Universidad de Santiago de ChileFacultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería en Minas Laboratorio de Carguío y Transporte Programa de Carguío “Serrucho” y Cálculo de Flota de camiones Profesor: Dr. Fernando Machuca P. Alumno: Ismael Callasaya Hernández Sección: M6 Fecha: 06 de diciembre del 2016 PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Contenido Resumen Ejecutivo.............................................................................................. 3 Introducción........................................................................................................ 4 Objetivos............................................................................................................. 5 Generales......................................................................................................... 5 Específicos....................................................................................................... 5 Alcances y limitaciones....................................................................................... 5 Antecedentes generales..................................................................................... 6 Metodología del trabajo...................................................................................... 7 Para el estudio de la expansiones durante los 13 periodos (P1-P13)...............7 Calcular flota de camiones y la producción de una mina.............................7 Desarrollo del trabajo.......................................................................................... 9 Calculo de flota.............................................................................................. 11 Resultados Obtenidos....................................................................................... 14 Recomendaciones y conclusiones.....................................................................18 Índice de Tablas Tabla 1.Periodos.................................................................................................. 6 Tabla 2.Extracción total, periodo P1-P13.............................................................9 Tabla 3.Expansiones Cantidad de mineral por año...........................................10 Tabla 4 Expansiones Cantidad de Lastre por año..............................................10 Tabla 5.Requisistos de Filtro.............................................................................. 12 Tabla 6.Datos promedios de Flitros...................................................................12 Tabla 7.Calculo de flota, Resultados..................................................................17 DIMIN- USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 2 El estudio se basó en propiedades estadísticas. Se confecciono un resumen de las dos variables involucradas en el proceso tanto de mineral como lastre. también se elaboró el cálculo de producción de una mina de 470. En otro ámbito se presenta una simulación.000 [ton/día] de mineral y 314. DIMIN. Se determinó que las variables se ajustaban a las distribuciones extremo máximo y logística. Con todos estos parámetros analizados se construyó el “serrucho” el cual indica la cantidad de mineral que va a planta y el mineral que va a botadero de las diferentes expansiones y duración en años. tomando en cuenta las variables de contenido y velocidad de diferentes situaciones en una flota de camiones. de las cuales se compone de: 156. donde se definió un modelo que representara el comportamiento que poseen los camiones cargados y descargados los cuales se desplazan por pendientes negativas y positivas no superando el -+4%. donde se aplicó un filtro para las velocidades menores a 0. tipo de material enviado en el periodo de 19 años.000 [ton/día]. esto represento el universo de datos trabajado. se trabajó con los parámetros de extracción total de mineral. definiendo como 47 la flota total de camiones. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Resumen Ejecutivo Se presenta un estudio sobre la producción de minerales y lastre efectuadas en expansiones durante un periodo de 13 años (1997-2016) la cual fue elaborada mediante el método del “Serrucho”. Luego el número de camiones totales nominales correspondieron a 14 para mineral y 33 para lastre.5 [km/hr] y para las mayores de [60km/hr]. stock y lastre.000 [ton/día] de lastre para una flota de camiones.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 3 . Se reconoció las expansiones durante el periodo de 13 años donde se identificó la cantidad de mineral y lastre que producía la mina. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Introducción El control de parámetros de producción y transporte en minería es de suma importancia.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 4 . Finalmente. tipo de motor. neumática. Sean un parámetro fundamental al momento de reducir costos y optimizar la labor. El proceso de Carguío y Transporte en una operación minera involucra los costos más elevados en conjunto con el procesamiento del mineral. El costo mayor de la etapa de carguío y transporte está asociado al gasto de energético para el funcionamiento de los equipos. en cuanto a número de camiones. Para saber qué tipo de flota es la adecuada se deben recurrir a programas de modelación. Se espera de acuerdo a los resultados de la simulación y la cantidad de camiones necesarios. ya que con una buena optimización es posible reducir los costos asociados y tiempos de esperas. capacidad. etc. para llevar de lo teórico a la practica la mejor elección. el trabajo se encuentra dividido el desarrollo y presentación del proceso de simulación y determinación del número de camiones y luego las principales conclusiones y recomendaciones respecto a esto último. La simulación y determinación de la flota se justifica en la necesidad de optimizar los recursos y hacer más efectivo el proceso. DIMIN. hacen que la elección de una flota adecuada. hidráulica y diésel. a futuro determinar las dimensiones del botadero en el cual los camiones realizaran su descarga. donde tenemos energías como eléctrica. Estos motivos. materiales origen destino y variables Generar serrucho Determinar las velocidades promedio a partir del archivo datos velocidades que corresponde a la salida del programa Modular Mining por el periodo de un mes. Aprender el significado de una simulación.000 ton/día 156. Específicos Realizar una hoja de resumen.000 ton/día de lastre para la flota. Alcances y limitaciones Se asume que los datos proporcionados son similares a los obtenidos en la industria minera. DIMIN. Por esto lo resultados servirán a modo optimizar los recursos y hacer más efectivo el proceso. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Objetivos Generales Elaborar y construir un “Serrucho” con las cantidades de Mineral y estéril de las distintas expansiones en el periodo de 1997-2016 Calcular flota de camiones y la producción de una mina de 470.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 5 .000 ton/día de mineral y 314. la expansión 40NE se inicia en el periodo P6 y sigue activa en el periodo P7. etc. es decir. finalizando su explotación en este último. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Antecedentes generales En el estudio de expansiones en un tiempo de 19 años y que por conveniencia se dividieron en periodos de la siguiente manera.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 6 .Periodos P1 1997 P2 1998 P3 1999 P4 2000 P5 2001 P6 2002 P7 2003 P8 2004 P9 2005 P10 2006 P11 2007- 08 P12 2009- 11 P13 2012- 16 Cada uno de estos periodos cuenta con diferentes expansiones. describen sus respectivos parámetros de cantidades minerales. leyes. Tabla 1. En cuantos a estas expansiones estas cruzan periodos. lastre. las que individualmente. DIMIN. En base a esto periodos se realiza el estudio de parámetros a lo largo de este tiempo para su evolución. material transportado o vacío entre otros parámetros que poseen los camiones corresponden a los proporcionados por el programa Modular Mining por un periodo de un mes. Calcular flota de camiones y la producción de una mina. Con esta información de elaboraron: 1. Se contabilizo a cada uno de los periodos. Stock. En base a estas dos tablas anteriores se confecciono el “Serrucho”. S. Metodología del trabajo Ambos estudios fueron realizados con el software Excel 2013 para realizar cálculos.L. Para el estudio de la expansión durante los 13 periodos (P1-P13) Para realizar este estudio se procedió a contabilidad la cantidad de mineral a planta. Tabla con las leyes de cada periodo arrojando las fluctuaciones de las leyes por año. en el caso de continuar se contabilizan nuevamente el mineral y lastre. 2. Estas operaciones se repetían con cada una expansión presente en los 13 periodos. 2. Histograma de Extracción por año. Con los datos se elaboraron: 1. lastre. Tabla con la cantidad de mineral a planta contenido en cada expansión y años. leyes entre otros parámetros dentro de un periodo en las expansiones presentes.B.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 7 . 4. Histogramas de Fino de Cobre para Mineral a planta. 3.L En la expansión dentro de un periodo se contabilizan su cantidad de minera (Kton) y lastre (Kton) presente en esta y se verificada si esta continuaba en el siguiente periodo. Tabla general de extracción por periodo de datos relevantes de cada periodo. Tabla con la cantidad de lastre contenido en cada expansión y años. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Sobre el cálculo de flota los datos tanto de velocidades. Stock Intermedio y S. pendientes. Por estos antecedentes que es posible discriminar datos de los cuales fueron irreales con lo que ocurre comúnmente en esta industria es por lo anterior que la información debe ser filtrada para obtener datos relevantes para el cálculo. Para el cálculo de la flota de camiones los datos entregados debían ser filtrados: DIMIN. análisis estadísticos y confeccionar gráficos presentados en este informe.B. L) Vacíos se filtra por: 1.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 8 . Cargado subida pendiente mayor a 4 % (utilizados) 3. Vacío horizontal pendiente entre +/.5 Km/Hr y mayores a los 60 Km/Hr Filtrados por camiones Vacíos y Cargados (Contenidos por Lastre.4 % (utilizados) 2.B. Sulfuro. S. Vacío subida pendiente mayor a 4 % 3. Vacío bajada pendiente menor a 4 % (utilizados) Cargados se filtra por: 1. Cargado bajada pendiente menor a 4 % DIMIN.4 % (utilizados) 2. Cargado horizontal pendiente entre +/. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Filtrados las velocidades menores a 0. DIMIN. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Teniendo los datos de velocidades de esto filtros se calcula de camiones cargados y vacíos se procedió a calcular la producción de una mina de 470.000 ton/día de mineral y 314. Lastre 4.000 ton/día de lastre para la flota. Mediante los cálculos 1.Extracción total. Tabla 2. se realizó una tabla de la cual se especifica la expansión y en los años en la cual esta se explotó. Origen de destino 3. periodo P1-P13 A continuación.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 9 . Calculo de flota 2. Camiones para lastre y mineral Desarrollo del trabajo Para el análisis de expansiones y periodos se canalizo cada uno de sus parámetros relevantes y se confeccionó una tabla de extracción total producto a cada periodo.000 ton/día 156. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Tabla 3.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 10 . Tabla 4 Expansiones Cantidad de Lastre por año DIMIN.Expansiones Cantidad de mineral por año De la misma forma se realizó una tabla de la cual se especifica la expansión y en los años en la cual esta exploto y la cantidad de lastre sacado. USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 11 . a continuación. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Calculo de flota Se especifica los puntos donde los camiones deben pasar cuando están vacíos y cargados. se muestra el diagrama de lo señalado: Verificando el trayecto a recorrer se proporciona las variables de interés los cuales se basará el estudio DIMIN. Distancia de origen a destino para el lastre: 1500 m dist.093 Vacío con pendiente Vacío Menor a -4 16. para esto fue necesario separa los datos en 4 grandes Grupos.Datos promedios de Filtros Parámetro Carga Pendiente% Velocidad Media Ponderada(km /hr) Lastre Horizontal Cargado Entre -4 a 4 30. Horizontal y 1200 m dist. Número de horas/día: 24h Factores DF. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Velocidades Medias Ponderada: La base de datos enviada posee toda la información de los camiones. Tiempo de carga y descarga para mineral y lastre: 3 minutos. Inclinada.9 . Tabla 5. Horizontal y 2000 m dist. UE: 0. los datos de la mina son los siguientes: Tonelaje a transportar/día = 470000 t/día Tonelaje de lastre/día = 314000 t/día Tonelaje de mineral/día = 156000 t/día Distancia de origen a destino para el mineral: 800 m dist.Requisistos de Filtro Parámetro Carga Pendiente% Lastre Horizontal Cargado Entre -4 a 4 Lastre pendiente en positiva Cargado Mayor a 4 Vacío horizontal Vacío Entre -4 a 4 Vacío con pendiente negativa Vacío Menor a -4 Tabla 6. Capacidad del camión para lastre y mineral: 240 t.95 DIMIN.843 lastre pendiente en Cargado Mayor a 4 39.668 negativa Por otra parte. Inclinada. EO.0.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 12 .0.689 positiva Vacío horizontal Vacío Entre -4 a 4 20.95 . Cargado horizontal∗1000 Veloc .inclinada lastre∗6 Tiempo ciclo Lastre=T carga y descarga+ + Veloc . dist . Cargado horizontal∗1000 Veloc .USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 13 .142 minutos.557≈ 90 Tonelaje diario en lastre = N° Ciclos lastre * Cap. Los parámetros calculados fueron: dist . Cargado pendiente Tiempo ciclo mineral =16. horizontal lastre∗60 dist . Camión lastre = 18054. para los cuales se emplearon velocidades menores o muy cercanas a la media en cada tramo como dato semilla para su cálculo. 24∗EO∗UE∗DF∗60 Número de ciclos enlastre= tiempo ciclo lastre Número de ciclo en lastre/día = 75. Camión mineral = 21493. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Luego se procedió al cálculo de ciertos parámetros.218 t Tonelaje diario en mineral = N° Ciclos mineral * Cap.079 minutos. Cargado pendiente∗ Tiempo ciclo lastre =19.865 t tonelade de lastre/día Número de camiones operativos en lastre= tonelaje diario lastre DIMIN. horizontal mineral∗60 dist .226 ≈ 75 24∗EO∗UE∗DF∗60 Número de ciclos en Mineral= tiempo ciclo mineral Número de ciclo en mineral/día = 89.inclinada mineral Tiempo ciclo Mineral=T carga y descarga+ + Veloc . 702 aproximadamente 47 camiones. Resultados Obtenidos DIMIN. dándonos un total 46.39 producción de mineral/día Número de camiones operativos en mineral= tonelaje diario mineral Número de camiones operativos en mineral = 7.754 camiones. y el número total de camiones que se necesitan para el lastre son 32.948 camiones. N ° de camiones s Número de camiones nominales= FC Por lo tanto. el cual está dado por: N ° de camiones operativos Número de camiones= Factores de ficiencia Realizando el cálculo se obtuvo que el número total de camiones necesarios en mineral resulto ser 11.169 camiones. y el número total de camiones que se necesitan para el lastre son 26. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Número de camiones operativos en lastre = 17.754 camiones.26 Finalmente se procedió al cálculo del número de camiones nominales.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 14 . los camiones necesarios en mineral resulto ser 13. toneladas totales Stock.020 0.L.toneladas Mineral a planta 1000 800 600 Ktoneladas/días 400 200 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Años de explotacíon Grafico 1.90 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 Años de explotacion Mineral a planta Fino de cobre Ley de cobre Grafico 2.05 Ley de cobre (%) 0.Extracción Total Envio a planta 0.10 0. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Extraccíon total Ex.15 0.140 0.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 15 .040 0.000 0.toneladas S.20 0.95 0.060 1.160 1.180 1.080 0.00 0.120 1.Tipos de materiales a planta DIMIN.B.100 Ktoneladas/día 1. USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 16 . PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES DIMIN. [KToneladas] V/S Tiempo 300000 200000 100000 0 1997 2002 2007 2012 Toneladas extraidas [Kilo toneladas ] -100000 -200000 -300000 -400000 Periodo de tiempo [años] 25N 37E 32E K1 28NW 39E 40NE 46W 34NW ST-058 ST-067 RPA-25N 42N 47W 41E 48NW 49NE 38S ST-222 36S RPA.47W 53E ST-111 51N 50W ST-333 52W 54N 25N-EX 37E-EX 32E-EX K1-EX 28NW-EX 39E-EX 40NE-EX 46W-EX 34NW-EX ST-058-EX ST-067-EX RPA.25N-EX 42N-EX 47W-EX 41E-EX 48NW-EX 49NE-EX 38S-EX ST-222-EX 36S-EX RPA.SERRUCHO Mineral a planta eje positivo y material a Botadero eje negativo .USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 17 .47W-EX 53E-EX ST-111-EX 51N-EX 50W-EX ST-333-EX 52W-EX 54N-EX DIMIN. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Grafico 3. 95 0.218 toneladas 1 Tonelaje diario Mineral 21493.951984 8 Número de camiones nominales Mineral 13.225908 6 Numero de ciclos día mineral 89.81225 Número de camiones nominales Lastre 32.1423411 minutos Numero de ciclos día lastre 75.2578849 11.00 m Tiempo carga y descarga 3 minutos Camión Valor Unidades Lastre 240 ton Mineral 240 ton número de horas/días 24 oras tiempo de ciclo mineral 16.703187 47 9 DIMIN.75701166 6 número de camiones operativos Mineral 7.95 Fc :0. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Tabla 7.865 toneladas número de camiones operativos lastre 17.16597688 7 Factores DF EO UE 0.093 km/hr Velocidad cargada en pendiente 16.392057 26.557771 Tonelaje diario lastre 18054.00 m Distancia inclinada 2000.9 0.843 km/hr Velocidad vacía en pendiente 39.Cálculo de flota. Calculo de flota Valor Unidades Tonelaje a transportar 470000 ton /día tonelaje lastre 314000 ton /día Tonelaje mineral 156000 ton /día Velocidad vacío horizontal 30.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 18 .668 km/hr Origen destino Valor Unidades Mineral Valor Unidades Distancia horizontal 800 m Distancia inclinada 1200 m Tiempo carga y descarga 3 minutos Lastre Valor Unidades Distancia horizontal 1500. Resultados. Camiones 46.079006 minutos 7 Tiempo de ciclo lastre 19.751203 1 Total.689 km/hr Velocidad cargado horizontal 20. ya que se encuentra muy incorrecta con datos incoherentes tales como velocidades negativas. El número de total de camiones operativos que se requieren para que la mina funcione de correctamente son 38 camiones. DIMIN. PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES Recomendaciones y conclusiones Finalmente se concluye que el número total de camiones nominales que se requieren para que la mina funcione de correctamente son 47 camiones. pendientes excesivamente pronunciadas. para de estar forma tener resultados estadísticamente representados y condicionados a las variables de los otros datos. Se recomienda mejorar la estructura de la base de datos. de los cuales 27 camiones operarán en lastre y 11 camiones deberán operar en mineral. Se recomienda realizar un corte da las colas de las distribuciones entregadas. de esta forma una de las cosas que se podría realizar para llevar a cabo un mejor y más completo análisis seria arreglar esta base de datos ya que de esta manera se obtendría datos más representativos y cercanos a la realidad. los cuales están basados en macros de tipo de camión. Al momento de trabajar e interpretar el número total de camiones de la flota. etc.USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 19 . de los cuales 33 camiones operarán en lastre y 14 camiones operarán en mineral. consumos extremadamente altos que no son normales. esto de acuerdo al procedimiento de obtención de este parámetro ya que fue realizado solo a través de fórmulas. se recomienda ajustar sus distribuciones de datos a alguna distribución conocida. esto para eliminar aquellos datos anormales o ficticios que pueden existir. Se recomienda el uso de programas de modelación mineros.. USACH LABORATORIO DE CARGUIO Y TRANSPORTE Página 20 . PROGRAMA DE CARGUIO “SERRUCHO” Y CALCULO DE FLOTA DE CAMIONES El poder de la simulación es enorme. DIMIN. queda demostrado al calcular la eficacia tanto de números de camiones y capacidad de carga para la producción que requiere la mina en el análisis anterior.