Montaje de correa transportadora: Asegurando continuidad operacional

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Gentileza Minera El Abra

 

La nueva cinta CV103 ST6800 de la Sociedad Contractual Minera El Abra tiene 1.600 mm de ancho y 19.500 metros de longitud y se encuentra ubicada a una altitud que fluctúa entre 3.300 y 3.800 metros sobre el nivel del mar.

Para poder ingresar y retirar la correa, se diseñaron equipos de tracción y se emplearon motores hidráulicos para ejecutar el proceso.

El proyecto fue inaugurado en mayo de 2015 y su montaje consideró una inversión de aproximadamente US$33 millones.

Patricia Avaria R.
Periodista Revista Construcción Minera

Con el objetivo de garantizar una continuidad operativa  y ser más eficientes en sus procesos productivos, la Sociedad Contractual Minera El Abra de Freeport McMoRan, ubicada en la providencia del Loa, en la región de Antofagasta, reemplazó su correa transportadora, que estaba en funcionamiento desde el año 1996, por la nueva cinta CV103 ST6800 de 1.600 mm de ancho y 19.500 metros de largo, estructura que se ha destacado por ser una de las más extensas de Sudamérica.

Inaugurada en mayo de 2015, esta nueva cinta consideró una inversión de aproximadamente US$33 millones. Su reposición se ejecutó con un personal propio y de seis empresas colaboradoras, conformando 22 equipos, con un total de 167 trabajadores. La nueva correa fue fabricada por la empresa Phoenix,  de Alemania, de donde se trasladaron cuarenta rollos de quinientos metros cada uno.

Las labores de reposición comenzaron el 18 de mayo del año pasado y se extendieron por 13 días. Luego, el 30 del mismo mes concluyó el trabajo del empalme de cierre número 40, que unió los extremos de la nueva cinta. Tras ello, se realizaron pruebas de movimiento para que, al día siguiente, la nueva correa tuviera su primera carga, proveniente del chancador primario ubicado en la mina.

Rubén Funes, gerente general de Minera El Abra afirmó que este proyecto “fue una labor que involucró muchas disciplinas y que se desarrolló cumpliendo cada actividad bajo la premisa de la producción segura. Ahora iniciamos la operación de una nueva correa, la que esperamos dure el tiempo que resta del proyecto Sulfolix”.

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El reemplazo se produjo en el punto de menor tensión, en el sector de contrapeso de la correa y muy cerca del stock pile, zona con poco espacio de maniobra. “Por este motivo, la cinta se desplegó en forma perpendicular al sistema de transporte y en tres blondas paralelas entre sí, ambas situaciones desconocidas en nuestros procesos y poco aplicadas en forma general en cambios de cinta de esta magnitud”, señaló Ricardo Domínguez, superintendente de ingeniería y servicios de minera El Abra.

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La incorporación de la cinta se realizó por retorno del sistema, lo que implicó que la correa transportadora fuese invertida antes de ser ingresada. Todos los empalmes se realizaron por carga. Desde El Abra indicaron que la cinta trae en su interior antenas para que en su desarrollo funcionen como un sistema de detección ante un eventual corte. Para que no fueran dañadas con el manejo de las estructuras, se desarrolló un estudio técnico que incluyó la asesoría de las empresas: TTM, Phoenix, CBTech y FAM. El resultado recomendó el uso de una polea deflectora de entrada y una de salida, para entregar la posibilidad de ingresar la cinta en forma casi perpendicular al sistema, además de invertirla sin causar daños en las antenas de la misma.

Recomendaciones técnicas

Según el documento “Procedimiento de diseño soporte para correas transportadoras” de la Asociación de Ingenieros Civiles Estructurales (AICE),  los soportes de las correas transportadoras normalmente usados en la industria consisten en durmientes de hormigón prefabricados provistos con pernos de anclaje de diámetro considerable cuya función es transmitir esfuerzos combinados de tracción/compresión, momento y corte al durmiente.

El requisito fundamental de los soportes de correas transportadoras consiste en asegurar la estabilidad del sistema, para lo cual deben ser capaces de absorber las fuerzas provenientes de la correa transportadora sin que se precipite su volcamiento o deslizamiento. Esta definición de estabilidad es fundamental para establecer el criterio de diseño de los pernos de anclaje. En particular, este requisito impone un límite a la máxima fuerza de tracción que el perno será capaz de desarrollar.

Por otro lado, el documento indica que las cargas de diseño corresponden a las informadas por el proveedor del sistema de correas transportadoras. Estas deben incluir cargas sísmicas para el estado en que la correa se encuentra en operación, de viento, operación, correa llena y vacía.

Se debe considerar la acción del sismo – horizontal y vertical – sobre los durmientes. El coeficiente sísmico horizontal empleado en este caso no necesita exceder el coeficiente sísmico aplicado sobre las mesas de la correa. La acción del sismo vertical debe ser consistente con los requisitos establecidos en NCh2369, 5.5.1 b.

Para efectos de diseño, la carga asociada al material cuando la correa se encuentra en operación se considera como permanente.

En tanto, para efectos de estimar los factores de seguridad frente al volcamiento y deslizamiento del sistema, se recomienda  tener en cuenta que los durmientes se encuentren sobre el nivel de terreno natural para que  la acción del sismo (horizontal y vertical) actúe sobre ellos. Asimismo, se aconseja que para el volcamiento se debe verificar que el área de contacto entre el suelo y la fundación que debe ser al menos 80% (10.2.1 en NCh2369). Es posible que en algunos casos el coeficiente sísmico exceda el de fricción – especialmente cuando se considera la acción sísmica vertical. La resistencia proporcionada por estas estacas, así como su profundidad mínima de enterramiento, deben ser evaluadas en conjunto con el Ingeniero Geotécnico.

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Otro de los desafíos que tuvieron que enfrentó el proyecto, fue asegurar que las tensiones que se utilizarían para ingresar y retirar la correa fuesen las adecuadas para no causar algún daño en las estructuras de soporte. Según Domínguez, para esto se realizaron diversos estudios mecánicos, que resultaron en algunos refuerzos programados y en la inclusión en la ingeniería de sistemas de medición de esfuerzos en los puntos críticos.

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Para poder ingresar y retirar la correa se diseñaron equipos de tracción con motores hidráulicos. El proceso se inició uniendo la correa nueva con la antigua a través de un empalme. Además, se unió la otra punta con la cinta auxiliar para iniciar el retiro de la antigua. Luego, se instalaron los accesorios mecánicos para el paso de la cinta, particularmente  la polea deflectora de entrada y frenos de seguridad, para después realizar el comisionamiento de los equipos traccionadores.

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La cinta  se instaló de manera ordenada en una sola pila de alrededor de 350 metros. El  proceso fue repetitivo de tiro y corte de cinta, para el cual se utilizó equipo para corte de cintas de cable.

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Cuando el empalme de tiro llegó nuevamente a la posición de partida, se cortó y se unió nuevamente con uno de cierre. Acto seguido, fue necesario retomar las actividades de reposición de las estructuras retiradas inicialmente y alinear los sistemas, para culminar con la puesta en marcha de la correa.

Sociedad Contractual Minera El Abra

Minera El Abra, filial de Freeport-McMoRan (FCX), es una faena minera de cobre a rajo abierto ubicada a 75.6 kilómetros al noreste de la ciudad de Calama, Provincia de El Loa, en la Región de Antofagasta. La faena, cuyo principal producto es la producción de cátodos de cobre, comparte la participación de las acciones con la Corporación Nacional del Cobre de Chile, Codelco, siendo un 51% propiedad de FCX y el 49% restante correspondiente a Codelco.

Ficha Técnica
Montaje de cinta CV130 ST6800

Ubicación: Loa II región de Chile
Mandante: Freeport McMoRan
Ingeniería o cálculo estructural: TTM, Phoenix, CBTech y FAM
Presupuesto: US$33 millones
Año construcción: 2015

Post Author: Fabiola Garcia Sanders