Monografia de Mina Superficial

(1)

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE

GROHMANN

FACULTAD DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONA

ESCUELA PROFESIONAL DE L DE INGENIERÍA DE MINASINGENIERÍA DE MINAS

EQUIPOS DE

TRANSPOR

TE EN

MINERIA SUPERFICIAL

Curso: Curso:

Servicios auxiliares mineros Servicios auxiliares mineros Docene:

Docene:

In!" Silvio Pa# C$ino In!" Silvio Pa# C$ino Ine!ranes:

Ine!ranes:

Saave%ra C$ie& E%ison 'avier Saave%ra C$ie& E%ison 'avier ()*+,+-(*(

()*+,+-(*(

Ramos Mamani& Elmer Ramos Ramos Mamani& Elmer Ramos ()*+,+.-/0

()*+,+.-/0

Unama Casillo& 1e Carlos Perc2 Unama Casillo& 1e Carlos Perc2 ()*+,+.-3/

()*+,+.-3/ C$am4illa

C$am4illa Oc$oa& Oc$oa& San%ra San%ra 55u%i$ u%i$ ()*+,()*+, +.-/)

(2)

(3)

AGRADECIMIENTOS:

Pr

Primeimerr  !a!ar r grgra"a"iaia# # a a $i$i##% % &&r r e#e#'a'ar r ""nn

n

n##'r'r# # en en "a"a!!a a &&a#a#  (()e )e !a!amm##% % &&rr

*

*r'r'a+a+e"e"er er n)n)e#e#'r'r# # ""rara,,nene# # e e i+i+)m)mininarar

n)e

n)e#'r#'ra a menmen'e. 'e. AgrAgra!ea!e"im"imienien' ' a a mi mi A+mA+maa

Ma'er +a Uni-er#i!a! Na"ina+ rge /a#a!re

Gr

Grmamann nn a a mimi# # &r&r**e#e#rre# e# !e !e ''!a!a# # +a+a##

e#&e"ia+i!a!e#% en e#&e"ia+ a+ Ingenier Si+-i

Pa, Cin &r #) gran a&  m'i-a"in

&a

&ara ra +a +a rreaea+i+i,a,a"i"in n !e !e e#e#''e e 'r'ra3a3a4a4% % &&rr

a

a3e3ernrn# # 'r'ranan#m#mi'i'i!i!# # ++# # ""nn"i"imimienen''##

3'eni!#  a3ern# ++e-a! &a# a &a# en

e+

e+ a&ra&ren!i,en!i,a4e !e+ ")ra4e !e+ ")r#. A mi#. A mi# "m&a# "m&a5er5er##

!e e#')!i# ()e #n mi "m&a5a !a a !a

en mi

(4)

(5)

AGRADECIMIENTOS:

Pr

Primeimerr  !a!ar r grgra"a"iaia# # a a $i$i##% % &&r r e#e#'a'ar r ""nn

n

n##'r'r# # en en "a"a!!a a &&a#a#  (()e )e !a!amm##% % &&rr

*

*r'r'a+a+e"e"er er n)n)e#e#'r'r# # ""rara,,nene# # e e i+i+)m)mininarar

n)e

n)e#'r#'ra a menmen'e. 'e. AgrAgra!ea!e"im"imienien' ' a a mi mi A+mA+maa

Ma'er +a Uni-er#i!a! Na"ina+ rge /a#a!re

Gr

Grmamann nn a a mimi# # &r&r**e#e#rre# e# !e !e ''!a!a# # +a+a##

e#&e"ia+i!a!e#% en e#&e"ia+ a+ Ingenier Si+-i

Pa, Cin &r #) gran a&  m'i-a"in

&a

&ara ra +a +a rreaea+i+i,a,a"i"in n !e !e e#e#''e e 'r'ra3a3a4a4% % &&rr

a

a3e3ernrn# # 'r'ranan#m#mi'i'i!i!# # ++# # ""nn"i"imimienen''##

3'eni!#  a3ern# ++e-a! &a# a &a# en

e+

e+ a&ra&ren!i,en!i,a4e !e+ ")ra4e !e+ ")r#. A mi#. A mi# "m&a# "m&a5er5er##

!e e#')!i# ()e #n mi "m&a5a !a a !a

en mi

(6)

(7)

ÍNDICE

(8)

(9)

INTRODUCCIÓN

El acarreo y carguío es parte del proceso de retirar el material volado del frente

d

de e trtrababajajo o hhacacia ia un un eqequuipipo o de de trtraansnspoportrtee, , papara ra popoddererlo lo trtraansnspoportrtaar r

a

addeeccuuaaddaammeenntte e a a ssu u lluuggaar r dde e ddeessttinino o ((ppllaannttaa, , bboottaaddeerroo, , ssttoocckk))..

Alternativamente,

Alternativamente, estos estos equipos equipos de de carguío carguío pueden pueden depositar depositar directamente directamente elel

material removido en un punto definido.

En minería superficial como en minería subterrnea se reali!a este proceso,

aunque hay algunas diferencias como el uso de algunos equipos. "entro del

proceso productivo de una mina es el de mayor costo conjuntamente con el

transporte de material, debido a que es el proceso con mayor cantidad de

equipos involucrados (flota), alto grado de mecani!aci#n, menor rendimiento

pr

prododucuctitivo vo popor r eqequiuipo po y y se se coconsnstititutuyye e cocomo mo un un prprococeseso o de de opopereracaci#i#nn

pr

prcctiticacamementnte e cocontntininuo uo y y lelentnto. o. "i"iststinintatas s cocombmbininacacioionenes s de de eqequipuipos os yy

secuencias de operaci#n pueden satisfacer el requerimiento

secuencias de operaci#n pueden satisfacer el requerimiento de producci#n.de producci#n.

$as

$as comcombinbinaciacioneones s de de equequipoipos s y y secsecuenuenciacias s de de opeoperacraci#n i#n esestn tn ligligadaadass

directamente con la capacidad del equipo y el tiempo requerido para completar

un

un cciciclo lo de de opopereracaci#i#n, n, teteninienendo do en en cucuenenta ta fafactctorores es cocomo mo efeficicieiencnciaia,,

disponibilidad, costos, etc.

(10)

(11)

(12)

(13)

1.EQUIPO Y MAQUINARIA MINERA

1.1. DEFINICIÓN

%e denomina así al conjunto de mquinas utili!adas en minería. A su ve!, &'*+A es el conjunto de mecanismos accionados por cualquier fuente de energía, ya para aliviar al hombre o reempla!arlo en trabajos corporales (perforadora neumtica en reempla!o de la comba), ya para aumentar su rendimiento o precisi#n de sus manos (pala mecnica, raise borer, etc.) y para transformarla (en la perforadora, la energía neumtica en percusi#n  rotaci#n).

Al referirnos a &E-A+*%&%, queremos decir combinaci#n de dispositivos que sirven para producir un movimiento, transmitirlo o guiarlo, cuya acci#n conjugada permite operar una mquina. El /eglamento de %eguridad y %alud cupacional en &inería ". %. +o. 0112030E& del 22 de Agosto del 2030, en sus artículos4 565 a 567 menciona lo relacionado a &aquinarias, Equipos y 8erramientas.

1.1.1. Equi!

Es el conjunto total de diferentes maquinarias necesarias que cumplen un objetivo. Ejemplo4 9ara el ciclo de minado se requieren equipos de carga, transporte, acarreo, entre otros.

1.1.". M#qui$#%i#

-onjunto de mquinas que se usan para un fin determinado. &ecanismo que da movimiento. -laros ejemplos de esto son las maquinarias agrícolas, maquinarias de construcci#n y maquinaria te:til, entre otras tantas mquinas.

(14)

(15)

na mquina es un conjunto de elementos m#viles y fijos cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o transformar energía o reali!ar un trabajo con un fin determinado.

1.". CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS

$os equipos de carguío forman una flota que tendr relaci#n directa con las características de la mina tanto físicas, geom;tricas y operacionales. $os equipos se clasifican seg<n la funci#n que cumplen4 se tienen Equipos de -arguío, Equipos de =ransporte, Equipos &i:tos.

$os equipos de carguío pueden separarse en unidades discretas de carguío, como es el caso de palas y cargadores, y en equipos de carguío de flujo continuo, como es el caso de e:cavadores de balde que reali!an una operaci#n continua de e:tracci#n de material.

(16)

(17)

tra forma clasificar los equipos de carguío considera si estos se despla!an o no, por lo que se distingue entre equipos sin acarreo, cuya base no se despla!a en la operaci#n de carguío, y equipos con acarreo mínimo que pueden despla!arse cortas distancias.

1.".1. Equi!& '( )#%*#

#+ C#%*#'!%(& ,%!$-#(&

• $os cargadores frontales son equipos de carguío

dise>ados para ?cargar@ material quebrado

• %on equipos que operan sobre neumticos y son

"iesel por lo que tienen autonomía y buen rendimiento.

• %irven no solo para carguío sino para tareas de

apoyo (servicios)

• +o solo se ocupan en minería subterrnea sino en

minería a cielo abierto, canteras, forestal, construcci#n entre otros.

• 9ara subterrnea estos equipos han sido dise>ados

ms bajos y con articulaci#n central a fin de obtener menores radios de giro.

(18)

(19)

• %on de menor costo de adquisici#n que el scoop

pero tiene un menor rendimiento y requiere de mayores secciones en las labores.

$ $310E +EB 8$$A+" B200

/+ P##&

$as palas hidrulicas grandes son relativamente nuevas, pero se han hecho muy populares. Estas, son capaces de variar la inclinaci#n del balde lo cual estimula la eficiencia de la e:cavaci#n.

Esta mquina est dise>ada especialmente para e:tracci#n de ridos en e:cavaciones de minería a cielo abierto, aunque tambi;n puede emplearse en grandes movimientos de tierras durante la construcci#n de grandes obras civiles como embalses, etc. Es una mquina que aunque est dotada de cadenas no suele reali!ar despla!amientos continuos durante su actividad y su pala e:cavadora est dise>ada con aleaciones especiales de acero e incluso dotada con dientes diamantados para la e:tracci#n de roca y ridos de gran dure!a.

(20)

(21)

Algunos modelos de palas 9C8 y los pesos m:imos que pueden manejar se presentan a continuaci#n.

)+ R(-%!(0)##'!%#

$a retroe:cavadora es una de las maquinas ms verstiles en las reas de construcci#n y de obras viales, en lo se refiere a movimientos de tierra y traslado de materiales. "ise>ada para cumplir con las ms altas e:igencias en cuanto a seguridad y por sobre todo de la vida <til de la mquina.

%e caracteri!a por un robusto dise>o de secci#n de pluma y balancín, que es adems estrecho, de forma que la visibilidad es e:celente a todo lo largo de la pluma hasta la cuchara sea cual sea la profundidad a la que se e:cave.

El chasis de la retroe:cavadora es fabricado de manera muy resistente, de esta manera se consiguen mejor índice de productividad resistencia y durabilidad gracias a su dise>o como cargadora y e:cavadora verstil. En cuanto a

(22)

(23)

la capacidad de e:cavaci#n es e:cepcional gracias a la geometría y al potente sistema hidrulico de flujo compensado y sensible a la carga, que proporcionan adems una mayor capacidad de elevaci#n y ciclos de carga ms rpidos.

(24)

(25)

(26)

(27)

".EQUIPOS

DE

TRANSPORTE

EN

MINERIA SUPERFICIAL

".1. CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS

".1.1. VOLQUETES O CAMIONES MINEROS

-ami#n minero, volquete minero, yucle, cami#n de acarreo pesado o haul truck4 denominado así en ingl;s, es un vehículo todoterreno, de volteo, volquete de chasís rDígido, específicamente dise>ado para ser usado en la e:plotaci#n minera a gran escala o para trabajos e:tremadamente pesados en construcci#n.

-onocidos com<nmente como dumpers, son vehículos de transporte con caja basculante cuyas dimensiones y características los hacen aptos para operar dentro de entornos de e:plotaciones mineras o grandes obras de construcci#n. El desarrollo de los dumpers ha ido orientndose progresivamente hacia un incremento importante de su tama>o, con el objetivo de ofrecer una mayor eficiencia operativa.

$a mayoría de los camiones mineros tiene un dise>o de dos ejes, pero dos conocidos modelos de los a>os 370, el 510= =ere: =itn y el 251= Babco 5200FG, tienen tres ejes. $a capacidad de carga de estos camiones va desde las H0 toneladas cortas (56 toneladas) hasta las H00 toneladas cortas (565 ton.) $os camiones utili!ados en canteras tienen generalmente una capacidad de carga de H0 a 300 toneladas cortas. n buen ejemplo es el modelo4 -aterpillar 1 (de 6H toneladas de capacidad). $as operaciones en canteras son típicamente de menores vol<menes que las de otros tipos de minas como pueden ser por ejemplo las minas de cobre o de oro y requieren por tanto de vehículos menores.

(28)

(29)

#+ EVOLUCIÓN Y DESARROLLO

$os primeros camiones volquetes mineros de ms de 300 =n de capacidad aparecieron a finales de la d;cada de los 60 y empe!aron a denominarse ?fuera de carretera@ (off theroad). En la actualidad, las unidades ms grandes bordean las H00 a 100 =n de capacidad de acarreo.

$as consideraciones para la selecci#n del modelo adecuado para una operaci#n minera se basan en la estimaci#n inicial de la producci#n de roca (mineral y desmonte) requerida a nivel anual, mensual, diario y horarioI las características de la roca a ser acarreada tales como densidad, esponjamiento, granulometría, dure!a, abrasividad y pegajosidad. Adems hay que considerar factores como el efecto de la altitud sobre el rendimiento de los motores, si las temperaturas son e:tremas, la presencia de lluvias o heladas, las longitudes de acarreo, pendientes y dimensiones y condiciones de la superficie de acarreo y su mantenimiento, el lugar de descarga, y la compatibilidad con las unidades de carga sean estas sean palas, e:cavadoras hidrulicas o cargadores frontales.

/+ CARACTERÍSTICAS

 %on los ms 9opulares, erstiles y Jle:ibles.

 =ienen tama>os desde4

• 560 toneladas -ortas, =onelaje m:imo en el

mercado.

• K1 a 2H0 =+ -ortas los ms populares en el mercado. • 8ay camiones ms peque>os para el retiro solo de

(30)

(31)

 Leneralmente son usados con 2 EME%.

 Jle:ibilidad en la "escarga4

• 9ueden descargar donde se /equiera no necesitan

de una construcci#n (facilities) para descargar.

 9ueden =ransportar material de cualquier tama>o. +o hay

restricciones de &aterial para descargar.

 9ueden subir pendientes de 30 a 32N.

 9ueden fcilmente transportarse en lugares con una

/esistencia a la /odadura elevadas.

)+ CAMIONES ARTICULADOS

$os camiones articulados surgen como una alternativa para trabajos de minería cielo abierto o subterrneo (dependiendo de las restricciones dimensionales involucradas). Estos equipos estn dotados de una articulaci#n situada apro:imadamente entre el primer tercio delantero del equipo y el resto de ;l, la que permite disminuir los radios de curvatura, traduci;ndose en un ahorro al dise>ar caminos y accesos.

"entro de sus características estructurales se destaca su alta flotabilidad, es decir su capacidad de operar en

(32)

(33)

caminos fangosos, lo que representa una ventaja sobre sus similares convencionales y camiones fuera de carretera. tro detalle importante es su alta libertad de movimiento en terrenos no uniformes gracias a que sus ejes traseros pueden pivotear (en cierto ngulo) respecto al eje transversal hori!ontal del equipo y su parte delantera (cabina y paquete de potencia) tambi;n puede pivotear gracias a la doble r#tula que compone a la articulaci#n.

Estos camiones poseen solo un par de neumticos por cada eje (a diferencia de sus similares convencionales y fuera de carretera), lo que significa que necesitan neumticos de mayores dimensiones, los que a su ve! contribuyen a su mayor flotabilidad.

(34)

(35)

'+ TIPOS

1. CAMION CATERPILLAR 232F

El d<mper para minería -aterpillar 7J es el ms nuevo y ms grande de los camiones de la empresa -aterpillar para minería. Este modelo es la quinta generaci#n del 7 con un nuevo motor potente y permite cargar hasta 565 toneladas y alcan!ar una velocidad m:ima de mas de 6 OmFh con  marchas.

=iene una longitud de ms de 31 metros, 7 metros de ancho y una altura de  metros con un peso de 600 toneladas, solo los neumticos pesan 1 toneladas cada uno.

$os camiones -aterpillar 7J, los ms grandes del mundo en operaci#n, alcan!aron el r;cord global de disponibilidad (tiempo en el que la mquina est operativa para producir) en las minas =oquepala y -uajone, de %outhern -opper -orporation.

El servicio permanente de Jerreyros en mina, en el primer a>o de un Acuerdo de %oporte especiali!ado, y las buenas prcticas de operaci#n del personal de %outhern fueron decisivos en este resultado. Este r;cord mundial supera al de operaciones con los mismos camiones en países de alto desarrollo minero, como Australia, -anad y Estados nidos, así como en el resto de países mineros en Am;rica $atina.

-aterpillar reconoci# el r;cord de disponibilidad de estos camiones, con capacidad de carga de H00 toneladas, con un acto en =oquepala y -uajone, en el marco de un encuentro entre ejecutivos de Jerreyros y %outhern, y con la presencia de Mohn liver, director de -aterpillar Llobal &ining para $atinoam;rica.

%eg<n Jernando Armas, gerente de "ivisi#n Lran &inería de Jerreyros, la disponibilidad alcan!ada demand# un trabajo

(36)

(37)

de mantenimiento, logística, monitoreo, planeamiento, seguridad, administraci#n y soporte t;cnico de Jerreyros, con la presencia ininterrumpida del personal y con componentes y repuestos en consignaci#n.

". CAMION CATERPILLAR 234F

El d<mper para minería -aterpillar 75J es uno de los camiones para minería de la empresa -aterpillar para minerita. Este modelo es la quinta generaci#n del 75 con un nuevo motor potente y permite cargar hasta 210 toneladas y alcan!ar una velocidad m:ima de 60 OmFh.

=iene una longitud de casi 3H metros, K metros de ancho y una altura de 6 metros y medio.

El motor -at -3136 de 36 cilindros tiene una potencia bruta de 2.610 caballos (3.76 kB). %u dep#sito de combustible se llena con ms de 2K00 litros de carburante.

(38)

(39)

• /ango de masa neta en orden de trabajo4 5K6.00 # 570.0K7

kg

• -apacidad de carga nominal4 210 tons.

• elocidad m:ima, cargada4 60 kmFh

• 9otencia nominal4 2610 caballos

• =iempo de elevaci#n de la caja P A alta en vacío4 37 segundos

• =iempo de descenso de la caja P Jlotaci#n4 20 segundos

• "ep#sito de combustible4 2K57 $

• "ep#sito de combustible (opcional)4 H722 $

• $ongitud total4 3502 mm

• "istancia entre ejes4 1701 mm

• Altura de carga acío4 6155 mm

• Altura total P -aja levantada4 35KK mm

(40)

(41)

4. LIEBHERR T "6" B

El $iebherr = 2K2 G es, hasta la fecha, el cami#n ms grande de dos ejes que se ha construido ms de 31 metros de largo y 7 de ancho. 9resentado en 200H, puede transportar cargas <tiles de hasta 565 toneladas con una velocidad hasta 6H kmFh. -on un motor de 20 cilindros en  de 70.000 centímetros c<bicos de cilindrada y 30.H00 kg. de peso que desarrolla 5.610 -.

=iene propulsi#n dieselel;ctrica, lo que significa que el motor no est conectado a las ruedas. En ve! de eso hace girar un alternador que produce corriente el;ctrica que se envía a cada uno de los dos motores ubicados en las ruedas posteriores. Este sistema ofrece muchas ventajas sobre una transmisi#n convencional, pues carece de palieres y caja de cambios, eliminando las partes m#viles ms problemticas.

$os frenos, de disco en todas las ruedas, tambi;n funcionan por electricidad. Adems cuenta con un freno de mano accionado por muelles capa! de inmovili!ar el vehículo, a plena carga, en una rampa con 31 grados de inclinaci#n.

$os neumticos 11FK0/65 son fabricados por &ichelin o Gridgestone, tienen un peso de 1 toneladas y cuestan cada uno 50.000 d#lares. 9ara llenar el dep#sito hacen falta H.50 litros de gas#leo.

-on un precio apro:imado de 5 millones de d#lares la unidad, solamente se fabricar unas setenta unidadesI que servirn en las minas de e:tracci#n a cielo abierto de -hile, Australia o %udfrica.

(42)

(43)

D#-!& -7)$i)!&:

• 9otencia4 5.610 -.

• $ongitud4 31,5 metros

• Anchura4 7 metros

• Altura (con el volquete levantado)4 35,5 metros

• Altura libre al suelo (eje posterior)4 3,3 metros

• Gatalla4 6,6 metros

• elocidad m:ima4 6H,H kmFh.

• -apacidad m:ima4 565 toneladas

• 9eso m:imo4 172 toneladas

• 9eso de la carrocería4 1K toneladas

• 9eso del chasis4 3K toneladas

• -apacidad del dep#sito4 H.50 litros

(44)

(45)

8. B(#9 221;

El Gela! 130, con una capacidad de carga de H76 toneladas, es el mayor dumper del mundo. El modelo fue desarrollado por los ingenieros de la compa>ía bielorrusa Gela! en octubre de 2035, en virtud de un importante pedido para una empresa minera rusa. +o obstante, las ventas del Gela! 130 para el mercado internacional no estn programadas para comen!ar hasta principios o mediados del 203H.

El cami#n dumper cuenta con una longitud de 20,6 m, una altura de K,36 m, un ancho de 7,K m, un peso en vacío de 560 t y ocho neumticos &ichelin de gran tama>o sin cmara. El vehículo integra dos motores di;sel con turbocompresor de 36 cilindros, con una potencia de 2.552 - cada uno que permiten alcan!ar una velocidad m:ima de 6H kmFh, utili!ando una transmisi#n electromecnica accionada por corriente alterna.

(46)

(47)

. T(%(0 MT <4;;AC

El T(%(0 MT <4;;AC, introducido en el mercado en 200K por los ingenieros del fabricante estadounidense =ere:, se sit<a tercero en nuestra clasificaci#n )!$ u$# )##)i'#' '( )#%*# '( 8;; -!$(#'#&, empatando con el -aterpillar 7J. El dumper fue renombrado como Gucyrus &=6500A- tras la adquisici#n de la divisi#n de equipos de minería de =ere: por Gucyrus en 2030. 9osteriormente, el =ere: &= 6500A- se convirti# en una parte de la línea ?nit /ig@ de -aterpillar, despu;s de que ;sta comprara Gucyrus en 2033.

El peso bruto operativo del vehículo es de unas 660 toneladas, alcan!ando una longitud de 3H,65 m y una altura de ,72 m. El dumper est equipado con un motor diesel de 20 cilindros de cuatro tiempos, con alternador el;ctrico de -A, que a su ve! suministra energía al motor el;ctrico montado en cada lado del eje trasero. $a potencia del motor supera los 5.10 -, pudiendo trabajar a una velocidad m:ima de 6H kmFh.

(48)

(49)

(50)

(51)

".1.". TUBERIAS HIDRAULICAS

9ese a que pueden pasar inadvertidos, los ductos para el transporte de fluidos en la industria minera son fundamentales para la ejecuci#n de esta actividad. $as tecnologías juegan un papel relevante, de modo que la durabilidad, la resistencia a la abrasi#n, el mantenimiento oportuno y otros factores entran en juego a la hora de elegir los ductos apropiados.

$as faenas mineras, por su parte, cada ve! requieren ms de estos elementos. Ejemplo de ello es la creciente necesidad de captar el agua de mar para sus procesos, como resultado de la escase! hídrica con la que los proyectos deben lidiar. "e modo que el recurso debe ser trasladado varios kil#metros desde la costa, hasta la operaci#n, siendo las tuberías y su e:tensi#n, un ítem importante a considerar en aquellos proyectos que buscan resolver el abastecimiento de agua.

9or otra parte, los conductos estn presentes en casi todo el proceso productivo. ?$a tubería de 8"9E es muy importante en minería, ya que transporta concentrado de cobre, soluci#n de li:iviaci#n y relave, todas soluciones de alto valor y alto peligro de contaminaci#n@, indican en =ehmco.

(52)

(53)

#+ SOLUCIÓN DE MINERÍA

 $i:iviaci#n en pilas  Agua de proceso  9roceso de lodos  =ransporte por agua  =ransporte de relaves  "e supresi#n de polvo  El desagQe de minas  E:tracci#n a cielo  "espresuri!aci#n

/+ VENTAJAS ESPECÍFICAS DE TUBERÍA EN LA MINERÍA

-uando se trata de seleccionar materiales de las tuberías para aplicaciones de minería, los dos factores ms importantes son la seguridad y fiabilidad. El tubo debe ser resistente a la corrosi#n, resistentes a la rotura y libre de corrosi#n. %e debe proteger el medio ambiente y proteger al contribuyente. %e debe tener un historial que los ingenieros profesionales y respeto a los instaladores. %i desea tubería para satisfacer y superar esos desafíos, debe ser tuberia de polietileno (pe). 9or sus reconocidas ventajas que la tubería de pe ofrece para la minería incluyen4

Qu5=i)# > %(&i&-($)i# # # #/%#&i?$

$a tubería de pe ha demostrado una y otra ve! en la variedad de procesos de minerales, que van desde los cidos ph bajo para las soluciones de ph alto.

$a tubería de polietileno tiene una resistencia química e:celente y es el material de elecci#n en ambientes químicos agresivos.

$a tubería de pe es tambi;n resistente a la abrasi#n y es muy adecuado para el entorno de los s#lidos en aplicaciones de minería.

(54)

(55)

=uberías de polietileno para aplicaciones en minería es semi rígido para soportar altas cargas e:ternas, así como los aumentos repentinos de presi#n interna alta. %u naturale!a fle:ible se e:pande con picos de presi#n que aumenta la vida <til de la tubería y reduce los costes de mantenimiento.

B#@! )!&-!

*nstalaciones de tubería de polietileno son ms rentables y tiene ventajas de costos a corto y largo pla!o debido a sus propiedades físicas, las articulaciones libres de fugas y reducci#n de los costos de mantenimiento.

$a industria de tubos de polietileno estima la vida <til de la tubería de pe de forma conservadora 10300 a>os. Esto genera ahorros en los costos de reempla!o para las generaciones venideras.

Adems de la ventaja del ciclo de vida costo de capital de tubos de hdpe, acumulan un ahorro adicional para el propietario, porque la ?fuga de agua admisible@ es cero en lugar de las tasas típicas de la fuga de 30N a 20N de pvc y de fibra de vidrio.

F#)ii'#' '( i$&-##)i?$

$a combinaci#n de la fle:ibilidad y la uni#n libre de fugas permiten tipos efectiva <nica y el costo de los m;todos de instalaci#n que los tubos de fibra de vidrio no se pueden utili!ar con las cone:iones de campana y espiga. Estos m;todos de instalaci#n alternativos (perforaci#n direccional hori!ontal, pipe bursting, sliplining, arar y sembrar, sumergidas o flotantes de tuberías, etc) pueden ahorrar tiempo y dinero en la mayoría de las aplicaciones.

(56)

(57)

$a tubería de polietileno se produce en tramos rectos de hasta 31 pies de largo y enrollado en dimetros de hasta 6 pulgadas. $ongitudes enrollado ms de 3.000 metros estn disponibles dependiendo del tama>o de proporcionar instalaciones de bajo costo.

El polietileno es apro:imadamente un octavo de la densidad del acero. +o requiere el uso de equipo pesado para la instalaci#n.

(58)

(59)

".1.4. CABLE CARRIL

-onsiste en un sistema bicable registrado por Gleichert C -o. %u construcci#n y funcionamiento consiste en un cable de acero suspendidos mediante torres denominadas ?de apoyo@, en algunos casos de ms de H0 m de altura. no de los e:tremos del cable est anclado, mientras que del otro pende un contrapeso de hasta 20000 para mantener su tensi#n. %obre este cable denominado ?cable portador@ se encuentran suspendidas las vagonetas, mediante dos ruedas acanaladas. Estas vagonetas llevan debajo de su apoyo una morda!a o quijada movible, la cual mediante un dispositivo especial, se abre o se cierra automticamente.

"ebajo del cable portador, se encuentra colocado otro cable de acero de menor dimetro, ?el cable tractor@, el que se e:tiende de una estaci#n a otra y es accionado por un motor a vapor, a velocidad constante. En las estaciones las vagonetas descansan y corren sobre rieles fijos. 9ara ponerlas en

(60)

(61)

movimiento se necesita un hombre llamado ?largador@ quien toma una vagoneta y la empuja hacia el lado de la salida de la estaci#n, imprimi;ndole paulatinamente una velocidad igual a la del cable tractor, que se encuentra en marcha permanente. %imultnea y automticamente, al efectuarse esto se abre la morda!a de la vagoneta al pasar por un aparato acoplador, que hace que entre el cable en la misma. na ve! ocurrido esto se cierra automticamente, prendi;ndose firmemente del cable tractor, arrastrndose por consiguiente la vagoneta, hasta la estaci#n pr#:ima. Aquí se repite la misma operaci#n pero a la inversa4 ?el receptor@ ahora recibe la vagoneta, esta se libra automticamente del cable tractor Psiempre en marcha y es llevada por el hombre al otro e:tremo de la estaci#n, entregndola nuevamente al otro ?largador@ y así respectivamente.

"ado que las vagonetas que suben vacías deben regresar nuevamente cargadas, se dispuso la colocaci#n de un segundo cable portador, a la misma altura y paralelo al primero. "ebajo de ambos, se encuentra el cable tractor, el cual, en este caso, es un cable sin fin accionado por un solo motorI de manera que de un lado de las torres de apoyo, las vagonetas se trasladaban en sentido ascendente, mientras del otro lo efect<an en sentido descendente, permitiendo asi un continuo movimiento de vagonetas, que se suceden a intervalos de 60 a 70 segundos, seg<n la intensidad de la carga, o sea a una distancia de entre 320 y 3K0 m.

-ada vagoneta de minerales soporta una carga neta de 100 kg. adems de las vagonetas de transporte de minerales, se dispone de una serie de vagonetas especiales como se para transporte de agua, forrajes, maquinarias, correspondencias y tambi;n para el transporte de pasajeros.

(62)

(63)

#+ COMO CONTRUUIR UN CABLE CARRIL

El transporte de los cables de tracci#n fue el trabajo ms difícil de toda la construcci#n. $os cables fuertes para vagones cargados de hasta 56 mm de dimetro pesan  Og. F m, pero tienen que ser fabricados en largos de 200 F 500 m, de modo que el peso total de estos cables estaría entre 2000 kg. debido a esto hubo que decidirse a desenrollar los cables, que venían en grandes carretes y transportarlos con grupos especiales de portadores. "e acuerdo al largo de los cables, se hacían grupos de 60 a 300 personas.

A medida que las estaciones del carril estuvieron terminadas, se podían transportar por medio de vagonetas especiales que cargaban hasta 100 kg. cada una sin cortar el cable por lo que el cable se estiraba en partes hasta llegar a la pr#:ima vagoneta.

$as construcciones de hierro, hasta donde fue factible, fueron terminadas en Europa. $os sostenes y las estaciones fueron unidas antes con tornillos, luego dibujadas y divididas en partes peque>as de 310 kg para no sobrepasarse en el peso para el transporte. En la mayoría de los casos, la construcci#n se efectuaba en el lugar mismo por medio de atornillado. $as torres

(64)

(65)

ms peque>as, de 1 a 30 m fueron remachadas en el lugar y luego levantadas desde la base. En cambio, los grandes arma!ones de hasta H0 m de altura y un ancho de K a 30 m tenían que ser remachadas una ve! que habían sido levantadas y de tal forma que las terminaban por piso, de modo tal que todo piso sirviera de base al siguiente. $as bases de las torres fueron construidas con cal y piedra.

-omo medio de transporte se utili!aron la mula y el asno para transportar alimentos, agua potable, cal y piedras.

(66)

(67)

".1.8. VAGONETAS: TRANSPORTE SOBRE RIELES

$a aplicaci#n principal del transporte sobre rieles es llevar la mena de los lugares de producci#n al punto de recolecci#n como echaderos o tolvas de la concentradora, tambi;n se utili!a para el movimiento de personal y materiales. $as ra!ones principales por las que se opta por un transporte sobre rieles es su capacidad de mover grandes tonelajes, grades distancias, fle:ibilidad, seguridad, confiabilidad y bajos costos de operaci#n. $as locomotoras, de acuerdo a la fuente de energía, actualmente son el;ctricas y di;sel. $as locomotoras el;ctricas pueden ser con baterías o una a troley se basa en costos. $as locomotoras di;sel evitan los riesgos el;ctricos pero contaminan el ambiente con gases de la combusti#n y crean riesgos de incendios, por lo que es necesario una ventilaci#n y prevenci#n de incendios adecuados.

(68)

(69)

CARROS MINEROS

El dise>o de los carros mineros ha evolucionado de simples cajones a carros con sofisticados mecanismos de descarga. En las minas peque>as, se usan carros de descarga lateral.

VAGÓN:

$os vagones son vehículos destinados a la carga de diversos elementos y materiales. Esos vagones se apoyan a su ve! en unos elementos denominados ?bogies@ que estn compuestos por un chasis o arma!#n que aloja dos ejes.

(70)

(71)

LOCOMOTORA

%e denomina así a cualquier tipo de vehículo auto propulsado utili!ado en vías f;rreas o ferrocarriles para impulsar o arrastrar otros tipos de unidades rodantes. $as locomotoras se diferencian de otros tipos de vehículos de vías f;rreas autopropulsados en que s#lo se utili!an como unidades de arrastre y no estn dise>adas para el transporte de pasajeros o de cargas.

9ueden ser a vapor El;ctricas o "i;sel, sin embargo esta <ltima es la ms utili!adas para el traslado de cargas puesto que no estn e:puestas a la falla del suministro el;ctrico y son menos contaminantes que las de vapor. $as locomotoras son utili!adas para el traslado de cargas cuando se tienen reas para el traslado ya definidas y que adems la ruta a cubrir esta establecida y est acordado que ser la misma durante largo tiempo. *nicialmente constituyen una fuerte inversi#n.

(72)

(73)

LOCOMOTORAS ELCTRICAS

$as locomotoras el;ctricas requieren la instalaci#n de cables el;ctricos de alimentaci#n a lo largo de todo el recorrido, que se sit<an a una altura por encima delos trenes a fin de evitar accidentes. Esta instalaci#n se conoce como catenaria, debido a la forma que adopta el cable del que cuelga el cable electrificado, que debe permanecer paralelo a las vías. $as locomotoras toman la electricidad por un trolley, que la mayoría de las veces tiene forma de pant#grafo y como tal se conoce.

(74)

(75)

DISPOSITIVOS ELCTRICOS DE UNA LOCOMOTORA

 "os &otores de -orrientes continua

 n -ontrolador de marcha hacia delante y hacia atrs  "os Jaros y un *nterruptor

 na Gocina (-orneta)  n -ontacto &#vil  /esistencia

LOCOMOTORAS A BATERIA

En las minas, frecuentemente se usan las locomotoras de baterías para una mayor facilidad o en operaciones no permanentes 9ara calcular la capacidad de las baterías, se requiere conocer las condiciones de trabajo yel perfil de la via. na manera de determinar la capacidad de las baterías es convertir el trabajo pieslibra a OiloRattsFhora de un viaje de ida y vuelta, luego se multiplica por el n<mero de viajes para obtener la capacidad.

(76)

(77)

SELECCIÓN DE BATERIA

En las minas, com<nmente se usan baterías de plomo acido, por el menor volumen que ocupan, y el voltaje de las celdas es generalmente 2 volts. na batería que se usa durante 6 horas requiere un recargado de K horas. $os lugares de carguío de baterías deben estar muy ventilados para evitar la acumulaci#n del gas de hidrogeno que es e:plosivo.

LOCOMOTORAS A TROLLEY

$as locomotoras mineras a trolley de la serie SEES , estn destinadas para el transporte hori!ontal sobre rieles, especialmente en minas con medio h<medo y polvoriento sin riesgo de e:plosi#n de los polvos de carb#n y gases metano. Es capa! de despla!arse por carriles con pendiente superable de hasta 51T (2U) y a temperaturas desde  30 hasta V 51U-.$as locomotora de la serie SEES estn impulsadas por dos motores el;ctricos trifsicos asíncronos con enfriamiento aut#nomo y con variaci#n de revoluciones por convertidor de frecuencias, el cual facilita una marcha constante, así como tambi;n un frenado efectivo, garanti!ado por dos sistemas de frenos independientes para ambos puentes, el freno electrodinmico con los motores el;ctricos y cajas de velocidades, y los frenos mecnicos de dos circuitos directamente en las ruedas.

(78)

(79)

4. CONCLUSIONES

 $a elecci#n #ptima de equipo de acarreo en minería superficial es

una tarea compleja donde intervienen muchas variables t;cnicas, geom;tricas y econ#micas en un ambiente donde e:isten muchas marcas, modelos y tama>os que compiten por el usuario. 9ara efectuar la selecci#n no se tiene una herramienta apropiada que le permita evaluarlos y decidir por el mejor.

 %e recomienda hacer una simulaci#n la cual contribuye a efectuar

una selecci#n ms adecuada. En este estudio se desarrolla los modelos determinístico y probabilístico de simulaci#n aplicados a equipos de minado con datos de dos operaciones superficiales. En el caso determinístico se simula la producci#n proyectada de un a>o de una cantera y en base a costo unitario mínimo se elige la flota de equipos tanto en perforaci#n como en acarreo. En la simulaci#n probabilística se usa el lenguaje L9%% para simular modelos de e:cavaci#n y acarreo para varias combinaciones de cargadores y transportadores eligiendo el mas apropiado para las características dela operaci#n en base a costo unitario mínimo y m:ima producci#n unitaria.

 En la actualidad, maquinaria no solo comprende a las mquinas

en sí sino tambi;n a las pie!as u otros elementos que formen parte de esa ejecuci#n mayor. Es decir, que la combinaci#n de pie!as, mquinas, accesorios, novedades t;cnicas, todo eso da como resultado la maquinaria propiamente dicha.

 En el mbito de minería se utili!an algunas maquinarias para ciclo

de minado, en cambio otras se deben al mbito civil, ya que su funci#n no est determinada para minería.

(80)