CURSO DE LABOREO II Y EXPLOSIVOS

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1 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Minas Cátedra de Laboreo de Minas CURSO DE Profesores: D. Fernando Plá Ortiz de Urbina D. Juan Herrera Herbert y D. Víctor Manuel López Aburto Universidad de México Abril 2002

2 BIBLIOGRAFÍA LUIS DE LA CUADRA: Curso de Laboreo de Minas. G.J. YOUNG: Elementos de Minería. V. VIDAL: Cursos de Explotación de Minas. LANGEFORDS: Voladura de rocas. V.V. RZHEVSKY: Opencast Mining. Unit Operations. Editorial MIR. Opencast Mining. Technology and mechanization.. HEISE-HERBST: Compendio de Laboreo de Minas. ROBERT N. PRYOR Y T.C. ATKINSON: Open Pit Mining. Royal School of Mines. London. FRITZSCHE: Tratado de laboreo de minas. J. LESOURNE: Técnicas económicas y de gestión industrial. La filosofía KAIZEN SUTULOV: Minerals in world affairs. PAUL A. HODGES: Conferencias sobre minería a cielo abierto en Sud-Africa. GEORGE.O'ARGALL: Minerals transportation. Simposium del World Mining. AIME-SME: Finance for minerals industry. Surface Mining. 2th. Edition Surface Mining. 1st. Edition Economics of mineral industries. 4th edition. Mine investement analysis. Mining engineering handbook (2 tomos). Underground Mining methods handbook. Ore processing handbook. Industrial Minerals and Rocks (2 tomos). Mineral processing plant design. Elements of practical coal mining. CATERPILLAR - FSA: Programas informáticos EIA, MCS, MSC, FPC, LCC, EMF, RRR. Simposio sobre tendencias mineras de Tucson (Arizona). Manual de rendimientos. Edición 31 Informatizada PROF. J.W. MARTIN: Surface Mining Equipment. Colorado School of Mines. DANIEL YERGIN: La historia del petróleo. Plaza y Janes SEREDA Y SOLOVIOV: Perforación de pozos de petróleo y de gas Natural. Editorial MIR. JEAN NOEL GIRAUD: Geopolitique des resources minieres. Ecole des Mines de París ENRIQUE AZCARATE: Introducción a la metodología de investigación minera. I.G.M.E. R. LUNAR Y R. OYARZUN: Yacimientos minerales. Editorial CERA CLUB DE ROMA: The limits to growth.

3 FERNANDO PLÁ et al: Minería a cielo abierto. Su presente y su futuro. Gijón 1967 Apuntes de Minería a Cielo Abierto. Cursos de postgrado y doctorado. Fundación Gómez Pardo. Manual de Perforación y Voladura. I.G.M.E-E.P.M. Diseño de Pistas Mineras. I.G.M.E.-E.P.M. Factores Geomecánicos en el Arranque. I.G.M.E.-E.P.M. Minería Química (con Llorente y Martínez Nieto) I.T.G.E.-E.P.M. I.T.G.E. Manual de arranque, carga y transporte en MCA. E.P.M. Manual de seguridad en explotaciones a cielo abierto. E.P.M. Granitos de España.. Mármoles de España. Pizarras de España. Directorio de la minería española. FRANCISCO ROMAN: Anuario de la Asociación nacional del plomo. Años F. APARICIO IZQUIERDO: Selección y formación del profesorado en EDUTEC. MINISTERIO DE INDUSTRIA Reglamento general de normas básicas de seguridad minera. Y ENERGÍA: Informes de la Comisión de Seguridad Minera. Años Colección de normas de Instrucciones Técnicas Complementarias REPSOL EXPLORACIÓN: RÍO TINTO MINERA: Reglas básicas de seguridad. Reglamento interno de seguridad. M.L. MUIR: Reclamation of surface mined land. ENG.& MINING JOURNAL: Operating handbook of mineral surface mining. Alluvial Mining Book. INGEOPRESS.. Prof. López Jimeno et al Recursos Minerales Manual de evaluación y Diseño de explotaciones mineras. Manual de evaluación de yacimientos minerales. Manual de Áridos. Manual de Rocas ornamentales Manual de túneles y obras subterráneas.

4 REVISTAS MINERAS: Industria Minera de la A N de Ingenieros de Minas de España Canteras y Explotaciones. España Rocas y Minerales. España Ingeopress. España Mining Engineering of American Institute of Mining Engineers. International Mining. USA Annales de Mines. Francia Mines et carriéres. Francia Engineering and Mining Journal. USA Mining Magazine. U.K. World Mining Equipment. USA Minerals Industry. U.K. Rocks products: USA Quarrying. Sud-Africa World Oil. USA Oil & Gas journal. USA Coal Age. USA World coal. USA Bulletin of the Institution of Mining and Metallurgy of London. U.K. Bulk solids handling. ALEMANIA Anuario del País de 1982 a ESPAÑA Alluvial Mining, EM/J Noviembre USA. PROYECTOS FIN DE CARRERA DE LOS ALUMNOS-INGENIEROS DE LA E.T.S.I. MINAS DE LA U.P. DE MADRID: D. Miguel Fernández Pool D. Francisco Javier Querol D. José Ramón Molla D. Julio Lucini Baquerizo D. Arturo Gutiérrez del Olmo D. Manuel Jesús Jiménez D. Juan Luis Plá de la Rosa TESIS DOCTORALES D. Aristides Sotomayor D. Alejandrino Gallego D. Alfonso Gracia Plaza

5 Direcciones mineras en Internet de consulta. Organizaciones y Asociaciones mineras American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers Centre for Energy & Economic Development Chamber of Mines of South Africa Copper Development Association Instituto de Ingenieros de Minas de Chile Institution of Mining and Metallurgy Society of Mining, Metallurgy and Exploration CIM. Instituto de Minería del Canadá Instituto de Ingenieros Civiles de España Asociación de Ingenieros de Minas de España Global Mining Iniciative. Bureau de Recherches Geologiques et Minieres. Empresas Mineras Arco Ashland Coal Inc. Barrick Gold Corporation Broken Hill Propietary Caterpillar Inc. Detroit Diesel Corporation Homestake Mining Company Kaiser Aluminum Corporation Newmont Mining Company Peabody Holding Company, Inc Phelps Dodge Corporation Western Mine Engineering Inc. Companhia Vale do RioDoce, RioTinto. Billiton-BHP. M.I.M. Holdings Ltd

6 Gobiernos Mine Safety and Health Administration Office of Surface Mining US Environmental Protection Agency US Geological Survey Instituto Geológico y Minero de España. Ministerio de Industria de Francia. Otros Info-Mine MineNet Mining USA The Northern Miner World Mining Equipment Quadrem.com Metal Bulletin, metallbulletin.plc.uk Metal Prices. Metalprices.com World Oil. Universidades Colorado School of Mines New Mexico Institute of Mining and Technology Pennsylvania State University Department of Energy, Environmental and Mineral : Economics South Dakota School of Mines and Technology University of Missouri-Rolla School of Mines West Virginia University Mining Extension Service Universidad Politécnica de Madrid. Escuela de Minas de Madrid. Ecole de Mines de Paris. Cepade Campus virtiual UPM. www. Cepade.es Royal School of Mines. www. mt.ic.ac.uk Asociacion de Escuelas de Minas Iberoamericanas.

7 CAPITULO XXV. CARACTERIZACIÓN DE LOS MACIZOS ROCOSOS Además de la clasificación de las rocas, según el origen geológico de las mismas, magmático, metamórfico y sedimentario, desde muy antiguo se han estudiado (MOHS) aquellas propiedades de diversa naturaleza que suministraban una mayor información de cara a la correcta selección de el sistema de arranque, carga y transporte más adecuado para un movimiento de rocas en la minería y las obras públicas. Pero durante la realización del proceso minero, la roca está sometida a unas importantes variaciones de carácter mecánico (impactos, corte, compactación, desplazamiento, etc.) que alteran su estado natural. El proyectista minero debe estar familiarizado con las propiedades y características de las rocas, que con mayor frecuencia necesita para utilizar y seleccionar bien la maquinaria, tales como: - Resistencias mecánicas a la acción de varias fuerzas. - Dureza, porosidad y fragilidad. - Densidad, humedad y esponjamiento. - Tenacidad, estabilidad y abrasividad. Como puede observarse, alguna de esas propiedades son las que habitualmente se determinan en los estudios Geotécnicos (Véase el trabajo de "Factores geomecánicos que influyen en la selección de equipos de arranque, I.G.M.E. 1987"), aunque el enfoque y la finalidad de los mismos son, en parte, distintos, ya que dichos estudios se realizan estáticamente sobre la roca en su estado sólido natural, mientras que para la carga, transporte y apilado se requiere un conocimiento más dinámico de dichos parámetros por las variaciones que va a sufrir durante el proceso minero. No existe, prácticamente ningún ensayo de laboratorio que reproduzca ni siquiera de una forma aproximada, los mecanismos de rotura de la roca bajo la acción de un útil o vástago de acero y menos aún el grado de alteración que el tiempo y el proceso impondrán en el material rocoso. Además las muestras de laboratorio serán, por lo general, de un tamaño bastante menor que las zonas afectadas por dichos útiles en la roca. Paralelamente a la dificultad en el conocimiento geodinámico de las propiedades de las rocas, con el aumento en tamaño de los equipos de arranque y la utilización de materiales especiales como aceros, agua, aleaciones, gomas y plásticos en las zonas de contacto con la roca o mineral, nuevos parámetros geotécnicos de los macizos rocosos han pasado a ser considerados en los trabajos de caracterización con vistas a su aplicación a la maquinaria. Así, se han empezado a estudiar las discontinuidades estructurales, su espaciamiento, su orientación, la forma de los bloques conformados, el material de relleno de las fisuras, y otros parámetros bastante más relacionados con la forma en que la minería se va a llevar a cabo en forma real.

8 Por último, existen otros factores, que si bien secundarios en la mayor parte de los casos, puedan llegar a ser decisivos en el éxito o fracaso económico de la utilización de la maquinaria o equipo elegidos, tales como la capacidad portante de los terrenos, la pegajosidad, la abrasividad, etc. La esencia de las operaciones mineras está en la capacidad del sistema para sobrepasar la resistencia que la roca opone a su separación, desagregación y transferencia a un nuevo lugar. Cuando, como en la minería a cielo abierto, la mecanización es consustancial con el propio método, no es solo importante la separación del macizo rocoso y su transporte, sino que también se debe asegurar por el estudio y el conocimiento, que los medios de mecanización van a operar fiablemente a lo largo del tiempo y manteniendo una alta productividad y disponibilidad para lograr el deseado y necesario bajo costo operativo. De ahí que hayan surgido una gran cantidad y variedad de clasificaciones de los materiales rocosos, prácticamente una en cada país o bloque de países, con objeto de permitir tanto una comparación entre los diferentes materiales, como un principio de aproximación a la selección del sistema y equipo más apropiado para manipular el material. CLASIFICACIÓN RUSA DE LAS ROCAS Citemos en primer lugar el sistema propuesto por el profesor Rzhevsky de la Academia de Ciencias de la URSS y basado en tres tipos de rocas básicas: Rocas compactas, rocas blandas y rocas sueltas. Para las rocas compactas utiliza un índice Pb llamado "índice de dificultad minera de la roca" que se define como: siendo: P = 0.005K1(Ç +Ç +Ç )+ 0.5j b c z t K = Factor de fisuración de la roca (ver anexo) 1 2 Ç c = Resistencia a la compresión (kg/cm ) (De 1 a 4500) Ç = Resistencia a la cizalladura " (De 0.1 a 750) z Ç = Resistencia a la tracción " (De 0 a 430) t 3 j = Densidad de la roca (kg/dm ) (De 1.2 a 4.8) Basado en más de 500 experimentos sobre rocas compactas y por tanto excluyendo aquellos materiales que puedan considerarse como blandos o sueltos ha propuesto la siguiente clasificación:

9 CLASE Índice P CATEGORÍAS DEFINICIÓN b I 1-5 1,2,3,4,5 Alteradas y débiles II ,7,8,9,10 Rocas fáciles III ,12,13,14,15 Rocas Medias IV ,17,18,19,20 Rocas difíciles V ,22,23,24,25 Rocas muy difíciles Raramente aparecen unas rocas con un P b > de 25 y en general P b es fácil de determinar con un error de un 5% perfectamente admisible en la determinación ingenieril para una correcta selección del método y de la maquinaria mineros y del sistema de mecanización más práctico. El índice P b es más válido para el conjunto del sistema que para los índices particulares de perforación, voladura, de excavación y transporte para las unidades operativas. Para los materiales rocosos más blandos el profesor Rzhevsky los subdivide en: 2 Rocas densas con una resistencia a la compresión entre 50 y 200 kg/cm, que podrán ser arrancadas directamente por la maquinaria minera aplicando unas fuerzas de excavación suficientes, con unos ángulos internos de fricción entre 16º-35º y una cohesión del orden de 5-40 kg/ 2 cm. Incluye algunos materiales como yeso, arcillas duras, pizarras jóvenes, los carbones bituminosos, etc. 2 Rocas blandas con una resistencia a la compresión entre 10 y 50 kg/cm. ángulo de fricción entre 2 14º y 23º y la cohesión del orden de 0,5 a 10 kg/cm, que son fácilmente operables con maquinaria minera por arranque directo. Tipo lignitos, ciertos fosfatos, arenas, bauxitas. Rocas sueltas, como las arenas homogéneas, que requieren muy pequeños esfuerzos de 2 excavación ya que no existirá una cohesión o esta será menor de 0.5 kg/cm y un ángulo interno de fricción entre 19º-37º. Graveras, turberas, arenas silíceas, tierras y suelos. Rocas heterogéneas que incluyen las rocas blandas débilmente consolidadas de granos, más o menos gruesos, de origen calizo o silíceo con distribución granulométrica aleatoria. Una típica roca de este grupo son los depósitos hidráulicos de arenas y gravas en el borde o fondo de valles o ríos. Un último grupo de las clasificaciones soviéticas son las rocas heladas a temperaturas menores de 0º en las que parte del agua contenida está en forma de hielo consolidando las partículas de roca o tierra. Corresponde al conocido Permafrost de las zonas de USA, Canadá, y la Unión Soviética. En ellas la resistencia a la compresión aumentará a medida que la temperatura será más baja, llegando a alcanzar los valores de las rocas duras.

10 Valor de K para determinar el índice de dificultad minera. 1 ROCA TAMAÑO ROCA TÍPICA VALOR MEDIO del K1 bloque en cm I Muy < 10 Metamórficas y Sedimentarias, alteradas, con f fracturadas uerte tectónica y el material volado. II Fracturada Sedimentarias, metamórficas, laminadas entre kg/cm Metamórficas, ígneas y magmáticas entre y 1500 kg/cm, afectados por tectónica moderada. II Medio Sedimentarias, metamorfizadas, laminadas entre 0,65- Fracturada y 1000 kg/cm 0, Metamórficas, ígneas y magmáticas afectadas por tectónica moderada entre1000 y 1500kg/cm 0.85 IV Poco Compactas con poca afección tectónica y valo Fracturada 2 res entre 1000 y 1500 kg/cm Rocas en aureola de efusivas entre 1500 y kg/cm 0.95 V Monolíticas > 150 Metamórficas e ígneas compactas y suma de las tres resistencias superior a los 2000 Kg/cm 2 CLASIFICACIÓN AMERICANA. El Profesor G.J. Young en su libro "Elementos de Minería" de 1954 sugería ya la siguiente clasificación de las masas de rocas, muy práctica y utilizada durante muchos años por todos los técnicos mineros de los países de influencia sajona. GRUPO ROCAS DEFINICIÓN 1 Muy Macizos compactos sin planos de debilidad, cristalinos o muy bien duras cementados como son la mayoría de las rocas ígneas y algunas de las metamórficas. 2 Duras Macizos con planos paralelos de discontinuidad, más débiles en la dirección de esos planos y más resistentes normalmente a ellos. Como por ejemplo, areniscas, calizas e ígneas laminadas. 3 Medias Macizos con 2 o más planos paralelos de discontinuidad por causas tectónicas o estructurales como, pizarras, calizas miocenas, antracitas y fosforitas. 4 Blandas Masas de rocas incoherentes, compuestas de fragmentos gruesos y finos más o menos unidos entre si como, arenas, brechas, conglomerados carbones y los casos de antiguos vertederos mineros. 5 Tierras y Masas de materiales plásticos y semiplásticos que se deforman fácilsuelos mente bajo presión y que tienden a compensar la presión rellenando los huecos. El índice de plasticidad viene determinado por el contenido de agua y la proporción de arcillas como los casos de, lignitos, turbas, residuos mineros de tratamiento, cobertera vegetal.

11 CLASIFICACIÓN EUROPEA. Por otra parte y más recientemente el Profesor Rocha de la Universidad de Lisboa propuso una clasificación actualizada y cuantificada que resulta más práctica y útil y que fue aceptada en el Congreso Internacional de Mecánica de Rocas para la determinación de la clase o tipo de roca en función de un solo parámetro como es la resistencia a la compresión simple y que intenta abarcar las anteriores y variadas clasificaciones en una más internacional y sencilla. Es la más utilizada por los cursos de minería a cielo abierto en la Escuela de Minas de Madrid desde hace 15 años. CLASIFICACIÓN DE ROCHA TIPO DEFINICIÓN RESISTENCIA A EJEMPLOS LA COMPRESIÓN SIMPLE (MN/M ) I Muy dura > 200 Granitos duros de grano fino, dioritas, taconitas y cuarcitas. II Dura Pórfidos, basaltos, andesitas, gabros, skarns. III Media Calizas, pizarras, areniscas, dolomías, IV Blanda 6-20 Yesos, carbones, bauxitas, lignitos negros, pizarras y calizas blandas. V Tierras Lignitos pardos, arenas, gravas, antiguos vertederos de residuos mineros, caolines. VI Suelos < 0.2 Arcillas, limos, fondos de ríos y lagos, turberas y residuos de tratamientos.

12 CAPITULO XXVI. SELECCIÓN DE LOS EQUIPOS MINEROS 1.- INGENIERÍA MINERA Dentro del concepto de ingeniería minera, figura como una parte importante y decisiva la determinación de la maquinaria necesaria para la realización del proyecto minero. Entendemos como ingeniería minera al conjunto de operaciones y procesos que van a permitir la planificación de la ejecución del proyecto de la mina a lo largo de su vida. + Preparación + Altura + * Apertura * Anchura * I HUECO * Banco o nivel * Longitud * D * * Acceso o galería. Número. I Rampa o pozo I * I * * * + Caudales N * S * DRENAJE Y DESAGÜE * Bombas * *. Tuberías G * E * * * + Exteriores E * Ñ * VERTEDEROS - RESTAURACIÓN * I. I Interiores N * O. * I * + Tipo-Energía. Primaria y secundaria * * E * * Capacidad y cantidad. Organización * * R * MAQUINARIA * Especificaciones y Conjuntos * * I * * Rendimientos y Limitaciones * * A *. Marca y/o Fabricante * * * + Técnicos y supervisores * *. PERSONAL * Operadores *. Mantenimiento De la misma forma que la empresa minera otorga cada día una mayor importancia a la fase del diseño y al moderno problema de la restauración, un enfoque mucho más pragmático es conveniente que sea enseñado a los alumnos de las escuelas de ingeniería minera en el área de la correcta selección de la maquinaria, en lugar de favorecer unas enseñanzas tan artísticas e intuitivas como han prevalecido hasta ahora, ya que la dirección por las experiencias pasadas está siendo sustituida por una dirección por objetivos valorados. Una forma práctica es la enseñanza por la técnica de Estudio de casos mineros reales. Al fin y al cabo, la selección de maquinaria es un proceso más en la toma de decisiones de las inversiones, al estar incluido dentro de los apartados de capital, aunque inevitablemente conectado con el área de tecnología, ya que el verdadero objetivo de elegir una máquina es "realizar

13 un trabajo determinado al menor costo operativo posible" y para ello es preciso tener un buen conocimiento de las funciones, rendimientos, especificaciones, consumos energéticos, personal necesario e incluso los efectos medio-ambientales consecuentes como ruidos, gases, vibraciones, etc, de las muchas alternativas u opciones existentes. Se trata, en consecuencia, de un área de frontera entre la tecnología y la financiación y, por tanto el ingeniero, debe ser consciente de las limitaciones de los recursos económicos, así como de las amplias posibilidades de producción y costo de cada una de las alternativas consideradas. Es una fase más de la serie de decisiones, que transforman el yacimiento en una verdadera mina económicamente explotable. Tres tópicos fundamentales son, actualmente, los criterios básicos para la selección de la maquinaria minera: - La maquinaria prima sobre el diseño y la geometría de este se debe supeditar a aquella para lograr el menor costo y la mejor productividad, así como el trabajo más seguro. - A mayor inversión en una maquina suele corresponder un menor costo operativo y, viceversa, con una menor inversión se obtiene un mayor costo de operación. - La maquinaria debe asegurar, durante toda su vida, el suministro de mineral con la calidad deseada y con el mínimo costo posible. Buscar un equilibrio y armonía en el diseño de la maquinaria, sin sacrificar la holgura necesaria para operar con seguridad y con eficiencia, así como no caer en el doble error de que: lo caro es lo mejor y lo más barato lo más económico, debe ser el objetivo final de una buena decisión que es tanto más difícil cuanto que son muchas las alternativas posibles y, en general, muy variadas. 2.- METODOLOGÍA DE LA SELECCIÓN DE EQUIPOS MINEROS. Básicamente el proceso metodológico que debe seguirse para tomar una decisión de selección de un equipo minero, que, si no es la óptima, si en principio debe ser la menos mala, se estructura de la forma siguiente, y siempre presidido por EL RIGOR Y LA HONESTIDAD profesional: 1º.- Determinar y especificar las condiciones del trabajo a realizar por la máquina. 2º.- Marcar las situaciones y condiciones de organización del trabajo (Días, relevos, horas, disponibilidad, ritmo, vida, utilización, etc). 3º.- Diseñar, en base a los requerimientos anteriores, un esquema tentativo de trabajo o una alternativa base de valoración. 4º.- Determinar los factores geomecánicos y técnicos del material rocoso a trabajar y señalar una opción tentativa, así como una serie de variantes que puedan alcanzar los objetivos de producción. 5º.- Para todas las alternativas propuestas, establecer las especificaciones operativas del

14 trabajo para cumplir los objetivos de producción (flota o número de unidades requeridas). 6º.- Determinar los criterios específicos para cada máquina de los rendimientos, velocidades, energía específica, consumos, costes analíticos por concepto y proceso, amortizaciones, gastos financieros y generales. 7º.- Seleccionar la alternativa que mejor satisfaga aquellos requerimientos de un menor costo a lo largo de la vida de la máquina y con unos plazos de entrega y de su montaje ajustados a las necesidades del proyecto. 8º.- Determinar el fabricante o la marca, con el concurso del jefe o director de compras, generalmente por medio de un concurso cerrado de suministro y montaje. En realidad el objetivo final es tomar una decisión de futuro, lo que implica un costo y un riesgo, que deben ser debidamente valorados en tiempo (disponibilidad) y dinero (costo total). Para ello, a veces, es preciso evaluar, no sólo los aspectos cuantificables, sino también otros valores subjetivos como, la seriedad del fabricante, el servicio post-venta, la previsión de obsolescencia, la facilidad de mantenimiento, el grado de aceptación por los futuros operadores, su movilidad, la intercambiabilidad de los conjuntos, etc., que en alguna manera simple deben ser cuantificados para tomar la decisión con mejor puntuación. Normalmente, un método de valoración, muy utilizado en la selección de alternativas, es el de "Análisis de Decisiones por Objetivos Ponderados", que consiste en fijar unos criterios específicos a los que se les asigna un cierto peso relativo en función de la importancia prevista. Para cada una de las alternativas o de las máquinas consideradas se aplican, a continuación, unas calificaciones parciales o probabilidades de cumplir cada objetivo, calculándose posteriormente la utilidad relativa de cada criterio multiplicando o valorando hasta el máximo valor concedido al peso del valor concedido por el peso otorgado y llegándose, con ello, a una puntuación total para cada alternativa con la suma de las relativas o la ponderación de las diferentes notas según un peso acordado (METODO KOEPNER-TREGOE). Entre los criterios pueden figurar algunos aspectos menos cuantificables, siendo una buena práctica la valoración y ponderación en equipo o en grupo de técnicos, comerciales y financieros mejor que la decisión individual. Se exponen dos formas de resolver la selección de unas ofertas de volquetes de gran capacidad en función de unos parametros prefijados y discutibles. Reparto de votos = Cada miembro del equipo evalúa un 10 % y lo multiplica por el peso de cada parámetro considerado, y al final suma para cada alternativa. Comisión =10 miembros (5 expertos mineros locales) (3 expertos mecánicos) (2 expertos de planificación) CUT-OFF técnico = 50 Puntos, que eliminan a la alternativa, que no lo supera. CUT-OFF de entrevistas, visitas y presentación = 70 Puntos Nota Técnica= 0.8 x Ponderación técnica x Valor de la presentación Valor de la oferta económica = Oferta más económica / Oferta de la alternativa Nota final = 0.8 x Nota técnica x Valor de la oferta económica

15 EJEMPLO DE LA APLICACION DEL MÉTODO DE KOEPNER TREGOE POR VALORES MÁXIMOS A B C D TEREX TITAN CAT UNIT-RIG PARAMETROS PESO VALOR VALORACION 1.- Experiencia de la empresa Caracteristicas del equipo Potencia del motor Caracteristicas de la trasmisión Peso Cubiertas Diagnóstico de mantenimiento Capacidad SAE en m Espesor de la chapa Coste de personal SUBTOTAL Caracteristicas geométricas Altura Anchura Longitud Capacidad del habitaculo SUBTOTAL Experiencia en otras 15 operaciones mineras Nº volquetes mundo Nº volquetes pais Nº volquetes cuenca SUBTOTAL Ponderación Técnica ENTREVISTAS, VISITAS Y PRESENTACION Nota Técnica = 0.8 * Ponderación Técnica ,4 55,4 88,4 84,8 0,2 * valor de la presentación PRECIO , ,8 Nota Final = 0.8*Nota Técnica+ 0,2* precio minimo / precio ,32 65,26 93,72 90,4 oferta

16 EJEMPLO DE LA APLICACION DEL MÉTODO DE KOEPNER TREGOE POR VALORES MULTIPLICADOS POR LA PUNTUACIÓN CONCEDIDA POR EL EQUIPO A B C D PESO puntos TEREX puntos TITAN puntos CAT puntos UNIT-RIG PARAMETROS DE VALORACION VALOR 1.- Experiencia de la empresa Caracteristicas del equipo Potencia del motor Caracteristicas trasmisión Peso Cubiertas Diagnóstico mantenimiento Capacidad SAE en m Espesor de la chapa Coste de personal SUBTOTAL 40 27,7 28, ,9 3.- Caracteristicas geométricas Altura Anchura Longitud Capacidad del habitaculo SUBTOTAL , ,5 4.-Experiencia en operaciones mineras Número de volquetes mundo Número de volquetes l pais Número de volquetes cuenca SUBTOTAL ,5 13,5 10 Ponderación Técnica ,7 112,7 205,5 187,4 ENTREVISTAS, VISITAS Y PRESENTACION Nota Técnica =0.8 * Ponderación Técnica + 0,2 * valor de la presentación PRECIO Nota Final = 0.8 * Nota Técnica + 0,2* precio minimo / precio oferta

17 3.- CRITERIOS ESPECIFICOS DE VALORACION Los criterios específicos a los que se deben otorgar una ponderación y una posterior valoración se subdividen en: - Criterios de Rendimiento. - Criterios de Diseño. - Criterios de Servicio. - Criterios Económicos. Criterios de rendimientos Estos criterios, están directamente ligados a la productividad, y deben incluir conocimiento o cálculos como los siguientes: - Capacidad de producción individual o combinada. - Fuerzas de excavación y transporte. Energía específica. - Alcance y perfil del camino. - Altura de excavación. - Altura de vertido o descarga. - Alcance máximo o medio. - Presión sobre el terreno. - Velocidades de desplazamiento y giro. - Aceleraciones y frenados. - Limitaciones y capacidades para remontar pendientes y trabajar en desnivel. - Esfuerzos de tracción, resistencia a la rodadura, etc. - Limitaciones metereológicas. Criterios de diseño El segundo grupo debe incluir aquellos criterios que puedan mostrar una visión crítica de la calidad y efectividad del diseño geométrico y mecánico de la máquina o del sistema, tales como los siguientes: - Potencia total. - Vida de servicio útil. - Dimensiones. - Robustez. - Estabilidad y altura sobre el suelo. - Configuración básica (geometría, complejidad, construcción modular, accesibilidad de órganos). - Componentes (Intercambiabilidad de los conjuntos, vida de

18 los componentes críticos) - Plazo de construcción y montaje. - Apariencia o imagen. - Armonía y equilibrio con otros equipos del sistema. - Facilidad de mantenimiento y reparaciones. - Limitaciones por altitud, temperatura o vientos. - Limitaciones geométricas por el circuito. - Niveles de ruido, polvo y gases. - Esfuerzo y habilidad requeridos al operador. - Seguridad y visibilidad del operador. - Potencia y características del sistema de trasmisión mecánico, eléctrico, hidráulico. - Capacidad de respuesta ante emergencias. - Fuente y costo de la energía primaria.actual y futuro. - Sistema de control y de diagnóstico en cabina. - Protecciones de los elementos críticos. - Equipos extintores o de protección de incendios. - Accesorios y equipos opcionales. Criterios de servicio Los criterios de servicio que deben tenerse en cuenta serán aquellos factores necesarios para lograr el buen ritmo y continuidad de una buena operación: - Maquinaria auxiliar requerida. - Repuestos mínimos en almacén. - Frecuencia de mantenimiento y repostado. - Mantenimiento en campo o taller. - Adiestramiento o cualificación del personal de operación y mantenimiento. - Dotación de herramental en campo o taller. - Porcentaje del mantenimiento exterior y extranjero. - Engrase centralizado y automatizado. - Aire acondicionado y presurizado. - Instalaciones auxiliares complementarias. Red eléctrica y transformadores. - Tipo y suministro de energia. - Normalización y nacionalización de componentes de uso más frecuente, para lograr un suministro más seguro y barato. - Apoyo y calidad del servicio de asistencia por los fabricantes y/o sus distribuidores - Tiempo de suministro de repuestos principales. Garantias.

19 Criterios economicos Por último, los criterios económicos deben incluir: - El precio de adquisición, el posible valor residual y las condiciones de pago aplazado y las moratorias.todo ello para: - La maquinaria Básica. - Los accesorios y complementos. - El transporte desde la fábrica a la mina. - Contrapesos. - El montaje y la puesta en servicio. - Revalorización en el tiempo. Factor de obsolescencia. - Los costes de propiedad, amortización, intereses, seguros e impuestos. Ayudas y subvenciones. Descuentos y comisiones. Los aranceles. - Los costes de operación: - mano de obra, - energía, - repuestos y materiales, - reparaciones y mantenimiento, - lubricantes, - Costes opcionales, formación de personal, supervisión, almacenes, repuestos. - Tiempos de puesta a punto y parada. - Comparación con las posibilidades de subcontratación por hora de trabajo o por unidad de producción. La realización de las tablas de valorización de cada alternativa debe ser llevada a cabo en una forma, ordenada y comparativa, similar para todas las opciones. Es recomendable el uso de técnicas informáticas (Hojas de calculo) para tener unas más fáciles comparaciones entre las distintas soluciones o de las alternativas, bien individualmente para cada máquina o bien para el conjunto o la flota que compondrá el sistema minero proyectado.

20 CAPITULO XXVII. EL ARRANQUE POR PERFORACIÓN Y VOLADURA. * DEFINICIÓN DEL ARRANQUE: Se define como arranque a la fragmentación del macizo rocoso a un tamaño que pueda ser manipulado por el sistema posterior de carga y transporte. Como se puede realizar directa o mecánicamente o bien por medio de la voladura con explosivos es preciso definir el límite del arranque mecánico, también llamado límite de ripabilidad; éste es un concepto económico que separa el punto en que el arranque mecánico o directo es, no solo posible, sino más barato que mediante el arranque por perforación y voladura. Todo material es arrancable directamente, puesto que lo es el diamante, luego no es un límite técnico, sino económico, que se debe determinar para cada tipo de material en cada zona de roca diferenciada dentro de la cuenca minera. Los condicionantes del arranque por voladura son: LA ROCA = El fin LA GEOMETRÍA = EL EXPLOSIVO = La perforación del barreno El medio 1. LA ROCA. La clasificación europea de las rocas estudiada en el capitulo anterior, establece que el sistema de perforación y voladura es el más económico para aquellas rocas de resistencia 2 superior a los 400 kg/cm en la MCA; en el caso de las obras públicas este limite puede elevarse 2 hasta unos 600 kg/cm al ser menores los volúmenes y más variables las condiciones. Pro- bablemente en la excavación de los túneles por escudo o topo se pueden alcanzar, hoy en día, 2 uno límite o valor económico del orden de Kg/cm. Desde el punto de vista del arranque los tres últimos tipos son claramente arrancables por medios mecánicos y si en ellas tenemos que perforar puede ser para pilotar o empernar las fundaciones de ciertas obras civiles, pero no para un arranque minero. En el tipo III de roca mediana encontramos la dificultad de fijar el límite económico de ripabilidad o de arranque directo, lo cual plantea un importante problema de indecisión que, en los casos mineros, se debe resolver casi siempre a favor de la perforación y voladura. "En caso de duda vuela" Los tipos I y II son claramente arrancables por medio de voladuras con explosivos y así se estima para el próximo futuro inmediato. La única diferencia entre ambas clases está en la mayor facilidad de perforación y dificultad en volar del tipo V al contrario del tipo V. en la que es mayor problema perforar que el volar.

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