Equipo Minero

Q3 2018

Equipo Minero continuara presentando la muy respetada editorial que ha ganado admiradores de toda la industria minera Latinoamericana.

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Palas y Excavadoras 13 N ú m e r o 3 2 0 1 8 En Haulage & Loading 2017, de la Universidad de Alberta, el Pro- fesor Tim Joseph presentó los resultados de los estudios en curso que comparan el rendimiento de excavación de una excavadora hidráulica versus una pala eléctrica de cables. Se evaluó máqui- nas tipo mineras similares en términos de energía requerida para excavar una cantidad unitaria del mismo material de un frente de excavación. Uno de los hallazgos iniciales fue que la energía por cantidad de excavación por unidad para palas de cable y excava- doras hidráulicas trabajando en la misma pila de escombros son, de hecho, idénticas. Esto probó el hecho de que la cantidad de en- ergía para excavar una cantidad unitaria, independientemente de la herramienta de excavación, es constante. La energía requerida está relacionada con el material a mover y no con la máquina. $OFRQRFHUODH¿FDFLDGHORVGRVWLSRVGHPiTXLQDV\ODVFRQGL- ciones de operación, los investigadores midieron el consumo de potencia para ambos tipos de máquinas sobre una base por tonelada, explicó Joseph. En promedio, la excavadora hidráuli- ca estaba cargando 76 toneladas métricas (tm) por balde y con- sumiendo 14,7 megaJoules para hacerlo, mientras que la pala de cables estaba cargando 119 tm por balde y consumiendo 23 PHJD-RXOHV³(VWHFRQVXPRGHHQHUJtDSURPHGLRHVSHFt¿FRSRU tonelada movida fue medido durante varios cientos de ciclos," dijo Joseph. "Ambas máquinas indicaron consumos de energía espe- Ft¿FRVLGpQWLFRVNLOR-RXOHVWPFRQ¿UPDQGRTXHODSRWHQFLD y la energía requeridas para excavar el material tronado eran las mismas independientemente de la máquina y que la capacidad de excavación dependía de la fragmentación." Sin embargo, estos resultados no indican si una excavadora primaria es mejor que otra; ni tampoco representa el cuadro com- pleto que conduce la selección de una herramienta de excavación por sobre otra. El costo total de propiedad (TCO), incluyendo el capital (más capital de apoyo), costos de operación y mantención 2 0WLHPSRGLVSRQLELOLGDG\XWLOL]DFLyQSURGXFWLYLGDG\H¿FLHQ- cia de uso) también deben incluir las decisiones cualitativas re- specto de los métodos de extracción y el modo de aplicación; gran parte del cual es impulsado por las condiciones geológicas, opera- WLYDV\DPELHQWDOHVTXHVRQDOWDPHQWHHVSHFt¿FDVGHODPLQD Otro estudio paralelo del rendimiento de la pala de cables y la excavadora hidráulica se enfocó en los costos de disponibi- lidad, productividad y ciclo de vida (con un sub-enfoque en los costos de mantención) de hasta 60.000 horas de operación por máquina, donde los datos estaban disponibles. El rendimiento de cada máquina fue evaluado por horas de operación, actividad de mantención que afecta la disponibilidad y la productividad por metro cúbico (m3) de la capacidad del balde como un factor de normalización comparativo, independientemente del tamaño de la excavadora. El costo de propiedad, incluyendo el desembolso de capital, los costos operativos y de mantención, incluyendo, pero no limitándose a, los repuestos, combustibles, lubricantes, electri- cidad e insumos, fueron considerados. Los investigadores recopilaron los costos para ambos tipos de máquinas y los proyectaron durante la vida útil esperada de la máquina, a 25 años para una pala de cables y a nueve años para una excavadora hidráulica. "Si el costo total de propiedad (TCO) fue comparado sobre una base equivalente de producción, la dif- erencia de disponibilidad entre la pala de cables y la excavadora hidráulica ascendió al 20% o 53 millones de dólares durante sie- te años," dijo Joseph. "El problema, sin embargo, es que todo el mundo calcula la disponibilidad diferente." Para establecer un estándar de disponibilidad, realizaron una HQFXHVWDPDVLYDHQPLQDVGHVXSHU¿FLH\WUD]DURQODGLVSRQLELOLGDG considerando la distribución. Tomando la media, encontraron 85% de correlación para el estándar de disponibilidad desarrollado. "Si comparamos los datos de los dos tipos de máquinas, la disponibili- dad de la pala de cables es aproximadamente el doble que la de la excavadora hidráulica," dijo Joseph. "Considerando que las minas con ambos tipos de máquinas trabajan en similares condiciones PLQHUDVIXHFDVLHOGREOHORFXDOFRQ¿UPDORVUHVXOWDGRVGHOHV- tudio. Esta sería una herramienta de referencia práctica para los ingenieros para predecir la disponibilidad en función de horas." Los costos de O&M para una excavadora hidráulica son may- ores a los de una pala de cables sobre una base equivalente de producción. Mientras la vida útil de la excavadora hidráulica se de- teriora, la pala de cables se mantiene constante, explicó Joseph. "La palas de cables son máquinas de producción, mientras que las excavadoras hidráulicas circulan por la mina," dijo Joseph. "En comparaciones verdaderas de productividad, deberían ser mucho más cercanas, pero no lo son debido a cómo se utilizan. "Respecto a la producción, la mayor diferencia se encuentra principalmente en el tiempo del ciclo de excavación," dijo Joseph. "Parece que a través de los operadores se demora más tiempo con las excavadoras hidráulicas en aplicaciones de carga frontal para mejorar el factor de llenado del balde. La diferencia entre los 48 segundos para una pala de cables en comparación con los 60 segundos para una excavadora hidráulica hace una gran diferen- cia en la vida útil de la máquina." Los costos de mantención de una excavadora hidráulica son mayores. "La diferencia en costos de mantención entre una pala de cables y una excavadora hidráulica es de 5,5 veces," dijo Jo- seph. "Esto es importante para el proceso de selección de equipos. A excepción de los controles eléctricos y electrónicos, las palas de cables no han cambiado mucho, explicó Joseph. "Por otra par- te, los sistemas que han cambiado en las excavadoras hidráulicas han cambiado un montón," dijo Joseph. "Estas máquinas son más complejas, las cuales requieren mayor capacitación y eso retrasa el proceso. Durante el curso de 25 años, vemos una disponibilidad de 67% para la pala de cables y 85%-87% para la excavadora hidráulica, pero la pala hidráulica no siempre está cargando." Los resultados de la investigación también indicaron mayores tasas de producción por excavadora de capacidad y edad simi- lares. En general, las palas eléctricas a cable, con mayor costo inicial de adquisición, exhibían un menor costo de servicio por m 3 de capacidad, convirtiéndose en general más rentables dentro de 5 años (~30.000 horas) de operación por sobre la excavadora hi- dráulica homóloga de similar capacidad. Evaluando el Rendimiento: Excavadores Hidráulicos versus Palas de Cables

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