En las operaciones mineras, especialmente en minas a cielo abierto, minas pequeñas o dentro de zonas mineras, la eficiencia y la fiabilidad de los camiones volquete para el transporte de materiales a corta distancia (por ejemplo, mineral, roca estéril, tierra, relaves) influyen directamente en los costes operativos totales y la eficiencia de la producción. La selección del equipo de ingeniería afecta directamente a la eficiencia de la producción, el coste, la vida útil del equipo y la seguridad.
Este artículo se centra en la comparación de dos equipos de transporte de uso común: los camiones volquete con ruedas (en adelante, "con ruedas") —vehículos mineros con ruedas y capacidad de autodescarga— y los camiones volquete sobre orugas (en adelante, "sobre orugas") —equipos de transporte que utilizan un sistema de desplazamiento sobre orugas con capacidad de autodescarga o descarga por vuelco—. Como dos soluciones principales, los camiones volquete con ruedas y los vehículos de transporte sobre orugas poseen características técnicas y ventajas de aplicación distintas. Este artículo pretende servir de referencia para la selección de equipos en el transporte de corta distancia en zonas mineras.
1.1 Camiones volquete sobre ruedas
Los camiones volquete sobre ruedas utilizan sistemas tradicionales basados en neumáticos, con un diseño enfocado en la eficiencia del transporte y la adaptabilidad a diferentes tipos de terreno.
El equipo sobre ruedas es muy común en zonas mineras, minas de ingeniería y obras de construcción. Sus características típicas incluyen: tracción sobre neumáticos; una caja de descarga o estructura de descarga trasera; e idoneidad para el transporte rápido en superficies pavimentadas o relativamente estables. Sus ventajas incluyen alta movilidad, fácil reubicación, velocidad relativamente alta y mantenimiento relativamente sencillo.
1.2 Volquetes sobre orugas
Los vehículos de transporte sobre orugas utilizan orugas de goma o metal en lugar de neumáticos, y su diseño se centra en superar terrenos complejos y condiciones de trabajo adversas.
El equipo sobre orugas utiliza orugas (de acero o goma) para desplazarse, lo que ofrece una mayor superficie de contacto con el suelo en comparación con los neumáticos, una mejor capacidad de paso y la idoneidad para terrenos blandos o en mal estado. Los volquetes se caracterizan por sus cajas de descarga integradas, que permiten una rápida descarga del material. Adecuado para tramos sin pavimentar, pendientes, suelos blandos, zonas resbaladizas o áreas de grava en zonas mineras.
Al evaluar camiones volquete con ruedas y camiones basculantes de orugas, es necesario considerar algunas características típicas del transporte de corta distancia en zonas mineras:
Distancias relativamente cortas (p. ej., desde la mina a cielo abierto hasta la planta de trituración, desde el depósito de mineral hasta la zona de cribado/procesamiento, el depósito de escombros, etc.), que pueden requerir viajes de ida y vuelta frecuentes.
Las condiciones de la carretera pueden variar: incluyendo caminos de grava, pendientes, superficies resbaladizas, caminos sin pavimentar e incluso terreno suelto en el fondo de la mina a cielo abierto o en los depósitos de escombros.
Requisitos de capacidad de carga de media a alta, pero diferentes a los de los camiones mineros grandes para larga distancia.
Se requiere una alta tasa de rotación (es decir, un tiempo de ciclo bajo) para maximizar la eficiencia de la producción.
Los costos de mantenimiento y operación, la versatilidad del equipo y el despliegue rápido a múltiples sitios de trabajo son fundamentales.
La seguridad, la estabilidad y los riesgos operativos (vuelco, atascamiento) son especialmente importantes en el entorno minero.
Con base en estas características, podemos comparar los dos tipos de equipos desde diversas perspectivas.
A continuación, se comparan los equipos con ruedas y con orugas desde diversas perspectivas (comparación de ventajas y desventajas) para realizar una evaluación más precisa en escenarios de transporte de corta distancia dentro del área minera.
3.1 Adaptabilidad a las condiciones del camino/Capacidad de carga del terreno
Orugas: Las orugas proporcionan una mayor superficie de contacto con el suelo, lo que resulta en una menor presión sobre el suelo por unidad de área, permitiendo una operación más estable en suelos blandos, superficies resbaladizas, grava, superficies sueltas o pendientes. Los datos indican que "los camiones volquete con orugas... son más estables en terrenos accidentados, pendientes y suelos blandos".
Ruedas: Los equipos con ruedas son más adecuados para caminos pavimentados o relativamente firmes, caminos de grava y áreas relativamente planas dentro del área minera; sin embargo, pueden experimentar deslizamientos, atascamientos y tracción insuficiente en superficies extremadamente blandas o resbaladizas. Los datos indican que los equipos con ruedas destacan por su velocidad y maniobrabilidad en superficies planas y estables.
Resumen: Si la ruta de transporte de corta distancia en la zona minera es principalmente de grava, compactada o plana, los equipos con ruedas tienen una clara ventaja. Si la ruta incluye suelo blando, terreno resbaladizo, caminos temporales, pendientes o zonas de grava suelta, los vehículos de orugas son más adaptables.
3.2 Velocidad de movilidad y eficiencia del ciclo
Con ruedas: Impulsados por neumáticos, mayor velocidad y fácil reubicación. Los datos mencionan que los vehículos con ruedas tienen alta velocidad y gran movilidad.
Con orugas: Generalmente menor velocidad, especialmente durante el transporte, lo que puede convertirse en un cuello de botella para la eficiencia del transporte de corta distancia. Los datos muestran que las máquinas de orugas tienen velocidades promedio más bajas que las máquinas con ruedas; un artículo indica que los vehículos con ruedas pueden alcanzar velocidades superiores a 30 km/h, mientras que los vehículos de orugas rondan los 5-8 km/h.
Resumen: Si la ruta es plana, la distancia es relativamente larga y el número de ciclos es elevado, los vehículos con ruedas pueden reducir significativamente el tiempo de ciclo y mejorar la eficiencia de la producción.
3.3 Costos de mantenimiento y operación
Vehículos con ruedas: El mantenimiento de los neumáticos es más rutinario, las piezas de repuesto están fácilmente disponibles y los ciclos de mantenimiento son relativamente cortos; los datos indican que los vehículos con ruedas son más fáciles de mantener y tienen menores costos iniciales.
Vehículos de orugas: Los costos de mantenimiento y los requisitos técnicos son elevados para componentes como las orugas, el chasis, las cadenas de transmisión, los rodillos y las zapatas. Los datos indican que los vehículos de orugas son complejos de mantener, tienen altos costos iniciales y largos ciclos de mantenimiento.
Resumen: Desde la perspectiva de los costos operativos, los vehículos con ruedas son más económicos si las condiciones de la carretera lo permiten; sin embargo, si los vehículos de orugas son la única opción para garantizar la fiabilidad operativa, su alto costo puede estar justificado.
3.4 Daños al suelo e impacto ambiental
Vehículos de orugas: Su gran superficie de contacto con el suelo y la baja presión por unidad de área minimizan la alteración del terreno, lo que los hace especialmente adecuados para zonas con altos requisitos de protección del suelo o superficies sensibles. Los datos indican que los vehículos de orugas "reducen el daño al terreno y son adecuados para terrenos blandos".
Vehículos de ruedas: La superficie de contacto entre los neumáticos y el pavimento es relativamente pequeña, lo que los hace propensos a deslizamientos, hundimientos y daños al terreno, especialmente en suelos sueltos o blandos. Los datos también mencionan que los vehículos de ruedas ejercen "mayor presión sobre el suelo, lo que puede causar compactación".
Resumen: Si las rutas cortas a través de áreas sin pavimentar en la zona minera requieren protección de la superficie y evitar la alteración del medio ambiente, los vehículos de orugas presentan ventajas.
3.5 Estabilidad y seguridad (incluido el riesgo de vuelco y en pendientes)
Orugas: Debido a su gran superficie de contacto con el terreno, su bajo centro de gravedad y su buena maniobrabilidad, son más estables que los vehículos de ruedas en pendientes y superficies irregulares. Los datos indican que "los volquetes de orugas son más estables en terrenos accidentados, inclinados y sueltos".
Ruedas: El riesgo de vuelco puede ser mayor en áreas muy empinadas o con grava suelta, o su estabilidad puede ser ligeramente inferior a la de los vehículos de orugas al girar u operar en áreas de almacenamiento temporal.
Resumen: Desde el punto de vista de la seguridad, los vehículos de orugas son preferibles para áreas de trabajo que incluyen pendientes, zonas de almacenamiento temporal de grava y tramos de carretera irregulares.
3.6 Reubicación y adaptabilidad al sitio, versatilidad
Vehículos con ruedas: Gracias a que sus neumáticos pueden circular por carreteras pavimentadas, vías públicas y carreteras mineras principales, y a su alta velocidad, ofrecen una gran versatilidad.
Vehículos de orugas: Generalmente requieren transporte especializado o circulación a baja velocidad, lo que implica mayores costos de reubicación; su aplicabilidad se limita a tramos de carretera especializados.
Resumen: Si la zona minera requiere el traslado frecuente de equipos entre diferentes sitios de trabajo o en operaciones interregionales, los vehículos con ruedas ofrecen mayor flexibilidad.
Basándonos en el análisis anterior y considerando las industrias mineras de nuestros principales clientes —áreas que suelen caracterizarse por terrenos complejos, capacidad vial potencialmente limitada y condiciones climáticas extremas (por ejemplo, temporadas de lluvias, canteras expuestas, terrenos blandos, caminos temporales)—, las siguientes recomendaciones sirven de referencia:
4.1 Primero, evaluar las condiciones de la ruta
Si la ruta de transporte va desde la mina a cielo abierto hasta la planta de trituración o cribado, y transcurre por un camino pavimentado o de grava existente, se debe priorizar el uso de camiones volquete con ruedas.
Si la ruta incluye suelos blandos, tramos resbaladizos, caminos temporales o lluvias torrenciales frecuentes que empeoran las condiciones del camino, o si hay muchas pendientes o escombros sueltos en la cantera, se recomiendan los camiones volquete sobre orugas.
4.2 Escala y frecuencia de los ciclos
Si la operación requiere un alto número de ciclos, una distancia de transporte ligeramente mayor y una capacidad de carga media, los vehículos con ruedas pueden ser más eficientes.
Si la capacidad de carga individual no es particularmente grande, pero se requiere alta fiabilidad, funcionamiento estable e incluso la capacidad de afrontar condiciones extremas de la carretera, los vehículos de orugas son más robustos.
4.3 Análisis de Costos Económicos
Si el presupuesto es ajustado, los recursos de mantenimiento son limitados y las piezas de repuesto son difíciles de obtener (esto es especialmente importante en África y Oriente Medio), elegir vehículos de ruedas puede reducir la carga de operación y mantenimiento.
Si el entorno operativo es adverso, los vehículos de ruedas sufren averías frecuentes o tienen un alto riesgo de vuelco o atascamiento, los vehículos de orugas, aunque más caros, pueden reducir el tiempo de inactividad y las pérdidas a largo plazo.
4.4 Estrategia de Uso Combinado
En muchos escenarios mineros, se recomienda una estrategia de uso combinado: utilizar vehículos de ruedas para las tareas de transporte principales y vehículos de orugas cuando las condiciones lo permitan; desplegar vehículos de orugas en áreas críticas, en las peores condiciones o en secciones temporales (como pilas de escombros o zonas resbaladizas). Esto aprovecha la eficiencia de los vehículos de ruedas al tiempo que se utiliza la estabilidad de los vehículos de orugas.
También se debe considerar la reubicación de equipos, la red de mantenimiento, el suministro de repuestos y las prácticas y capacitación de los operadores locales.
4.5 Considerar los factores ambientales locales
En la región de Oriente Medio/Asia Central, las altas temperaturas, el polvo, la grava, las pendientes pronunciadas y la erosión durante la temporada de lluvias son desafíos comunes. Los vehículos con ruedas requieren una mejor gestión de la presión de los neumáticos, sistemas de refrigeración y un menor desgaste de los mismos.
En las zonas mineras africanas, el mal estado de las carreteras y el reblandecimiento severo de la calzada durante la temporada de lluvias hacen que los vehículos de orugas sean más ventajosos.
4.6 Parámetros recomendados a considerar
La capacidad de carga del camión volquete debe ser acorde con las características del mineral/roca estéril (pesada o suelta).
Pendiente de la carretera, longitud de los caminos temporales y frecuencia del ciclo diario.
Red de soporte para el mantenimiento de equipos (facilidad de acceso a neumáticos u orugas, disponibilidad de talleres de reparación).
Frecuencia y distancia de reubicación (los vehículos con ruedas son más ventajosos si el equipo requiere desplazamientos frecuentes entre yacimientos).
Las decisiones sobre la selección de equipos deben basarse en una evaluación integral de las condiciones de trabajo reales de la zona minera. A continuación, se presenta un marco de consideración integral:
|
Dimensiones de consideración |
Camión volquete con ruedas |
Vehículo de transporte sobre orugas |
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adaptabilidad al terreno |
Requisitos elevados para las condiciones de las carreteras |
Adaptable a todo tipo de terreno, independientemente del barro o de los terrenos accidentados. |
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Eficiencia del transporte |
Mayor velocidad en una carretera lisa |
Posee una gran capacidad de paso en superficies de carreteras complejas y una alta capacidad de funcionamiento continuo. |
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Inversión y costes |
Baja inversión inicial y bajos costos de mantenimiento rutinario |
La inversión inicial es mayor, pero los beneficios generales son mejores en condiciones operativas complejas. |
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Protección de la superficie de la carretera |
Puede causar daños en superficies sin pavimentar. |
Baja presión sobre el suelo, protegiendo la superficie de la carretera |
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flexibilidad |
Eságil y maniobrable. |
Tiene un radio de giro reducido, pero para traslados de larga distancia se requiere el uso de otros vehículos. |
Recomendación: Para la mayoría de las grandes zonas mineras, la estrategia ideal de combinación de equipos es una configuración híbrida. Se utilizan camiones volquete con ruedas para un transporte eficiente en las rutas principales, mientras que los vehículos de transporte de orugas están equipados para soportar las condiciones extremas del frente de trabajo. Esta combinación equilibra la eficiencia general y la viabilidad local, maximizando la eficacia del sistema de transporte.
En resumen, en escenarios de transporte de corta distancia dentro de las zonas mineras, los camiones volquete con ruedas destacan por su velocidad, movilidad, economía y versatilidad, especialmente en situaciones con buenas condiciones de las carreteras, tráfico frecuente y presupuestos limitados. Por otro lado, los volquetes sobre orugas son la opción preferida para entornos exigentes como terrenos blandos, pendientes, superficies resbaladizas y zonas de grava suelta, debido a su excelente adaptabilidad al terreno, estabilidad y fiabilidad en condiciones de carretera adversas. Para los mercados de África, Oriente Medio y Pakistán, donde operan nuestros clientes, recomendamos seleccionar el equipo en función del terreno específico de la mina, las condiciones de la carretera y la frecuencia de las operaciones. Lo ideal es combinar de forma flexible dos tipos de equipo para cubrir diversas situaciones.
Distrito de Yubei, Chongqing, China.
