“Sistema In-Pit Crushing and Conveying (IPCC)” Alternativa para optimizar el proceso de carguío/transporte en minado por open pit
Ing. William Toledo Ing. Rodrigo Tovar
INDICE
1. INTRODUCCION 2. SITUACION ACTUAL 3. ALTERNATIVAS PARA EL PROCESO DE CARGUIO /TRANSPORTE EN OPEN PIT 4. SISTEMA IPCC 5. DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC 6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
OBJETIVOS
• Difundir las grandes ventajas del sistema de minado IPCC. • Sugerir a los profesionales evaluar la alternativa IPCC durante el desarrollo de nuevos proyectos mineros y su implementación en operaciones actuales.
1.-INTRODUCCION
En la actualidad, la industria minera en general exige mayor productividad y reducción de costos en todos sus procesos productivos. El Sistema In-Pit Crushing and Conveying (IPCC) es practicado en operaciones de open pit a nivel mundial, ya que permite realizar el transporte continuo de mineral y estéril desde el tajo hacia su destino final mediante el uso de camiones-chancadora-faja transportadora. Los resultados son: mayor rentabilidad del proyecto minero, incremento de productividad de los equipos, reducción de costos operativos, reducción de la contaminación ambiental y reducción de los incidentes de trabajo.
2.-SITUACION ACTUAL
Bajos de precios de metales Elevados costos de producción
Incidentes de SSO y MA Problemas sociales Proponer Soluciones que generen valor a las operaciones Revisar estudios (Proyectos mineros) Reducción de costos y Mayor rentabilidad ( Contribuyan a mejorar la seguridad y medio ambiente)
2.-SITUACION ACTUAL Costos operativos en el proceso de minado por open pit
• • • •
Combustible Neumáticos Mtto. De flota Mtto. De accesos
La evaluación de los costos operativos de los procesos de mina en una operación actual de open pit es el instrumento mas valioso para definir oportunidades de mejora.
2.-SITUACION ACTUAL Aspectos e Impactos ambientales en operaciones mineras de open pit
2.-SITUACION ACTUAL Incidentes en Minería en operaciones open pit
Incidentes en tajo abierto:
• Volcadura de equipo. • Descarrilamiento de equipo. • Colisión de equipos • Atropello a persona. • Choque de equipos. • Incidentes ambientales(derrames de combustible, grasas, aceite)
Operación de equipos pesados
2.-SITUACION ACTUAL Incidentes en Minería con equipo pesado Pérdidas
Antamina
Bayovar
$
• Pérdida humana y/o de equipo. • Pérdida en proceso. • Paralización de equipos para Fosfato Bayovar investigación del accidente. • Paralización temporal para reparación y/o reemplazo del equipo. • Retroalimentación y capacitación de operarios. • Incidentes ambientales y sociales.
2.-SITUACION ACTUAL Proponer revisar !mejor alternativa! Convencional
Propuesto IPCC
3.-PROCESO DE CARGUIO/TRANSPORTE - OPEN PIT Alternativas para el proceso de carguío/transporte por open pit:
1 Sistema Discontinuo Sistema Mixto : Chancadora Fija (Ex-pit) Sistema Mixto : Chancadora 3 Semi-móvil (In-pit) Sistema Continuo : Chancadora 4 móvil con pala Sistema Mixto : BWE con 5 camiones 2
6 Sistema Continuo
Carguío - Transporte
Comentarios
Pala - Camión
Chancadora en planta concentradora
Pala - Camión - Chancadora Fija Faja Transportadora Pala - Camión - Chancadora Semi móvil - Faja Transportadora Pala - Chancadora móvil - Faja Transportadora BWE - Camiones - Faja Transportadora BWE - Faja Transportadora
Chancadora fuera del tajo Chancadora dentro del tajo Chancadora dentro del tajo, en banco No se realiza P/V No se realiza P/V
IPCC
SISTEMA DE MINADO
3.1. Sistema Discontinuo Alternativas para el proceso de carguío/transporte por open pit: SISTEMA DE MINADO 1 Sistema Discontinuo Sistema Mixto : Chancadora Fija (out-pit) Sistema Mixto : Chancadora 3 Semi-móvil (In-pit) Sistema Continuo : Chancadora 4 móvil con pala Sistema Mixto : BWE con 5 camiones 2
6 Sistema Continuo
Carguío - Transporte
Comentarios
Pala - Camión
Chancadora en planta concentradora
Pala - Camión - Chancadora Fija Faja Transportadora Pala - Camión - Chancadora Semi móvil - Faja Transportadora Pala - Chancadora móvil - Faja Transportadora BWE - Camiones - Faja Transportadora BWE - Faja Transportadora
Chancadora fuera del tajo Chancadora dentro del tajo Chancadora dentro del tajo, en banco No se realiza P/V No se realiza P/V
3.1. Sistema Discontinuo
P/V y Carguío
Perforación y Voladura
Carguío
Trasporte Camiones
Acarreo
Planta
Proceso
Tajo Abierto Mineral
Chancadora
Planta de Beneficio Desmonte
Botadero Descarga Camiones
3.2. Sistema Mixto Chancadora Fija (out-pit) Alternativas para el proceso de carguío/transporte por open pit: SISTEMA DE MINADO 1 Sistema Discontinuo Sistema Mixto : Chancadora Fija (Ex-pit) Sistema Mixto : Chancadora 3 Semi-móvil (In-pit) Sistema Continuo : Chancadora 4 móvil con pala Sistema Mixto : BWE con 5 camiones 2
6 Sistema Continuo
Carguío - Transporte
Comentarios
Pala - Camión
Chancadora en planta concentradora
Pala - Camión - Chancadora Fija Faja Transportadora Pala - Camión - Chancadora Semi móvil - Faja Transportadora Pala - Chancadora móvil - Faja Transportadora BWE - Camiones - Faja Transportadora BWE - Faja Transportadora
Chancadora fuera del tajo Chancadora dentro del tajo Chancadora dentro del tajo, en banco No se realiza P/V No se realiza P/V
3.2. Sistema Mixto Chancadora Fija (out-pit)
Trasporte Camiones
P/V y Carguío
Perforación y Voladura
Carguío
Acarreo
Chancadora Primaria
Faja Trasportadora
Chancado
Transporte
Planta
Proceso
Tajo Abierto Mineral
Stacker
Chancadora
Planta de Beneficio
Desmonte
Botadero Descarga Camiones
3.3. Sistema Mixto Chancadora Semi-móvil (In-pit) Alternativas para el proceso de carguío/transporte por open pit: SISTEMA DE MINADO 1 Sistema Discontinuo Sistema Mixto : Chancadora Fija (out-pit) Sistema Mixto : Chancadora 3 Semi-móvil (In-pit) Sistema Continuo : Chancadora 4 móvil con pala Sistema Mixto : BWE con 5 camiones 2
6 Sistema Continuo
Carguío - Transporte
Comentarios
Pala - Camión
Chancadora en planta concentradora
Pala - Camión - Chancadora Fija Faja Transportadora Pala - Camión - Chancadora Semi móvil - Faja Transportadora Pala - Chancadora móvil - Faja Transportadora BWE - Camiones - Faja Transportadora BWE - Faja Transportadora
Chancadora fuera del tajo Chancadora dentro del tajo Chancadora dentro del tajo, en banco No se realiza P/V No se realiza P/V
P/V y Carguío
Perforación y Voladura
Chancadora Primaria
Carguío y Acarreo
Faja dentro del Tajo
Faja fuera el Tajo
Sistema IPCC
Transporte
Planta
Proceso
Tajo Abierto Mineral
Stacker
Chancadoras Planta de Beneficio Desmonte
Botadero
Spreader
3.4. Sistema Continuo Chancadora móvil con pala Alternativas para el proceso de carguío/transporte por open pit: SISTEMA DE MINADO 1 Sistema Discontinuo Sistema Mixto : Chancadora Fija (out-pit) Sistema Mixto : Chancadora 3 Semi-móvil (In-pit) Sistema Continuo : Chancadora 4 móvil con pala Sistema Mixto : BWE con 5 camiones 2
6 Sistema Continuo
Carguío - Transporte
Comentarios
Pala - Camión
Chancadora en planta concentradora
Pala - Camión - Chancadora Fija Faja Transportadora Pala - Camión - Chancadora Semi móvil - Faja Transportadora Pala - Chancadora móvil - Faja Transportadora BWE - Camiones - Faja Transportadora BWE - Faja Transportadora
Chancadora fuera del tajo Chancadora dentro del tajo Chancadora dentro del tajo, en banco No se realiza P/V No se realiza P/V
P/V
Chancadora Primaria
Perforación y Voladura
Sistema IPCC
Faja Transportadora
Transporte
Planta
Proceso
Tajo Abierto Mineral
Stacker
Chancadoras Planta de Beneficio Desmonte
Botadero
Spreader
3.5. Sistema Mixto BWE con camiones Alternativas para el proceso de carguío/transporte por open pit: SISTEMA DE MINADO 1 Sistema Discontinuo Sistema Mixto : Chancadora Fija (out-pit) Sistema Mixto : Chancadora 3 Semi-móvil (In-pit) Sistema Continuo : Chancadora 4 móvil con pala Sistema Mixto : BWE con 5 camiones 2
6 Sistema Continuo
Carguío - Transporte
Comentarios
Pala - Camión
Chancadora en planta concentradora
Pala - Camión - Chancadora Fija Faja Transportadora Pala - Camión - Chancadora Semi móvil - Faja Transportadora Pala - Chancadora móvil - Faja Transportadora BWE - Camiones - Faja Transportadora BWE - Faja Transportadora
Chancadora fuera del tajo Chancadora dentro del tajo Chancadora dentro del tajo, en banco No se realiza P/V No se realiza P/V
Corte y Carguío
Trasporte Camiones
Faja Transportadora
Planta
Carguío BWE
Acarreo
Transporte
Proceso
Tajo Abierto Mineral
Stacker
Planta de Beneficio Desmonte
Botadero Descarga Camiones
3.6. Sistema Continuo Alternativas para el proceso de carguío/transporte por open pit: SISTEMA DE MINADO 1 Sistema Discontinuo Sistema Mixto : Chancadora Fija (out-pit) Sistema Mixto : Chancadora 3 Semi-móvil (In-pit) Sistema Continuo : Chancadora 4 móvil con pala Sistema Mixto : BWE con 5 camiones 2
6 Sistema Continuo
Carguío - Transporte
Comentarios
Pala - Camión
Chancadora en planta concentradora
Pala - Camión - Chancadora Fija Faja Transportadora Pala - Camión - Chancadora Semi móvil - Faja Transportadora Pala - Chancadora móvil - Faja Transportadora BWE - Camiones - Faja Transportadora BWE - Faja Transportadora
Chancadora fuera del tajo Chancadora dentro del tajo Chancadora dentro del tajo, en banco No se realiza P/V No se realiza P/V
Corte y carguío
BWE
Faja Transportadora
Planta
Transporte
Proceso
Tajo Abierto Mineral
Stacker
Planta de Beneficio Desmonte
Botadero
Spreader
4.0 SISTEMA IPCC
IPCC
4.1.-ANTECEDENTES DEL SISTEMA IPCC • Sistema IPCC completamente
móvil Thyssenkrupp – 1960. • Sistema IPCC localizaciones fijas -1980. Mina de Cobre Bingham
Canyon, EE UU. Mina de Cobre Highland Valley, Canadá, Chancadora Giratoria de 6,600 tph mineral. • Primer IPCC semi-fijo para
desmonte 1992 – Mina de Cobre Chuquicamata, Chile.
4.1.-ANTECEDENTES DEL SISTEMA IPCC • Mayor Progreso del IPCC móvil
en el año 1990 por MMD Mina de Carbón Gooyella, Australia. Productividad : 10,000 tph mineral con P&H 4100XPB.
• IPCC semi - móvil - Mina de
Cobre y Oro Grasberg, Indonesia de Freeport McMoran, Chancadora Giratoria de 6,500 tph mineral y 8,200 tph desmonte.
4.1.-ANTECEDENTES DEL SISTEMA IPCC Aplicación del Sistema IPCC
Sudamérica • IPCC semi - móvil - Mina de Hierro Serra dos Carajás, Brasil de Vale do Rio
Doce. Chancadora Mandíbula/Doble rodillo 8, 700 tph mineral (1997). • IPCC semi - móvil - Mina de Cobre Collahuasi, Chile de Minera Dona Ines de Collahuasi, Chancadora Giratoria 5,900 tph mineral (1997). • IPCC semi - móvil - Mina de Cobre Escondida, Chile, Chancadora Giratoria 9,600 tph mineral (1990).
Perú • IPCC fijo para mineral (Antamina) en operación • IPCC semi-fijo desmonte (Mina Cuajone) en construcción • IPCC
semi-móvil mineral y desmonte (Ampliación Marcona) en construcción.
Fajas
Chancadoras
Opciones de Chancadoras y Fajas transportadoras:
5.0.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Metodología del IPCC con Chancadora Semi-movil:
5.1.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Metodología del IPCC con Chancadora Semi-movil:
Spreader/ Stacker
Chancadora
IPCC Faja Transportadora
Pala/Camión
5.2.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Geometría y especificaciones del sistema IPCC
Rampa de Acceso a Camiones Chancadora
Control eléctrico
Faja de descarga
5.3.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Diseño, Ubicación y Accesos
Ubicación de la Chancadora Faja de Descarga Faja en la pared del Tajo
5.4.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Requerimientos de Planificación, Ubicación y Accesos
5.5.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Stripping Ratio
5.6.-DISEÑO Y PLANEMAMIENTO CON IPCC Fases de Minado
5.7.-DISEÑO Y PLANEMAMIENTO CON IPCC Instalación y Montaje de Chancadora
2do Paso: Base de armazón, primera plataforma y tolva
1er Paso : Pontones descansando en una cama compactada de gravas
5.8.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Instalación y Montaje de Chancadora
3er Paso: Plataforma de Chancado
4to Paso: Carcasa interior de la chancadora
5.9.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Instalación y Montaje de Chancadora
5to Paso: Plataforma de Mantenimiento
6to Paso: Tolva de alimentación
5.10.-DISEÑO Y PLANEMAMIENTO CON IPCC Instalación y Montaje de Chancadora
7to Paso: Armado completo
5.11.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Reubicación de Chancadora
2do Paso: Preparación del transporte de oruga de 1250 t de capacidad
1er Paso: Preparación mide antes de salir de la "Antigua ubicación"
5.12.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Reubicación de Chancadora
4to Paso: Planta de chancado está dejando la "antigua ubicación"
3er Paso: Levantamiento de la Chancadora por el transporte de orugas
5.13.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Reubicación de Chancadora
6to Paso: Planta de Chancado en camino al nuevo punto de reubicación
5to Paso: Planta de Chancado en camino
5.14.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Reubicación de Chancadora
7to Paso: Instalación en su nuevo punto de reubicación
5.15.-DISEÑO Y PLANEAMIENTO CON IPCC Plan de Descarga de Material Descarga
de mineral en planta concentradora. Descarga de mineral (en PADs por Stacker) La descarga de desmonte (en Botaderos por Spreader)
OPEX Convencional Otros Costos
7%
Soporte
11%
Transporte
Carguío Voladura Perforación
48%
8% 13% 14%
OPEX IPCC Otros Costos
15%
Soporte
14%
Transporte Carguío Voladura Perforación
23% 11% 18% 19%
CAPEX Convencional
CAPEX IPCC
OPEX Convencional
OPEX IPCC
Comparación de los costos operativos Rendimiento: 6,600 ton/hr Faja: 72” Distancia In-Pit 3 km Distancia Ex-Pit a la Planta: 10 km Producción: 45 Millones ton/año Costos Convencional Perforación Voladura Carguio Acarreo Mineral Acarreo Desmonte
2.18 0.12 0.25 0.11 1.28 0.42
Costos IPCC Perforación Voladura Carguio Acarreo Mineral Faja Acarreo Desmonte
1.48 0.12 0.25 0.11 0.19 0.39 0.42
Ventajas • Menores Incidentes de trabajo. • Menor contaminación por emisión de CO2 - polvo. • Reducción de número de equipos en tajo. • Minimiza los tiempos de espera de equipos. • Mayor utilización de equipos. • Mayor productividad de equipos. • Menores costos de operación ($/ton) • Mayor rentabilidad. • Proceso de minado eficiente y automatizado.
Desventajas • • • •
Sistema no flexible. Mayor inversión inicial (CAPEX). Modelo geológico definido Planeamiento de minado detallado. • Mayores áreas (plataforma) en el tajo para instalación o montaje de equipos.
Conclusiones • El sistema IPCC es menos flexible que el sistema de camiones, sin embargo • • •
•
reduce costos de acarreo (ahorro en combustibles, llantas, equipos auxiliares). Reduce el OPEX (costo de operación), incrementando el VPN y generando mayor rentabilidad. Mientras más grandes y profundas sean las minas de tajo abierto, más rentable será la aplicación de la tecnología de los sistemas IPCC. Los costos de capital serán bajos cuando las capacidades de producción son muy altas; mientras que los costos de operación siempre serán más bajos para el sistema IPCC que para el sistema convencional. La implementación del sistema de transporte mediante chancado y fajas dentro del tajo puede tener un impacto significativo en la geometría del tajo, generando una variación del striping ratio y en los accesos de la mina.
Conclusiones • EL sistema IPCC reduce las emisiones de carbono y polvo generado
por los camiones gigantes de acarreo, reduciendo los impactos ambientales. • Además, ayudará a la industria a disminuir las emisiones, puesto que emplea electricidad en lugar de combustible. • Reduce los incidentes con equipos pesados generando ambientes mas seguros para el personal. • La presencia de los sistemas de IPCC en Indonesia, China, Chile, Brasil, USA, Canadá, Sudáfrica, Zaire, Tailandia, Australia, Europa, etc, prueba que esta tecnología es idónea para las grandes minas de tajo abierto y que operan con muy buena performance, ofreciendo un largo tiempo de vida útil bajo cualquier condición climática.
Recomendaciones • Incluir la alternativa IPCC en la evaluación
de proyectos
mineros por minado superficial. • Revisar y evaluar la implementación del sistema IPCC en operaciones actuales. • Evaluar mediante un trade off el sistema convencional y el IPCC considerando lineamientos de seguridad y medio ambiente.
Muchas Gracias ¡¡
