Comparacion de la productividad del cargador frontal cat 980 g y la excavadora cat 345lb para la selección de equipo de carguio en comarsa

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTINUNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN

FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINASFACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS

“COMPARACION DE LA PRODUCTIVIDAD DEL CARGADOR FRONTAL CAT 980G Y LA EXCAVADORA CAT 345LB PARA LA SELECCIÓN DE EQUIPO DE CARGUIO EN COMARSA”

AREQUIPA – PERU

ALCANCES DEL ALCANCES DEL ESTUDIOESTUDIO

JUSTIFICACIÓNJUSTIFICACIÓN

El presente trabajo permitirá El presente trabajo permitirá seleccionar la mejor alternativa seleccionar la mejor alternativa de arrendamiento de equipo de de arrendamiento de equipo de carguio y obtener mejores carguio y obtener mejores resultados económicos en resultados económicos en Comarsa y a la vez será una Comarsa y a la vez será una guía para las compañías guía para las compañías mineras y empresas mineras y empresas especializadasespecializadas en el en el movimiento de tierrasmovimiento de tierras

Debido al alto costo que representa las Debido al alto costo que representa las operaciones de Carguío y su influencia directa en operaciones de Carguío y su influencia directa en el Costo Mina; (Carguio = 20 a 25 %; como el Costo Mina; (Carguio = 20 a 25 %; como resultado económico de proyectos mineros - resultado económico de proyectos mineros - Comarsa); es necesario seleccionar el equipo de Comarsa); es necesario seleccionar el equipo de carguío adecuado que optimicen los resultados de carguío adecuado que optimicen los resultados de estas operaciones en cuanto a su productividad y estas operaciones en cuanto a su productividad y costos.costos.

PLANTEAMIENTO DEL PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAPROBLEMA

El carguio de material en la mina Santa Rosa, se El carguio de material en la mina Santa Rosa, se realiza mediante la contratación de servicios a dos realiza mediante la contratación de servicios a dos empresas especializadas que consiste en el empresas especializadas que consiste en el arrendamiento de equipos de carguio; los que arrendamiento de equipos de carguio; los que comprenden cargadores frontales y excavadoras de comprenden cargadores frontales y excavadoras de capacidades y costos distintos. capacidades y costos distintos.

La empresa especializada POMISPA cuenta con 3 La empresa especializada POMISPA cuenta con 3 cargadores frontales CAT 980G de 4.2m³ de cargadores frontales CAT 980G de 4.2m³ de capacidad y la empresa especializada San Simón capacidad y la empresa especializada San Simón S.A. cuenta con 5 excavadoras hidráulicas CAT 345 S.A. cuenta con 5 excavadoras hidráulicas CAT 345 BL de 2.9m³ de capacidad; los cuales se encuentran BL de 2.9m³ de capacidad; los cuales se encuentran operativos. operativos.

De acuerdo a la operatividad de cada equipo en el De acuerdo a la operatividad de cada equipo en el carguio de material en el tajo Tentadora se carguio de material en el tajo Tentadora se determinará la productividad en relación a determinará la productividad en relación a COSTO/PRODUCCIÓN (US$/Hr) lo que permitirá COSTO/PRODUCCIÓN (US$/Hr) lo que permitirá comparar y seleccionar la alternativa mas rentable.comparar y seleccionar la alternativa mas rentable.

VARIABLESVARIABLES

Variable IndependienteVariable Independiente

ProductividadProductividad

Indicadores.Indicadores. Menor costo por tonelada.Menor costo por tonelada. Mayor ganancia.Mayor ganancia.

Variable Variable Dependiente Dependiente SelecciónSelección

OBJETIVOSOBJETIVOS

Objetivos Generales.Objetivos Generales.

Determinar y comparar la productividad entre un Determinar y comparar la productividad entre un

cargador frontal y una excavadora en términos de cargador frontal y una excavadora en términos de

costo por tonelada para la selección de equipo en costo por tonelada para la selección de equipo en

arrendamiento en la Mina Santa Rosa.arrendamiento en la Mina Santa Rosa.

Presentar el presente trabajo de tesis ante los Presentar el presente trabajo de tesis ante los

jurados para obtener el título profesional de jurados para obtener el título profesional de

Ingeniero de Minas, y lograr alcanzar mi Ingeniero de Minas, y lograr alcanzar mi desarrollo desarrollo

profesional y aspiraciones futuras.profesional y aspiraciones futuras.

OBJETIVOS OBJETIVOS ESPECIFICOSESPECIFICOS

Ejecutar, dirigir, controlar y evaluar el carguío de Ejecutar, dirigir, controlar y evaluar el carguío de material con el cargador frontal CAT 980G y con la material con el cargador frontal CAT 980G y con la excavadora CAT 345LB.excavadora CAT 345LB.

Explicar y detallar las actividades y operación del Explicar y detallar las actividades y operación del cargador frontal y la excavadora en el ciclo de carguío cargador frontal y la excavadora en el ciclo de carguío de material.de material.

Analizar los parámetros e indicadores para Analizar los parámetros e indicadores para determinar la producción de los equipos en estudio.determinar la producción de los equipos en estudio.

Determinar la productividad de cada equipo y Determinar la productividad de cada equipo y comparar ambos para establecer la alternativa comparar ambos para establecer la alternativa adecuada.adecuada.

MARCO TEÓRICOMARCO TEÓRICO

PRODUCTIVIDADPRODUCTIVIDAD

Productividad es el cociente de la Productividad es el cociente de la división de los recursos empleados división de los recursos empleados entre la cantidad producida, para entre la cantidad producida, para lograr un proceso.lograr un proceso.

La productividad La productividad también puede definirse también puede definirse como la eficiencia con como la eficiencia con que los recursos se que los recursos se administran para administran para completar un proceso completar un proceso específico, dentro del específico, dentro del tiempo establecido y con tiempo establecido y con la calidad acordadala calidad acordada

CARGADOR FRONTALCARGADOR FRONTAL

Los cargadores frontales son usados para el Los cargadores frontales son usados para el transporte de material fino y grueso, como arena, transporte de material fino y grueso, como arena, tierra y rocas, son utilizados para el carguío de tierra y rocas, son utilizados para el carguío de camiones, para la excavación de suelos, camiones, para la excavación de suelos, explotación minera, construcción civil, etc. explotación minera, construcción civil, etc. Estos equipos levantan el material, lo transportan Estos equipos levantan el material, lo transportan y lo descargan en volquetes, tolvas, depósitos o lo y lo descargan en volquetes, tolvas, depósitos o lo apilan en una cancha. Los cargadores frontales apilan en una cancha. Los cargadores frontales realizan la misma labor que las palas y las realizan la misma labor que las palas y las excavadoras. excavadoras.

EXCAVADORA EXCAVADORA HIDRAULICAHIDRAULICA

La excavadora hidráulica es una máquina que se La excavadora hidráulica es una máquina que se utiliza tanto en faenas de explotaciones mineras utiliza tanto en faenas de explotaciones mineras como en obras civiles.como en obras civiles.La potencia hidráulica es la clave de las La potencia hidráulica es la clave de las ventajas que ofrecen estas máquinas. El control ventajas que ofrecen estas máquinas. El control hidráulico de los componentes de la máquina hidráulico de los componentes de la máquina proporciona mayor rapidez en los tiempos de los proporciona mayor rapidez en los tiempos de los ciclos, mejor control de los accesorios, mejor ciclos, mejor control de los accesorios, mejor eficiencia total, suavidad y facilidad de eficiencia total, suavidad y facilidad de operación y un control positivo que permite una operación y un control positivo que permite una mayor precisión en el carguío de material.mayor precisión en el carguío de material.

PRODUCCIÓN DE LOS PRODUCCIÓN DE LOS EQUIPOSEQUIPOS

Para el calculo de producción de los cargadores y Para el calculo de producción de los cargadores y excavadoras se encuentran tablas de los fabricantes excavadoras se encuentran tablas de los fabricantes que ayudan aplicar la formula general de que ayudan aplicar la formula general de producción.producción.

Estas tablas están hechas con base a numerosas Estas tablas están hechas con base a numerosas pruebas y bajo ciertas condiciones ideales de pruebas y bajo ciertas condiciones ideales de operación.operación.

La producción por hora se puede obtener aplicando La producción por hora se puede obtener aplicando la siguiente formula:la siguiente formula:

Donde:Q= producción por hora (m³/hr)q= producción por ciclo (m³) N = numero de ciclos por hora E = Factor de eficiencia.

Factor de Eficiencia (E)Factor de Eficiencia (E)

Este es un valor aproximado de Este es un valor aproximado de acuerdo a las condiciones de la acuerdo a las condiciones de la

zona de trabajo.zona de trabajo.

La eficiencia es equivalente La eficiencia es equivalente tanto en el Cargador tanto en el Cargador Frontal como para la Frontal como para la

excavadoraexcavadora

Es la cantidad de material cargado en un Es la cantidad de material cargado en un ciclo o pase.ciclo o pase.

Producción por cicloProducción por ciclo

Donde:

q= producción por ciclo (m³).ql = capacidad colmada del cucharón especificaciones nominales.K = Factor de llenado del cucharón (tablas).

Numero de ciclos por Numero de ciclos por horahora

Donde :Donde :

N = Numero de ciclos por hora.N = Numero de ciclos por hora.

Tc= Tiempo estandar de cicloTc= Tiempo estandar de ciclo

Tablas de Factor de llenado Tablas de Factor de llenado (k)(k)

CARGADOR FRONTALCARGADOR FRONTAL EXCAVADORAEXCAVADORA

GENERALIDADESGENERALIDADES

Ámbito de EstudioÁmbito de EstudioCompañía Minera Santa Rosa S.A.Compañía Minera Santa Rosa S.A.

Unidad de EstudioUnidad de EstudioMina Santa Rosa.Mina Santa Rosa.

UbicaciónUbicaciónEl distrito minero Santa Rosa se encuentra ubicado en la El distrito minero Santa Rosa se encuentra ubicado en la cordillera oeste del Norte del Perú, distrito de Angasmarca, cordillera oeste del Norte del Perú, distrito de Angasmarca, provincia de Santiago de Chuco, Departamento de La Libertad.provincia de Santiago de Chuco, Departamento de La Libertad.

Con Coordenadas UTM:Con Coordenadas UTM:

9 104 000 9 104 000 NorteNorte

830 000830 000 EsteEste

Sus operaciones se encuentran a una altura promedio de 3500 Sus operaciones se encuentran a una altura promedio de 3500 metros sobre el nivel del mar.metros sobre el nivel del mar.

GEOLOGGEOLOGÍÍAA

Este yacimiento esta emplazado en la faja Este yacimiento esta emplazado en la faja volcvolcáánica y sedimentaria en el norte del Pernica y sedimentaria en el norte del Perúú en en rocas sedimentarias que albergan depósitos de rocas sedimentarias que albergan depósitos de mineral aurífero del tipo diseminado y mineral aurífero del tipo diseminado y relacionadas a una actividad hidrotermal en relacionadas a una actividad hidrotermal en profundidad que se extiende aproximadamente profundidad que se extiende aproximadamente 80 Km. de longitud y 30 Km. de ancho promedio.80 Km. de longitud y 30 Km. de ancho promedio. Las rocas están constituidas por el grupo Las rocas están constituidas por el grupo estratigráfico Goyllarisquizga de edad cretáceo estratigráfico Goyllarisquizga de edad cretáceo inferior, conocido como Formación Chimú, que inferior, conocido como Formación Chimú, que tiene la roca encajonaste más favorable para la tiene la roca encajonaste más favorable para la ocurrencia de éstos depósitos auríferos, rocas ocurrencia de éstos depósitos auríferos, rocas constituidas por areniscas.constituidas por areniscas.

Geología LocalGeología Local

Geología del Tajo Tentadora.Geología del Tajo Tentadora.Asociada principalmente a la presencia de estructuras mayores Asociada principalmente a la presencia de estructuras mayores como la falla Santa Francisca al este y falla Santa Rosa al oeste como la falla Santa Francisca al este y falla Santa Rosa al oeste y por las fallas centrales como Tentadora, San Andry por las fallas centrales como Tentadora, San Andréés, San s, San AgustAgustíín, Florida y San Marcos, todas ellas han servido para el n, Florida y San Marcos, todas ellas han servido para el craquelamiento de las rocas y fueron albergadas en los craquelamiento de las rocas y fueron albergadas en los estratos de areniscas y cuarcitas de la formaciestratos de areniscas y cuarcitas de la formacióón Chimn Chimúú..

EstEstáá caracterizada por la presencia de caracterizada por la presencia de óóxidos y sulfatos de xidos y sulfatos de fierro como:fierro como:GoethitaGoethita FeO (OH) FeO (OH)

JarositaJarosita KFe3 (OH)6(SO4)2 KFe3 (OH)6(SO4)2

HematitaHematita Fe2O3 Fe2O3

Pirita FeS2Pirita FeS2

CuarzoCuarzo Si O2 Si O2

OPEACIONES OPEACIONES MINAMINA

Descripción del Método de MinadoDescripción del Método de Minado

Las operaciones se realizan por el método de minado Las operaciones se realizan por el método de minado a tajo abierto. a tajo abierto. El carguío de mineral y desmonte se El carguío de mineral y desmonte se realiza con cargadores frontales y excavadoras realiza con cargadores frontales y excavadoras hidráulicas, mientras el acarreo con volquetes Volvo; hidráulicas, mientras el acarreo con volquetes Volvo; NL-12 y FM-14 ambos de 15 m3, pertenecientes a NL-12 y FM-14 ambos de 15 m3, pertenecientes a Contratas como: POMISPA, SAN SIMON, Contratas como: POMISPA, SAN SIMON, TRANSFLOSA, JAM. EQUIPOS y OPERACIONES TRANSFLOSA, JAM. EQUIPOS y OPERACIONES COMERCIALES.COMERCIALES.Para el control del carguPara el control del carguíío y Acarreo, se cuenta con o y Acarreo, se cuenta con supervisores de frente donde se controla a la supervisores de frente donde se controla a la operacioperacióón en si y los tiempos de equipos, para ello el n en si y los tiempos de equipos, para ello el supervisor de frente cuenta con un PDA supervisor de frente cuenta con un PDA (Personal (Personal Digital Asistant),Digital Asistant), que permite recopilar que permite recopilar informaciinformacióón necesaria con respecto a la actividad de n necesaria con respecto a la actividad de los equipos para una transmisilos equipos para una transmisióón vn víía wirelles.a wirelles.

Parámetros Generales de Diseño Parámetros Generales de Diseño del Tajodel Tajo

CARGUIO DEL MATERIALCARGUIO DEL MATERIAL

Para esta actividad contamos con equipos de carguPara esta actividad contamos con equipos de carguíío de o de mediana productividad, como excavadoras hidrmediana productividad, como excavadoras hidrááulicas y ulicas y cargadores frontales que ejecutan el cargucargadores frontales que ejecutan el carguíío del material ya o del material ya sea a un carril o ambos carriles, dependiendo de las sea a un carril o ambos carriles, dependiendo de las condiciones que exija la operacicondiciones que exija la operacióón. n.

La incorrecta selecciLa incorrecta seleccióón de un equipo de cargun de un equipo de carguíío en un frente o en un frente de trabajo repercute en el avance del planeamiento a corto de trabajo repercute en el avance del planeamiento a corto plazo; esto aparte de traer como consecuencia el no plazo; esto aparte de traer como consecuencia el no cumplimiento de la produccicumplimiento de la produccióón mineral y desmonte, traern mineral y desmonte, traeríía a consigo un incremento de los costos unitarios del carguconsigo un incremento de los costos unitarios del carguíío. o. En COMARSA, se cuenta con los siguientes equipos para En COMARSA, se cuenta con los siguientes equipos para realizar el cargurealizar el carguíío o

METODOLOGÍMETODOLOGÍAA

ALCANCES DE LA ALCANCES DE LA INVESTIGACIONINVESTIGACION

El presente trabajo, consiste en describir el El presente trabajo, consiste en describir el proceso de carguío de material en el tajo proceso de carguío de material en el tajo Tentadora de la Mina Santa Rosa de mediana Tentadora de la Mina Santa Rosa de mediana minería superficial mediante la observación y a minería superficial mediante la observación y a la vez recolección de datos de las operaciones la vez recolección de datos de las operaciones realizadas por un cargador frontal y por una realizadas por un cargador frontal y por una excavadora, cuya información será sometida a excavadora, cuya información será sometida a análisis para determinar la productividad de análisis para determinar la productividad de cada equipo de manera independiente, es así cada equipo de manera independiente, es así que definimos al estudio como descriptivo.que definimos al estudio como descriptivo.

De acuerdo a los resultados del estudio, la De acuerdo a los resultados del estudio, la etapa final de la investigación tendrá un alcance etapa final de la investigación tendrá un alcance correlacional ya que la selección del equipo por correlacional ya que la selección del equipo por arrendamiento depende directamente de la arrendamiento depende directamente de la productividad.productividad.

TIPO DE DISEÑOTIPO DE DISEÑO

El tipo de diseño es No Experimental El tipo de diseño es No Experimental ya que investigación realizada en el ya que investigación realizada en el presente trabajo se efectúa mediante la presente trabajo se efectúa mediante la observación de procesos ya existentes observación de procesos ya existentes en las operaciones de carguío con un en las operaciones de carguío con un cargador frontal y una excavadora, cargador frontal y una excavadora, donde tales procedimientos se dan en donde tales procedimientos se dan en un contexto cotidiano, en los cuales se un contexto cotidiano, en los cuales se tomaran y recolectaran los tiempos y tomaran y recolectaran los tiempos y datos de operación y junto a la datos de operación y junto a la información histórica documental se información histórica documental se establecerá y determinara la establecerá y determinara la productividad de cada equipo.productividad de cada equipo.

TECNICASTECNICAS

Trabajo de Gabinete.Trabajo de Gabinete.

En esta etapa se efectúa el planeamiento del En esta etapa se efectúa el planeamiento del trabajo, por lo que se procede a recolectar la trabajo, por lo que se procede a recolectar la información histórica documentada que nos información histórica documentada que nos servirá de base para establecer parámetros y servirá de base para establecer parámetros y procedimientos que tengan por finalidad la procedimientos que tengan por finalidad la correcta recolección de datos en el trabajo de correcta recolección de datos en el trabajo de campo, y con esta información se analizarán los campo, y con esta información se analizarán los datos, se interpretarán y determinarán en forma datos, se interpretarán y determinarán en forma cuantitativa los resultados que nos brindaran las cuantitativa los resultados que nos brindaran las conclusiones de la investigación.conclusiones de la investigación.

ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LOS ESPECIFICACIONES TECNICAS DE LOS EQUIPOSEQUIPOS

Cargador Frontal CAT 980GCargador Frontal CAT 980G

Excavadora CAT 345LBExcavadora CAT 345LB

CALCULO DE LA PRODUCTIVIDAD CALCULO DE LA PRODUCTIVIDAD NOMINAL DEL CARGADOR NOMINAL DEL CARGADOR FRONTAL CAT 980GFRONTAL CAT 980G

a). Calculo del número de ciclos por hora a). Calculo del número de ciclos por hora (N)(N)

Tc = Tiempo de ciclo estándar o nominal = 30segTc = Tiempo de ciclo estándar o nominal = 30segN = 3600 / 30 = 120 ciclos/hr.N = 3600 / 30 = 120 ciclos/hr.

b). Calculo de producción por ciclo (q)b). Calculo de producción por ciclo (q)

ql = Capacidad colmada de cucharón = 4.2m³ql = Capacidad colmada de cucharón = 4.2m³K = Factor de llenado = cargue de roca de voladura = K = Factor de llenado = cargue de roca de voladura = 80%80% q = 4.2 m³ x 0.8 = 3.4 m³q = 4.2 m³ x 0.8 = 3.4 m³

c). Calculo de Producción por hora (Q).c). Calculo de Producción por hora (Q).

q = Producción por ciclo = 3.4m³ (*)q = Producción por ciclo = 3.4m³ (*)

N = Ciclos por hora = 120 ciclos/hr (*)N = Ciclos por hora = 120 ciclos/hr (*)

E = Eficiencia = Condiciones de “PROMEDIO” = E = Eficiencia = Condiciones de “PROMEDIO” = 75%75%Q = 3.4 m³/ciclo x 120 ciclos/hr x 0.75 = 302.4 Q = 3.4 m³/ciclo x 120 ciclos/hr x 0.75 = 302.4 m³/hrm³/hr

d). Calculo del Volumen In situ de d). Calculo del Volumen In situ de producción.producción.

Fw = factor de esponjamiento = 0.7 (140%)Fw = factor de esponjamiento = 0.7 (140%)

Vinsitu = 302.4 x 0.7 = 211.7 m³/hrVinsitu = 302.4 x 0.7 = 211.7 m³/hr

e). Calculo de Producción por hora en e). Calculo de Producción por hora en toneladas.toneladas.

ρ = Densidad del material in situ = 2.5 Tm/m³ρ = Densidad del material in situ = 2.5 Tm/m³

Prod (Tm/hr) = 211.7 m³/hr x 2.5 tm/m³ = 529.2 Prod (Tm/hr) = 211.7 m³/hr x 2.5 tm/m³ = 529.2 Tm/hrTm/hr

f). Calculo de la Productividad.f). Calculo de la Productividad.

PRODUCTIVIDAD = 90.6 US$/hr / 529.2 Tm/hr = PRODUCTIVIDAD = 90.6 US$/hr / 529.2 Tm/hr = 0.17 US$/Tm.0.17 US$/Tm.

a). Calculo del número de ciclos por hora a). Calculo del número de ciclos por hora (N)(N)

Tc = Tiempo de ciclo estándar o nominal = 12segTc = Tiempo de ciclo estándar o nominal = 12segN = 3600 / 14 = 257 ciclos/hr.N = 3600 / 14 = 257 ciclos/hr.

b). Calculo de producción por ciclo (q)b). Calculo de producción por ciclo (q)

ql = Capacidad colmada de cucharón = 2.9m³ql = Capacidad colmada de cucharón = 2.9m³K = Factor de llenado = roca bien fragmentada por K = Factor de llenado = roca bien fragmentada por voladura = 60%voladura = 60% q = 2.9m³ x 0.6 = 1.7 m³q = 2.9m³ x 0.6 = 1.7 m³

CALCULO DE LA PRODUCTIVIDAD CALCULO DE LA PRODUCTIVIDAD NOMINAL DE LA EXCAVADORA NOMINAL DE LA EXCAVADORA CAT 345LBCAT 345LB

c). Calculo de Producción por hora (Q).c). Calculo de Producción por hora (Q).

q = Producción por ciclo = 1.7m³ (*)q = Producción por ciclo = 1.7m³ (*)N = Ciclos por hora = 257 ciclos/hr (*)N = Ciclos por hora = 257 ciclos/hr (*)E = Factor de eficiencia = Condiciones “PROMEDIO” = E = Factor de eficiencia = Condiciones “PROMEDIO” = 75%75%Q = 1.7m³/ciclo x 257ciclos/hr x 0.75 = 335.6m³/hrQ = 1.7m³/ciclo x 257ciclos/hr x 0.75 = 335.6m³/hr

d). Calculo del Volumen In situ de d). Calculo del Volumen In situ de producción.producción.

Fw = factor de esponjamiento = 0.7 (140%)Fw = factor de esponjamiento = 0.7 (140%) Vinsitu = 335.6 x 0.7 = 234.9 m³/hrVinsitu = 335.6 x 0.7 = 234.9 m³/hr

e). Calculo de Producción por hora en toneladas.e). Calculo de Producción por hora en toneladas.

ρ = Densidad del material in situ = 2.5 Tm/m³ρ = Densidad del material in situ = 2.5 Tm/m³

Prod (Tm/hr) = 234.9 m³/hr x 2.5 tm/m³ = 587.3 Prod (Tm/hr) = 234.9 m³/hr x 2.5 tm/m³ = 587.3 Tm/hrTm/hr

f). Calculo de la Productividad.f). Calculo de la Productividad.

PRODUCTIVIDAD = 114.7 US$/hr / 587.3 Tm/hr = PRODUCTIVIDAD = 114.7 US$/hr / 587.3 Tm/hr = 0.20 US$/Tm.0.20 US$/Tm.

TRABAJO DE CAMPOTRABAJO DE CAMPODescripción de los métodos de carguioDescripción de los métodos de carguio

La forma general de trabajo de un cargador frontal es el La forma general de trabajo de un cargador frontal es el siguiente: la maquina se acerca al frente de carga con el siguiente: la maquina se acerca al frente de carga con el cucharón al nivel del suelo, la cuchilla horizontal y con la cucharón al nivel del suelo, la cuchilla horizontal y con la velocidad más corta de la caja de cambios. Una vez que ha velocidad más corta de la caja de cambios. Una vez que ha penetrado el cucharón en el terreno se procede a la carga del penetrado el cucharón en el terreno se procede a la carga del mismomismoA continuación se cambia el sentido de marcha retirándose A continuación se cambia el sentido de marcha retirándose del frente con el cucharón elevado, y en un momento dado del frente con el cucharón elevado, y en un momento dado vuelve a desplazarse hacia delante con el fin de aproximarse vuelve a desplazarse hacia delante con el fin de aproximarse al punto de vertido para depositar la carga. La trayectoria que al punto de vertido para depositar la carga. La trayectoria que describe el cargador habitualmente es en forma de “V”.describe el cargador habitualmente es en forma de “V”.

Cargador Frontal CAT 980G : Carguio a un Cargador Frontal CAT 980G : Carguio a un carrilcarril

Tiempos de ciclo.Tiempos de ciclo.

Normalmente el tiempo de ciclo de carguío Normalmente el tiempo de ciclo de carguío con el cargador frontal esta dividido en con el cargador frontal esta dividido en cuatro partes, y estos dependen de la cuatro partes, y estos dependen de la distancia al frente y al volquete de acuerdo a distancia al frente y al volquete de acuerdo a las condiciones de trabajo y de dimensiones las condiciones de trabajo y de dimensiones de los equipos, a continuación se muestran de los equipos, a continuación se muestran los 4 tiempos fundamentales:los 4 tiempos fundamentales:

Carga (T-1).Carga (T-1). Desplazamiento cargado (T-2).Desplazamiento cargado (T-2). Descarga o volteo (T-3).Descarga o volteo (T-3). Desplazamiento vacío (T-4)Desplazamiento vacío (T-4)

Excavadora CAT 345LB : carguio a dos carrilesExcavadora CAT 345LB : carguio a dos carriles..

Tiempo de cicloTiempo de cicloEl tiempo del ciclo es una función del tipo de El tiempo del ciclo es una función del tipo de máquina y de las condiciones de trabajo que máquina y de las condiciones de trabajo que incluyen el ángulo de giro, la profundidad incluyen el ángulo de giro, la profundidad o altura de corte.o altura de corte.

Un ciclo se considera como el total de las Un ciclo se considera como el total de las operaciones de corte, en el trabajo realizado operaciones de corte, en el trabajo realizado por una excavadora se tienen cuatro tiempos: por una excavadora se tienen cuatro tiempos:

Corte (T-1)Corte (T-1) Giro con carga (T-2)Giro con carga (T-2) Descarga (T-3)Descarga (T-3) Giro vacío. (T-4)Giro vacío. (T-4)

RECOLECCION DE LA RECOLECCION DE LA DATADATA

Mediante el trabajo de campo se puede obtener la Mediante el trabajo de campo se puede obtener la información necesaria para determinar la producción de los información necesaria para determinar la producción de los equipos en términos de Toneladas / Hora.equipos en términos de Toneladas / Hora.El trabajo de campo detalla cada actividad mediante la toma El trabajo de campo detalla cada actividad mediante la toma de tiempos de operación.de tiempos de operación.

Programación de los equiposProgramación de los equiposPara COMARSA que trabaja con un plan de equipos de Para COMARSA que trabaja con un plan de equipos de alquiler a terceros (OUTSOURSING) se ha estimado la alquiler a terceros (OUTSOURSING) se ha estimado la disponibilidad de cumplimiento de 10 horas diarias en Mina disponibilidad de cumplimiento de 10 horas diarias en Mina de todo los equipos en general de las diferentes contratas de todo los equipos en general de las diferentes contratas

Datos tomados en el turno Nº 11 (Turno “A” – DIA) en el tajo Datos tomados en el turno Nº 11 (Turno “A” – DIA) en el tajo Tentadora.Tentadora.

a).- Detalles de las actividades y demoras a).- Detalles de las actividades y demoras típicas por turno.típicas por turno.

b).- Acumulado de tiempos por actividades.b).- Acumulado de tiempos por actividades.

TIEMPOS Y ACTIVIDADES DEL TIEMPOS Y ACTIVIDADES DEL CARGADOR FRONTAL CAT 980GCARGADOR FRONTAL CAT 980G

Datos tomados en el turno Nº 07 (Turno “A” – DIA) en el tajo Datos tomados en el turno Nº 07 (Turno “A” – DIA) en el tajo Tentadora.Tentadora.

a).- Detalles de las actividades y demoras a).- Detalles de las actividades y demoras típicas por turno.típicas por turno.

b).- Acumulado de tiempos por actividades.b).- Acumulado de tiempos por actividades.

TIEMPOS Y ACTIVIDADES DE LA TIEMPOS Y ACTIVIDADES DE LA EXCAVADORA CAT 345LBEXCAVADORA CAT 345LB

DETERMINACION DE LA PRODUCCION DE DETERMINACION DE LA PRODUCCION DE LOS EQUIPOSLOS EQUIPOS

La producción de cada equipo se determinara a partir de la La producción de cada equipo se determinara a partir de la base de datos elaborada a partir de los reportes diarios base de datos elaborada a partir de los reportes diarios obtenidos en campo. obtenidos en campo.

Los datos necesarios para esto son:Los datos necesarios para esto son:

Horas efectivas y demoras (calculadas a partir de la toma de Horas efectivas y demoras (calculadas a partir de la toma de tiempos).tiempos).Numero de viajes (Reporte de acarreo, volquetes por turno – Numero de viajes (Reporte de acarreo, volquetes por turno – Balanza)Balanza)Toneladas por turno (Reporte de acarreo, Balanza).Toneladas por turno (Reporte de acarreo, Balanza).

Con estos datos se calculara lo siguiente:Con estos datos se calculara lo siguiente:

Viajes o volquetadas por hora.Viajes o volquetadas por hora.Producción efectiva (toneladas por hora efectiva).Producción efectiva (toneladas por hora efectiva).Producción operativa (toneladas por hora operativa).Producción operativa (toneladas por hora operativa).

Es muy importante determinar la producción operativa, ya Es muy importante determinar la producción operativa, ya que incluye la eficiencia de cada equipo que se refiere a la que incluye la eficiencia de cada equipo que se refiere a la producción por turno de 10 horas y es con este dato que se producción por turno de 10 horas y es con este dato que se puede establecer la productividad de los equipos.puede establecer la productividad de los equipos.

Base de datos del cargador frontal Base de datos del cargador frontal

CAT 980GCAT 980G A continuación se muestra la base de datos A continuación se muestra la base de datos obtenida en 59 turnos.obtenida en 59 turnos.

Base de datos de la excavadora CAT Base de datos de la excavadora CAT 345LB345LB

A continuación se muestra la base de datos A continuación se muestra la base de datos obtenida en 59 turnos.obtenida en 59 turnos.

PPor ejemplo calculamos la producción del turno Nº 01 – DIA, or ejemplo calculamos la producción del turno Nº 01 – DIA, de acuerdo a la base de datos anterior.de acuerdo a la base de datos anterior.

a).- Calculo del numero de Viajes por hora.a).- Calculo del numero de Viajes por hora.

Viajes por hora = Viajes por turno / Hrs efectivas.Viajes por hora = Viajes por turno / Hrs efectivas.Viajes por hora = 310 / 8 = 39 viajes/hrViajes por hora = 310 / 8 = 39 viajes/hr

b).- Calculo de Producción por hora efectiva.b).- Calculo de Producción por hora efectiva.

Producción por hora efectiva = Producción por turno / Horas Producción por hora efectiva = Producción por turno / Horas efectivasefectivas Producción por hora efectiva = 6944 / 8 = 868 Tm/hrProducción por hora efectiva = 6944 / 8 = 868 Tm/hr

CALCULO DE LA PRODUCCION DE CALCULO DE LA PRODUCCION DE LA EXCAVADORA CAT 345 LBLA EXCAVADORA CAT 345 LB

c).- Calculo de Producción por hora operativa.c).- Calculo de Producción por hora operativa.

Producción por hora operativa = Producción por turno / horas Producción por hora operativa = Producción por turno / horas operativas.operativas. Producción por hora operativa = 6944 / 10 = 694 Tm/hr.Producción por hora operativa = 6944 / 10 = 694 Tm/hr.

INSTRUMENTOSINSTRUMENTOS

Costos de Arrendamiento.Costos de Arrendamiento.

En el costo de arrendamiento de equipos de carguío la compañía En el costo de arrendamiento de equipos de carguío la compañía y las empresas especializadas establecieron costos de alquiler de y las empresas especializadas establecieron costos de alquiler de equipo basados en el consumo de combustible, esta información equipo basados en el consumo de combustible, esta información es indispensable para la determinación de la productividad de es indispensable para la determinación de la productividad de los equipos en estudio, ya que hallando la producción en los equipos en estudio, ya que hallando la producción en toneladas por hora promedio y con estos costos se podrá toneladas por hora promedio y con estos costos se podrá determinar el costo por tonelada promedio, y será el indicador determinar el costo por tonelada promedio, y será el indicador con el cual se realizará la comparacióncon el cual se realizará la comparación..

Productividad Nominal de los Productividad Nominal de los EquiposEquipos

Los resultados obtenidos previamente en el cálculo de la Los resultados obtenidos previamente en el cálculo de la productividad nominal nos permite hacer una comparación productividad nominal nos permite hacer una comparación que nos servirá de instrumento y guía en los resultados que que nos servirá de instrumento y guía en los resultados que se obtendrán de acuerdo a los datos de campo.se obtendrán de acuerdo a los datos de campo.

Como se muestra en el siguiente cuadro, nominalmente el Como se muestra en el siguiente cuadro, nominalmente el cargador tiene mayor productividad que la excavadora, cargador tiene mayor productividad que la excavadora, siendo la diferencia en costos de 0.03US$/tmsiendo la diferencia en costos de 0.03US$/tm

Estadística descriptiva de Estadística descriptiva de datosdatos

A partir de la información tomada en campo y sus A partir de la información tomada en campo y sus respectivos cálculos de producción, se obtiene el respectivos cálculos de producción, se obtiene el PROMEDIO de los valores en los 59 turnos.PROMEDIO de los valores en los 59 turnos.

Estos valores promedio de producción se evaluaran de Estos valores promedio de producción se evaluaran de acuerdo al costo de arrendamiento y se determinara la acuerdo al costo de arrendamiento y se determinara la productividad de cada equipo.productividad de cada equipo.

Grafico comparativo de la eficiencia Grafico comparativo de la eficiencia de los equiposde los equipos

RESULTADOS: RESULTADOS: PRODUCTIVIDAD DE LOS PRODUCTIVIDAD DE LOS EQUIPOS, COMPARACION EQUIPOS, COMPARACION

Y SELECCÍONY SELECCÍON

PRODUCTIVIDAD DEL CARGADOR PRODUCTIVIDAD DEL CARGADOR FRONTAL 980GFRONTAL 980G

Costo de Arrendamiento = 90.6 US$/hr.Costo de Arrendamiento = 90.6 US$/hr.

Producción Operativa =Producción Operativa = 526.98 Tm/hr.526.98 Tm/hr.PRODUCTIVIDAD = 90.6 (US$/hr) / 526.98 (Tm/hr) PRODUCTIVIDAD = 90.6 (US$/hr) / 526.98 (Tm/hr) = 0.172 US$ / Tm.= 0.172 US$ / Tm.

PRODUCTIVIDAD DE LA EXCAVADORA PRODUCTIVIDAD DE LA EXCAVADORA CAT 345 LBCAT 345 LB

Costo de Arrendamiento = 90.6 US$/hr.Costo de Arrendamiento = 90.6 US$/hr.

Producción Operativa =Producción Operativa = 526.98 Tm/hr.526.98 Tm/hr.PRODUCTIVIDAD = 114.7 (US$/hr) / 602.14 PRODUCTIVIDAD = 114.7 (US$/hr) / 602.14 (Tm/hr) = (Tm/hr) = = 0.191 US$ / Tm= 0.191 US$ / Tm

COMPARACION DE LA COMPARACION DE LA PRODUCTIVIDAD DE LOS PRODUCTIVIDAD DE LOS

EQUIPOSEQUIPOS

Comparando tenemos que el cargador es mas productivo ya Comparando tenemos que el cargador es mas productivo ya que emplea menos recursos (costo en US$) para el carguio que emplea menos recursos (costo en US$) para el carguio de una tonelada de material.de una tonelada de material.

Beneficio Económico de la Beneficio Económico de la SelecciónSelección

Una vez hecha la comparación de la Una vez hecha la comparación de la productividad, calculamos la diferencia de productividad, calculamos la diferencia de en costos que será el ahorro en dólares por en costos que será el ahorro en dólares por tonelada.tonelada.

Beneficio = Productividad Excavadora – Productividad Beneficio = Productividad Excavadora – Productividad Cargador.Cargador.

BENEFICIO = 0.191 US$/Tm – 0.172 BENEFICIO = 0.191 US$/Tm – 0.172 US$/TmUS$/Tm

== 0.019 US$/Tm0.019 US$/Tm

De acuerdo al plan deDe acuerdo al plan de minado, cada equipo debe minado, cada equipo debe cumplir una producción mínima de 5000 Tm por cumplir una producción mínima de 5000 Tm por turno, por lo tanto el beneficio económico por turno, por lo tanto el beneficio económico por cada excavadora CAT 345LB reemplazada por un cada excavadora CAT 345LB reemplazada por un Cargador Frontal CAT 980G:Cargador Frontal CAT 980G:

BENEFICIO POR TURNO = 0.019 US$/Tm x 5 BENEFICIO POR TURNO = 0.019 US$/Tm x 5 000Tm/turno 000Tm/turno

BENEFICIO POR TURNO = 95 US$/turno.BENEFICIO POR TURNO = 95 US$/turno.

BENEFICIO POR DIA = 95 US$/turno x 2 = 190 BENEFICIO POR DIA = 95 US$/turno x 2 = 190 US$/día.US$/día.

BENEFICIO POR MES = 190 US$/mes x 26 = 4 940 BENEFICIO POR MES = 190 US$/mes x 26 = 4 940 US$/mes.US$/mes.

La distribución de equipos en el tajo tentadora nos La distribución de equipos en el tajo tentadora nos muestra que al obtener mayor productividad con muestra que al obtener mayor productividad con los cargadores, podemos reemplazar las 5 los cargadores, podemos reemplazar las 5 excavadoras existentes por lo que el beneficio excavadoras existentes por lo que el beneficio mensual total seria :mensual total seria :

BENEFICIO TOTAL POR MES = 4 940 US$/un. BENEFICIO TOTAL POR MES = 4 940 US$/un. x 5 un.x 5 un.

= 24 700 US$= 24 700 US$

Como resultado de los beneficios económicos, la Como resultado de los beneficios económicos, la selección esta a favor de los cargadores frontales selección esta a favor de los cargadores frontales CAT 980G los cuales deben reemplazar las CAT 980G los cuales deben reemplazar las excavadoras CAT 345LB.excavadoras CAT 345LB.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES Para determinar la producción y la eficiencia de los Para determinar la producción y la eficiencia de los

equipos de carguio, es muy importante tener un equipos de carguio, es muy importante tener un control detallado de los tiempos de cada actividad control detallado de los tiempos de cada actividad realizada durante el turno de operación, y a la vez realizada durante el turno de operación, y a la vez clasificarlas en horas efectivas y demoras.clasificarlas en horas efectivas y demoras.

La eficiencia de operación no siempre determina la La eficiencia de operación no siempre determina la selección del equipo conveniente, por lo que es de selección del equipo conveniente, por lo que es de suma importancia calcular la productividad; que suma importancia calcular la productividad; que mediante un análisis de costos – producción nos mediante un análisis de costos – producción nos permita comparar dos equipos.permita comparar dos equipos.

Las excavadoras CAT 345LB en el tajo Tentadora, Las excavadoras CAT 345LB en el tajo Tentadora, deben ser reemplazadas por cargadores frontales deben ser reemplazadas por cargadores frontales CAT 980G ya que representarían un ahorro de 24 700 CAT 980G ya que representarían un ahorro de 24 700 US$ mensuales para las operaciones de carguio en US$ mensuales para las operaciones de carguio en este tajo.este tajo.

RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES

El control de las operaciones de carguio debe ser El control de las operaciones de carguio debe ser supervisada constantemente para disminuir las supervisada constantemente para disminuir las demoras y riesgos; y principalmente debe demoras y riesgos; y principalmente debe enfocarse en la capacitación continua de los enfocarse en la capacitación continua de los operadores de equipo pesado, ya que el recurso operadores de equipo pesado, ya que el recurso humano es pieza fundamental en la productividad humano es pieza fundamental en la productividad de los equipos.de los equipos.

Si bien cada operación minera es muy particular Si bien cada operación minera es muy particular en sus condiciones, se recomienda que en el caso en sus condiciones, se recomienda que en el caso de Comarsa, el cargador frontal CAT 980G da de Comarsa, el cargador frontal CAT 980G da mejores resultados económicos que la excavadora mejores resultados económicos que la excavadora CAT 345LB por lo tanto deben contratarse los CAT 345LB por lo tanto deben contratarse los servicios de la empresa especializada POMISPA servicios de la empresa especializada POMISPA para el arrendamiento de 5 cargadores mas que para el arrendamiento de 5 cargadores mas que reemplacen las excavadoras. reemplacen las excavadoras.

GRACIASGRACIAS