OPERACIN DE CARGUO CON PALAS

OPERACIN DE CARGUO CON PALAS.

Trminos importantes:

a) Capacidad Rasante: Es el volumen contenido en una cuchara cargada a nivel dado por una lnea recta desde el borde de corte al fondo de la cuchara.

b) Factor de Esponjamiento: Es la relacin entre el peso de una yd de material en banco dividido por el peso de una yd de material suelto. En algunos casos se usa el porcentaje de esponjamiento que es el valor recproco.

El aumento de volumen se expresa generalmente como un porcentaje del volumen original, por ej. el aumento volumtrico de arcilla seca es de 40% . Es decir un m de arcilla en estado natural, llenar un espacio de 1.40 m. con el material que se ha removidoc) Factor de Llenado: Cantidad aproximada de material que ser cargado por una cuchara por ciclo de operacin.

PALAS MECNICAS

Las palas de la minera, son maquinarias modernas de gran tamao y peso, cuyos baldes son capaces de mover entre 23 y 28 metros cbicos, es decir, entre 70 y 77 toneladas de mineral de una sola vez. Estas palas son elctricas y su potencia la obtienen conectndose al tendido de alta tensin o a generadores de electricidad.

Las palas en general, constan de tres unidades principales: la maquinaria inferior, el puente giratorio y el equipo frontal.

La maquinaria inferior sirve de base para el bastidor rotatorio y contienen el equipo necesario para propulsar la pala.

El puente giratorio incluye, el bastidor rotatorio, el depsito de lastre y la casa de mquinas, conteniendo esta ltima, toda la maquinaria necesaria para las funciones de levante, giro y empuje, como asimismo, los controles para comandar las operaciones mecnicas. La casa de mquinas dispone adems, de un sistema filtrador de aire para reducir al mnimo la acumulacin de calor y polvo en su interior. La cabina del operador va montada en posicin elevada sobre la casa de mquinas y contiene todos los controles para operar la pala.

El equipo frontal, ubicado en la parte delantera de la pala, comprende el caballete "A", el balde excavador, el brazo del balde, la pluma, los cables mviles y los tirantes estructurales de la pluma.

Estas maquinarias mayores dan las funciones de levante, giro, empuje y propulsin.

EXCAVADORA COMO PALA MECANICALa excavadora equipada como pala mecnica, est diseada fundamentalmente para excavar un material con mxima dureza de la clase II-A, incluyendo tambin roca previamente fragmentada con el empleo de explosivos.

Segn sea el tipo de trabajo a que fundamentalmente se destine la mquina, el fabricante pueden suministrarla sobre el tipo de montaje o sistema de propulsin ms adecuados, los que primordialmente se dividen en : montaje de propulsin sobre orugas, montaje con autopropulsin sobre llantas neumticas y montaje sobre camin.OPERACION DE UNA PALA:Este tipo de equipo trabaja atacando, del nivel del suelo hacia arriba o sea, con una pala en la posicin correcta cercana a la superficie vertical de la tierra que se va a excavar, se baja el cucharn hasta el piso del banco, apuntando los dientes sobre la pared. Se le aplica una fuerza a travs de la flecha y al mismo tiempo una tensin a la lnea del malacate, para jalar el cucharn hacia arriba de la pared del banco. Si la profundidad del corte es la correcta, considerando el tipo de suelo y el tamao del cucharn, ste estar lleno al llegar a la parte superior del banco.

CAPACIDAD.La capacidad de las palas mecnicas es designada por el tamao de su cucharn excavador, el cual se suele expresar en yardas cbicas que corresponde a la capacidad volumtrica del mismo, cuando se encuentra lleno al "ras".

Los tamaos comerciales frecuentemente utilizados en la industria de la construccin designados por la capacidad volumtrica de sus cucharones son de: 1/2, 3/4, 1, 1 1/2, 2 1/2, 3 , 9, 12, 15 yardas cbicas respectivamente, realizando la descarga por su parte inferior.

RENDIMIENTO DE PALAS MECANICAS.El rendimiento de una pala mecnica est afectado por numerosos factores, entre los que destacan por su importancia los siguientes:

1.- Clase de material

2.- Profundidad de corte

3.- Angulo de giro

4.- Habilidad del operador

5.- Condiciones de la obra

6.- Mantenimiento del equipo

7.- Tiempo de cicloPROFUNDIDAD PTIMA DE CORTEEsta es optima cuando se llena el cucharn de la maquina en el menor tiempo posible, los valores de las alturas para obtener esta relacin dependen de cada mquina y dependen de su altura y capacidad mecnica.

SELECCION DE UNA PALA MECANICAPara elegir una pala mecnica en necesario determinar el trabajo que esta va a realizar y el tiempo que se espera para que el trabajo este realizado, adems es importante considerar los siguientes puntos:

Tamao del trabajo, entre ms grande sea este, justifica una maquina mayor.

El costo de transportar una maquina grande es mayor que el de una chica.

La depreciacin de una pala grande es mayor a la de una chica y al final de la obra es ms fcil vender una chica.

Una pala grande tiene capacidad para manejar rocas de mayores tamaos, por lo tanto, el costo por metro cubico y los costos de explosivos se reducen.Las siguientes condiciones de trabajo deben ser consideradas: Altura de los depsitos de material.

Tamao mximo de las rocas a excavar.

Si el material es muy duro, funciona mejor una pala grande.

Si el tiempo que se tiene para la excavacin es poco, es mejor la pala grande.

Es importante conocer la disponibilidad de palas antes de hacer una eleccin.

TAMAO DE LA MAQUINAEste depende de la capacidad de su cucharn y se expresa en yardas cubicas, entre ms grande es el cucharn, la maquina tendr ms capacidad para cargar material por razones lgicas.

METODOS PARA INCREMENTAR EL RENDIMIENTO DE LA PALA El mtodo ms comn es el correctivo, este supone cambiar las condiciones de trabajo para obtener una mayor eficiencia. Esto se puede lograr sobre la base de cambios en los depsitos de material, en el operador, dndole un tratamiento previo al material o bien, en casos extremos, cambiando la maquina por una de capacidad ms adecuada para el trabajo.EFECTO DE LA ALTURA DE CORTE EN LA PRODUCCINSi la altura de corte es muy alta, el cucharn no podr ser llenado en su totalidad, por lo tanto, el operador tiene dos opciones; dar dos pasadas para llenar el cucharn o bien, vaciar un cucharn a medias en el lugar de depsito. Ambas opciones entorpecen el trabajo por lo cual es indispensable elegir la maquina adecuada para el trabajo que se desea realizar.

EFECTO DEL ANGULO DE GIROEste es un dato importante para l calculo de produccin real de la maquina puesto que si el ngulo es diferente de 90 grados, este tiempo aumentara.

FACTOR DE PRODUCCION EFICIENTEComo todos saben, no existen dos obras iguales, por lo que hay que considerar factores que podran afectar el rendimiento de la maquina como los siguientes: Mantenimiento del equipo

Disponibilidad de refacciones

Condiciones del terreno

Localizacin de rea de descarga

Competencia de administradores

Cada persona debe crear su propio factor de eficiencia para obtener la capacidad real de la maquina. Este se debe de basar en la experiencia y en las condiciones de cada obra.

Estimacin de la productividad de las Palas Densidad de la roca, en grs./cc, tons/m3. Aumento en el volumen de la roca en el balde de la pala (Factor de Esponjamiento). Los valores tpicos son: 1.1 para arena seca; 1.5 para roca bien fragmentada; y 1.65 para grandes fragmentos de roca rectangulares (en forma de ladrillos), tpicos de la taconita. Factor de Llenado: Indica el porcentaje del volumen del balde, que normalmente est ocupado. Este depende de la geometra de la pila de desechos y la calidad de estos. Los valores tpicos son: .70 para perfiles bajos de desechos y pies duros; .90 para condiciones normales y 1.0 a 1.1 para condiciones ideales con excelente fragmentacin. Tiempo de Ciclo de la Mquina Excavadora: Tiempo requerido para cargar y situar un balde de roca en el camin. Las palas, las cuales rotan de manera circular, requieren de mucho menos tiempo que las mquinas cargadoras frontales, las cuales tienen que trasladarse desde la pila de desechos hasta el camin. El tiempo depende tambin de la compatibilidad de la mquina excavadora y del camin, la calidad de las condiciones de excavacin y del tamao de la mquina excavadora. Los valores tpicos para las grandes mquinas excavadoras son: 30 a 35 seg. para las palas; y 55 a 70 seg. para mquinas cargadoras frontales. Disponibilidad Mecnica: Para los equipos mineros, la disponibilidad mecnica (DM) se define como (tiempo programado - tiempo de mantenimiento) dividido por el tiempo programado. El tiempo de mantenimiento incluye tanto el mantenimiento programado y las fallas de los equipos. Utilizacin: La utilizacin de los equipos (U) es el porcentaje del tiempo mecnicamente disponible en que el equipo se encuentra operando y realizando su funcin principal. Los tiempos de pausas, retrasos por cambios de turno, cierres de la mina debido a efectos de voladura, etc., se deducen del tiempo disponible. La utilizacin equivale a (horas mecnicamente disponibles retrasos operativos) dividido por las horas mecnicamente disponibles. Programa de Extraccin Anual: La cantidad de tiempo expresada en das en que la mina opera al ao. Se puede hacer una estimacin del nmero de das perdidos debido a condiciones climticas severas, etc. Eficiencia Operativa (E): Porcentaje del tiempo en que la unidad est realizando su funcin principal, E = DM * U. Los camiones sern implementados con un instrumento para medicin del peso, cuya informacin se reportar por medio de la red GPS al operador de la pala. El tonelaje acumulativo y los tiempos de carga seleccionados son ingresados en el sistema. El tonelaje mximo por hora se calcula asumiendo un tiempo de operacin de un 100%. Las tasas de produccin del tonelaje promedio se estiman suponiendo un tiempo de operacin de 64%, basado en una disponibilidad mecnica de 80-90% y una utilizacin de 85%. La Eficiencia de la Pala

Las reservas fragmentadas, que pueden generarse en la parte delantera de la pala, son directamente proporcionales a la altura de los bancos. Un aumento de las reservas fragmentadas, reducir la frecuencia de voladura y deber esto reflejarse en una reduccin del tiempo de demora de la pala cargadora ocasionado por el requerimiento de movimiento reducido. Adicionalmente, la mayor cantidad de desechos, reduce la cantidad de movimiento requerido como para mantener el proceso de excavacin mientras se realiza la carga de camiones.

La pala puede controlar el material en la superficie hasta el rea superior de la polea de punto ascendente, lo cual se deber considerar como la altura mxima segura del banco.

Esta dimensin es en funcin de la capacidad de la pala, la cual a su vez, est relacionada con la tasa de produccin estimada. Como regla general, se espera un aumento en la altura de bancos.

Tablas auxiliares para determinar rendimientos en Palas Mecnicas.

TABLA 1TIEMPO DE CICLO Capacidad

yd3 Tiempo de Ciclo

Seg.

1/2 10

3/4 20

1 21

1 1/2 23

2 1/2 26

3 1/2 27

TABLA 2FACTOR DE GIRO Angulo de Giro

(en grados) Factor de Giro

45 1.26

60 1.16

75 1.07

90 1.00

120 0.88

150 0.79

180 0.71

Para ngulo de giro = 90

TABLA 3FACTOR DE CORTE; % Corte Factor Corte

40 0.80

60 0.91

80 0.98

100 1.00

120 0.97

140 0.91

160 0.85

% de Corte = Altura Real / Altura terica

Altura ptima de corte = 2,76 m.

TABLA 4 FACTOR DE OPERACINMinutosFactor de operacin

601.00

550.92

500.83

450.75

El rendimiento real se obtiene con la frmula:

Rend. Real = (R.T. x F x Fc x Fop.) / A

Siendo:R.T=Rendimiento terico

F=Factor de ngulo

Fc=Factor de corte

Fop=Factor de operacin

A=Coeficiente de abundamiento

PROBLEMA 1

Se desea determinar el precio unitario de extraccin de material tipo I, con una pala mecnica de 1 1/2 yd3. con un costo horario de $ 129.75, considerando una altura mxima de ataque de 3 m, descargando en camiones mediante un giro de 120.

El Coeficiente de Abundamiento material clase I es: C.A.=1.30

SOLUCION:

En la Tabla I, se ve que para una pala mecnica de 1 1/2 yd3 el tiempo de ciclo bsico es de 23 seg.

Capacidad = 1,5(0,914)3 = 1.14 m3Nmero de ciclos / hr. = 3,600 seg / 23 seg = 156 ciclos/hr.

Rendimiento terico = 156 x 1.14 = 177.84 m3/hr.

En la Tabla, Tabla 2, Si el ngulo de giro = 120, F. giro = 0.88

% de corte = Altura Real/Altura terica

% de corte = 3.00/2.76 = 1.08

Extrapolando en la tabla 3, se obtiene un factor de corte Fc = 0.988Si se va a trabajar 50 min. efectivos, el factor de operacin es: Fop. = 0.83

RR = ( R.T.x F x FC x Fop ) / A.

RR = (177.84 x 0.88 x 0.988 x 0.83) /1.3 = 98.72 m3/hr.

C.U. =129.75 / 98.72 = $ 1.31 /m3PROBLEMA 2Cul es el equipo adecuado para producir 20,000 m3/mes con un turno mensual de trabajo de 200 hrs. si el material extrado es de tipo I arcilla con un A. = 1.30

Altura de corte = 5 mts.

Angulo de giro = 150 Cucharn yd3T. ciclos segCiclos/hr Rend.

Terico

yd3 / hr

121.171171.

1 23.156234

2 26.138346

Solucin:

RR = Rendimiento Real

RR= 20,000 m3/ 200 hrs = 100 m3/hr.

% corte = 5.00 / 2.76 = 1.81

Tabla 2 F = 0.79

Tabla 3 Fc = 0.79

Tabla 4 Fop.= 0.83

RT = (RR x .A) / ( F x Fc x Fop).

RT = (100 m3/hr. x 1.3 ) / (079 x 079 x 083) = 250.96 m3/hr.

R.T. = 250.96 / (0.914)3 = 328.68 yd3/hr.

Cucharn yd3T. ciclos segCiclos/hr Rend.

Terico

yd3 / hr

121.171171.

1 1/223.156234

2 1/226.138346

Respuesta:Pala mecnica adecuada 2 1/2 yd3PROBLEMA 3

Si el rendimiento real de una pala mecnica de 1 yarda cbica es de 60.68 m3/hr. a una altura de corte de 4 m y un ngulo de giro de 120, descargando en camiones Ford F-600 con capacidad nominal de 6 m3 al ras, empleando 5 min. en su viaje desde el sitio de excavacin hasta el terrapln de tiro, incluyendo 4 regresos y todas las maniobras consecuentes, Qu alternativa es la adecuada para dejar el equipo ocioso sin tener prdidas considerables?

Si los costos horarios son:

Pala mecnica $ 129.75 / hr.

Camin Ford F-600 $ 120.96 / hr.

SOLUCION

El coeficiente de abundamiento es 1.4 material clase IIa.

En llenar cada camin la pala emplear:

Tiempo de llenado por camin

= (6 m3 x 50 min / (1.4 x 60.68 m3/hr)

= 3.53 min.

El tiempo total del ciclo ser:

Tiempo de traslado 5.00

Tiempo de llenado 3.53

Tiempo total = 8.53 min,

Por lo que para abastecer la pala se requerir;

No. de camiones = 8.53 min / 3.53 min = 2.41 camiones

El rendimiento horario ser;

Con 2 camiones = (6 m3 x 50 min/hr x 2) / (1.40 x 8.53) = 50.24 m3 / hr

Con 3 camiones = (6 m3 x 50 min/hr x 3) / (1.40 x 8.53) = 75.36 m3 / hr

Empleando 2 camiones se perder:

[(60.68 - 50.24) x 100] / 60.68 = 17.20% de la productividad de la pala.

Empleando 3 camiones se perder:

[(75.36 - 60.68) x 100] / 60.68 = 19.50 % de la productividad de los camiones.

Si los costos horarios son:

Pala mecnica $ 129.75 / hr.

Camin Ford F-600 $ 120.96 / hr.

Si se utilizan 2 camiones se perderan $22.32 del costo horario de la pala mecnica.

Si se utilizan 3 camiones se perderan $70.76 del costo horario de los camiones.

Desde este punto de vista resulta ms econmico trabajar la pala con 2 camiones, ya que la prdida es menor y el rendimiento real sera de: 50.24 m3/hr.

1. DETERMINACIN DEL TAMAO DE CUCHARA.

Bc = Q . C x S x A x O x Bf x P Donde:

Bc = Capacidad de cuchara (volumen yd).

Q = Produccin requerida (volumen banco/hora).

C = Ciclos tericos por hora para giros de 90.

C = 60 . Tc = Tiempo de ciclo de pala para giro de 90 (minutos) Tc x Dc Dc = Factor de profundidad de excavado.

A = Disponibilidad mecnica durante las horas de trabajo programadas.

Q = Factor operacional de trabajo (demora, clima, etc.).

Bf = Factor de cuchara.

S = Factor de giro.

P = Factor de tiempo de movimiento en frente

En algunos casos se cuenta con el valor de Eficiencia de operacin.

Bf = Factor de llenado . Factor de esponjamiento

Factor de llenado = Volumen suelto en una carga estndar Capacidad de cuchara (Bc)

2. Despus de calcular el tamao aproximado de cuchara se puede escoger la pala adecuada.

3. Requerimientos de espacio para carguo de pala.

Espacio amplio es necesario para una operacin eficiente.

Generalmente varios niveles deben formar un grupo para su excavado en secuencia.

Debe disponerse espacio para perforacin y voladura y permitir el paso de camiones.

Para Pits con riel de transporte debe preverse el espacio para tren, lneas y pala.

PRODUCTIVIDAD DE PALAS.

PESO DE MATERIAL Y FACTOR DE ESPONJAMIENTO

Generalmente expresado en lbs por yarda cbica.

Material in situ (BCY) Bank Cubil Yard.

Material suelto o quebrado (LCY) Loose Cubic Yard.

Por ejemplo % de esponjamiento de pizarra = 33% indica que 1 BCY de pizarra se esponja a 1.33 yd en estado suelto o quebrado (LCY)

Si la pizarra pesa 2 800 lbs por BCY; multiplicado por el factor de esponjamiento (que es la inversa de 1.33) 0.75 tendremos que el peso de una yd de pizarra suelta ser 2 100 lbs.

CAPACIDAD DE CARGA DE VEHCULOS

Capacidad en lbs; - Struck Capacity (nivel de agua); Heaped Capacity (talud de carga de 2:1).FACTORES DE EFICIENCIA DEL TRABAJOEficiencia de trabajo:FavorablePromedioDesfavorable

Minutos trabajados por Hr.555040

% de eficiencia928367

PROBLEMA

Calcular la produccin (volumen de banco por hora) de una pala de las siguientes caractersticas y condiciones:

Capacidad cuchara = 15 yd.

ngulo de giro = 120 (Tiempo para giro de 90 es 30 seg.).

Disponibilidad mecnica = 95%.

Tiempo de trabajo = 50 min/Hr.

Profundidad de excavacin ptimo = 100%.

Porcentaje de esponjamiento = 30%.

Factor de llenado = 90%.

Bancos mltiples, con material de G.S. = 2.7 ton/m.Ciclos C = ciclos tericos por hora = 60 = 120 ciclos/Hr

0.50 min/ciclo x 1

Table 1. Loading shovel cycle times (seg)Bc Digging conditions

ydmEMM-HH

4318232832

5420252933

6521263034

75.521253034

8622273135

10823283236

12924293237

1511.526303338

201527323540

251929343742

Tabla 3. Swing FactorAngle of swing

degrees

Swing factor45

0.8460

0.9075

0.9590

1.00120

1.1150

1.2180

1.3

Correccin de giro (120 y no 90)

Ciclos corregidos 120 cuch/Hr = 109.09 ciclos/Hr.

1.1

Disponibilidad mecnica A = 0,95

Eficiencia de operacin = = 50 = 0.83

60

Tabla 2. Correction factor for shovel cycle time where digging depth is less than optimum.

Optimum digging depth. per cent

Cycle time correction factor40

1.2560

1.1080

1.02100

1.00

Table 6. Propel time factor.Stripmines0.75

Multi-benen mines0.85

Sand and gravel pits0.90

High-face quarries0.95

N de ciclos por hora = Ciclos reales x DM x Effop x Mov Bancos multiples

N de ciclos por hora = 109.09 x 0.95 x 0.83 x 0.85 = 73.12 ciclos/Hr.

Movimiento de material por ciclo. (Material roto)Capacidad de cuchara Bc = 15 yd.

Factor de llenado = 90% material suelto/ciclo

15 yd x 0,90 = 13.5 yd/ciclo.

El material ha sido roto y esponjado 30% (Porcentaje esponjamiento)

El material en banco/slido/ciclo = 13,50 = 10,38 yd/ciclo. 1,30 Volumen en banco / hora = ciclos / hr x material banco /ciclo = 73.12 x 10.38

Volumen en banco /hora = 759 yd/Hr (banco)

Toneladas/hora = 2.7 Tn/m ( 2.27 Tc/yd x 759 yd/Hr = 1 722.9 Tc/Hr.

Tons/Gdia = 8 Hrs x 1 722.93 Tn = 13 783.44 Tn/Gdia.

Gdia Hr

Ton/gdia 13 783.44 Tn/Gdia = 919 Ton/cuchara

yardas/cuchara 15 yd

ESTIMACIN DE PRODUCTIVIDAD DE PALAS

PROBLEMADatos entrada:

Mineral de cobre: Tiene un peso de material en banco de 4 300 lbs/yd

Densidad = 2,55 Tn/m

Porcentaje de esponjamiento = 50%

Factor de llenado = 0,85

Condiciones duras de excavacin.

ngulo de giro = 120

Capacidad de cuchara = 20 yd

Hallar

1. Tiempo esperado/ciclo de pala.

2. Volumen de material cargado.

3. Volumen de material en banco.

4. N de toneladas cargadas por ciclo.

5. Si cada camin debe ser llenado con 3 a 5 giros de pala. Qu tamao de camin debe seleccionarse para la pala?

6. hallar el tiempo de carga del camin (seleccionado)

SOLUCIN:

a) Tiempo esperado por ciclo de pala (Tabla 1)

40 seg.

b) Volumen de material cargado suelto

20 x 0,85 = 17 yd

c) Volumen material en banco

17 yd = 11,33 yd

1.50

d) N toneladas cargadas por ciclo

2,55 Ton x 0,8428 = 2,149 Ton cortas m yd

11,33 yd x 2,.149 Ton cortas = 24,35 Ton/ciclo Ciclo yd

d) Si cada camin debe ser llenado con 3 a 5 giros de pala Qu tamao de camin debe seleccionarse para la pala. La pala carga 24,34 Ton/ciclo 3 ciclos x 24,35 = 73,00 Ton. Rango de tamao camin.

5 ciclos x 24,35 = 121,75 Ton.

Tomamos un promedio asignamos camin de 100 TNCSD para ser llenado en aproximadamente 4 giros.

f) Tiempo de carguo ser: 40 seg.

C = ciclos tericos/Hr = 60 min/Hr = 91 Ciclos/Hr. 0.66 Hr/ciclo

S = correccin por giro 120 S = 1.1

91 = 82,72 ciclos/Hr

1.1

82,72 ciclos 60 min.

1 ciclo X ; X = (0,72 minutos ptimo)

= 43.52 seg

El tiempo de carga de 1 camin de 100 Tncs ser aproximadamente

(4) x 43.52 seg.= 174,08 seg = 3 minutos.

Tiempo de carga del camin seleccionado es = 3 minutosTable 1. Loading shovel cycle times (seg)

Bc Digging conditions

ydmEMM-HH

4318232832

5420252933

6521263034

75.521253034

8622273135

10823283236

12924293237

1511.526303338

201527323540

251929343742

Tabla 2. Correction factor for shovel cycle time where digging depth is less than optimum.

Optimum digging depth. per cent

Cycle time correction factor40

1.2560

1.1080

1.02100

1.00

Table 3. Swing factor

Angle of swing

degrees

Swing factor45

0.8460

0.9075

0.9590

1.00120

1.1150

1.2180

1.3

Table 4. Operating efficiency

JobManagement conditions

conditionsExcellentGoodFairPoor

Excellent0.830.800.770.77

Good0.760.730.700.64

Fair0.720.690.660.60

Poor0.630.610.590.54

Table 5. Bulk density swell factor and diggability of common materials.

RockDensity

t/m(bank)

lb/ydSwell

factorFill-

abilitytDigg-

abilityt

Asbestos ore1.932001.40.85M

Basalt2.9550001.50.80H

Bauxite1.932001.350.90M

Chalk1.8531001.30.90M

Clay (dry)1.424001.250.85M

Clay (Light)1.6528001.30.85M

Clay (heavy)2.136001.350.80M-H

Clay and gravel (dry)1.525001.30.85M

Clay and gravel (wet)1.830001.350.80M-H

Coat (anthracite)1.627001.350.9M

Coal (bituminous)1.2521001.350.9M

Coal (lignite)1.017001.30.9M

Copper ores (low-grade)2.5543001.30.85M-H

Copper ores (high-grade)3.254001.0.80H

Earth (dry)1.6528001.0.95E

Earth (wet)2.034001.0.9M

Granite2.4140001.450.8H

Gravel (dry)1.830001.451.0E

Gravel (wet)2.136001.451.0E

Gypsum2.847001.40.85M-H

Limenite3.254001.0.85M

Iron ore 40% Fe2.6545001.40.8M-H

Iron ore 40% Fe2.9550001.450.8M-H

Iron ore + 60% Fe3.8565001.550.75H

Iron ore (taconite)4.7580001.650.75H

Limestone (hard)2.644001.60.80M-H

Limestone (soft)2.237001.50.85M-H

Manganese ore3.152001.450.85M-H

Phospnate rock2.034001.50.85M-H

Sand (dry)1.729001.151.00E

Sand (wet)2.034001.151.00E

Sand and gravel (dry)1.9533001.151.00E

Sand and gravel (wet)2.2538001.151.00E

Sandstone 2.542001.0.8M

Sandstone (cemented)2.6545001.0.8M-H

Shales2.3540001.450.8M-H

Table 6. Propel time factor.

Stripmines0.75

Multi-bench mines0.85

Sand and gravel pits0.90

High-face quarries0.95

DIMENSIONES DE UN BANCO DE TRABAJO (WORKING BENCH)1. DATOS DE CAMPO Y REQUERIMIENTOS:

Se trabajar con una pala elctrica Bucyrus-Erie de 9 yardas cbicas (Ver datos tcnicos en Fig. 1).

Altura de Banco = 40(12.2 m.).

Se trabajar con camiones de 85 Ton. de capacidad con un ancho de 16(4.9 m.) y altura del eje de 4(1.2 m.).

Se requiere berma de seguridad.

La luz o distancia entre la rueda del camin y la berma de seguridad es 5.25(1.6 m.).2. PROCEDIMIENTO PARA CLCULO DE DIMENSIONES DEL BANCO DE TRABAJO:

a) Ancho de berma de seguridad: Asumiendo un ngulo de reposo del material = 45 y una altura de berma equivalente a la altura del eje, tenemos:

El ancho de berma ser 8(2,4 m.)

b) Distancias desde la lnea media de la Pala (() a la cara del frente de operacin. Distancia al Toe = G = Radio a nivel del Piso

= 353 = 35.25 (10.7 m.)

Distancia a la Cresta = E = Radio de Corte (max.)

= 546 = 54.5 (16.6 m.)

Altura mxima de Corte = D = 436

Ntese que 436 > 40(altura de Banco) es lo requerido para permitir el desquinche del Banco.c) Distancia de la Pala al Camin. Radio de descarga a mxima altura = B = 456 = 45.5

Mxima altura de descarga = A = 28= (8.5 m.)

d) Talud de Banco (Bench Face) promedio:() talud = tan-1 40 . ____ =

Dist-Crsta Dist. toe

() talud = tan-1 40 . = 64.3 54.50 35.25

(corte de cuchara)

e) Geometra de Talud de Banco (Bench Face)

f) Ancho de Banco de Trabajo:

Berma de seguridad= 8,00

Luz entre rueda y berma= 5,25

ancho del camin= 8,00

Radio de descarga a mx. altura= 45,50

Radio a nivel del Piso= 35,25

TOTAL= 102.00

* Hacia donde va la rampa tiende a echarse el PIT.

Ejemplo para determinacin manual de un lmite de Talud final.Procedimiento:

1. Dibujo de una seccin vertical en bloques, sin valor econmico y leyes.

2. Determinacin del ngulo de talud final.

3. Determinacin de curva de radio de desbroce.

4. Determinacin de la Ley de Corte Cutt-Off.

5. Dibujar una primera.

h) Ancho de un corte de Pala (Pasada Simple)

Informacin del fabricante sugiere que:

Mximo Ancho de Corte = 0.90 x 2 x G

= 0.90 x 2 x 35.25= 63.45

Este seria el ancho para la pila de material roto. Entonces para permitir el esponjamiento y proyeccin de material en la voladura, el diseo de ancho del corte debe ser menor que el valor propuesto por el fabricante (5 8%).

i) Ancho de corte y diseo de Malla de Perforacin y Disparo.

Asumiendo dimetro de taladros de 12 y ANFO como explosivo. (Segn Ash) BURDEN B = 12.25 x 25 = 25

12

ESPACIAMIENTO S = (1 1.25) B = 25- 30

SOBREPERFORACIN T = 15% - 30% H

T = 7.5- 9 (19 23%)

Perforando 2 columnas de taladros el ancho de corte podr estar entre 55- 60 (Ver Fig. 2)

j) Resumen para clculo del Talud Total:

Ancho de Banco de Trabajo = 102( 100

Ancho de Corte de Pala = 60

Ancho de Toe en Banco = 19.25( 20

Altura de Banco = 40

Ancho de otros Bancos = 100- 60 = 40

CASO 1: Considerando cada Banco como Banco de Trabajo (Fig. 3a)

Talud Total = Tan-1 40 . = 18.43

100 + 20

CASO 2: Considerando 2 Bancos trabajados como un grupo (Fig. 3b)

Talud Total = Tan-1 80 . = 24

100 + 20 + 40 + 20