Evaluación de capacidades operativas de palas para incrementar la producción de grandes operaciones mineras

Abstract

El propósito del presente trabajo de investigación es la evaluación de la capacidad de la Pala eléctrica P&H 4100XPC AC mediante el análisis de su productividad y costos unitarios de operación, para incrementar la producción de una mina de tajo abierto en un yacimiento de tipo pórfido de cobre de gran dimensión. El enfoque del estudio es cuantitativo y el alcance es correlacional por la relación directa entre la Capacidad de las Palas y la Producción de la Mina. La investigación no requirió de un diseño Experimental, porque para el análisis se utilizó información histórica real de productividad y costo unitario de Palas. El análisis consistió en la evaluación estadística de las variables productividad y costo unitario de las Palas eléctricas P&H 4100XPC AC comparada contra las Palas hidráulicas Caterpillar 6050 que fueron parte de la flota actual de la Mina en el periodo de evaluación. Para propósitos de análisis se asumió un equivalente de comparación de dos Palas 6050 contra una Pala 4100 y la información utilizada corresponde a un período de dieciséis meses comprendido desde abril del 2017 hasta julio del 2018. Se utilizó la Prueba T para comparar probabilísticamente las medias de ambas muestras luego del análisis de normalidad de datos mediante el método de Shapiro Wilk (SW) para comprobar la distribución normal de los datos de ambas muestras. Mediante el análisis estadístico se demostró que a una probabilidad de ocurrencia de 95% la productividad media de la pala P&H 4100XPC AC es mayor que la productividad media del equivalente a dos palas Cat 6050 y que el costo unitario de producción de este equivalente es mayor que el costo de la Pala 4100XPC AC. Con estos dos resultados se llegó a la conclusión que el objetivo del presente estudio de incrementar la producción de la mina con un beneficio técnico y económico es alcanzable reemplazando dos palas Cat 6050 por una pala P&H 4100XPC AC. Una limitante del estudio es que solamente se ha evaluado estos tipos de palas por tratarse de un caso en el que se cuenta con información real de estos equipos en la mina, pero la evaluación puede incluir otras marcas con equipos de similar capacidad.

The purpose of this research work is to evaluate the capacity of P&H 4100XPC AC electric shovel by analyzing the productivity and unit operating costs, with a goal to increase production at an open pit large porphyry copper operation. The focus of the study is quantitative, and the scope of this study is correlational due to the direct relationship between the capacity of the shovels and my production. In addition, to support the scope, the study includes real-time and historical operational data of productivity and unit operating costs from an active mining operation. A statistical approach is used to compare P&H 4100XPC AC electric shovels with Caterpillar 6050 hydraulic shovels and includes two critical factors: productivity and unit operating costs. The reason for studying the above shovels in specific is because the above equipment’s are currently in the mine operating plan. The following assumptions were considered in this study: the capacities of two 6050 Shovels are equivalent to one 4100 Shovel and a period of sixteen months from April 2017 to July 2018 was considered for supporting the study. The statistical method used was a T-test statistical concept to probabilistically compare the means of both samples after the data normality analysis using the Shapiro Wilk (SW) method to verify the normal distribution of both the sample data. Through statistical analysis at 95% probability of confidence level was achieved which proved that the average productivity of a 4100XPC AC Shovel is higher than the verage productivity of the equivalents Caterpillar 6050 hydraulic shovel. And the unit production cost of the equivalents Caterpillar 6050 hydraulic shovel was higher than the cost of the Shovel 4100XPC AC. With the above results, it was concluded that the optimal strategy for the mine is to increase mine production, considering technical and economic benefit, by replacing the two 6050 Shovels with one 4100XPC AC Shovel. It is important to highlight that, one limitation with this study, is that the Komatsu 4100XPC AC shovel type used in evaluations, was because in the company, where the study was performed, this equipment was part of its fleet. However, for other use cases in which it is desired to evaluate other types of shovels, a similar approach and strategy can be used for analysis.