CRITERIOS PARA EL DISENO DE LA EXPLOTACION POR MEDIO CAMIONES MINEROS.

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2.1.1 Componentes de tiempo del Ciclo de Trabajo.

- FACTORES DE CARGA.

- Tamaño y tipo del equipo de Cargue.

- Tipo y condiciones del material.

- Capacidad de la unidad.

- Experiencia y destreza del operador.

- FACTORES DE TRANSPORTE.

- Capacidad y características del equipo.

- Distancia del transporte y pendiente.

- Condiciones de la pista.

- FACTORES DE VERTIDO.

- Destino del material.

- Condiciones del área de vertido.

- Tipo y maniobralidad de la unidad de transporte.

- Tipo y condiciones del material.

- FACTORES DE RETORNO.

- Capacidad y rendimiento del equipo.

- Distancia de retorno.

- Condiciones de la pista.

- Pendiente.

- FACTORES DE ESPERA Y MANIOBRALIDAD.

- Maniobralidad del equipo.

- Dimensiones del área de trabajo.

- Tipo de máquina de carga.

- Localización del equipo de carga.

- Esperas para depositar la carga.

2.1.2 FACTORES DE EFICIENCIA Y ORGANIZACIÓN.

Contempla las pérdidas de tiempo originadas por las características propias de la operación tales como: Trabajos nocturnos, traslados del equipo de cargue ó cambios de tajo, interrupciones por voladura, malas condiciones climatológicas, experiencia del operador.

También se debe tener en cuenta la disponibilidad mecánica ó simplemente la disponibilidad definida como la disposición de los equipos para actuar durante el período de trabajo programado, es decir considerar las horas perdidas debida a daños ó reparaciones imprevistas, mantenimientos programados ó rutinas de mantenimiento.

2.1.3 FACTORES DE ESPONJAMIENTO Y DENSIDADES.

Cuando se excava un material normalmente se fractura en partículas menores. Esto da lugar a la existencia de huecos en el material provocando un aumento de su volumen que es llamado esponjamiento. Para el cálculo de rendimiento es necesario distinguir los conceptos de material in situ ó banco y material suelto ó esponjado.

- FACTOR DE CONVERSION VOLUMETRICA ”V” (FVC).

Vs Kg/m3 Material suelto

V = FVC = ----------- = ------------

Vb Kg/m3 Material banco

- FACTOR DE ESPONJAMIENTO (FE). Se define como el inverso del Factor de conversión volumétrica.

- PORCENTAJE DE EXPANSION: Es el incremento del volumen de material al pasar de su estado natural en banco al estado suelto en la pila ó el montón.

Vb - Vs Vb

PE = --------------- X 100 = ( ------- - 1) X 100

Vs Vs

Ejemplo: Un material tiene una densidad en banco de Vb = 2,40 ton/m3 y tiene una densidad suelto Vs = 1,60 ton/m3 . Calcular V, PE y FE.

2.1.4 CAPACIDAD NOMINAL DEL EQUIPO.

Los fabricantes indican la capacidad nominal del equipo de dos formas diferentes, en peso y en volumen. Para un camión por ejemplo se puede señalar que puede cargar 32 toneladas, pero también indica que puede acarrear17,4; 23,5; 29,4 m3. La primera cifra considera la carga a ras, la segunda con la caja colmada en taludes 2:1 y la tercera la caja también colmada en taludes 1:1, según es habitual siguiendo la normatividad de SAE (Society Automotive Engineers). Esto proporciona una idea de lo que puede acarrear en función de la densidad.

3. FACTORES LIMITADORES DE RENDIMIENTO

3.1 Resistencia a la Rodadura: Se define como la oposición al avance de una máquina como consecuencia de la deformación del suelo, las flexiones de los neumáticos y los rozamientos internos de los propios mecanismos del equipo. Puede expresarse en términos de los FRR en Kg ó en %. Por ejemplo: Una resistencia a la rodadura de 20 Kg por cada 1000 Kg equivale a un 2%.

Un camión con un peso de 36388 Kg sobre una vía horizontal con una resistencia a la rodadura de un 2% debe desarrollar un esfuerzo para vencer esta resistencia antes de ponerse en movimiento de 36388 X 0,02 = 726 Kg. Si el camión desarrolla un esfuerzo de tracción total de 13000 Kg dispondrá de 13000 – 726 = 12274 Kg para realizar el trabajo. Ver tabla.

Se puede estimar la resistencia a la rodadura por la penetración de los neumáticos en el terreno.

FRR (Kg/ton) = 20 (Kg/ton) + 6 (Kg/tonxcm) X H (cm)

Así pues un camion de 32,6 ton de capacidad con un peso vacío de 36,3 ton cuyos neumáticos penetran en firme 3cm, permite estimar el siguiente FRR;

FRR = 20 + (6 X 3) = 38 Kg/ton

RR = FRR X PT PT= Peso total del vehículo (ton).

Si el vehículo se desplaza cargado RR=38 kg/ton X (32,6 +36,3) ton =2618 Kg.

3.2 RESISTENCIA A LA PENDIENTE: Es la fuerza debida a la acción de la gravedad cuando un vehículo se mueve en una pista inclinada. Las pendientes se miden generalmente en %. Un camión con un peso de 36288 ton que se desplaza por una vía con el 6% de pendiente debe desarrollar 36288X0,06=2177 Kg de esfuerzo de tracción para vencer esta resistencia.

3.3 PESO: Es el factor determinante en la cantidad de fuerza que se precisa para vencer la resistencia a la rodadura y a la pendiente. La fuerza disponible restante sirve para acelerar el vehículo. La resistencia total expresada como pendiente compensada ó efectiva es:

Pendiente