CLASE 15A CARGUIO Y ACARREO (1)

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“Ciencia y Tecnología al Servicio del País”
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Curso: Métodos de Explotación Superficial
Docente: Oscar Calero Revolledo
Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalurgia
22-I
Ciclo Académico 2022 - I
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CARGUIO Y ACARREO EN MINERIA SUPERFICIAL
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CARGUIO Y ACARREO
INDICE
Introducción
Tipos de equipos
Componentes y sistemas de control
Selección de Equipo de Carguío-Acarreo
Rendimiento de Carguío y Acarreo
Calculo de Productividad
Costos de Operación
Software comercial
Tendencias
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CARGUIO
CARGUIO Y ACARREO
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INTRODUCCION
El carguío y acarreo constituyen las acciones que definen la principal operación en operación minera. Estas son los responsables del movimiento del mineral o desmonte que ha sido fragmentado en la voladura.
Es crucial un diseño eficiente donde la operación de carguío trabaje en forma integrada con los camiones, que en la mayoría de las aplicaciones constituyen un elemento de alto costo en el conjunto del sistema de carguío y acareo.
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
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EQUIPOS DE CARGUIO
Palas eléctricas / hidráulicas / excavadoras
Cargadores frontales
Dragalinas (carbón)
Excavadora de baldes (rotopalas) y superficie
Minador continuo (Surface miner)
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EQUIPOS DE CARGUIO
Palas Eléctricas (o de cables): Uso en la gran minería.
Ventajas: 	- Bajo costo operativo (energía eléctrica)
		- Manejan grandes volúmenes.
Desventaja: 	- poca movilidad
		- Alta inversión
		- requieren de mantenimiento
 preventivo.
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EQUIPOS DE CARGUIO
Dragalinas: Minado de sobrecarga de la gran minería del carbón. 
Ventajas: 	- Bajo costo operativo (energía eléctrica)
		- Selectivo
Desventajas: - Poca movilidad
		- Alta inversión
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EQUIPOS DE CARGUIO
Palas Hidráulicas: Mediana a gran minería
Ventajas: 	- Mejor movilidad que las palas eléctrica
		- Menor inversión 
		- Balde frontal o inversa
Desventajas:	- Costo levemente alto
		- Capacidad máxima: 30 yd3 
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EQUIPOS DE CARGUIO
Cargador Frontal: Mediana minería, backup de palas.
Ventajas: 	- Menor inversión 
		- Movilidad y alta flexibilidad
		- Grandes volúmenes
Desventajas:	- Alto costo operativo
		- Mucha maniobra
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EQUIPOS DE CARGUIO
Excavadora Hidráulica: Mediana minería, y canteras
Ventajas: 	- Menor inversión 
		- Baja movilidad y flexibilidad
Desventajas:	- Costo medio
		- Capacidad máxima: 6 m3
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EQUIPOS DE CARGUIO
Minador de Superficie: Mediana y gran minería
Ventajas: 	- Alta movilidad 
		- Bajo costo 
Desventajas:	- Material suave
		- Capacidad limitada
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EQUIPOS DE CARGUIO
Excavadora de baldes (bucket wheel excavator): Sobrecarga de gran minería del carbón, re-manipueo de material lixiviado.
Ventajas: 	- Movilidad
		- bajo costo operación
Desventajas:	- alto capex
		- material suave
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COMPARACION DE CARACTERISTICAS Y APLICACIONES
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
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NUMERO DE PASES
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
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NUMERO DE PASES
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
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PALAS: PARAMETROS DE TRABAJO
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
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PALAS: PARAMETROS DE TRABAJO
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
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PALAS: PARAMETROS DE TRABAJO
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
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PALAS: PARAMETROS DE TRABAJO
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
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PALAS: PARAMETROS DE TRABAJO
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
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PALAS: PARAMETROS DE TRABAJO
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
Volumen de cucharon = V colmado x factor de llenado 
Parámetros y factores que influyen al llenado del cucharon 
En primer término, es el grado de esponjamiento del material después de la voladura. 
Consiste, en el aumento del volumen de la roca en el balde de la pala (Factor de Esponjamiento). En este caso se están tomando en cuenta los siguientes: 
a) En mineral : 15-20 % 
b) En desmonte. 25 % 
En segundo término es el: 
Factor de Llenado: 
Indica el porcentaje del volumen del balde cargado, que normalmente está ocupado. Este depende de la geometría de la pila de desmonte y mineral y la calidad de estos. 
Los valores típicos son: 
70% para perfiles bajos de desechos y pies duros; 
90 para condiciones normales y 
100 a 110% para condiciones ideales con excelente fragmentación. 
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PALAS: PARAMETROS DE TRABAJO
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P (m3 / h) = 60*Cc* E*F*H*A*V/Tc 
Dónde: 
P 	= Producción horaria de palas en m3 / h 
Cc = Capacidad del balde del cucharon en m3 
E 	= Factor de eficiencia en tanto por uno; (0,9) 
F 	= Factor de llenado del balde en tanto por uno (0,98), valor promedio 
H 	= Factor de corrección por la altura de la pala del material, (0,95) en caso 	 de palas, y 1 para cargador frontal 
A 	= Factor de corrección por ángulo de giro, (0,99), entre 0 a 90º 
V 	= Factor de conversión volumétrica, (0,66) 
Tc 	= Ciclo de una baldada o pase en minutos. (0,5 minutos) valor promedio. 	 Y 25 segundos para cargador frontal (0,4 minutos). 
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TIPO DE MINADO
A granel (Bulk) vs Selectivo
Forma del cuerpo mineral
Tamaño de la operación
Dilución y Recuperación del minado
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CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
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CARGUIO 
Requerimiento movimiento total (tamaño de los camiones)
Frentes de trabajo mínimo
Selectividad y blending
Vida del proyecto
Numero de unidades
Tamaño de cuchara
Tonelaje/hora efectiva
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CARGUIO – CALCULO DE PRODUCTIVIDAD 
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CARGUIO – ANALISIS DE OPORTUNIDAD 
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La reducción de 5% de disponibilidad mecánica reduce US$ 29.8M el flujo de caja.
La perdida de oportunidad es mayor al costo de la compra de una pala adicional
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CARGUIO – ANALISIS DE OPORTUNIDAD 
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CARGUIO – ANALISIS DE OPORTUNIDAD 
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CARGUIO – SISTEMA IN PIT CRUSHING
En la actualidad, la industria minera en general exige mayor productividad y reducción de costos en todos sus procesos productivos.
El Sistema In-Pit Crushing and Conveying (IPCC) es practicado en operaciones de open pit a nivel mundial, ya que permite realizar el transporte continuo de mineral y estéril desde el tajo hacia su destino final mediante el uso de camiones-chancadora-faja transportadora. 
Los resultados son: mayor rentabilidad del proyecto minero, incremento de productividad de los equipos, reducción de costos operativos, reducción de la contaminación ambiental y reducción de los incidentes de trabajo. 
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CARGUIO – SISTEMA IN PIT CRUSHING
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
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COSTOS OPERATIVOS EN EL PROCESO DE MINADO OPEN PIT
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• Combustible
• Neumáticos
• Mtto. De flota
• Mtto. De accesos
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ASPECTOS E IMPACTOS AMBIENTALES
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INCIDENTES
Incidentes en tajo abierto:
• Volcadura de equipo.
• Descarrilamiento de
equipo.
• Colisión de equipos
• Atropello a persona.
• Choque de equipos.
• Incidentes
ambientales(derrames
de combustible,
grasas, aceite)
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INCIDENTES
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
Pérdida humana y/o de equipo.
Pérdida en proceso.
Paralización de equipos para investigación del accidente.
Paralización temporal para reparación y/o reemplazo del equipo.
Retroalimentación y capacitación de operarios.
Incidentes ambientales y sociales.
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EVALUAR MEJOR ALTERNATIVA - IPCC
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EVALUAR MEJOR ALTERNATIVA - IPCC
Sistema IPCC completamente móvil
 Thyssenkrupp – 1960.
Sistema IPCC localizaciones
 fijas -1980.
Mina de Cobre Bingham
 Canyon, EE UU.
Mina de Cobre Highland Valley,
 Canadá, Chancadora Giratoria
 de 6,600 tph mineral.
Primer IPCC semi-fijo para
 desmonte 1992 – Mina de
 Cobre Chuquicamata, Chile.
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EVALUAR MEJOR ALTERNATIVA - IPCC
CARGUIO EN MINERIA SUPERFICIAL
Mayor Progreso del IPCC móvil
en el año 1990 por MMD -
Mina de Carbón Gooyella,
Australia. Productividad :
10,000 tph mineral con P&H
4100XPB.
IPCC semi - móvil - Mina de
Cobre y Oro Grasberg,
Indonesia de Freeport
McMoran, Chancadora
Giratoria de 6,500 tph mineral
y 8,200 tph desmonte.
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EVALUAR MEJOR ALTERNATIVA – IPCC
Sudamérica
• IPCC semi - móvil - Mina de Hierro Serra dos Carajás, Brasil de Vale do Rio
 Doce. Chancadora Mandíbula/Doble rodillo 8, 700 tph mineral (1997).
• IPCC semi - móvil - Mina de Cobre Collahuasi, Chile de Minera Dona Ines de Collahuasi, Chancadora Giratoria 5,900 tph mineral (1997).
• IPCC semi - móvil - Mina de Cobre Escondida, Chile, Chancadora Giratoria
9,600 tph mineral (1990).
Perú
• IPCC fijo para mineral (Antamina) en operación
• IPCC semi-fijo desmonte (Mina Cuajone) en construcción
• IPCC semi-móvil mineral y desmonte (Ampliación Marcona) en
 construcción.
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EVALUAR MEJOR ALTERNATIVA - IPCC
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EVALUAR MEJOR ALTERNATIVA – IPCC
Con Chancadora Semi-movil
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Con Chancadora Semi-movil
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Geometría y Especificaciones
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Diseño, Ubicación y Accesos
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EVALUAR MEJOR ALTERNATIVA – IPCC
Requerimientos de Planificación
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Stripping Ratio
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Fases de Minado
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Instalación y Montaje de Chancadora
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Instalación y Montaje de Chancadora
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Instalación y Montaje de Chancadora
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Instalación y Montaje de Chancadora
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Reubicación de Chancadora
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Reubicación de Chancadora
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Reubicación de Chancadora
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Reubicación de Chancadora
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Plan de Descarga de Material
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EVALUAR MEJOR ALTERNATIVA - IPCC
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¡MUCHAS GRACIAS!
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