Factores De Análisis Del Sistema De Carguío
TIEMPO DE CICLO: El tiempo de ciclo corresponde al tiempo que el equipo de carguío demora en ir al lugar de extracción de mineral o estéril y transportarlo al sitio de descarga incluye además el tiempo ocupado en maniobras realizadas en esta operación.
El tiempo de ciclo está compuesto por los tiempos fijos y los tiempos variables. Los primeros dependen de las condiciones bajo las cuales opera el equipo. Los tiempos variables además de depender de las condiciones de trabajo, varían según la longitud de los tramos a recorrer y la velocidad que en éstos se desarrolle.
TIEMPOS VARIABLES: Corresponden a la suma de los tiempos utilizados en recorrer cada tramo del ciclo de carguío. La suma de los tiempos variables de los diferentes tramos conforma el tiempo variable del ciclo.
Los tiempos variables están en función de las distancias a recorrer y de las velocidades que en estas logren los equipos y de las condiciones de trabajo.
Tiempos variables = f (distancias, velocidad, condición de trabajo)
La velocidad depende de la potencia del equipo, las pendientes a vencer y la resistencia a la rodadura de los tramos.
Velocidad = f (potencia del equipo, pendiente, resistencia rodadura)
TIEMPOS FIJOS: Están en función de las condiciones de trabajo. Corresponden a la suma del tiempo de carga, maniobras y descarga del equipo de carguío.
Tiempos fijos = f (condiciones de trabajo)
Condiciones de trabajo excelentes implicarían tiempos fijos menores. Por el contrario, condiciones de trabajo difíciles implicarían tiempos fijos mayores.
Método de Explotación
El sistema de carguío con equipos LHD es un sistema altamente mecanizado y de alta productividad. A diferencia de sistemas de carguío con cuchara de arrastre o con carros de volteo, se requiere poca mano de obra, requiriendo para su aplicación de gran desarrollo de labores. Este sistema es aplicable a casi todos los métodos de explotación tales como, los de Hundimiento, los realizados a través de caserones etc.
Selección del equipo de carguío
¨ Criterios de Selección
Es fundamental que dentro de los criterios de selección considerar al equipo de extracción con su máxima capacidad y con el menor costo por tonelada. Desde el punto de vista técnico las dimensiones del equipo deben cumplir una holgura mínima (requerida según decreto ley, artículo 3677 y 368 Decreto supremo Nº 72) respecto a las paredes y techo de las labores del sector de carguío que permitan una operación eficiente y segura.
Teóricamente, el equipo que tenga una mayor capacidad de carguío tendrá un menor costo por tonelada. Un equipo de carguío tiene la posibilidad de cambiar su balde, dependiendo de sus capacidades estructurales y mecánicas, y de la densidad del material a cargar. Se conoce como balde óptimo, al que permite cargar, transportar y descargar, material cuyo peso se acerque al máximo que es capaz de transportar el equipo.
1.- Regulación: El primer paso en la selección de un equipo tiene que ver con las condiciones del sector de operación del equipo, alimentación eléctrica o diesel, dimensiones de la mina, máxima razón potencia/ventilación y otras restricciones al tamaño del equipo.
2.- Tamaño: La selección del tamaño beneficia la operación de la mina y puede hacerla más eficiente. Es normal elegir el equipo de la mayor capacidad posible. Los costos de operación del vehículo (o la suma de costos de desarrollo) no necesariamente se incrementan en forma directa con el incremento de la capacidad. Un equipo de mayor capacidad tendrá un mayor rendimiento, si la diferencia de rendimiento entre dos equipos es muy grande, esta sobreproducción eventualmente podrá absorber el costo de aumentar las dimensiones de las intersecciones del sector de transporte de un LHD, manteniendo aún bajos los costos por tonelada producida.
3.- Localización: La operación del equipo en un lugar ubicado muy por sobre el nivel del mar, donde existen condiciones adversas para el motor, por la disminución de oxígeno en el aire, disminuirá en eficiencia mientras mayor sea la altura de a la que ésta faena se encuentre ubicada, debido a la menor cantidad de oxígeno inyectado al combustible. Para estimar la potencia del equipo sobre el nivel del mar, se puede usar como regla, descontar un tres por ciento de potencia por cada 300 metros, sobre los primeros 300 metros sobre el nivel medio del mar. Cuando la operación sobrepasa los 1.500 metros sobre el nivel del mar, se debe equipar el motor con un compensador de altura o un motor más grande. Un compensador suple de mayor cantidad de aire a los cilindros del motor. Esto no significa que el equipo aumente su producción, sino que la equipará a la que tendría al nivel del mar, aún sobre los 2.700 metros sobre el nivel del mar.
4.- Distancia: La distancia entre el equipo y las paredes de las labores, y la del operador al techo de éstas, afectan la productividad y la seguridad del personal y el vehículo mismo.
Determinación De La Capacidad Óptima Del Balde
La capacidad óptima del balde corresponde al volumen del balde que para una determinada densidad del material fragmentado, permite aproximarse a la capacidad nominal del equipo.
Se define como capacidad nominal del equipo, a la carga máxima que éste es capaz de operar permanentemente sin afectar su vida útil.
Una cantidad de material fragmentado posee cierta densidad y cierto volumen. Si se iguala este volumen al volumen nominal del balde, el peso del material dependerá sólo de la densidad de éste. Para diferentes densidades de material se obtendrán diferentes pesos, manteniendo el mismo balde.
El balde óptimo permite que la capacidad efectiva de éste no sobrepase la capacidad nominal del equipo, a valores que, como se dijo anteriormente, afecten negativamente su vida útil.
Otro factor que afecta a la capacidad efectiva del balde es el factor de llenado que corresponde al porcentaje del volumen que es efectivamente ocupado por el material.
Cabe destacar que la densidad del material fragmentado, llamada también densidad aparente, no es una característica del material, es decir, un mismo material puede tener diferentes densidades aparentes, dependiendo de su grado de fragmentación, el cual está dado por la tronadura.
Análisis Teórico De La Flota De Carguío Económica
Como se mencionó con anterioridad, la flota de carguío debe tener el menor costo con la máxima productividad. El método utilizado para el cálculo de costo, es el método del Costo anual equivalente. Dentro de la vida útil del equipo, se producen diferentes costos, como los costos por consumo de combustible, neumáticos y sueldo del operador. Además, existen los costos por mantener y reparar el equipo. Para el análisis estos costos, unidos a la depreciación, deben estar en moneda del mismo valor en el tiempo, luego se calcula el valor presente de los flujos de costos futuros del equipo. Es éste valor presente el que se lleva a anualidades iguales, que unidos con la producción anual permite calcular el costo por tonelada de material extraído, que es la base del análisis económico. Por tratarse de costos, un menor costo por tonelada implicará ganancia respecto a uno mayor.
Rendimiento Del Equipo De Carguío
El rendimiento del equipo corresponde a la cantidad de material cargado, transportado y descargado por unidad de tiempo.
El rendimiento horario corresponde a la cantidad de material cargado, transportado y descargado en el paso de una hora.
El rendimiento por turno corresponde a la cantidad de material cargado, transportado y descargado en un turno.
Cálculo de la flota óptima
La flota óptima se calcula según la cantidad de equipos necesarios para cumplir una determinada producción. Para ello, se utilizan las distancias de cada tramo de los diferentes ciclos de carguío, con su tonelaje, para calcular un tiempo de ciclo promedio, que con la densidad del material permite calcular la flota. La determinación de la flota óptima se basa en la cantidad de ciclos que el equipo es capaz de realizar, portando el balde óptimo, y de la cantidad de ciclos necesarios de éste equipo para la producción requerida, todo en una misma cantidad de tiempo.