. Pruebas de Software ..................................................................................................... 41. 2.8.. Pruebas de Usabilidad.................................................................................................. 43. B. 2.5.. IB. LI O. 2.4.1.. Capítulo III: Materiales y Métodos ............................................................................................ 44 3.1.. Enfoque de Investigación ............................................................................................ 44. 3.2.. Tipo de Investigación ................................................................................................... 44. 3.3.. Diseño de la Investigación .......................................................................................... 44. 3.3.1.. Diseño ...................................................................................................................... 44 Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 9. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. 3.3.2.. Modelo Estadístico ................................................................................................ 44. 3.3.3.. Análisis Estadístico ............................................................................................... 45. 3.4.. Población y Muestra ..................................................................................................... 46. 3.5.. Variables de Estudio ..................................................................................................... 47 Indicadores Considerados ............................................................................................... 48. S. 3.6.. Análisis estadístico ANOVA............................................................................... 48. 3.6.2.. Prueba De Tuckey ................................................................................................. 48. SI C. 3.8.. A. 3.6.1.. Procesamiento de Información ................................................................................... 49. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. Capítulo IV: Desarrollo de la Herramienta .............................................................................. 50 4.1.. Justificación del uso de la Metodología .................................................................... 50. 4.2.. Etapas ............................................................................................................................... 52. 4.2.1.. Requerimientos...................................................................................................... 52. 4.2.2.. Análisis y Diseño .................................................................................................. 63. 4.2.3.. Diseño ...................................................................................................................... 89. 4.2.4.. Implementación ..................................................................................................... 97. 4.2.5.. Prueba ...................................................................................................................... 97. 4.2.6.. Entrega ................................................................................................................... 119. 4.2.6.1.. Manual de Usuario .......................................................................................... 119. Capítulo V: Resultados............................................................................................................... 120 Resultados del Análisis de Varianza ....................................................................... 120. 5.2.. Resultados obtenidos de por la Herramienta Software ....................................... 123. TE. 5.1.. Capítulo VI: Discusión de Resultados .................................................................................... 125. LI O. Capítulo VII: Conclusiones ....................................................................................................... 126 Conclusiones ................................................................................................................ 126. 6.2.. Trabajos Futuros .......................................................................................................... 127. IB. 6.1.. B. Bibliografía ................................................................................................................................... 128 Anexos ........................................................................................................................................... 131 Anexo 1 ...................................................................................................................................... 131 Anexo 2 ...................................................................................................................................... 133 Anexo 3 ...................................................................................................................................... 136 Anexo 4 ...................................................................................................................................... 142. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 10. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. Índice de Figuras. B. IB. LI O. TE. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. SI C. A. S. Figura 1. Perfil de Acarreo ................................................................................................................. 32 Figura 2. Fases, Iteraciones y Flujos de Trabajo de RUP ................................................................... 35 Figura 3. Ejemplo de Diagrama de Casos de Uso .............................................................................. 39 Figura 4. Ejemplo de Diagrama de Secuencia ................................................................................... 39 Figura 5. Diagrama de Casos de Uso del Sistema.............................................................................. 52 Figura 6. Diagrama de Casos de Uso de soporte ............................................................................... 52 Figura 7. Diagrama de Colaboración de Registrar Nueva Ruta ......................................................... 63 Figura 8. Diagrama de Colaboración de Eliminar Ruta...................................................................... 64 Figura 9. Diagrama de Colaboración de Configurar Velocidades ...................................................... 65 Figura 10. Diagrama de Colaboración de Obtener Ruta de Acarreo Más Corta ............................... 66 Figura 11. Diagrama de Colaboración de Administrar Usuarios: Registrar Usuario ......................... 67 Figura 12. Diagrama de Colaboración de Administrar Usuarios: Modificar Usuario ........................ 68 Figura 13. Diagrama de Colaboración de Administrar Usuarios: Eliminar Usuario .......................... 69 Figura 14. Diagrama de Colaboración de Visualizar Modificaciones ................................................ 70 Figura 15. Diagrama de Clases de Dominio (Análisis) ....................................................................... 71 Figura 16. Diagrama de Secuencia de Registrar Nueva Ruta ............................................................ 72 Figura 17. Diagrama de Secuencia de Eliminar Ruta ......................................................................... 73 Figura 18. Diagrama de Secuencia de Configurar Velocidades ......................................................... 74 Figura 19. Diagrama de Secuencia de Obtener Ruta de Acarreo Más Corta .................................... 75 Figura 20. Diagrama de Secuencia de Administrar Usuarios: - Registrar Usuario ............................ 76 Figura 21. Diagrama de Secuencia de Administrar Usuarios: - Modificar Usuario ........................... 77 Figura 22. Diagrama de Secuencia de Administrar Usuarios: Eliminar Usuario ................................ 78 Figura 23. Diagrama de Secuencia Visualizar Modificaciones .......................................................... 79 Figura 24. Diagrama de Clases de Diseño ......................................................................................... 80 Figura 25. Diagrama de Actividades de Registrar Nueva Ruta .......................................................... 81 Figura 26. Diagrama de Actividades de Eliminar Ruta ...................................................................... 82 Figura 27. Diagrama de Actividades de Configurar Velocidades ...................................................... 83 Figura 28. Diagrama de Actividades de Obtener Ruta de Acarreo Más Corta .................................. 84 Figura 29. Diagrama de Actividades de Registrar Usuario ................................................................ 85 Figura 30. Diagrama de Actividades de Modificar Usuario ............................................................... 86 Figura 31. Diagrama de Actividades de Eliminar Usuario ................................................................. 87 Figura 32. Diagrama de Actividades de Visualizar Modificaciones ................................................... 88 Figura 33. Interfaz Gráfica de Acceso ................................................................................................ 89 Figura 34. Interfaz Gráfica Principal .................................................................................................. 89 Figura 35. Interfaz Gráfica Registrar Nueva Ruta .............................................................................. 90 Figura 36. Interfaz Gráfica Eliminar Ruta .......................................................................................... 90 Figura 37. Interfaz Gráfica Ruta de Acarreo más Corta..................................................................... 91 Figura 38. Interfaz Gráfica Configurar Velocidades .......................................................................... 91 Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 11. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(12) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. B. IB. LI O. TE. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. SI C. A. S. Figura 39. Interfaz Gráfica Ver Velocidades ..................................................................................... 92 Figura 40. Interfaz Gráfica Registrar Usuario ................................................................................... 92 Figura 41. Interfaz Gráfica Modificar Usuario .................................................................................. 93 Figura 42. Interfaz Gráfica Eliminar Usuario .................................................................................... 93 Figura 43. Diagrama de Componentes .............................................................................................. 97 Figura 44. Grafo de Flujo Obtener_DistanciaTotal............................................................................ 98 Figura 45. Grafo de Flujo Obtener_DistanciaEquivalente ............................................................... 100 Figura 46. Resultados Pregunta 1 - Prueba de Usabilidad .............................................................. 111 Figura 47. Resultados Pregunta 2 - Prueba de Usabilidad .............................................................. 112 Figura 48. Resultados Pregunta 3 - Prueba de Usabilidad .............................................................. 113 Figura 49. Resultados Pregunta 4 - Prueba de Usabilidad .............................................................. 113 Figura 50. Resultados Pregunta 5 - Prueba de Usabilidad .............................................................. 114 Figura 51. Resultados Pregunta 6 - Prueba de Usabilidad .............................................................. 115 Figura 52. Resultados Pregunta 7 - Prueba de Usabilidad .............................................................. 115 Figura 53. Resultados Pregunta 8 - Prueba de Usabilidad .............................................................. 116 Figura 54. Resultados Pregunta 9 - Prueba de Usabilidad .............................................................. 116 Figura 55. Resultados Pregunta 10 - Prueba de Usabilidad ............................................................ 117 Figura 56. Resultados Pregunta 11 - Prueba de Usabilidad ............................................................ 117 Figura 57. Gráfica de Distribución Normal para los Residuos del Modelo en un Diseño Completamente Aleatorizado ......................................................................................................... 121 Figura 58. Gráfico Radial con el Valor Promedio de Cada una de las Rutas ................................... 121 Figura 59. Muestra .......................................................................................................................... 123 Figura 60. Resultado de comparación de rutas............................................................................... 123. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 12. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. Índice de Tablas. B. IB. LI O. TE. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. SI C. A. S. Tabla 1. Datos obtenidos Julio 2002 ................................................................................................. 17 Tabla 2. Datos obtenidos Agosto 2002 ............................................................................................. 17 Tabla 3. Datos obtenidos usando Distancia Equivalente Julio2003 .................................................. 18 Tabla 4. Datos obtenidos usando Distancia Equivalente Agosto 2003 ............................................. 19 Tabla 5. Tabla ANOVA para la variable de respuesta ........................................................................ 45 Tabla 6. Configuración de la Metodología RUP para el proyecto ..................................................... 51 Tabla 7. Especificación del caso de uso Registrar Nueva Ruta .......................................................... 53 Tabla 8. Especificación del caso de uso Obtener Ruta de Acarreo más corta ................................. 55 Tabla 9. Especificación del caso de uso Configurar Velocidades ...................................................... 56 Tabla 10. Especificación del caso de uso Administrar Usuarios – Registrar Usuario ........................ 57 Tabla 11. Especificación del caso de uso Administrar Usuarios – Modificar Usuario ....................... 58 Tabla 12. Especificación del caso de uso Administrar Usuarios – Eliminar Usuario ......................... 59 Tabla 13. Especificación del caso de uso Eliminar Ruta .................................................................... 60 Tabla 14. Especificación del caso de uso de soporte Visualizar Movimientos.................................. 61 Tabla 15. Pruebas de Caja Negra - Autenticación ........................................................................... 101 Tabla 16. Pruebas de Caja Negra – Usuarios registrados ................................................................ 102 Tabla 17. Pruebas de Caja Negra – Verificación de Permisos ......................................................... 102 Tabla 18. Pruebas de Caja Negra - Verificación de Resultados ....................................................... 103 Tabla 19. Pruebas de Caja Negra - Interfaz Gráfica......................................................................... 104 Tabla 20. Instrucciones para la Prueba Usabilidad ......................................................................... 107 Tabla 21. Cuestionario para la Prueba de Usabilidad ..................................................................... 110 Tabla 22. Análisis de Varianza para Distancia Total Equivalente .................................................... 120 Tabla 23. Pruebas simultáneas de Tuckey ...................................................................................... 122 Tabla 24 Datos de acarreo Toquepala Julio 2002 ........................................................................... 133 Tabla 25 Datos de acarreo Toquepala Agosto 2002 ....................................................................... 133 Tabla 26 Datos de acarreo Setiembre 2002 .................................................................................... 134 Tabla 27 Datos de acarreo Toquepala Julio 2003 ........................................................................... 134 Tabla 28 Datos de acarreo Toquepala Agosto 2003 ....................................................................... 135 Tabla 29 Datos de acarreo Toquepala Setiembre 2003 .................................................................. 135 Tabla 30 Ruta Dafne fase 1. Barrick 2007 ....................................................................................... 136 Tabla 31 Ruta Dafne fase 2. Barrick 2007 ....................................................................................... 137 Tabla 32 Ruta Dafne fase 3. Barrick 2007 ....................................................................................... 138 Tabla 33 Ruta Josefa fase 1. Barrick 2007 ....................................................................................... 139 Tabla 34 Ruta Josefa fase 2. Barrick 2007 ....................................................................................... 140 Tabla 35 Ruta Josefa fase 3. Barrick 2007 ....................................................................................... 141. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 13. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. Índice de Ecuaciones. B. IB. LI O. TE. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. SI C. A. S. ( 1 ) Ecuación de la Velocidad ....................................................................................................... 32 ( 2 ) Ecuación de Distancia Equivalente....................................................................................... 33 ( 3 ) Ecuación de Distancia Total Equivalente ................................................................................... 33 ( 4 ) Ecuación del Modelo Estadístico ANOVA .................................................................................. 45 ( 5 ) Ecuación de la Función Pivotal ................................................................................................... 46. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 14. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. Capítulo I: Plan de Investigación 1.1. Realidad Problemática. S. La minería a cielo abierto o tajo abierto es aquella explotación minera cuyos. A. procesos extractivos se realizan en la superficie del terreno, para lo cual es necesario. SI C. emplear métodos mecánicos o explosivos con el fin de remover el material que recubre el yacimiento mineral económicamente rentable (Castellanos & Niño, 2004).. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. Una vez realizadas las explosiones y formado el tajo, se inicia el proceso de acarreo, para lo cual se hace necesaria la construcción de rutas que permitan transportar dicho mineral desde su lugar de extracción hasta la chancadora, pila de lixiviación u otro destino. (Beas, 2006). Para el diseño de las rutas de acarreo se toma en cuenta factores como los tipos de vehículos que transitarán (palas, volquetes, camiones cisterna, etc.), cantidad de los mismos, condiciones topográficas, geológicas e hidrológicas, teniendo como resultado varios caminos alternativos (Alarcón, 2000) Una vez que los caminos son habilitados, es necesario ubicar en varios tramos del camino personal de control que se encargue de calcular la velocidad de los vehículos, tiempo en que completan una vuelta y otros factores con los que se pueda determinar, lo antes posible, cuál es el camino más corto y que por ende ofrece el menor costo con mayor índice de rentabilidad económica y. TE. social.. La explotación constante del mineral provoca que la estructura del tajo cambie en. LI O. un periodo que puede ser de 3 meses, 8 meses o más, luego de lo cual es necesario modificar las rutas existentes o explorar nuevas opciones, por lo tanto para cada ruta. B. IB. será necesario evaluar nuevamente los costos de construcción, operación y conservación para así compararlos con los beneficios esperados. Debido a lo expuesto, nace nuestro interés por desarrollar una herramienta software que permita determinar, de forma más rápida, la ruta de acarreo de mineral más corta. Esta herramienta software permitirá, en el caso de rutas existentes, elegir de manera rápida cuál de ellas será la más corta, disminuyendo así los gastos del mantenimiento de las demás rutas y del desgaste de los vehículos; y en el caso de. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 15. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. rutas aun no construidas, permitir la elección de la ruta más corta entre todas las alternativas, evitando los gastos de construcción de demás rutas innecesarias y de la contratación de personal de control.. A. S. 1.2. Antecedentes. Perú, Unidad Toquepala. SI C. Estudio de Distribución de Tonelajes en el Plan de Minado en la Mina Southern. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. En el año 2003 en la Mina Southern Perú, Unidad Toquepala, se realizó un estudio de Distribución de Tonelajes en el Plan de Minado en donde se aplicó la teoría de distancia equivalente para la optimización de los planes de minado de ese año. La distancia equivalente es la distancia que un camión recorrería en una pendiente cero, es decir, horizontalmente.. Al contrastar resultados de años anteriores con los obtenidos luego de aplicar el método de distancia equivalente se observa que para los meses de Julio, Agosto y Septiembre, en comparación con los mismos meses del año anterior, hubo una disminución en el kilometraje recorrido de cada tramo y un incremento en el tonelaje removido.. Con este estudio se optimizó la distribución de tonelaje en la flota de camiones y. TE. se seleccionó las rutas de acarreo que mayor tonelaje transporta.. Al calcular la distancia equivalente de las rutas que anteriormente se usaba se. LI O. logra un aumento en la producción en un mismo ciclo de trabajo. Los beneficios obtenidos de la aplicación del método de distancia equivalente aparte de los. IB. anteriores mencionados es también que permite optimizar los planes de minado y. B. reducir costos de producción. Los equipos que intervinieron en el estudio realizado son:. K-830E, C-793E, T-. 2200 y D-445E, así como las fases donde se realiza son Fase01, Fase02, Fase03 y Fase04.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 16. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. Las tablas a continuación muestran la distancia en km que recorrían los volquetes en los meses de Julio y Agosto del año 2002, así como el tonelaje acarreado antes de. S. realizarse el estudio.. XTRA 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. DISTANCIA-VOLQUETES (Km) C-793C T-2200 D-445E 2.52 2.64 2.61 3.13 3.16 3.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.08 1.94 2.07 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. XTRA 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. SI C. K-830E 3.02 2.97 0.00 0.00 1.84 0.00 0.00 0.00. DISTANCIA-VOLQUETES (Km) C-793C T-2200 D-445E 2.76 2.64 2.73 3.14 2.98 3.01 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.95 1.86 2.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. DATA DE JULIO 2002 (Toque Pala) PALAS TONELADAS FASE PALA01 376,000 FASE 02 PALA02 1,245,000 FASE 04 PALA03 0 FASE 03 PALA04 0 FASE 03 PALA20 323,000 FASE 02 PALA21 0 FASE 03 PALA22 0 FASE 01 PALA23 0 FASE 01 TOTALES 1,944,000. A. Tabla 1. Datos obtenidos Julio 2002. Fuente: Ing. Juan Chiquez Urbano.. Tabla 2. Datos obtenidos Agosto 2002. K-830E 2.52 3.07 0.00 0.00 1.94 0.00 0.00 0.00. B. IB. LI O. TE. DATA DE AGOSTO 2002 (Toque Pala) PALAS TONELADAS FASE PALA01 214,000 FASE02 PALA02 1,324,000 FASE04 PALA03 0 FASE03 PALA04 0 FASE03 PALA20 812,000 FASE02 PALA21 0 FASE03 PALA22 0 FASE01 PALA23 0 FASE01 TOTALES 2,350,000 Fuente: Ing. Juan Chiquez Urbano.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 17. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. Luego de aplicar el método de Distancia Equivalente con los mismos equipos y en los mismos tramos en los meses de Julio y Agosto del año 2003 se obtiene los. S. siguientes resultados:. K-830E 2.32 2.57 0.00 0.00 1.18 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. C-793C 2.38 2.63 0.00 0.00 1.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. SI C. DISTANCIA EQUIVALENTE VOLQUETES (Km) T-2200 2.31 2.56 0.00 0.00 1.18 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. D-445E 2.25 2.50 0.00 0.00 1.15 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. PRUEBAS REALIZADAD EN JULIO 2003(Toque Pala) PALAS TONELADAS FASE PALA 01 497,000 FASE 02 PALA 02 1,927,000 FASE 04 PALA 03 0 FASE 03 PALA 04 0 FASE 03 PALA 20 476,000 FASE 02 PALA 21 0 FASE 03 PALA 22 0 FASE 01 PALA 23 0 FASE 01 CF992D 0 FASE 03 LT1800 0 TOTALES 2,900,000 Fuente: Ing. Juan Chiquez Urbano.. A. Tabla 3. Datos obtenidos usando Distancia Equivalente Julio2003. XTRA 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. La tabla 3 muestra los resultados obtenidos después de implementar el método de Distancia Plana Equivalente durante el mes de Julio del año 2003. En comparación con los datos mostrados en la tabla 1, se observa una disminución en la distancia. B. IB. LI O. TE. recorrida por los volquetes y un claro aumento en el tonelaje de mineral acarreado.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 18. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta Tabla 4. Datos obtenidos usando Distancia Equivalente Agosto 2003. 1,929,000 FASE 04 0 FASE 03 0 FASE 03 1,043,000 FASE 02 0 FASE 03 0 FASE 01 0 FASE 01 0 FASE 03 0 3,241,000 Fuente: Ing. Juan Chiquez Urbano.. T-2200. D-445E. XTRA. 2.32. 2.38. 2.31. 2.25. 0.00. 2.57 0.00 0.00 1.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. 2.63 0.00 0.00 1.58 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. 2.56 0.00 0.00 1.54 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. 2.50 0.00 0.00 1.51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00. S. FASE 02. C-793C. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. PALA 02 PALA 03 PALA 04 PALA 20 PALA 21 PALA 22 PALA 23 CF992D LT1800 TOTALES. 269,000. K-830E. A. PALA 01. DISTANCIA EQUIVALENTE VOLQUETES (Km). SI C. PRUEBAS REALIZADAD EN AGOSTO 2003(Toque Pala) PALAS TONELADAS FASE. La tabla 4 muestra los resultados obtenidos después de implementar el método de Distancia Plana Equivalente durante el mes de Agosto del año 2003. En comparación con los datos mostrados en la tabla 2, se observa una disminución en la distancia recorrida por los volquetes y un claro aumento en el tonelaje de mineral acarreado.. TE. Información brindada por el Ingeniero de Minas Juan Chiquez Urbano quien se desempeñó como supervisor en el área de Servicio Técnico – Planeamiento en. B. IB. LI O. Southern Perú hasta el año 2010.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 19. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. 1.3. Objetivos 1.3.1. General. S. Desarrollar una herramienta software para determinar la ruta de acarreo de. SI C. A. mineral más corta.. 1.3.2. Específicos. Definir los requerimientos funcionales y no funcionales de la. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. . herramienta software.. . Realizar el análisis y diseño de la herramienta software.. . Implementar. la. herramienta. software. usando. el. lenguaje. de. programación Java.. . Probar la herramienta software mediante pruebas de caja blanca, caja negra y prueba de usabilidad.. 1.4. Formulación del Problema. ¿Cómo determinar la ruta de acarreo de mineral más corta?. 1.5. Hipótesis. TE. A través de una herramienta software basada en el método de Conversión a. LI O. Distancia Plana Equivalente.. B. IB. 1.6. Justificación del Problema . Desde el punto de vista Económico: Al determinar la ruta de acarreo más corta de manera rápida y/o anticipada a la construcción de la misma, se logra disminuir los costos de construcción y mantenimiento de rutas, así como los costos del personal. Al transitar por una ruta más corta, los equipos de transporte como volquetes, camiones cisterna, camionetas, darán menos vueltas para trasladar el mismo tonelaje de material,. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 20. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. ahorrando combustible, mantenimiento y alargando su tiempo de vida. Por lo tanto, se estaría produciendo un aumento en la rentabilidad de la empresa y. Desde el punto de vista Tecnológico:. A. . S. un impacto positivo en su economía.. SI C. Actualmente las grandes empresas mineras emplean el sistema de administración de minas DISPATCH® que optimiza la asignación de vehículos. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. a las rutas de acarreo, donde nuestro software podría funcionar como un complemento para determinar la ruta de acarreo más corta previamente a la asignación de equipos.. . Desde el punto de vista Social :. Al determinar cuál es la ruta de acarreo de mineral más corta, es decir, aquella que tiene la menor distancia plana equivalente, los equipos que transitan por ella realizarán menos ciclos de acarreo para lograr la misma producción. Esto trae consigo la disminución del trabajo repetitivo o rutinario que deben realizar los operadores, y por lo tanto, podría contribuir a la disminución del. TE. índice de posibles accidentes durante el trabajo.. Por lo tanto, el trabajo de investigación se justifica desde el punto de vista. LI O. económico por ofrecer un ahorro sustancial de dinero a la empresa, desde el punto de vista tecnológico al ofrecer una herramienta que permite resolver, de manera sencilla,. IB. el problema de elección de la ruta de acarreo más corta y también desde el punto de. B. vista social al contribuir con las buenas prácticas laborales contempladas en los estándares de seguridad minera.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 21. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. 1.7. Metodología La metodología propuesta divide el presente trabajo de investigación en 7 capítulos que agrupan la información de acuerdo al propósito que ésta cumple,. A. S. mostrando paso a paso las tareas llevadas a cabo para el logro del objetivo final.. SI C. El primer capítulo, Plan de Investigación, se detalla la realidad problemática que motivó a los autores a desarrollar el trabajo de investigación, así como los antecedentes existentes de trabajos relacionados. A continuación se establecen los. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. objetivos, el problema en concreto y a partir de él se plantea la hipótesis, terminando con la justificación del problema.. El segundo capítulo, Marco Teórico, abarca los conceptos que sustentan el estudio realizado relacionado con la elección de la ruta de acarreo de mineral más corta, entre ellos el Método de Conversión de Rutas de Acarreo a Distancia Plana Equivalente, así como también el algoritmo de ordenación MergeSort.. En el tercer capítulo, Materiales y Métodos, se describe el enfoque y tipo de investigación al que se ajusta el trabajo de acuerdo a su naturaleza. Luego se describe el diseño utilizado en la investigación basándose en el Modelo Estadístico ANOVA, se detalla la población con la que se trabaja y se establece la muestra. TE. sobre la que se aplica el método de conversión. Por último, se describen las variables dependiente e independiente y finalmente el procesamiento de la. B. IB. LI O. información.. En el cuarto capítulo, Desarrollo de la Herramienta, se justifica la metodología elegida para el desarrollo de la Herramienta Software. A continuación el proceso de desarrollo de la Herramienta Software siguiendo las fases descritas por la metodología RUP y haciendo uso de los diagramas UML. Dentro de este capítulo, en la fase de Diseño, presentamos los algoritmos que conforman el CORE de la Herramienta Software, el cual está conformado por la Conversión a Distancia. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 22. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. Plana Equivalente y la ordenación de los resultados a través del algoritmo MergeSort.. En el quinto capítulo, se muestran los Resultados obtenidos luego haber realizado. S. el cálculo de la Distancia Equivalente de cada ruta y la ordenación de las mismas. SI C. A. en la Herramienta Software ya implementada.. En el sexto capítulo, comprende la Discusión de los Resultados obtenidos en el. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. capítulo anterior.. En el séptimo capítulo, se redactan las Conclusiones a la que se llegan luego de finalizar el trabajo de investigación. Adicionalmente. se consideran algunas. B. IB. LI O. TE. recomendaciones y mejoras que se pueden realizar trabajos futuros.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 23. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. Capítulo II: Marco Teórico 2.1. Conceptos Generales. S. 2.1.1. Herramienta Software. A. Es el conjunto de programas de cómputo, procedimientos, reglas,. SI C. documentación y datos asociados que forman parte de las operaciones de un sistema de computación (Estándar 729 del IEEE). (Wikipedia, Software, 2011). C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. Considerando esta definición, el concepto de software va más allá de los programas de computación en sus distintos estados: código fuente, binario ejecutable; también su documentación, los datos a procesar e incluso la información de usuario forman parte del software: es decir, abarca todo lo intangible, todo lo «no físico» relacionado. (Wikipedia, Software, 2011). Entonces se llama herramienta software a las aplicaciones que tienen como objetivo ayudar en el trabajo a los humanos.. 2.2. La Industria Minera. 2.2.1. Características de la Industria Minera . Industria Extractiva (de recursos naturales no renovables). TE. Cuando se extraen los recursos minerales éstos no se renuevan, por esta. B. IB. LI O. razón la minería es una actividad que se maneja con responsabilidad y tecnología para lograr el mayor aprovechamiento de estos recursos escasos. Para lograr este mayor aprovechamiento las empresas mineras tienen como objetivo conseguir la óptima extracción de las reservas minerales con el mayor beneficio económico y con la máxima seguridad de las operaciones. (PROESMIN, 2009). Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 24. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. . Alto Riesgo El desarrollo de una actividad minera tiene dos etapas importantes previas a la explotación, la primera es la búsqueda del recurso mineral que depende de factores técnicos, económicos y de la naturaleza, por esa razón las. A. S. evaluaciones preliminares muchas veces conducen a evaluar zonas no. SI C. importantes como para desarrollar un proyecto minero. (PROESMIN, 2009) Además, el negocio minero no solamente consiste en ubicar un deposito. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. mineral sino llegar a determinar en una segunda etapa que éste sea económicamente explotable, esta evaluación es función de factores endónenos: calidad del mineral, cantidad del mineral, capital disponible, tecnología a emplear, etc., así como de factores exógenos: precios de los metales, política tributaria, marco legal, etc. (PROESMIN, 2009). . Ciclo de Vida marcado por Etapas. El proceso minero tiene diversas etapas de desarrollo que tendrán un periodo de maduración variable y que depende del capital con el que se cuenta, la magnitud del proyecto, el tipo de mineral, etc. Generalmente la. TE. actividad minera es de mediana a larga maduración. (PROESMIN, 2009). B. IB. LI O. . Localización Determinada (se ubica donde se encuentra el depósito mineral). Una de las características importantes de la minería y que la diferencia de las demás actividades económicas, es que se desarrolla en donde se encuentra el recurso mineral. Cualquier otra actividad económica se desarrolla en el lugar en donde se escoja ubicarla, en la minería hay que ir al lugar donde se encuentra ubicado el depósito mineral. Esta característica hace que la. minería se convierta en. un. factor importante de. descentralización y generador de polos de desarrollo al interior del país,. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 25. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. muchas de ellas en zonas o poblaciones rurales que no han tenido la oportunidad de lograr tener desarrollo de ningún tipo. (PROESMIN, 2009). Alta relación entre Producto y Desperdicio. S. . A. La extracción de recursos minerales implica extraer recursos valiosos de la. SI C. corteza terrestre, los cuales están en contenidos muy bajos, esto implica el desarrollar todo un proceso de separación de contenidos valiosos y no. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. valiosos, en los que lógicamente la cantidad de material no valioso superar en cantidad a los valiosos, dando en consecuencia una alta relación de desperdicio/producto, lo que origina diseñar todo un proceso de disposición de estos materiales no valiosos, dependiente con el proceso tecnológico seguido. (PROESMIN, 2009). . Impacto Ecológico. Dada la característica del proceso minero que el de remover grandes cantidades de materiales, ello afecta al entorno al impactar sobre la geografía de la zona, por otro lado, la disposición de dichos materiales y la tecnología empleada muchas veces puede ocasionar un gran impacto en la. TE. zona, lo que se controla con planes de monitoreo, evaluación constante y. LI O. restauración paralela al proceso productivo. (PROESMIN, 2009). . Por Tamaño   . B. IB. 2.2.2. Clasificación de las Minas. . Gran minería. Mediana minería. Pequeña minería.. Por Metal Producido . Minas de cobre (cobre principalmente).. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 26. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. . Por Grado De Transformación al que se llega, de acuerdo a los planes y objetivos de la Empresa Productoras de concentrados Fundidoras. Refinadoras.. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ.   . SI C. A. . S.  . Minas Auríferas (oro básicamente y plata como subproducto eventualmente). Minas Polimetálicas (zinc, plomo, cobre y plata principalmente). Minas de Estaño (estaño como producto principal).. 2.2.3. Minería a Cielo Abierto 2.2.3.1.. Definición. Se llaman minas a cielo abierto, y también minas a tajo abierto, a las. explotaciones mineras que se desarrollan en la superficie del terreno, a diferencia de las subterráneas, que se desarrollan bajo ella. (Wikipedia, Mina a Cielo Abierto, 2011). Para la explotación de una mina a cielo abierto, a veces, es necesario. excavar, con medios mecánicos o con explosivos, los terrenos que recubren o rodean la formación geológica que forma el yacimiento. Estos materiales se. TE. denominan, genéricamente, estéril, mientras que a la formación a explotar se le llama mineral. El estéril excavado es necesario apilarlo en escombreras fuera. LI O. del área final que ocupará la explotación, con vistas a su utilización en la restauración de la mina una vez terminada su explotación. (Wikipedia, Mina a. B. IB. Cielo Abierto, 2011) Las minas a cielo abierto son económicamente rentables cuando los. yacimientos afloran en superficie, se encuentran cerca de la superficie, con un recubrimiento pequeño o la competencia del terreno no es estructuralmente adecuada para trabajos subterráneos (como ocurre con la arena o la grava). Cuando la profundidad del yacimiento aumenta, la ventaja económica del cielo abierto disminuye en favor de la explotación mediante minería subterránea. (Wikipedia, Mina a Cielo Abierto, 2011) Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 27. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. 2.2.3.2.. Extracción del Mineral. 2.2.3.2.1.. Definición Es una explotación en superficie que extrae en franjas. S. horizontales llamados bancos, en forma descendente a partir del banco que. A. está en la superficie. Normalmente para la remoción de un banco de. SI C. mineral es necesario extraer el material estéril que lo cubre, lo que se llama desbroce y expresa una relación de tonelaje de desmonte a mineral, este. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. ratio es totalmente variable entre las minas ya que dependen netamente de la posición y tipo de yacimiento, que es totalmente variable. Este tipo de explotación es de gran volumen y se aplica en yacimientos masivos de gran tamaño, cerca de la superficie, puesto que a mayor profundidad aumentará la cantidad de material estéril a remover (radio de desbroce) aumentando en consecuencia el costo de producción. (PROESMIN, 2009). Este método se utiliza principalmente en yacimientos de mineral. diseminado, y se basa en la extracción de todo el material donde se ubica el mineral. Ello supone mover grandes volúmenes, e, inevitablemente, utilizar equipos de gran capacidad. (PROESMIN, 2009). Un parámetro que adquiere singular importancia, es la. proporción que representa el mineral sobre el total (en volumen o en TM), y. TE. que determina si la mina a cielo abierto (Open Pit, en la jerga minera) es o. B. IB. LI O. no viable económicamente. (PROESMIN, 2009). Las actividades o procesos que comprende este método de. explotación podemos clasificarlas en: Exploración y Desarrollo; Perforación y Disparos; Carguío y; Acarreo. (PROESMIN, 2009). 2.2.3.2.2.. Exploración y Desarrollo En las minas de producción a tajo abierto, al igual que en otras. minas, es necesario realizar trabajos de exploración y desarrollo para encontrar nuevas reservas y mantener o alargar de esta forma la vida útil de la mina e ir desarrollando el yacimiento para su posterior exploración. Esta Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 28. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(29) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. actividad (exploración de reposición) se realiza simultáneamente a la extracción, y suele comportar la realización de perforaciones, voladuras experimentales, ensayos, etc. (PROESMIN, 2009). S. Perforación y Voladura. A. 2.2.3.2.3.. SI C. Mediante equipos especiales y utilizando barrenos de gran tamaño se hacen perforaciones en la zonas mineralizadas, cuyos orificios. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. son rellenados con explosivos usualmente ANFO (nitrato de amonio + petróleo diesel), los cuales remueven grandes volúmenes de material, resultando rocas de diferentes tamaños. Si éstas fueran tan grandes que dificulten el carguío o tienen la dimensión inadecuada para el chancado primario, se ejecutaría un segundo disparo que tuviera por finalidad fragmentar las rocas grandes en rocas más chicas para facilitar su carguío y chancado posterior (ello incrementa el costo). (PROESMIN, 2009). 2.2.3.2.4.. Carguío. Con equipos de gran capacidad generalmente palas y cargadores. frontales, se carga el material a los camiones volquetes o, en su caso a las tolvas del ferrocarril, para que sean trasladados a la zona de trituración primaria dentro del mismo tajo o a la chancadora directamente en caso del. TE. mineral; y a los botaderos en caso de material estéril. En esta operación se. (PROESMIN, 2009). 2.2.3.2.5.. B. IB. LI O. incluyen tareas de remoción y acopio del material fragmentado.. Acarreo o Transporte Corresponde a esta actividad, el acarreo o transporte del material. que se encuentra en los bancos, hacia los diferentes destinos: (PROESMIN, 2009) . El Mineral, con contenido metálico económicamente explotable, se trasladara a la chancadora del tajo abierto.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 29. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(30) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. . El Leach (material de baja ley) se almacena en botaderos especiales para más tarde, aplicando nuevas tecnologías, ser lixiviado para recuperar su contenido metálico.. . El Desmonte (material estéril y sin valor económico) que se. SI C. A. S. enviara a los botaderos.. El transporte se realiza a través de los siguientes medios:. En camiones volquetes, desde los bancos hasta los botaderos.. . En vagones de ferrocarril o carros sobre rieles de los bancos a la. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. . chancadora o botaderos de desmonte o leach.. . Transporte combinado, volquete a tren mediante embarcaderos llamados Docks o Hopers.. 2.2.4. Rutas de Acarreo. Se entiende por ruta de acarreo aquella franja de terreno, de ancho variable, comprendida entre dos puntos obligados extremos, dentro de la cual es factible realizar el trazado de una vía y que sirve para el transporte del material producto. TE. de bancos, cortes, excavaciones, desmontes, despalmes y derrumbes, desde el lugar de extracción hasta el sitio de su utilización, depósito o banco de desperdicios.. B. IB. LI O. (Sturgal, 2000). 2.2.5. Principales Empresas Mineras del Perú Según el ranking minero del Perú de fines del año 2012, las principales. empresas mineras que se Perú son: (Grupo Promotores y Consultores Andinos, 2012) . Compañía Minera Antamina S.A.. . Southern Cooper Corporation. . Sociedad Minera Cerro Verde S.A.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 30. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(31) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Minera Barrick Misquichilca S.A.. . Minería del Sur (Minsur). . Volcan Compañía Minera. . Shougang Hierro Perú. . La Compañía Minera Milpo S.A.A.. . Corporación Aceros Arequipa S.A.. A. . SI C. Compañía de Minas Buenaventura S.A.. C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. . S. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. 2.3. Conversión de Rutas de Acarreo a Distancia Plana Equivalente 2.3.1. Distancia Total Equivalente. La distancia equivalente es la distancia que un camión recorrería en una pendiente cero (horizontalmente). Para entender mejor la definición de distancia equivalente se presenta a continuación algunos conceptos relativos al trazado y al trabajo realizado por un Camión entre dos puntos. (Beas, 2006). 2.3.2. Longitud Real. TE. Es el desarrollo efectivo de un eje para un determinado camino o trazado (Beas, 2006). Entonces se define la distancia equivalente de un trazado, como el. LI O. trazado ideal de una vía en recta y horizontal equivalente a la longitud real. B. IB. estableciéndose varios criterios de equivalencia. Estos criterios son: . Igualdad en el trabajo mecánico.. . Igualdad en los gastos de explotación.. . Igualdad en los tiempos de recorrido.. . Igualdad en los gastos de tracción.. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 31. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(32) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Desarrollo de una Herramienta Software para Determinar la Ruta de Acarreo de Mineral más Corta. El objeto de la distancia equivalente es el de comparar dos o más trazados entre dos puntos, con la finalidad de optimizar la ruta de acarreo y reducir los costos de operación, mediante el Camión y el trazado más económico. Considerando un perfil de acarreo como el mostrado a continuación, así. SI C. A. S. como la relación de velocidad. (Beas, 2006). C Y A M DE A TE C I M EN Á C TI IA C S A S FÍ. C B. Y. X. A. &. D. &. E. E=VxT. Figura 1. Perfil de Acarreo Fuente: Beas, 2006. LI O. TE. La Distancia Equivalente es directamente proporcional a la razón de la velocidad en plano constante sobre la velocidad en el tramo multiplicado por el tiempo empleado. (Beas, 2006). (. ⁄ ). (1). B. IB. Dónde: E = distancia Vo = velocidad en plano V = velocidad en el tramo T = tiempo Entonces podemos empezar a deducir:. Br. María Li Fernández. Br. Sandro Fonseca Romero. 32. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.