Análisis de desgaste abrasivo a través de simulación DEM para una faja transportadora de mineral de hierro

Abstract

Para cierta empresa minera la pérdida económica por hora debido a un cambio o reparación programada de una faja transportadora alcanza picos de S/ 345,299. Una investigación sobre las causas del desgaste en fajas y el empleo de tecnologías emergentes durante el diseño de sistemas de transferencia de mineral (chute y fajas) se ha desarrollado en la presente tesis. El presente trabajo de investigación se sitúa en cierta empresa minera ubicada entre los 2 y 70 m.s.n.m. La información brindada pertenece al periodo anual 2020 de operaciones de la torre de transferencia TT3 ubicada entre la etapa de chancado primario y la etapa de chancado secundario. La propuesta logró reducir en 0.06% (S/ 2,983,383) el lucro cesante anual causado por el cambio de una faja transportadora a través de un rediseño en el chute de transferencia existente tipo caja por un chute de transferencia tipo campana y cuchara. Indicadores como: el desgaste de la faja transportadora, la distribución de peso durante la descarga y la diferencia entre la velocidad de la faja y la velocidad de descarga del mineral son los resultados en contraste para decidir el diseño de chute conveniente. Para lograr dicho objetivo se empleó el Método de Elementos Discretos (DEM); para el cálculo de interacciones individuales del mineral y, el Método de Elementos Finitos (FEM); para el diseño 3D y enmallado.

The lost profits per hour rate for a certain mining company due to programmed activities such as change or maintenance for a belt conveyor can achieve up to S/ 345,299. A case study about belt wear causes and the use of emergent technologies during transfer systems design (chute and belts) was developed in this thesis. The case study is located between the 2 and 70 m.o.s.l. The given information belongs to the 2020 annual period of operations for the TT3 transfer tower which is between the first and the second crushing stage. A 0.06% (S/ 2,983,383) decrease in the annual lost profits because of the change of a belt conveyor was achieved through the redesign of the existing box-type transfer chute for a hood and spoon type transfer chute. Referential values such as: the belt conveyor wear, the discharge weight distribution over the belt and the difference between the belt conveyor velocity and the ore discharge velocity are indicators to compare and decide the convenient transfer chute design. The objective was completed using The Discrete Element Method (DEM); for the individual interactions computing and, The Finite Element Method (FEM); for the 3D design and the mesh design.