La pala minera gigante elctrica y diesel

Preparado por

Hctor Kessler E.

Chile 2012

Caractersticas

1. Inici sus operaciones en noviembre del ao 19652. Velocidad: 1 / 4 millas por hora (400 m / h)3. Capacidad de la cuchara: 105 m cbicos (80 m3)4. Peso en funcionamiento: 14 millones libras (7.000 toneladas, 6.400 toneladas mtricas)5. Altura: 220 pies (67 m) hasta la punta de la pluma.6. Longitud de pluma: 200 pies (61 m).7. Ancho: 59 m.8. Altura de las orugas: 8 pies (2.5 m).9. Longitud de las orugas: 34 m.10. Altura mxima de dumping: 139 pies (42 m).11. Mximo radio de dumping: 195 pies (59 m).12. Clasificacin de los motores A.C.: 13.500 caballos de fuerza (10,1 MW).

Operacin

Toda la operacin de la pala se controla con dos palancas de mano y un par de pedales.Las excavaciones de 315.000 libras (143 toneladas mtricas) de tierra se logran en un solo bocado, los cambios son de 180 y los depsitos de carga de hasta 390 pies de distancia, y los puntos a excavar en alturas de hasta 140 pies (42.5 m), con cuatro mquinas de 2 5/8 pulgadas de dimetro (67 mm), y los cables de izar con un total de 3.000 pies (914.5 m) de longitud. Los catorce principales motores del ciclo de excavacin son capaces de desarrollar un pick combinado de 13.500 cv (10,1 MW) en horas pick. Se nivela automticamente, a travs de cuatro gatas hidrulicas de 54 pulgadas de dimetro (1.400 mm).

Palas gigantes en Chile y Per miden ms de 20 metros de altura

Ejemplo 1: La altura de un edificio de cuatro pisos o el peso de ms de casi 300

elefantes son slo algunos ejemplos para dimensionar el tamao de las palas Komatsu

PC 5500 que operan actualmente en la Divisin Andina en el marco de la construccin

del Nodo 3550, que forma parte del Proyecto Expansin Andina 244 en Chile, a 2.500

metros de altitud. Cada una de estas palas tiene una altura de 21 metros y un peso de

1.400 toneladas. Este peso es similar al de 955 autos de tipo citycar. En tanto, la

capacidad del balde permite cargar 95 toneladas por vez, lo que se asemeja a cargar

593 refrigeradores medianos de 300 litros de capacidad o bien a 181 pianos de cola.

Adems, las dimensiones del balde de la pala permiten que ingrese fcilmente un jeep

en forma completa.

Ejemplo 2: Dos palas elctricas de cable 7495 Caterpillar, las ms grandes de la lnea,

cada una de las cuales puede mover diariamente ms de 140,000 toneladas de material

en promedio, y 16 camiones 797F Caterpillar, los de mayor capacidad de carga del

mundo, de 400 toneladas cortas por viaje cada uno, son los equipos de mxima

envergadura ensamblados para el proyecto Toromocho, de la minera Chinalco Per, a

ms de 4.800 metros de altitud.

Palas gigantes para la gran minera a rajo abierto

Mayor capacidad de carga, menor consumo energtico y reduccin de las vibraciones al momento de

operar son algunas de las caractersticas que actualmente ofrecen las palas para rajo abierto que son

utilizadas en faenas mineras. Utilizables en todas las operaciones a rajo abierto de Chile en diversos

ambientes y con capacidad de operacin las 24 horas del da durante el ao, son algunas de las

caractersticas que empresas proveedoras, expertos y acadmicos identifican en las palas hidrulicas

o de cable que trabajan para la minera. Consideradas herramientas de gran importancia para

trasladar el material despus de la tronadura, las palas a rajo abierto han incrementado sus tamaos,

alcanzando capacidades de carga de hasta 120 toneladas por balde.

Para Jos Cuadrado, asesor de palas de la empresa Finning CAT, los equipos hidrulicos pueden

operar en las mismas aplicaciones que los de cable y tienen la capacidad de realizar excavaciones

selectivas a cualquier altura del banco y con gran movilidad en el caso de los equipos diesel, por la

independencia con el suministro de la mina. Considerando las constantes exigencias que demandan

el proceso productivo y el cumplimiento de estndares de seguridad en la minera, el diseo y

fabricacin de las palas a rajo abierto estn supeditados a un permanente desarrollo tecnolgico por

parte de las firmas proveedoras. En el caso de la japonesa Komatsu, su gerente de Product Support

Group Palas Latinoamrica, Volker Nitz, comenta que las ltimas modificaciones de la empresa han

sido el bajo nivel de sonido en la cabina, reduccin de vibraciones, proteccin FOPS (Falling Objects Protection Systems) contra cada de objetos en esta y mejoras en la comodidad del operador.

Respecto del consumo energtico y el impacto al medio ambiente, Nitz aade que se han mejorado los procesos de inyeccin de combustible, generando mejor mezcla y una reduccin de emisiones.

Adems, se han implementado sistemas de monitoreo del equipo va satlite o GPRS que entregan

datos vitales del equipo.

Opinin similar aporta el gerente comercial de Joy Global Chile, Rodrigo Latorre, quien

menciona el reciente lanzamiento al mercado de su pala elctrica ms grande e

innovadora. Se trata de la P&H 4800XPC, diseada para una carga de 400 toneladas

cortas en camiones ultraclass y que permite cargar camiones de 363 toneladas en solo tres pases, en vez de cuatro, que es lo actualmente disponible en el mercado. Tambin

destaca como innovacin la pala hbrida P&H 2650CX, que opera sobre la base de

diesel y sistema elctrico, e incorpora un accesorio de articulacin plegable hidrulico

diseado para una carga de 65 toneladas. El equipo es capaz de cargar camiones

ultraclass de hasta 400 toneladas, sostiene el ejecutivo.

Principales estndares a considerar

Al momento de adquirir una pala a rajo abierto, los principales factores que inciden, de acuerdo con

Volker Nitz, de Komatsu, son la seguridad, operacin, soporte tcnico, repuestos y estructura. Una

visin semejante a la planteada por Rodrigo Latorre, de Joy Global, para quien la seguridad es

fundamental. Nuestras palas estn personalizadas para cumplir con los requisitos de produccin y eficiencia de nuestros clientes, teniendo en cuenta que la prioridad es la seguridad en la mina,

recalca. En esta lnea, el gerente comercial de Liebherr Chile, Arnoldo Juleff, ubica a la seguridad en

primer lugar y agrega que la gran mayora de sus equipos son respetuosos de esta mxima. Adems, seala que la seleccin del equipo de carguo implica criterios como produccin requerida,

geometra de la operacin, mineralizacin y dilucin, disponibilidad de energa elctrica en el caso de

una pala de cable, tipo de material a cargar, flota de camiones existentes y los costos asociados al

equipo. En este marco, Jos Cuadrado, de Finning CAT, aporta un factor adicional y sostiene que en

el caso de las palas de cable el costo por tonelada producida es determinante al momento de optar

por uno u otro equipo, pero aclara que la decisin corresponde a un anlisis que realiza el propio

cliente. Respecto de las palas hidrulicas, indica que el costo por tonelada es mayor que el de la pala

de cable, y la evaluacin sobre qu herramientas de carguo se seleccionarn depender de la

movilidad e independencia en la operacin y suministro de energa.

Nuevas tendencias

En relacin con las tecnologas que maneja la industria, una opcin que est estudiando la empresa

Komatsu es el control remoto de estos equipos, lo cual, segn el gerente del Grupo Palas, reduce el personal en la mina y facilita los cambios de operadores, disminuyendo riesgos asociados al trabajo

en altura. Adems, cuenta que implementaron en sus camiones la operacin computarizada de la pala por medio de un controlador donde puede maximizarse su productividad.

En el caso de Joy Global, las nuevas tendencias apuntan a factores que permitan mejorar la

productividad y disponibilidad, los cuales se suman a una disminucin de costos de mantenimiento de

las palas y a la capacidad de predecir posibles fallas. En este sentido, Joy Global cuenta con innovaciones como el sistema de monitoreo remoto PreVail, que permite predecir el estado del equipo

(mantenimiento predictivo), en vez de solo aplicar un concepto de mantenimiento reactivo, y el

sistema Track Shield, que utiliza herramientas avanzadas para evitar fallas en el caso de un golpe en

las zapatas de la oruga, afirma su gerente comercial. Para Finning CAT, en tanto, existe un enfoque

preferencial en el soporte al cliente, anticipndose a sus necesidades con una presencia tcnica en la

faena y cubriendo los requerimientos auxiliares de los equipos, con el fin de operar con una sola

compaa, reduciendo su gestin administrativa, afirma Jos Cuadrado.

De acuerdo con el ejecutivo, las nuevas tendencias incorporan talleres de reparacin de componentes con garanta, capacitacin del personal propio y de los clientes para satisfacer la crtica

demanda existente de mano de obra. Por otra parte, el ciclo de vida de los productos y la

sustentabilidad son factores incorporados en los nuevos desarrollos que avizora Arnoldo Juleff, de

Liebherr Chile: Se ha tratado de construir productos seguros y sustentables con ciclo de vida extendido. Nos hemos enfocado en la optimizacin del consumo de combustible y en la regulacin de

emisiones.

Visin acadmica

Desde el mundo de las universidades el anlisis de los acadmicos de carreras vinculadas al sector

de la minera coincide con las empresas proveedoras en lo relacionado con la utilidad que las palas a

rajo abierto prestan al proceso de carguo del material. Para el profesor de la Facultad de Ingeniera y

Ciencias de la Universidad Adolfo Ibez, el ingeniero civil en minas Juan Daniel Silva, estos equipos han tenido, adems de su crecimiento en tamao, un avance notable en las prestaciones,

incorporando nuevas tecnologas de monitoreo de signos vitales y rendimiento, con una alta

disponibilidad para una larga vida til. En cuanto a caractersticas de estos implementos, el director de Ingeniera Civil en Minas de la Universidad Andrs Bello, sede Concepcin, Alejandro San Martn,

destaca que la pala ms comn en Chile es la gigante elctrica, con capacidades de ms de 100 toneladas mtricas por baldada, aunque tambin las hay en diesel. Sobre las innovaciones en el mercado de las palas a rajo abierto, el profesor del Departamento de Ingeniera en Minas de la

Universidad de Santiago, Fernando Machuca, no duda en destacar la incorporacin de sensores que pueden definir lo que se est cargando en los camiones y que este tipo de informacin se encuentre en lnea. A lo anterior se suma el concepto de tele operacin, que resalta Juan Daniel Silva, donde

el operador se ubica fuera del rajo y las palas dentro de la operacin. Esta es una tendencia que debera empezar a darse en el futuro pensando en rajos cada vez ms profundos y con la idea de

sacar un poco de gente de la operacin, dice. A juicio de Alejandro San Martn, la pala a rajo abierto

no debera quedar en desuso en Chile en los prximos cinco, diez o 20 aos, pero s es posible que no haya grandes crecimientos en este mercado en nuestro pas. Sin embargo, en el plano

internacional, existen pases como Per o Ecuador que recin estn comenzando algunas de sus

explotaciones, por lo tanto, tienen varias dcadas por delante de trabajos en yacimientos a rajo

abierto, donde la pala se presta muy bien para este tipo de operaciones.

FIN DE LA PRESENTACION

MUCHAS GRACIAS