Diseño para operación con equipos autónomos en explotaciones mineras por hundimiento de bloques o paneles

Abstract

Actualmente, en las operaciones mineras subterráneas por hundimiento de bloques y paneles, se ha intentado implementar el uso de equipos LHD y camiones autónomos adaptando los niveles diseñados para realizar las operaciones de forma manual, mediante procedimientos de segregación física y confinamiento de las operaciones autónomas, para garantizar la seguridad del personal y los equipos. El propósito de incorporar equipos autónomos es mejorar la seguridad del personal y la productividad de la operación. Lo primero se consigue disminuyendo drásticamente las horas de exposición de personal por reducción de la dotación de operadores, pero la productividad no ha tenido las mejoras esperadas debido a las detenciones del sistema por presencia de equipos o personal de labores no autónomas o por interferencias entre las actividades de producción y desarrollo en la zona de operación. Esta investigación propone un diseño para operación en explotaciones mineras por hundimiento de bloques o paneles, que aprovecha el máximo potencial de operación con equipos autónomos, mediante la segregación física y temporal de las operaciones unitarias llevadas a cabo con equipos autónomos de las desarrolladas con equipos con operador a bordo. En el estudio se logra demostrar que la implementación de una segregación temporal que define un turno de 16 horas para operación exclusiva con equipos autónomos y otro de 8 horas para trabajos con equipos no autónomos, permite cumplir tanto las metas de producción como de preparación minera en una operación genérica de 40 [ktpd]. Finalmente se demuestra también, mediante una comparación de valor actualizado de costos de explotación (VAC), que el diseño y tipo de operación segregada propuesto para equipos autónomos tiene el prácticamente el mismo costo de explotación del diseño convencional para equipos con operador a bordo. La diferencia a favor del autónomo es de solo 1,8%.

Currently, in underground mining operations by Block or Panel Caving, an attempt has been made to implement the use of autonomous loaders and trucks, adapting the levels designed to carry out operations manually, through procedures of physical segregation and confinement of autonomous operations, to ensure the safety of personnel and equipment. The purpose of incorporating autonomous equipment is to improve the safety of the personnel and the productivity of the operation. The first is achieved by drastically reducing the hours of exposure of personnel due to a reduction in the number of operators, but productivity has not reached the expected improvements because there are some system stoppages due to the presence of equipment or non-autonomous work personnel or due to interference between production and development activities in a common area of operation. This research proposes a design for Block/Panel Caving operations, which takes advantage of the maximum potential of operation with autonomous equipment, through the physical and temporal segregation of the unit operations carried out with autonomous equipment from those developed with equipment with operator on board. The study succeeds in showing that the implementation of a temporary segregation that defines a 16- hour shift for exclusive operation with autonomous equipment and another of 8 hours for nonautonomous equipment work, allows meeting both the production and mining preparation goals in a generic 40 [ktpd] operation. Finally, it is also demonstrated, through a comparison of costs present value of exploitation (CPV), that the design and type of segregated operation proposed for autonomous equipment has practically the same operating cost of conventional design for equipment with an operator on board. The difference in favor of the autonomous one is only 1.8%.