AAI_OPEX02_Material_Extraccion_Mina_II_Carguio_y_Transporte.pdf

Área Minería y Metalurgia
EXTRACCIÓN MINA II: APUNTES CARGUÍO Y TRANSPORTE
INDICE
1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................3
2. DEFINICIONES BÁSICAS.................................................................................................................7
3. INDICES OPERACIONALES.............................................................................................................8
4. PLANIFICACIÓN MINERA.............................................................................................................10
5. LEYES DE CORTE..........................................................................................................................11
6. EXPLOTACIÓN MINERA A RAJO ABIERTO ...................................................................................14
Parámetros Técnicos – Geométricos ..............................................................................................14
Ancho de Rampa .............................................................................................................................15
Diseño de Rampas...........................................................................................................................16
Ancho Mínimo de Expansión...........................................................................................................17
Accesos............................................................................................................................................18
Secuencia de Explotación................................................................................................................19
Fases................................................................................................................................................20
Ancho de Carguío ............................................................................................................................22
Dilución y Selectividad.....................................................................................................................23
Desfase de Palas..............................................................................................................................24
7. EXPLOTACIÓN MINERA SUBTERRÁNEA......................................................................................26
Room & Pillar...................................................................................................................................28
Sublevel Caving (SLC).......................................................................................................................29
Sublevel Stoping (SLS) .....................................................................................................................30
Cut & Fill..........................................................................................................................................31
Block/Panel Caving..........................................................................................................................32
Mallas de Extracción BC/PC.............................................................................................................36
Labores Subterráneas......................................................................................................................38
8. COMPRUEBA LO APRENDIDO.....................................................................................................42
9. EQUIPOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE MINERÍA A RAJO ABIERTO............................................48
Camiones fuera de carretera...........................................................................................................48
Camión articulado ...........................................................................................................................60

Palas de cables ................................................................................................................................61
Palas Hidráulicas..............................................................................................................................70
Cargadores Frontales ......................................................................................................................74
Tractores (orugas y ruedas).............................................................................................................80
Motoniveladoras.............................................................................................................................84
Camión Aljibe ..................................................................................................................................90
Correas Transportadoras.................................................................................................................92
Ferrocarriles ....................................................................................................................................97
10. EQUIPOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE MINERÍA SUBTERRÁNEA...........................................102
Scoop o Lhd ...................................................................................................................................102
Camión Articulado Bajo Perfil .......................................................................................................109
Camiones Rígidos Minería Subterránea (Supra) ...........................................................................113
11. COMPRUEBA LO APRENDIDO .................................................................................................116
12. EJECICIO DE APLICACIÓN INDICES OPERACIONALES Y DIMENSIONAMIENTO DE EQUIPOS ..123
13. EJERCICIOS DE APLICACIÓN MINERÍA RAJO ABIERTO.............................................................135
14. EJERCICIOS DE APLICACIÓN MINERÍA SUBTERRÁNEA............................................................147

1. INTRODUCCIÓN
Las etapas de carguío y transporte suponen la ejecución conjunta de cargar con equipos,
de gran tamaño, el material en el sistema de transporte de la faena y transportarlo al lugar
de destino correspondiente. Dependiendo de la calidad del mineral, las siguientes etapas
pueden ser: chancado (en el caso del mineral sobre ley de corte) o a botaderos (en caso
de ser considerado material estéril).
Dentro de los procesos productivos de mayor costo se encuentra el carguío y transporte de
material, debido a que es el proceso con mayor cantidad de equipos involucrados (flota),
alto grado de mecanización, menor rendimiento productivo por equipo y constituye un
proceso de operación prácticamente continuo. En promedio los costos de estas
operaciones representan entre 45% y 65% del costo de la mina, por lo que es de gran
importancia garantizar un ambiente de operación apto para lograr los mejores rendimientos
de los equipos involucrados.
Es por lo anterior que el plan de negocio asociado a Chuquicamata considera un cambio
desde una explotación a rajo abierto a una subterránea, debido al término de la vida
económica del primer método hacia fines de la próxima década. La exploración geológica
que la Corporación ha realizado, muestra que existe una gran cantidad de recursos
remanentes bajo los futuros taludes finales del rajo y en profundidad, los que no pueden
ser explotados de manera económica vía Rajo Abierto, debido a la profundidad del actual
pit con su respectivo aumento de recorridos realizado por los camiones para llevar el
mineral desde la frente de carguío a la planta de conminución.
En la explotación de un yacimiento, y desde el punto de vista de eficiencia y optimización
de rendimiento y recursos, el dimensionamiento de los equipos de carguío y transporte
resulta muy importante; no sólo en número y tipo de equipos componentes de la flota,
también en características y compatibilidad entre ellos.
La flota de equipos para el carguío y transporte, deberá cumplir con lo siguiente:
- Compatibilidad física entre los equipos de carguío y transporte con la explotación, es
decir que la flota de equipos sea capaz de operar en la faena en condiciones normales de
operación y seguridad (en función de la altura de bancos, dimensiones operacionales,
selectividad, etc.).
- Compatibilidad física entre el equipo de carguío y el de transporte, es decir que el equipo
de carguío sea capaz de operar en conjunto con el equipo de transporte (altura de
descarga del carguío v/ s altura de carga del transporte, match pala/camión, etc.
El objetivo de estas operaciones es retirar el material tronado del frente de trabajo y
transportarlo adecuadamente a su lugar de destino, lo cual se puede esquematizar de la
siguiente forma:

- Preparación de la zona de trabajo
- Posicionamiento de equipos
- Retirar el material tronado desde el frente de trabajo (Carguío)
- Traspaso del material al equipo de transporte dispuesto para el traslado
- Transporte del material a su lugar de destino (Planta, acopio, botaderos, etc.)
- Descarga del material
- Retorno del equipo de transporte al punto de carguío (si es que se requiere su retorno).
Los equipos de carguío realizan la labor de carga del material hacia un equipo de
transporte o depositan directamente el material removido en un punto definido. Los equipos
de carguío pueden separarse en unidades discretas de carguío, como es el caso de palas
y cargadores, y en equipos de carguío de flujo continuo, como es el caso de excavadores
de balde que realizan una operación continua de extracción de material.
Otra forma clasificar los equipos de carguío considera si éstos se desplazan o no, por lo
que se distingue entre equipos sin acarreo, cuya base no se desplaza en la operación de
carguío, y equipos con acarreo que pueden desplazarse cortas distancias.
Por otro lado, Los equipos de transporte tienen por principal función desplazar el material
extraído por el equipo de carguío hacia un punto de destino definido por el plan minero.
Pueden tener un camino fijo (tren, por ejemplo) o bien pueden desplazarse libremente por
cualquier camino, como es el caso de los camiones. Además, se pueden dividir en
unidades discretas y equipos de transporte de flujo continuo.
Equipo de carguío
Sin acarreo
Pala Hidráulica
Pala de Cables
Retroexcavadora
Acarreo Mínimo
Cargador frontal
Lhd o Scoop

La selección de los equipos de carguío y transporte se entiende como elegir el tipo, tamaño
y cantidad de equipos para alcanza un cierto objetivo. Esta se realiza una vez que se ha
definido el proyecto minero por explotar, el tipo de minería por desarrollar, ya sea a rajo
abierto o subterránea. Para ello se debe tener en consideración el plan minero, que
consiste en una evaluación técnica y económica completa.
La selección de equipos se realiza, entonces, en torno a tres grupos básicos de
información: las condiciones del entorno, las características del yacimiento y la geometría
de la explotación y sus requerimientos específicos.

Condición del entorno: altitud geográfica
Debido a que Chile es uno de los pocos países en que la mayoría de las faenas se ubican
sobre los 2.500 m.s.n.m, las exigencias particulares que presenta la actividad minera
nacional para algunos componentes de los equipos de transporte tienen un impacto
económico de gran relevancia. El trabajo en altura termina superando la capacidad de
derrateo del motor (factores de despotenciación) lo que se traduce en una pérdida de
potencia significativa a partir de los 3.000 m.s.n.m. aunque los equipos diesel y eléctricos
se comportarán distinto bajo condiciones de altura geográfica.
Equipos Diesel
El rendimiento en altura, disminuye a medida que la mina se encuentra a mayores altitudes
Un equipo diesel, disminuye su potencia en un 10% por cada 1000m.s.n.m esto se debe a
la falta de oxigeno para generar la combustión interna del motor, la que produce la energía
y potencia para que funcione el equipo.
Equipos Eléctricos
El sistema de funcionamiento de los equipos a electricidad, se ven menos afectados en
alturas cordilleranas, ya que su suministro de energía y que le da potencia al equipo, no
necesita de una combustión interna (consumo de oxigeno) y el rendimiento no se vera
afectado significativamente. Sobre los 2000 msnm la potencia disminuye en un rango
mucho menor que en equipos diesel.
Por ejemplo en la mina sur-sur (andina) los equipos se encuentran a 3700m.s.n.m. La
potencia de un equipo diesel se vera afectado teóricamente en un 37% menos de lo que
rinde al nivel del mar.
Condición del entorno: clima
La variable temperatura, que puede alcanzar los 25 grados bajo cero que registran algunas
operaciones en invierno, es una segunda condición que afecta el desempeño de tales
componentes.
Si los equipos quedan a la intemperie cuando no están en funcionamiento, puede sufrir el
congelamiento de alguno de sus componentes, por lo que es necesario tener galpones
especiales para guardar la maquinaria y protegerla de las bajas temperaturas.
En los sectores de cordillera siempre hay fuertes vientos, los cuales aumentan las bajas
térmicas del ambiente

2. DEFINICIONES BÁSICAS
Producción: es el volumen o peso de material a ser manejado en una operación especifica.
Mineral (en unidades de peso) y Estéril (en unidades de volumen). Las unidades son
generalmente por año
Tasa de producción: es la producción por unidad de tiempo en horas, turno o día
Productividad: la cantidad de producción de una unidad de producto o servicio por insumo
de cada factor utilizado por unidad de tiempo (ton/hombre-turno). También puede llamarse
tasa neta de producción, o tasa de producción por unidad de trabajo y tiempo (por ejemplo,
toneladas/hombre turno).
Capacidad: es el volumen de material que una maquina puede manejar en cualquier
instante de tiempo.
- Capacidad al ras: es el volumen de material en una unidad de carguío o transporte
sin material que sobresalga (dientes de una pala, pila en una camión)
- Capacidad con pila: máxima capacidad con el equipo lleno y con formación de una
pila. Esta depende del diseño del equipo para contener el material a que se
desplace en sus bordes
Capacidad nominal (de fábrica): capacidad de un determinado equipo, en términos del
peso máximo que puede manejar. La mayoría de los equipos están diseñados para
movilizar un determinado peso, en lugar de un volumen máximo. Por lo tanto, el volumen
de material manejado dependerá de la densidad del material, y variará con la densidad
para un mismo equipo, mientras que el peso máximo es constante y es una función de la
resistencia de los componentes del equipo.
Factor de llenado de balde: Un ajuste de la capacidad de llenado del balde de equipos de
carguío. Se expresa generalmente como una fracción decimal y corrige la capacidad del
balde al volumen que realmente puede mover, dependiendo de las características del
material y su ángulo de reposo, y la habilidad del operador del equipo para efectuar la
maniobra de llenado del balde.
Ciclo: Al igual como la explotación de minas se describe generalmente como un ciclo de
operaciones unitarias, cada operación unitaria tiene también una naturaleza cíclica. Las
operaciones unitarias de carguío y transporte pueden dividirse en una rotación ordenada
de pasos o suboperaciones. Por ejemplo, los componentes más comunes de una ciclo de
transporte con unidad discreta son: cargar, transportar, botar y regresar. Desde el punto de
vista de selección de equipos o planificación de la producción, la duración de cada
componente es de primordial importancia. La suma de los tiempos considerados para
completar un ciclo corresponde al tiempo del ciclo.

Esponjamiento: el porcentaje de aumento en volumen que ocurre cuando la roca es
fragmentada y removida desde su posición inicial.
Factor de llenado de la pala: es un ajuste al llenado de la pala. Se debe a correcciones
por:
– Angulo de reposo del material (variable y depende del tipo de material a
manejar)
– Capacidad de formar una pila en la pala
– Habilidad del operador al cargar la pala
Factor de esponjamiento: El incremento fraccional del volumen del material que ocurre
cuando está fragmentado y ha sido sacado de su estado natural (volumen in situ) y
depositado en un sitio no confinado (volumen no confinado). Puede expresarse como una
fracción decimal o como un porcentaje.
Relaciones de Esponjamiento
𝐹𝐶𝑉 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚é𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜
𝐹𝐶𝑉 =
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐸𝑠𝑝𝑜𝑛𝑗𝑎𝑑𝑎
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐼𝑛 𝑆𝑖𝑡𝑢
𝐹𝐸 = 𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝐸𝑠𝑝𝑜𝑛𝑗𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =
1
𝐹𝐶𝑉
𝐹𝐸 = 𝐸𝑠𝑝𝑜𝑛𝑗𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 + 1
𝐸𝑠𝑝𝑜𝑛𝑗𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 (%) = ( (
1
𝐹𝐶𝑉
) − 1) ∗ 100
3. INDICES OPERACIONALES
Los objetivos de los Indices Operacionales en minería son medir la efectividad de procesos
ya existentes es decir Identificar el estado del sistema, comparar diseño/operación y
optimizar procesos. La ingeniería de procesos mediante la definición de la flota de
equipos. Mantención electromecánica y el reemplazo oportuno y adecuado de equipos
mineros.
Como una forma de control y evaluación de gestión es necesario conocer los estatus
operacionales en que se encuentran los equipos durante el periodo a evaluar, pues será
este desglose de tiempos el utilizado para calcular los distintos Indices Operacionales que
se requieren para la evaluación. En este marco se encuentra la Norma Asarco que rige la

operación en si y el sistema Dispatch, esta norma clasifica y describe en detalle cada uno
de los estatus en que se encuentran los equipos en operación durante un periodo
determinado de tiempo. A continuación se muestra la escala de tiempo según Norma
Asarco.
T. Reserva
T. Efectivo DP DNP PO
Tiempo Nominal
T. Disponible T. Mecánica
T. Operativo
Cuyos tiempos se define de la siguiente forma:
Tiempo Nominal : Tiempo durante el cual el equipo se encuentra físicamente en faena.
Tiempo Mecánica : En este ítem se encuentran los tiempos destinado tanto para
Mantenciones Programadas y/o Reparaciones Electromecánicas de terreno.
Tiempo Disponible : Tiempo en que el equipo está habilitado y en buena condiciones
electromecánicas para operar.
Tiempo en Reserva : Es aquel tiempo en donde el equipo estando en condiciones
mecánicas de operación no es utilizado en labores productivas, ya sea por falta de
operador o superávit de equipo en ese momento.
Tiempo Operativo : Corresponde al tiempo que el equipo se encuentra operando en faena
(con operador)
Efectivo : Tiempo que el equipo se encuentra realizando labores puras de producción (sin
colas). Realiza tarea para la que fue adquirido.
Demoras Programadas (DP) : Tiempo de detención Programada, Cambios y Medios
Turnos.
Demoras No Programadas (DNP) : Tiempo de Detención No Programada, principalmente
petróleo (camiones) y acomodos o limpiezas de cancha (palas).
Perdidas Operacionales (PO) : Tiempo de Perdidas Operacionales, en donde el equipo se
encuentra esperando en pala y/o chancado para camión y espera por camión para palas.
De la escala de tiempos se determinan los indices operaciones que se muestran a
continuación.

𝐷𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑖𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐹í𝑠𝑖𝑐𝑎 (𝐷𝐹) =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐷𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑙𝑒
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑥 100
𝑈𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑐𝑖ó𝑛 (𝑈𝑇) =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙
𝑥 100
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙 (𝐹𝑂) =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜
𝑥100
𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎 =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎
𝑥100
𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙𝑒𝑠 =
𝑇𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑃𝑒𝑟𝑑𝑖𝑑𝑎𝑠 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙𝑒𝑠
𝑥100
Disponibilidad Mecánica : Fracción porcentual del tiempo nominal en que el equipo se
encuentra en condiciones mecánicas para operar.
Utilización Efectiva : Corresponde a la fracción porcentual del tiempo disponible en donde
el equipo se encuentra en producción pura.
% PO : Fracción porcentual del tiempo disponible en que el equipo genera Perdidas
Operacionales (colas).
%Reserva : Fracción Porcentual del tiempo disponible en que el equipo se encuentra en
estatus de Reserva.
A partir de los indices operacionales podemos desprender la fórmula de Rendimiento
Efectivo.
𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑚𝑖𝑛𝑡𝑜 𝐸𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 = 𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑥 𝐷𝐹 𝑥 𝑈𝑇 𝑥 𝐹𝑂
4. PLANIFICACIÓN MINERA
Es el proceso de Ingeniería de Minas que transforma el recurso mineral en el mejor
negocio productivo, alineado con los objetivos estratégicos de la corporación, sean estos
maximizar el valor presente neto (VAN), el volumen total de reserva, maximizar el tiempo
de explotación, minimizar el riesgo de la inversión, etc. La planificación minera la podemos
clasicar en largo, mediano y largo plazo de acuerdo al horizonte de tiempo y sus objetivos.

Largo Plazo: La planificación de largo plazo define una envolvente económica en función
de las reservas mineras disponibles, sobre la cual se trabajará para establecer un plan
minero anual, estableciendo el tamaño de la mina, el método, capacidad de producción,
secuencia de explotación, y el perfil de leyes de corte.
Mediano Plazo: La planificación de mediano plazo, por lo general, abarca un horizonte de
tiempo trianual y anual, y produce planes de producción orientados a obtener las metas
productivas en el corto plazo definidas en el largo plazo.
Planificación de Corto Plazo: El horizonte de tiempo de esta planificación es diario,
semanal, mensual y trimestral.
5. LEYES DE CORTE
Ley de Corte Geológica
Corresponde al valor límite de la ley, utilizada para cuantificar la magnitud de los recursos
minerales con que cuenta un yacimiento. Estos recursos, pueden en parte no ser
explotables por condiciones económicas o por problemas técnicos. Por ejemplo, Codelco
divide su inventario mineral en recursos geológicos, recursos minerales y reservas
mineras.
Los recursos geológicos son concentraciones minerales que se identifican y estiman a
través de actividades de exploración, reconocimiento y muestreo. Cuando estos presentan
un interés económico y están sustentados por un plan minero, se denominan recursos
minerales (Medido, indicado e inferido). Las reservas, por su parte, representan la fracción
del recurso mineral medido e indicado que es económicamente extraíble de acuerdo a un
escenario productivo, tecnológico y de sustentabilidad, inserto en un plan minero.
De esta forma, se logra un sistema de clasificación único para las divisiones, que además
es concordante con las definiciones del código australiano Joint Ore Reserves Committee,
JORC (que Codelco adoptó como referente), para los recursos minerales, para las
reservas probadas y probables. Codelco reporta en su inventario los recursos geológicos in
situ a ley de corte 0,2% CuT.

Ley de Corte de Planificación
Esta ley, considera factores técnicos de explotación y de tratamiento posterior, tales como
recuperación, capacidades disponibles de proceso, dilución, etc. Además considera
factores económicos: de mercado, tasa de descuento del dinero, etc., como también
variables económicas relativas a los costos de producción.
Esta ley de corte involucra un lapso de tiempo u horizonte de planificación, donde adoptará
valores según la política empleada y entre las que se pueden mencionar: ley de corte
decreciente en el tiempo, ley de corte constante, etc.
Para el efecto de determinar la estrategia de consumo de reservas, se conocen los criterios
desarrollados por K. Lane y Vickers.
El criterio de Lane se basa en la maximización independiente de cada una de las unidades
productivas (Mina, Concentradora, Refinería), asignándole a cada una la respectiva ley de
corte económica. A partir de estas leyes se determinan las leyes de equilibrio y óptima.

El ejemplo muestra la ley de corte óptima correspondiente a la ley de equilibrio entre
refinería y concentradora.
Por otro lado, el criterio de Vickers lo que busca es maximizar el beneficio total neto de la
operación. Su metodología se centra en el análisis de los pequeños cambios, que
experimentan las variables económicas, al incrementarse el nivel de producción en una
unidad de producto.
Ley de Corte Marginal
Está determinada por la igualdad entre su costo marginal y su ingreso marginal, o aquella
ley en la cual el ingreso recuperable balancea exactamente los costos de mina,
tratamiento, ventas y administrativos.
Ley de Corte Operacional
Representa la ley de corte de la explotación en el momento de extracción del mineral de la
mina. Esta ley tiene el objetivo de maximizar totalmente los beneficios futuros, pues se
adapta a las condiciones importantes en el momento de la decisión.
En pocas palabras, la ley de corte operacional provee una ley de corte para alimentar a la
planta de procesamiento la cual optimiza el negocio. Esta ley puede variar durante la vida
de la mina en función del material disponible para alimentar a la planta.

6. EXPLOTACIÓN MINERA A RAJO ABIERTO
Parámetros Técnicos – Geométricos
Banco: “Tajada” que forma un nivel de operación. El mineral o estéril se saca en capas
sucesivas, cada una de las cuales constituye un banco. El espesor de estos horizontes es
la altura de banco, la que generalmente mide de 13 a 18 m. Esta ultima depende de los
equipos de carguío, equipos de perforación y la selectividad.
Berma: es la franja de la cara horizontal de un banco, como un borde, que se deja
especialmente para detener los derrames de material que se puedan producir al interior del
rajo. Su ancho varía entre 8 y 12 m.
Angulo de talud: el talud o pared de la mina es el plano inclinado que se forma por la
sucesión de las caras verticales de los bancos y las bermas respectivas. Este plano
presenta una inclinación de 45° a 58° con respecto a la horizontal, dependiendo de la
calidad geotécnica (dureza, fracturamiento, presencia de agua, entre otros) de las rocas
que conforman el talud.
Rampa: es el camino en pendiente que permite el tránsito de equipos desde la superficie a
los diferentes bancos de extracción. Tiene un ancho útil de 25 m, de manera de permitir la
circulación segura de camiones de gran tonelaje en ambos sentidos.

Ancho de Rampa
Tal como se menciono con anterioridad, las rampas deben tener el ancho suficiente para el
transito de los equipos de transporte. La figura a continuación muestra un ejemplo de
Ancho de Rampa de 40 m.

Diseño de Rampas
Para el diseño de una rampa debemos considerar los siguientes datos, tomando en cuenta
que una rampa se compone de varios tramos que no necesariamente tendrán las mismas
características:
Pi = Pendiente del tramo i (%).
Ci+1 - Ci = Diferencia de Cota del tramo i (m).
Ai = Ancho del tramo i (m).
Ri = Radios de Curvatura en el tramo i (m).
Lri = Longitud real del tramo i (m), es la que deben recorrer los equipos.
Lai = Longitud aparente del tramo i (m), es la que se ve en el plano.
La pendiente, el ancho y los radios de curvatura de cada tramo deben ser tal que los
equipos que circulen por la rampa puedan alcanzar sus rendimientos productivos sin sufrir
deterioros en su funcionamiento o estructura ni riesgos en la operación.
La diferencia de cota de cada tramo por lo general resulta de la diferencia de cota de un
banco y el siguiente, es decir la altura de bancos, a menos que se trate de un banco sin
pendiente en el cual la diferencia de cota es cero.

La materialización de la rampa en el diseño de un rajo puede realizarse:
a) Desde abajo hacia arriba, es decir tomando como punto de partida la pata del banco
más profundo, lo que generaría una extracción extra de material al ampliarse el rajo o
ensancharse más los bancos superiores (Corte).
b) Desde arriba hacia abajo, es decir tomando como punto de partida la pata del banco
más alto, lo que produciría un achicamiento del último banco, es decir puede que queden
bloques sin extraer o hasta uno o más bancos sin explotar (Relleno).
c) Tomando como referencia un banco intermedio, lo cual produciría un achicamiento
menor en los últimos bancos y un ensanchamiento menor en los bancos superiores
(Mixto).
En el último caso se puede adoptar algún criterio como elegir el banco con mayor aporte
de fino al proyecto, o el que permita maximizar el flujo final del proyecto, etc.
Debemos considerar que para la construcción de las rampas y los accesos, debemos
respetar las restricciones técnicas y físicas de la explotación, es decir definir bien los
lugares en que se realizarán dichos accesos, donde no exista peligro de inestabilidad,
entorpecimiento de la operación, etc., ya que no podemos arriesgarnos a que por algún
siniestro geomecánico quede nuestra mina aislada con compromiso de pérdida de equipos,
producción y lo más importante vidas humanas.
Ancho Mínimo de Expansión
En el caso que se deba realizar una expansión de un banco paralelamente con la
expansión de un banco inferior, se debe considerar que los equipos puedan efectivamente
operar después de la tronadura, por lo que se debe definir un ancho mínimo de expansión
de expansión.

Accesos
Dentro de las actividades permanentes en una explotación minera se encuentra la
construcción o habilitación de accesos. Dentro de esta actividad participan los equipos de
servicios mina, aunque a veces se requiere de la participación de los equipos productivos
(perforación, tronadura, carguío y transporte) para realizar movimientos específicos de
materiales.
La construcción los accesos deberá cumplir con restricciones geométricas y
geomecánicas, de modo de garantizar que los equipos que por ellos circulen lo hagan en
condiciones adecuadas a su operación, evitando el deterioro prematuro de los equipos y
los accidentes. En lo que respecta a la geomecánica podemos mencionar que los accesos
habilitados deberán regirse por las restricciones geomecánicas de la mina, ya que deben
estar exentos de cualquier riesgo de inestabilidad.
Para la explotación de un rajo abierto se puede observar que los accesos (rampas o
accesos específicos) se visualizan de la siguiente manera:

Secuencia de Explotación
Se denomina secuencia de explotación o estrategia de consumo de reservas, a la forma en
que se extraen los materiales desde el rajo, durante el período comprendido entre el inicio
de la explotación hasta el final de ella (pit final). La extracción del material se realiza en
sucesivos rajos intermedios o cortes de material dentro de la mina, los que reciben el
nombre de Fases o Expansiones.

Fases
También denominada expansión, es una subdivisión de la mina completa y corresponde a
una tajada de la pared del rajo, según cierto ángulo de talud previamente definido durante
su diseño y que depende de las características geomecánicas de la mina. Las expansiones
tienen una secuencia lógica de explotación y existen restricciones operacionales de
interacción entre cada una de ellas para evitar derrumbes y caídas de material.
Las Expansiones se subdividen en bancos, los cuales componen una expansión. Para
explotar una expansión se van extrayendo sus bancos secuencialmente uno después del
otro, se deben extraer los bancos anteriores o de mayor cota de un banco en particular
para poder explotarlo. Los bancos, a su vez, se subdividen en poligonales de banco.

La poligonal de subdivisión de banco o polígono de extracción es la unidad mínima
considerada en el proceso de extracción Corresponden a secciones de mineral de menor
tamaño en los que se divide cada banco. Son explotadas en un orden lógico de secuencia
por los equipos mineros apropiados.

Para poder llevar a cabo las etapas del proceso de extracción y posterior transporte al
interior de la mina se utilizan una serie de equipos específicos. Los equipos principales
utilizados son las perforadoras, palas y camiones.
Ancho de Carguío
Debemos considerar que habrá que calcular el área necesaria para que operen los equipos
de carguío de acuerdo al tipo de equipo que se utilice.
Para el transporte el área mínima de operación corresponde al área en que el camión
puede realizar sus maniobras sin problemas y en forma segura. Esta área requiere
disponer de las dimensiones físicas de operación del equipo.
Para el carguío se define el ancho mínimo de carguío como:
Ancho mínimo de Carguío = BS + DS + 0.5 x Ac + 2 x RGc + 0.5 x Ac + DS + DD
Por lo tanto, la fórmula se puede simplicar de la siguiente manera:
Ancho mínimo de Carguío = BS + 2 x DS + Ac + 2 x RGc + DD
Donde:
BS = Baranda de seguridad.
Ac = Ancho del camión.
DS = Distancia de Seguridad.
RGc = Radio de Giro del equipo de carguío o radio mínimo de operación.
DD = Derrames.

En las figuras que se muestran a continuación se muestran ejemplos de Ancho de
Carguío para una Pala de Cables de 60 m y para un Cargador Frontal de 30 m.
respectivamente.
Ancho de Carguío Pala de Cables 60 m.
Ancho de Carguío Cargador Frontal 30 m.
Dilución y Selectividad
La dilución como concepto corresponde a la presencia de material no considerado en la
envolvente económica que aparece en la extracción, pudiendo ser económica o no,
dependiendo del contenido del producto. La dilución se encuentra fuertemente asociada al
nivel de selectividad que posea el equipo de carguío para definir el contacto estéril/mineral.
Tipos de Dilución

• Dilución por selección no libre de bloques
La dilución operativa en una operación minera a cielo abierto corresponde al material
estéril que no se logró separar del mineral durante la extracción. Esta dilución se genera
por efectos de la selección no libre de bloques y con la definición de los polígonos de
extracción que se definen en la planificación de corto plazo.
• Dilución por Selección imperfecta de bloques
Selección imperfecta se pueden dar dos escenarios. En el primero se puede expandir el
volumen a extraer donde se llevará más material a la planta. En el segundo caso se puede
sacar menor material del presupuestado. Ambos casos están vinculados al tamaño de
bloque y al tamaño de los equipos a utilizar ya que la extracción nunca será perfecta.
A la izquierda efecto de la dilución por selección imperfecta y a la derecha efecto de la
dilución por selección imperfecta y por selección no libre.
Desfase de Palas
En el caso que se deba realizar la operación de carguío en un banco paralelamente con la
de un banco inferior, se debe considerar que los equipos puedan efectivamente operar
después de la tronadura, por lo que se debe definir una distancia.
Para ello debemos determinar el largo de la tronadura (LT). A esta dimensión se le debe
sumar la distancia de posicionamiento del equipo de carguío (palas o cargadores) del

banco superior y las distancias de operación de los equipos complementarios (si así fuese
necesario).

7. EXPLOTACIÓN MINERA SUBTERRÁNEA
La extracción subterránea se desarrolla bajo tierra y combina distintas técnicas que
permiten que el proceso ocurra a grandes niveles de profundidad. Las principales labores
dentro del proceso de extracción subterránea tienen relación con tronar y avanzar en
zonas de producción, fortificando y habilitando zonas de trabajo que, bajo altos estándares
de seguridad, permitan extraer el mineral desde el yacimiento.

Los métodos de explotación subterráneos son utilizado para yacimientos de mediana y alta
ley. En general son más selectivo que el método de cielo abierto excepto por los métodos
por hundimiento.
Estos de pueden claficar en tres tipo: soportados por pilares (recuperación minera
reducida), artificialmente soportados o relleno (alto costo) y sin soporte o hundimiento
(natural e inducido)

Room & Pillar
El método se conoce en castellano como Caserones y Pilares, aunque casi siempre se
utiliza su nombre en inglés.
Este método de explotación es el único aplicable en el caso de yacimientos tabulares
horizontales o sub-horizontales, con inclinaciones de hasta 30º en roca razonablemente
competente y espesores de 2 a 6 m en carbón, sal, potasio, calizas. Se trata, por lo
general, de depósitos estratificados de origen sedimentario. Método barato, productivo,
fácil de mecanizar y simple de diseñar.
Consiste en excavar lo más posible el cuerpo mineralizado dejando pilares de mineral que
permiten sostener el techo de material estéril. Las dimensiones de los caserones y de los
pilares depende de la mayor o menor competencia de la roca sobrepuesta (estabilidad del
techo) y también de la roca mineralizada (estabilidad de los pilares), como asimismo del
espesor del manto y de las presiones existentes.
Por lo general los pilares se distribuyen en una disposición o arreglo lo más regular posible,
y pueden tener una sección circular, cuadrada o rectangular semejando un muro. Los
caserones abiertos tienen forma rectangular o cuadrada.
Se puede trabajar a frente completa (full face slicing) o por tajadas (multiple slicing)
• Frente completa: hasta 8-10m de espesor
• Tajadas: más de 10 m de espesor

Sublevel Caving (SLC)
El método SLC se aplica de preferencia en cuerpos de forma tabular, verticales o
subverticales, de grandes dimensiones, tanto en espesor como en su extensión vertical.
También es aplicable en yacimientos masivos.
En general el concepto de método por hundimiento implica que el material estéril
superpuesto se derrumba y rellena el vacío que va dejando la extracción del cuerpo
mineralizado. Este proceso se debe propagar hasta la superficie, creando así una cavidad
o cráter.
Consiste en dividir el cuerpo mineralizado en subniveles especiados verticalmente entre 10
a 20 m. En cada subnivel se desarrolla una red de galerías paralelas que cruzan
transversalmente el cuerpo, a distancias del orden de 10 a 15 m.
Las galerías de un determinado subnivel se ubican entremedio y equidistantes de las
galerías de los subniveles inmediatamente vecinos. De este modo, toda la sección
mineralizada queda cubierta por una malla de galerías dispuestas en una configuración
romboidal.
La operación de arranque se inicia en el subnivel superior, en retroceso desde el límite
más alejado o pendiente (hanging wall) del cuerpo mineralizado hacia el límite yacente
(foot wall). Desde cada galería del subnivel se perforan tiros hacia arriba, según un
diagrama en abanico que cubre toda la sección de roca de forma romboidal ubicada
inmediatamente encima. La longitud de los tiros es variable pudiendo alcanzar hasta unos
40 m. El diámetro de perforación se ubica en el rango de 50 a 90 mm. Se utilizan jumbos
electrohidráulicos diseñados para perforación radial.
El material arrancado se maneja con equipos LHD de gran capacidad, los cuales cargan el
mineral en la frente de producción y lo transportan a través de las mismas galerías de
perforación para vaciarlo en los piques de traspaso que se conectan a las galerías de
cabecera.
A medida que se extrae el mineral tronado, el material estéril superpuesto rellena el vacío
dejado por la explotación, mezclándose parcialmente con el mineral arrancado. La
extracción continúa hasta que la introducción de material estéril supera un cierto límite pre-
establecido.
La principal debilidad de este método es la alta dilución a la que queda expuesto
permanentemente el mineral arrancado durante el proceso de extracción.

Sublevel Stoping (SLS)
Este método se aplica preferentemente en yacimientos de forma tabular verticales o
subverticales de gran espesor, por lo general superior a 10 m. La expresión “sublevel” hace
referencia a las galerías o subniveles a partir de los cuales se realiza la operación de
arranque del mineral. El mineral arrancado se recolecta en embudos o zanjas emplazadas
en la base del caserón.
En la versión convencional se perforan tiros radiales (abanicos) a partir de los subniveles
dispuestos para esos fines. Se trata de tiros largos (hasta unos 30 m) de 2 a 3 pulgadas de
diámetro, perforados de preferencia con jumbos radiales electro-hidráulicos y barras de
extensión. En la versión LBH (long blast hole) se perforan tiros de gran diámetro (4 ½ a 6
½ pulgadas), en lo posible paralelos y de hasta unos 80 m de longitud. Se utiliza equipo
DTH.

Cut & Fill
Aplicable a depósitos verticales (vetas) o depósitos de gran tamaño e irregulares. Se aplica
por lo general en cuerpos de forma tabular verticales o subverticales, de espesor variable
desde unos pocos metros hasta 15 o 20 m en algunos casos.
El mineral extraído debe ser suficientemente valioso de modo que el beneficio obtenido por
su recuperación compense los mayores costos del método.
Consiste en excavar el mineral por tajadas horizontales en una secuencia ascendente
(realce) partiendo de la base del caserón. Todo el mineral arrancad es extraído del
caserón. Cuando se ha excavado una tajada completa, el vacío dejado se rellena con
material exógeno que permite sostener las paredes y sirve como piso de trabajo para el
arranque y extracción de la tajada siguiente. Como relleno, se utiliza el material estéril
proveniente de los desarrollos subterráneos o de la superficie, también relaves o ripios de
las plantas de beneficio, e incluso, mezclas pobres de material particulado y cemento para
darle mayor resistencia.

Block/Panel Caving
En términos generales, el método Block Caving consiste en la socavación completa del
cuerpo mineralizado o de un bloque de mineral equidimensional de gran tamaño (unidad
de explotación) para iniciar el proceso de hundimiento. El nivel de hundimiento es
progresivamente minado y parte del material quebrado es extraído para crear un vacío que
permita el desplazamiento del mineral desprendido producto del hundimiento. A medida
que se extrae el mineral quebrado, el cave se propaga verticalmente hasta que la roca
superior también se quiebra dando lugar a la subsidencia en superficie.

Mina El Teniente
La variante Panel Caving sigue los mismos principios que el Block Caving, sin embargo, la
socavación no es completa, solo un panel o sector es socavado para iniciar el hundimiento.
Posteriormente se continúan desarrollando, socavando y minando los paneles
subsiguientes, por lo que el frente de hundimiento se mueve a través del cuerpo
mineralizado con un ángulo constante y en la dirección de avance de la socavación.
Block Caving (Macrobloques Chuquicamata Subterranea)

Panel Caving
En los métodos de explotación por “Caving” se puden identificar distintos niveles de
acuerdo a su función dentro de la congiguración y las operaciones que se llevan a cabo.
Nivel de hundimiento: corresponde al nivel en que se produce la socavación de la columna
de mineral, que se logra realizando perforaciones hacia arriba en forma de abanico. Estas
se cargan con explosivos, cuya tronadura produce la fragmentación de la base del bloque
hasta una cierta altura.
Nivel de Producción: Corresponde al nivel de galerías desde las cuales es captado el
mineral quebrado y traspasado hacia el nivel siguiente. Se sitúa entre 8 y 18 m. por debajo
del nivel anterior, con el cual esta comunicado mediante embudos o zanjas según el
método de hundimiento.
Nivel de traspaso: corresponde a una serie de galerías y piques que permiten controlar el
paso del mineral desde el nivel de producción hasta el nivel de transporte.
Subnivel de ventilación: red de galerías y chimeneas que permiten la extracción e
inyección de aire.
Nivel de transporte: nivel por el cual el mineral es transportado hacia la planta ubicada en
la superficie.

El mineral es tronado desde el Nivel de Hundimiento (UCL) generando la socavación del
bloque mineralizada. El material hundido será recibido del el nivel de producción, mediante
una batea o zanja que conecta los dos niveles, donde el equipo LHD cargará el mineral
desde una estocada de carguío (punto de extracción o Draw Point) y lo transportará por
medio de las galerías de producción hasta el punto de vaciado más cercano (Ore Pass)
para regresar al mismo punto de extracción u otro que le fuese asignado y repetir el ciclo.

Mallas de Extracción BC/PC
A la disposición entre calles de producción y galerías zanjas se le conoce con el nombre de
mallas de extracción. Se conocen tres tipos de Mallas de Extracción, las cuales son:
1. Malla Cuadrada: Esta malla utiliza como base teórica de diseño una Configuración
Cuadrangular de elipsoides de extracción, es utilizada en el método Block Caving (roca
secundaria), no se conocen experiencias prácticas de esta malla en el método Panel
Caving con traspaso vía LHD.
2. Malla Tipo Teniente: Esta malla utiliza como base teórica de diseño una Configuración
Triangular de elipsoides de extracción, y es utilizada en el método Panel Caving. Esta
malla ha dado muy buenos resultados operacionales, de ahí que su aplicación se
extendiera a casi todos los sectores en la Mina El Teniente.

3. Malla Tipo Henderson: También llamada “Espina de Pescado”, esta malla utiliza como
base teórica de diseño una Configuración Mixta de elipsoides de extracción, también es
utilizada en el método Panel Caving. Es una alternativa a la malla Tipo Teniente, existen
algunos casos de aplicación de esta malla en la mina El Teniente (Ten-4 Regimiento).

Labores Subterráneas
Túnel
Un túnel es una excavación de tipo minero o civil preferentemente horizontal, caracterizada
por su alto, ancho y sección. Se excava en forma continua y consta de una o dos salidas al
exterior.
Galería
Tiene las mismas características del túnel, pero no tiene salida al exterior, sino que
conecta sectores dentro de la mina.

Estocadas de Carguío
Esta excavación es construida desde una galería base, para acceder en forma segura al
punto de carguío, donde se encuentra el mineral tronado. Su diseño y construcción
dependen de la producción que se requiera y de los equipos disponibles para el carguío.
Estocadas
de Carguío
Proyección de la Zanja
Punto de
extracción
Piques de
traspaso
Calles

Rampa
Las rampas son las galerías de acceso de la mina. Se construyen en pendiente con el
objetivo de unir los diferentes niveles. Su geometría puede ser elíptica, circular o el “ocho”.
Sus características principales están dadas por su forma, pendiente, radio de giro y
sección. La pendiente dada por equipos es de 10-12% para camiones y de 14° para
correas transportadoras (DS 132).
Zanja o Batea
Es una excavación con forma de V, que cumple las mismas funciones del embudo (Block
Caving), es decir la recepción de material quebrado proveniente del nivel de hundimiento.

Punto de vaciado o Pique de traspaso (Ore Pass)
Labor minera subterránea vertical o inclinada que cumple la función de recibir y transportar
a niveles inferiores el mineral descargado por el LHD. En general tienen parrillas en su
parte superior para retener el sobretamaño y reducirlo mediante martillo picadores.

8. COMPRUEBA LO APRENDIDO
1. Los objetivos de los índices operacionales son:
i. Medir la efectividad de procesos ya existentes
ii. Ingeniería de procesos
iii. Mantención electromecánica
iv. Asignar rutas más cortas para los camiones
v. Reemplazo oportuno y adecuado de equipos mineros.
a. Solo iii y v
b. i, ii, iv y v
c. i, ii, iii y iv
d. i, ii, iii y v
e. Solo ii y iii
Respuesta: Alternativa b
2. “La cantidad de producción de una unidad de producto o servicio por insumo de
cada factor utilizado por unidad de tiempo (ton/hombre-turno)”, esta definición
corresponde al concepto de:
a. Productividad
b. Tasa de producción
c. Capacidad
d. Producción
e. Rendimiento
Respuesta: Alternativa a
3. Con respecto a la escala de tiempo, la definición “Tiempo que el equipo se
encuentra realizando labores puras de producción (sin colas). Realiza tarea para la
que fue adquirido”, corresponde al concepto de:
a. Tiempo operativo
b. Tiempo disponible
c. Tiempo nominal
d. Tiempo en reserva
e. Tiempo efectivo
Respuesta: Alternativa e
4. Criterios de selección de equipos depende de:
i. Condiciones del entorno, por ejemplo clima y geografía
ii. Características del yacimiento, por ejemplo densidad y geomecánica de la roca.

iii. Geometría de la explotación, por ejemplo altura de banco
iv. Geometría de explotación, por ejemplo factor de esponjamiento
v. Condiciones de entorno, por ejemplo vida del proyecto
a. i, iii y v
b. i, ii y iii
c. ii, iii y iv
d. Solo ii y iii
e. Solo iv y v
5. Sistema de administración minera que optimiza la asignación de camiones a
palas, maximizando la utilización del tiempo y minimizando las pérdidas, en tiempo
real.
a. Sistema GPS
b. Sistema SAP
c. Sistema Dispatch
d. Sistema de teoría de colas
e. Sistema Marc
Respuesta: Alternativa c
8. La definición “es el porcentaje de aumento en volumen que ocurre cuando la roca
es fragmentada y removida desde su posición inicial” corresponde al concepto de:
a. Sobrequiebre
b. Esponjamiento
c. Fragmentación in situ
d. Tronadura
e. Arranque
9. La flota de equipos relacionados al manejo de materiales deberá cumplir con lo
siguiente:
i. Compatibilidad física de los equipos de carguío y transporte con la explotación, es decir
equipos de bajo perfil como el LHD no puede trabajar en labores subterráneas.
ii. Compatibilidad física entre los equipos de carguío y transporte, es decir una pala de
cables no puede trabajar con carretillas para transportar el material.
iii. Compatibilidad física de los equipos de carguío y transporte con la explotación, es decir
un camión de gran tonelaje (350 toneladas) no puede trabajar en labores subterráneas.
iv. Compatibilidad física entre los equipos de carguío y transporte, es decir camiones fuera
de carretera no pueden ser cargados por equipos LHD.

a. i, ii, iii y iv
b. ii, iii y iv
c. i, ii y iv
d. i, iii y iv
e. i, ii y iii
10. Con respecto a la relación entre operaciones unitarias, cuál de las siguientes
opciones es INCORRECTA.
a. Si el material tronado no cumple con las características apropiadas (granulometría,
geometría de la ola de escombros, estado del piso, etc.), la operación del carguío se verá
severamente afectada en incremento de costos, daños en equipos y ciclos de carguío
mayores.
b. Un pozo más corto generará pisos irregulares o la necesidad de tronadura secundaria,
por el contrario un tiro más largo podría generar una sobre excavación.
c. Una buena malla y una adecuada operación de perforación, garantiza una mejor
operación del transporte; menor daño por impactos en la tolva, mejores factores de llenado
y mejor descarga de materiales, entre otros
d. Por otro lado, el resultado granulométrico de una inadecuada operación durante la
tronadura, puede aumentar la presencia de finos en el material tronado lo que disminuye el
rendimiento del chancador.
e. Ninguna de las anteriores.
11. Si la densidad in situ de una roca es 2.5 t/m3 y su densidad esponjada es 1.8
t/m3, el factor de esponjamiento será:
a. 0.72
b. 2.39
c. 34%
d. 1.39
e. Ninguna de las anteriores.
Respuesta: Alternativa d

12. De las siguientes proposiciones, cuál de ellas es (son) verdadera (s):
i. Las minas a rajo abierto tienen menos costo de operación mina que las faenas
subterráneas
ii. El envejecimiento de las faenas en Chile se refiere a: rocas más dura, mayor
profundidad de los rajos y menores leyes de mineral.
iii. Los proyectos mineros para ser aprobados en términos de impacto medio ambiental
deben ser presentados al Servicio de evaluación de Impacto Ambiental mediante una DIA
o un EIA
iv. Los equipos de gran tonelaje permiten una mayor productividad pero una menor
selectividad
v. En una mina a rajo abierto las bermas son de entre 8 y 12 metros y cumplen la función
de permitir el ingreso de equipos para el carguío y transporte de material.
a. i, iii, iv y v
b. ii y v
c. i, ii, iii y iv
d. i, ii y iii
e. Todas las anteriores
13. En faenas como Mina Ministro Hales y Sierra Gorda se ha considerado como
parte importante de su desarrollo el Pre-Stripping, cuya mejor definición sería:
a. Separar el mineral de la ganga para mejorar la recuperación del mineral valioso
b. Extraer mineral previamente para poder acceder al material y ser enviado al botadero
c. Corregir los cálculos realizados en planificación para cumplir las metas estratégicas
d. Extraer la roca sin valor comercial (estéril) para poder acceder al mineral
14. En una explotación por Block/Panel Caving los tipos de Mallas de Extracción
podrían ser:
i. Tipo Teniente
ii. Tipo Henderson
iii. Tipo Cuadrada
iv. Tipo Salvador

a. i, ii y iv
b. i, ii y iii
c. i, iii y iv
d. ii, iii y iv
15. El concepto “…corresponde a la presencia de material no considerado en la
envolvente económica que aparece en la extracción, pudiendo ser económica o no,
dependiendo del contenido del producto. Se encuentra fuertemente asociada al nivel
de selectividad que posea el equipo de carguío para definir el contacto
estéril/mineral” se refiere a:
a. Ancho de carguío
b. Desfase
c. Ley de corte
d. Recuperación minera
e. Dilución
16. En una explotación a rajo abierto la definición “es el camino en pendiente que
permite el tránsito de equipos desde la superficie a los diferentes bancos de
extracción. Tiene un ancho útil suficiente de manera de permitir la circulación segura
de camiones de gran tonelaje en ambos sentidos” corresponde a:
a. Berma
b. Rampa
c. Punto de extracción
d. Banco
e. Talud
17. Un ciclo de una unidad discreta de transporte está conformado por:
a. Carguío- transporte-descarga-regreso
b. transporte-Carguío-descarga-regreso
c. Carguío - descarga- regreso
d. transporte-descarga-regreso
e. Carguío- transporte - descarga – regreso – carga de combustible

Respuesta: Alternativa a
18. La definición de “Capacidad al Ras” es:
a. Cantidad de producción de una unidad de producto o servicio por insumo de cada factor
utilizado por unidad de tiempo (ton/hombre-turno).
b. Capacidad de un determinado equipo, en términos del peso máximo que puede manejar.
La mayoría de los equipos están diseñados para movilizar un determinado peso, en lugar
de un volumen máximo
c. Es el volumen de material en una unidad de carguío o transporte sin material que
sobresalga (dientes de una pala, pila en una camión)
d. Se expresa generalmente como una fracción decimal y corrige la capacidad del balde al
volumen que realmente puede mover, dependiendo de las características del material y su
ángulo de reposo, y la habilidad del operador del equipo
e. Ninguna de las anteriores
19. La definición “la ley de corte de la explotación en el momento de extracción del
mineral de la mina. Esta ley tiene el objetivo de maximizar totalmente los beneficios
futuros, pues se adapta a las condiciones importantes en el momento de la decisión”
se refiere a:
a. Ley de corte marginal
b. Ley de corte económica
c. Ley de corte geológica
d. Ley de corte operacional
e. Ley de corte de Planificación
20. Método de Explotación subterráneo utilizado en yacimiento de tipo masivos y
que consiste en socavación completa del cuerpo mineralizado o de un bloque de
mineral equidimensional de gran tamaño (unidad de explotación) para iniciar el
proceso de hundimiento y extracción de mineral en niveles inferiores.
a. Sublevel Caving
b. Sublevel Stoping
c. Room & Pillar
d. Panel Caving
d. Cut & Fill

9. EQUIPOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE MINERÍA A RAJO ABIERTO
Camiones fuera de carretera
En las faenas mineras el transporte de material (mineral o lastre), se realiza con mucha
frecuencia con Camiones de gran tonelaje desde las zonas de explotación hacia las zonas
de proceso y/o botaderos. Por ello es de vital importancia la optimización del diseño del
camión y la tolva, de tal forma de maximizar la carga transportada (aumentando la carga
útil y disminuyendo la tara). Además de velar por las condiciones de operación, que dado
el tipo de mineral transportado exigen de la utilización de materiales que principalmente
sean resistentes a la abrasión y que estructuralmente permitan la estabilidad del
componente (tolva). También, son de suma importancia los periodos utilizados en la
mantención del camión y tolva, dadas las exigentes condiciones de operación, estos deben
ser minimizados para obtener el máximo beneficio con la mayor disponibilidad posible.
En la minería chilena a cielo abierto, dentro de las operaciones unitarias los camiones
mineros de alto tonelaje juegan un rol bastante importante a considerar, debido, a que son
el equipo principal en el movimiento de material en el yacimiento (mineral o lastre).
Los camiones mineros están especialmente diseñados para acarrear tonelajes mayores de
material, además poseen características de diseño especiales para su utilización en
minería. Pueden acarrear sobre 300 toneladas de material en cada ciclo, lo que genera un
bajo costo de operación.

Estos gigantes equipos tienen una altura de 7.4 metros de altura aproximadamente, al
levantar su tolva para descargar alcanzan los 14 metros de altura, tienen una vida útil de
10 a 15 años, sus mantenciones deben ser cada 250 horas (cada 15 días aprox), su motor
es de 2.700 a 3.500 hp.
Ventajas de camiones de alto tonelaje
 Flexibilidad del sistema, pues pueden recorrer distancias entre los 100 y 3000
metros.
 Capacidad de adaptación a todo tipo de materiales.
 Requieren de una infraestructura relativamente sencilla y poco costosa.
 Existen gran variedad de modelos, lo que permite emplear el que más se adopte a
las condiciones en que debe desarrollarse la operación.
 Menor inversión inicial que otros sistemas de transporte.
Desventajas
 Elevados costos de operación, que junto al carguío pueden llegar al 60% del costo
total de explotación.
 Disminuye su rendimiento cuando aumenta la distancia de transporte.
 Requieren de mano de obra especializada para la operación y la mantención.
Componentes principales de un camión
Motores: Los motores de los camiones son diésel, turbo-laminados y con pos enfriador.
Transmisión: Ésta directamente relacionado con la capacidad de carga, la que puede ser
de transmisión mecánica o eléctrica.
Los camiones de alto tonelaje tienen sistema de transmisión eléctrica principalmente.
Ventajas de la transmisión eléctrica:
- Máxima utilización de la potencia de motor en todo el rango de velocidades.
- Frenado dinámico.
- Simplificación de la operación.
- Mayor fiabilidad.
Bastidor
El bastidor o chasis es la espina dorsal del camión. Está constituido por elementos de
acero, capaz de soportar importantes esfuerzos, flexión e impactos.

Adquieren de gran cantidad de mano de obra especializada para la operación y la
mantención.
Suspensión
El sistema de suspensión debe ser capaz de absorber las oscilaciones y vibraciones
causadas por desigualdades de terrenos, amortiguar los golpes durante carga y distribuir el
peso sobre los neumáticos y proporcionar estabilidad del vehículo y el confort al conductor.
Frenos
Debe soportar frenadas prolongadas, como las que ocurren al bajar pendientes mientras
van totalmente cargados. Los sistemas de frenos se componen de:
 Frenos de servicio
 Frenos de emergencia
 Frenos de estacionamiento
 Retardador
Respecto al diseño de los frenos estos pueden ser: discos múltiples, de zapata y de disco
simple.
Dirección y Sistemas Hidráulicos
La dirección de un camión minero es totalmente hidráulica, y funciona mediante el trabajo
de dos cilindros hidráulicos gemelos independientes de doble acción.

El sistema hidráulico se activa por medio de una o dos bombas en paralelo, que están
funcionando siempre, tanto para girar la dirección como para levantar la caja. Como se
dispone de dos bombas, si hubiese una avería en cualquiera de ellas, la otra siempre
podría alimentar la dirección, pero no levantaría la caja.
Neumáticos
Los neumáticos representan el último eslabón de la transmisión y, por tanto, en ella se
convierte el par en fuerzas de tracción sobre el terreno en contacto con el neumático.
Mientras más pequeño el diámetro de las ruedas, mayor fuerza de tracción.
Por lo general los neumáticos para camión a cielo abierto tienen casi 4 metros de altura y
el que está diseñado para soportar 600 toneladas aproximadamente. Su precio es de
US$24.000 aproximadamente, pero eso dependerá de sus características, marca, modelo
a usar. También hay neumáticos que sus precios son de US$30.000, US$ 40.0000, US$
100.000. Cada camión usa 6 neumáticos.
Aproximadamente el 80% de todos los neumáticos grandes se averían antes de
desgastarse, tal como lo muestra el siguiente gráfico.

Tolvas
Las tolvas están construidas de planchas de acero de alto límite elástico (1300 mpa), que
proporciona una elevada resistencia a los impactos y desgaste.
Las vigas de esfuerzo son huecas, de sección rectangular, por las cuales circulan los
gases de escape para producir el calentamiento de la caja y así evitar la adherencia del
material cuando esta húmedo o es arcilloso.
El fondo de la caja y la sección longitudinal tiene forma de V, de manera que el centro de
gravedad de la carga queda lo más bajo posible para incrementar la estabilidad. El declive
hacia adelante proporciona una excelente retención de la carga, aún al subir pendientes,
mientras que los declives desde el fondo de la caja hacia las paredes laterales desvían las
fuerzas de los impactos de carga, centran el material en la caja y bajan el centro de
gravedad.
En cuanto al sistema de volteo, este suele ser el convencional, con vuelco trasero
mediante la elevación con cilindros hidráulicos, que generalmente son dos.
Estos son entonces, los principales requerimientos para una Tolva:
 Estructura robusta.
 Resistencia a la abrasión en zonas expuestas.
Aun así, hoy el principal problema es el límite impuesto por las uniones soldadas, donde
debemos recordar que por el gran volumen de estos componentes, incluso son armados
en la misma mina al momento de la adquisición del Camión. Esto debido a que las
resistencias máximas soportadas por las soldaduras están por debajo de las logradas en
los aceros modernos. Siendo entonces de vital importancia el proceso de soldado de los
componentes.

Camión Autónomo
El camión autónomo es la tecnología que está en la vanguardia del transporte minero
mundial. Se trata de un sistema tecnológico desarrollado por Komatsu, que se adapta a
un camión de extracción minero y que utiliza una señal GPS, junto a otras señales de
apoyo en tierra, como sistemas de ubicación y navegación, que le permite desplazarse y
transportar cargas de manera independiente, sin la necesidad de operadores o de
un comando remoto.
El proyecto de camión autónomo nace de Komatsu como respuesta a la necesidad de las
empresas mineras de disponer de un medio tecnológico, que permita efectuar el transporte
masivo de los materiales en las minas explotadas por método open pit, sin exponer a los
operadores de los camiones a las condiciones de riesgo inherentes a esta operación y a
las condiciones que pudieran ser desfavorable a la naturaleza humana, y como una
respuesta a la necesidad de contar con un medio de transporte económico para aquellos
proyectos mineros marginales, en términos de su viabilidad económica.
Una flota compuesta por cinco camiones Komatsu 930E-3AHT, dotados con tecnología
autónoma, trabajaron durante casi seis meses en una zona de prueba en Radomiro Tomic
con óptimos resultados. Hoy, una flota de 17 camiones autónomos Komatsu 930E4 AHT se
encuentra operando en Minera Gaby, en la II región de Chile.
El camión autónomo está diseñado para operar 24 horas continuas, navegar por rutas
predefinidas y a una velocidad predeterminada, esperar y posicionarse en áreas de
carguío, además de reportar estados de ubicación, entre otras cualidades. El camión es el
único en el mercado que permite la operación autónoma y, además, puede operarse en
sistema manual. Su motor, sistema hidráulico y sistema eléctrico permiten un bajo
consumo de combustible.
Todas estas características le otorgan al sistema autónomo una mayor seguridad, una
continuidad operativa inigualable que redunda, finalmente, en la reducción de costos.
Características del sistema autónomo
Aceleran y frenan en forma precisa. No se apartan un milímetro de la ruta programada,
tienen la capacidad de reconocer obstáculos y si se cruza una persona se detienen
automáticamente. Y todo lo anterior, sin un conductor al volante.

Los modernos camiones no son operados en forma remota, sino que funcionan como un
robot. Se les programa y ejecutan las faenas a la perfección: aceleran y frenan en forma
precisa, lo que incide en los rendimientos de combustible y duración de los neumáticos,
entre otros componentes.
Sistema Dispatch
El sistema DISPATCH es un sistema de administración minera a gran escala que utiliza los
sistemas más modernos de computación y comunicación de datos como el GPS, con el fin
de proporcionar asignaciones óptimas de camiones a pala, en forma automática,
maximizando la utilización del tiempo y minimizando las pérdidas de éste, en tiempo real.
El sistema registra los tiempos claves de cada ciclo de acarreo, transmisión instantánea de
datos y posterior decodificación, utilizando la información que los operadores registran en
su panel. Éste Logra registrar, guardar y procesar una gran cantidad de información para
entregar a la mina una productividad mejorada y una eficiencia aumentada a través de una
probada optimización de flota.
Costos de Operación
La carga y transporte representan una parte considerable del costo operativo total de una
mina, de la dotación de personal y de la gestión. Un esfuerzo importante va dirigido al

análisis y selección de la apropiada relación entre los equipos de carga y la flota de
camiones. Como el transporte representa cerca del 40% al 50% del costo total de
extracción, se requiere trabajo adicional para optimizar esta última. Dicha optimización
puede ayudar a proporcionar beneficios crecientes al costo por unidad de producción, a la
seguridad y al rendimiento del camión.
Costo de Adquisición de un Camión
Un camión minero de alto tonelaje tiene un valor económico de los US$ 3.5 a US$5
millones de dólares aproximadamente, esto dependiendo de sus características, modelos y
marca.Es armado cerca de la faena minera donde se utilizara, en un tiempo estimado de 3
semanas para su armado.
Procedimiento de trabajo transporte y descarga
Existen diversas actividades que se deben desarrollar tanto antes de la puesta en marcha
de la maquinaria de transporte, como durante su funcionamiento y su detención, esto dado
a las características que presentan estos equipos y el riesgo que representan en su
funcionamiento tanto para el operario como para terceros en la faena.
Una vez completado el carguío, el camión debe desactivar los frenos de carga y poner
marcha hacia adelante, saliendo de la zona de carguío con precaución, siguiendo las rutas
definidas y en la dirección previamente establecida de acuerdo con la carga que lleva. Si la
carga es mineral, se dirigirá a la planta de chancado; si es stock de baja ley o si es estéril,
se dirigirá al botadero indicado. Durante el transporte es importante que todo sea realizado
cuidando no botar carga en el camino, sobre todo en rutas con pendiente. En caso de
haber elementos extraños en la ruta, por ejemplo, rocas, se debe avisar de inmediato para
la limpieza de la vía. De igual forma se procede en el caso de encontrar grietas en el
camino.
La descarga de materiales corresponde al vaciado de los camiones en diferentes puntos,
los que pueden corresponder a chancado primario, botaderos y stock. Maniobre el camión
a la posición de descarga, al dar marcha atrás con el camión para situarlo en posición de
descarga, solamente use el freno de pedal para detener y retener el camión.
Estando en posición de descarga, coloque el selector de marchas de la transmisión en la
posición "Neutral" y active la palanca/interruptor del freno de estacionamiento. Antes de
iniciar la operación de descarga, verifique que no haya personas u objetos detrás de la
máquina. Detenga la máquina en la posición correcta y compruebe nuevamente que no
haya personas u objetos detrás de la máquina. Ofrezca la señal acordada y lentamente
opere la caja del camión. Si es necesario, use bloques para las ruedas o sitúe un
guardavía. Al realizar operaciones de descarga en pendientes, la estabilidad de la
máquina será pobre y existe el peligro de que pueda volcarse. Siempre realice esas
operaciones con extremo cuidado. La descarga de grandes rocas (10% o más de la carga
útil), o materiales adhesivos (cargas que no fluyen libremente fuera de la caja), el material

puede descargarse con demasiada rapidez y hace que la caja se mueva rápida y
súbitamente. Este movimiento podría sacudir violentamente el camión y ocasionar lesiones
al operador y/o daños a los cilindros de elevación, a la estructura y/o a los pasadores de
bisagra del cuerpo del camión, por lo que el procedimiento debe ser muy lento.
Para evitar prácticas deficientes de descarga se recomienda no utilizar la caja (tolva) para
desplazar tierra, no descargar sobre un montón existente y no hacer descender la caja
antes de avanzar.
Antes de la operación
 En el inicio de cada turno, se debe chequear el estado de luces (sobre todo en
turnos de noche)
 Verificar el correcto funcionamiento del equipo de radio y su frecuencia radial, para
asegurarse de tener una comunicación fluida
 Verificar el funcionamiento de todos los equipos auxiliares que trabajan en el frente
de carguío
 Verificar el funcionamiento de los camiones de carga
 Cada uno de los operadores de los diferentes equipos debe velar siempre por una
buena visibilidad. Para ello es necesario chequear los sistema limpiaparabrisas y el
estado de los espejos
Durante La operación
 Los operadores de los camiones nunca deben abandonar la cabina durante el
carguío.

 El camión debe estar siempre detenido para iniciar la carga. Si se encuentra en
movimiento, se corre el riesgo de dañar la tolva y el sistema de amortiguación del
equipo.
 Durante la salida del frente de carguío se debe estar siempre atento a las
condiciones de tránsito, así como también al personal que se encuentra trabajando
en el área.
 En el transporte, se debe tener especial cuidado en las subidas con el camión
cargado, de manera de evitar los posibles derrames de material en la ruta.
 En el transporte durante los turnos de noche se deben bajar las luces altas a una
distancia aproximadamente 200 metros de otros vehículos, a objetivo de evitar
“encandilamientos” con otros operadores.
 En todo momento la Cabina del operador debe estar cerrada.
Colocación de carga en camiones
Para estudiar la correcta colocación de la carga en el camión se debe considerar 3 ítems:
-Lateral: carga entrada sobre los cilindros de elevación o en la flecha de la caja
-Longitudinal: carga centrada en la parte central de la caja
-General: sin una cantidad importante de material en la cabecera
Debe existir suficiente bordo libre para minimizar el derrame de los costados a través de
las esquinas y para la parte trasera de la caja en rampas. Es importante dividir la carga útil
un 33% y un 66% en el eje delantero y el trasero respectivamente

Rampas Uniformes y constantes
Se recomiendan las rampas menores al 10% para maximizar la vida útil de los neumáticos,
minimiza los cambios de transmisión, mantiene una mayor velocidad promedio y permite
un esfuerzo de frenado más constante en regresos.
Drenado de rampas
La pendiente debe desplazar las precipitaciones máximas esperadas de manera
adecuada, con formación mínima de charcos, pozos o entrada de agua a la sub base del
camino.

Berma de seguridad
La altura recomendada de la berma es la mitad de la altura de la rueda como mínimo estas
deben usarse a lo largo del borde del área de descarga de camiones y a lo largo de los
bordes del camino de acarreo.

Camión articulado
Usados principalmente para canteras y minerales industriales. Consiste en una tolva unida
por un sistema de articulación a la cabina del camión, esto le permite el movimiento en
espacios más reducidos en comparación a un camión minero común.

Palas de cables
La pala de cables o pala eléctrica son equipos de gran envergadura capaces de cargar con
una baldada hasta 100 toneladas por lo que son equipos altamente productivas en
desmedro de la selectividad. Posee alturas de excavación de entre 10 a 20 m.,
generalmente definen la altura de banco de una explotación a rajo abierto. Poseen alturas
de descargar de entre 6 y 12 metros y son equipos de poca movilidad, pueden
desplazarse a velocidades no mayores a 3 km/h.
Cables de Suspensión
Estos, formando dos parejas, son los que mantienen la pluma en posición con su ángulo
de inclinación fijo e inamovible. Para ello van enganchados en la parte superior del bastidor
o estructura en «A» y en el extremo de la pluma. Son unos cables estacionarios
construidos especialmente para esta aplicación, normalmente con un único y grueso
cordón de alambres de acero galvanizado. Debido al alargamiento que tienen a lo largo de
su vida, es aconsejable cambiar los cuatro cables a la vez.

Cables de Elevación
El movimiento de elevación de la cuchara se hace mediante cables, mientras que el de
empuje/retroceso solo las maquinas Bucyrus utilizan cables para realizarlo. Siendo este el
que mas cables utiliza.
Normalmente los cables de elevación son dos dobles, como muestra la figura, o dos
emparejados hacia la cuchara y los extremos enrollados el tambor.
Equipo frontal de excavación
Brazo
Es el elemento que transmite a la cuchara, situado en su extremo delantero, la fuerza de
empuje necesaria para penetrar, excavar o cargar.
Pluma
La pluma es el soporte de todo el equipo de excavación de aproximadamente 115
toneladas de masa. Está apoyada, mediante orejeras y pernos , en la parte frontal de la
superestructura giratoria y soportada por los cables de suspensión, amarrados a la
estructura en «A», que fijan su ángulo de inclinación. En su extremo están instaladas las
poleas de los cables de elevación de la cuchara.

Cuchara
Estructura de 80 toneladas, que recibe el material desde la frente y lo lleva a la zona de
descarga. Está compuesto por el balde, la puerta, aro amortiguador y mecanismo de
apertura de la puerta.
Operaciones básicas y prácticas operativas
El ciclo de trabajo de una de estas máquinas consiste en excavar la frente de expansión,
una vez llena la cuchara ésta gira hasta situarla sobre el elemento receptor de la carga,
descarga y gira en vacío hasta el frente, al mismo tiempo que desciende la cuchara, para
empezar el nuevo ciclo.
El ciclo descrito se efectúa exclusivamente con la superestructura giratoria, pivotando
sobre la infraestructura inmóvil durante el mismo. Por ello, con ángulos de giro inferiores a
120° el ciclo no supera el medio minuto, empleando un 25% en excavación, 32%girando
con la carga, 33% en la descarga o giro vacío y un 10% en el posicionamiento del balde.

Debido a que la geometría del perfil de excavación es relativamente fija, con carrera
horizontal reducida, cada cierto tiempo es necesario reposicionar la maquina en el rajo, con
objeto de recuperar o mantener la posibilidad de ejecutar un ciclo correcto aprovechando
adecuadamente las fuerzas de empuje de elevación.
Estos desplazamientos cortos se hacen sobre las orugas, permaneciendo entonces
bloqueados los mecanismos de excavación
Los desplazamientos de un sector a otro, dentro de la misma explotación, se realiza sobre
orugas montadas en la infraestructura. La misión fundamental de ésta es proporcionar a la
excavadora una amplia y resistente estructura sobre la cual realizar eficazmente el ciclo de
carga descrito, aunque su diseño no permite desplazamientos rápidos, debiendo realizarse
a muy baja velocidad (˂ 3 km/h).
Debe procurarse que el piso este en buenas condiciones, pues excesivos balanceos
pueden dar lugar a fisuras en las distintas estructuras.
El maquinista girará la superestructura para colocar su cabina al frente y el cazo estará en
posición suspendida con la compuerta abierta. Excepto el de la función de traslación, el
resto de los mecanismos quedan bloqueados.
Las ruedas motrices deben ir, siempre que sea posible, en la parte atrás. Los cambios de
dirección deben ser graduales, con incrementos máximos de 15 a 20° para evitar el
arrastre de materiales entre los elementos del bastidor de orugas que posteriormente
pudieran dañarlos.

Procedimiento de trabajo
Básicamente en las exploraciones a cielo abierto, se pueden distinguir tres procedimientos
de trabajo con palas de cables:
 Carga a ambos lados.
 Carga a un solo lado.
 Avance paralelo al banco. Carga en paralelo.
La principal diferencia entre ellos es la posición de la pala con relación al banco y la
posición de los camiones o unidades de transporte respecto a la pala durante la carga.
La lección de uno de esos procedimientos o formas de trabajo en una explotación
determinada, va a depender de factores técnico-operativos (perfil del banco, espacio
disponible, necesidad de carga selectiva, etc.). Es decir, se podrá emplear uno u otro
sistema bien porque el estudio técnico - económico de la explotación así lo haya
aconsejado, o bien porque determinadas circunstancias obliguen a ello (falta o exceso de
transporte, ancho de carguío, etc.)
Carga a ambos lados

Sin duda es el que mejor aprovecha las características operativas de la pala. Ésta ataca el
frente de carguío con sus orugas perpendiculares a el, cargando alternativamente a los
camiones que se van situando a ambos lados, de forma que el tiempo de carga de un
camión, que sería tiempo de espera para el siguiente, es aprovechado por este último para
situarse adecuadamente en su posición de carga. De esta manera la excavadora está
saturada y se obtiene su máximo de rendimiento, pero requiere una flota de transporte
adecuada.

Carga a un sólo lado
Hay situaciones en una explotación a cielo abierto en las que no se dispone de espacio
suficiente para cargar a ambos lados la excavadora y también hay diseños que los
consideran la carga por un solo lado.
La excavación del acceso a un nuevo banco, o la búsqueda de mineral de determinada ley
son, entre otros, ejemplos de situaciones con poco espacio para maniobrar.

Avance paralelo al banco
Este es un antiguo método de trabajo que surgió de la necesidad de cargar trenes, como
primer sistema de transportes de gran capacidad; luego aparecieron los trailers o
camiones. En ambos casos, la posibilidades de maniobrabilidad de la unidad de transporte
son nulas o mínimas y lentas.

La pala y la unidad de transporte tienen trayectorias paralelas aunque no siempre con el
mismo sentido. Ambas trayectorias también son paralelas a la cara del banco, debido a lo
cual solo puede realizarse a un lado, por supuesto el de la cabina del maquinista.
Suministro de energía pala de cables
Todos los cables eléctricos utilizados para la transmisión de energía a las palas, deben
contar con las aislaciones y protecciones estándares diseñadas para tales fines.
Dichos cables no deben ser expuestos a ser pisados o estropeados por vehículos. A sí
mismo, se prohíbe la manipulación y traslado de cables de alimentación con equipos que
no sean los adecuados para esa operación.
El sistema más recomendado y utilizado para el suministro de energía para las palas
eléctricas son las pasarelas o pórticos. Estos son postes que permiten levantar el cable de
alimentación eléctrica de las palas, permitiendo que los camiones pasen por debajo de
este arco de 20 metros de ancho. Además, el cable debe estar centrado, en forma recta a
las orugas y señalizado entre la pala y la pasarela.

Palas Hidráulicas
Estas palas presentan una mejor movilidad que las palas de cable, aunque no están
diseñadas para cambiar de posición de manera frecuente. La cuchara de la pala puede
estar instalada de manera frontal o inversa (como una retroexcavadora).
Con una menor inversión y un costo operacional levemente más alto que en el caso de las
palas eléctricas, las palas hidráulicas poseen un rango de capacidades de balde menores
(hasta 30 m3) aunque en algunas faenas poseen palas electro – hidráulicas de hasta 40
m3 de capacidad.

Dentro de sus características generales se encuentran su mayor movilidad y flexibilidad en
la operación especialmente en la versión diésel (en comparación a la pala eléctrica) y la
reducción de los daños causados en la tolva de los camiones, por el mayor control en la
descarga de los baldes, alcanzándose una buena distribución y reparto del material.
Tipos de palas hidraúlicas
Existen principalmente dos configuraciones básicas de excavadoras hidráulicas:
 Frontales
 Retros
La diferencia de diseño entre estas unidades se centra en el sentido de movimiento de los
baldes y en la geometría de los equipos de trabajo. Normalmente, los fabricantes las
ofrecen en las dos versiones. Los equipos frontales admiten una altura de banco que es
función del alcance máximo, mientras que las unidades retro se ven limitadas por la altura
de la tolva del camión.
Equipo Frontal
Se compone de la pluma, y el brazo con el balde en su extremo. La fuerza de penetración
se consigue mediante uno o dos cilindros hidráulicos del brazo y la fuerza de excavación
por medio de otros cilindros en el balde. El movimiento vertical se realiza gracias al
accionamiento hidráulico de la pluma.

En la versión frontal la excavadora y el camión están en un mismo plano de trabajo. Siendo
éste el sistema habitual para la extracción de roca fragmentada previamente con
explosivos.
A continuación se muestra el procedimiento adecuado para cargar una frente de material
tronado. Como se observa primero se debe trabajar desde la parte superior de la frente
hasta llegar al paso de esta para luego avanzar.

Equipo Retro
Se compone de la pluma, el brazo y el balde, articulados entre si y accionados mediante
cilindros hidráulicos.
Normalmente el equipo retro excava siempre por debajo del nivel orugas, pudiendo
situarse el camión en el nivel inferior o en el mismo que la excavadora (a). Siempre que
sea posible es preferible el primer sistema, que proporciona ciclos de carga más cortos,
siendo el segundo (b) obligado cuando el nivel inferior es impracticable debido a materiales
blandos, presencia de agua, etc.

Capacidades palas de cables e hidráulicas
Cargadores Frontales
Es una maquina empleada para la excavación de terrenos o para la carga y descarga de
diversos materiales. Su equipo especial está constituido por dos brazos articulados, que
soportan en sus extremos, una pala que gira en torno a su propio eje. Existen 2 tipos de
cargadores, diferenciados por su sistema de tracción los cuales pueden estar montados
sobre ruedas o sobre orugas, los primeros mencionados son utilizados en terrenos más
duros o estables y tienen una mayor velocidad como también mejor movilidad, los
segundos mencionados son utilizados en terrenos más blandos o inestables y tienen una
menor velocidad y una menor movilidad, pero a su vez una mayor fuerza comparados con
los montados sobre ruedas. La forma del balde varía según el material que hay que
manejar.
Proveedor Pala-Modelo Volumen Balde (m3) Ton útil por Carga Potencia (HP)
Caterpillar hidráulica 6090fs 52 93.6 4500
Komatsu hidráulica PC8000-6 42 75 2900
Liebherr hidráulica R9800 42 75 4000
Bucyrus hidráulica RH400 50 90 3000
Hitachi hidráulica EX8000-6 42 75 3880
P&H Eléctrica 4100XPC 62.7 120 3200
Caterpillar Eléctrica 7495 HF 62.7 120 2820

Oruga ( Cadena) Ruedas
Mayor flotación Mayor movilidad no daña el pavimento
Mayor tracción Mejor estabilidad con estabilizadores
Mejor movilidad para terrenos difíciles Nivelación de la maquina con estabilizadores
Mejor función con gran volumen de tierra Trabaja mejor en un rio, suelos granulares
Procedimiento de Trabajo
El operador del cargador debe realizar antes de comenzar a operar el equipo, la inspección
de pre uso, y verificar que todos los sistemas y controles de seguridad (frenos, dirección,
luces, etc...) estén operativos, si ello no ocurre no se podrá operar el equipo y deberá
avisar a su jefe quien solicitara su reparación y tomara acción de contingencia.
Es importante también verificar la posición de carguío, la cual debe considerar los espacios
necesarios para
un buen desplazamiento en la operación de carguío y ocultamiento de los camiones de
extracción; que el material a remover cumpla con una granulometría tal que quepa en
el balde y no permita atascamientos de este, existencia de posibles tiros quedados,
que los pisos estén parejos, para evitar el daño de los
neumáticos tanto del cargador como del camión, revisar paredes del banco y del Frente de
carguío y las condiciones de estabilidad del banco.
Debe iniciar la operación de carguío sólo cuando el camión de extracción se encuentre
aculatado en la posición correcta y totalmente detenido, en forma perpendicular a la frente
de carguío.

El operador debe realizar una correcta distribución de la carga, colocándola hacia el centro
de la tolva, con lo cual evitara daños en los cilindros de suspensión y levante de tolva,
también disminuirá los derrames en el piso.
Las dimensiones de las frentes operacionales deben permitir la máxima productividad del
cargador y espacio suficiente para el estacionamiento o oculatamiento del camión en 45°
con respecto al talud y espera de otros camiones. Para la extracción, se debe privilegiar el
carguío a balde lleno, y con el menor recorrido posible entre la frente y el camión utilizando
la técnica conocida como “v”.

Al terminar la operación de carguío de un camión, el operador del cargador debe efectuar
un toque de bocina para indicar al chofer del camión de extracción que puede salir del
lugar y dirigirse a los sitios de vaciado
Dependiendo del desarrollo de requerido se puede realizar la extracción de sacar en tres
modalidades: de frente al montón, o paralelo al montón o corte en lugares apretados.

A continuación se observa la modalidad de carguío frente al monton donde el cargador
frontal se ubica en forma penpendicar al avance de la expansión.
Para el caso dela excavación paralelo al montón el camión se debe ubicar a 15 – 20° del
talud, para un mejor manejo de los tiempos de carga, obteniendo un ángulo de 90° en el
procedimiento de carguío del cargador frontal. Al realizar este tipo de excavación se debe
controlar los escurrimientos de material desde la ladera para evitar accidentes.

En la excavación en lugares reducidos se desarrolla una abertura en la esquina izquierda,
y el camión se ubica en paralelo al talud, siendo el cargador frontal el que toma un ángulo
de 45° con respecto al camión, para posteriormente en la carga tener un ángulo de 90°.

Tractores (orugas y ruedas)
En general, en todas las operaciones mineras se utilizan equipos de apoyo para realizar
las etapas de perforación, tronadura, carguío y transporte, con el principal objetivo de
hacer la operación de la mina más segura y eficiente. Uno de estos equipos son los
tractores de de ruedas (whelldozers) y orugas (bulldozers), estos últimos, son los más
conocidos y empleados como unidades de empuje, tanto en minería como en obra pública.
Los tractores de ruedas se diferencian bastante en su diseño con respecto a los anteriores,
además del distinto tren de rodaje, los de orugas tienen un chasis rígido frente al articulado
de los de ruedas(frecuentemente los tractores neumáticos son una adaptación de
neumáticos son una adaptación de las palas cargadoras). La diferencia operativa principal
es la fuerza que pueden ejercer para la excavación.
los tractores son equipos de una gran versatilidad, por lo que su campo de actuación,
además del que le corresponde como unidad auxiliar, se centra en los trabajos de arranque
y transporte, que son efectuados por el escarificador o riper y por la hoja de empuje
respectivamente, los cuales van montados y accionados por el tractor.
El tractor está diseñado para realizar trabajos con la hoja topadora de empuje en corte,
acarreo y descarga .Realiza excavaciones, nivelación de sitios nivelado, peinados de talud,
apilado y desmonte.
Todos los equipos utilizados en minería cielo abierto poseen como fuente de energía
motores diesel. La relación entre el peso de estas máquinas y la potencia se refleja con un
valor medio de 8,5 HP/t.

Hoja de empuje
Esta es una hoja metálica instalada en la parte delantera del tractor, mediante la cual se
aplica el esfuerzo de empuje sobre los materiales que se desea remover. La hoja está
sustentada por dos brazos de empuje, los que se articulan por el lado exterior de las
orugas, sobre el bastidor de cadena. Los brazos están suspendidos por dos cilindros
hidráulicos, generalmente fijados a la coraza delantera del bastidor de la máquina.
Las hojas de empuje pueden realizar los siguientes movimientos:
 Inclinación lateral.
 Variación del ángulo de ataque de la hoja.
 Variación del ángulo de la hoja respecto de la dirección de avance.
 Elevación y descenso de la hoja.
Existen diferentes tipos de hojas:
1) Hoja recta: aconsejada para trabajos de empuje en general, especialmente en
aquellos que requieren pasadas cortas o de media distancia. Es la de mayor
versatilidad y capacidad para trabajos en roca.

2) Hoja universal o en "U": usada para el empuje de grandes volúmenes de material a
largas distancias. Por esto, la curvatura de los extremos de la hoja impulsa el
material hacia el centro de la misma, disminuyendo los derrames laterales.
3) Hoja angulable: diseñada para empujar el material lateralmente, para lo cual puede
situarse en el bastidor de los brazos con ángulos de 25º a la derecha o izquierda
respecto de la dirección del tractor.
4) Hoja de empuje amortiguado: se trata de una hoja de poco ancho, lo que le otorga
mayor maniobrabilidad al tractor en su labor de empuje.
Desgarrador
El desgarrador está diseñado para facilitar el trabajo de la hoja topadora mejorando su
producción. Realiza desgarramiento de capas duras de materiales que la formación
geológica lo permita
Arrollamiento
Es el momento que la hoja topadora corta el terreno para excavar y cargar la hoja
topadora.

Deslizamiento
Es la fase en se pretende acarrear el material cargado en la hoja topadora hasta el lugar a
depositar ó apilar
Para la operación correcta de la inclinación de la hoja se recomienda hacerlo siguiendo las
siguientes de 4 etapas:
1. Comenzar el corte con la hoja inclinada hacia adelante
2. Comenzar a inclinar la hoja hacia atrás cuando esté casi llena
3. Continuar llenando la hoja mientras se la inclina hacia atrás
4. Inclinar la hoja hacia adelante para descargar el material

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