Various factors can interfere with the productivity of the equipment, for example the loading strategy used. The study was carried out based on information from an old pit of the Sapo mine, in the open air, in Conceição do Mato Dentro, MG.
INTRODUÇÃO
OBJETIVOS
Objetivo Geral
Objetivos específicos
Estudo de Caso
6 A Mina do Sapo (Figura 3) é uma mina de minério de ferro a céu aberto de propriedade da empresa Anglo American com litologias de minério itabirito compacto, semicompacto e frágil. O projeto começou a operar em 2014 e sua capacidade nominal é de 26,5 milhões de toneladas de ração granular com alto teor de ferro (67-68%) por ano.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
O Sistema de Carregamento e Transporte – Mina a Céu Aberto
O processo de caminhões transporta o material desde sua origem na frente de mineração até seu destino final na mina. 11 O ciclo de produção de um caminhão começa com a atribuição de um caminhão a uma atividade e é realizado pela sala de controle no sistema de despacho.
Dispatch
13 é necessário estudar e simular misturas de minérios de diferentes qualidades de diferentes frentes de lavra e monitorar a capacidade e a qualidade alcançadas. Com a otimização do processo, é possível aumentar a produtividade dos equipamentos e reduzir o número de escavadeiras e caminhões para atender o plano de lavra.
Planejamento da produtividade das frotas de carregamento e transporte
Assim, o Despacho tem um papel fundamental no sistema de carregamento e transporte da Mina do Sapo, pois permite que os caminhões sejam encaminhados para as minas com mais segurança, uma vez que uma decisão já foi tomada levando em consideração as paradas, perdas e atrasos esperados. Além disso, através do módulo de mistura, possibilita a entrega de alimentação planejada em uma mina com alto grau de variabilidade de qualidade e que não possui pilha de homogeneização.
A produtividade no carregamento
Além dos parâmetros citados, aspectos relacionados à geometria das margens e estratégia de carregamento também devem ser considerados e influenciam na produtividade do equipamento. Isso implica que o caminhão deve entrar no aterro, parar, virar e voltar para se encontrar no ponto de carregamento. Com a abertura da área, pode haver espaço para dois pontos de carregamento de caminhões (Figura 16).
Tanto a estratégia de carregamento quanto a forma de expansão do banco implicam ganhos ou perdas de produtividade por questões operacionais com flexibilidade, mobilidade e tamanho do espaço de trabalho.
A produtividade no transporte
Cortes paralelos são feitos quando restrições espaciais permitem apenas um acesso da rampa até a lâmina. Estradas forradas com materiais adequados à períodos de chuva, sem a presença de muitas lombadas e ondulações, com curvaturas e inclinações adequadas e bem sinalizadas, favorecem o desenvolvimento de velocidades seguras e que aumentam a produtividade dos equipamentos. Ciclo, interrupções, ociosidade das máquinas: paradas e interrupções não programadas, alta ociosidade das máquinas e altos tempos de fila impactam de forma negativa na produtividade dos equipamentos.
O sistema de despacho da mina, quando os caminhões são atribuídos dinamicamente às máquinas de carregamento, otimiza o sistema de carregamento e transporte e gera relatórios com esses tempos que auxiliam no controle, estudo e análise dessas variáveis e comportamento do sistema.
Definições importantes na estimativa da produtividade
Fator adequado sobre a capacidade operacional da caçamba que depende das propriedades do material, das condições da demolição, da altura da bancada e do funcionamento do equipamento. Fatores como má organização da mina, condições de trabalho desfavoráveis, operação multiturno, manutenção preventiva e corretiva insuficiente são fatores que reduzem a disponibilidade de equipamentos. HP = corresponde às horas calculadas por ano, com base nos turnos planejados, levando em consideração as disponibilidades mecânica e elétrica.
HP = horas calculadas por ano, com base nos turnos planejados, já considerando a disponibilidade mecânica e/ou elétrica.
Dimensionamento de Frota por Indicadores de Produção
Simulação
Segundo Dávalos (2002), o objetivo do OP é melhorar o desempenho das organizações por meio da formulação de modelos matemáticos computacionais. Segundo Prado (2010), a simulação é uma técnica para resolver um problema avaliando um modelo que descreve o comportamento do sistema com o auxílio de um computador. Segundo Léon (2015), o objetivo das simulações é reproduzir o comportamento de um sistema real de forma representativa, por meio da modelagem do comportamento dos diversos componentes e variáveis que o compõem e suas interações.
As variáveis de estado do sistema são uma coleção de todas as informações necessárias para definir o que está acontecendo dentro do sistema em um nível suficiente (ou seja, para alcançar o resultado desejado) em um determinado momento.
Tipos de Simulação
Percebe-se então que por meio da simulação é possível variar diversos parâmetros e fazer alterações que afetem significativamente o sistema sem correr o risco de tomar uma decisão inadequada ou influenciar diretamente o processo na realidade, pois as consequências de cada alteração podem ter sido pré -avaliado. A utilização da simulação em relação à experimentação direta apresenta vantagens como menores custos, menor tempo de análise, maior segurança e possibilidade de testar diferentes cenários. Entidades e Atributos: Na estrutura de simulação de eventos discretos, as entradas são a chegada dinâmica de entidades.
Eventos são condições que ocorrem em um determinado ponto no tempo em que o estado do sistema muda.
Desenvolvimento de um Modelo na Simulação Computacional
Um fluxograma representando as diferentes etapas do estudo de simulação foi desenvolvido por Law e Kelton (1991) - Fluxograma 1. Nesta etapa é identificado o requisito para o desenvolvimento do modelo de simulação do sistema a ser analisado. A próxima etapa consiste em coletar os dados e formular o modelo, buscando representar a realidade do problema.
32 Segue-se a construção do programa de cálculo no qual serão inseridos os dados coletados para o desenvolvimento do modelo de cálculo.
O Software Talpac
Modo de Simulação - Talpac
A simulação completa usa dados estocásticos (variáveis) e determinísticos (fixos) e é capaz de incorporar efeitos de filas na produtividade da frota. A desvantagem de usar a forma rápida de avaliação de produtividade é que você pode não obter resultados realistas e precisos para tempos de carregamento e filas, o que pode levantar suspeitas sobre a produtividade das máquinas. Por outro lado, a vantagem deste modo de simulação é que leva menos tempo para simular, e como o banco de dados é o mesmo, os resultados serão os mesmos independente do número de vezes que um determinado cenário for simulado.
O Software DsimOP
Assim, neste trabalho, após definir o dimensionamento, foi utilizado o DsimOP para se ter uma ideia mais operacional da produtividade do equipamento na simulação de um dia em que o mesmo dispusesse de recurso de alocação dinâmica.
Posicionamento do Caminhão em relação a Máquina de Carga no software
34 ou não com o plano proposto não lhe dá a frota necessária para cumprir o plano. Em seguida, foi descrita a metodologia de coleta de dados, entrada desses dados nos programas e análise dos resultados utilizados tanto para o uso do software Talpac quanto do software DsimOP. De forma geral, definiu-se o plano de lavra, inseriu-se nos programas as características do perfil de transporte (rotas a serem percorridas, distância média de transporte, velocidades, etc.), configuraram-se dados de entrada como regime de trabalho, indicadores e/ou técnicos parâmetros dos equipamentos de carga e transporte (capacidade, UT, DF, MTTR, MTBF, carga média, tempos (carga, manobra, descarga).
As configurações de entrada de dados foram baseadas nas informações da Mina do Sapo, com algumas modificações feitas conforme necessário.
Plano de lavra e dimensionamento de frota - Talpac
A Figura 20 exemplifica a interface para configuração dos tempos de ciclo de cada frota de equipamentos de carga e transporte como capacidade da caçamba, forma de carregamento, posicionamento dos caminhões em relação às carregadeiras, disponibilidade física e tempos de entrega, manobras e descargas. Para calcular a produtividade global de cada frota, foi utilizada uma planilha Excel de alocação. A soma das taxas de utilização de cada frota para cada frente é igual a 100%, de modo que a massa total de todas as frentes usando a taxa de utilização é igual à massa total movida no plano de mina proposto.
O número de dispositivos foi calculado dividindo as horas de trabalho de cada frota pela produtividade global calculada.
Simulação no programa DsimOP
Os resultados da simulação analisada foram a produtividade das máquinas de carregamento e transporte a cada hora do dia, os tempos dos caminhões por origem e destino vazios, viagem cheia, fila, carregamento e tombamento e a velocidade média alcançada. Os valores de produtividade a qualquer hora do dia são emitidos pelo programa e são calculados como resultado da produção em massa do equipamento pelo tempo de ciclo do equipamento. O cálculo da produtividade de cada meio de transporte durante o dia se deu pela média ponderada dos valores de produtividade das produtividades realizadas a cada hora com as massas realizadas pelo equipamento a cada hora.
Assim, de forma geral, tanto para máquinas de carregamento quanto para transporte, foi criada a Tabela 7 abaixo para ilustrar o cálculo da produtividade diária do equipamento.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Simulação da estratégia de carregamento por um lado só (I) - Talpac
Simulação da estratégia de carregamento por dois lados - Talpac
Simulação da estratégia de carregamento bidirecional - Talpac A produtividade de cada frota é apresentada na Tabela 10.
Análise da mudança de estratégia do carregamento - Talpac
Simulação pelo método de carregamento por um lado só – DsimOP
- Transporte
- Carregamento e Escavação
Dependendo dos eventos de mudança de turno, mudança de operador, espera de detonação, reservas e paradas, a produtividade muda a cada hora do dia, afetando a produção hora a hora. Ao analisar a produtividade diária dos equipamentos de carregamento, percebe-se que a produtividade das 6001 e 6102 é inferior às demais escavadeiras de suas frotas. Isso pode ser atribuído ao fato de que seus tempos de perda operacional são maiores, conforme mostrado na Figura 27.
A produtividade geral das frotas de escavação, carregamento e transporte no dia é apresentada na Tabela 13.
Simulação pelo método de carregamento por dois lados (II) - DsimOP
- Transporte
- Carregamento e Escavação
A produtividade dos caminhões variou de 485 t/h a 507 t/h, e a produtividade da frota de transporte no dia simulado foi de 497 t/h. Dependendo dos eventos de interrupções de turno, mudanças de operador, espera de explosão, reservas e paradas, a produtividade variava a cada hora do dia, afetando a produção horária. As produtividades do 6001 e 6102 foram menores do que outras máquinas em suas respectivas frotas.
Isso pode ser atribuído ao fato de que os tempos de perda operacional para eles foram maiores, conforme pode ser observado na Figura 37.
Análise da mudança de estratégia do carregamento – DsimOP
Também é possível observar na Figura 36 que o tempo de espera por O caminhão dessas máquinas também era mais longo, o que pode ser atribuído ao fato de estarem distribuídas em frentes de minas mais distantes (S1 e N3) e o despacho acabava priorizando outras frentes mais distantes próximas. A produtividade da frota da PC5500, composta por escavadeiras de maior capacidade, foi, como esperado, superior à da PC4000. Analisando a Tabela 16, percebe-se que houve uma redução de 6% na produtividade do WA1200, tendo em vista que em todas as simulações foi considerado o carregamento de um lado, devido às condições de operação deste equipamento, que não permitia o carregamento em ambos os lados.
Comparação dos resultados de rendimento de Talpac e DsimOP A Tabela 17 compara os rendimentos de Talpac e DsimOP.
Comparação dos Resultados das produtividades do Talpac e do DsimOP
Aspectos operacionais da estratégia de mudança de carregamento unilateral para bilateral.
Considerações operacionais sobre a mudança de estratégia do carregamento
CONCLUSÃO
Nucletrans – Núcleo de Transporte, Departamento de Ingeniería de Transporte y Geotecnia, Escuela de Ingeniería, Universidad Federal de Minas Gerais. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería de Minas, Santiago de Chile.2012. Universidad de Chile, Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Departamento de Ingeniería de Minas, Santiago de Chile.
Desenvolvimento de template no programa Arena para simulação de operações de carregamento e transporte em minas a céu aberto.
