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Universidad Nacional Del Altiplano: Facultad de Ingeniería de Minas
Universidad Nacional Del Altiplano: Facultad de Ingeniería de Minas
Universidad Nacional Del Altiplano: Facultad de Ingeniería de Minas
TESIS
PRESENTADA POR:
INGENIERO DE MINAS
PUNO – PERÚ
2022
DEDICATORIA
A mi adorada madre Gregoria, por su invalorable apoyo y comprensión, por inculcarme siempre el
camino del bien y el enorme sacrificio que hizo para cumplir esta meta.
A mis queridos hermanos, hermanas, tíos y a mi padre que está más allá, que a ellos les debo por su
apoyo incondicional porque ellos son ejemplo para que uno con sufrimiento, empeño y perseverancia
consiga su objetivo y gracias a su paciencia y humildad me llevo hacia el camino de mi profesión.
Fredy.
AGRADECIMIENTO
A Dios, quien me ha dado la vida y me ha permitido estudiar esta gran carrera; por darme las fuerzas
para seguir adelante cada día, y poder culminar esta gran etapa de vida.
Agradezco por la confianza y el apoyo brindado por parte de mi adorada madre, hermanos y tios, que
siempre me han dado su apoyo incondicional y a quien debo este triunfo profesional, por todo su trabajo
y dedicación para darme una formación académica.
DEDICATORIA
AGRADECIMIENTO
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE DE TABLAS
ÍNDICE DE FIGURAS
ÍNDICE DE ANEXOS
ÍNDICE DE ACRÓNIMOS
RESUMEN .................................................................................................................... 14
ABSTRACT................................................................................................................... 15
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
CAPÍTULO II
REVISIÓN DE LITERATURA
MATERIALES Y METODOS
3.10.2 Instrumentos............................................................................................ 51
CAPÍTULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
V. CONCLUSIONES. .................................................................................................. 88
ANEXOS ........................................................................................................................ 94
Tabla 9. Promedio del costo horario de alquiler de Volquetes Volvo FMX. ................ 62
Tabla 17. Tiempos promedio de carguío mediante la cámara de carguío tipo X. ......... 73
Tabla 20. Tiempo de carguío con scoop trams de 6 yd3 a 4 volquetes. ......................... 77
ANEXO 10. Scooptram de 2.2 yd3 utilizado para la limpieza de mineral. .................. 111
ÍNDICE DE ACRÓNIMOS.
Tc : Tiempo de Carguío
Tr : Tiempo de Retorno
Tf : Tiempo Fijo
Tv : Tiempo Variable
Tm : Toneladas métricas
optimizar los tiempos y los costos en el sistema de carguío con scooptram mediante la
durante la guardia, de la misma manera los costos se optimizaron de 0,65 $/ton a 0,57
$/ton con una diferencia de 0,08$/ton, el cual representa el 12,3% y lo cual generó mayor
14
ABSTRACT
The present work was carried out in the Orcopampa Mining Unit Compañía de
Minas Buenaventura S.A.A. In the mineral loading system inside the mine, deficiencies
were found in the type X loading chamber with the use of a 6 yd3 scooptram, there were
delays when loading the dump truck. The main objective was to optimize times and costs
in the scooptram loading system using the type H vs type X loading chamber in mineral
extraction. The methodology that was used to develop the research study consisted of
evaluating the loading times carried out by the scooptram, later the loading costs were
determined based on the performance of the scooptram. With the study of the
investigation, it was possible to optimize the loading times and costs in the type X loading
chamber through the type H loading chamber, in which the loading times were optimized
ore from inside the mine during the guard, in the same way the costs were optimized from
0.65 $/ton to 0.57 $/ton with a difference of 0.08 $/ton, which represents 12.3% and which
generated higher profits for the Orcopampa Mining Unit Buenaventura Mining Company
S.A.A.
15
CAPÍTULO I
INTRODUCCIÓN
subterránea de oro y plata por el método de corte y relleno ascendente y por método de
en los diferentes tipos de cámaras de carguío lo que generó pérdidas de tiempo y dinero.
de carguío a utilizar, los mismos que son determinantes para optimizar los costos de
carguío. El trabajo se realizó en los niveles 3500 – 3850, en donde se realizó la evaluación
16
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
S.A.A.?
b) ¿En qué medida optimizamos los tiempos de carguío y costos con scooptram en
Buenaventura S.A.A.?
17
b) Mediante la cámara de carguío tipo H se optimiza los tiempos de carguío y costos
definiciones, teorías utilizadas por muchos autores del área de minería. Donde se
analizará los datos de los tiempos de carguío, con el fin de optimizar y reducir los
18
minería subterránea para desarrollar una adecuada elección de cámara de carguío que
carguío con el uso de cámara de carguío tipo H con equipos mecanizados en otras
que demora el scoop en cargar un volquete es de 00:06:41 (hh.mm.ss), los cuales son
19
CAPÍTULO II
REVISIÓN DE LITERATURA
referencias como inicio del estudio realizado, las cuales se muestran a continuación:
método basado en datos que examina los procesos repetitivos de las empresas y tiene
por objetivo llevar la calidad hasta niveles cercanos a la perfección. Además, Six
concluye que se tiene que adquirir 1 volquete. Además, a través, de la simulación con
de transporte, lo cual hace que se tenga 1 viaje más por guardia. El incremento de 1
determinar los tiempos en las cámaras de carguío tipo cruz y cámara de carguío tipo
H con LHD de 6.3 yd3, en las cámaras de carguío tipo H el rendimiento es 332,92
20
toneladas/Hora con respecto al rendimiento en la cámara de carguío tipo cruz que
a julio del 2020 se produjo un total de 1,295,254 toneladas métricas con un costo
junio a julio con una reducción de costos de transporte a 2,30 $/t y un tonelaje
producido de 357,842 toneladas. Esto permitió una reducción de costos en 0,09 $/t y
los scoops de 6 yd3 programado de 112 t/h mejoraron con el rendimiento ejecutado
en 123 t/h, durante el último periodo de junio a julio del 2020. Esta mejora del
sublevel stoping.
durante diez días de toma de datos y la producción del equipo usado anteriormente
scoop tram es de 52.68 TN/HR promedio calculados durante diez días de toma de
mineros, teniendo así una producción alta a menor tiempo. En lo que se refiere a
loader tiene una productividad menor de 0.55 $/tn a lo que se refiere en limpieza.
Costo unitario total de Mina en 1.51 $/TM es decir una reducción del 7% en
del costo es 0.09 $/TM es decir una reducción del costo de 81 000 $ al año,
convencional cuyo costo asciende a 251,79 $ por cada metro lineal de avance,
extrayendo 22,11 Tm, cuyo costo por tonelada es de 11,3 $, por otro lado en la galería
teniendo un costo de 288,52 $ por cada metro lineal de avance, explotando la cantidad
22
la Galería 830-W Santa Ana tiene un costo de 44,25$ por cada metro lineal de avance
Antonio tiene un costo de voladura de 98,68$ por cada metro lineal de avance,
mejor control de los tiempos realizados para el acarreo del material, se ha logrado
determinar los tiempos óptimos tales como: tiempo de limpieza en los tajos como
reducido el tiempo de ida con carga de 2.5 a 2.3 minutos, el tiempo de retorno con
1050 toneladas.
scoops de capacidad de 2,5 yd3, 3,5 yd3 y 4,1yd3 utilizados para la extracción del
mineral del cuerpo Catas, a través de sus ventanas de extracción, en el cual se emplea
reducirá los costos de extracción en el cuerpo Catas, determinar qué factores afecta
logra con este estudio el incremento de productividad de los cuatro scoops mediante
utilización neta promedio 7.295 horas por guardia. Se logró alcanzar una distancia
máxima de recorrido desde las ventanas del cuerpo Catas hasta los echaderos de
90.05 m.
23
Pauca (2019) mencionó en su conclusión que el estudio de tiempos del ciclo
desmonte (volquetes Volvo FMX 6x4R) en el año 2017 era de 20 TM/h, la cual
proceso de limpieza, obteniendo al final una reducción de 38, 333.67 dólares por mes
obteniendo así para scooptrams de 4.2 yd3 de 8.32 m3 la cual se incrementó a 14.28
puede dividirse en producción, costo por hora, costo por unidad y eficiencia, factores
que está íntimamente ligados en la calidad del equipo, cada uno de ellos es
24
logrando un óptimo rendimiento en el ciclo de minado. La selección del equipo
producción al costo unitario más bajo, la más alta eficiencia y que tenga alguna
tiempos realizados para el acarreo del material, se ha logrado determinar los tiempos
óptimos tales como: tiempo de limpieza en el crucero 339 NW del Nivel 4590 se ha
reducido el tiempo de ida sin carga de 2,5 a 2,3 minutos, el tiempo de retorno con
para una distancia de 200 m. Se ha tomado esta distancia por recomendaciones de los
reduce.
aumentó de 25,98 m3/h a 30,44 m3/h en lo referido al rendimiento del equipo, siendo
de los scooptrams.
producción óptima posible, debido a lo dilatado del tiempo de carguío en los Ore
túneles se caracterizan por ser de baja altura y angostos, lo que impide el ingreso de
vehículos mineros de grandes dimensiones. Son túneles estrechos, sin espacio lateral
para realizar giros a 180º, del cual derivan galerías perpendiculares al eje del túnel,
26
con cambios de dirección a 90º con cortos radios de curvatura que dificultan el
Los scooptrams están diseñados para operar en estas condiciones por lo que tienen las
poder ingresar a los túneles. Esta última característica es la que les da el nombre
de “bajo perfil”.
grande de material.
• Pueden desplazarse en reversa con la misma facilidad con la que avanzan, lo que
les permite ingresar y salir de túneles angostos o sin espacio para girar.
Simplemente retroceden.
27
Figura 1. Dimensiones típicas de un scooptram.
sccoptram a altas rpm. Su eje de salida se acopla al convertidor de torque (2), donde
reducen las rpm y se aumenta el torque en el eje de salida del convertidor (3) que
transmite la potencia por el cardan del eje de entrada (4) a la transmisión (5) la que
puede operar con seis marchas, tres marchas adelante y tres marchas atrás. Las
transmisión (6) transmite la potencia, por medio de los cardanes a los dos
28
diferenciales (7), uno delantero y uno trasero. En cada uno de ellos el piñón de ataque
y corona de cada uno transmiten la potencia a los ejes flotantes (8) y ruedas traseras
carguío.
a) Grado de fragmentación
depende del trabajo en que se van a emplear, pero por lo general la fragmentación
29
demasiado gruesa o demasiado menuda son inconvenientes. Debe observarse el
porcentaje de rocas grandes que tendrán que ser reducidos posteriormente (Araujo
Avila, 2019).
b) Acarreo
d) Área de carguío
Debe tener piso firme para que no se entierre el balde y no genere esfuerzos
que puedan dañar el equipo, por ejemplo, al cilindro central de volteo (Araujo Avila,
2019).
costos en la operación de la mina y uno de los aspectos que muchas veces no se toma
30
2.3.1 Productividad teórica.
producido por unidad de operación, rigiéndose con los siguientes aspectos (Apaza
Chambi, 2019).
𝑇𝑚 𝑄 𝐶𝐼𝐶𝐿𝑂
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑇𝑒𝑟𝑖𝑐𝑎 ( )= ∗
ℎ 𝐶𝐼𝐶𝐿𝑂 𝐻𝑂𝑅𝐴
Dónde:
Los factores más importantes que afectan la productividad son los siguientes
• Iluminación.
llenado).
cámara de carguío tipo cruz y son considerados básicamente los siguientes: giro del
de posicionamiento del volquete, transito con lampón vacío, cuchareo, transito con
• Paradas de seguridad.
✓ Accidente equipo
Son considerados como tiempos fijos solo el tiempo de carga y descarga, que
dependen exclusivamente del equipo en sí. En tanto los demás tiempos son
considerados como tiempos variables, ya que dependen del estado de la vía, distancia
32
de acarreo, carga del equipo (tipo de mineral), pendiente, experiencia del operador,
scooptram es contar con buena información, fidedigna, del tiempo de ciclo. El tiempo
El rendimiento del equipo LHD se usa la siguiente ecuación (Araujo Avila, 2019).
60
𝑁° 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 (𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜/ℎ𝑜𝑟𝑎) =
𝑇𝑐 + 𝑇𝑑 + 𝑇𝑣𝑐 + 𝑇𝑣𝑣 + 𝑇𝑚
• Tiempo productivo.
• Tolerancias.
• Tiempo improductivo.
a. Tiempo productivo
• Productivo neto: es el tiempo en que la maquina realiza su trabajo para el que está
hecho.
• Demoras operativas: son los realizados momentos antes del uso del equipo y
b. Tolerancia
33
• Demoras inevitables: demoras que se dan por el personal antes de realizar su
- Refrigerio.
- Cambio de guardia.
c. Tiempo improductivo
• Improductivo inevitable: son las actividades que debe hacer el personal sea por
tiempo productivo.
- Espera de scoop.
- Habilitación de vía.
2.4.2 Rendimiento.
𝑊(𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠)
𝑁(𝑟𝑒𝑛𝑑𝑒𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜) =
𝐻(ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠)
34
promedio δ es de 2,8 TM/m3 y por ser dinamitado el coeficiente de llenado de la
𝑊 = δ φ Vc
tajos hacia los cámaras de acumulación o en su defecto realizan carguío directo hacia
desde los frentes de avance hasta las zonas de carguío. Es decir, es el movimiento de
material en una distancia corta (Anchiraico Giraldo & Rojas Oré, 2020).
de volumen del equipo de carguío y del equipo de acarreo se puede estimar el número
35
Tabla 1.
Tiempos de posesión en el punto de carguío según condiciones de operación.
Desfavorable 1 0,5 1
acarrea el volquete.
Dónde:
N: Número de pases.
𝑄
𝑁° =
𝐶 ∗ 𝑓 ∗ 𝑒 ∗ 𝑃𝑒
36
Dónde:
El porcentaje del factor de llenado dependerá del tipo de material a ser cargado.
Tabla 2.
Porcentaje del factor de llenado de material.
Denominación Porcentaje
Tabla 3.
Porcentaje de esponjamiento del material.
Grava gruesa: 25 - 35 %
Roca dura: 45 - 65 %
scooptram que hacen limpieza de mineral en el tajo y si este scooptram está con carga
o sin ella.
𝐷
𝑇𝑎 =
𝑉𝑐
Dónde:
es más dificultoso que varía por una serie de factores y condiciones como podremos
de los equipos, logística, etc. Está determinada por la siguiente ecuación (Apaza
Chambi, 2019):
organización de la obra.
38
Tabla 4.
Eficiencia operacional.
Organización de la obra
Condiciones de trabajo
Buena Promedio Mala
catálogo 3000 horas y puede bajar a 1800 horas (Martinez Gutierrez, 2019).
control de operaciones, en general está referido a la variación de los costos, según los
niveles de producción.
venda o no la mercadería o servicio, dichos costos igual deben ser solventados por la
seleccionar la marca y modelo más conveniente. Hasta hace poco tiempo los
39
proveedores de equipo pesado para minería eran pocos y de calidad reconocida, pero
asiático, con equipos de calidad y precio muy competitivos que se deben tener en
todo momento, trabaje o no el equipo, es el gasto que incurre una persona al comprar
determina con el costo total de operación y el número de horas anuales hora en que
Costos variables: Son aquellos costos que varían en forma proporcional, con
reconoce el desgaste que sufre un equipo por el uso que se haga de él. Cuando un
equipo es utilizado para generar ingresos, este sufre un desgaste normal durante su
vida útil que al final lo lleva a ser inutilizable. El ingreso generado por el equipo
sufrido para poder generar el ingreso, puesto que como según señala un elemental
desgaste de un equipo por su uso, es uno de los gastos que al final permiten generar
40
Valor de rescate: Representa el valor que se estima que puede obtenerse de la
venta de un equipo fijo ya fuera de servicio. En otras palabras puede decirse que,
valor de rescate, es el valor que se estima que va a tener un bien al estar totalmente
específica a la que se destinaron. Pues además del acarreo de material los scooptrams
aceite hidráulico para equipos pesados como los convertidores de par, mientras que
a) Mina
b) Mineral
pero podría algún día ser enviado; lastre o estéril, material que no tiene valor
interés.
41
c) Producción
una operación minera. Se refiere tanto al mineral con valor económico que se extrae,
como al material estéril que debe ser removido para acceder al primero. A menudo,
d) Productividad
e) Rendimiento
f) Scoop tram
Un scoop tram es un equipo de bajo perfil diseñado sobre todo para realizar
trabajos en minería subterránea o en zonas confinadas. Los Scoop tram son utilizados
del asiento del operador, puede viajar en marcha adelante, así como en marcha
42
Son Equipo pesado cuyo principal objetivo es la extracción de mineral. Su
volquete articulado que está diseñado para minado de vetas angostas y ofrece alta
h) Carguío
volquetes, para que sean trasladados hacia a la planta concentradora o hacia una
i) Acarreo
y estarán ubicados en los frentes de operación, efectuados por los equipos Scoop
tram.
j) Transporte
exterior, para ello, se acumula y se carga a los diferentes medios de transporte de los
que se disponen.
k) Ore pass
Sirven para trasladar el mineral de un nivel a otro nivel ya que es una labor
minera de desarrollo ejecutado de forma vertical o semi vertical que sirve como
l) Capacidad de carga
43
• Capacidad al ras: El volumen de material en una unidad de carguío o transporte
cuando es llenado hasta el tope, pero sin material sobre los lados o llevado en algún
transporte puede manejar cuando el material es acumulado sobre los lados del
contenedor. Mientras que la capacidad rasa es una constante para un equipo dado, la
mayoría de los equipos están diseñados para movilizar un determinado peso, en lugar
la densidad del material, y variará con la densidad para un mismo equipo, mientras
n) Labores mineras
minero, a través de las labores mineras se podrá investigar a fondo el depósito minero
(ley del mineral), potencia, extensión, reservas, forma, afluencia del agua, elección
del método de explotación, producción, etc., todo esto se conoce a través de las
labores mineras.
o) Factor de esponjamiento
44
El incremento fracciona del volumen del material que ocurre cuando está
p) Factor de llenado
capacidad del caso y tolva al volumen que realmente puede mover, dependiendo de
las características del material y su ángulo de reposo, y la habilidad del operador del
q) Factor de acoplamiento
transporte
r) Tiempo
s) Tiempo de ciclo
maniobras realizadas en esta operación. El tiempo de ciclo está compuesto por los
tiempos fijos y los tiempos variables. Los primeros dependen de las condiciones bajo
45
CAPÍTULO III
MATERIALES Y METODOS
Coordenadas geográficas:
3.1.1 Accesibilidad
Vía Aérea
Arequipa = 20’.
Vía terrestre:
siguiente ruta:
46
Tabla 5.
Acceso a la Unidad Minera Orcopampa Compañía de Minas Buenaventura.
Asfaltada-
Arequipa – Aplao – Viraco – Orcopampa 370
Afirmada
Arequipa – Aplao – Chuquibamba – Asfaltada-
412
Orcopampa Afirmada
Arequipa – Sibayo – Caylloma – desvío Mina Asfaltada-
320
Arcata – Orcopampa Afirmada
método científico como una estructura, un armazón formado por reglas y principios
El tipo de investigación es aplicada: según (Sánchez & Reyes, 1996), este tipo
47
3.5 DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
scooptram con carga y sin carga en cámara de carguio, para luego determinar los
3.6.1 Población.
eventos que se van a estudiar con las variadas técnicas que hemos analizado supra.
Tabla 6.
Equipos utilizados en las operaciones de limpieza y carguio de mineral.
Capacid. Cantidad
Equipo Marca Modelo
(yd3) (und)
Scoop Diesel Cat R1600H 6 2
Scoop Diesel Cat R1300G 4 2
Scoop Diesel Atlas Copco ST-2G 2,2 3
Total 7
Nota. Los equipos que se muestran en la tabla son utilizados en el proceso de limpieza
y carguio en la U.O. Orcopampa.
3.6.2 Muestra.
48
universo. Es decir, una muestra es representativa si reúne las características de los
3.7 VARIABLES
Tabla 7.
Operacionalización de variables.
Variables Indicadores Escala de Medición
Variable Independiente:
Uso de Scooptram CAT
R1600H de 6 yd3 en el
• Tipo de cámara.
sistema de carguío en la
• Velocidad. • Km/Hr.
Unidad Minera
• Tiempo. • Minuto
Orcopampa Compañía de
Minas Buenaventura
S.A.A.
Variable Dependiente:
Costo de carguio de
mineral en la Unidad • Costo de
• ($/ton)
Minera Orcopampa Carguío
Compañía de Minas
Buenaventura S.A.A.
49
3.8 FUENTE DE DATOS
de fuentes primarias son datos con los que se trabaja en la Unidad Minera Orcopampa
programación semanal del área planeamiento mina. Entre los meses de agosto de
2020 hasta diciembre de 2020, durante 5 meses (guardia noche y día), en los cuales
3.10.1 Técnicas.
- Trabajo de campo.
- Trabajo de gabinete.
- Eficiencia de operación.
50
- Determinación del ciclo total de carguío.
3.10.2 Instrumentos.
- Horómetros de scooptram.
Se buscaron tiempos óptimo de carguío del mineral y para ello se tomaron los
tipo cruz y en la cámara de carguío tipo H, para luego revisar los datos que se obtiene
51
3.12 ANÁLISIS DE LOS DATOS
los datos obtenidos en campo y de los datos obtenidos del reporte de operación de
equipos, asimismo se tomará en cuenta las condiciones para el tránsito de los equipos
tablas en excel con la finalidad de visualizar los cuadros de resumen según nuestro
• Softwares aplicados:
tajeo presenta una condición diferente con respecto a otro, para este análisis se toma
52
• Las características geomecánicas del mineral y la roca encajonante.
cuerpo.
más eficiente, define los principios generales según los que se ejecutan las
operaciones unitarias y los criterios con respecto al tratamiento de las cavidades que
deja la excavación.
53
La explotación de mineral se llevará a cabo entre las cotas 3,500 y 3,600. En
La mina fue dividida en 3 zonas, 2 de ellas ubicadas por encima del Nivel
3,500 y limitadas verticalmente, y la tercera zona ubicada debajo del Nivel 3,500 en
sectores puntuales donde se cuenta con Recursos Indicados. Cada una de las zonas
cuenta con su propio sistema de rampas y servicios. La rampa Raúl que se encuentra
la unidad de minado en dos alas de explotación, las cuales desarrollarán las siguientes
donde conectarán con las labores de by-pass y las rampas. Las cámaras de carguío se
ubicarán en los by-pass y los echaderos de mineral cruzarán los by-pass en forma
54
Figura 3. Explotación por corte y relleno (breasting).
Nota: tomada de (Apaza chambi, 2018).
Este método es seleccionado para la zona central del depósito (3450) la cual
se caracterizan por:
(Draw Point) horizontales, las cuales conectarán con las labores de by-pass y las
55
rampas. Las cámaras de carguío de mineral cruzarán los by-pass en forma horizontal
Se nota, además, la división en paneles del cuerpo mineralizado que serán explotados.
adecuado para ambos métodos y así de esa forma mantener una estructura común de
56
3.14.4 Dilución.
como de la disposición geológica y geométrica del yacimiento. Para las zonas a ser
25% y para las zonas a ser explotadas por el método de Tajeo por Subniveles se
consideró una dilución de 30%, estos valores fueron tomadas en función y/o base de
MINADO
by pass. Para el caso de tajeo por subniveles los by-passes se encontrarán espaciados
cual se posiciona el equipo de carguío para cargar el mineral y/o desmonte hacia los
camiones volquete.
mineral procedente de los tajos, la cámara está ubicada a lo largo del by pass del nivel
57
• Estocadas que salen como brazos hacia ambos lados del by pass.
siguientes características:
• Está formada por estocadas paralelas que salen como brazos hacia un lado del by
la utilización.
Para poder elegir los equipos requeridos que permitan realizar el carguío y
58
• Producción diaria del material a mover (TM): El cual deberá estar íntegramente
de mineral y desmonte.
• Diseño de explotación: Permitirá elegir los equipos óptimos para poder cumplir
Considerando todos estos factores se puede indicar que los equipos diseñados
Urquizo, 2019).
avances horizontales.
59
consumo de combustible, altas fuerzas de arranque y controles
Los LHDs son equipos de bajo perfil diseñado sobre todo para realizar
debido al tamaño limitado de las labores. Debido a la posición del asiento del
operario, puede viajar en marcha adelante, así como en una marcha reversa. (Quispe
Mamani, 2017).
• Scoop Tram Diesel Atlas Copco ST-2G 2,2 yd3, realizan trabajos de limpieza
desde los tajos hacia los echaderos o cámaras de acumulación, asimismo estos
mina.
• Scoop Trams Diesel de 4 yd3 para las zonas que serán explotadas por corte y
m3/h de capacidad.
61
implicancia dentro del proceso productivo de la minería. Con el desarrollo con el que
Tabla 8.
Resumen del costo horario de alquiler de equipos trackless.
Scoop
Cat R1600H 6 yd3 63,50 68,87 132,37 17,12 149,49 14,95 164,44
Diesel
Scoop
Cat R1300G 4 yd3 49,57 55,56 105,13 17,12 122,25 12,23 134,48
Diesel
Scoop Atlas
ST-2G 2.2 yd3 30,29 37,82 68,11 19,16 87,27 8,73 96,00
Diesel Copco
Atlas
Boomer T1D 60,78 64,24 125,02 45,59 170,61 17,06 187,67
Copco
Lanzado
Putzm. SMP 4210 44,21 41,31 85,52 32,89 118,41 11,84 130,25
r
Mixer Carmix 5.5XL 5.5 m3 20,13 30,14 50,27 0,00 50,27 5,03 55,30
Tabla 9.
Promedio del costo horario de alquiler de Volquetes Volvo FMX.
Descripción
Meses Precios
Combustible Precios Fijos Costo Unit.
Capacidadm3 Factor Variab.
$/gl US$/Hr US$/Hr
US$/Hr
Junio 20 3,39 6,47 22,11 36,08 58,19
equilibrio entre los equipos que realicen el carguío (scoops) y los que realicen el
la tolva de las unidades deberá oscilar entre 4 pases con el scooptram de 6 yd3 y 6
mineral.
scoop tram hacia las ventanas donde está a la espera los volquetes. Teniendo presente
que con este método de carguío se tiene demoras operativas por la circulación diaria
63
El mineral de los tajeos, mediante soop tram es vertido hacia el ore pass. El
y una tolva neumática de control ubicadas en las cámaras de extracción, desde aquí
acarreado desde el tajo por medio de scoops de 2,2 yd3 y 4 yd3 de capacidad hacia
los echaderos. El problema por este método radica en lo dilatado que se realiza el
problema del campaneo de las tolvas debido a lo gredoso y arcilloso del material
entre el scooptram de 6 yd3 desde las cámaras de acumulación hacia los volquetes
de 25 Tm y 30 Tm de capacidad.
las demoras operativas en el carguío, acarreo de minerales por los diferentes niveles
Se debe tener en cuenta que el tiempo del ciclo total de carguío determinará
el número de viajes por hora (viajes/hora) y es evidente que la empresa tendrá como
objetivo realizar el mayor número de viajes por hora como le sea posible y por lo
64
CAPÍTULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
carguío, para ello se cuenta con 1 scooptram de 6 yd3 de capacidad exclusivo para el
parámetros operacionales de limpieza con las que se trabaja en la unidad, las mismas
son más referidos a la capacidad de los equipos y las características del mineral a ser
acarreado.
Tabla 10.
Parámetros operacionales en carguío de mineral.
65
Para poder calcular el tiempo total de carguío del scoop en llenar al volquete
se deberá conocer el número total de pases que realiza el scoop para el carguío
𝑄
𝑁° =
𝐶 ∗ 𝑓 ∗ 𝑒 ∗ 𝑃𝑒
Q : 25 TM
C : 4,59 m³
Fll : 0,85%
e : 45 %
Reemplazando Datos.
25
𝑁° 𝑑𝑒 𝑃𝑎𝑠𝑒𝑠 =
4,59 ∗ 0,85 ∗ 0,45 ∗ 3,24
𝑁° 𝑑𝑒 𝑃𝑎𝑠𝑒𝑠 = 4,0
voladura.
66
• La vía de recorrido entre la estación de carguío y el volquete se encontrará en
Tabla 11.
Velocidad promedio de acarreo del scooptram mineral.
Velocidad (km/h)
Cámara de carguío
Cargado Vacío
Cámara de carguío tipo cruz 4,5 6
Cámara de carguío tipo H 4,5 6
Nota: Los promedios de la velocidad del equipo scooptram fueron tomados de U.O.
Orcopampa - Área Mina.
Tabla 12.
Distancias de cámara de acumulación hasta la cámara de carguío
67
4.2 TIEMPO DE CARGUÍO DEL SCOOP – VOLQUETE EN CÁMARA DE
CARGUÍO TIPO X
el giro deben ingresar hacia las ventanas y girar hasta estar en posición de su salida,
en ese momento el scoop tram de 6 yd3 estará esperando con carga en el lampón, el
volquete tendrá que avanzar hasta posicionar su tolva debajo del lampón del
scooptram de 6 yd3, para que el scoop tram pueda descargar, una vez descargada
sobre la tolva del volquete, el volquete tendrá que retroceder para que el scoop tram
tolva del volquete, cada volquete se llena con cuatro lamponadas del scooptram de 6
yd3.
de carguío tipo X, se detalla en la tabla 13, tabla 14, tabla 15 y tabla 16.
volquetes, cada volquete contó con 4 pases de mineral (scoop – volquete), obteniendo
tiempos promedios por cada viaje y finalmente se obtuvo el promedio total de los 3
68
Tabla 13.
Tiempo de carguío con scooptrams de 6 yd3 a 3 volquetes.
Tiempo Tiempo Tiempo Tiempo Tiempo
Tiempo Tiempo
de trans. posicion. retiro trans.
Volq. Pases descarga de ciclo
cuchareo carga volq. volq. vacio
(h.mm:ss) (h.mm:ss)
(h.mm:ss) (h.mm:ss) (h.mm:ss) (h.mm:ss) (h.mm:ss)
cada volquete contó con 4 pases de mineral (scoop – volquete), obteniendo tiempos
promedios por cada viaje y finalmente se obtuvo el promedio total de los 4 viajes
69
Tabla 14.
Tiempo de carguío con scooptrams de 6 yd3 a 4 volquetes.
Tiempo Tiempo Tiempo Tiempo Tiempo
Tiempo Tiempo
de trans. posicion. retiro trans.
Volq. Pases descarga de ciclo
cuchareo carga volq. volq. vacio
(h.mm:ss) (h.mm:ss)
(h.mm:ss) (h.mm:ss) (h.mm:ss) (h.mm:ss) (h.mm:ss)
cada volquete contó con 4 pases de mineral (scoop – volquete), obteniendo tiempos
promedios por cada viaje y finalmente se obtuvo el promedio total de los 5 viajes
71
cada volquete contó con 4 pases de mineral (scoop – volquete), obteniendo tiempos
promedios por cada viaje y finalmente se obtuvo el promedio total de los 6 viajes
Tabla 16.
Tiempo de carguío con scooptrams de 6 yd3 a 6 volquetes.
Tiempo Tiempo Tiempo Tiempo Tiempo
Tiempo Tiempo
de trans. posicion. retiro trans.
Volq. Pases descarga de ciclo
cuchareo carga volq. volq. vacio
(h.mm:ss) (h.mm:ss)
(h.m:ss) (h.m:ss) (hmm:ss) (h.mm:ss) (h.mm:ss)
Demora de volquete en giro 00:01:38
1 00:00:10 00:00:15 00:00:12 00:00:08 00:00:11 00:00:13 00:01:09
1 2 00:00:13 00:00:17 00:00:11 00:00:09 00:00:12 00:00:12 00:01:14
3 00:00:11 00:00:19 00:00:14 00:00:11 00:00:10 00:00:15 00:01:20
4 00:00:12 00:00:16 00:00:11 00:00:17 00:00:12 00:00:12 00:01:20
Tiempo total que demora en cargar un volquete 00:06:41
Demora de volquete en giro 00:01:41
1 00:00:12 00:00:16 00:00:10 00:00:10 00:00:15 00:00:14 00:01:17
2 2 00:00:13 00:00:15 00:00:12 00:00:08 00:00:13 00:00:13 00:01:14
3 00:00:15 00:00:17 00:00:13 00:00:09 00:00:09 00:00:11 00:01:14
4 00:00:08 00:00:15 00:00:13 00:00:17 00:00:11 00:00:16 00:01:20
Tiempo total que demora en cargar un volquete 00:06:46
Demora de volquete en giro 00:01:42
1 00:00:16 00:00:18 00:00:12 00:00:08 00:00:13 00:00:13 00:01:20
3 2 00:00:08 00:00:16 00:00:14 00:00:08 00:00:09 00:00:12 00:01:07
3 00:00:07 00:00:19 00:00:12 00:00:07 00:00:11 00:00:14 00:01:10
4 00:00:06 00:00:19 00:00:10 00:00:19 00:00:03 00:00:16 00:01:13
Tiempo total que demora en cargar un volquete 00:06:32
Demora de volquete en giro 00:01:41
1 00:00:11 00:00:17 00:00:12 00:00:07 00:00:09 00:00:16 00:01:12
4 2 00:00:12 00:00:15 00:00:13 00:00:07 00:00:11 00:00:13 00:01:11
3 00:00:11 00:00:16 00:00:10 00:00:06 00:00:12 00:00:17 00:01:12
4 00:00:10 00:00:18 00:00:09 00:00:16 00:00:13 00:00:16 00:01:22
Tiempo total que demora en cargar un volquete 00:06:38
Demora de volquete en giro 00:01:37
1 00:00:10 00:00:17 00:00:11 00:00:11 00:00:16 00:00:13 00:01:18
5 2 00:00:08 00:00:19 00:00:13 00:00:10 00:00:12 00:00:14 00:01:16
3 00:00:06 00:00:19 00:00:12 00:00:11 00:00:10 00:00:16 00:01:14
4 00:00:09 00:00:16 00:00:14 00:00:14 00:00:11 00:00:15 00:01:19
Tiempo total que demora en cargar un volquete 00:06:44
Demora de volquete en giro 00:01:42
1 00:00:09 00:00:16 00:00:14 00:00:09 00:00:10 00:00:13 00:01:11
6 2 00:00:11 00:00:19 00:00:12 00:00:07 00:00:13 00:00:14 00:01:16
3 00:00:15 00:00:18 00:00:11 00:00:08 00:00:12 00:00:16 00:01:20
4 00:00:11 00:00:17 00:00:13 00:00:16 00:00:09 00:00:15 00:01:21
Tiempo total que demora en cargar un volquete 00:06:50
Promedio 00:00:11 00:00:17 00:00:12 00:00:11 00:00:11 00:00:14 00:01:15
Tiempo promedio que se demora en cargar un volquete 00:06:42
Total del ciclo de carguío de mineral a 6 volquetes 00:40:11
72
4.2.2 Ciclo total de carguío y acarreo en cámara de carguío tipo X.
cámara se realiza con los scoop tram de 2.2 yd3 desde los frentes (tajos) hacia los
cámaras de acumulación y desde aquí se realiza el carguío con scoop de 6 yd3 hacia
Tabla 17.
Tiempos promedio de carguío mediante la cámara de carguío tipo X.
Tiempo promedio de rendimiento de scooptram
73
Cálculo de toneladas por viaje : (Ton/viaje)
𝐶𝑐 ∗ 𝐹𝑐 ∗ 𝐷
𝑇𝑜𝑛/𝑣𝑖𝑎𝑗𝑒 =
1 + 𝐹𝑒
= 𝟔, 𝟏𝟗 𝒕𝒐𝒏/𝒗𝒊𝒂𝒋𝒆
c. Eficiencia
Para determinar el número de minutos por hora se considera 15% de tiempos muerto.
𝑣𝑖𝑎𝑗𝑒𝑠 51: 00
𝑁° =
ℎ𝑟 01: 15
𝑣𝑖𝑎𝑗𝑒𝑠
𝑁° = 𝟒𝟎, 𝟖
ℎ𝑟
𝑻𝒐𝒏
𝑅𝑒𝑛𝑑 𝐸𝑓𝑖𝑐. = 𝟐𝟓𝟐, 𝟓𝟓
𝒉𝒓
𝑚3 𝑇𝑜𝑛 𝑇𝑜𝑛
𝑅𝑒𝑛𝑑 𝐸𝑓𝑖𝑐. = (252,55 ) / (2,30 3 )
ℎ𝑟 ℎ𝑟 𝑚
74
𝑚3
𝑅𝑒𝑛𝑑 𝐸𝑓𝑖𝑐. = 𝟏𝟎𝟗, 𝟖𝟎
𝒉𝒓
Tabla 18.
Cálculo de costos en cámara de carguío tipo X.
Costo
Efic. hor. Efic. hor. (m3 Costo Costo
Scoop Tram horario
(ton / hora) / hora) ($/ton) ($/m3)
($/hora)
CAT R1600H
164,44 252,55 109,80 0,65 1,50
6 yd3
CARGUÍO TIPO H.
para realizar el carguío, esto en casos que no hay disponibilidad de los equipos de 6
yd3.
de carguío tipo H, se detalla en la tabla 19, tabla 20, tabla 21, y tabla 22.
75
En la tabla 19 se muestra los tiempos de carguío detallados en la cámara de
volquetes, cada volquete contó con 4 pases de mineral (scoop – volquete), obteniendo
tiempos promedios por cada viaje y finalmente se obtuvo el promedio total de los 3
Tabla 19.
Tiempo de carguío con scooptrams de 6 yd3 a 3 volquetes.
76
En la tabla 20 se muestra los tiempos de carguío detallados en la cámara de carguío
cada volquete contó con 4 pases de mineral (scoop – volquete), obteniendo tiempos
promedios por cada viaje y finalmente se obtuvo el promedio total de los 4 viajes
Tabla 20.
Tiempo de carguío con scoop trams de 6 yd3 a 4 volquetes.
77
Tabla 21.
Tiempo de carguío con scooptrams de 6 yd3 a 5 volquetes.
promedios por cada viaje y finalmente se obtuvo el promedio total de los 5 viajes
Tabla 22.
Tiempo de carguío con scooptrams de 6 yd3 a 6 volquetes.
cada volquete contó con 4 pases de mineral (scoop – volquete), obteniendo tiempos
promedios por cada viaje y finalmente se obtuvo el promedio total de los 6 viajes
cámara se realiza con los scoop tram de 2.2 yd3 desde los frentes (tajos) hacia los
Tabla 23
Tiempos promedio de carguío mediante la cámara de carguío tipo H.
Tiempo promedio de rendimiento de scooptram
𝐶𝑐 ∗ 𝐹𝑐 ∗ 𝐷
𝑇𝑜𝑛/𝑣𝑖𝑎𝑗𝑒 =
1 + 𝐹𝑒
= 𝟔, 𝟏𝟗 𝒕𝒐𝒏/𝒗𝒊𝒂𝒋𝒆
d. Eficiencia.
Para determinar el número de minutos por hora se considera 15% de tiempos muerto.
𝑣𝑖𝑎𝑗𝑒𝑠 51: 00
𝑁° =
ℎ𝑟 01: 00
𝑣𝑖𝑎𝑗𝑒𝑠
𝑁° = 𝟓𝟏
ℎ𝑟
𝑻𝒐𝒏
𝑅𝑒𝑛𝑑 𝐸𝑓𝑖𝑐. = 𝟑𝟏𝟓, 𝟔𝟗
𝒉𝒓
81
𝑚3 𝑇𝑜𝑛 𝑇𝑜𝑛
𝑅𝑒𝑛𝑑 𝐸𝑓𝑖𝑐. = (315,69 ) / (2,30 3 )
ℎ𝑟 ℎ𝑟 𝑚
𝑚3
𝑅𝑒𝑛𝑑 𝐸𝑓𝑖𝑐. = 𝟏𝟑𝟕, 𝟐𝟔
𝒉𝒓
Tabla 24.
Cálculo de costos en cámara de carguío tipo H.
Costo Efic. hor.
Efic. hor. Costo Costo
Scoop Tram horario (ton /
(m3 / hora) ($/ton) ($/m3)
($/hora) hora)
CAT R1600H
164,44 315,69 137,26 0,57 1,20
6 yd3
Para la validación de las hipótesis daremos a conocer los tiempos y costos que
S.A.A.
82
4.4.2 Hipótesis específicas.
Hipótesis específica A
0.0006
0.0004
0.0002
83
Tabla 25.
Costos en cámara de carguío tipo X.
Costo
Efic. hor. Efic. hor. Costo Costo
Scoop Tram horario
(ton / hora) (m3 / hora) ($/ton) ($/m3)
($/hora)
CAT R1600H 6
164,44 252,55 109,80 0,65 1,50
yd3
Hipótesis específica B
0.0006
0.0005
0.0004
0.0003
0.0002
0.0001
0
84
Tabla 26.
Costos en cámara de carguío tipo H.
Costo Efic. hor.
Efic. hor. Costo Costo
Scoop Tram horario (ton /
(m3 / hora) ($/ton) ($/m3)
($/hora) hora)
CAT R1600H
164,44 315,69 137,26 0,57 1,20
6 yd3
$/ton y en cámara de carguío tipo H se obtiene 0,57 $/ton que es más óptimo, en el
cual se obtiene una mayor utilidad, debido a que representa 12,3% de optimización
Lo que pudimos constatar que los resultados nos permiten reducir el costo en un
Tabla 27.
Resultados obtenidos en las cámaras de carguío tipo X y H.
Eficiencia
Cam. de Cam. de Costo Costo Costo
de scoop Dife
carguio carguio total cam. car. cam. car.
tram de 6 re.
tipo X tipo H horario tipo X tipo H
yd3
Eficiencia 252,55 315,69 164,44 0,08
0,65 $/ton 0,57 $/ton
horario (ton) ton/hora ton/hora $/hora $
85
Costos de carguío por tonelada con scooptram
0.70 0.65
0.60 0.57
0.50
0.40
0.30
0.20 0.08
0.10
0.00
Costo camara car. tipo X ($/ton) Costo camara car. tipo H ($/ton) Difere. ($/ton)
H nos permite extraer mayor cantidad de mineral de interior mina durante la guardia
y este nos permite cumplir las metas de extracción de mineral de la Unidad Minera
del material, se ha logrado determinar los tiempos óptimos tales como: tiempo de
carga de 2.5 a 2.3 minutos, el tiempo de retorno con carga se ha optimizado de 3.5 a
2.7 minutos, esto hace que los tiempos sean distintos, debido a las distancias que se
que los ciclos en el proceso de limpieza inicialmente eran de 10.66 minutos y 8.99
minutos para scooptrams de 4.2 yd3 y 6.0 yd3 respectivamente, al final reduciendo
86
6.21 minutos y 5.38 minutos respectivamente. Es muy importante tener en cuenta
estas investigaciones realizadas por que nos sirve de referencia para otras
investigaciones.
carguío tipo H se tiene 00:05:21 (hh.mm.ss) /volquete y el costo es 0,57 $/ton. Así
mismo Mamani ( 2020) llegó a la conclusión que los costos en cámaras de carguío
tipo H es 0,48 $/ton y en cámara de carguío tipo cruz obtuvo 0,53 $/ton, esto hace
debe tener en cuenta los factores que influyen en el proceso de carguio en cada
Unidad Minera como las condiciones con que se cuenta en la vía y el tiempo que se
en 0,08 $/ton, el cual representa el 12,3% y lo cual genera mayor utilidad para la
similar, pero debemos tener en cuenta los factores que intervienen en el rendimiento
87
V. CONCLUSIONES
Se logró con este estudio optimizar los tiempos y costos de carguío con
yd3 fue 00:06:41 (hh.mm.ss)/volquete y los costos de carguío fueron 0,65 $/ton en la
cual representa el 12,3% y lo cual genera mayor utilidad para la Unidad Minera
88
VI. RECOMENDACIONES
para evitar pérdidas de tiempo en el sistema de carguío con el equipo scooptram y los
Los tiempos se debe seguir optimizando para alcanzar un óptimo rendimiento de los
89
VII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
Alpaca Urquizo, J. J. (2019). “Identificación y análisis de tiempos de línea base del ciclo
http://repositorio.unsa.edu.pe/handle/UNSA/10024.
Anchiraico Giraldo, A. L., & Rojas Oré, K. R. (2020). Optimización del sistema de
Lima]. http://hdl.handle.net/10757/655408.
Ares SAC. U.O. Inmaculada [Tesis de grado, Universidad Nacional Del Altiplano,
Puno]. http://tesis.unap.edu.pe/bitstream/handle/UNAP/12211.
http://repositorio.unap.edu.pe/bitstream/handle/UNAP/11907.
90
Araujo Avila, N. P. (2019). Implementacion del equipo mucking loader para aumentar
http://dspace.unitru.edu.pe/handle/UNITRU/12607.
http://hdl.handle.net/20.500.12404/897.
http://repositorio.unasam.edu.pe/handle/UNASAM/1933.
Calumani Mamani, Y. W. (2019). Evaluacion de costos por avance lineal y acarreo con
equipo scoop tram y pala neumatica nivel San Antonio y Santa Ana en la Unidad
http://tesis.unap.edu.pe/bitstream/handle/UNAP/14370.
http://hdl.handle.net/20.500.12918/4279.
91
la optimización de los Estándares de las operaciones unitarias de Perforación y
http://hdl.handle.net/20.500.12404/696.
http://repositorio.undac.edu.pe/handle/undac/683.
San Andrés - Marsa 2019 [Tesis de grado, Universidad Nacional Del Altiplano,
Puno]. http://repositorio.unap.edu.pe/bitstream/handle/UNAP/14848.
para reducir costos en la zona de Coturcan Unidad Minera Huancapeti – año 2018
http://repositorio.unasam.edu.pe/handle/UNASAM/4075.
92
http://hdl.handle.net/20.500.12894/5537.
Huancayo]. https://hdl.handle.net/20.500.12394/9442.
claves de desempeño (KPIs) en CIA Minera los Quenuales S.A., Yauliyacu, Lima -
Abancay]. http://repositorio.unamba.edu.pe/handle/UNAMBA/821.
http://repositorio.unap.edu.pe/bitstream/handle/UNAP/4070.
https://hdl.handle.net/20.500.12394/8430.
93
ANEXOS
94
ANEXO 1. Matriz de consistencia: Optimización del sistema de carguío con el uso de scoop trams para la extracción de minerales en la Unidad
Minera Orcopampa Compañía de Minas Buenaventura S.A.A.
95
ANEXO 2. Plano de ubicación.
96
ANEXO 3. Control de tiempos de carguío de scooptram en cámara tipo X.
97
Fecha: mes de setiembre Guardia: noche Equipo: scooptram de 6 yd3
98
Fecha: mes de octubre Guardia: día Equipo: scooptram de 6 yd3
99
Fecha: mes de noviembre Guardia: noche Equipo: scooptram de 6 yd3
100
Fecha: mes de diciembre Guardia: día Equipo: scooptram de 6 yd3
101
ANEXO 4. Control de tiempos de carguío de scooptram en cámara tipo H.
102
Fecha: mes de setiembre Guardia: noche Equipo: scooptram de 6 yd3
103
Fecha: mes de octubre Guardia: día Equipo: scooptram de 6 yd3
104
Fecha: mes de noviembre Guardia: noche Equipo: scooptram de 6 yd3
105
Fecha: mes de diciembre Guardia: día Equipo: scooptram de 6 yd3
106
ANEXO 5. Formato de control de tiempos de carguío de scooptram.
107
ANEXO 6. Formato de control de tiempos de limpieza con de scooptram.
108
ANEXO 7. Cámara de carguío tipo X.
109
ANEXO 8. Cámara de carguío tipo H.
110
ANEXO 9. Extracción mediante transferencia scooptram – volquete.
111