Conceptos Fundamentales de Equipos y Operaciones Mineras

Conceptos Fundamentales en Equipos y Operaciones Mineras

Resistencias en el Transporte Minero

Pendiente favorable: Se presenta cuando la tracción en las ruedas es mínima.

Resistencia a la rodadura: Expresada en porcentaje del peso del equipo, representa la cantidad de fuerza que requiere el equipo para moverse en un terreno.

Resistencia friccional o de rodadura: Es la resistencia que considera rodamientos en locomotoras y carros, deslizamiento y una cantidad variable de fricción en el borde de las ruedas contra el riel. Proviene tanto de los carros como de la locomotora y debe ser determinada experimentalmente. En todo caso, puede decirse que depende principalmente del peso de la unidad rodante, condiciones de la vía, tamaño de las ruedas, rodamientos y tipos de lubricantes.

Resistencia a la pendiente: Es la resistencia al movimiento debido a la necesidad de vencer una pendiente. Corresponde a la componente del peso del convoy en la dirección contraria al movimiento.

Peraltes: Se construyen para contrarrestar las fuerzas centrífugas en las curvas.

Equipos de Carguío y Transporte

Scrapper

Equipo utilizado en terrenos irregulares, en galerías pequeñas (2 m x 2 m), también en terrenos donde las pendientes no permiten el uso de otros equipos. Compuesto por un huinche que se utiliza para el arrastre de la pala, tanto para la tracción de material como para el retorno de la pala vacía. Su elección será en función de:

• Ancho de la labor
• Potencia del huinche
• Peso específico del material
• Capacidad de extracción
• Calidad del piso

LHD (Load, Haul, Dump)

Basados en el concepto de Cargar – Transportar – Descargar, surgen como la solución más efectiva para compatibilizar Rendimiento – Capacidad – Maniobrabilidad Limitada. (Sumamente importante para minimizar desarrollos y perturbaciones en la malla diseñada). Se puede definir como un cargador de alta capacidad de bajo perfil, que funciona mediante cilindros hidráulicos para el movimiento del balde. Los equipos LHD se dividen en dos tipos:

• Uno que opera mediante combustible diésel.
• Otro que opera mediante corriente eléctrica.

Camiones Carreteros

Se utilizan para el transporte de materiales en minería y construcción. Presentan costos operacionales menores a los camiones mineros. Son equipos operados por diésel. No cuentan con articulación central. Tienen una vida útil media (5-7 años). Sus costos de adquisición varían entre 60.000 y 150.000 US$.

Camiones Mineros

Equipos diseñados para las labores en minería subterránea, distinguiéndose por su capacidad de transporte y por sus bajas dimensiones. Se caracterizan por:

• Equipos diésel o eléctricos.
• Cuentan con articulación central.
• Vida útil media (5-7 años).
• Costos de adquisición: desde 280.000 US$.

Selección de Equipos y Costos Operacionales

Selección de Equipos

El tamaño del equipo debe ser función de:

• Dimensiones de la galería (en función de la legislación minera).
• Estabilidad.
• Recuperación.
• Productividad.
• Rutas y distancias medias que deberá recorrer.

Es necesario conocer el ritmo de producción de la mina [tpd].

Factores que Afectan el Rendimiento del Equipo

Algunos factores que pueden afectar el rendimiento del equipo son:

• Iluminación
• Visibilidad
• Estado de la carpeta de rodado
• Condiciones del área de carguío
• Condiciones del área de descarga
• Factor humano
• Granulometría del mineral a cargar
• Pérdidas por potencia

Costos Asociados a la Operación de Carguío

Los costos asociados a la operación de carguío son:

• Mano de obra [US$/h]
• Combustible e insumos [US$/h]
• Mantención y reparación [US$/h]

Para expresar el costo en [US$/t], se suman los costos anteriores y se divide por el rendimiento del equipo en [t/h].

Sistemas de Extracción Vertical

Utilizada en minas cuya profundidad no permite o no justifica una extracción mediante rampas o correas. Se requiere la construcción de un pique que transporta material (skip) y/o personal (jaula) hacia y desde la mina. El sistema está compuesto además por poleas y un sistema de tracción.

Clasificación de Sistemas de Extracción Vertical

Los sistemas de extracción vertical se clasifican según:

Tipo de Tracción

1. Tambor: El cable es almacenado en el tambor.
2. Polea Koepe o Fricción: El cable pasa sobre la polea.

Número de Elementos de Transporte

1. Un elemento.
2. Dos elementos (skip + jaula).
3. Un elemento más un contrapeso.

Uso de los Elementos de Transporte

• Skips: Transporte de roca quebrada o carbón y estéril.
• Jaula: Transporte de personal y materiales.

Características de los Sistemas de Tracción

• Tambor simple: Mejor sistema para alta carga a transportar y poca profundidad.
• Doble tambor: Se puede operar con dos compartimientos desde distintos niveles de mina. Mejor sistema para construcción de piques.
• Koepe: Operación simple, menor inercia y rotación más económica. Un sistema con múltiples cables tiene mayor capacidad en t/h que los tambores dentro de un rango de profundidad. Operan con mejor gasto de electricidad/potencia.