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EJERCICIOS DE CARGUIO
Y TRANSPORTE
Ing. A. Zegarra
SELECCIN DE EQUIPOS MINEROS
La seleccin de equipos mineros es uno de los factores de mayor
importancia en el diseo y produccin de minas.
Carguo y Transporte de Materiales
Seleccin de equipos
1. Elegir tipo de equipo
2. Tamao del equipo
3. Numero de unidades para alcanzar un cierto objetivo
Sistemas de carguo
Cargadoras: Scoop
- Rendimiento sistema
Sistemas de transporte
Camiones: Dmper
- Rendimiento sistema
Calculo de rendimiento del LHD Datos de entrada:
Capacidad del balde, Cb: depende del equipo
Densidad in situ de la roca, d
Esponjamiento e (depende de la fragmentacin y material)
Factor de llenado del balde FLL
Tiempo de carga, T1 (min): equipo cargador
Tiempo viaje equipo cargado, T2 (min)
Tiempo de descarga, T3 (min)
Tiempo de vuelta vaco T4 (min)
Rendimiento LHD
Numero de ciclos por hora(60 min)
4321
60
TTTTNc
= Ciclos/hora
Rendimiento horario
=Tonelada/hora
Rendimiento Efectivo= Reff = RScoop x FU X FO X DM
RScoop = Nc x Cb x FLL x d (1 + )
Ccuchara (ton)= Cb x FLL x d = capacidad de la cuchara/ciclo
1 +
Obviamente tendremos que elegir un camin compatible con el sistema de carguo
que estamos utilizando. Los camiones pueden ser convencionales, articulados o de
bajo perfil. Los datos de dichos equipos pueden ser obtenidos por medio de la
informacin de catlogos o directamente de operaciones o fabricantes. Teniendo estos
antecedentes el ciclo del camin se puede calcular a partir de los siguientes datos:
Rendimiento Scoop - Camin Dmper
Datos de entrada:
Capacidad del balde, Cb
Capacidad del camion, Cc
Densidad in situ de la roca, d
Esponjamiento,
Factor de llenado del balde FLL (0.8 0.85)
Distancia cargado-vacio, Camin, D (metros)
Velocidad cargado, Vc
Velocidad equipo vacio, Vv
Tiempo de carga, T1 (min)
Tiempo viaje equipo cargado, T2 (min)
Tiempo de descarga, T3 (min)
Tiempo de vuelta vaco T4, (min)
Rendimiento Scoop - camin
CLHD = cb x Fll x d = Capacidad del Scoop
(1 + )
Nc = Ccamin = Nmero de ciclos para llenar el camin
CLHD
Tllenado = T1 + T2 + T3 + T4
El tiempo de carguo del LHD se calcula con el nmero de pases por carga del camin y el ciclo del
cargador dado por el fabricante o distancia de desplazamiento. El ciclo total del transportador se estima
aplicando tablas de velocidades mximas permisibles en subida, bajada y a nivel para chequear en forma
mecanizada, las velocidades medias y corrigiendo aquellas superiores a las permisibles. El ciclo total
incluye tiempos de espera en la descarga y en el carguo.
El ciclo del sistema permite calcular el nmero de camiones.
Con estos resultados se calcula las capacidades horarias de los equipos de acarreo y carguo y las horas de
operacin de los cargadores y transportadores para mover los tonelajes programados.
El costo total de operacin de la flota es la suma de los costos totales parciales del cargador y de los
camiones los cuales se obtienen de sus costos horarios totales y de sus horas netas operadas.
CARACTERSTICAS APROXIMADO MATERIALES Factor de esponjamiento TABLA 1
Libras. Por % de
Ej:1/1+0.4=0.72 =
Fc
Libras. Por
Material yd3 Banco in situ Esponjamiento Factor Carga
yd3esponjado
Arcilla, cama natural 2960 40 0.72 2130
Arcilla, grava, seca 2290 40 0.72 1940
Mojado 2620 40 0.72 2220
Arcilla, cama natural, Anthrecite 2700 35 0.74 2000
Bituminoso 2160 35 0.74 1600
Tierra, marga, seca 2620 25 0.80 2100
Mojado 3380 25 0.80 2700
Grava, " - 2 ". Seco 3180 12 0.89 2840
Mojado 3790 12 0.89 3380
Yeso 4720 74 0.57 2700
Mineral de hierro, magnetita 5520 33 0.75 4680
Pirita 5120 33 0.75 4340
Hematita 4900 33 0.75 4150
Piedra caliza 4400 67 0.60 2620
Arena, seco, floja 2690 12 0.89 2400
Mojado, embalado 3490 12 0.89 3120
Piedra arenisca 4300 54 0.65 2550
Roca de la trampa 4420 65 0.61 2590
PESO
KILOGRAM
OS
TONELADA
S
ONZAS LIBRAS
KILOGRAMOS 1 0,001 35,3 2,2
TONELADAS 1000 1 35.300 2.200
ONZAS 0,0283 0,0000283 1 0,0625
LIBRAS 0,454 0,000454 16 1
VOLUMEN
M3 LITRO PIES3 YARDAS3 GALONES
M3 1 1000 35,3 1,31 264
LITRO 0,0010 1 0,0353 0,00131 0,264
PIES3 0,0283 28,3 1 0,037 7,48
YARDAS3 0,765 765 27 1 202
GALONES 0,00379 3,79 0,134 0,00495 1
TABLA CONVERSION DE UNIDADES
TABLA CONVERSION DE UNIDADES
Chimenea de traspaso Mineral
Relleno R/H
Sector del Tajeo en Operacin
Rampa
Acceso al Tajeo
Futuro acceso
Chimenea de ventilacin
Chimenea de ventilacin
rellena Acceso relleno
Vista esquemtica en Perfil
Ejemplo de aplicacin: determinacin de Scoop y la flota de camiones
Si se tiene que producir 5,000 ton/da a la Planta ubicada a 1.5 km de distancia con un LHD de
Cuantos camiones Dmper de 40 ton se necesita para cumplir. Considerar el trayecto plano, y el
mismo mineral.
Densidad mineral : 3.73 ton/ = 33%
SOLUCIN:
5 m3
Ccuchara (ton)= Cb x FLL x d = capacidad de la cuchara/ciclo o pasada
1 +
m3
Cc = 5 m3 x 0.85 x 3.73 ton/ m3 = 12 ton/pasada del cargador
1.33
Camiones DUMPER de 40 ton : 40 ton x FLL x UT x FO x DM
= 40 ton x 0.85 x 0.80 x 0.83 x 0.90 = 20.3 ton = 1.7 pasadas= 2 pasadas
12 ton/pasada
Tiempo de carguo del Scoop al Dmper=
Segn estndar el T1 de carguo = 1.0 min
T2 desplazamiento = 0.25 min
T3 de descarga = 0.25 min
T4 da la vuelta = 0.5 min
Ttotal = 2.0 min del Scoop
Tiempo de carguo = 2 min/pasada x 2pasadas = T1 = 4 min
Velocidad media: km/Hr.. Dmper Cargado -------- 0% grad. ---------- 18 km/hr
T2 = L = 1500 m x 60 min = 5 min
V 18000m/hr x 1hr
T3 = descarga estndar de fbrica: 3 min
Vaco ----------- 0% grad. ---------- 22 km/hr
T4 = 1500 m x 60 min/Hr = 4 min
22000m/hr x 1hr 12 min = Ttotal
Ttotal/ciclo = 4 min + 12min =16 min/ciclo del camin
Nciclo/Hora = 60 min/Hr = 3.75 ciclo/Hr 16 min/ciclo
Reff = 20.3 ton/ciclo x 3.75 ciclo/Hr = 76 ton/Hr por camin
Produccin diaria = 5,000 ton/da = 348.67 ton/Hr las horas efectivas es: 24hr x 0.80 x 0.83 x 0.90
14.34 Hrs/da : 14.34 Hrs/da
# camiones = 348.67 ton/Hr = 4.5 = 5 Camiones de 40 ton c/u
76 ton/Hr
PESO
KILOGRAM
OS
TONELADA
S
ONZAS LIBRAS
KILOGRAMOS 1 0,001 35,3 2,2
TONELADAS 1000 1 35.300 2.200
ONZAS 0,0283 0,0000283 1 0,0625
LIBRAS 0,454 0,000454 16 1
VOLUMEN
M3 LITRO PIES3 YARDAS3 GALONES
M3 1 1000 35,3 1,31 264
LITRO 0,0010 1 0,0353 0,00131 0,264
PIES3 0,0283 28,3 1 0,037 7,48
YARDAS3 0,765 765 27 1 202
GALONES 0,00379 3,79 0,134 0,00495 1
TABLA CONVERSION DE UNIDADES
TABLA CONVERSION DE UNIDADES
Consideremos otro ejemplo:
Proyectado un tajeo con taladros largos de mineral con alto contenido de Ag con Zinc, con un Scoop
de 5 yd3 se proyecta una produccin de 613,200 ton/ao de mineral. Se requiere determinar si
el equipo de carguo podr cumplir este estimado y disear el N de Dmper de 30 ton necesario para transportarlo.
La densidad del mineral: 2.70 ton/m3
Esponjamiento = 40% FLL = 0.90
Un ao = 365 das ------------- 1 da = 24 horas =
Consideremos el Scoop de 5 yd3 = 0.765 x 5 = 3.82 m3
Mineral = ton/ao = ton/da = ton/hr de mineral 365 das/ao 16hrs/da
UT= 0,87 FO= 0,85 DM = 0,90 24 hr X 0.87 X 0.85 X 0.90 = 16 hr efectivo
MINERAL
Scoop
Balde (yd3) 5
m3/yd3 0,7646 x 5
Balde (m3)
Densidad (ton/m3) 2,70
Esponjamiento 40% (1/1 + 0.40 = )
F. Llenado 0,90
x x x
Cuchara (ton)
UT 0,87
FO 0,85
DM 0,90
ton/ciclo
T ciclo (min) 2.5 (estndar)
N ciclos/hr 60/2.5=24ciclos
24x ton/ciclo
Rend Ef. (ton/hr)
Produccin requerida = 105 ton/hr ton/hr 105 ton/hr = ton/hr
Con el rendimiento efectivo, se puede ver que los requerimientos de produccin de mineral S pueden
verse satisfechos con un Scoop de 5 yd3
Determinaremos el # de camiones para el Scoop.
Para el transporte consideramos el dmper de 30
toneladas:
600 m de rampa positiva y
1500 m en plano hasta la chancadora
Dmper
Tolva (ton) 30
F. Llenado 0,85
UT 0,87
FO 0,85
DM 0,90
capacidad de tolva = ton
Pasadas
Pasadas Real
T carguo (min)
Velocidad media (km/hr)
Distancia 1: 600 m @ +10% 8 km
Distancia 2: 1500m @ 0% 14 km
Tc transporte ida (min) min
T descarga (min) estndar de fabrica +2 min
Distancia 1: 1500 m @ 0% 18
Distancia 2: 600 m @ - 10% 10
Tv transporte vuelta (min) min
Tt ciclo (min)
min/hr 60
N ciclo/hr (60min/ )
x
Rend Ef. (ton/hr)
Camin 30ton:
Hallamos # de pasadas:
Tolva= ton/ ton/pasada = = pasadas = pasadas
Tiempo de carguo :
Scoop= min/pasad x pasad =
= min
Tiempo de todo el ciclo del camin:
T ciclo (hr) = 60 min/hr = min/ciclo = ciclos/hr Luego el Rendimiento Ef. Del Dmper es: ton/ciclo x ciclo/hr = ton/hr
Hallamos los tiempos de recorrido de los camiones:
Distancias: 1 600 m + 10% 8 km/hr
(IDA) 2 1500 m 0% 14 km/hr
-10%
V =10 km/hr
a) D= 600 m
b) D = 1500 m
0%
V =14 km/hr
IDA: T1 de ida cargado a) = D = 600 m x 3600 seg = seg
V 8000 m/hr x 1 hr
b) = 1500 m x 3600 seg = seg
14000m/hr x 1hr
Ttotal = seg = min
VUELTA: T2 vuelta vaco 1 1500 m 0% 18 km/hr
2 600 m - 10% 10 km/hr
a) = 1500m x 3600 seg = seg
18 000m/hr x 1hr
b) = 600 m x 3600 seg = seg
10 000 m/hr x 1 hr
Ttotal = seg = min
+10%
V =8 km/hr 0%
V =18 km/hr Vuelta vaco
Ida cargado PC
Vuelta:
Calculando el # de Dmper: 105 ton/hr = 3 Dmper 35 ton/hr/Dmper TOTAL CAMIONES EN MINERAL = 3 Dmper
Consideremos otro ejemplo:
Proyectado un tajeo con taladros largos de mineral con alto contenido de Ag con Zinc, con un Scoop
de 5 yd3 se proyecta una produccin de 613,200 ton/ao de mineral. Se requiere determinar si
el equipo de carguo podr cumplir este estimado y disear el N de Dmper de 30 ton necesario para transportarlo.
La densidad del mineral: 2.70 ton/m3
Esponjamiento = 40%
Un ao = 365 das ------------- 1 da = 24 horas = 1,750 ton
Consideremos el Scoop de 5 yd3 = 0.765 x 5 = 3.82 m3
Mineral = 613,200 ton/ao = 1680ton/da = 105 ton/hr de mineral 365 das/ao 16hrs/da
UT= 0,87 FO= 0,85 DM = 0,90 24 X 0.87 X 0.85 X 0.90 = 16 hr efectivo
MINERAL
Scoop
Balde (yd3) 5
m3/yd3 0,7646 x 5
Balde (m3) 3.82
Densidad (ton/m3) 2,70
Esponjamiento 40% (1/1 + 0.40 = 0.7143)
F. Llenado 0,90
3.82 x 2.7 x 0.7143 x 0.90
Cuchara (ton) 6.64
UT 0,87
FO 0,85
DM 0,90
4.42 ton/ciclo
T ciclo (min) 2.5 (estndar)
N ciclos/hr 60/2.5=24ciclos
24x 4.42 ton/ciclo
Rend Ef. (ton/hr) 106
Produccin requerida = 105 ton/hr 106 ton/hr 105 ton/hr = +1 ton/hr
Con el rendimiento efectivo, se puede ver que los requerimientos de produccin de mineral S pueden
verse satisfechos con un Scoop de 5 yd3
Determinaremos el # de camiones para el Scoop.
Para el transporte consideramos el dmper de 30
toneladas:
600 m de rampa positiva y
1500 m en plano hasta la chancadora
Dmper
Tolva (ton) 30
F. Llenado 0,85
UT 0,87
FO 0,85
DM 0,90
capacidad de tolva = 16.97 ton
Pasadas 2.55
Pasadas Real 3
T carguo (min) 7.5 min
Velocidad media (km/hr)
Distancia 1: 600 m @ +10% 8 km
Distancia 2: 1500m @ 0% 14 km
Tc transporte ida (min) 11
T descarga (min) estndar de fabrica +2 min
Distancia 1: 1500 m @ 0% 18
Distancia 2: 600 m @ - 10% 10
Tv transporte vuelta (min) 8.6 min
Tt ciclo (min) 29.1
min/hr 60
N ciclo/hr (60min/29.1) 2.06
16.97 x 2.06
Rend Ef. (ton/hr) 35
Camin 30ton:
Hallamos # de pasadas:
Tolva= 16 .97 ton/6.64 ton/pasada = =2.55 pasadas =3pasadas
Tiempo de carguo :
Scoop= 2.5 min/pasad x 3pasad =
= 7.5 min
Tiempo de todo el ciclo del camin:
T ciclo (hr) = 60 min/hr = 29.1min/ciclo = 2.06 ciclos/hr Luego el Rendimiento. Ef. Del Dmper es: 16.97 ton/ciclo x 2.06 ciclo/hr = 34.96 ton/hr
Hallamos los tiempos de recorrido de los camiones:
Distancias: 1 600 m + 10% 8 km/hr
(IDA) 2 1500 m 0% 14 km/hr
-10%
V =10 km/hr
a) D= 600 m
b) D = 1500 m
0%
V =14 km/hr
IDA: T1 de ida cargado a) = D = 600 m x 3600 seg = 270 seg
V 8000 m/hr x 1 hr
b) = 1500 m x 3600 seg = 385.7seg
14000m/hr x 1hr
Ttotal = 655.7 seg = 11 min
VUELTA: T2 vuelta vaco 1 1500 m 0% 18 km/hr
2 600 m - 10% 10 km/hr
a) = 1500m x 3600 seg = 300 seg
18 000m/hr x 1hr
b) = 600 m x 3600 seg = 216 seg
10 000 m/hr x 1 hr
Ttotal = 516 seg = 8.6 min
+10%
V =8 km/hr 0%
V =18 km/hr Vuelta vaco
Ida cargado PC
Vuelta:
Calculando el # de Dmper: 105 ton/hr = 3 Dmper 35 ton/hr/Dmper TOTAL CAMIONES EN MINERAL = 3 Dmper