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Determinaci�n de la productividad y consumo de combustible del cami�n volvo A40ffs en la mina Comandante Guevara

 

Determination of productivity and fuel consumption of the Volvo A40ffs truck at the Comandante Guevara mine

 

Determina��o da produtividade e do consumo de combust�vel do cami�o Volvo A40ffs na mina Comandante Guevara

Orlando Belette-Fuentes I
orlandobelette@gmail.com
https://orcid.org/0000-0002-2866-0540 

,Ernesto Reyes-C�spedes II
ernesto.reyes@espoch.edu.ec 
https://orcid.org/0000-0001-8003-3619
Christian Ord��ez-Guaycha III
cordoniez@espoch.edu.ec 
https://orcid.org/0000-0003-0111-8476 

,Josu� Gonz�lez-Coronel IV
josue.gonzalez@espoch.edu.ec 
https://orcid.org/0000-0002-0859-0493
Eduardo Santiago Cazar-Rivera IV
ecazar@espoch.edu.ec 
https://orcid.org/0000-0002-6081-1804
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Correspondencia: orlandobelette@gmail.com

 

Ciencias T�cnicas y Aplicadas

Art�culo de Investigaci�n

 

* Recibido: 05 de junio de 2024 *Aceptado: 17 de julio de 2024 * Publicado: �16 de agosto de 2024

         I.            Profesor Titular, Universidad de Holgu�n, Cuba.

       II.            Docente Investigador, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, ESPOCH, Sede Morona Santiago, Morona Santiago, Ecuador.

     III.            Docente Investigador, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, ESPOCH, Sede Morona Santiago, Morona Santiago, Ecuador.

    IV.            Docente Investigador, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, ESPOCH, Sede Morona Santiago, Morona Santiago, Ecuador.

      V.            Docente Investigador, Escuela Superior Polit�cnica de Chimborazo, ESPOCH, Sede Morona Santiago, Morona Santiago, Ecuador.


Resumen

La investigaci�n se realiz� en la mina de N�quel Ernesto Che Guevara de Moa Holgu�n, con el objetivo de determinar el comportamiento de la productividad y consumo de combustible de los camiones volvo A40Ffs y las excavadoras. Para el desarrollo de esta investigaci�n, se realiz� un trabajo de campo donde se hizo un estricto monitoreo de los camiones y de la excavadora, realiz�ndose el estudio de la productividad, consumo de combustible, masa viajera transportada por los camiones entre otras variables, revis�ndose tambi�n los planes de operaciones y registros del control a la producci�n, as� como las variables registradas por el sistema de posicionamiento global (GPS). Como conclusi�n se obtuvo Se determin� el consumo de combustible por viaje, por kil�metro y por toneladas de mineral transportado, obteni�ndose un consumo de 25.1 l de petr�leo por hora de trabajo del cami�n; 0,507 l/Km recorrido del mismo y 0.403 l/t en base seca transportada y se calcul� el tiempo requerido por la excavadora para cargar cada cami�n con masa viajera y sin ella, lo que permite, con el parque adecuado de camiones asignado a cada excavadora, ahorrar 4.7 horas de operaci�n de la excavadoras por turno, que equivale� a 192.91 h/turno� y 140 000 pesos/a�o.

Palabras clave: Consumo de combustible; Productividad; Camiones mineros; Excavadoras mineras.

 

Abstract

The research was conducted at the Ernesto Che Guevara Nickel Mine in Moa Holgu�n, with the aim of determining the productivity and fuel consumption behavior of the Volvo A40Ffs trucks and excavators. For the development of this research, field work was carried out where strict monitoring of the trucks and the excavator was done, carrying out the study of productivity, fuel consumption, traveling mass transported by the trucks, among other variables, also reviewing the operations plans and production control records, as well as the variables recorded by the global positioning system (GPS). As a conclusion, it was obtained that fuel consumption per trip, per kilometer and per ton of transported mineral was determined, obtaining a consumption of 25.1 l of oil per hour of work of the truck; 0.507 l/km traveled and 0.403 l/t in dry transported base and the time required by the excavator to load each truck with and without traveling mass was calculated, which allows, with the appropriate fleet of trucks assigned to each excavator, to save 4.7 hours of excavator operation per shift, which is equivalent to 192.91 h/shift and 140,000 pesos/year.

Keywords: Fuel consumption; Productivity; Mining trucks; Mining excavators.

 

Resumo

A investiga��o foi realizada na mina de N�quel Ernesto Che Guevara em Moa Holgu�n, com o objetivo de determinar o comportamento da produtividade e do consumo de combust�vel dos cami�es e escavadoras Volvo A40Ffs. Para o desenvolvimento desta investiga��o foi realizado um trabalho de campo onde foi realizada uma monitoriza��o rigorosa dos cami�es e da escavadora, estudando a produtividade, o consumo de combust�vel, a massa viajada transportada pelos cami�es entre outras vari�veis, e tamb�m revendo planos de opera��es e registos de controlo da produ��o , bem como as vari�veis ​​registadas pelo sistema de posicionamento global (GPS). Como conclus�o, determinou-se o consumo de combust�vel por viagem, por quil�metro e por tonelada de mineral transportado, obtendo-se um consumo de 25,1 l de �leo por hora de trabalho do cami�o; 0,507 l/Km de deslocamento e 0,403 l/t em base seca transportados e foi calculado o tempo necess�rio para a escavadora carregar cada cami�o com e sem massa de deslocamento, o que permite, com o parque adequado de cami�es atribu�do a cada escavadora, poupar 4,7 horas de funcionamento da escavadora por turno, o que equivale a 192,91 horas/turno e 140.000 pesos/ano.

Palavras-chave: Consumo de combust�vel; Produtividade; Cami�es de minera��o; Escavadoras de minera��o.

 

Introducci�n

La industria minera constituye la base de materia prima para la industria metal�rgica. Sin metales no podr�a subsistir pr�cticamente ninguna rama de un pa�s. La materia prima necesaria para la obtenci�n de los metales la constituyen los minerales cuya extracci�n es la tarea primordial de la industria minera. La actual Unidad B�sica Minera de la Empresa Comandante Che Guevara cuenta con equipos de trasporte de alta tecnolog�a, pero a�n en la actualidad no se ha logrado alcanzar el m�ximo de los indicadores t�cnico-productivos proyectados, aspectos poco estudiados y en el que se debe profundizar m�s para lograr mayor eficiencia y calidad posible en el transporte de la masa minera. El transporte del mineral es un elemento de gran importancia en el flujo tecnol�gico de cualquier empresa minera. La elecci�n, puesta en marcha y funcionamiento del tipo de transporte, exige la mayor rigurosidad en cuanto a su factibilidad econ�mica y disponibilidad t�cnica.� Hist�ricamente este ha sido uno de los elementos m�s problem�ticos de la industria del n�quel, debido fundamentalmente a las caracter�sticas inherentes de los yacimientos later�ticos, como son, una humedad casi perenne en los frentes de trabajo y la topograf�a accidentada t�pica de estos yacimientos. Por otro lado, con el paso de los a�os han ido aumentando las distancias de tiro del mineral. Todo esto trae aparejado que los sistemas de transporte dise�ados no sean lo suficientemente eficientes, seg�n lo planificado. En la actualidad estos fen�menos han ido en retroceso debido a la introducci�n de tecnolog�as de punta y a la aparici�n de nuevas formas de planificar la transportaci�n del mineral. El objetivo de esta investigaci�n consiste en determinar la productividad y consumo de combustible de los camiones volvo A40Ffs y las excavadoras en la mina de la Empresa Comandante Ernesto Che Guevara, para definir las causas que influyen en la deficiencia de los mismos durante la operaci�n de carga y transporte de la masa minera.

 

Estado actual de la tem�tica en Cuba

Toirac Covas (2010) en su investigaci�n sobre el rendimiento del transporte automotor en la mina de la Empresa Che Guevara plantea que la disponibilidad t�cnica de los equipos de transporte de masa minera� se afecta por estad�a de los equipos en �reas de los talleres por deficiente suministro de piezas de repuesto en un 3.01 %, la productividad horaria y la utilizaci�n del parque de los equipos de transporte se afecta hasta� un 7 % por deficiente preparaci�n de los� frentes de trabajo para el desarrollo de la miner�a, y que la vida �til del equipamiento para las condiciones actuales de explotaci�n con alto rendimiento, en ninguno de los casos se corresponde con la propuesta establecida por el fabricante siendo, en todo los casos menores. Guerra (2012) realiz� un an�lisis cr�tico y detallado sobre la eficiencia de las excavadoras en la Empresa Comandante Che Guevara, donde plantea que la alta selectividad de la extracci�n con retroexcavadora permite la extracci�n del mineral �til en las �reas donde existen intercalaciones de rocas b�sicas, no pudiendo ser as� en el caso de las Dragalinas. Reflejando tambi�n que la extracci�n por bancos m�ltiples con retroexcavadora tiene su campo de aplicaci�n en los yacimientos de lateritas niquel�feras de la regi�n, donde resulta ventajoso para determinadas condiciones ge�logo � mineras presentes en los mismos. T�llez P�rez (2019) en su trabajo Rendimiento de la sincronizaci�n de las labores de arranque y carga en la mina Ernesto Che Guevara, plantea la necesidad de realizar una valoraci�n econ�mica efectiva de la variante retro/cami�n, pero no deja claro las ventajas y desventajas de esas variantes. Reyes (2014) en su investigaci�n, dej� claro le necesidad de hacer un estudio de comparaci�n de las variantes retroexcavadora/cami�n Volvo y Dragalina/cami�n Volvo.� Otros autores como Ojeda et al., (2022), G�mez y Correa, (2011) y (Garc�a, 2013) no consideraron el factor productividad de los camiones en sus investigaciones.

 

Materiales y m�todos

Para el desarrollo de este cap�tulo se realiz� un trabajo de campo donde se monitorearon los camiones del modelo volvo A40Ffs recientemente ingresado a la Empresa. En general se monitorearon 11 turnos de trabajo, 300 viajes de los camiones cargados y vac�os desde los frentes de arranque hasta los puntos de descarga y otros lugares. Tambi�n se hicieron fotograf�as laborales para conocer en detalles el comportamiento del gasto de combustible, la productividad y la masa viajera de los camiones, as� como el proceso organizativo del transporte minero. Se determin� las caracter�sticas t�cnico-operativas del cami�n VOLVO A40Ffs, su ciclo de trabajo, on board weighing (equipo operativo), sistema de carga y descarga.

 

Monitoreo de las operaciones mineras

Durante la segunda quincena de abril y la primera de mayo se efectu� un monitoreo detallado de las operaciones mineras del proceso de carga y transporte del mineral en la mina de la ECG, en la tabla 1 se muestran los equipos y �reas previstas en la planificaci�n de la mina durante el monitoreo de las operaciones en cada una de las jornadas de trabajo.

Las principales variables monitoreadas fueron:

         Consumo de combustible;

         Distancia recorrida;

         Masa en la cama del cami�n;

         Velocidad del cami�n;

         Tiempo de cada una de las actividades ejecutadas en las operaciones minera.

 

 

 

 

 

Tabla 1: Datos generales del periodo monitoreado a las operaciones mineras.

Fecha

Equipo carga

Equipo transp

Hora inicio

Hora final

Tiempo monitor

�rea bloque

Pozo banco

Yaci-

miento

Lluvia

d/a�o

Dist

Km

#cami asigna.

Excav.

t/turno

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

17/4

1174

1316

07:19

18:53

11:34

S-48

54

P.G.

17.8

2.0

2

1500

19/4

1174

1313

07:20

13:56

06:36

S-48

44

P.G.

17.8

3.0

3

1500

22/4

1305

1320

12:35

15:20

02:45

H-59

B-184

Y.S.

47.8

5.1

7

1000

23/4

1305

1313

07:17

11:26

04:09

H-58

B-184

Y.S.

47.8

5.1

7

1000

24/4

1305

1313

07:26

12:37

05:11

H-59

B-183

Y.S.

47.8

5.1

8

1000

25/4

1305

1316

07:28

10:19

02:51

H-59

B-183

Y.S.

47.8

5.0

8

1500

29/4

1311

1318

07:21

15:54

08:33

S-60

B-50

Y.N.

68.0

3.9

5

1800

30/4

1311

1313

07:35

18:11

10:36

S-60

B-56

Y.N.

68.0

3.9

5

1800

2/5

1311

1316

07:09

18:34

11:25

S-60

B-56

Y.N.

68.0

3.9

3

1000

3/5

1305

1316

07:28

18:47

11:19

H-59

B-178

Y.S.

47.8

5.0

7

1000

8/5

1311

1314

19:21

04:30

09:09

S-60

B-50

Y.N.

68.0

4.4

4

950

 

Para la determinaci�n de las variables antes mencionadas, se utilizaron los registros de la computadora del cami�n A40Ffs y un cron�metro digital de hasta 30 registros en memoria. Adem�s, en los turnos monitoreados se revisaron los planes de operaciones y registros del control a la producci�n, as� como las variables registradas por el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) instalado en cada uno de los camiones y disponibles en el despacho de producci�n y el departamento t�cnico de la mina.

 

Monitoreo de la productividad, consumo de combustible, y otras variables de los camiones

En la tabla 2 se resumen los datos del monitoreo de los camiones y las principales variables determinadas durante el estudio. En la misma se muestran las principales variables monitoreadas, donde se determin� el n�mero de viajes de cada cami�n, el cual promedia 1.45 viajes por hora, equivalente a una productividad de 31 t en base seca por hora. Tambi�n se muestran las determinaciones de la masa viajera media en la cama de los camiones, la cual oscila entre 0.86 y 1.84 t en base seca por cada viaje transportado. Las diferencias en la masa viajera est�n dadas por las diferencias de masa volum�trica del mineral y el grado de adherencia del material a la cama de los camiones, los cuales a su vez dependen de la humedad del mineral en cada uno de los frentes de miner�a. Tambi�n se muestra el total de la masa viajera durante los 119 viajes de camiones monitoreados, la cual asciende a 223 t, y es equivalente a dejar de transportar 10 camiones de mineral. De esta forma se determin� el n�mero de viajes de los camiones necesarios a realizar seg�n el plan de miner�a para cada frente de arranque y carga de mineral de las excavadoras. Por ello se determin� la capacidad de los camiones con y sin masa viajera, como se puede ver en la tabla 2, y la p�rdida de productividad del cami�n en el turno a causa de la masa viajera. Por otra parte, se determin� el n�mero de camiones necesarios para cumplir el plan de producci�n, considerando o no la masa viajera con la menor cantidad posible de la misma. En estas condiciones de operaciones se determin� el consumo de combustible de los camiones en una y otra operaci�n minera; as� como el consumo horario, por kil�metro recorrido y por viaje efectuado de los camiones, los cuales oscilaron de acuerdo a las caracter�sticas y distancia de los frentes de miner�a, de los puntos de descarga del mineral. Se concluye que como consecuencia de la masa viajera en los camiones se perd�an en cada turno 145 l de Diesel, lo cual representa 106 mil l/a�o, m�s de 90 t de Diesel y adem�s dejar de utilizar un cami�n en 180 d�as al a�o.

 

Tabla 2: Determinaci�n de las variables del monitoreo de los camiones.

Equipo

TM

# viajes

RT

RV

CDM

CDH

CDR

CDV

Hr

#

Km

Km/viaje

l

l/h

l/Km

l/v�a

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1312

6.6

13

58.7

4.5

133.4

22.9

0.44

10.3

1313

19.9

28

262.7

9.4

509.7

25.7

0.52

18.2

1314

9.2

9

90.2

10.0

166.6

25.0

0.54

18.5

1316

37.2

53

395.3

7.5

181.3

24.6

0.51

14.7

1318

8.6

12

109.7

9.1

199.8

26.8

0.55

16.7

1320

2.8

4

35.6

8.9

75.1

28.9

0.47

18.8

Total

84.1

119

263.4

8.0

517.7

25.1

0.51

15.7

 

Donde:

1- Siglas o nombre del cami�n; 2- Tiempo monitoreado a cada equipo (cami�n); 3- N�mero de viajes durante el tiempo muestreado 4- Recorrido promedio del cami�n por viaje realizado; 5- Suma total de todos los recorridos efectuados por el cami�n durante el tiempo en que fueron monitoreados sus operaciones; 6- Consumo total de combustible del cami�n durante todo el tiempo monitoreado; 7- Consumo de combustible promedio del cami�n por hora de trabajo durante el tiempo monitoreado 8- Consumo de combustible del cami�n por kil�metro recorrido;� 9- Consumo de combustible del cami�n por viaje realizado.

 

Tabla 2: Determinaci�n de las variables del monitoreo de los camiones. Continuaci�n.

Equipo

CDM

VmM

VmC

QH

TCT

TCA

TNV

TTV

l/t

Kph

Kph

t/h

min

min

min

min

1

10

11

12

13

14

15

16

17

1312

0.62

21.0

20.2

32.6

339

11

26

27

1313

0.39

21.1

21.2

33.9

1031

159

37

42

1314

0.48

21.1

23.1

23.6

389

11

43

44

1316

0.35

22.4

22.8

30.5

1720

183

32

36

1318

0.44

27.2

23.9

29.4

341

105

28

37

1320

0.38

23.2

22.3

34.1

156

0

39

39

Total

0.40

22.4

23.3

31.0

1115

131

33

37

Donde:

10- Consumo de combustible del cami�n por tonelada de mineral transportada; 11- Velocidad media del cami�n seg�n el monitoreo efectuado por la computadora para los tramos de la traza (caminos) bueno, regular y malo; 12- Velocidad media calculada seg�n la distancia recorrida y la duraci�n de cada viaje, lo primero por la PC del cami�n y lo segundo por el cron�metro; 13- Productividad de explotaci�n del cami�n, t/h; 14- Suma de todo el tiempo del motor trabajando en cada equipo (cami�n); 15- Suma de todo el tiempo del motor apagado en cada equipo (cami�n); 16- Duraci�n del viaje promedio para los tiempos del motor del equipo trabajando; 17- Duraci�n del viaje promedio en el tiempo total monitoreado en el cami�n.

 

Tabla 2: Determinaci�n de las variables del monitoreo de los camiones. Continuaci�n.

Equipo

VH

MVV

MVT

VT

QMV

PQMV

QNsMV

NCcMV

#/h

t/viaje

t

#/turno

t/turno

t/turno

t/turno

#

1

18

19

20

21

22

23

24

25

1312

1.97

0.86

11.1

23.6

391

20.3

406

11.2

1313

1.40

1.07

29.8

16.9

410

18.0

424

10.7

1314

0.98

1.84

16.6

11.8

283

21.7

302

15.5

1316

1.43

1.17

62.0

17.1

375

20.0

396

11.7

1318

1.40

1.36

16.3

16.8

352

22.9

372

12.4

1320

1.45

1.49

6.0

17.5

409

26.0

431

10.7

Total

1.45

1.19

38.9

17.4

377

20.2

395

11.7

 

Donde:

18- N�mero de viajes por hora;� 19- Masa viajera (acompa�ante) en la cama del cami�n durante el tiempo monitoreado; 20- Masa viajera total transportada durante todos los viajes del cami�n en el periodo� monitoreado; 21- N�mero de viajes del cami�n en el turno; 22- Productividad del cami�n en el turno considerando la masa viajera en la cama del cami�n; 23- P�rdida de productividad del cami�n en el turno� por causa de la masa viajera;� 24- Productividad neta� del cami�n� en el turno considerando la utilizaci�n de una red de sogas de� Henequ�n cuyo peso y dimensiones ocupa 220 Kg en la capacidad de la cama del cami�n; 25- N�mero de camiones necesarios en el turno para transportar toda la masa de mineral del plan de producci�n de este frente de arranque y carga en la miner�a considerando la p�rdida de productividad del cami�n por concepto de la masa viajera, o la capacidad real de transporte del cami�n con la existencia de masa viajera.

 

Tabla 2: Determinaci�n de las variables del monitoreo de los camiones. Continuaci�n.

Equipo

 

CRCcMV

CRCsMV

NCcR

NVcR

NVsR

DcR

DsR

t

t

#

#

#

t/turno

t/turno

1

26

27

28

29

30

31

32

1312

16.5

17.2

10.8

255

265

2621

2722

1313

24.3

25.2

10.3

174

180

3171

3283

1314

24.0

25.6

14.5

171

183

3169

3384

1316

21.9

23.1

11.1

190

200

2795

2946

1318

20.9

22.1

11.8

199

210

3309

3489

1320

23.4

24.7

10.2

177

187

3332

3513

Total

22.0

23.1

11.2

192

202

2963

3108

Donde:

26- Capacidad real de la cama del cami�n descontando la masa viajera en cada viaje;

27- Capacidad real de la cama del cami�n sin el efecto de la masa viajera, y con el uso de la red de Henequ�n de 220 Kg de la cama del cami�n; 28- N�mero de camiones necesarios en el turno para transportar toda la masa mineral del plan de producci�n desde ese frente minero si los camiones tuviesen la red de Henequ�n instalada; 29- N�mero de viajes necesarios de los camiones en el turno para cumplir el plan si todos los camiones tuviesen la red de Henequ�n instalada; 30- N�mero total de viajes de los camiones en el turno para cumplir el plan de producci�n si ninguno de los camiones tuviese red instalada; 31- Consumo de combustible de los camiones en el turno cuando trabajan con la red de Henequ�n; 32- Consumo de combustible de los camiones en el turno cuando trabajan sin la red de Henequ�n.

 

Tabla 2: Determinaci�n de las variables del monitoreo de los camiones. Continuaci�n.

Equipo

DAtC

DAaC

DAaC

TOCcMV

TOCsMV

GOAtC

GOAaC

l/turno

l/a�o

$/a�o

h

h

$/turno

$/a�o

1

33

34

35

36

37

38

39

1312

101

73811

73073.18

119

114

167.38

122190.07

1313

112

81882

81063.46

128

123

165.39

120735.78

1314

214

156464

154899.90

135

127

325.10

237320.94

1316

151

110360

109256.05

120

113

232.61

169804.28

1318

180

131364

130050.31

130

123

254.12

185504.93

1320

181

132098

130777.18

121

115

237.00

173013.47

Total

145

106002

104942.03

124

118

218.98

159854.63

 

Donde:

33- Ahorro de combustible de los camiones en el turno con el uso de la red de Henequ�n;

34- Ahorro de combustible de los camiones en el a�o con el uso de la red de Henequ�n; 35- Monto del ahorro de combustible de los camiones en el a�o con el uso de la red de Henequ�n;

36- Tiempo de operaci�n de los camiones cuando trabajan con masa viaje en la cama; 37- Tiempo de operaci�n de los camiones cuando trabajan sin masa viajera en la cama a causa de la red de henequ�n; 38- Gastos de Operaciones de los camiones ahorrados por turno; 39- Gastos de Operaciones de los camiones ahorrados al a�o.

 

Monitoreo de la productividad, consumo de combustible, y otras variables para las excavadoras

En la tabla 3 se resumen los datos del monitoreo de las excavadoras y las principales variables determinadas durante el estudio. En esa tabla se muestran las variables monitoreadas, donde se determin� el tiempo de trabajo de la excavadoras para cargar cada cami�n, el n�mero de viajes que pueden cargar las excavadoras por hora y por turno, as� como el tiempo de cada una de las operaciones de las excavadoras, entre ellas, el tiempo neto y total cargando un cami�n, tiempo en espera de la maniobra de entrada y salida de los camiones al frente de miner�a, tiempo en habilitar y hacer la revisi�n t�cnica de las excavadoras en el campo, tiempo de espera por camiones atascados y el buld�cer preparando y limpiando el frente entre otros tiempos secundarios y menos representativos por su magnitud y frecuencia. Se realiz� un an�lisis del tiempo que la excavadora pierde por causa de la masa viajera, la cual resta capacidad de carga al cami�n, as� como por no constar con el parque adecuado de camiones. Adem�s, se tomaron las cantidades de combustible cada d�a y los trabajos planificados por la orden de extracci�n y los registros de control de la producci�n del departamento t�cnico de la mina.� Con estas variables se determin� el consumo de combustible de la excavadora por tonelada de mineral cargado, por cami�n cargado, por hora y por turno, as� mismo se determin� el nivel de p�rdida de tiempo y productividad en cada turno como resultado de la masa viajera y por la excavadora trabajar con un n�mero de camiones inferior al necesario para que ella est� ocupada alrededor del 85 % de tiempo del turno.

 

Tabla 3: Determinaci�n de las variables del monitoreo de las excavadoras.

Equipo

TM

CCa

TCa

TEs

TPe

MCa

h

#

min

min

min

T

1

2

3

4

5

6

7

1305

26.3

31

108.2

5.3

28.5

761

1311

39.7

55

157.1

13.7

61.9

1250

1174

18.2

33

171.2

48.1

44.3

574

Total

84.1

119

436.5

67.1

134.7

2584.8

 

Donde:

1- Siglas o nombre de la excavadora; 2- Tiempo monitoreado a cada excavadora; 3- N�mero de camiones cargados durante el tiempo monitoreado; 4- Suma del tiempo total empleado por la excavadora para cargar los camiones, min; 5- Total de tiempo que la excavadora estuvo en espera por maniobra de los camiones, cami�n atascado u otras causas; 6- Total de tiempo que la excavadora estuvo parada por merienda, habilitando, revisi�n t�cnica, preparaci�n del cargadero por el buld�cer u otras causas; 7- Masa de mineral neta cargada por la excavadora durante el periodo monitoreado.

 

Tabla 3: Determinaci�n de las variables del monitoreo de las excavadoras. Continuaci�n.

Equipo

TNC

TTC

NCCa

QEH

QET

NCp

min

min

#/h

t/h

t/turno

#

1

8

9

10

11

12

13

1305

3.7

4.6

8.8

216

2593

7

1311

3.1

4.2

5.9

134

1612

4

1174

6.6

8.0

4.4

76

913

2

Total

4.2

5.4

6.3

139

1674

4.5

 

Donde:

8- Tiempo neto medio empleado en cargar un cami�n; 9- Tiempo total necesario para cargar un cami�n; 10- N�mero de camiones cargados por la excavadora en cada hora;

11- Productividad de explotaci�n horaria de la excavadora; 12- Productividad de explotaci�n en el turno de la excavadora; 13- N�mero de camiones planificados a la excavadora para ese turno.

 

Tabla 3: Determinaci�n de las variables del monitoreo de las excavadoras. Continuaci�n.

Equipo

RMVp

QTp

TEP

NCcMV

QNEfC

NCcR

Km

t/turno

min

#

t/turno

#

1

14

15

16

17

18

19

1305

5.052

1032

20

11

3859

10

1311

3.982

1399

35

10

3869

9

1174

2.100

1500

25

4

1567

7

Total

3.739

1331.5

28.1

9

3228

9

 

Donde:

14- Distancia media de transportaci�n de los camiones a cada excavadora; 15- Plan de producci�n medio previsto en los d�as y turnos en que se monitore� esa excavadora; 16-Tiempo empleado por la excavadora en otros trabajos; 17- N�mero de camiones necesarios para que la excavadora no pare por falta de camiones; 18- Productividad de la excavadora sin perder tiempo por falta de camiones; 19- N�mero de camiones con la red de Henequ�n para que la excavadora no pare por falta de camiones.

 

Tabla 3: Determinaci�n de las variables del monitoreo de las excavadoras. Continuaci�n.

Equipo

QEcRfC

QEpC

DHE

DCE

DrEfC

DAEt

DAEa

t/turno

t/turno

l/turno

l/turno

l/turno

l/turno

l/a�o

1

20

21

22

23

24

25

26

1305

4051

1266

988

484

461

504

367762

1311

4086

2257

671

300

284

371

270546

1174

1660

654

714

419

396

295

215152

Total

3404

1555

765

381

361

384

280510

 

Donde:

20- Productividad nominal de la excavadora trabajando con el parque necesario de camiones con la red de Henequ�n; 21- Producci�n no realizada por la excavadora en el turno al no asign�rsele el parque necesario de camiones; 22- Combustible habilitado actualmente a las excavadoras en un turno de trabajo; 23- Combustible consumido en la excavadora seg�n la cantidad de trabajo planificado para cada turno de trabajo; 24- Combustible requerido por las excavadoras para realizar la producci�n planificada actualmente en el turno; 25- Diesel no utilizado (ahorrado) por las excavadoras para cumplir el plan de producci�n previsto para los turnos monitoreados; 26- Ahorro anual de combustible de la excavadora por concepto de la masa viajera y el parque requerido de camiones.

 

 

 

Tabla 3: Determinaci�n de las variables del monitoreo de las excavadoras. Continuaci�n.

Equipo

GACEa

TOEcMV

TOEsMV

GOhE

GOtE

GOaE

$/a�o

h

h

$/h

$/turno

$/a�o

1

27

28

29

30

31

32

1305

364084

11

8.1

40.14

117.93

86091.53

1311

267841

11

5.0

40.14

240.86

175828.33

1174

213001

11

7.0

45.76

183.44

133912.75

Total

277705

11

6.3

41.70

192.91

140827.87

 

Donde:

27- Monto anual ahorrado en combustible por las excavadoras; 28- Tiempo de operaci�n de las excavadoras en el turno con masa viajera y parque de camiones en el turno; 29- Tiempo de operaci�n de las excavadoras en el turno sin masa viajera y parque de camiones requerido en el turno; 30-Costo horario de operaciones de las excavadoras; 31-Gastos de operaciones ahorrado por la excavadora en el turno por aumento de capacidad del cami�n sin masa viajera y parque de camiones requeridos; 32- Gastos de operaciones ahorrado por la excavadora al a�o por aumento de capacidad del cami�n sin masa viajera y parque de camiones requeridos.

Tambi�n se tuvo en cuenta el r�gimen de lluvias ca�das en la mina (tabla 4).

 

C�lculo de la red para la cama del cami�n

Durante el monitoreo de los camiones en diferentes turnos de trabajo, se demostr� que, durante la operaci�n de transporte de la masa minera, en determinados viajes se hace necesario realizar la limpieza de la cama de los mismos, ya sea con una retroexcavadora o con la cama del mismo cami�n levantada d�ndole hacia adelante y hacia atr�s, para evitar que el cami�n circule en los viajes vac�os con cierta cantidad de toneladas de mineral pegada en la cama. En diferentes estudios realizados por especialistas en minas de la Empresa, se ha demostrado que con una red de soga de material (Henequ�n) el mineral no se pega en la cama del cami�n y este puede realizar el turno de trabajo completo sin necesidad de hacer la limpieza de la misma, evitando la p�rdida de tiempo dentro de la jornada laboral y el consumo de combustible de la retroexcavadora y del mismo cami�n en esta operaci�n. Es por ello que se da la tarea de realizar el c�lculo de la red antes mencionada para un aumento de la productividad de los camiones (Volvo A40FFS) durante un ciclo de trabajo.

1.                 C�lculo del �rea de la cama del cami�n (Volvo A40FFS):

          �rea de la base:� m2

          �rea lateral: �m2

          �rea del frente: �m2

          �rea total: �m2

 

2.                 C�lculo de la red para la cama del cami�n:

     Longitud de la soga por el borde de la cama de (24 mm): Lb = (2*L) +(2*B) = (2*5821) +(2*3074) =17,79 m,

     Longitud de cada soga por el largo de la cama: Ll = L+H = 5821+1507 = 7,32 m,

     Longitud de cada soga por el ancho de la cama: LB = (2*H) +B = (2*1507) +3074 = 6,088 m, N�mero de sogas por el ancho de la cama: η.ancho = (LB+d)/(d+ �1) = (6300+1,6)/(1,6+12) = 448 sogas,

     N�mero de sogas por el largo de la cama: η.largo = (Ll+d)/(d+ �2)=(7328+1,6)/(1,6+6) = 964 sogas,

     �rea de la red: Ared = Ll* LB = 7,32*6,08 = 44,61 m2

 

Donde:

L: largo de la cama del cami�n (5821 mm);

H: altura de la cama del cami�n (1507 mm);

B: ancho de la cama del cami�n (3074 mm);

�1: di�metro de la soga por el ancho de la red (12 mm);

�2: di�metro de la soga por el largo de la red (6 mm);

d: distancia entre sogas de la red (1,6 mm).

 

Determinaci�n de los Gastos Econ�micos

En la tabla 5 se presenta la determinaci�n de los gastos incurridos.

 

Tabla 5: Determinaci�n del costo horario de operaciones del cami�n articulado Volvo A40Ffs, de la retroexcavadora Liebherr 974B y excavadora Dragalina Liebherr HS855HD.

Elementos de costo

Cami�n articulado

Retroexcavadora

Excavadora

MN/h

CUC/h

Mt/h

MN/h

CUC/h

Mt/h

MN/h

CUC/h

Mt/h

Mantenimiento

-

26.49

26.49

-

19.84

19.84

-

22.62

22.62

Amortizaci�n

8.11

-

8.11

16.99

-

16.99

19.37

-

19.37

Salario

1.49

-

1.49

1.49

-

1.49

1.70

-

1.70

Vacaciones

0.13

-

0.13

0.14

-

0.14

0.16

-

0.16

Seguridad social

0.21

-

0.21

0.21

-

0.21

0.24

-

0.24

Impuesto util. Fuerza de trabajo.

0.37

-

0.37

0.37

-

0.37

0.42

-

0.42

Estimulaci�n en CUC

-

0.44

0.44

 

0.44

0.44

-

0.50

0.50

Estimulaci�n en MN

0.66

-

0.66

0.66

-

0.66

0.75

-

0.75

Total

10.97

26.93

37.9

20.28

20.28

40.14

22.64

23.12

45.76

 

Medidas para minimizar la contaminaci�n de la naturaleza por causa de la transportaci�n de masa minera

         No derramar residuos t�xicos en el suelo que provoquen la contaminaci�n de las aguas;

         Mantener el riego de agua con pipas a lo largo de las v�as, �rea de plataforma, �reas del taller en per�odos de larga sequ�a;�

         Colocar los guardapolvos a los equipos de transporte.�

Medidas de seguridad para los camiones

         No posesionarse dentro del radio de acci�n de la m�quina excavadora;��

         Acercarse a cargar solo cuando se est� seguro que el operador que carga lo haya visto y dar se�ales de tipo visual (luces) o sonoras (claxon);�

         Lograr la mayor horizontalidad del cami�n a la hora de ejecutar la carga;��

         Circular por los caminos a velocidades establecidas;��

         No circular paralelo, ni adelantar si el cami�n no est� detenido;��

         Depositar el material en los puntos escogidos;

         No abandonar la posici�n de sentado cuando est� cargando el cami�n;��

         No abandonar el cami�n en pendientes confiando en los frenos de parqueo;��

         No circular siempre por las mismas marcas dejadas por el cami�n anterior, de manera��� que se puedan evitar las zanjas profundas.

 

Conclusiones

Se determin� la productividad y el consumo de combustible de los camiones volvo A40Ffs y las excavadoras en la mina de la Empresa Comandante Ernesto Che Guevara, el cual permiti� definir las causas que influyen en la deficiencia de los mismos, durante la operaci�n de carga y transporte de la masa minera. Se calcul� la masa viajera por cada cami�n, reportando una cantidad de 1.19 t por cada viaje, para un total de 230 507 t, con un equivalente de 264796.66 pesos considerando el consumo de combustible. La reducci�n de la masa viajera con la red de henequ�n permiti� incrementar la capacidad de la cama del cami�n de 21.7 a 22.9 t por viaje, lo que representa dejar de transportar en cada turno 10 viajes. Adem�s, permiti� dejar de consumir 384 l de combustible por cada excavadora en el turno, producto al efecto de la masa viajera. Se determin� el consumo de combustible por viaje, por kil�metro y por toneladas de mineral transportado, obteni�ndose un consumo de 25.1 l de petr�leo por hora de trabajo del cami�n; 0,507 l/Km recorrido del mismo y 0.403 l/t en base seca transportada y se calcul� el tiempo requerido por la excavadora para cargar cada cami�n con masa viajera y sin ella, lo que permite, con el parque adecuado de camiones asignado a cada excavadora, ahorrar 4.7 horas de operaci�n de la excavadoras por turno, que equivale� a 192.91 h/turno� y 140 000 pesos/a�o.

 

Referencias

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� 2024 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)

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