CAT muestra soluciones para minería de superficie

En el campo de prueba que el proveedor minero tiene en Tinaja Hills pueden conocerse palas de cable y camiones eléctricos de gran tonelaje, lugar que es visitado por clientes provenientes de operaciones de todo el orbe.

Desde Arizona, Estados Unidos

A pocos kilómetros al sureste de Tucson se encuentra Tinaja Hills, el campo de pruebas de equipos y centro de entrenamiento más importante de Caterpillar. Este es un destino frecuente para usuarios de equipos de la compañía de todo el mundo, pues aquí prueba sus nuevos diseños y capacita y entrena a sus clientes.

Tinaja Hills está emplazado en los terrenos de una antigua mina de cobre que formó parte de un conocido cluster de minas de Arizona. MINERÍA CHILENA conoció in situ las últimas novedades en equipo minero de superficie, resultado de la fusión de Caterpillar con Bucyrus y sus marcas relacionadas en 2011. Allí estuvieron las propuestas de CAT para disminuir costos de operación en minas a cielo abierto, mediante una buena selección de equipos complementarios para obtener óptimos resultados.

En Caterpillar dicen que sus clientes son muy exigentes con sus flotas de transporte: esperan tener el menor costo por tonelada posible durante toda la vida útil del equipo; quieren máxima velocidad para tener más productividad, el mejor servicio y contar con las últimas innovaciones en materia de seguridad. Y como no hay dos minas iguales, los usuarios quieren una solución de transporte de minerales hecha a su medida.

La respuesta del fabricante ha sido ofrecer una amplia gama de alternativas a sus clientes para cada aplicación, ya sea en condiciones de mucho calor o con temperaturas del Ártico, para planos extremos de acceso, largas distancias de acarreo, transporte en bajada, con camiones cargados o para ambientes de altitud extrema.

Soluciones integrales

Pero no solo se trata de equipos, sino que también de buenas prácticas de diseño y mantención de caminos para las flotas de camiones, buenas prácticas de carguío diseñadas para utilizar los equipos en forma más productiva, y para obtener una mayor vida útil de neumáticos y tolvas, considerando que la escasez de neumáticos sigue alta, condición que a juicio de los expertos se mantendrá durante 2014.

En efecto, la carga útil es un factor fundamental del costo, por lo que los especialistas enfatizan que esta debe estar por sobre el 90% de la capacidad de la tolva y nunca por encima de un 110%. Además, recomiendan a los operadores diseñar con cuidado sus caminos de acceso al frente de trabajo. Estos deben ser permanentes y nunca semi-permanentes o transitorios, porque el costo en neumáticos será muy alto, lo que también incidirá en el consumo de combustible y en el mantenimiento del equipo. Además, los malos caminos en el punto de carguío son un factor que causa mucha fatiga en los operadores.

Es sabido que la vida útil de un motor es función del consumo de combustible y que la vida útil de una transmisión dependerá del número de cambios realizados: ergo, el escenario ideal es el de consumo óptimo de combustible y de menor número de cambios realizados, lo que solo se consigue con caminos bien diseñados y mantenidos. De hecho, el diseño de las curvas del camino afecta directamente el consumo de los neumáticos, ya que curvas más cerradas significan sobrecarga en la pared de estos.

Desde la óptica del equipo necesario para construir y mantener caminos de acceso al frente de trabajo y de transporte a botaderos y chancadores, cuando se trabaja con camiones como el 797, en cualquiera de sus versiones, se deben utilizar motores de la serie 24, no menores.

Palas de cable

Del mismo modo, en operaciones de gran volumen serán más económicas las palas de cable serie 7495 y las 7495 HF y HD. La 7495 y la 7495 HF, de 120 toneladas, son capaces de cargar un camión 797F o un Unit Rig MT5500 en cuatro pasadas. CAT dispone de modelos de menor tamaño, como la 7395 y 7295, con capacidades de carguío de 70 y 50 toneladas, respectivamente.

Con más de 30 años de experiencia en la fabricación de palas eléctricas y con más de 200 unidades operando en distintas partes del mundo, Bucyrus tuvo el liderazgo de la industria en la fabricación de palas eléctricas. En Caterpillar declaran que mantendrán esta tradición.

Desde su debut en 1981, las palas eléctricas de corriente alterna se han ganado una clara aceptación de la industria minera por sus ventajas sobre los equipos operados con corriente continua. Esta superioridad incluye mejor productividad y disponibilidad del equipo, mayor confiabilidad operacional y eficiencia, y menor mantenimiento e inventario de repuestos.

Es importante –indican los especialistas– seleccionar los paquetes apropiados para las condiciones de trabajo de la pala, como son aquellos para operar a gran altura o en climas muy fríos, como ocurre en Siberia, donde son habituales temperaturas de -40°C. Hay también paquetes especiales para climas cálidos y para territorios con grandes variaciones de temperatura.

Como se sabe, las palas de cable tienen una vida útil de entre 20 y 25 años, e incluso de hasta 30 años si se cuidan de buena manera, pero son caras, de manera que su elección dependerá de muchas condiciones. Para operar con palas de cable se necesita disponer de un yacimiento de larga vida (de más de 25 años), de energía eléctrica, de bancos altos (de más de 10 metros, idealmente 20 m), y que estos sean de material bien fragmentado, de piso bien nivelado y sólido. Además, se debe contar con un equipo auxiliar de limpieza del perímetro de trabajo de la pala y de otros soportes en tierra para manejar el cable eléctrico de alimentación.

El método de carguío también es importante. El denominado Drive-by es el más productivo, pero es complejo y menos seguro, por lo que se requiere de operadores con mucha experiencia. La modalidad más habitual es cargar por ambos lados de la pala, con cero tiempos de espera para el camión. En estas condiciones, lo óptimo es que la pala trabaje en un radio de giro de 60 a 90 grados.

La nueva generación de palas de cable viene con una cabina rediseñada que representa la síntesis de esfuerzos de colaboración de mucho años entre CAT y las compañías mineras, incluyendo a los operadores. La característica de estas nuevas cabinas es que conjugan una mayor visibilidad para el operador con un conjunto de cinco cámaras montadas en la parte superior del módulo, como también displays computacionales que entregan al operador información sobre todo lo que está ocurriendo alrededor de su equipo, y nuevos sistemas de seguridad para la cuchara.

Oferta de camiones

La fusión de CAT con Bucyrus se tradujo, entre otras cosas, en la disponibilidad de un rango de camiones mucho más amplio. Caterpillar fabrica dos modelos de camión eléctrico de corriente alterna, el 793F de 240 toneladas y el 797F de 350 toneladas, los que se combinan con seis modelos Unit Rig, también de corriente alterna y con rangos desde 150 toneladas (MT3300 AC) hasta 400 toneladas (MT 6300 AC), lo que le da al operador más alternativas de camiones fuera de carretera para optimizar su producción al menor costo posible.

En cuanto a los neumáticos, estos seguirán siendo un problema para fabricantes y operadores por el déficit de la oferta, por lo que hoy la venta de camiones es sin neumáticos, tema que debe ser resuelto por el operador. Los fabricantes de estos insumos han introducido mejoras en los materiales y en la tecnología de diseño y fabricación, pero no han resuelto la restricción en el tamaño. Hoy, neumáticos más grandes significan neumáticos más pesados, lo que perjudica la capacidad de carga efectiva del camión, ya que esta es el resultado de la capacidad de carga menos el peso del camión.

Otra tendencia es al uso de tolvas más livianas. También los especialistas de CAT ven el regreso del sistema de trolley para los camiones eléctricos como una manera de reducir costos. Los camiones autónomos son asimismo una promesa de mayor eficiencia, ya que eliminan la necesidad de detener el vehículo para cambios de turno o para comer.

El operador se ha sumado como una nueva restricción, por su escasez y alto costo. La ubicación de las minas también es una traba para obtener buenos operadores. Por otro lado, operadores bien entrenados son más productivos y más confiables, porque tienen mejor conocimiento y más confianza en el equipo que están manejando. Así y todo, los ingenieros de CAT proyectan que el camión eléctrico continuará ganando terreno, porque requiere de menor mantenimiento que un camión mecánico. Asimismo, el camión de corriente alterna tiene mejor rendimiento que el de corriente continua.