Consideraciones en la adquisición de equipos mineros de alto tonelaje - Neftalí Rojas

UNIVERSIDAD DE LA SERENAFACULTAD DE INGENIERÍA

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN MINAS

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN PARA MINERÍA CIELO ABIERTO

“CONSIDERACIONES EN LA ADQUISICIÓN DE EQUIPOS MINEROS DE ALTO TONELAJE”

PROFESOR

Alejandro Cruzat Gallardo

ALUMNO

Neftalí Rojas Núñez

CARRERA

Ingeniería Civil de Minas

La Serena, Octubre de 2011

Consideraciones en la adquisición de equipos mineros de alto tonelaje - Neftalí Rojas N.Pág. 1

Dedicatoria

Este trabajo de investigación está

dedicado a dos personas muy importantes en

mi vida Neftalí Rojas Alfaro e Irene Tabilo

Escobar pues ambos me han apoyado todas las

veces que he flaqueado en esta carrera y me

han hecho avanzar, para lograr ser quien soy

hoy.

Departamento Ingeniería de Minas – Facultad de Ingeniería – Universidad de La Serena.


RESUMEN

En la actualidad, cualquier negocio minero se rige completamente por el retorno del mismo,

haciendo que cada vez la productividad en el yacimiento minero sea mayor, es por esto que

una buena selección de la maquinaria con la que se trabajara, conllevara a aumentar

significativamente la producción y, al mismo tiempo, reducirá los costos operacionales y de

inversión. En el siguiente informe se intentara dar las claves para poder elegir un equipo de

carguío o transporte, definiendo algunos conceptos básicos que más adelante se utilizaran

para determinar los parámetros con los que seleccionara. Lo siguiente, es determinar las

consideraciones más importantes con las cuales se adquirirá un equipo minero y por último,

se clasificaran los equipos más importantes usados en minería cielo abierto, según las

especificaciones técnicas de los mismos.

ABSTRACT

Currently, any mining business is governed entirely by its return, making each time the

mine’s site productivity higher, that’s why a good selection of the machinery which it will

work, will entail to increase the production significantly and, at the same time, it will

reduce operational and investment costs. The following report attempts to give the clues in

ordert to choose a haulage or transport equipment, defining some basic concepts that later

will be used to determine parameters which it will select. Besides that, determine the most

important consideration which a mining equipment is going to be acquired and finally,

classify the most important equipment used in open pit mining according to its technical

specifications.



ÍNDICE

Contenido Página

Dedicatoria. 1

Resumen y Abstract. 2

Índice. 3

Capítulo I. Aspectos generales.

1.1 Introducción. 5

Capítulo II. Definiciones básicas.


2.2 Determinar la producción requerida. 7

2.3 Determinar recorridos del transporte. 10

2.4 Calcular los tiempos de ciclo. 11

2.5 Calculo de la capacidad. 11

2.6 Calculo de la flota de los equipos. 12

Capítulo III. Consideraciones para la selección.


3.2 Requerimientos técnicos. 13

3.3 Requerimientos del proceso. 16

3.4 Requerimientos económicos. 17



3.5 Requerimientos sociales. 18

3.6 Equilibrio armónico entre el carguío y transporte. 19

Capítulo IV. Clasificación de equipos.


4.2 Unidades de carguío. 21

4.3 Unidades de transporte. 30

4.4 Unidades mixtas. 33

Conclusiones. 35

Bibliografía. 36



CAPÍTULO I ASPECTOS GENERALES.

1.1 Introducción

En el presente informe de investigación se busca obtener los puntos claves y/o importantes

a tener en cuenta para que en un futuro se pueda elegir en cualquier empresa minera, ya sea

nacional e internacional, un equipo de extracción y transporte de minerales con el fin

último de producir la mayor cantidad de beneficios a la empresa que consigue estos

equipos.

En cada capítulo se abordará un problema distinto en la elección de los equipos, cada uno

de los capítulos también traerá una solución al problema inicialmente planteado o bien

planteara una forma de sobrellevar el problema de la mejor forma posible y. por tanto se

obtendrá una nueva consideración para elegir los equipos.

El tener consideraciones o puntos clave en la elección de equipos mineros es realmente

importante en cualquier faena minera, pues si no se eligen bien los equipos, estos podrían

no poder ser utilizados, lo que conllevaría a un gasto innecesario o bien que los equipos se

elijan mal por el contexto de la mina, lo cual podría llevar a tener más peligro del normal en

una mina, es por esto y otros motivos que la elección de cualquier maquinaria utilizada en

minería debe ser de vital importancia para la subsistencia de la explotación.

Sin duda una de las grandes limitaciones en este trabajo de investigación, es el poco tiempo

disponible para realizar el informe, pero se espera que este factor no influya en la calidad

del mismo.



Otra limitación, un poco menor, es que los datos obtenidos y publicados en este informe

son solo los datos que las empresas mineras y las empresas relacionadas con minería

entregan al público. Por tanto datos recientes no podrán verse reflejados del todo en este

informe.

Por último, este trabajo de investigación solo se referirá a equipos utilizados en minería

cielo abierto y no profundizara en la selección de equipos para minería subterránea. Así

mismo, tampoco tomara los equipos utilizados en el procesamiento de minerales, sino que

solo se referirá a los equipos utilizados para cargar y transportar el material.



CAPÍTULO II DEFINICIONES BÁSICAS

2.1 Introducción.

Antes de empezar a ver los requerimientos para la elección de las maquinarias, debemos

considerar algunas definiciones o conceptos básicos que más tarde serán preponderantes en

la selección de las maquinarias. Entre estos conceptos básicos se encuentran la meta de

producción, los ciclos recorridos por los equipos, entre otros.

2.2 Determinar la producción requerida.

Las producciones totales en una compañía minera pueden verse afectados por una serie de

factores externos al proyecto. Estos pueden incluir comportamiento del mercado, cantidad

de reservas disponibles, contratos, contexto político y ambiental del yacimiento, entre otros

factores. Con base en estos factores se debe definir la cantidad total de mineral a extraer

para el periodo de un año. El periodo de un año en algunas ocasiones puede varias, siendo

mayor o menor, pero generalmente se hace esto para hacer balances anuales según pide

impuestos internos en Chile.

La producción total anual debe entonces convertirse en metas de producción mensual,

semanal, diaria u horaria para cada operación. En algunos casos estas metas de producción

es afectada por variables como el porcentaje de recuperación, ley del mineral, tipo de

mineralización, tipo de procesamiento y razón de sobrecarga. Es por esto mismo, que la

producción anual de cada empresa debe considerar tanto el mineral de interés económico,

como la ganga o estéril, pues este último puede llegar determinante en el sistema.



Existen varias fórmulas prácticas para establecer el ritmo óptimo de producción anual

(t/año) o bien la vida óptima de la mina (años) de una explotación, tanto a cielo abierto,

como subterránea. Algunas de estas fórmulas serán mostradas a continuación:

Cuadro 2.2.1

Regla de Taylor. (Vida Óptima de explotación)

Fuente: Manual de evaluación técnico-económica

de proyectos mineros de inversión. (1)

Cuadro 2.2.2

Regla de Taylor. (Ritmo Óptimo de explotación)



Cuadro 2.2.3

Regla de B. Mackenzie para minería a rajo abierto. (Ritmo Óptimo de explotación)





Figura 2. Correlación entre las reservas de mineral y los ritmos anuales de producción de

las minas de Cobre. Fuente: Manual de evaluación técnico-económica de proyectos

mineros de inversión. (1)

Cuadro 2.2.4

Regla según el tipo de yacimiento. (Vida Óptima de explotación)





Cuadro 2.2.5

Regla de López Jimeno para yacimientos de Cobre. (Vida Óptima de explotación)



2.3 Determinar recorridos del transporte.

Existen equipos con base fija cargan en un lugar y luego rotan en torno a su propio eje para

descargar en otro punto, así mismo, también existen equipos que se pueden desplazar

muchos metros e incluso kilómetros gracias a que están facultados de ruedas o bien orugas.

La máxima distancia horizontal sobre la cual un equipo puede cargar o botar el material se

define como su alcance. La geometría del depósito a excavar es el factor primario para

determinar el alcance requerido por el equipo.

Los recorridos de transporte se refieren a las distancias que deben recorrer tanto las

unidades de transporte como las de carguío. Sin embargo, esta distancia no es

necesariamente una línea recta y casi siempre es mayor por la gran cantidad de curvas y

pendientes presentes en cualquiera faena minera, en el caso particular de la minería a cielo

abierto, gran parte de estos desvíos son originados por la propia topografía del lugar o bien

por los límites de la propiedad y las vías de acceso.

Los recorridos de transporte cambian en la medida que se desarrolla la explotación. En la

práctica, se diseñan y calculan perfiles de transporte, donde se indican las distancias,

pendientes y condiciones de operación de los recorridos de transporte.



2.4 Calcular los tiempos de ciclo.

Los tiempos de ciclo están determinados por dos componentes principales, uno de ellos son

los valores de duración constante, como lo son virar, cambiar de posición, descargar y

cargar, los cuales pueden ser tomados desde los datos del fabricante y los valores variables

de duración como los son los tiempos de viaje para los equipos móviles y el tiempo de giro

en el caso de equipos de base fija. Estos tiempos variables pueden calcularse según las

consideraciones técnicas del equipo, o bien en base a mediciones empíricas.

2.5 Calculo de la capacidad.

La capacidad de un equipo se determina cuando ya se ha establecido la tasa producción

anual necesaria y con los tiempos de ciclo de los equipos. Este cálculo de la capacidad de

los equipos va en directa relación con el flujo de caja de la empresa, pues el tener una

capacidad menor a la necesaria para cumplir la tasa de producción significaría un menor

retorno. La capacidad puede ser determinada por la siguiente fórmula:

Cuadro 2.5

Fórmula para el cálculo de la capacidad. (t)

Fuente: elaboración propia.

En los cálculos finales se debe considerar la densidad del material, así como su

esponjamiento, para asegurarse de que el equipo tiene la capacidad de manejar el material

requerido.



2.6 Calculo de la flota de los equipos.

El número de equipos en una faena minera está directamente relacionado con la

disponibilidad física del mismo, así como también del rendimiento y tasa de producción.

La cantidad de equipos se calcula pues no siempre las maquinas estarán disponibles en todo

momento para acarrear material, por tanto, deben existir equipos trabajando y equipos de

respaldo para cuando se tenga que hacer algún mantenimiento o cuando ocurra cualquier

imprevisto. Una formula empírica para calcular el número de equipos es la siguiente:

Cuadro 2.6

Fórmula para el cálculo de la flota de equipos.

Fuente: elaboración propia.



CAPÍTULO III CONSIDERACIONES PARA LA SELECCIÓN

3.1 Introducción.

Los requerimientos para la selección de equipos son muy variados y pueden ir desde sus

dimensiones hasta que el equipo no pueda moverse. Cada uno de estas consideraciones es

tanto o más importante que la siguiente, pues deben tomarse en cuenta todos los factores

influyentes en la mina. Todo lo anterior, hace que la elección no sea algo fácil y que por el

contrario se deba tener mucha experiencia en el tema, además de un gran sentido común

para poder elegir un buen equipo.

3.2 Requerimientos técnicos.

Son uno de los requerimientos más importantes ya que si no se llegan a cumplir la

maquinaria no puede llegar a ser utilizada nunca en la faena, produciendo un gasto

innecesario.

3.2.1 Uso del equipo y aplicación.

Cada equipo en minería tiene una función que cumplir, ya sea cargando material,

transportándolo o bien realizando ambas funciones. Por tanto los equipos deben cumplir a

cabalidad las funciones por las cuales fueron comprados o arrendados, teniéndose en

cuenta, además, el tamaño y capacidad del equipo de carga.



Entre las principales componentes de los camiones de extracción modernos encontramos:

a) Motor: En la minería de alto tonelaje, son el peso y costo de este componente los factores

que traen limitaciones para crear motores más eficientes. Los dos tipos de motores

utilizados en la actualidad son motores diesel de alta velocidad y motores diesel de baja

velocidad.

b) Sistema de transmisión: Es el conjunto de elementos que tiene la misión de hacer llegar

el giro del motor hasta las ruedas motrices. Con este sistema también se consigue variar la

relación de transmisión entre el cigüeñal y las ruedas. Se puede clasificar en dos tipos

sistemas de transmisión eléctrica y de transmisión mecánica.

c) Neumáticos: Es uno de los componentes de los camiones de extracción de más alto costo

operacional, debido a esto, la selección de esta pieza del camión debe hacerse

cuidadosamente. Los tipos de neumáticos en camiones de alto tonelaje son neumáticos

convencionales y neumáticos radiales.

d) Frenos: En los equipos de minería se trabaja con un freno principal que puede ser un

retardador de motor o un freno dinámico dependiendo de la transmisión, un sistema de

freno de servicio que puede ser un disco o tambor y un sistema separado de freno de

estacionamiento.

e) Suspensión: Tiene como función aislar el chasis y la tolva de las irregularidades del

camino y de los impactos durante el carguío. Los tipos básicos de suspensión son

suspensión de resorte de acero, suspensión de cilindros hidroneumáticos y suspensión de

goma.

f) Chasis y Tolva: El chasis es el componente principal del camión y la tolva es la razón de

ser del camión. Ambas estructuras están sujetas a las fuerzas de torsión, doblamiento e

impacto de interminables ciclos de carga, viaje y descarga. Estas estructuras están

diseñadas para que el camión pueda proveer una producción de acuerdo al tipo de

condiciones que deba enfrentar.

3.2.2 Condiciones ambientales.



Cada labor minera tiene condiciones ambientales diferentes, haciendo que mecanizar este

requerimiento sea imposible. Este requerimiento cobra mayor importancia cuando hay

condiciones ambientales anómalas en el yacimiento, como por ejemplo, que el yacimiento

este en una isla tropical en donde existe una mayor probabilidad de que un huracán arrase

con el campamento o donde las únicas vías de acceso son por medio de helicópteros.

Aunque también hay otras condiciones ambientales que no producen tanto problema, como

por ejemplo, tener un yacimiento tipo cantera de piedra caliza en España, en donde no

existen mayores problemas topográficos por el tipo de minería que se emplearía.

Entre las condiciones ambientales más importantes a tomar en cuenta tenemos:

a) La altitud ya que afecta el rendimiento del motor

b) La temperatura pues influye en la refrigeración del motor, duración de los neumáticos y

características de los lubricantes

c) Efecto de las lluvias y heladas que afectan la superficie de rodadura y la velocidad de

traslado.

3.2.3 Infraestructura.

Generalmente en minería cielo abierto se construyen las rampas, bancos, y todo camino de

acceso a la mina, según la estabilidad de los taludes, con dimensiones particulares para cada

labor, haciendo que cada mina tenga una infraestructura distinta. Es por esto, que para

elegir un equipo se debe tener en cuenta las dimensiones particulares de la mina donde

estos equipos funcionaran. Por ejemplo, si tenemos un camión Catterpillar modelo 994F (2)

que tiene una capacidad de 35 toneladas, es imposible funcionar con una rampa de 2 metros

de ancho. Entre las características que también se deben considerar en la pista de transporte

son la cota de los puntos de carga y descarga, distancia entre ellas y descripción general de

la topografía.



3.3 Requerimientos del proceso.

Estos requerimientos se refieren al proceso mismo de extraer material, por tanto están

ligados absolutamente con la disponibilidad física del equipo y con la tasa de producción

necesaria para llevar a cabo de buena manera la labor.

3.3.1 Producción requerida.

La producción requerida, como logramos ver anteriormente, depende de las reservas totales

del yacimiento así como también del flujo de caja final que se tendrá al realizar la

producción en un año, dependiendo a su vez del precio del mineral con valor económico y

los gastos totales que se tienen en la mina.

Esta producción debe ser capaz de obtener el mayor retorno posible, con el menor gasto y

en el menor tiempo, es por ello que los camiones y cargadores escogidos deben ser

seleccionados de tal manera que logren cumplir la producción óptima, siendo en este

sentido la capacidad de las maquinas una factor trascendental. Para poder elegir de buena

manera un equipo se necesita los siguientes datos:

a) Toneladas que se deben transportar por año, por día, por hora, por cada tipo de material.

b) Número de horas de operación por turno.

c) Horas efectivas por turno.

d) Números de turnos por día, por semana y por año.

e) Días trabajados, feriados, vacaciones, descansos y días de mal tiempo en el año.

3.3.2 Mantención.

Si bien los equipos mineros se adquieren para mantenerlos el todo el tiempo en

funcionamiento, existen veces en las cuales estos fallan por su uso continuo o por algún



desperfecto u error humano. Son estas razones las cuales llaman a hacer mantenciones

habituales a los equipos, para evitar que estos fallen y tratar a tiempo estos deterioros, por

tanto al hacer un mantenimiento periódico a las maquinas se impide que dejen de estar

mucho tiempo sin funcionamiento.

Las mantenciones de los equipos en minería generalmente están dadas por el fabricante y

muchas veces son estos mismos los que ofrecen un servicio de mantención a las empresas

mineras, para así tener profesionales con experiencia en esta labor.

Este requerimiento, si bien en un principio no es fundamental, con el tiempo cobrará mayor

importancia por el uso de las maquinas. Haciendo que a largo plazo sea un requerimiento

bastante utilizado para discriminar dos tipos de equipos que tienen iguales condiciones,

pero que se diferencian en que uno se desgastara más rápido que otro y esto se reduce a que

se le tengan que hacer mantenciones más periódicas y por tanto disminuya su

disponibilidad física.

3.4 Requerimientos económicos.

La economía hoy en día dado el panorama mundial, es muy volátil y por tanto este

requerimiento es muy variable en el tiempo, debiendo la minería adecuarse a los cambios

diarios que sufren los mercados.

3.4.1 Inversión.

En este punto afecta la dimensión de la empresa que está realizando los trabajos en la faena,

pues si es una empresa pequeña no podrá optar a todos los equipos por su limitación en la

inversión, la cual en algunos casos puede llegar a los millones de dólares.



3.4.2 Costos de operación.

Como se mencionó anteriormente, los factores ambientales y los requerimientos técnicos

son primordiales en el rendimientos de los equipos, así como también, en influyen en las

mantenciones que deben hacerse a los mismos. Es por ello que una buena elección en el

tipo adecuado de camión, puede significar un gran ahorro en los costos de operación de la

mina.

3.5 Requerimientos sociales.

Los usuarios de los camiones y cargadores en minería son tan importantes como las

maquinas en sí, pues son ellos los que trabajaran diariamente con las máquinas y, por tanto,

son las personas que cuidaran de ellas, haciendo su labor muy importante, pues el precio de

las maquinas es muy elevado para tomar el tema a la ligera.

3.5.1 Capacitación

Antes de que un operador se suba a un equipo en minería, se debe capacitar de tal forma de

poder dejar a la persona con todas las competencias necesarias para poder conducir uno de

estos vehículos.

3.5.2 Practicas sindicales.

Como todos sabemos, los sindicatos de trabajadores existen desde 1953 en Chile por la

Central Única de Trabajadores de Chile (CUT). Estos sindicatos sirven para agrupar a los

trabajadores e exigir sus demandas en forma colectiva. Si bien no necesariamente es un



requerimiento, podría llegar a ser uno, pues el sindicato de trabajadores puede pedir un tipo

específico de equipos a utilizar en la faena, lo cual se debe discutir y llegar a acuerdo.

3.6 Equilibrio armónico entre el carguío y transporte.

Todo lo visto anteriormente, tiene que ver en particular con cada equipo, eligiendo de

forma independiente los equipos de carguío con los equipos de transporte. Siendo este el

punto en el que se requerirá elegir una flota integra de unidades, logrando una armonía

entre el carguío y transporte necesario para que no se afecte la productividad y el

rendimiento de los equipos.

Las dos problemáticas que se pueden generar en este punto son el sobredimensionamiento

de la unidad de carga o el sobredimensionamiento de la unidad de transporte, estas

problemáticas se pueden resolver con algunas reglas que explicitare a continuación:

a) Trabajar con la unidad de carga a su máxima capacidad, esto obliga a calcular de buena

manera el número de camiones de la flota operativa y que estos sean de una capacidad

adecuada en relación con la unidad de carga.

b) El número de baldadas por camión debe estar entre tres y seis para que exista un buen

acoplamiento entre el carguío y transporte, esto se explica porque debe existir una relación

adecuada entre el tamaño de la tolva y el balde del cargador, de modo de evitar derrames de

material e intensidad de los impactos sobre la unidad de transporte. También se explica

porque con este número de baldadas el tiempo de carga no es demasiado reducido y, por

tanto, no produce una mala saturación de la unidad de carga.



CAPÍTULO IV CLASIFICACIÓN DE EQUIPOS

4.1 Introducción

La industria hoy en día tiene variadas ofertas con respecto al tipo de equipos que se pueden

utilizar, esto en gran medida, por los grandes avances tecnológicos que ha experimentado el

mercado en estas últimas dos décadas. El siguiente cuadro resumen clasifica los equipos

según sus características más representativas, dejando ver equipos tanto para minería cielo

abierto, como LHD que se utilizan en minería subterránea.

Cuadro 4.1

Clasificación de equipos de alto tonelaje.

Carguío Transporte Mixtos

Sin viaje Viaje

mínimo

Móvil Fijo Móvil Fijo

Discreto PalasCargador

frontalCamión Tren LHD DragasRetroexcavadora

Pala hidráulica

Continuo Dregdes Correas

transportadoras

Cañería

pulpa

Fuente: SME mining engineering handbook, Volumen 1 (3)

En este capítulo se intentarán mostrar los tipos de las maquinarias más importantes que se

utilizan en la industria a rajo abierto actualmente, esto servirá como referencia para poder

elegir un equipo minero de alto tonelaje.



4.2 Unidades de carguío.

Los equipos específicos de carga son las palas cargadoras, que son máquinas

autopropulsadas equipadas con una cuchara frontal y un sistema de brazos articulados

capaz de cargar, elevar y descargar materiales. Estas máquinas pueden cargar material

suelto, volado o ripiado y no están diseñadas para excavar, aunque esto no quita que se

pueda excavar con ellas un poco de terreno vegetal. Con la cuchara cargada, transportan el

material a distancias de no más de 30-50 m y lo cargan en los equipos de transporte.

Las palas cargadoras pueden ser de neumáticos o de cadenas, aunque estas últimas son muy

poco frecuentes, ya que en estos equipos prima la rapidez y no la tracción, porque no están

preparados para excavar. Las palas de cadenas presentan mejor adherencia y estabilidad,

mayor capacidad de penetración y poco riesgo de patinaje, por otro lado, suelen ser palas

pequeñas o medias y tienen el chasis siempre fijo. Las de neumáticos, por su parte, suelen

tener mayor capacidad de cuchara, mayor potencia y su chasis puede ser articulado,

además, son más maniobrables y más rápidas cargando.

Por ende, el uso de las palas de cadenas se suele limitar a terrenos embarrados donde no

pueden entrar las de neumáticos y a usos muy concretos como canteras. Las de neumáticos

se usan en la mayoría de los casos.

4.2.1 Equipos de carguío sin acarreo.

4.2.1.1 Palas (eléctricas o de cables)

Utilizadas en mediada y gran minería, son generalmente equipos caros y que deben tener

mantenimiento constante para mantenerse en óptimas condiciones. La inversión inicial, se

ve reflejada en que pueden mover grandes volúmenes de material, lo que se traduce en un

bajo costo de producción por unidad, además, se suma a esto que utilizan energía eléctrica,

lo cual hace más barato su funcionamiento que otros equipos que utilizan combustibles



fósiles. Tienen poca movilidad para trabajar en varias frentes al mismo tiempo, pero cada

modelo puede combinarse con varios tipos de camiones, lo que le otorga cierta flexibilidad.

El diseño de estas palas requiere de mucha estabilidad y seguridad para el operador pues

debe tener una amplia visión para maniobrar el equipo y además se debe encontrar seguro

por cualquier desprendimiento de material que pudiera ocurrir es por ello que su cabina de

control se ubica justo en frente de la pala.

a) Palas marca P&H

Figura 4.2.1 Principales equipos marca P&H Mining Equipment. Fuente: P&H. (4)

Cuadro 4.2.1



Características palas P&H.

Modelo Capacidad (toneladas) Capacidad (metros cúbicos)

2300XPC 50 t 25,5 m3

2800XPC 70 t 33,6 m3

4100C 90 t 45,9 m3

4100C BOSS 100 t 48,2 m3

4100XPC 115 t 53,5 – 62,7 m3

Fuente: P&H. (4)

b) Palas marca CAT

Figura 4.2.2 Principales equipos marca Catterpillar ®. Fuente: Catterpillar. (5)

Cuadro 4.2.2



Características palas Catterpillar.

Modelo Capacidad (toneladas) Capacidad (metros cúbicos)

7295 45,4 t 18,4 – 39 m3

7395 63,5 t 19,1 – 49,7 m3

7495 109 t 30,6 – 62,6 m3

7495 HD 81 t 19,1 – 49,7 m3

7495 HF 109 t 30,6 – 62,6 m3

Fuente: Catterpillar. (5)

4.2.1.2 Retroexcavadoras

Su utilización es de preferencia en canteras y en algunos casos en pequeña y mediana

minería no metálica. Sus baldes tienen una capacidad de un poco más de 3 m3, con motores

que alcanzan hasta los 300 Kw. Estos equipos pueden estar montados sobre neumáticos u

orugas, siendo estos últimos utilizados para tener una mejor estabilidad y agarre.

a) Retroexcavadoras marca New Holland.

Cuadro 4.2.3

Retroexcavadoras New Holland.

Característica B90B B95B B110B B115BPotencia bruta 72 Kw 72 Kw 82 Kw 82 KwPeso operacional 7,111 t 7,261 t 7,401 t 8,296 tCapacidad cuchara Retroexcavadora 0,21 m3 0,21 m3 0,21 m3 0,21 m3

Capacidad cuchara frontal 0,88 m3 0,88 m3 1 m3 1,13 m3

Fuente: SIGDOTEK. (6)



Figura 4.2.3 Principales equipos marca New Holland. Fuente: SIGDOTEK. (6)

b) Retroexcavadoras marca John Deere.

Cuadro 4.2.4

Retroexcavadoras John Deere.

Característica 310J 310SJ 310J TMC 410J TMC 710J

Potencia 54 Kw 69 Kw 69 Kw 72 Kw 92 Kw

Peso de trabajo 6,258 t 7,691 t 8,682 t 9,14 t 11,791 t

Capacidad de levante

de la cargadora2,792 t 3,368 t 3,332 t 3,332 t 4,212 t

Fuente: SALFA. (7)



Figura 4.2.4 Principales equipos marca John Deere. Fuente: SALFA. (7)

4.2.1.3 Pala hidráulica.

Son más baratas que las palas eléctricas o de cables, puesto que tienen un costo operacional

un poco mayor, aunque presentan una mayor movilidad que las palas eléctrica, no están

diseñadas para cambiar de posición frecuentemente. La cuchara de la pala puede estar

instalada de manera frontal o inversa (como una retroexcavadora).



a) Pala hidráulica marca Komatsu.

Cuadro 4.2.5

Palas hidráulicas Komatsu.

Modelo Potencia Peso operacional Capacidad

PC3000 1260 HP 252 t 15 m3

PC4000 1875 HP 391 t 22 m3

PC5500 2520 HP 534 t 29 m3

PC8000 4020 HP 722 t 42 m3

Fuente: Komatsu. (8)

Figura 4.2.5 Principales equipos marca Komatsu. Fuente: Komatsu. (8)



4.2.2 Equipos de carguío con acarreo mínimo.

4.2.2.1 Cargador frontal.

Es el principal equipo en esta categoría para minería cielo abierto, obteniendo un gran uso

tanto en mediana y gran minería, así como también, es utilizado tanto para extraer

minerales industriales como metálicos. Son una alternativa a las palas eléctrica o

hidráulicas, presentando grandes ventajas como su movilidad y la posibilidad de manejar

grandes volúmenes (cerca de 30 m3). Permiten una mayor flexibilidad en la producción

pues ofrecen una desplazamiento con relativa facilidad y rapidez entre una frente y otra.

Óptimamente, sin embargo, su acarre debe ser mínimo.

a) Cargadores frontales marca Volvo.

Figura 4.2.6 Principales equipos marca Volvo. Fuente: Volvo. (9)



Cuadro 4.2.6

Cargadores frontales Volvo.

Modelo Potencia bruta Capacidad Peso operativoL150F 210 Kw 3,1 -12 m3 23 – 26 tL180F 235 Kw 3,7 – 14 m3 26 – 30 tL220F 261 Kw 4,5 – 14 m3 31 – 35 t

Fuente: Volvo. (9)

4.2.3 Equipos de carguío con flujo continuo.

4.2.3.1 Excavador de baldes.

Estos equipos no son utilizados en Chile, pues que la minería metálica trabaja en roca dura

y estos están creados principalmente para materiales blandos o remoción de sobrecarga no

consolidada, como lo son la minería del carbón, arenas bituminosas o en la construcción y

remoción de pilas de lixiviación. El principal tipo de equipos es el Bucket Wheel Excavator

(excavador con ruedas de baldes).

Figura 4.2.7 Bucket Wheel Excavator en funcionamiento.Fuente: Thyssen Krupp (10).



4.3 Unidades de transporte.

Las unidades de transporte tienen como objetivo trasladar el mineral arrancado hacia el

exterior de la mina. Estas unidades se pueden clasificar en dos tipos: Equipos de transporte

continuo o equipos de transporte discontinuo.

4.3.1 Unidades de transporte continuo.

Se les llama así pues mantienen continuamente su funcionamiento, en minería cielo abierto,

las más utilizadas son las correas o cintas transportadoras, las cuales no pueden variar de

dirección pues se instalan hacia un lugar con bases fuertes y estáticas.

4.3.1.1 Cintas o correas transportadoras.

Esta unidad de transporte está formada básicamente por una banda continua que se mueve

entre dos tamboras, en donde la banda es arrastrada por fricción por uno de los tambores,

que a su vez es accionado por un motor. El otro tambor suele girar libre y su función es

servir de retorno a la banda.

Las cintas transportadoras no tienen competencia en cuanto a capacidad de transporte. A

una velocidad de 5 m/s, y un ancho de cinta de 1600mm, ésta puede descargar más de 100

toneladas métricas por minuto de material. Se utilizan generalmente para transportar

materiales granulados, agrícolas e industriales, tales como mineral, cereal, carbón, etc.



Figura 4.3.1 Cinta transportadora. Fuente: KMS, Bandas y transmisiones industriales. (11)

4.3.2 Unidades de transporte discreto.

Este tipo de unidades transportan el material por medio de un movimiento alternativo entre

el punto de carga y descarga, logrando ser equipos con una ruta fija, en el caso de los

trenes, o una ruta variable, en el caso de los camiones.

4.3.2.1 Trenes

Corresponden a una serie de vagones o coches conectados a una locomotora que

generalmente circula sobre carriles o rieles permanentes para el transporte de mercancías o

pasajeros de un lugar a otro. Si bien este tipo de transporte había caído en decadencia por



la poca velocidad y por el tipo de combustible que consumía, las nuevas tecnologías nos

dan una oportunidad nueva de poder volver a usarlos en minería, como se hacía en el

pasado, y como se sigue haciendo en algunas mineras, como CMP.

Figura 4.3.2 Tren de la Compañía minera del pacifico. Fuente: CMP. (12)

4.3.2.1 Camiones.

Son vehículos motorizados para el transporte de minerales, pueden existir de dos tipos, los

articulados y los no articulados, pero en minería cielo abierto se utilizan los no articulados

porque alcanzan mayores capacidades.

Son las unidades preferidas para utilizar en minería, por su flexibilidad de adecuarse al

terreno, además de su gran capacidad para transportar minerales.

Cuadro 4.3

Características del camión más grande del mundo.

Modelo T 282 C

Marca Liebherr

Capacidad 363 t

Velocidad máxima 64 km/h

Peso total con carga 600 t

Fuente: Liebherr. (13)



Figura 4.3.3 Camión con más capacidad del mundo marca Liebherr. Fuente: Liebherr. (13)

4.4 Unidades mixtas

Estas unidades se llaman de esta forma, pues cumplen la función de cargar y transportar, en

la minería cielo abierto la más utilizada son las dragas, las cuales generalmente se usan para

minerales que se encuentran bajo el mar.

4.4.1 Dragadoras.

Una draga es una embarcación utilizada para excavar material debajo del nivel del agua, y

elevar el material extraído hasta la superficie. La selección de la draga viene influenciada

por el tipo de material a extraer, la cantidad, la profundidad del fondo, el acabado que se

quiera conseguir y la economía.



Figura 4.2.8 Dragadora en funcionamiento.Fuente: Dredge Brokers (14).



CONCLUSIONES

En base a los conceptos planteados en este informe, se puede concluir que como primera

recomendación que se le puede dar a alguien que está por comprar o arrendar un equipo

minero, es consultar bien los aspectos técnicos y ambientales en donde se desenvolverá la

máquina, pues estos dos puntos son vitales para que a futuro no existan problemas

importantes.

Sin ninguna duda, el hecho de conseguir un equipo de estas dimensiones no es tarea fácil,

por tanto, se deben hacer todos los cálculos necesarios y ver todos los detalles antes de

adquirir uno, en lo posible, consultar a expertos sobre el tema para que orienten al

interesado, hacer simulaciones para ver como operarían los equipos, sacando sus

rendimientos y demás índices operacionales, y ver los costos de operación e inversión que

traerían consigo.

Otro punto importante que se debe considerar al adquirir un camión o una unidad de carga

minera es tener y mantener siempre un sentido común con respecto a la toma de decisiones,

pues este concepto podría ahorrar muchos problemas al comprador o arrendatario.

Para finalizar, este trabajo abarca principalmente las consideraciones que se deben tener

para adquirir un equipo, pero se podría continuar la investigación con otro informe donde

se vea más detalladamente las características y particularidades de cada equipo.



BIBLIOGRAFÍA

(1) Título del libro: Manual de evaluación técnico-económica de proyectos

mineros de inversión.

Autor: Instituto Tecnológico Geominero de España.

Editorial: IGME, 1997.

Páginas: 130, 131.

(2) Folleto: Cargador de ruedas 994F.

Autor: Catterpillar ®.

Dirección web:

http://xml.catmms.com/servlet/ImageServlet?imageId=C610439

(3) Título del libro: SME mining engineering handbook, Volumen 1

Autores: Seeley W. Mudd Memorial Fund of AIME., Society of

Mining, Metallurgy, and Exploration (U.S.).

Editorial: Howard L. Hartman.

Páginas: 761 – 782.

(4) Página de Internet:

http://www.minepro.com/es/MinePro/Mining-Equipment/Electric-Shovels.htm

Autor: P&H Mining Equipment.

(5) Folleto: Electric rope shovels.

Autor: Catterpillar ®.

Dirección web:

https://mining.cat.com/cda/files/2884581/7/electric_rope_shovels.pdf



(6) Folleto: Retroexcavadoras.

Autor: New Holland.

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http://www.sigdotek.cl/pdf/NHC/Retros%20Serie%20B%20081103.pdf


http://www.salfa.cl/maquinaria/john-deere/construccion/retroexcavadoras

Autor: SALFA®.


http://www.komatsu.cl/index.php?op=producto_categoria&id_cat=1&id_pro=23

Autor: Komatsu Chile.

(9) Folleto: Cargadoras de ruedas Volvo.

Autor: Volvo.

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http://www.volvo.com/NR/rdonlyres/F17F3868-1433-439A-A53F-

CC169085412C/0/ProdBro_L150180220F_33B1002739.pdf


http://www.thyssenkrupp.com/en/presse/bilder.html&photo_id=831

Autor: Thyssen Krupp.


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Autor: KMS, Bandas y transmisiones industriales.




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Autor: Compañía minera del pacifico. (CMP)


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Autor: Liebherr.


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Autor: Dredge Brokers.


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Consideraciones en la adquisición de equipos mineros de alto tonelaje - Neftalí Rojas