Análise e Otimização de Tempos de Ciclo em Operações de Mineração

Cálculo do Tempo de Ciclo Efetivo de um Caminhão

Um caminhão leva 4’30” para carregar e manobrar, 35’ para transportar (ida e volta). Determine o tempo de ciclo efetivo, sabendo que o motorista dá 5’ de pausa a cada ciclo.

Resposta: TC Efetivo = TC Mínimo + T Parada = 4’30” + 35’ + 5’ = 44’30”

Otimização de Tempos de Ciclo em Caminhões de Mina

Um engenheiro ficou incumbido de otimizar os tempos de ciclo dos caminhões de uma mina. Ao cronometrar os tempos que os caminhões levavam para manobrar e carregar, obteve os tempos de 3’30”, 4’ e 3’20”, respectivamente. Verificou também que os tempos para transportes eram de 30’, 45’ e 41’, respectivamente. Ao entrevistar os motoristas da frota, verificou que paravam em média 10 minutos para tomar água, lanchar e ir ao banheiro. Os motoristas também disseram que existem trechos com buracos ao longo da estrada. Determinar o tempo de ciclo mínimo e o tempo de ciclo efetivo. Como você faria a otimização destes tempos?

Resposta:

• TC Mínimo (Tfixo + Tvariável):

1. 3’30” + 30’ = 33’30”
2. 4’ + 45’ = 49’
3. 3’20” + 41’ = 44’20”

1. 33’30” + 10’ = 43’30”
2. 49’ + 10’ = 59’
3. 44’20” + 10’ = 54’20”

Devido aos buracos na estrada, uma forma de otimizar seria fazer o capeamento/nivelamento da estrada.

Cálculo de TC Mínimo e Efetivo para Carregadeira

Uma carregadeira consome 4’30’’ com carregamento e manobras, 16’ para transportar (ida e volta). O operador faz pausa de 4’. Determine o tempo de ciclo mínimo e efetivo.

Resposta: TC Mínimo = 4’30” + 16’ = 20’30” / TC Efetivo = 20’30” + 4’ = 24’30”

Análise de Eficiência e Tempos de Ciclo de Caminhões

O quadro abaixo mostra os tempos fixos e variáveis de três caminhões. Determine o tempo de ciclo mínimo e efetivo de cada um. Qual deles possui maior eficiência?

Resposta:

• TC Mínimo:

1. Caminhão 1: 1’15” + 3’10” + 14’ = 18’25”
2. Caminhão 2: 2’20” + 3’ + 12’ = 17’20”
3. Caminhão 3: 3’ + 2’40” + 12’30” = 18’10”

1. Caminhão 1: 18’25” + 5’ = 23’25”
2. Caminhão 2: 17’20” + 4’ = 21’20”
3. Caminhão 3: 18’10” + 6’ = 24’10”

R = TC Mínimo / TC Efetivo x 100 (Obs: O que apresentar o maior rendimento é o melhor)

Cálculo da Eficiência de Equipamento

Calcule a eficiência de um equipamento em que a somatória dos tempos perdidos durante o ciclo de operação é igual a 24 minutos e o tempo de ciclo é 9 minutos.

Resposta: R = TC Mínimo / TC Efetivo (parada + operação) x 100

R = 9 / (24 + 9) x 100 = 9 / 33 x 100 = 27,27%

Determinação do TC Mínimo de Escavadeira

Qual o tempo de ciclo mínimo de uma escavadeira que possui uma eficiência de 83% e um tempo de ciclo de 30 minutos?

Resposta: R = TC Mínimo / TC Efetivo x 100

83 = TC Mínimo / 30 x 100

100 * TC Mínimo = 2490

TC Mínimo = 24,90 minutos

Cálculo da Eficiência de Escavadeira Hidráulica

Calcule a eficiência de uma escavadeira hidráulica cujo tempo de ciclo mínimo é de 50’ e o tempo de ciclo efetivo é de 1 hora.

Resposta: R = TC Mínimo / TC Efetivo x 100

R = 50 / 60 x 100 = 83,33%

Planejamento de Equipamentos em Mina: Carregadeira e Escavadeira

Em uma mina, pretende-se utilizar uma carregadeira com o tempo de ciclo igual a 50 segundos, para retirar minério e rendimento operacional de 85%, e uma escavadeira com rendimento operacional de 80% para retirar estéril com tempo de ciclo de 40 segundos.

Dados para o Cálculo

• Distância média entre as frentes de minérios e britador: 2 km
• Distância média entre as frentes de estéril e a pilha de estéril: 2,5 km
• Velocidade média dos caminhões (cheio): 20 km/h
• Velocidade média dos caminhões (vazio): 25 km/h
• Tempo de manobra dos caminhões: 40 segundos
• Tempo de basculamento: 30 segundos
• Tempo de carregamento do caminhão: 200 segundos para minério e 160 segundos para estéril
• A produção horária necessária de estéril é de 2400 toneladas e 2900 toneladas de minério. A massa que a caçamba suporta é de 200 toneladas.

Cálculo do Tempo de Ciclo dos Caminhões

Resposta: TC Caminhão = Manobra + Carregamento + Transporte (ida e volta) + Basculamento

• TC Minério: 40s (manobra) + 200s (carregamento) + 648s (transporte) + 30s (basculamento) = 918 segundos = 15’18”
• TC Estéril: 40s (manobra) + 160s (carregamento) + 810s (transporte) + 30s (basculamento) = 1040 segundos = 17’20”

Cálculo da Produtividade dos Caminhões

Resposta: Caçamba: 200 toneladas

Para Minério:
200 ton --- 918 segundos
x ton   --- 3600 segundos (1 hora)
x = (200 * 3600) / 918 = 784,31 t/h
Produtividade diária: 24h * 784,31 t/h = 18823,44 t/dia

Para Estéril:
200 ton --- 1040 segundos
x ton   --- 3600 segundos (1 hora)
x = (200 * 3600) / 1040 = 692,31 t/h
Produtividade diária: 24h * 692,31 t/h = 16615,44 t/dia

Cálculo da Capacidade da Caçamba (Carregadeira/Escavadeira)

Resposta:

• Carregadeira (Minério):

1. Número de caçambadas para carregar o caminhão: 200s (tempo de carregamento do caminhão) / 50s (tempo de ciclo da carregadeira) = 4 caçambadas
2. Capacidade nominal da caçamba (considerando 85% de rendimento): Se 50 ton é a capacidade efetiva a 85%, então a capacidade nominal é (50 / 0.85) = 58,82 ton.

1. Número de caçambadas para carregar o caminhão: 160s (tempo de carregamento do caminhão) / 40s (tempo de ciclo da escavadeira) = 4 caçambadas
2. Capacidade nominal da caçamba (considerando 80% de rendimento): Se 50 ton é a capacidade efetiva a 80%, então a capacidade nominal é (50 / 0.80) = 62,50 ton.

Produção Necessária vs. Produtividade por Caminhão:

• Minério: 2900 ton/h / 784,31 t/h/caminhão ≈ 3,7 caminhões ≈ 4 caminhões
• Estéril: 2400 ton/h / 692,31 t/h/caminhão ≈ 3,47 caminhões ≈ 4 caminhões

Cálculo da Quantidade de Caminhões (70% Rendimento)

Resposta:

Para Minério (com 70% de rendimento):
Produtividade efetiva por caminhão: 784,31 t/h * 0,70 = 549,02 t/h
Quantidade de caminhões necessária: 2900 t/h / 549,02 t/h/caminhão ≈ 5,28 caminhões ≈ 6 caminhões

Para Estéril (com 70% de rendimento):
Produtividade efetiva por caminhão: 692,31 t/h * 0,70 = 484,62 t/h
Quantidade de caminhões necessária: 2400 t/h / 484,62 t/h/caminhão ≈ 4,95 caminhões ≈ 5 caminhões

Cálculo de Distâncias e Alturas em Corte de Terreno

Determinar as distâncias Xd e Xe e as alturas Hd e He para um corte que possui 12m no eixo, 18m de plataforma, 35° de ângulo de talude num terreno com 20° de inclinação esquemático.

Resposta:

Xd = H + (L/2) * Tg(α) / (Tg(α) + Tg(i))
Xd = 12 + (18/2) * Tg(35°) / (Tg(35°) + Tg(20°))
Xd = 12 + 9 * Tg(35°) / (Tg(35°) + Tg(20°))