El hecho de imaginarse un gran camión en un rajo minero no es suficiente para dar cuenta del impacto que tiene este tipo de maquinaría al interior de una compañía minera. El profesor Manuel Reyes-Jara, ingeniero civil matemático, PhD(c) en Ingeniería de Minas de la Universidad de Chile, comenta que para tener un primer acercamiento a la importancia de estos equipos es necesario saber que “un camión grande en minería cuesta actualmente en torno a US$4 millones, demora al menos dos años en estar operativo en mina después de haber puesto su orden de compra (también es factible arrendarlos, acota) y tiene una vida útil en torno a 15 años”. Y para enfatizar su punto, agrega que en una típica mina grande chilena operan entre 60 y 100 de estos vehículos.

Según datos del Catastro de Equipamiento Minero 2013/2014 elaborado por Grupo Editorial Editec, en el país existe un universo de 1.592 camiones identificados, contando las faenas mineras de mayor tamaño. La participación de mercado de los camiones grandes fuera de carretera (sobre 50 ton de capacidad) es la siguiente: Caterpillar 52%, Komatsu 44% y Liebherr con el 4%.

Reyes-Jara destaca que, dada la importancia de estos equipos, las decisiones de compra de un camión son críticas, deben realizarse con mucha anticipación, e influirán durante muchos años en su operación y mantenimiento.

Es más, advierte que la relevancia de los camiones trasciende y llega a incidir en el diseño de un rajo, y “esto es un factor muy importante”, remarca el especialista.

Al respecto, explica que el proceso de cálculo de un rajo es posterior a la definición de los recursos geológicos y consta de dos etapas principales: primero, la optimización matemática de las fases, y segundo, el diseño operativo de rampas, bancos y taludes. “La diferencia en el valor económico del proyecto entre estas dos etapas puede llegar a un 40%. Esto se debe a que, para sustentar los caminos eventualmente se requiere dejar mineral que estaba planificado extraer o viceversa, extraer estéril adicional, pese a que el algoritmo matemático aconsejaba lo contrario. En la práctica, es el diseño de caminos lo que define la forma del rajo, más que la optimización matemática”, asevera Reyes-Jara.

Llevándolo al tema de los camiones, dependiendo de las dimensiones y características de seguridad y maniobrabilidad que tengan estas unidades, se requerirá rampas más o menos anchas y switchbacks más o menos pronunciados. “Esto afecta notablemente el ángulo global del rajo y, por tanto, la razón estéril-mineral. Al ser los camiones más grandes (dada la tendencia al gigantismo por parte de la industria), tienen una menor capacidad de acomodarse a formas más ajustadas al óptimo matemático del diseño de las rampas”, destaca el académico.

Contradicciones de las tendencias
Es un hecho conocido que así como la industria de los camiones ha tendido al gigantismo, también ha buscado una mayor autonomía de estos vehículos. Sin embargo, Reyes-Jara comenta que así como el mayor tamaño “implica menores velocidades, requerimiento de mayor espacio en las rampas y switchbacks más amplios, además de una compra o arriendo más difícil y larga de gestionar, entre otros aspectos”, la otra tendencia también presenta algunos contrapuntos.

Según el especialista, la automatización de los camiones, entendida como autonomía (es decir, sin conductor humano, ni siquiera remoto), implica un apego al plan de extracción, el que, sin embargo, puede no cumplir con el plan de producción de corto plazo, asociado a indicadores mensuales o trimestrales. “Allí nace la necesidad de ‘apagar’ el camión autónomo y manejarlo en forma manual, a fin de clavarse sobre aquellos puntos cuyas leyes o minerales permiten cumplir las cuotas. Esto impacta en el plan de largo plazo, pues se estarían trayendo al presente minerales que estaban programados para el futuro, cambiando el valor de las reservas”, asegura Reyes-Jara.

Adicionalmente, los camiones autónomos requieren de rampas con mayor mantención y una construcción de bancos (en particular taludes), que minimicen la caída de material; ello, porque al menos con la tecnología actual, los camiones tienen problemas para evitar colpas en su camino, a diferencia de lo que ocurre con un conductor humano.

Desde el punto de vista de las cifras existen conclusiones en direcciones opuestas. Según un estudio del profesor John Meech, de la Universidad de Columbia, citado por Reyes-Jara, los camiones autónomos impactan en un aumento de la producción entre un 15% a un 20%; en disminución del consumo de combustible entre un 5% y un 15%; cifras similares para el desgaste de neumáticos; aumento de la utilización cercana al 10%; y un costo de mantenimiento inferior al 8%.

En contrapartida, agrega que según una reciente investigación desarrollada en una memoria de ingeniero civil de minas de la Universidad de Chile, la producción es mayor en torno a un 15% para el caso de la conducción manual de los camiones, lo que se explica principalmente por menos detenciones y mayores velocidades, también mayores utilizaciones y disponibilidades.

Sin embargo, el profesor advierte que una mayor producción y cumplimiento de indicadores de corto plazo no equivale a un mayor valor del negocio. “Por tanto, desde el punto de vista cuantitativo, no hay certeza de cuál sistema es mejor”, señala el especialista.

Mejoras
Fernando Machuca, académico del Departamento de Ingeniería en Minas de la Universidad de Santiago de Chile, detalla a MINERÍA CHILENA otras tendencias que se pueden contar dentro del reciente desarrollo de los grandes camiones:

• Mayor duración de los motores, aumentando de un rango de 10.000 -12.000 horas a 16.000 -18.000 horas la reparación mayor.

• Mejoras en el desempeño del equipo, utilización anual de 5.000 horas a no menos de 6.000 a 6.500 horas promedio.

• Mejores pistas de acarreo de materiales que permiten aumentar la velocidad de los camiones y rendimientos de los neumáticos, como también mejorar las condiciones ambientales vinculadas a la emisión de material particulado a la atmósfera (cuestión que se liga con el impacto de los camiones sobre el diseño de los rajos).

• Utilizar camiones autónomos con un rendimiento equivalente a los tradicionales, es una de las contradicciones que se presentan hoy en día.

• La distancia de transporte realizado por camiones de extracción se irá reduciendo, pues será cubierta por otros equipos de transporte, por ejemplo con correas transportadoras.

Para Machuca, otro de los retos para la industria de grandes camiones es disminuir el peso del camión vacío, que representa entre un 40% a 45% aproximadamente del peso total del equipo cargado. “Por ejemplo, el camión 797 B pesa vacío 254 tm, y cargado 624 tm, es decir lleva una carga útil de 370 ton; el peso vacío en este caso representa un 41% de la carga, estas 254 tm vacías representan el doble de kilómetros recorridos que la carga útil, tanto en viaje de ida como de regreso”, puntualiza.

El experto no tiene una opinión muy favorable respecto de cómo la industria ha ido superando el umbral en la relación cantidad de movimiento de material versus peso del camión: “Se han logrado pequeñas mejoras en el peso de las tolvas, hubo avances significativos tiempo atrás sobre este tema, pero los resultados no fueron los esperados”, añade.

Según el especialista, otro desafío se centra en disminuir el ciclo de transporte de los camiones, por ejemplo, aumentando la velocidad del camión cargado en pendiente, actualmente entre 10 km/hr a 13 km/hr.

Por su parte, Miguel Ángel Durán, director de la Escuela de Minería y Recursos Naturales de la Universidad Central, también se refiere al desarrollo que se ha llevado a cabo en las tolvas, con una visión más positiva: “Existen varias empresas especializadas en diseñar tolvas de camiones más livianas sin sacrificar su resistencia, que permitan trasladar mayor cantidad de material, lo que multiplicado por el número de viajes que realiza un camión supone una importante reducción de costos”.

Y en lo referente a eventuales nuevos desarrollos, menciona que “el uso de combustibles alternativos, como el gas natural licuado (GNL), se presenta como una opción para reducir costos y emisiones en el futuro”.

Empresas

Belaz
General Holley 2326, Of. 905, Providencia
Fono: (9) 795 85 828
www.belaztrucks.com

Belaz fue fundada en 1948 en Bielorrusia, en aquel tiempo parte de la Unión Soviética. Desde entonces ha manufacturado más de 130.000 camiones y otras máquinas, no solo para regiones de la antigua U.R.S.S., sino también para otros 70 países, especialmente en Europa del Este. En Chile está presente desde 2008 comercializando sus productos para la minería.

La marca Belaz es el tercer productor más grande de camiones mineros en el mundo, los cuales cuentan con una capacidad desde 30 tm hasta 450 tm.

Para el mercado chileno la compañía destaca el modelo de camión de serie 7530, el cual cuenta con motor Cummins QSK 60-C (1865kW) o MTU DD 16V4000 (1715kW) y además con sistemas AC/AC o AC/DC. La serie 7530 se probó y mostró durante años en las condiciones más difíciles y extremas del mundo.

Finning Sudamérica
Av. Los Jardines 924, Santiago.
Fono: 2 2228 2000
www.finningsudamerica.com

Finning Sudamérica provee equipos, repuestos y servicios a las industrias de la minería, construcción, forestal, energía, petróleo & gas, y marítima. A nivel mundial es el socio más importante en la distribución de equipos y servicios Caterpillar.

La compañía destaca el camión modelo 797F, cuya carga objetiva es de 400 toneladas cortas, mientras que su carga objetiva nominal es de 363 tm. Posee un motor de 4.000 HP de potencia bruta, una transmisión power shift de siete velocidades en avance y un conjunto reductor compuesto por el diferencial y mandos finales que entregan una reducción total de 21.26 : 1. Lo anterior permite a este camión alcanzar una velocidad de hasta 67,6 km/h con su máxima capacidad de carga.

Asimismo, cuenta con el camión 789D con una carga objetiva de 200 toneladas cortas y carga objetiva nominal de 181 tm. Posee un motor de 2.100 HP de potencia bruta, una transmisión power shift de seis velocidades en avance y un conjunto reductor compuesto por el diferencial y mandos finales que entregan una reducción total de 25.46: 1. Lo anterior permite a este camión alcanzar una velocidad de hasta 57,2 km/h con su máxima capacidad de carga.

Komatsu
Av. Américo Vespucio 631, Quilicura, Santiago.
Fono: (2) 2655 7841
www.komatsu.cl

Komatsu Limited es una compañía de origen japonés, fundada en 1921. Actualmente se especializa en la fabricación de equipos para minería, construcción y forestal.

Luego de estar presente en Chile por más de 40 años bajo el alero de empresas distribuidoras, en 1999 Komatsu se estableció en nuestro país, creando el holding Komatsu Cummins Chile Limitada, incorporando experiencia, tecnología de vanguardia y volumen organizacional.

Posee una amplia gama de camiones de extracción, tanto mecánicos como eléctricos, que van desde las 28 toneladas cortas hasta las 360 toneladas cortas de capacidad de transporte.

La empresa rescata de sus camiones eléctricos la alta confiabilidad que han demostrado y bajos costos de operación, sobre todo trabajando en faenas a gran altura. En Latinoamérica existen cerca de mil unidades operando. En Chile la compañía destaca el modelo 960E-2K, el cual cuenta con peso de operación de 576,07 ton, carga útil de 360 ton y potencia bruta de 3.500 HP.

Liebherr Chile S.p.A
Av. Nueva Tajamar 481, Piso 21, Of 2103/04,
Edificio World Trade Center, Torre Sur. Las Condes.
Fono: (2) 2580 1499
www.liebherr.com

Fundada en 1949 por Hans Liebherr, la compañía destaca los modelos de camión serie T282 y T264. El primero de ellos cuenta con propulsión diésel-eléctrica, capaz de transportar hasta 363 toneladas con velocidades máximas de 64 km/h en plano. En este sentido, el T282 C tiene un peso de servicio máximo de 600 toneladas y carga útil de 363 toneladas; peso en vacío de 237 toneladas.

En tanto, el T264 incorpora un gabinete del sistema de control de enfriado por líquido para aumentar su confiabilidad y un sistema de transmisión diseñado y fabricado por Liebherr. Posee un peso de servicio máximo de 385/424 toneladas; carga útil de 218/240 toneladas; peso en vacío de 138/152 toneladas y velocidad de traslación máxima de 40m/h/64km/h (horizontal).