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calculos equipos subterraneos
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Cálculos de rastrillaje
1.- Cálculo de trabajo efectivo o útilEste trabajo debe efectuarse en el tajo, sea en trabajos de perforación - rastrillado o de rastrillado, controlando los tiempos de las actividades durante la jornada.La finalidad es principalmente, conocer el tiempo real dedicado al rastrillaje en sí, así como los tiempos de rastrillado, retorno, carguío, descarguío, cambios de dirección y tiempos muertos.Los resultados en general son promedios de varios controles y de diferentes labores de rastrillado.
Eje mplo :
Compañía Minera del MadrigalTajo 6-40Guardia de DíaDistancia media de rastrillado, 45 metros
ACTIVIDADES PERFOR/RASTRILLADO RASTRILLADO Caminatas 45 minutos 20 minutos Inoperativos 135 minutos 40 minutos Desate de roca 30 minutos 25 minutos Instalación de cables 20 minutos 10 minutos Almuerzo 30 minutos 30 minutos Trabajo efectivo 205 minutos 345 minutos Tiempo acarreo (ta) 1,20 minutosTiempo retorno vacío (tr) 0,90 minutosTiempo demora carguío,
Descarguío y cambio deDirecciones (t)
0,18 minutos
Tiempos muertos 1,00 minutosTiempo/ciclo 3,28 minutos
Tonelaje Rastrillado 20 TMH 50 TMH
2.- Cálculo de velocidad real de rastrillado
VR = ((dr/ta) + (dr/tr))/2
Donde:VR = Velocidad real o media de rastrillado; pie/min dr = Distancia de recorrido del rastrillo; pieta = Tiempo medio de acarreo de mineral; min tr = Tiempo medio de retorno vacío; min
Es conveniente tener presente que los fabricantes regulan la velocidad de sus rastrillos en condiciones ideales.
Pikrose Company Limited fija para su winche de 30 HP una velocidad de 190 pie/min.
3.- Cálculo de longitud total de recorrido
Lt = (2 * dr) + (t *VR) Donde:Lt = Longitud total de recorrido; piesdr = Distancia media de rastrillado; piesVr = Velocidad real de rastrillado; pie/mint = Tiempo que demora el carguío, descarguío y cambio de direcciones; min
4.- Cálculo del número de viajes por hora
NV/hora = (60 min/hora)/tiempo del cicloDonde:Tiempo del ciclo = Es el tiempo que demora un viaje completo del rastrillo.
Se halló en cálculo No. 1
5.- Cálculo de la capacidad del rastrillo en ton/viaje
Ton/viaje = ((Ton/gdia)/TE)/(viaje/hora) Donde:Ton/gdia = es el tonelaje rastrillado en la guardia. Dato del cálculo No. 1TE = Trabajo efectivo de rastrillado. Dato de cálculo No. 1; hora/gdia
6.- Cálculo de la capacidad del rastrillo en ton/hora
Ton/hora = (ton/gdia)/TE
7.- Cálculo de la capacidad del rastrillo en
pie3/viaje pie3/viaje = ((ton/viaje)/p.e.) * 35,52Donde:p.e. = Peso específico del mineral35,52 = Constante para transformar m3 a pie3
8.- Cálculo de la capacidad del rastrillo en pie3/hora
pie3/hora = (pie3/viaje) * (Nv/hora)
9.- Cálculo de la capacidad del rastrillo en viaje/guardia
NV/gdia = (ton/gdia)/(ton/viaje)= (NV/hora) * TE
Eje rc ic io :
Se tienen los siguientes datos:
Distancia de recorrido del rastrillo, 45 m ó 147,6 piesPeso específico del mineral, 2,96Demás datos se encuentran en cálculo No. 1Solución:
VR = ((147,6/1,10) + (147,6/0,80))/2 = 159,34 pie/min Lt = (2 * 147,6) + (0,18 * 159,34) = 323,88 pies NV/hora = 60/3,28 = 18,29CR en ton/viaje = (50/5,75)/18,29 = 0,48CR en ton/hora = 50/5,75 = 8,70CR en pie3/viaje (0,48/2,96) * 35,32 = 5,73CR en pie3/hora = 5,73 * 18,28 = 104,74CR en NV/gdia = 50/0,48 = 104,17
ó también = 18,29 * 5,75 = 105,17
e.- Cálculo de winches
1.- Cálculo de resistencia del material al desplazamiento
Donde:Rm = Wm * fm; lbs
Rm = Resistencia del material al desplazamiento; lbsWm = Peso del material rastrillado; lbsWm = ct * p.e. * e
ct = Capacidad del rastrillo; pie3
p.e. = Peso específico del mineral; lb/pie3
= (p.e. * 1 000 * 2,2046)/35,32; lb/pie3
e = Eficiencia por condiciones de trabajo; 45 a 80%fm = Coeficiente de fricción del mineral
0,5 para No metálicos0,7 para Metálicos
2.- Cálculo de resistencia del rastrillo al desplazamiento
Donde:Rr = Wr * fr
Rr = Resistencia del rastrillo al desplazamiento; lbsWr = Peso del rastrillo y de los accesorios; lbs
El peso de los accesorios, en el caso de rastrillo tipo cajón, es 20% del peso del rastrillo.
Fr = Coeficiente de fricción del rastrillo0,2 a 0,4 para No metálicos0,5 a 0,7 para Metálicos
3.- Cálculo del esfuerzo de tracción del rastrillo con carga
Donde:Etc = (Wr + Wm) * fcr
Etc = Esfuerzo de tracción del rastrillo con carga; lbs
Wm = Peso del material rastrillado; lbsfcr = Coeficiente de fricción cable - roldana; 1,1 a 1,7
4.- Cálculo del esfuerzo de tracción del rastrillo durante el llenado
Donde: Etll = lbs
Etll = (Wm + Wr) * fM
fM = Coeficiente de fricción del mineral en función al tamaño.1,1 a 1,3 para material < 10”1,4 a 1,6 para material < 18”1,7 a 2,0 para material > 18”
5.- Cálculo de potencia de marcha de rastrillo con carga
Donde:HPc = (Etc * VR)/(375 * e)
HPc = Potencia de marcha del rastrillo con carga; HP VR = Velocidad real de rastrillado; milla/hora
= (pie/min * 60 min/hora)/(3,28 * 1 609,32 m/milla)375 = Constante para transformar a HPe = Eficiencia del motor eléctrico; 0,6 a 0,9
6.- Cálculo de potencia de marcha durante el llenado del rastrillo
Donde:HPll = (Etll * VR)/(375 * e)
VR = velocidad real de rastrillado; milla/hora
7.- Cálculo de consumo de energía eléctrica
Donde:E = Potencia * Tiempo
E = Consumo de energía eléctrica por hora; KWHPotencia = Fuerza eléctrica absorbida por el motor del winche; KW
= (3 * V * I * cos * e)/1 000V = Voltaje o tensión; VI = Amperaje, intensidad de electricidad que pasa por el conductor,
dividida por el tiempo; Ampcos = Parámetro eléctrico, generalmente 0,87
Tiempo = Relacionado a 1 hora de trabajo.
Ej e r c i c i o :Se tienen los siguientes datos:Capacidad del rastrillo, 6,8 pie3 (hallado anteriormente) Peso específico del material, 2,96Eficiencia por condiciones de trabajo, 80%Peso del rastrillo tipo cajón, 800 lbs (según tabla) Coeficiente de fricción del material, 0,7
Coeficiente de fricción cable - roldana, 1,3Coeficiente de fricción del material, 1,6Eficiencia del motor eléctrico, 0,8Voltaje, 440 V Amperaje, 90 Amp
Solución:
Rm = Wm * fmWm = (ct * p.e. * e)
= (6,8 * 2,96 * 1 000 * 2,2046 * 0,8)/35.32= 1 005,10 lb/pie3
Rm = 1 005,10 * 0,7 = 703,57 lbsRr = Wr * fr
Wr = 800 + 160 = 960 lbsRr = 960 * 0,6 = 576 lbsEtc = 960 + 1 005,10) * 1,3 = 2 554,63 lbsEtll = (1 005,10 + 960) * 1,6 = 3 144,16 lbsHPc = (Etc * VR)/(375 * 0,8)
VR = (159,34 * 60)/(3,28 * 1 609,32) = 1,81 milla.horaHPc = (2 554,63 * 1,81)/(375 * 0,8) = 15,41 HP HPll = (3 144,16 * 1,81)/(375 * 0,8) = 18,97 HPE = Potencia * Tiempo
Potencia = (3 * 440 * 90 * 0,87 * 0,8)/1 000 = 47,74 KW Tiempo = 1 hora
E = 47,74 * 1 = 47,74 KWH
f.- Cálculo de costos de rastrillado
Eje rc ic io :
DESCRIPCION Unid. Cant. Costo Total$
Vida Utilmes
Winche eléctrico 2T 40 HP c/u 1 2 100 72Rastrillo tipo cajón 42” c/u 1 500 30Cable de acero 5/8” m 50 480 12Cable de acero ½” m 100 520 12Cable eléctrico AWGNYY m 80 1 500 72Roldanas 8” c/u 2 280 24Cáncamos hechizo c/u 6 6 1Cuñas hechizas c/u 6 3 1Cable de acero usado m 6 4 3
1 mes = 26 días1 día = 2 guardiasHoras efectivas de rastrillado = 5,75 horasTon/gdia rastrilladas = 50 TMHConsumo de energía eléctrica = 47,74 KWH Costo de energía eléctrica = 0,04 $/KWH
Tasa de interés mensual = 1,8% Jornal Winchero = 5,8 $Jornal Ayudante de Winchero = 4,8 $Jornal Capataz = 8,0 $ (6 labores)Jornal Jefe de Sección = 10,00 $ (18 labores) Jornal Sobrestante = 12,00 $ (40 labores)Jornal Jefe de Mina = 15 $ (80 labores)Jornal Superintendencia = 20 $ (170 labores)
Solución:
1. AmortizacionesWinchea = 2 100[((1 + 0,018)72 * 0,018)/((1 + 0,018)72 - 1)]
= 52,27 $/mesa = 52,27/(1 * 26 * 2) = 1,01 $/gdia
Rastrilloa = 500[((1,018)30 * 0,018)/((1,018)30 - 1)]
= 21,72 $/mesa = 21,72/(1 * 26 * 2) = 0,42 $/gdia
Cable tractora = 480[((1,018)12 * 0,018)/((1,018)12 - 1)]
= 44,83 $/mesa = 44,83/(1 * 26 * 2) = 0,86 $/gdia
Cable riela = 520[((1,018)12 * 0,018)/((1,018)12 - 1)]
= 48,57 $/mesa = 48,57/(1 * 26 * 2) = 0,87 $/gdiaCable eléctricoa = 1 500[((1,018)72 * 0,018)/((1,018)72 - 1)]
= 37,33 $/mesa = 37,33/(1 * 26 * 2) = 0,72 $/gdia
Roldanasa = 280[((1,018)24 * 0,018)/((1,018)24 - 1)]
= 14,47 $/mesa = 14,47/(1 * 26 * 2) = 0,28 $/gdia
2. DepreciacionesWincheD = (2 100 * 0,8)/(72 * 26 * 2) = 0,45 $/gdia
RastrilloD = (500 * 0,8)/(30 * 26 * 2) = 0,26 $/gdia
Cable tractorD = (480 * 0,8)/(12 * 26 * 2) = 0,62 $/gdia
Winchero Ayudante Capataz
5,8 * 1,82264,8 * 1,82268,0 * 1,8226/6
10,57 $/gdia8,75 $/gdia2,43 $/gdia
Jefe de SecciónSobrestante
10 * 1,8226/1812 * 1,8226/40
1,01 $/gdia0,55 $/gdia
Jefe de MinaSuperintendente
15 * 1,8226/8020 * 1,8226/170
0,34 $/gdia0,21 $/gdia = 23,86 $/gdia
Cable rielD = (520 * 0,8)/(12 * 26 * 2) = 0,67 $/gdia
Cable eléctricoD = (1 500 * 0,8)/(72 * 26 * 2) = 0,32 $/gdia
RoldanasD = (280 * 0,8)/(24 * 26 * 2) = 0,18 $/gdia
3. Mantenimientos: WincheM = 2 100/(72 * 26 * 2) = 0,56 $/gdia
RastrilloM = 500/(30 * 26 * 2) = 0,32 $/gdia
Cable tractorM = 480/(12 * 26 * 2) = 0,77 $/gdia
Cable rielM = 520/(12 * 26 * 2) = 0,83 $/gdia
Cable eléctricoM = 1 500/(72 * 26 * 2) = 0,40 $/gdia
RoldanasM = 280/(24 * 26 * 2) = 0,22 $/gdia
4. Cáncamos= 6/(1 * 26 * 2) = 0,12 $/gdia
5. Cuñas= 3/(1 * 26 * 2) = 0,06 $/gdia
6. Cable usado (estrobo)= 4/(3 * 26 * 2) = 0,03 $/gdia
7. Energía eléctrica= 57 KWH * 0,04 $/KWH * 5,75 horas = 13,11 $/gdia
8. Jornales
SUBTOTAL:Amortizaciones 4,16 $/gdiaDepreciaciones 2,50 $/gdiaMantenimientosCáncamos 0,12
3,10$/gdia
$/gdia
Cuñas 0,06 $/gdiaCable usado 0,03 $/gdiaEnergía eléctrica 13,11 $/gdiaJornales 46,44 $/odia
9. Otros10% de los costos anteriores = 4,69 $/gdia
COSTO TOTAL = 51,63 $/día
COSTO/TON = (51,63 $/gdia0/(50 TMH/día)
= 1,03 $/TON