Sesión 21: EQUIPOS DE ACARREO Y TRANSPORTE 1.-DEFINICION: Se denomina acarreo cuando el material roto de bancos, cortes, excavaciones, desmontes y derrumbes en la mina es trasladado en distancias cortas, es decir que este transporte tiene limitaciones o tiene un determinado ratio de acción, hacia un depósito provisional mientras no se le asigne un uso final o fuera de la mina, a una zona de depósito permanente o temporal, según sea el caso. Acarreo libre es el traslado que se efectúa hasta una estación cuya distancia es definida en el proyecto, 20 metros hasta 1 km por medios mecánicos (acarreo en equipos).El acarreo a una distancia total mayor se considera como sobre acarreo, sólo hay que cuidar que el rendimiento utilizado sea compatible. El transporte consiste en el accionamiento, las instalaciones, mecanismos y disposiciones necesarias para desplazar los materiales mineros desde el punto de carga hasta su lugar de descarga o su destino final. Las funciones que debe realizar el transporte son las siguientes:
FIG.1 Acarreo y sobre acarreo El transporte consiste en el accionamiento, las instalaciones, mecanismos y disposiciones necesarias para desplazar los materiales mineros desde el punto de carga hasta su lugar de descarga o su destino final. Las funciones que debe realizar el transporte son las siguientes: -Mover el mineral arrancado, materia prima que es el fundamento de la mina que se explota. -Mover el material estéril que se produce como consecuencia de la explotación del yacimiento. -Mover el material necesario para realizar las labores mineras: madera, cuadros, etc. -Mover el relleno. -Mover el material de aprovechamiento de huecos. -Mover al personal necesario para cumplir todas las labores necesarias en la mina.
2.- EQUIPOS DE ACARREO EN MINERIA SUBTERRANEA: En minería, los camiones y cargadores para labores subterráneas difieren de los usados para tajo abierto en el tamaño. Y es que, al trabajar dentro de labores subterráneas, estos deben de tener un tamaño compacto para poder moverse en ellos de forma óptima. A estos equipos se les denomina ‘de bajo perfil’.
Debido a la naturaleza del entorno de trabajo, la minería subterránea mecanizada no puede ofrecer una visibilidad más amplia de las operaciones de superficie de los camiones y palas a gran escala y el espacio abierto, necesario para los típicos patrones de carga de múltiples camiones, simplemente no se encuentra disponible en la minería subterránea.
Sin embargo, los elementos básicos de la selección de equipos para la flota de superficie, tales como el tamaño apropiado para las condiciones del sitio, la concordancia correcta de pasadas entre cargadores y camiones y la configuración correcta de las máquinas para una seguridad, confiabilidad y mantención óptimas, son válidos y tal vez incluso más críticos en las operaciones subterráneas, donde el tamaño y la capacidad de los equipos de la flota e individuales se ven a menudo condicionados por las limitaciones del espacio de trabajo. Los cargadores frontales de bajo perfil también conocidos como LHD (Load- Haul-Dump), junto con los camiones volquetes convencionales o de bajo perfil, conocidos como Dumpers, aportan niveles de eficiencia decisivos para la operación.
2.1. Cargadores LHD (Load- Haul-Dump, carga-acarreo-descarga): Estos equipos están preparados para trabajar en forma óptima en espacios reducidos, son los protagonistas de la producción en las minas subterráneas pues mueven cada día cientos de toneladas de material minado, descargándolas en las zonas de acumulación (Ore Pas) o cargando directamente los camiones en la operación. El rendimiento de una cargadora está referida a la capacidad de su balde, los metros cúbicos que figuran en sus características técnicas pueden convertirse a toneladas por hora multiplicando por la densidad del material. Los cargadores de bajo perfil CAT son líderes en su rubro. Hace más de una década, estos equipos ingresaron al mercado peruano, generando un impacto positivo en las operaciones delos clientes. En particular, atributos como su productividad, seguridad, robustez y bajos costos de operación y mantenimiento fueron apreciados en nuestro ámbito y fueron esenciales para su demanda creciente. Pueden ser de accionamiento eléctrico o mediante motores diesel.
FIG.2. cargador de bajo perfil CAT R3000H (scooptram) Es el de mayor capacidad dentro de esta familia de máquinas (Ferreyros-CAT). Este equipo es muy relevante para aquellas compañías de minería subterránea que deciden emplear equipos de gran envergadura en sus operaciones, para elevar sus niveles de producción y de productividad.
2.1.1.-Especificaciones técnicas: Motor Modelo del motor Potencia bruta: motor VR: ISO 14396 Potencia bruta: motor Tier 3:ISO 14396
Cat C15 ACERT 297kw 297kw
398 hp 398 hp
Operación Capacidad de carga útil nominal Volumen bruto de la maquina
20 000 kg 80 410 kg
44 092 lb 177273 lb
Capacidad del Cucharon Capacidad del Cucharon
8.3 a 11.6 m3
10.9 a 15.2 yd3
2.2 Camiones de bajo perfil: Sobre las diferencias que tienen este tipo de máquinas respecto a las de uso convencional, cabe decir que los camiones de bajo perfil tienen igual capacidad de acarreo que los volquetes convencionales y requieren de una menor sección de galería para desplazarse, lo que disminuye los costos de desarrollo de la mina. Además, por su construcción más robusta, suelen tener una mayor vida, llegando a las 25,000 o 30,000 horas de operación. El rango de los equipos disponibles en el mercado fluctúa entre las 15 y 50 toneladas de capacidad de acarreo y sus dimensiones son compatibles con los LHD, siendo capaces de cargarlos en 3 a 4 viajes (pases). Los camiones de bajo perfil CAT destacan por su elevada disponibilidad mecánica, así como su potencia; pueden subir rampas de hasta 28% de inclinación sin problemas (rampas de 12% es el máximo que puede subir un camión convencional).
FIG.3. Camión para minería subterránea AD30 (Dumper) La ventaja principal de los dumpers es que tienen igual capacidad de acarreo que los volquetes convencionales y requieren de una menor sección, lo que disminuye los costos de desarrollo de la mina, suelen tener una mayor vida llegando a las 25000 o 30000 horas de operación. Para su óptima operación es importante estimar con precisión las velocidades promedio para cada tramo a recorrer y los tiempos fijos para carga, maniobra y descarga. Al respecto, los equipos modernos suelen tener velocidades de hasta 25 km/hr, tanques de combustible diesel para 10 a 12 horas de operación continua y controles vía joysticks, además de techos o cabinas protectoras. Además, sus sistemas de frenos son intrínsecamente seguros y poseen disponibilidades mecánicas que actualmente están por encima del 90%.
2.2.1.-Especificaciones técnicas: Motor Modelo del motor Potencia bruta SAE J1995 Potencia neta SAE J1349 Operación Capacidad de carga útil nominal Peso bruto de la maquina 60000
Cat C15 ACERT 304kw 408hp 281kw 377hp 30000 kg 66.139 lb 132.300 lb
2.4.- PRINCIPALES CONSIDERACIONES EQUIPAMIENTO DE UN LHD:
PARA
EL
DIMENSIONAMIENTO
Y
Ancho y alto: ¿Cuál es el ancho máximo permitido para un LHD en una operación? Tener en cuenta no sólo las dimensiones del lugar de trabajo habitual de la máquina, sino que todos los espacios por los que tendría que pasar para reubicarse. También, prestar atención a la altura real de las áreas de trabajo subterráneo para tener en cuenta cualquier estructura de ventilación o servicio de la mina, las cuales podrían interferir con la operación de la máquina. Método de carga y selección de balde: ¿El LHD estará cargando camiones o acarreando hasta un punto de descarga? La selección del balde debe considerar el uso principal de la máquina y las características del material que será cargado; el diseño de un balde estándar puede funcionar bien en muchas aplicaciones, sin embargo, el diseño de un balde de alta penetración puede ser necesario para otras. Si es necesario un balde de alta penetración, tener presente que el derrame de carga será un poco mayor. El sistema de herramientas de corte (GET, según su sigla en inglés) del balde es otro factor importante; ¿debe ser un sistema fijado mecánicamente o soldado? Los revestimientos de desgaste también están disponibles y a veces son obligatorios según el material a cargar, pero hay que tener en cuenta que todas las partes agregadas y el material reducen la carga útil del balde. Opciones: Considerar qué condiciones encontradas en el lugar de trabajo necesitan equipos opcionales específicos, lo cual puede abarcar desde una opción de estilo de cabina abierta o cerrada hasta las configuraciones de control remoto disponibles, o desde los sistemas de control de amortiguación
3.- EQUIPOS DE ACARREO EN MINERIA SUPERFICIAL El acarreo y carguío es parte del proceso de retirar el material volado del frente de trabajo hacia un equipo de transporte, para poderlo transportar adecuadamente a su lugar de destino (planta, botadero). Dentro del proceso productivo de una mina es el de mayor costo conjuntamente con el transporte de material, debido a que es el proceso con mayor cantidad de equipos involucrados, alto grado de mecanización, menor rendimiento productivo y se constituye como un proceso de operación prácticamente continuo y lento.
3.1. Secuencia
Preparación de la zona de trabajo Posicionamiento de equipos. Retirar el material tronado desde el frente de trabajo (Carguío). Traspaso del material al equipo de transporte dispuesto para el traslado. Transporte del material a su lugar de destino (Planta, botaderos, etc.) Descarga del material. Retorno del equipo de transporte al punto de carguío (si es que se requiere su retorno).
3.2. Relaciones especificas entre proveedores y clientes para el proceso productivo de acarreo.
Perforación: Una buena malla de perforación, así como una buena perforación garantizara primeramente la buena operación del equipo de carguío, y garantizara una mejor operación del transporte.
Voladura: Similar importancia tiene el buen resultado de la voladura, ya que la granulometría también dependerá de los factores de carga aplicados en los distintos sectores a tronar. Para cada tipo de equipo de carguío existe una proyección de material adecuado. Características del material: La geología del yacimiento influirá en lo que es selectividad del material en el carguío, es muy diferente operar en un yacimiento con vetas de alta ley, que operar en un yacimiento masivo. La dureza y abrasividad del material influirá en los costos por el desgaste de los aceros de los equipos. La densidad del material también hará variar los costos y la capacidad de los equipos.
3.3. Clasificación de equipos de acarreo UNIDAD DISCRETA
FLUJO CONTINUO
SIN ACARREO -PALA ELECTRICA -RETROEXCAVADORA -PALA HIDRAULICA -PALA NEUMATICA -EXCAVADOR DE BALDES -DRAGADORA
ACARREO MINIMO - CARGADOR FRONTAL -LHD
EEQUIPOS MIXTOS O COMBINADOS UNIDADES DISCRETAS
3.3.1. Palas Eléctricas PALAS DEMANG
3.3.2. Pala Hidráulica
MOVILES -SCRAPER -DOZER -LHD
FIJAS -DRAGADORA
PALAS KOMATSU Palas Frontal Diesel
Palas Frontal Eléctrica
Palas Caterpillar
3.3.3. Cargador Frontal Cargador Frontal Caterpillar
Cargadores Frontales Komatsu
Cargadores Frontales Liebherr
3.3.4. Camiones Mineros
3.4. Riesgos asociados al carguío y acarreo Funciones básicas de la administración: Planeamiento Organización Dirección Control Identificación Estandarización
Medición Evaluación Corrección Seguimiento
Áreas de Carga – Descarga Cantera Bancos Botaderos Pilas de lixiviación y/o escombreras Tolvas
Vías de Acarreo Vías principales, accesos y rampas Señalización Derecho de vía, prioridades
Personal Operadores Supervisores Cuadradores (indicadores) Vigías
4.-RECOMENDACIONES: Es muy importante tomar en cuenta los factores que determinan la eficiencia de los acarreos:
La capacidad de carga de los equipos. La cantidad de equipos que se utilizarán. La capacidad y velocidad de la maquinaria. La habilidad del operador de la maquinaria. La distancia hasta la zona de tiro. Las características del camino y el tránsito del trayecto completo. El volumen total del material a trasladar. La combinación balanceada, óptima y eficiente de los factores anteriores evitará los tiempos muertos durante el proceso de carga y acarreo. Verificar y mantener siempre en buen estado los equipos y máquinas involucradas en este proceso.
5.-REGLAMENTO DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL EN MINERIA DS-0242016-EM MODIFICADO POR DS-023-2017-EM TITULO CUARTO GESTION DE LAS OPERACIONES MINERAS SUBTERRANEAS CAPITULO I ESTÁNDARES DE LAS OPERACIONES MINERAS SUBTERRÁNEAS Subcapitulo III MINERÍA SUBTERRÁNEA SIN RIELES ART.232.-Los equipos de perforación, carguío, acarreo y transporte, tales como jumbos, scooptrams, dumpers, entre otros deberán ser operados sólo por trabajadores capacitados y autorizados y deberán contar con licencia de conducir mínimo A-I, otorgada por el Ministerio de Transportes y Comunicaciones. CAPITULO VII TRANSPORTE, CARGA, ACARREO Y DESCARGA. Subcapítulo I MINERIA SUBTERRANEA ART.292. El titular de actividad minera cumplirá lo siguiente: a) Establecerá los estándares de acarreo subterráneo, así como las funciones de los
operadores, autorizaciones y manuales de manejo. b) En las galerías o socavones de acarreo en donde existan cruces y desvíos de vías, se colocará avisos luminosos o semáforos en ambos extremos. c) Los pozos o chimeneas que concurran en las galerías de acarreo deberán ser abiertas fuera del eje de las galerías y estar protegidos para evitar la caída de personas o materiales.
ART.295.Para la extracción del mineral roto, en labores mineras donde no se utilicen rieles, debe cumplirse lo siguiente: a) La maquinaria de bajo perfil para la remoción del material derribado debe tener protector guarda cabezas sólidos y ser resistente a las posibles caídas de roca. Debe estar provista de luces delanteras, posteriores, bocinas y extintor adecuados. Además, de acuerdo a los resultados de una evaluación de riesgos que considere las características del trabajo que se realice, el titular de actividad minera determina si corresponde instalar cabinas climatizadas u otro sistema equivalente.Se asigna vehículos escolta a las maquinarias de bajo perfil, incluyendo jumbo, para su traslado en superficie. b) No se permite el ingreso a subsuelo a los equipos cuya emisión de gases y humos estén provocando concentraciones por encima de los límites de exposición ocupacional para agentes químicos, establecidos en el ANEXO 15 e inciso e) del artículo 254 del presente reglamento. c) Los echaderos deben tener un muro de seguridad de 2/3 de la llanta de mayor diámetro del equipo más grande que trabaja en dicho echadero y parrillas con una gradiente máxima de seis por ciento (6 %), así como una adecuada iluminación. Los muros de contención deben mantenerse limpios. e) En toda instalación subterránea, la distancia mínima que se deja entre el punto más sobresaliente de una máquina cualquiera y el techo o paredes es de un (1) metro. f) No se permite transportar personal sobre carga de mineral o desmonte, sobre los estribos u otros espacios. En la cabina se transporta sólo el número reglamentario de personal. TÍTULO TERCERO SISTEMA DE GESTIÓN DE SEGURIDAD Y SALUD OCUPACIONAL CAPÍTULO IX IDENTIFICACIÓN DE PELIGROS, EVALUACIÓN DE RIESGOS Y MEDIDAS DE CONTROL (IPERC) ART. 95.- El titular de actividad minera deberá identificar permanentemente los peligros, evaluar los riesgos e implementar medidas de control, con la participación de todos los trabajadores en los aspectos que a continuación se indica, en: b) Las deficiencias de las maquinarias, equipos, materiales e insumos.
