i. Costos de Perforacion en Mineria Superficial

Curso:

“COSTOS DE PERFORACION Y GESTION ESTRATEGICA

Ing.. Fr Ing Fred edyy Po Ponc ncee R. R. Lima Li ma – Pe Perú rú,, 26 26 - 28 May ayo o 201 20100

Curso:

“COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS” GESTION ESTRATEGICA

DIA JUEVES 27 MAYO 2010 AGENDA: I. COST COSTOS OS DE PE PERF RFOR ORAC ACIO ION N EN MI MIN NAS A CIELO ABIERTO II. COST COSTOS OS DE VOLA VOLADU DURA RA EN MIN MINAS AS A CIELO ABIERTO

Ing. Fredy Ponce R.

Curso:


I. COS COSTOS DE PERF RFO ORA RACI CIO ON EN MINAS MINAS A CIELO ABIERTO

Ing. Fredy Ponce R.

I. COSTOS COSTOS DE PERFORACION PERFOR PER FORAC ACIO ION N DE MINAS MINAS MIN AS A CIELO CIELO CIE LO ABIERTO CONTENIDO 1. VISION VISION ACTUA ACTUAL L DE LA PERF PERFORACI ORACION ON Y VOLA VOLADURA DURA EN MINAS A CIELO ABIERTO 2. INFL INFLUENCI UENCIA A DEL PLANEA PLANEAMIEN MIENTO TO DE PERFORAC PERFORACION ION Y VOLADURA 3. EQ EQUIP UIPOS OS DE PERFO PERFORAC RACIO ION. N. RENDIM RENDIMIEN IENT TOS 4. ACC ACCESO ESORIO RIOS S DE PERFORA PERFORACIO CION N EMPLEA EMPLEADO DOS S 5. CA CASO SO PR PRAC ACTI TICO CO N 1: COSTO DE PERFORACION DE UNA MINA A CIELO A BIERTO DE GRAN MINERIA VS. MEDIANA MINERIA, APLICANDO APLICANDO SOFTW SOFTWARE FPCOST V.2.0 6. MEDI MEDIDAS DAS DE REDUCCIO REDUCCION N DE COST COSTOS OS EN EN PERFORA PERFORACION CION °

Ing. Fredy Ponce R.

Curso:


1. VISI VISION ON AC ACTU TUAL AL DE LA LA PE PERF RFOR ORAC ACIO ION NY VOLADURA VOLADUR A EN MINAS A CIELO ABIERTO

Ing. Fredy Ponce R.

Visión Actual de la Perforación y Voladura de Rocas en Minas a Cielo Abierto PERFORACION OPTIMA

Ing. Fredy Ponce R.

+

VOLADURA ÓPTIMA

MENOR COSTO GLOBAL MINA Y PLANTA

CADENA DE VALOR DE LA MINA ACTIVIDADES DE APOYO Mantenimiento General Logística Ingeniería - Infraestructura Relaciones Humanas y Comunitarias Planeamiento y Sistemas egur a y e o m en e

PROSPECCIÓN EXPLORACIÓN EXPLOTACIÓN TRATAMIENTO Y COMUNIDADES Ing. Fredy Ponce R.

ACTIVIDADES PRIMARIAS

PLAN DE CIERRE

CADENA DE VALOR DE LA MINA ACTIVIDADES DE APOYO INFRAESTRUCTURA EMPRESARIAL Administración, Finanzas, Asuntos Legales y Gubernamentales, Administración de Concesiones, Planeamiento, Costos y Presupuestos.

RECURSOS HUMANOS (GESTION DEL TALENTO HUMANO) Contratación de Personal, Compensaciones, Negociaciones Colectivas, Programa de Capacitación, Ambiente de Trabajo Saludable, Clima Laboral

DESARROLLO DE TECNOLOGIA

Estudio Geológico Satelital, Cambio de Métodos de Minado, Nuevas Mallas de Perforación, Sistemas Informáticos: Vulcan, GEMS, Surpac, Minex5, Datamine, Telecomunicaciones, ERP, PLC, Análisis de Procesos Metalúrgico

ABASTECIMIENTO Y MANTENIMIENTO GENERAL Compra de Insumos, Partes y Repuestos, Equipos, Camionetas, Edificios, Campamentos

INGENIERIA SEGURIDAD MEDIO AMBIENTE RELACIONES COMUNITARIAS Y RESPONSABILIDAD SOCIAL Prospección, exploración, geología, ingeniería, servicios auxiliares, generación de energía, seguridad y medio ambiente

LOGISTICA INTERNA

OPERACIONES

• Recepción y almacenamiento transitorio • Transporte a la Unidad Minera • Recepción en la Unidad Minera • Almacenamiento • Control de Inventarios • Despachos • Retorno de materiales al Proveedor

• Desarrollo • Preparación • Explotación • Limpieza • Relleno • Sostenimiento • Serv. Auxiliares • Chancado • Molienda • Filtrado • Espesamiento • Filtrado • Disp. Relaves

Ing. Fredy Ponce R.

LOGISTICA EXTERNA • Almacenamiento de concentrados • Control de Inventarios • Transporte de concentrados • Entrega de concentrados al comprador • Muestreo • Canje de leyes

ACTIVIDADES PRIMARIAS

MARKETING SERVICIO Y VENTAS POST VENTA • Tender • Condiciones comerciales

• Concentrado con bajos penalizables

Curso:


. PERFORACION Y VOLADURA

Ing. Fredy Ponce R.

• Los costos de voladura influyen mucho sobre el planeamiento ya que al tratar de cumplir con los parámetros e índices establecidos en el planeamiento, tendemos a disminuir estos costos afectando la calidad del material en cuanto a la fragmentación, salida del disparo y desestabilización del macizo rocoso, lo que podría generar luego sobrecostos. • ara e o, se e e se ar a vo a ura en unc n a os parámetros geomecánicos reales de la roca, para seleccionar el explosivo adecuado. • Muchas veces es mejor gastar en una buena fragmentación antes que volver a hacer otra voladura y generar una desestabilidad en la roca.

Ing. Fredy Ponce R.

OBJETIVOS DEL PLANEAMIENTO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA • Optimización de las operaciones de perforación y voladura. • Mejora de la eficiencia de los equipos de perforación. • s an ar zac n e os par me ros e per orac n y voladura para diferentes tipos de roca. • Reducción de costos.

Ing. Fredy Ponce R.

TRABAJOS DE PERFORACION Y VOLADURA Los trabajos de perforación y voladura son las operaciones unitarias más importantes en la operación de la mina y que requiere de especial atención en la organización y control de las diferentes actividades, empleando modernas formas de organización y control de trabajo, con la finalidad de obtener alta eficiencia de los . Una adecuada organización y dirección técnica de los trabajos de perforación y voladura está orientada a: • Contar con suficiente material roto en los frentes de minado. • Proyección controlada de partículas en la voladura. • Fragmentación homogénea del material en la voladura. Ing. Fredy Ponce R.

PLANEAMIENTO DE PERFORACION Y VOLADURA Para evitar que los trabajos de perforación y voladura dependan de las operaciones de carguío y transporte, en el programa de perforación y voladura se considera mantener material en proceso de voladura en tres etapas : 1) Material roto en proceso de carguío 3) Material en proceso de perforación En el planeamiento de minado a largo plazo se planifica contar con mineral expuesto para un mes de producción, mientras que en el planeamiento a corto plazo el mineral accesible debería ser como mínimo para 15 días de producción. Ing. Fredy Ponce R.

Secuencia de Programación de Perforación y Voladura

Ing. Fredy Ponce R.

Este tipo de planificación, garantiza no solo la independencia de los trabajos de perforación y voladura respecto al carguío y transporte, si no que además asegura trabajo continuo en perforación y carguío. La preparación de la zona de perforación, se inicia con la limpieza de la cresta y el pie de los bancos, así como a n ve ac n e a super c e e erreno. El tiempo de preparación de la zona de perforación puede ser relativamente corto ó bien puede prolongarse. La reducción de este tiempo obedece al cronograma de ejecución establecido en forma secuencial, determinando el inicio y el tiempo de duración de cada actividad. Ing. Fredy Ponce R.

La perforación propiamente dicha, se inicia una vez que en la zona programada se haya replanteado la malla de perforación de acuerdo al diseño de voladura, manteniéndose los accesos a los bancos de operación con los parámetros de diseño del tajo abierto (parámetros operacionales). A

PARAMETROS DE MINADO Hb A C

D

E

W

δ

B

A B C D E Ing. Fredy Ponce R.

- Ancho de minado - Proyección de disparo - Distancia de seguridad - Espacio entre vías de acceso - Vía de accesoo

F

F - Zona de operación δ - Angulo de resistencia interna β - Angulo de talud de banco Hb - Altura de banco

UBICACION DEL TALADRO EN EL ZONA DE PERFORACION El éxito de una buena voladura depende de una adecuada ubicación de los puntos de perforación en el terreno, en base al diseño de malla previamente elaborado para las condiciones geomecánicas específicas de la zona de perforación. La ubicación de la malla de perforación en el terreno se inicia con el replanteo topográfico del diseño de voladura. Inicialmente se ubica la línea base, luego a partir de ésta base se extiende la malla de perforación del proyecto ó polígono diseñado. Ing. Fredy Ponce R.

La obtención de un mejor grado de fragmentación y uniformidad del material disparado, está acompañado de un lado; por el incremento del costo de perforación y voladura, de otro lado; por la disminución del costo de perforación y voladura secundaria, así como la reducción del costo de carguío del material roto. Por tanto; la elección del método más efectivo de perforación y voladura (explosivos y accesorios de voladura, parámetros de perforación y voladura), se parte de la condición de efectuar el gasto mínimo en perforación y voladura secundaria, así como la obtención del costo mínimo de carguío del material roto.

Ing. Fredy Ponce R.

ORGANIZACION DE LOS TRABAJOS DE PERFORACION Y VOLADURA Utilizando los conceptos de cliente y proveedor se ha elaborado el cuadro de responsabilidades de las áreas que intervienen en los trabajos de perforación y voladura. En este sistema de or anización el área de erforación voladura estaría conformado por las Areas de Planeamiento a Corto Plazo y el Área de Perforación y Voladura. Con esta finalidad se ha elaborado el diagrama y el cuadro de responsabilidades de las áreas involucradas.

Ing. Fredy Ponce R.

AREAS QUE INTERVIENEN EN LA PERFORACION Y VOLADURA PLANEAMIENTO MINA CORTO PLAZO

OPERACION MINA (CONTROL DE EQUIPOS)

GEOTECNIA TOPOGRAFIA

PERFORACION Y VOLADURA

PERFORACION Y VOLADURA

GEOLOGIA MINA ORE CONTROL

Ing. Fredy Ponce R.

PROCESO DE PERFORACION Y VOLADURA

RESPONSABILIDADES DE ÁREAS DE PLANEAMIENTO Y OPERACIONES DE PERFORACIÓN Y VOLADURA PLANEAMIENTO DE PERFORACION Y VOLADURA 1) Establece secuencia de

perforación por zonas con base al plan de minado. 2) Sectorización de zonas de

perforación por polígonos. 3) Diseño de malla de

perforación de los polígonos con base a estándares establecidos. 4) Ubicación de los taladros

programados en el terreno, con los parámetros asignados. Ing. Fredy Ponce R.

OPERACIONES DE PERFORACION Y VOLADURA 1) Ejecuta la perforación de

taladros programados en el polígono. 2) Realiza el carguío de

taladros con explosivo de acuerdo al proyecto. 3) Programa y ejecuta el

disparo. 4) Evalúa el disparo. 5) Establece los estándares

de perforación y voladura.

ACTIVIDADES DEL PROCESO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA Operación Perforación y Voladura

Cliente

1. Elaboración de secuencia de perforación

Ore Control

5. Perforación del polígono 6. Toma de muestras de perforación

2. Sectorización de zona por polígonos

Proceso

Operaciones Mina (Control de Equipos)

7. Medición de longitud de perforación 8. Carguío de taladros con explosivos

3. Diseño de malla de perforación

9. Disparo 4. Ubicación de los taladros en campo

10.Inspección del Disparo 11.Evaluación del Disparo

Proveedor

Planeamiento Perforación y Voladura

Ing. Fredy Ponce R.

Topografía

Geotecnia

Geología Mina

Operación Perforación y Voladura

CUADRO DE RESPONSABILIDADES EN PERFORACION Y VOLADURA - Establecer Secuencia de

PLANEAMIENTO CORTO PLAZO

- Plan de producción mensual. - Secuencia de minado. - Modelo de Bloques a Corto Plazo. - Limpieza zona a perforar.

GEOTECNIA - Perforabilidad de las rocas - Frialdad de las rocas - Factor de Resistencia a la voladura TOPOGRAFÍA - Topografía actualizada. - cac n e se o e a ma a en e terreno. - Levantamiento de taladros perforados - Delimitación del mineral disparado. - Levantamiento topográfico finalizada la extracción GEOLOGÍA MINA

- Geología estructural. - Densidad de las rocas - Mapeo litología de la zona a perforar. ORE CONTROL - Muestreo de Blast Hole - Delimitación del mineral después de la voladura - Asignación de nombre al polígono Ing. Fredy Ponce R.

PLANEAMIENTO DE PERFORACION Y VOLADURA

perforación por zonas con base al plan de Minado. - Sectorización zona de perforación por polígonos. - Diseño de malla de perforación de los polígonos con base a estándares establecidos

-

- Ejecuta la perforación de

taladros programados en el polígono. - Realiza el carguío de taladros con explosivo de acuerdo al proyecto. - Programa y ejecuta el disparo. - Evalúa el disparo. - Establece los estándares de perforación y voladura

taladros programados en el terreno, con los parámetros asignados.

OPERACIONES PERFORACION Y VOLADURA

Curso:


.

Ing. Fredy Ponce R.

EQUIPOS ROTATIVOS PARA MINERIA SUPERFICIAL Perforadoras Bucyrus Erie 49R – Mina La Escondida

• 100.000 Pulldown máx. • Compresor de tornillo 2,400 CFM a 65 PSI. .

• Single-pass. • 2 Barras: •1 φ 9 ¼” x 20’ •1 φ 9 ¼” x 40’

Ing. Fredy Ponce R.

EQUIPOS ROTATIVOS PARA MINERIA SUPERFICIAL Perforadoras Bucyrus Erie 49R2 – Mina La Escondida

• 120.000 Pulldown máx. • Compresor de tornillo 2,600 CFM a 65 PSI. .

• Single-pass. • 2 Barras: • 1 φ 9 ¼” x 20’ • 1 φ 9 ¼” x 40’

Ing. Fredy Ponce R.

EQUIPOS ROTATIVOS PARA MINERIA SUPERFICIAL Perforadora I-Rand DM-M2

• 75.000 Pulldown máx. • Compresor de tornillo 1,600 CFM a 110 PSI. •

-

• Two-pass. • 2 Barras: • 1 φ 9 ¼” x 32’ • 1 φ 9 ¼” x 35’

Ing. Fredy Ponce R.

EQUIPOS ROTATIVOS PARA MINERIA SUPERFICIAL Perforadoras P&H 250 XP

• 95.000 Pulldown máx. • Compresor de tornillo 3,000 CFM a 65 PSI. • Diesel-hidráulica. • Single-pass. • 2 Barras φ 9 ¼” x 32’

Ing. Fredy Ponce R.

EQUIPOS ROTATIVOS PARA MINERIA SUPERFICIAL Perforadoras I-Rand DM-45 (precorte)

• 45.000 Pulldown máx. • Compresor de tornillo 1,250 CFM a 350 PSI. • Diesel-hidráulica. • Two-pass. • 2 Barras φ 6 ½ ” x 3 0 ’

Ing. Fredy Ponce R.

EQUIPOS ROTATIVOS PARA MINERIA SUPERFICIAL Perforadora Bucyrus Erie 49R3

• 140.000 Pulldown máx. • Compresor de tornillo 3,000 CFM a 65 PSI. •

ctr ca.

• Single-pass. • 2 Barras: • 1 φ 9¼”x20’ • 1 φ 9¼”x40’

Ing. Fredy Ponce R.

Ing. Fredy Ponce R.

Velocidades Operacionales por Flota PROMEDIO = 31,3 m/h

velocidad operacional

50 45 a 40 v i t c ) 35 e r f e h 30 s 25 d t a m20 d i ( c 15 o l e 10 V 5 0

36

29

34

28

27

BE-49RI

BE-49RII

IR-DM M2

IR-DM45

BE-49RIII P&H 250XP

Velocidad Operacional, considera todas las demoras operativas Ing. Fredy Ponce R.

34

Perforación - Generalidades de Producción • Producción de mina = 110,000 Tls/día • Ratio Desmonte/Mineral = 2.1 - Parámetros de diseño de Tajo • nc o e rampa = m. • Razante = 8 a 10 % • Altura de banco = 12 a 15 m. • Angulos de talud = Sur 48 y Norte 52 • Berma intermedia = 4 m. • Bermas de seguridad = 15 m (cada 3 bancos) °

Ing. Fredy Ponce R.

°

Equipos Mina 

Perforación • 03 perforadoras eléctricas BE-50R • 02 perforadoras eléctricas GD-100 • 04 perforadoras eléctricas BE-61R • • • •

03 Palas eléctricas P&H 1600 (6 Yd³) 02 Palas eléctricas P&H 1900 (9 a 12 Yd³) 07 Palas eléctricas P&H 2100 (12 a 17 Yd³) 02 Cargadores Frontales CAT-992B/C (9 a 14 Yd³)

Ing. Fredy Ponce R.

Equipos Mina 





Acarreo • 09 Camiones diesel-eléctrico L-1000 (100 TON) • 15 Camiones diesel E-130 (130 TON) • 10 Camiones diesel CAT-785 (150 TON) h n r • 01 BIRDSBORG, 66” x 84” de quijada, 1,000 TLS/Hr • 01 ALLIS CHALLMER, 48” x 74” giratoria, 2,000 TLS/Hr Transporte por Faja • Ancho de faja: 36 pulgadas • Longitud de faja instalada: 15.3 Km. • Sistema NKK-KRUPP

Ing. Fredy Ponce R.

PERFORACION PRIMARIA La perforación se realiza con perforadoras eléctricas rotativas de triconos, con las siguientes características y parámetros de perforación:

Diámetro de barrenos Longitud de barrenos Tipo de perforación Pull Down CFM RPM Velocidad de barrido (fpm) Ing. Fredy Ponce R.

PRODUCCION ” 10 3/4” 22-33 Pies Single Pass 60,000-65,000 Lbs 1200 - 1350 40-70 6500 – 7000

PRE-CORTE ” 8 5/8” 27’ 9” Multi Pass 60,000 Lbs 1200 – 1300 40-70 6500 – 7000

PERFORACION PRIMARIA Mejorar la eficiencia de nuestra flota de perforación y reducir los costos de operación, debido a: • Uniformizar líneas de perforación de producción a 10 3/4". • Uniformizar líneas de perforación del Multi Pass a Single Pass.

PERFORACIÓN SECUNDARIA • • • •

01 Perforadora Rock Drill, de 2½" diámetro 01 Perforadora Tamrock, de 2“ diámetro 01 Camión Jumbo, de 2½" diámetro 05 Perforadoras manuales, de 1“ diámetro

Ing. Fredy Ponce R.

EVOLUCION DEL DIAMETRO DE PERFORACION Densidad de nitrato: 0,68 gr/cc PARAMETROS

UND Pies MALLA Pies Pies Lbs/Tls FACTOR DE Lbs/Tls POTENCIA Lbs/Tls Tls/pie FACTOR DE Tls/pie PERFORABILID Tls/pie Tls/Tls TONELAJE POR Tls/Tls TALADRO Tls/Tls

Ing. Fredy Ponce R.

MATERIAL E.R./DES MO/TO PO E.R./DES MO/TO PO E.R./DES MO/TO PO E.R./DES MO/TO PO

9 pulg 9 7/8 pulg 10 5/8 pulg 21 x 21 23 x 23 24 x 24 16 x 16 18 x 18 19 x 19 13 x 13 15 x 15 16 x 16 0,39 0,37 0,36 0,61 0,54 0,54 0,85 0,75 0,74 29 35 38 22 28 31 17 22 25 1327 1588 1727 1008 1271 1413 768 1016 1152

11 pulg 12 1/4 pulg 25 x 25 28 x 28 20 x 20 22 x 22 16 x 16 18 x 18 0,34 0,31 0,51 0,48 0,77 0,70 41 51 34 41 25 32 1871 2341 1563 1885 1152 1452

Curso:


. UTILIZADOS

Ing. Fredy Ponce R.

Varillaje de Perforación en Gran Minería

Ing. Fredy Ponce R.

PARAMETROS QUE SE UTLIZAN PARA LA SELECCIÓN DE BROCAS

Ing. Fredy Ponce R.

PERFORMANCE DE LOS ACCESORIOS DE PERFORACION – VIDA UTIL PROMEDIO • Barrenos 77,000 pies perforados • Estabilizadores 48,000 pies perforados • Guiadores 60,000 pies perforados MATERIALES

VIDA PROMEDIO (PIES) BROCA A

BROCA B

BROCA C

MO/TO

6,200

4,500

4,500

ENCAPADO ROCA

9,800

5,200

6,000

DESMONTE/BAJA LEY

8,000

4,000

4,500

PRIMARIO NORMAL

7,500

3,500

4,500

PRIMARIO REFRACT.

4,300

3,000

3,000

CUARCITA

1,000

---

---

Ing. Fredy Ponce R.

PERFORMANCE DE LOS ACCESORIOS DE PERFORACION COSTO $/PIE MATERIALES MO/TO

BROCA A 2.800 .

BROCA B BROCA C 2.705 .

2.755 .

DESMONTE/BAJA LEY

2.535

2.752

2.795

PRIMARIO NORMAL

3.297

2.903

3.100

PRIMARIO REFRACT.

3.800

3.895

4.125

CUARCITA

4.752

---

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Ing. Fredy Ponce R.

Curso:


A

PRA TI

N 1:

T DE PERF RA I N DE UNA MINA A TAJO ABIERTO DE MEDIANA MINERIA

Ing. Fredy Ponce R.

MINA COLQUIJIRCA SOCIEDAD MINERA EL BROCAL S.A.

Ing. Fredy Ponce R.

45

MINA MARCONA – TAJO 4 SHOUGANG HIERRO PERU S.A.A.

Ing. Fredy Ponce R.


Ing. Fredy Ponce R.


Ing. Fredy Ponce R.


Ing. Fredy Ponce R.

MINA CERRO VERDE

Ing. Fredy Ponce R.

MINAS CHAPI COMPAÑÍA MINERA MILPO S.A.A. Zona lado derecho del Pit 4

Ing. Fredy Ponce R.

MINAS CHAPI COMPAÑÍA MINERA MILPO S.A.A. Rampa para bajar al Pit 4 (lado derecho)

Ing. Fredy Ponce R.

MINAS CHAPI COMPAÑÍA MINERA MILPO S.A.A.

que cruza el Pit 4

Ing. Fredy Ponce R.

MINAS CHAPI COMPAÑÍA MINERA MILPO S.A.A. Parte más alta del Pit 4

Ing. Fredy Ponce R.

Curso:


DE ROCAS EN MINAS A CIELO ABIERTO

Ing. Fredy Ponce R.

El paradigma de la pasadura B

L

J

Ing. Fredy Ponce R.

OTROS ASPECTOS 1. SELECCIÓN DE PROVEEDORES Y PRODUCTOS • Equipos y accesorios de perforación

2. PARAMETROS DE SELECCIÓN • Calidad de los accesorios de perforación: pruebas técnicas simultáneas en mina y superficie. • Soporte Técnico: Trabajo en equipo (proveedor(proveedoroperador) • Precios: Negociación final. • Control de calidad constante

Ing. Fredy Ponce R.

CONCLUSIONES 1. La eficiencia de la perforación en una mina a cielo abierto está basado en: a) Zoneamiento de la minas b) Selección del equipo adecuado c) Parámetros de perforación como Pull down, CFM, velocidad de barrido (fpm), R.P.M.,etc perforación y la evaluación por costo $/metro e) Capacitación permanente de los operadores 2. La realización de pruebas de los accesorios de perforación permite reducir el costo de perforación ($/metro), principalmente influenciado por las evaluaciones de brocas y líneas de perforación. Ing. Fredy Ponce R.

i. Costos de Perforacion en Mineria Superficial

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