CarguioPRESENTACION

APLICACIÓN DE SIMULACIÓN PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL
ACARREO DE MINERAL
Tesis de: Carlos Omar Maxera Bedon , 2013.
Universidad Nacional Mayor de San Marcos.
Karla Gajardo Castro
Alejandro Silva Vicencio

INTRODUCCION
Uno de los principales problemas para el planeamiento de operaciones mineras a cielo abierto (Open Pit),
se circunscribe a una selección óptima en la combinación de volquetes (matchpala-camión) para así
minimizar el costo de transportar cantidades de material desde las labores de la mina hacia su destino. Las
distancias desde los diferentes puntos, el avance en la mina, así como políticas de secuenciación y las
especificaciones que pueden varían en la vida real de una mina.
Es necesario responder a varias preguntas para tomar la decisión más adecuada con respecto al siguientecaso; en donde se incluyen:
  
1. ¿Qué tamaño de camión debe operar para hacer más eficiente el sistema?
2. ¿Cuántos camiones son requeridos para minimizar los costos por tiempo de espera frente a una pala?
3. ¿Qué cambios físicos en la configuración, son garantías para incrementar la producción?
4. ¿Cuál será la producción total y los costos unitarios operativos, de una combinación de camión ypalas?
5. ¿En qué momento serán requeridos un nuevo camión o pala?, ¿Cómo deben operar estos más
eficientemente?

OBJETIVO GENERAL
• Construir un programa informático, con el fin de aplicarlo a las operaciones de acarreo de
mineral y material de desecho en una mina de cielo abierto.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
•
•
•
•

Predecir la productividad para sistemas existentes.
Identificar y determinar elefecto de cuello de botella en el sistema.
Cambiar o alterar un sistema existente para incrementar la productividad.
Seleccionar equipos para completar una nueva operación.

EL MODELO
El presente modelo simula un sistema
complejo de transporte de materiales, desde
las labores de la mina hacia sus destinos,
siendo fácilmente adaptable a una variedad de
configuraciones de minas.

Datos
para
palasDatos
para
camiones

Numero

Numero

Tipo

Tipo

Para la aplicación del modelo, es necesario
una información general que incluye:
1. Tiempo de operación por turno.
2. Tipo de material (mineral o desecho) a ser
cargado.
3. El ratio del mineral con respecto al total de
material de minería.

Ciclo de
carga

Desempeño
del equipo
Peso
Capacidad
de la tolva
Velocidad
Aceleración
máxima

SIMULACIÓNDETERMINÍSTICA
Consideramos la aceleración constante y determinamos una velocidad terminal, la cual
permite calcular la característica rimpull, desde las curvas de desempeño; este parámetro
fija una nueva tasa de aceleración para el siguiente incremento de tiempo y así poder seguir
el proceso iterativo.
Existe una velocidad máxima que resulta ser la velocidad crítica, no pudiendo exceder este
límite; esdecir, no existe más potencia para acelerar. Cuando el perfil cambia, un nuevo
juego de fuerzas se están cumpliendo y una nueva tasa de aceleración, ya sea positiva o
negativa
A partir de las fórmulas del movimiento rectilíneo, se tiene lo siguiente:

El peso total de un camión es igual a:

Figura 2: Esquema del perfil de acceso

Figura 1: Esquema de la curva

En las figuras 1 y 2 se muestra elcálculo a partir de la curva
rimpull-speed, y cómo se evalúa para cada tramo entre X1 y X2,
con una velocidad S1. En el tiempo t1, a una velocidad S1, en
un camino con una resistencia al rodamiento K y una resistencia
por gradiente G (en porcentaje) para el tramo X2 – X1. Siendo g
la aceleración debido a la gravedad y la actual aceleración del
camión se asumen constante para el intervalo Ät, entoncesen
X1 el rimpull disponible será R1 Kg., y la resistencia al
movimiento:

De aquí, la fuerza de la aceleración es igual a:

Mientras que la aceleración, es:

Finalmente, si la velocidad en t + Ät, es S2 y la distancia atravesada en el tiempo Ät es D, entonces:

y

La nueva velocidad S2 determina un nuevo rimpull en X’, que a su vez determina una nueva
aceleración para el siguiente intervalo....