Análisis Económico de la Mitigación de Aproximaciones Críticas entre Equipos de Carguío y Acarreo mediante un Modelo Matemático basado en Geometría Angular

Abstract

En las operaciones mineras a cielo abierto, el proceso de carguío pala–camión representa una etapa crítica desde el punto de vista operativo, de seguridad y económico. Una aproximación inadecuada del camión hacia la pala puede generar interferencias geométricas, paradas no programadas y eventos de colisión, afectando directamente la productividad del sistema. Tradicionalmente, la distancia mínima de aproximación se ha definido mediante criterios empíricos o valores fijos, los cuales no consideran la geometría real de la maniobra de ingreso del camión. En este estudio se desarrolla y aplica un Modelo de Distancia Mínima por Geometría Angular (DMG) para determinar la distancia mínima de aproximación segura entre la pala y el camión durante el proceso de carguío. El modelo se fundamenta en un planteamiento geométrico que incorpora explícitamente el efecto de la orientación angular del camión, ajustando la distancia mínima en función del ángulo de ingreso mediante un factor trigonométrico. Como condición base, se considera el caso ideal de alineamiento, a partir del cual se formula el modelo angular continuo. El análisis se aplica a un caso de estudio correspondiente a una operación minera a cielo abierto, utilizando datos operacionales reales de equipos de carguío y acarreo. Los resultados obtenidos evidencian que la distancia mínima de aproximación no es constante, sino que aumenta de manera no lineal conforme se incrementa el ángulo de aproximación del camión, lo que explica la ocurrencia de aproximaciones críticas bajo criterios de distancia fija. Asimismo, el análisis económico muestra que dichas aproximaciones generan pérdidas acumuladas significativas, estimadas en US$ 21.8 millones anuales por concepto de utilidad perdida. La aplicación del modelo DMG permite establecer un criterio geométrico más preciso para la gestión de la distancia mínima de seguridad, contribuyendo a la mitigación de aproximaciones críticas y al fortalecimiento de la seguridad operacional.

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