Clase 9
PERFORACION  Y
Reser&as mineras
eomec(nica
"mportancia de car)u*o y transporte
En miner*a se requiere mo&er )randes &ol+menes de material ,mineral y est-ril. desde su u/icación ori)inal0 Esto requiere de pro&eer soluciones de transporte acorde a los requerimientos de producción con un costo m*nimo0
!a elección de un sistema de transporte de mineral tiene impacto en la operación de la mina:
Dise1o de desarrollos requeridos para que opere el sistema de transporte de manera e2iciente0
 
Sistemas de explotación de minas
6 M-todos su/terr(neos  7 M-todos por 8undimiento  7 M-todo auto soportados  7 M-todos soportados
6 M-todos de explotación a rao a/ierto
 
en miner*a su/terr(nea
Slide %
Dise1o minero !a in2raestructura en una mina su/terr(nea de/e cumplir di&ersos roles:
Permitir el acceso a unidades de explotación ,Caserones.
Cumplir con 2unciones de Extracción y Transporte de mineral
Cumplir con 2unciones de ;entilación y drenae mina
 %l/er)ar o2icinas< taller de mantención de maquinaria< pol&orines< re2u)ios0
 
 
Systema de maneo de materiales Mount "sa Copper Operations
Extraido de Carr and @rause !0E0 ,=>>A.
 
aler*as y t+neles
aler*a: t+nel sin salida al sol< que conecta sectores dentro de la mina0
t+nel
>0A a B metro  %rt0 F
Dimensiones de acuerdo a equipos y le)islación
6Si la )aler*as es de mas de B>> m de lar)o u/icar re2u)ios cada > m si ><A m de anc8o de equipos
 
 
Tiros de
 
Desquinc8es en aler*as
!os desquinc8es se utiliJan para permitir el paso de equipos interior mina:
 %nc8o4 anc8o equipo a operar 
!ar)o 4 2unción del lar)o del equipo
 
KDimensiones de equipos en tr(nsito
K$+mero de equipos en tr(nsito durante la operación de la mina0
KHorti2icación requerida por mayor sección del punto de trans2erencia
KCostos de construcción
Elementos de dise1o:
 
Horma de construcción de )aler*as
 
Puede ser circular o en 0
Pendiente dada por equipos:
KB>KB=L camiones
KConectar )aler*as
K %lmacenamiento mineral
$i&el de Transporte Principal
 
Slide 2"
Desarrollos &erticales
Pique: )aler*a &ertical o su/ &ertical de secciones &aria/les< construida desde arri/a 8acia a/ao< pudiendo o no romper en super2icie0 Se)+n su 2unción se le asi)nan nom/res0 Pueden tener m(s de una 2unción ,pique maestro.0
 
Tol&as interior mina de %copio mineral para res)uardar producción:
"nterior mina ,B dia producción.
Stocpile ,B mes de producción.
 
 
 
Clasi2icación de equipos mineros
 
Selección de equipos mineros
6 !a selección de equipos mineros es uno de los 2actores de mayor importancia en el dise1o y producción de minas0
 
De2iniciones /(sicas
6 Producción: es el &olumen o peso de material a ser maneado en una operación especi2ica0  7 Mineral ,en unidades de peso.
 7 Esteril ,en unidades de &olumen.
 7 !as unidades son )eneralmente por a1o
 
Slide "1
De2iniciones /(sicas
 
Slide "2
De2iniciones /(sicas
6 Capacidad: es el &olumen de material que una maquina puede manear en cualquier instante de tiempo
 
De2iniciones /(sicas
6 Capacidad de dise1o ,rated capacity.: es la capacidad en t-rminos de peso0  7  "mportante determinar la densidad del material a
car)ar 
 
=0 Tama1o del equipo
 
Proceso de selección de maquinaria
6 Requerimientos t-cnicos  7 Uso del equipo o aplicación  7 Condiciones am/ientales  7 "n2raestructura
6 Requerimientos del proceso  7 Producción requerida  7 Mantención
 
6 Requerimientos económicos  7 "n&ersión ,US3.
 7 Reem/olso
 7 Costos de operación ,US3I8r.
 
 7 Capacitación
6 Requerimientos locales y est(ndares para maquinaria
6 Plan estrat-)ico
6 Entender como un equipo a2ecta al proceso )lo/al
 
Selección de equipos 7 8erramientas de calculo
 
Información básica
6 Nombre de la mina, dueño, ubicación, etc… 6 Numero de trabajadores.
Condiciones
6  Altura, temperatura minima y máxima, condiciones ambientales en la mina (subterránea)
Cuerpo mineralizado
 
"n2ormación /(sica requerida para el an(lisis
Producción 6 Tamaño de caserones y dimensiones 6 $umero de caserones por a1o
Perforación de producción 6 -iámetro de per%oración , largo, per%oración especi%ica 6 'alla de per%oración 6 'etros per%orados por año 6 !ecuperación y dilución media
Desarrollos 6 oriJontales: tama1o de secciones< metros requeridos por a1o 6 C8imeneas tama1os y requerimiento anual
 
,INER/A SU0TERRANEA
SISTE,AS DE CARGUIO - TRANSPORTE.VACIADO  7 Sisema D
6 Descripción sistema 6 Calculo de rendimientos y costos 6 Dise1o de 2lota de equipos 6  %utomatiJación de equipos !D
 
Especialmente dise1ado para tra/aar en miner*a su/terr(nea:
6Peque1os radios de )iro
6Peque1o %nc8o y alto
6uena &elocidad de desplaJamiento
6Car)ar camiones< piques y piso
6Existen !D Diesel y el-ctricos
alde
orquilla
Pluma
6 "luminación
6 ;isi/ilidad
6 Condiciones del (rea de car)u*o
6 Condiciones del (rea de descar)a
6 Hactor 8umano
6 Perdidas de Potencia
 7 Temperatura
Selección de !D
6 El tama1o del !D es 2unción del layout posi/le0  7 Esta/ilidad  7 Recuperación  7 Producti&idad: no solo esta relacionado con el
tama1o del equipo< considerar distancia al pique de traspaso
 
Consideraciones para ele)ir el tama1o del !D
6 Esta/ilidad: el tama1o de la/ores se determina por el (rea m(xima que puede ser expuesta sin soporte durante la etapa de desarrollo
6 Se de/en considerar las dimensiones se)+n le)islación minera
 
 %nc8o )aler*a: anc8o del equipo 5 B0A ,m.
 %ltura )aler*a: altura del equipo 5 B0 ,m.
!ar)o estocada ,&isera 7 centro calle.: altura tunel 5 lar)o de la maquina
Radio de cur&a ,para &elocidades adecuadas. : =0A ,"R 5 OR.I=
"R: radio de cur&a interno ,m.
OR: radio de cur&a externo ,m.
 
Slide #(
Disposición del !D en el dise1o y (n)ulo de la estocada
Eemplo:
!ar)o requerido:
BB m desde el ee de la calle
 
!ar)o Estocada  %nc8oIalto
6Capacidad del /alde< &b
6Capacidad del camion< Cc
6Densidad in situ de la roca< δ : ,=<? tIm t*picamente.
6Esponamiento ε  
6Distancia car)adoKDistancia &acio< -i, -"  ,metros.
6;elocidad car)ado</c 
6Tiempo &iae equipo< T ,min.
6Tiempo de manio/ras T< ,min.
 
Costos operación
KConsumo com/usti/le
Costos adquisición
Mantenciones menores
Mantenciones mayores
 
Operación de !Ds
6  %utomatiJado: toda la operación la realiJa el so2tNare y 8ardNare
6 SemiKautónomo: el car)u*o lo realiJa el operador ,telecomando. mientras que la ruta se 8ace de 2orma autónoma0
6 TeleKcomandado: toda la operación la realiJa el operador desde una estación de control
6 Manual: un operador controla el equipo en todas sus la/ores0
 
 %utomatiJación de !Ds
6Minas que /uscan alta producti&idad o tienen escaseJ de personal especialiJado /uscan automatiJar sus acti&idades su/terr(neas0
6En C8ile se /usca producti&idad y competencia ,e0)0 Mina El Teniente <Codelco.
6!a automatiJación esta /asados en tecnolo)*a de punta o/tenido en otras (reas de la in)enier*a ,ro/ótica. para aquellas tareas mas /ien repetiti&as0
6Equipos son operados desde una sala de comando por medio de so2tNare y 8ardNare especialiJado0 Un operador puede operar &arias maquinas ,8asta se 8an pro&ado. de manera e2iciente0
 
 %utomatiJación de !Ds
6 Por reducción secundaria y /olones se 8a adoptado por equipos semiKautónomos en las operaciones0
6 El tiempo de ciclo puede alcanJar un >L menor  6 El costo de adquisición de la automatiJación es de un >L mayor que una manual 6 Un operador puede operar 8asta tres equipos0 Cam/io turno A minutos 6 Se requiere mano de o/ra especialiJada: en el taller mec(nico se necesita un in)0 El-ctrico0 6 Costos de ser&icio y pieJas es menor en equipos semiKautónomos 6 Des)aste de neum(ticos es menor en equipos semiKautónomos 6 Costos de cuc8araI consumo de com/usti/leI consumo de lu/ricantes y aceites i)ual que el
equipo operado manualmente0 6 Un operador puede aprender a manear el equipo en d*as mientras lo que en operación
manual puede tomar meses0 6 !a Jona en que tra/aa el equipo se de/e aislar por medio de puertas o sensores ,sistema de
ta)s. 6 !a maquina se apa)a si encuentra un o/st(culo pero los sistemas actuales no pueden
detectar personas o mas all( de => metros0
 
Slide $'
6!os car)adores 2rontales son equipos de car)u*o dise1ados para car)ar material que/rado
6Son equipos que operan so/re neum(ticos y son Diesel por lo que tienen autonom*a y /uen rendimiento0
6Sir&en no solo para car)u*o sino para tareas de apoyo ,ser&icios.
6$o solo se ocupan en miner*a su/terr(nea sino en miner*a a cielo a/ierto< canteras< 2orestal< construcción entre otros0
6Para su/terr(nea estos equipos 8an sido dise1ados mas /aos y con articulación central a 2in de o/tener menores radios de )iro0
6Tienen la ca/ina del operador en el centro< y este opera mirando 8acia el 2rente del equipo
6Son de menor costo de adquisición que el scoop pero tiene un menor rendimiento y requiere de mayores secciones en las la/ores0
CARGADORES FRONTAES
Caterpillar 9
 A$ 
 
 
Costos Sistema Car)ador Hrontal o !D Costo mano de o/ra
Costos operación
KConsumo com/usti/le
Costos adquisición
Mantenciones menores
Mantenciones mayores
 
Precio com/usti/le 4 >< US3Il
 
Cielo a/ierto
Dentro de los procesos producti&os de mayor costo se encuentra el car)u*o y transporte de material< de/ido a:
Es el proceso con mayor cantidad de equipos in&olucrados ,2lota.0
 %lto )rado de mecaniJación0
Constituye un proceso de operación pr(cticamente continuo y lento0
 
Slide %&
Secuencia
El o/eti&o del proceso es Retirar el material tronado de la 2rente y transportarlo adecuadamente a su lu)ar de destino< lo cual se puede resumir en la si)uiente secuencia:
K Preparación de la Jona de tra/ao<
K Posicionamiento de equipos<
K Retirar el material tronado desde la 2rente de tra/ao ,Car)u*o.<
K Traspaso del material al equipo de transporte dispuesto para el traslado<
K Transporte del material a su lu)ar de destino ,Planta< acopio< /otaderos< etc0.<
K Descar)a del material<
 
 
Compati/ilidad H*sica
 %ntes de ser e&aluada la 2lota de equipos para el car)u*o y transporte de/er( cumplirse inicialmente con lo si)uiente: