• Author / Uploaded
• Thais Lovazzano

Citation preview

TECNICO SUPERIOR EN MINAS

PROJECTO MINERO “SANTA ELOISA”

NOMBRES: AXEL PIZARRO ROJAS CARRERA: TECNICO EN MINAS ASIGNATURA: TALLER MINERO II PROFESOR: ESTEBAN LOPEZ FECHA: 13/12/2019

TECNICO SUPERIOR EN MINA

Resumen ejecutivo La finalidad del presente informe es dimensionar los equipos de carguío y transporte, según parámetros técnico/geométricos. Luego de haber determinado las distancias hacia la planta de chancado y botadero según exigencias del proyecto, calcular sus tiempos efectivos de trabajo para luego realizar el diseño de la flota de equipos. Determinar costos horarios (us$/hr) y unitario (us$/ton) de las operaciones de carguío, transporte, tronadura. Definir protocolos de seguridad de las operaciones de tronadura, carguío, transporte y servicios auxiliares para dar cumplimiento al plan minero de largo, mediano y corto plazo bajo las exigencias y sin inconvenientes de siniestralidad durante la vida del proyecto.

TECNICO SUPERIOR EN MINA

INDICE 1.

Introducción ................................................................................................................... 1

2.

Objetivos ......................................................................................................................... 2 2.1 Objetivos específicos .................................................................................................... 2

3.

Equipos a utilizar ............................................................................................................ 3

4.

Índices operacionales para los procesos de CYT ............................................................ 5

5.

Cantidad de equipos (CYT) ............................................................................................. 8

6.

Parámetros de diseño de tronadura ............................................................................ 10 6.1 Cálculo del Burden ...................................................................................................... 10 6.2 Cálculo del Taco .......................................................................................................... 10 6.3 Cálculo de la Pasadura ................................................................................................ 11 6.4 Cálculo de Espaciamiento ........................................................................................... 12

7.

Selección de equipos de perforación ........................................................................... 13 7.1 Producción [Perforadora] ........................................................................................... 14 7.2 Precorte ...................................................................................................................... 15 7.3 Cálculos ....................................................................................................................... 15

8.

Conclusión .................................................................................................................... 17

9.

Referencias ................................................................................................................... 18

10.

Anexos ....................................................................................................................... 19

TECNICO SUPERIOR EN MINA

1. Introducción Debido a los riesgos, costos y la fluctuación de la economía de los commodities el negocio minero debe ser pertinentemente planificado, por ende, determinar una adecuada planificación a largo plazo es esencial al momento de conocer los costos y la rentabilidad de dicho proyecto. A continuación, cuantificaremos los costos de las operaciones de; carguío y transporte para esto debemos determinar los equipos de carguío y transporte, y todos aquellos índices de trabajo efectivo, después de conocidas las distancias de la frente de carguío hasta la planta de chancado y los botaderos de estéril, para luego calcular el diseño de flota de ambos equipos que se utilizaran durante la vida útil del proyecto. Un estudiante de carreras ligadas a la minería debe conocer y comprender el funcionamiento que se produce dentro de una mina, para ello tiene que tener una noción de todos los parámetros a considerar para llevar a cabo la labor de carguío y transporte, tales como: variables de diseño, distancias, tiempos, operación, rendimientos, constantes, anchos, consumos y kpi.

Taller minero ll

Página | 1

TECNICO SUPERIOR EN MINA

2. Objetivos Realizar un perfecto análisis del caso que se nos fue entregado, como futuros mineros asumir cada una de las variables conocidas, estudiadas y investigadas para realizar de la mejor forma posible los cálculos de una flota de equipos mineros. Además de aprender a estar a cargo de un proyecto que es común y de alta importancia para la producción de una mina ya sea rajo abierto o subterránea, conocer cada una de las características de los equipos mineros que serán utilizados en dicha labor de carguío y transporte.

2.1 Objetivos específicos Estimar los recursos técnicos asociados al carguío y transporte, Determinar la flota de equipos de carguío y transporte de acuerdo a las condiciones del proyecto minero y sus costos asociados. Definir los recursos técnicos apropiados para el proceso de tronadura de la faena minera en estudio, sus costos asociados Determinar los requerimientos de servicios mineros en función de las labores mineras definidas en el proyecto minero tales como; combustible, electricidad, y servicios auxiliares de apoyo o movimiento de tierra. Calcular costos asociados a las diversas operaciones de forma unitaria y horaria. Y asignarles cada cual sus protocolos de seguridad pertinentes.

Taller minero ll

Página | 2

TECNICO SUPERIOR EN MINA

3. Equipos a utilizar Equipos de carguío

Pala Hidráulica modelo6090 FS CAT Capacidad balde

52

M³

Factor llenado

92

%

Tiempo carguío

48

Seg

Insitu

2,5

Ton/m³

Factor de conversión

0,8

Taller minero ll

Página | 3

TECNICO SUPERIOR EN MINA

Equipos de transporte

Camión minero modelo 797F CAT Velocidad cargada

20

Km/hr

Velocidad descarga

35

Km/hr

Tiempo descarga

50

Seg

Carga útil nominal

363

Ton/m³

Disponibilidad física

93

%

Factor de llenado

95

%

Taller minero ll

Página | 4

TECNICO SUPERIOR EN MINA

4. Índices operacionales para los procesos de CYT Para calcular los rendimientos de los equipos de carguío y transporte, lo siguiente se llevará a cabo con el cálculo de sus índices operacionales (KPI). Índices operacionales Tiempo nominal

20 HR

Tiempo disponible

92 %

Reserva

11 %

Perdida operacionales

7 %

D.P

48 MIN/TURNO

D.N.P

35 MIN/TURNO

Este esquema nos ayudará a identificar efectivamente el tiempo de trabajo real que tendrán los equipos este nos ayudará posteriormente a calcular los rendimientos efectivos de los equipos en (Tpd). Para medir efectivamente el proceso de carguío de debemos identificar el tiempo efectivo en el cual equipo de carguío (pala cable) trabajara efectivamente descontando todos aquellos tiempos considerados perdidas; programadas, no programadas, mecánicas, reservas y tiempos en los cuales el equipo este sin operador

Calculo método ASARCO DF = TIEMPO DISPONIBLE * 100 TIEMPO NOMINAL TIEMPO DISPONIBLE = D.F * T.N/100

18,40 Hr

T.MECANICO = T.NOMINAL- T. DISPONIBLE

1,60 Hr

T. OPERATIVO = T.DISPONIBLE-T. RESERVA

16,38 Hr

Taller minero ll

Página | 5

TECNICO SUPERIOR EN MINA T. PERD. OPERAC. = PERD.OPERAC * T.DIPONIBLE 100

1,29 Hr

TIEMPO EFECTIVO E DIAS NOMINALES Y DIAS OPERATIVOS DNP+DP

2,77 Hr/dia

TIEMPO EFECTIVO T.OPERATIVO (D.N.P+D.P+T.P.O)

= 12,32 Hr

Calculo índices operacionales D.F

76,67 %

UT

51 %

F.O

75 %

RESERVA

12 %

Tabla ASARCO Tiempo nominal

Taller minero ll

20

Tiempo mecánica

1,60 Hr

Página | 6

TECNICO SUPERIOR EN MINA Tiempo disponible

18,40 Hr

Tiempo operativo

16,38 Hr

Tiempo efectivo

12,32

Taller minero ll

Tiempo reserva

D.N.P+D.P

2,77 Hr

2,024Hr

T.P.O

1,29 Hr

Página | 7

TECNICO SUPERIOR EN MINA

5. Cantidad de equipos (CYT) El determinar el diseño de flota de equipos de carguío y transporte es fundamental para dar cumplimiento a la producción y a los requerimientos del plan minero, luego de haber determinado la producción en (Tpd) de ambos equipos requiere determinar la totalidad de equipos necesarios, primero se determinará la flota de equipos de carguío (pala cable) según la producción diaria, por consiguiente se determinará el total de equipos de transporte (camión minero) necesarios para cada pala cable y así detallar un total de estos.

Taller minero ll

Página | 8

TECNICO SUPERIOR EN MINA Calculo de flota de esteril

Taller minero ll

Página | 9

TECNICO SUPERIOR EN MINA

6. Parámetros de diseño de tronadura 6.1 Cálculo del Burden Este es la cara libre hacia el banco, estas variables dependen básicamente del diámetro de perforación, de las propiedades de las rocas y de los explosivos, de la altura de banco y del grado de fragmentación y desplazamiento del material deseado. B= 0,012*((2*SGexp/SGrx) +1,5) *Dexp Donde: B: Burden SGexp: Densidad del explosivo SGrx: Densidad de la roca Dexp: Diámetro del barreno B= 0,012*((2*1,33/2,6) +1,5) *203.2 T= 6,152 (m)

6.2 Cálculo del Taco El cálculo del taco es muy importante al momento de ejecutar una voladura porque este generará el confinamiento necesario para producir un adecuado proceso de fragmentación de la roca logrando una granulometría optima en la voladura, evitar proyecciones y blockes en la parte superior en el diseño de banco, para el diseño de un taco adecuado se debe tener en cuenta: • •

El tipo y tamaño del material utilizado, desde ½(inch) hasta 1(inch) de rocas angulosas. La longitud de la columna del taco.

Este parámetro está en función geométrica directa con el Burden, por ende, utilizaremos la razón de: T= 0,7*B Donde: T: Taco B: Burden T= 0,7*6,152

Taller minero ll

Página | 10

TECNICO SUPERIOR EN MINA T=4.3064(m)

6.3 Cálculo de la Pasadura La pasadura parámetro que se refiere a la sobre perforación del banco que dará paso a la demarcación correcta del piso del banco y desplazar de manera adecuada la pila, su correcta aplicación evitará blockes de gran tamaño en el pie del talud Sobre perforación excesiva:   



Un aumento de los costes de perforación y voladura. Un incremento del nivel de vibraciones. Una fragmentación excesiva en la parte alta del banco inferior, que provocará problemas en la perforación del mismo y afectará en las zonas finales de corta a la estabilidad de los taludes. Un aumento del riesgo de descabezamiento y sobre excavación al acentuarse la componente vertical de desplazamiento de la roca.

PASADURA PARA DIFERENTES TIPOS DE TERRENO. CONDICIONES DEL TERRENO

J/B

Planos de discontinuidad en el pie del banco

0

Repiés poco probables. Roca blanda Repiés normales. Roca media Repiés difíciles. Roca dura

0,1-0,2 0,3 0,4-0,5

Considerando que estamos frente a una roca media con resistencia a la compresión de 125(MPa), se ha utilizado razón P=0,3*B. Donde: J= Pasadura B= Burden

Taller minero ll

Página | 11

TECNICO SUPERIOR EN MINA J=0,3*6,152 J=1.8456(m)

6.4 Cálculo de Espaciamiento Para calcular Espaciamiento lo calcularemos en función del Burden utilizaremos la relación Espaciamiento/Burden. Burdenes muy reducidos producen entre las cargas excesivo trituramiento y fracturas superficiales. Burdenes muy amplios, se produce fracturamiento inadecuado entre las cargas, acompañado por problemas de “PATAS” y un frente muy irregular, con sobresalientes de roca en la cara del banco. El espaciamiento viene dado por el Burden, Se especula que lo óptimo está en una razón B/E de 1,1 a 1,4. En esta ocasión utilizaremos la relación E=1,1*B, ya que la roca es de una calidad media y espaciamiento muy grandes pueden generar. 

Fracturación inadecuada entre cargas



Problemas de repiés



Frente muy irregular con resaltes de roca en la nueva cara del banco.

E= 1,1*B Donde: E: Espaciamiento B: Burden E= 1,1* 6,152(m) E= 6,7672(m)

Taller minero ll

Página | 12

TECNICO SUPERIOR EN MINA Concluyendo estos parámetros queda objetar que estos fueron calculados según manual de voladura de Konya.

7. Selección de equipos de perforación A continuación, se presentarán las diversas características de las máquinas de perforación seleccionadas para las operaciones primarias y las operaciones de pre corte, además de calcular el diámetro de perforación de las máquinas para las distintas operaciones de

Taller minero ll

Página | 13

TECNICO SUPERIOR EN MINA perforación, para esto se utilizará la fórmula de diámetro de perforación propuesta por López Jimeno. También se calculará la flota necesaria de perforadoras para llevar a cabo las operaciones necesarias.

7.1 Producción [Perforadora] Proveedor: Atlas Copco (VIPER 235) Diámetro de perforación: 8” Rpm: 0 a 1,800 RPM Pulldown: Hasta 60,000 lb Metodología de selección: El diámetro de perforación debía ser lo más amplio posible, para una mayor cantidad de explosivo, ya que se debe entregar un alto volumen de gases y presión de detonación, se seleccionó una perforadora rotativa ya que se necesita utilizar tricono para desgarrar la roca que es de gran competencia. CALCULO DE DIAMETRO DE PERFORACIÓN DE PRODUCCION D= H

8 = 16

K

K

16/8= 2

Dónde: D= Diámetro de perforación H= Altura de banco K= Constante (Variable entre 1.2 – 1.7)

CALCULO DE EQUIPOS DE PRODUCCÓN Toneladas por metro perforado: (B*e*h*den de roca)/(h+p) (6,152 * 6.767m * 16m * 2,6t/m3) / (16m +1,8456m) =97.0453ton/m Necesidad de perforación: tpa / t/m 32.400.000tpa / 97.0453tm= (333864.700m/año)

Taller minero ll

Página | 14

TECNICO SUPERIOR EN MINA Rendimiento de perforación: vp * hrs turno * turnos * días al año 38.642m/hra *10 hrs/turn * 2turn * 360dias= 278.222,4 m/año Cantidad de equipos: necesidad de perfo / rendimiento de perfo 333864.700m/año / 278222.4m/año= 1.19 (2 perforadora)

7.2 Precorte Metodología de selección: El diámetro de perforación debía ser lo más amplio posible, para una mayor cantidad de explosivo, ya que se debe entregar un alto volumen de gases y presión de detonación, se seleccionó una perforadora rotativa ya que se necesita utilizar tricono para desgarrar la roca. Decidiendo así utilizar nuestra VIPER 235, como perforadora para producción y precorte.

7.3 Cálculos En el siguiente punto se calcularán las velocidades de penetración y las velocidades de penetración media de las maquinas anteriormente seleccionadas, esto se llevará a cabo gracias a las fórmulas propuestas por Smith Grunner. CALCULO DE VELOCIDAD DE PENETRACION PRODUCCIÓN VP= (210-115 * log()) * 60000 * 70 8

48.5 ft/hra = x

48.5 ft/hra 300

14.782 m/hra

1 ft/hra= 0.3048

Taller minero ll

Página | 15

TECNICO SUPERIOR EN MINA

Taller minero ll

Página | 16

TECNICO SUPERIOR EN MINA

8. Conclusión Llevamos a cabo y de manera eficiente cada uno de los parámetros fundamentales para el desarrollo y crecimiento de las operaciones mineras, asumiendo y teniendo en cuenta cada una de las variables y características ya sea del terreno como de los equipos al momento de utilizarlos para carguío y transporte en rajo y subterránea. Se realizaron los cálculos de flota de carguío y transporte considerando las variables más convenientes para la mina, para así reducir costos y tiempo, los cuales serán de mucha importancia para cumplir con la producción que se exige desde gerencia, como futuros mineros realizamos investigaciones para llevar a cabo una perfecta resolución del caso, teniendo resultados favorables para la labor de carguío y transporte.

Taller minero ll

Página | 17

TECNICO SUPERIOR EN MINA

9. Referencias https://www.cat.com/es_US/products/new/equipment/hydraulic-miningshovels/hydraulic-mining-shovels/18490663.html https://www.ucursos.cl/ingenieria/2009/2/MI58A/1/material_docente/bajar?id_material =260724.html http://repositorio.uchile.cl/bitstream/handle/2250/164023/Modelo-evaluativo-para-el c%C3%A1lculo-de-flota-de-equipos-de-cargu%C3%ADo-y-transporteenCompa%C3%B1%C3%ADa Minera-Do%C3%B1a-In%C3%A9s-deCollahuasi.pdf?sequence=1&isAllowed=y.html

Taller minero ll

Página | 18

TECNICO SUPERIOR EN MINA

10. Anexos

Taller minero ll

Página | 19