Modelo de Simulación de una mina a tajo abierto
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Este documento presenta un modelo de simulación para optimizar las operaciones de carguío y transporte en una mina a tajo abierto. El objetivo general es desarrollar una herramienta de planeamiento de la capacidad productiva del proceso de carguío y acarreo. Los objetivos específicos son minimizar actividades costosas y evaluar escenarios alternativos. El documento describe el método de investigación, que incluye la recolección de datos, construcción del modelo conceptual, codificación del modelo y experimentación para analizar resultados.
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- 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE SIMULACIÓN PARA OPTIMIZAR LAS OPERACIONES DE CARGA Y TRANSPORTE EN UNA MINA A TAJO ABIERTO Presentado por el Bachiller: Johanna Mirelle Gómez Quevedo Para optar el Título Profesional de INGENIERO INDUSTRIAL Arequipa - 2011
- 2. Agenda Introducción Objetivos de la Investigación Marco teórico Método de investigación • Método de conducción del modelo de simulación Resultados Conclusiones Recomendaciones Arequipa - 2011
- 3. Generalidades del estudio Introducción Las operaciones en minas a Tajo abierto y Subterráneas, pueden ser descritas como sistemas complejos, dado que envuelven un alto costo de capital y se presentan riesgos e incertidumbres en la toma decisiones. Un error en el dimensionamiento de los equipos puede llevar a la empresa a sobre o subestimar los equipos, Koppe (2008). .
- 4. Justificación del Estudio 1 – Perforación - Desmonte 2 – Carga o Carguío 3 – Transporte o Acarreo Arequipa - 2011 Page 4
- 5. Justificación del Estudio . Costo estimado por fase de minado 100.00% 80.00% 60.00% Carguío y Acarreo 40.00% 60% Costos totales 20.00% 0.00% Infraestructura Planeamiento Carguío y Acarreo Perforación Detonación Hidrología Apoyo general Apoyo Mina Mina Mina Porcentage 63.54% 4.87% 7.38% 2.20% 9.64% 0.49% 9.40% 2.47% Porcentage Acumulado 63.54% 68.41% 75.79% 77.99% 87.64% 88.12% 97.53% 100.00% Porcentage Porcentage Acumulado Arequipa - 2011
- 6. Justificación del Estudio Camión Camiones Grupo 1 23 US$ US$ Operacionales 2,814,922.76 61,928,300.72 Flete 108,292.26 2,382,429.74 Entrenamientos 1,227.48 27,004.52 Montage 16,000.00 352,000.00 Garantia 30,000.00 660,000.00 2,970,442.50 65,349,734.98 Fuente: Angloferrous Brazil Montage / Modelo Cantidad Precio total s/ imp Total Entrenamiento Euro Euro Euro RH340 Diesel 1 6,250,000.00 109,430.57 6,359,430.57 PC5500 Diesel 1 5,507,715.50 190,958.00 5,698,673.50 EX5500 P&H 1 4,850,852.39 59,092.51 4,909,944.90 995 Liebherr 1 4,485,000.00 78,555.52 4,563,555.52 996 Liebherr 1 5,065,072.11 78,555.52 5,143,627.62 RH340 Elétrica 1 5,965,505.92 109,430.57 6,074,936.49 PC5500 Elétrica 1 5,522,065.98 190,958.00 5,713,023.98 Fuente: Angloferrous Brazil Arequipa - 2011
- 7. Justificación del Estudio Excel Simulación Arequipa - 2011 Page 7
- 8. Objetivos • Objetivo General Desarrollar un modelo de simulación que sirva como herramienta de planeamiento de la capacidad productiva del proceso de carguío y acarreo para una mina a tajo abierto. • Objetivos Específicos -Minimizar actividades costosas en tiempo y dinero - Evaluar escenarios alternativos Arequipa - 2011
- 9. Marco Teórico Aplicaciones de Investigación de Operaciones - Industria Minera 25.0% 20.0% 15.0% 10.0% 5.0% 0.0% PNL PL GF PD PI PIM PM PE PS TF TD PNL - Prog. No Lineal PL - Prog. Lineal GF - Grafos y Redes PD - Prog. dinámica PI - Programación Entera PIM - Prog. Entera Mixta PM - Programación Mixta PE - Prog. Estocástica PS - Procesos estocásticos TF -Teoria de Filas TD - Teoria de la decisión Arequipa - 2011
- 10. Marco Teórico “Simulación es una técnica que permite estudiar el comportamiento de un determinado sistema a través de modelos, permitiendo su manipulación y estudio detallado” Arequipa - 2011 Page 10
- 11. Marco Teórico - Cuellos de botella y capacidad - Diseño y US$ 8.7 bi Operaciones; 2010 - Evaluación y dimensionamiento de equipos – Diseño; - Eficiencia - Análisis Operativo; - Contingencias y Riesgos - Análisis Operativo ; - Patios, Almacenes, Diseño del Sistema de Inventario; - Demora y estudios de los costos de explotación; - Diseño del Sistema de Transporte. Arequipa - 2011
- 12. Método de Investigación ESTUDIO DE CASO Mina virtual - Modelo desarrollado para operar en un nivel estratégico / táctico, como herramienta de planeamiento COLECTA Y PROCESAMIENTO DE DATOS Input Analyzer – Output Analyzer MODELO DE SIMULACIÓN COMPUTACIONAL DISCRETO PROBABILÍSTICO Arequipa - 2011
- 13. SIMULACIÓN Formular el problema Método de Investigación Recolección de datos y formulación del modelo conceptual No •Método de conducción del Modelo Modelo conceptual válido ? de Simulación Si No Construcción de un programa computacional Metodologia desarrollada Law y Kelton (1991). Hacer corrida Piloto Modelo computacional válido ? Si Planeamiento de los experimentos Ejecución de los experimentos de simulación Análisis de resultados Documentación, presentación e implementación Arequipa - 2011
- 14. Método de Conducción del Modelo de Simulación Experimentación Verificación y Validación Codificación del Modelo del modelo Construcción del Modelo Conceptual Identificación del Problema Arequipa - 2011 Page 14
- 15. Método de Conducción del Modelo de Simulación Experimentación Verificación y Validación Codificación del Modelo del modelo Construcción del Modelo Conceptual Identificación del Problema Arequipa - 2011 Page 15
- 16. Funcionamiento de general de la Mina en estudio: -Reserva de 2 billones de toneladas; -Número de frentes de carga = Número de equipos de carga; -Todos los camiones poseen las mismas características; - Palas eléctricas frentes de carga de material estéril y cargadores frontales en los puntos de carga de mineral; Arequipa - 2011 Page 16
- 17. Identificación del problema Pila de mineral Botadero Cobre Estéril Producto Necesario para la extracción de mineral • Carguío • Carguío • Acarreo • Acarreo • Descarga • Descarga • Chancado • Pila Stockpile • Pila Arequipa - 2011 Page 17
- 18. Funcionamiento de general de la Mina en estudio: Arequipa - 2011 Page 18
- 19. Identificación del problema Proceso de carguío y DIAGRAMA DE FUNCIONAMENTO DA MINA acarreo Camión viaja haciadirige para o Caminhão se el punto de descarga Caminhão chega no destino Camión llega a su destino ponto de descarga 2. Direccionado Direcionado 3. Llegada 3. Chegada Caminhão descarga Camión descarrega Plano Producción Operacional de MIna 1. Carga Caminhão direcionado para Camión enviado para un equipo umade carga carregadeira 5. Chegada 5. Llegada 4. Direcionado 4. Direccionado Camión viaja hacia el punto dea Caminhão se dirige para carregadeira carga Figura : Diagrama del proceso de carguío y acarreo Fonte: Elaborado por la Autora Arequipa - 2011
- 20. Identificación del problema Dimensionamiento adecuado de los equipos para carguío y acarreo de mineral, llevando en consideración los procesos operacionales y las metas de producción. Identificación del problema ¿Cuántos camiones ? ¿Cuántas palas eléctricas y cargadores frontales? ¿ Cuál es la producción total ? ¿ Cuáles son las mejores políticas de operación ? Arequipa - 2011 Page 20
- 21. Recolección de datos Variables aleatorias Discretas Fabricante : Caterpillar Número: 23 camiones Modelo : 793C Parámetros de carga y descarga Descripción Transporta el material extraído desde los puntos de carga hasta los diferentes puntos de descarga. Arequipa - 2011
- 22. Recolección de datos Variables aleatorias Discretas Fabricante : Caterpillar Número: 2 Cargadores frontales Modelo : L1850 Capacidad : 14 yd³ Velocidad : 18km/h Descripción Carga de material en los camiones. Arequipa - 2011
- 23. Recolección de datos Variables aleatorias Discretas Fabricante : Komatsu Número: 2 palas eléctricas Modelo : PC1800 Capacidad : 50 yd³ Descripción Carga de material en los camiones. Arequipa - 2011
- 24. Recolección de datos Variables aleatorias Discretas Tipo: Chancadora Número: 1 Chancadora primaria Capacidad de procesamiento: 5000T/h Capacidad de descarga: 3 Descripción Punto donde el mineral es depositado para ser transportado a chancado secundario. Arequipa - 2011
- 25. Recolección de Datos Camiones Capacidad de carga a ser transportada por los Variables aleatorias camiones NORM(213; 1,85) T Continuas Tiempo de descarga del camión NORM(1,65;0,177) Min 13,4 + WEIB(3,74; Velocidad de desplazamiento vacío km/h 5,37) 14 + 13 * BETA(4,03; Velocidad de desplazamiento lleno km/h 2,48) Tiempo entre mantenimiento correctivo del EXPO(71.54) H camión Tiempo de mantenimiento correctivo del camión EXPO(6.17) H Cargadores Frontales Tiempo de carga NORM(4.46,1.67) Min Tiempo entre mantenimiento correctivo EXPO(47.33) H Tiempo de mantenimiento correctivo EXPO(13.25) H Palas eléctricas Tiempo de carga LOGN(2.26,0.919) Min Tiempo entre mantenimiento correctivo EXPO(45,72) H Tiempo de mantenimiento correctivo EXPO(5,77)h H Chancadora Tiempo entre mantenimiento correctivo EXPO(30) H Tiempo de mantenimiento correctivo EXPO(1) H Tiempo entre paradas operacionales EXPO(16) H Tiempo de paradas operacionales EXPO(0,5) H Arequipa - 2011
- 26. Método de Conducción del Modelo de Simulación Experimentación Verificación y Validación Codificación del Modelo del modelo Construcción del Modelo Conceptual Identificación del Problema Arequipa - 2011 Page 26
- 27. Construcción del Modelo conceptual Ag_Carg Carga_F F2 Equipo de Carg_Disp carga Proceso de carga Bloquear Pre_Bloq Pos_Bloq Desbloquear Ag_Carg_S tockpile Desp_Vacío Construcción del Ag_Desp_ Cargado Carg_Stockpile Modelo - Modelo Stockpile Carg_Stock pile conceptual Ociosa Ag_Desc_S tockpile Desc_Stockpile Diagrama de Ciclo de Chancadora Atividades (DCA): Desp__Vac Desp_Cargado Ag_Des_Chanc Desc_Chanc ío Chanc_Disp Proceso de Actividades descarga Botadero Bloquear Pre_Bloq Bot_Disp Pos_Bloq Desbloquear Bot_Disp Desc_Botadero Filas LEYENDA - Entidades Equipo de carga Entidades Camión DCA DEL PROCESO DE CARGUÍO Y ACARREO Chancadora Arequipa - 2011
- 28. Método de Conducción del Modelo de Simulación Experimentación Verificación y Validación del Modelo Codificación del modelo Construcción del Modelo Conceptual Identificación del Problema Arequipa - 2011 Page 28
- 29. Codificación del modelo Arequipa - 2011 Page 29
- 30. Método de Conducción del Modelo de Simulación Experimentación Verificación Codificación y Validación del del modelo Modelo Construcción del Modelo Identificación del Problema Arequipa - 2011 Page 30
- 31. Variabilidad del modelo Para Barbosa (2008), dos procedimientos básicos reducen el error del valor de una variable respuesta del modelo: Verificación y Validación del modelo - Utilización de técnicas de reducción de varianza(VRT) Common Random Numbers (CRN) - Condiciones experimentales del modelo Número de Replicaciones Periodo de Warm - up Tiempo de Simulación Arequipa - 2011 Page 31
- 32. Condiciones Iniciales: Periodo de calentamiento (Warm – up) Tasa de utilización de los equipos – 1 Mes de simulación Verificación y Warm-up aproximadamente de 50 horas Validación (aprox.: 2 días). del modelo Arequipa - 2011 Page 32
- 33. Determinación del número de corridas Determinación del número de corridas necesarias para una confianza de 90%, Freitas (2008). Cálculo del semi-intervalo h: Donde: S S : Desvío padrón de la muestra h tn 1,1 / 2 n : Tamaño de la muestra n tn-1,1-α/2 : Valor tabulado para el grado de libertad α deseado, El número de corridas será suficiente cuando: h90% 10% x Arequipa - 2011 Page 33
- 34. x Determinación del número de replicaciones Primera corrida: Período de 720 horas n=15 x S H h/ x Desviación Semi-intervalo Promedio estándar de la de confianza Mínimo Valor Máximo Valor muestra 95% Tiempo medio de espera en fila en la 0.0129 0.00457 0.00253 0.00216 0.0199 20% pala eléctrica 1 Tiempo medio de espera en fila en la 0.0148 0.00496 0.00275 0.00191 0.0243 19% pala eléctrica 2 Tiempo medio de espera en fila en el 0.0813 0.0318 0.0176 0.00791 0.139 22% cargador 1 Tiempo medio de espera en fila en el 0.0749 0.0235 0.013 0.00902 0.104 17% cargador 2 Tiempo medio de espera en fila en el 0.0745 0.0243 0.0134 0.00942 0.103 18% cargador 3 Arequipa - 2011 Page 34
- 35. Determinación del número de replicaciones Segunda Rodada: Período de 744 horas con Warm-Up de 50 horas n=50 x S H h/ x Desviación Semi-intervalo Promedio estándar de la de confianza Mínimo Valor Máximo Valor muestra 95% Tiempo medio de espera en fila en la 0.014 0.004 0.00114 0.00216 0.0211 8% pala eléctrica 1 Tiempo medio de espera en fila en la 0.0145 0.00422 0.0012 0.00191 0.025 8% pala eléctrica 2 Tiempo medio de espera en fila en el 0.0893 0.0249 0.00707 0.00791 0.139 8% cargador 1 Tiempo medio de espera en fila en el 0.0821 0.0225 0.0064 0.00902 0.133 8% cargador 2 Tiempo medio de espera en fila en el 0.0871 0.0244 0.00693 0.00942 0.141 8% cargador 3 Arequipa - 2011 Page 35
- 36. Verificación del modelo ¿ El modelo está funcionando como se debe? Verificación del modelo Aplicación de pruebas de Uso del Trace element de Ejecución de casos continuidad (variaciones Uso de animación Arena (Debugger) simplificados en los datos de entrada) Verificación y validación del modelo Verificación del Modelo de Simulación 25 Tiempo espera pala 20 eléctrica Tiempo medio de espera Tiempo (min) 15 Tiempo de viaje lleno Tiempo de viaje vacio 10 Tiempo de carga Tiempo de descarga 5 botadero Tiempo de descarga chancadora Tiempo de ciclo 0 5 Camiones 6 Camiones 7 Camiones 8 Camiones 9 Camiones 10 Camiones Número de Camiones 2011 Arequipa - Page 36
- 37. Validación de Modelo ¿ El modelo representa la realidad adecuadamente ? Verificación y Validación Validación del modelo del Modelo Principales salidas del modelo Conocimiento e intuición Mediciones obtenidas en • Tiempo de carga, viaje de los especialistas sistemas reales lleno, vacio, descarga, espera y ciclo. Arequipa - 2011 Page 37
- 38. Validación de Modelo Escenario Simulado Escenario Real (min) (min) Tiempo de carga 2.44 2.17 Tiempo de viaje lleno 9.45 8.14 Timepo de viaje vacío 6.81 7.94 Tiempo de descarga 1.65 1.36 Tiempo de espera 9.01 8.24 Tiempo de ciclo 34.9 33.39 Validación del Modelo de Simulación 35 30 25 Minutos 20 15 10 5 0 Escenario Simulado Escenario Real Arequipa - 2011 Page 38
- 39. Método de Conducción del Modelo de Simulación Verificación y Experimentación Validación Codificación del Modelo del modelo Construcción del Modelo Identificación del Problema Arequipa - 2011 Page 39
- 40. Resultados – Análisis del tiempo de Ciclo Arequipa - 2011 Page 40
- 41. Resultados – Análisis del tiempo de Ciclo Escenario Actual Resultados del tiempo de ciclo de los camiones Min Prom Max Sistema de carguío y acarreo 20.6 34.9 166 Viaje hacia el frente de carga 6.81 8.98 13.3 Viaje hacia el punto de descarga 9.45 12.2 15.4 Tiempo de espera en los frentes de carga 0 9.01 137 Tiempo de Carga en los frentes de carga 0.1 2.44 9.51 Tiempo de descarga en los puntos de descarga 1.02 1.65 2.29 Escenario Optimista: 1.48 min/carga Resultados del tiempo de ciclo de los camiones Min Prom Max Sistema de carguío y acarreo 20.4 27.5 129 Viaje hacia el frente de carga 6.83 8.95 13 Viaje hacia el punto de descarga 9.66 12.2 15.5 Tiempo de espera en los frentes de carga 0 2.94 104 Tiempo de Carga en los frentes de carga 1.48 Tiempo de descarga en los puntos de descarga 1.02 1.65 2.29 Arequipa - 2011 Page 41
- 42. Resultados – Análisis del tiempo de Ciclo Escenario Optimista Análisis del Tiempo de Ciclo 21% 35 30 25 Minutos 20 15 10 5 67% 0 Tiempo de Timepo de ciclo Tiempo de viaje vacío Tiempo de viaje lleno Tiempo de espera descarga Escenario Simulado Escenario Real Arequipa - 2011 Page 42
- 43. Resultados – Análisis del tiempo de Ciclo •Colocar correctamente las palas en los •Capacitar al operador, mejoras en este Tiempo de carga y aculatamiento frentes de carga evento •Tamaño del material fragmentado en • Supervisión voladura •Trabajos de mantenimiento en los •Distribución de la carga de los Tiempos de viaje lleno y vacio accesos camiones •Inspección en las vías Tiempo de Descarga • Acondicionar y chequear la zona de descarga Arequipa - 2011 Page 43
- 44. Resultados – Análisis de la Capacidad Productiva del Sistema Escenario Actual Parámetro Valor (t) Movimiento Total (MT) 68,048,052.88 ROM 29,620,105.45 Mina-Chancado 29,170,270.48 Mina-Stockpiles 449,834.97 Material enviado a Planta 29,170,270.48 Mina-Chancado 29,170,270.48 Stockpile – Chancado - Movimiento Interno de Material (MI) 3,399,072.33 Otros Movimientos (OM) - Estéril (E) 35,028,875.10 REM 1.18 Arequipa - 2011 Page 44
- 45. Resultados – Análisis de la Capacidad Productiva del Sistema Escenario Actual – Indicadores de desempeño Cargadores Frontales HT HM HI HE HAO HT HMC HMP HM HTT HII HIE HI HC Tiempo de Tiempo de Tiempo de Tiempo Tiempo Tiempo Tiempo de Tiempo de Tiempo de Tiempo Horas Mantenimiento Mantenimiento cambio de HI cargando desocupado de viaje HT Mantenimiento HI de HIE calendario Correctivo Preventivo turno 3839 1956 0 5796 1797 1037 2833 122 122 9 131 8760 3693 1892 0 5585 2017 1033 3050 116 116 9 125 8760 3766 1924 0 5690 1907 1035 2941 119 119 9 128 8760 Equipos Distribución horas Indicadores de desempeño HC HT HM HI DF UT RO Producción (t/h) 1 8760.00 5795.78 2833.28 130.88 67.66% 97.79% 66.16% 3553.45 2 8760.00 5585.05 3049.71 125.22 65.19% 97.81% 63.76% 1892.75 PROMEDIO 5,690.41 2,941.49 128.05 66.42% 97.80% 64.96% 2,723.10 Arequipa - 2011 Page 45
- 46. Resultados – Análisis de la Capacidad Productiva del Sistema Escenario Actual – Indicadores de desempeño Palas Eléctricas HT HM HI HE HAO HT HMC HMP HM HTT HII HIE HI HC Tiempo de Tiempo de Tiempo de Tiempo Tiempo Tiempo Tiempo de Tiempo de Tiempo de Tiempo Horas Mantenimiento Mantenimiento cambio de HI cargando desocupado de viaje HT Mantenimiento HI de HIE calendario Correctivo Preventivo turno 4461 2274 0 6735 973 902 1875 139 139 10 150 8760 4515 2315 0 6829 884 894 1778 143 143 10 152 8760 4488 2294 0 6782 929 898 1827 141 141 10 151 8760 Equipos Distribución horas Indicadores de desempeño HC HT HM HI DF UT RO Producción (t/h) 1 8760.00 6734.90 1875.45 149.61 78.59% 97.83% 76.88% 3556.23 2 8760.00 6829.37 1778.09 152.44 79.70% 97.82% 77.96% 1893.75 PROMEDIO 6,782.13 1,826.77 151.02 79.15% 97.82% 77.42% 2,724.99 Arequipa - 2011 Page 46
- 47. Resultados – Análisis de la Capacidad Productiva del Sistema Escenario Actual – Indicadores de desempeño Camiones HT HM HI HC HE HAO HT HMC HMP HM HTT HTTC HII HIE HI Tiempo Tiempo Tiempo de TMantto Tiempo Horas TDesca TViaje TViaje TMantto Tiempo de en Hora Cam TCarga T MI HE TFC TFD HAO HT Preventi en HII calendár rga lleno vacío Correctivo Mantto cambio parada Improducti vo espera io de turno externa va 1 696 353 2744 1992 169 5954 1771 234 2005 7960 778 0 778 163 22 185 7 192 8930 2 719 361 2813 2046 170 6109 1710 253 1963 8072 663 0 663 167 22 189 8 197 8932 3 730 365 2846 2070 178 6188 1751 233 1984 8172 570 0 570 167 24 192 6 198 8940 4 708 360 2797 2035 167 6067 1782 231 2013 8080 653 0 653 165 25 190 7 196 8929 5 736 372 2885 2102 172 6266 1529 236 1766 8032 698 0 698 169 27 196 7 203 8933 6 701 354 2767 2006 187 6014 1795 231 2026 8040 713 0 713 164 25 188 7 195 8948 7 727 365 2858 2074 187 6212 1717 231 1948 8159 586 0 586 168 29 197 7 204 8949 8 714 362 2807 2052 164 6100 1827 224 2051 8151 578 0 578 165 25 190 7 197 8925 9 715 361 2810 2039 176 6100 1787 233 2020 8121 615 0 615 165 23 188 9 196 8932 10 725 364 2827 2058 175 6148 1666 220 1886 8034 701 0 701 168 26 194 8 201 8937 11 722 363 2839 2062 178 6165 1683 232 1915 8079 663 0 663 166 26 191 7 199 8941 12 726 366 2847 2067 178 6184 1703 230 1933 8116 620 0 620 168 28 196 8 204 8940 13 717 361 2820 2047 179 6124 1751 227 1979 8102 637 0 637 167 27 194 8 202 8941 14 713 362 2815 2044 174 6108 1699 234 1933 8041 697 0 697 165 25 190 8 198 8937 15 710 361 2806 2047 170 6094 1782 205 1987 8081 653 0 653 164 25 189 9 198 8932 16 709 359 2799 2030 178 6075 1806 220 2026 8101 641 0 641 165 24 189 8 197 8939 17 722 369 2864 2087 175 6215 1634 239 1873 8089 645 0 645 169 25 194 7 201 8935 18 720 363 2824 2055 171 6134 1868 239 2107 8241 495 0 495 166 23 189 7 196 8933 19 726 364 2837 2059 181 6167 1689 218 1907 8074 666 0 666 168 26 194 8 202 8942 20 700 355 2755 2007 165 5983 1862 227 2089 8072 658 0 658 164 26 191 7 198 8928 21 743 376 2914 2125 169 6327 1509 249 1758 8085 645 0 645 170 23 193 8 202 8931 22 695 355 2749 2008 159 5966 1812 240 2053 8019 706 0 706 165 24 189 8 197 8921 23 733 374 2899 2115 171 6292 1594 235 1829 8121 611 0 611 170 25 195 6 201 8933 718 363 2823 2053 173 6130 1727 231 1959 8089 648 0 648 166 25 718 191 7 199 8935 Arequipa - 2011 Page 47
- 48. Resultados – Análisis de la Capacidad Productiva del Sistema Escenario Actual – Indicadores de desempeño Camiones Equipos Distribución de horas Indicadores Velocidad PH Tiempo de Total de KmCH/Vz TFD TFC Tiempo de Carga Producción HC HT HM HI DF UT RO Descarga Lleno (m/h) Vacío (m/h) Media (m/h) Materia (Anual) (Min) (Min) Carga (Min) media (t/h) (MIn) Movimenta 1 8760.0 7959.5 778.4 192.2 91.11% 99.72% 90.86% 0.5 0.1 8.0 3.1 1.7 0.0 18.0 21.6 19.8 361.5 2877141 2 8760.0 8071.8 663.4 197.0 92.43% 99.69% 92.14% 0.5 0.1 7.6 3.1 1.6 0.0 18.1 18.9 18.5 364.9 2945744 3 8760.0 8172.3 570.3 197.9 93.49% 99.79% 93.29% 0.5 0.1 7.6 3.1 1.7 0.0 16.4 22.4 19.4 364.8 2980889 4 8760.0 8080.3 652.7 196.2 92.55% 99.67% 92.24% 0.5 0.1 7.9 3.1 1.7 0.0 17.0 18.7 17.8 362.9 2932148 5 8760.0 8031.7 698.3 202.9 92.03% 99.63% 91.69% 0.5 0.0 6.4 3.1 1.6 0.0 16.8 22.9 19.8 376.9 3027042 6 8760.0 8040.2 712.8 195.2 91.86% 99.91% 91.78% 0.5 0.0 8.1 3.1 1.7 0.0 17.3 20.6 18.9 360.3 2896604 7 8760.0 8159.4 586.1 203.8 93.31% 99.82% 93.14% 0.5 0.1 7.5 3.1 1.6 0.0 16.9 22.2 19.6 367.0 2994875 8 8760.0 8150.9 578.0 196.6 93.40% 99.62% 93.05% 0.5 0.0 8.0 3.1 1.7 0.0 17.5 21.7 19.6 361.4 2945764 9 8760.0 8120.6 615.3 196.4 92.98% 99.70% 92.70% 0.5 0.0 7.9 3.1 1.6 0.0 18.0 20.6 19.3 362.8 2945793 10 8760.0 8034.0 701.2 201.4 92.00% 99.69% 91.71% 0.5 0.1 7.1 3.1 1.7 0.0 15.8 22.0 18.9 369.2 2966558 11 8760.0 8079.5 662.6 198.5 92.44% 99.78% 92.23% 0.5 0.0 7.3 3.1 1.6 0.0 15.4 17.2 16.3 368.0 2973454 12 8760.0 8116.4 620.2 203.5 92.92% 99.71% 92.65% 0.5 0.1 7.3 3.1 1.7 0.0 18.1 20.7 19.4 367.6 2983210 13 8760.0 8102.4 636.7 202.3 92.73% 99.74% 92.49% 0.5 0.1 7.6 3.1 1.6 0.0 16.5 21.1 18.8 364.5 2953107 14 8760.0 8041.4 697.2 198.0 92.04% 99.73% 91.80% 0.5 0.0 7.4 3.0 1.7 0.0 18.1 24.7 21.4 366.8 2949508 15 8760.0 8081.1 653.3 198.0 92.54% 99.68% 92.25% 0.5 0.0 7.8 3.1 1.6 0.0 17.9 23.3 20.6 363.6 2938674 16 8760.0 8100.9 641.0 197.3 92.68% 99.78% 92.48% 0.5 0.0 8.0 3.1 1.6 0.0 17.1 25.7 21.4 362.3 2935185 17 8760.0 8088.5 645.2 201.2 92.63% 99.68% 92.33% 0.5 0.0 7.1 3.1 1.7 0.0 16.8 16.3 16.6 371.2 3002200 18 8760.0 8241.5 495.5 196.0 94.34% 99.72% 94.08% 0.5 0.1 8.2 3.1 1.7 0.0 18.1 22.0 20.0 358.9 2958227 19 8760.0 8074.2 666.0 202.1 92.40% 99.76% 92.17% 0.5 0.1 7.4 3.1 1.6 0.0 16.9 24.7 20.8 368.1 2972119 20 8760.0 8072.1 657.6 197.7 92.49% 99.63% 92.15% 0.5 0.0 8.2 3.1 1.7 0.0 17.3 19.5 18.4 358.0 2889728 21 8760.0 8084.6 644.8 201.9 92.64% 99.62% 92.29% 0.5 0.0 6.4 3.1 1.7 0.0 17.2 22.4 19.8 377.8 3054537 22 8760.0 8018.6 705.9 196.8 91.94% 99.56% 91.54% 0.5 0.1 8.2 3.1 1.7 0.0 17.8 22.6 20.2 359.6 2883799 23 8760.0 8121.2 611.0 200.6 93.03% 99.66% 92.71% 0.5 0.1 6.7 3.1 1.6 0.0 17.4 22.1 19.7 374.5 3041576 PROMEDIO 8,088.84 647.55 198.84 92.61% 99.71% 92.34% 0.47 0.05 7.54 3.09 1.65 0.00 17.22 21.48 19.35 365.77 2,958,603 Arequipa - 2011 Page 48
- 49. Resultados – Análisis de la Capacidad Productiva del Sistema Escenario Actual – Indicadores de desempeño Chancadora HT HM HI HE HAO HT HMC HMP HM HPO Horas Tiempo en Tiempo en Tiempo en Tiempo en Horas esperando Horas Chancadora procesando mantenimien mantenimien mantenimien parada camión trabajadas material to correctivo to preventivo to operacional 1 3806.35 4335.52 8142 270.26 96.00 366.26 250.18 Equipos Distribución Horas Índices Producción HC HT HM HI DF UT RO (t/h) 1 8760 8141.87 366.26 250.18 95.82% 97.00% 92.94% 7499.96 Arequipa - 2011 Page 49
- 50. Resultados – Análisis de la Capacidad Productiva del Sistema Escenario Actual Cargadores Frontales Palas eléctricas UT UT 97.8% 97.8% DF DF OPORTUNIDAD! OPORTUNIDAD! 66% 67% 80% 64% 67% 64% 34% 33.7% Arequipa - 2011 Page 50
- 51. Resultados – Análisis de la Capacidad Productiva del Sistema Escenario Alternativo Escenario Escenario Actual Alternativo Parámetro Valor (t) Valor (t) Movimiento Total (MT) 68,048,052.88 62,175,799.89 ROM 29,620,105.45 33,498,877.65 Mina-Chancado 29,170,270.48 33,048,751.27 Mina-Stockpiles 449,834.97 450,126.38 Material enviado a Planta 29,170,270.48 33,048,751.27 Mina-Chancado 29,170,270.48 33,048,751.27 Stockpile - Chancado - - Movimiento Interno de Material 3,399,072.33 3,118,455.67 (MI) Otros Movimientos (OM) - - Estéril (E) 35,028,875.10 25,558,466.56 REM 1.18 0.76 Arequipa - 2011 Page 51
- 52. Resultados – Análisis de la Capacidad Productiva del Sistema Escenario Alternativo – 2 Palas eléctricas y 1 Cargador frontal Arequipa - 2011 Page 52
- 53. Resultados – Análisis de la Capacidad Productiva del Sistema Escenario Alternativo Arequipa - 2011 Page 53
- 54. Conclusiones •Número adecuado de equipos, y estimar el efecto de fallas en los equipos, así como evaluar nuevas políticas de operación para la mejora del tiempo de ciclo. •Material transportado como resultado de la simulación se obtiene que este valor es en promedio cerca de 80 millones de toneladas de material al año. •La tasa de utilización de los cargadores frontales y de las palas eléctricas quedo próxima de 97 %, y la de los camiones en 99%. •Analizar sus principales características físicas y operacionales. Arequipa - 2011 Page 54
- 55. Recomendaciones •Desarrollo del modelo considerando el porcentaje de mineral que tiene que ser retirado de cada frente. • Mejorar los métodos de toma de decisión para el direccionamiento de los camiones. • Sistemas con alta variabilidad y aleatoriedad. Arequipa - 2011 Page 55
- 56. Arequipa - 2011
- 57. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE SIMULACIÓN PARA OPTIMIZAR LAS OPERACIONES DE CARGA Y TRANSPORTE EN UNA MINA A TAJO ABIERTO Presentado por la Bachiller: Johanna Mirelle Gómez Quevedo Arequipa - 2011