i. Tecnicas y Costos de Perforacion y Voladura de Rocas

Curso Taller:

“PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA Y CONSTRUCCION” TECNICAS Y REDUCCION DE COSTOS Ing. Fredy Ponce R. Lima - Perú, 03, 04 y 05 Agosto 2011

SESIÓN I: TECNICAS Y COSTOS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA DE ROCAS

Curso Taller:

“PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA Y CONSTRUCCION” TECNICAS Y REDUCCION DE COSTOS

Ing. Fredy River Ponce Ramírez EDUCACION: • Ingeniero de Minas UNI • Post Grado en Finanzas ESAN • Post Grado en Proyectos de Inversión UNI • Quick MBA en Dirección de Empresas Mineras Universidad de Antofagasta (1° Puesto Orden de Mérito) • Magister Dirección y Gestión de Empresas Universidad de Tarapacá (1° Puesto Orden de Mérito) ESPECIALIZACION: • Programa Internacional Gerencia Estratégica de Costos Bs Grupo (1° Puesto Orden de Mérito) • Programa Internacional de Organización de Inversiones de Capital y Evaluación de Proyectos en Sector Minero Universidad de Antofagasta (1° Puesto Orden de Mérito) • Especialización en Project Management COSTOS SAC. • Especialización Continua en Técnicas de Perforación y Voladura, Ingeniería de Explosivos ISEE (USA) • Miembro Asociado de International Society of Explosives Engineers (ISEE) – USA. EXPERIENCIA PROFESIONAL: 28 años de experiencia profesional en Minería y Construcción. Consultor y asesor de empresas en temas de Evaluación Económica, Diseño y Planeamiento de Minado, Gestión de Costos. Expositor en 33 eventos nacionales sobre temas de Perforación y Voladura de Rocas; Diseño y Planeamiento de Minado. He participado en la ejecución de movimiento de tierras, perforación y voladura de rocas de 30 proyectos; entre los más importantes están los siguientes: • Carreteras: Yanacocha, Cerro Lindo, Abra Málaga - Quillabamba, Ingenio - Chachapoyas, Buenos Aires - Canchaque • Presas: Tambo Ccaracocha, Paucarcocha (El Platanal). • Ductos: Mineroducto Izcaycruz y Gasoducto Gas de Camisea. • Central Hidroeléctrica: Central Hidroeléctrica Gallito Ciego. • Canteras de Rocas: Melchorita, Minas El Porvenir (Milpo), Coga II (Techint). • Minas a Tajo Abierto: Condestable, Colquijirca, Lagunas Norte, El Abra (Chile), Antamina, Pierina, Cerro Verde. • Canteras de Calizas: Siderperu, Yura. • Minas Subterráneas: Condestable, Arcata, La Emboscada (Cementos Pacasmayo). • Túneles y Canales: Chavimochic, Pasto Grande.

PRESENTACION En las labores de excavación en roca de operaciones mineras y obras

de construcción (viales, energéticos, industriales, eléctricos, etc.), las operaciones de perforación y voladura de rocas encuentran un gran campo de aplicación técnica, por los diversos tipos y diseños de excavación, los cuales se aplican básicamente con dos finalidades: • Utilizar el material rocoso excavado (mineral, enrocado, relleno). • Utilizar el espacio excavado (vías de accesos, alojar estructuras) . La perforación y voladura de rocas son actividades primarias y binomiales que determinan la productividad e influyen en gran parte la rentabilidad de sus operaciones, van en paralelo en la optimización y la implementación de nuevos procesos de producción mediante mejores estándares y bajos costos, lo que permite comprender, controlar y efectuar una toma de decisiones adecuada tanto a nivel estratégico como operativo. En los trabajos de excavación en roca, las operaciones unitarias de mayor importancia son la perforación y voladura; que en promedio alcanzan hasta el 40% del costo total de operación. Ing. Fredy Ponce R.

PRESENTACION Para el caso de las empresas de servicios especializados en

perforación y voladura, el incremento constante de la competencia se ha manifestado en una reducción de los márgenes de utilidad, lo que las obliga a una constante redefinición de estrategias, como el “LIDERAZGO EN COSTOS”, controlando estrictamente los costos operativos, revisando y actualizando permanentemente la forma de cómo están costeando sus servicios, sobretodo en ambientes altamente competitivos y variables como el actual. Una moderna y eficaz Gestión de Costos es un factor estratégico de éxito que determina el nivel de competitividad de las organizaciones. Las empresas que gestionan eficientemente sus costos, constantemente buscan su optimización, ya sea, para disminuir pérdidas en épocas de recesión o maximizar utilidades en épocas de bonanza. El control de costos no es sólo un mero registro y control contable. Debe proporcionar la información que sirva para evaluar críticamente la operación, y permitirle su continua optimización para que sea sostenido a través del tiempo. Ing. Fredy Ponce R.

PRESENTACION Un diseño inapropiado de la perforación y voladura conduce a

problemas, como: mala fragmentación, costosa voladura secundaria, y que adicionalmente influye en el incremento de costos en las actividades subsecuentes (remoción, carguío, acarreo, chancado y molienda, según sea el caso). Asimismo, origina impactos ambientales (fly rocks, vibraciones, ruido, etc.).

Para que una empresa tenga sus procesos de perforación y voladura

en forma eficiente y alineada con sus objetivos estratégicos, debe realizar los siguientes: 1° Una evaluación y diagnóstico del actual proceso de perforación y voladura desde el punto de vista de cadena de valor del negocio, identificando los cuellos de botella existentes en dichos procesos. 2° Proponer mejoras en dichos procesos, y siempre trabajando primero con los propios recursos; y 3° Reducir o incrementar costos en dichos procesos.

Ing. Fredy Ponce R.

OBJETIVOS DEL CURSO 1) Repasar resumidamente las diversas Técnicas de Perforación y Voladura de Rocas aplicadas en las Operaciones Mineras Subterráneas, Minas a Tajo Abierto y Obras de Construcción, según los tipos de excavación requeridos. 2) Dotar al participante de herramientas, métodos y criterios necesarios para una correcta determinación de los Costos de Perforación y Voladura de Rocas en Minería y Construcción. 3) Revisar conceptos, criterios, y metodologías modernas utilizadas en la Gestión y Control de Costos de Perforación y Voladura de Rocas, con el apoyo de herramientas como el Análisis de Cadena de Valor, Análisis del Punto de Equilibrio, y Reducción de Costos, para una óptima toma de decisiones en las operaciones mineras y obras de construcción.

Ing. Fredy Ponce R.

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TEMARIO GENERAL MIERCOLES 03 AGOSTO 2001: I. TECNICAS Y COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS II. PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA SUBTERRANEA JUEVES 04 AGOSTO 2001: III. PERFORACION DE ROCAS EN MINERIA SUPERFICIAL IV. VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA SUPERFICIAL VIERNES 05 AGOSTO 2001: V. PERFORACION Y VOLADURA EN CONSTRUCCION DE PROYECTOS MINEROS VI. PERFORACION Y VOLADURA EN CONSTRUCCION DE PROYECTOS HIDROENERGETICOS VIALES Ing. Fredy Ponce R.

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Sesión I: TECNICAS Y COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS

Ing. Fredy Ponce R.

DIA MIERCOLES 03 AGOSTO 2011 Sesión I: I: TECNICAS Y COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS Contenido: 1) CONCEPTOS ESTRATÉGICOS DE UNA GESTIÓN MODERNA. 2) GESTIÓN ESTRATÉGICA DE PERFORACIÓN Y VOLADURA DE ROCAS. 3) APLICACIONES DE LA PERFORACIÓN Y VOLADURA DE ROCAS. 4) TÉCNICAS DE PERFORACIÓN DE ROCAS. 5) TÉCNICAS DE VOLADURA DE ROCAS. 6) CONCEPTOS MODERNOS DE GESTIÓN DE COSTOS. 7) ENFOQUES Y ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LOS COSTOS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA. 8) ANÁLISIS DE COSTOS PARA LA TOMA DE DECISIONES EN PERFORACIÓN Y VOLADURA. 9) OPTIMIZANDO LA GESTIÓN DE COSTOS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA.

Ing. Fredy Ponce R.

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1) CONCEPTOS ESTRATEGICOS DE UNA GESTION MODERNA

Ing. Fredy Ponce R.

1.1) EL CONTEXTO ACTUAL La “Globalización de los Mercados”, la firma de “Tratados de Libre Comercio” y, como consecuencia, la entrada de nuevos competidores, así como la “Crisis Económica” que periódicamente surgen a nivel mundial, son algunos de los factores que nos obligan a reconsiderar la manera en que tradicionalmente hemos administrado nuestros negocios.

Ing. Fredy Ponce R.

1.2) EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE GESTIÓN Breve Historia 1900

Marcos Financieros Puros

1920

Rentabilidad de la Inversión

1950

Control Presupuestario

1980

Justo a Tiempo

1990

Calidad Total EVA - Six Sigma

1995

Sistemas basados en gestión de clientes (CMR) Sistemas basados en gestión de personas

Ing. Fredy Ponce R.

• Ofrecen análisis parciales por actividades no disponiendo de un nexo para facilitar una visión global • Miran a elementos del pasado (gestión por el retrovisor) • Enfocados en la medición de activos tangibles • Rara vez están relacionados a la Estrategia

1.2) EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE GESTIÓN Entornos

Ing. Fredy Ponce R.

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1.3) ¿QUÉ ES UN PLANEAMIENTO ESTRATEGICO Planeamiento Estratégico.- es el proceso administrativo de crear y mantener un buen acoplamiento entre los objetivos, los recursos de la empresa y el desarrollo de las oportunidades en el mercado. Estos conjuntos de elementos integran y alinean todos estos conceptos con estrategias que permiten dar dirección a una empresa hacia el cumplimiento de su Misión y logro de su Visión. La Dirección Estratégica reconoce la importancia de definir tres conceptos básicos que servirán de guía de actuación de la empresa en el futuro: Visión, Misión y Objetivos Estratégicos

Ing. Fredy Ponce R.

1.4) MODELO DE DIRECCION Y GESTIÓN ESTRATÉGICA DE LOS 7 PASOS 1) VISIÓN 2) MISIÓN 3) DIAGNÓSTICO ACTUAL a) Análisis FODA • Diagnóstico Externo • Diagnóstico Interno b) Análisis Externo (Análisis de las 5 fuerzas competitivas) c) Análisis Interno (Análisis de la Cadena de Valor) d) Análisis del Entorno • Micro Entorno • Macro Entorno (Análisis PESTEL) 4) PLANTEAMIENTO DE OBJETIVOS ESTRATEGICOS 5) FORMULACIÓN DE ESTRATEGIAS 6) IMPLEMENTACIÓN DE ESTRATEGIAS 7) CONTROL DE GESTIÓN (Balanced Score Card) Ing. Fredy Ponce R.

MODELO DE PLANEAMIENTO ESTRATEGICO (7 Pasos) Análisis Externo

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5

6

7

OBJETIVOS

ESTRATEGIAS

IMPLEMENTA CION

CONTROL DE GESTION

1 VISION y MISION

3

2

Análisis Interno Etapa I:

FORMULACIÓN

Ing. Fredy Ponce R.

Etapa II:

Etapa III:

IMPLEMENTACIÓN EVALUACIÓN

Paso N°1: LA VISION DE UNA EMPRESA • LA VISIÓN describe el estado deseado por la empresa en el futuro y sirve de línea de referencia para todas las actividades de una organización. Está relacionada con los logros y resultados, que la empresa espera obtener en un periodo de tiempo determinado. • La visión responde a cuestiones tales como: Como ve a su empresa después de ciertos años? Qué fines se han logrado? Como ha trascendido su acción sobre el objeto de su empresa? Los mercados cambian más rápidamente que el Marketing: 1) TODA EMPRESA NECESITA “UNA VISIÓN” 2) LA VISIÓN DEMANDA “UNA ESTRATEGIA” 3) LA ESTRATEGIA REQUIERE DE “UN PLAN” 4) EL PLAN EXIGE “ACCIÓN” 5) LA ACCIÓN REQUIERE “UN POSICIONAMIENTO”

Ing. Fredy Ponce R.

UN PROVERBIO JAPONÉS DICE: “VISIÓN SIN ACCIÓN ES UN SUEÑO” “ACCIÓN SIN VISIÓN ES UNA PESADILLA”

Paso N°2: LA MISION DE UNA EMPRESA • En el contexto empresarial, LA MISION define el negocio al que se dedica o dedicará la organización, las necesidades que cubren con sus productos o servicios, el mercado en el cual se desarrolla, y la imagen pública de la empresa u organización. • Definir la misión consiste en enunciar lo que tiene que realizar la empresa para lograr los fines últimos expresados en LA VISION. La declaración de la misión es una definición duradera del objeto de una empresa que la distingue de otras similares, mediante la declaración de la misión se señala el alcance de las operaciones de una empresa en términos de productos, servicios y mercados. • Las preguntas básicas que se hacen todos los estrategas son: ¿Cuál es nuestro negocio?, es decir cuál es la esencia de nuestro negocio o cual queremos que sea. ¿Para que existe o existirá la organización? • La Misión representa la identidad y personalidad de la empresa, en el momento actual y frente al futuro. Ing. Fredy Ponce R.

Paso N°3: DIAGNOSTICO ACTUAL DE LA EMPRESA • El diagnóstico de la situación actual es la primera aproximación que se tiene a la realidad estratégica de la empresa. Para ello se utilizan diversas herramientas de análisis, las cuales en conjunto forman parte de un método integrado de análisis y sirven para la generación de propuestas concretas de actuación. Estas son: 1. Para el análisis externo: a) Análisis del micro entorno (5 fuerzas de Michael Porter) b) Análisis del macro entorno (Análisis PESTEL) c) Ciclo de vida d) Competidores 2. Para el análisis interno: a) Análisis funcional b) Análisis de recursos y capacidades c) Cadena de valor

Ing. Fredy Ponce R.

Paso N°3: DIAGNOSTICO ACTUAL DE LA EMPRESA 3.a) ANALISIS FODA (Perforación y Voladura) ANÁLISIS EXTERNO vs. DIAGNÓSTICO INTERNO FORTALEZAS

DEBILIDADES

Ayudan a crear o desarrollar capacidades claves?

Obstaculizan la creación o desarrollo de capacidades claves?

Explotar las fortalezas para Superar las debilidades para OPORTUNIDADES aprovechar las oportunidades aprovechar las oportunidades Quienes también las quiere aprovechar?

Sirven para aprovechar las oportunidades?

Impiden aprovechar las oportunidades?

AMENAZAS

Mantener posición

Evitar

Sobre qué procesos se sentirán más?

Sirven para amortiguar las amenazas?

Hacen más sensible a las amenazas?

Ing. Fredy Ponce R.

3.b) ANALISIS EXTERNO Análisis de las 5 Fuerzas Competitivas COMPETIDORES POTENCIALES

CLIENTES

COMPETIDORES ACTUALES

PRODUCTOS O SERVICIOS SUSTITUTOS

Ing. Fredy Ponce R.

MICHAEL PORTER: “La ventaja competitiva de las naciones”.

PROVEEDORES

La interrelación de esas cinco fuerzas determina la capacidad de las empresas de un sector industrial para ganar, en promedio, tasas de rendimiento sobre la inversión mayores que el costo de capital ya que estas cinco fuerzas tienen influencia sobre los precios, costos y la inversión requerida de la empresa en un sector.

3.c) ANALISIS INTERNO CADENA DE VALOR • PROCESO PRODUCTIVO.- Características principales: Comprende un conjunto de actividades. Tiene clientes internos y externos. Tiene indicadores de costo, tiempo, calidad y servicio. • UNA CADENA PRODUCTIVA integra el conjunto de eslabones que conforma un proceso económico, desde la materia prima hasta la distribución de los productos terminados en caso de los bienes; y desde la implementación hasta la prestación en el caso de servicios. En cada parte del proceso se agrega valor, es así que se dice que una cadena de valor completa, abarca toda la logística desde el cliente al proveedor.

Ing. Fredy Ponce R.

3.c) ANALISIS INTERNO CADENA DE VALOR • La CADENA DE VALOR como herramienta gerencial,

es una forma de análisis de la actividad empresarial mediante la cual descomponemos una empresa en sus partes constitutivas, buscando identificar fuentes de ventaja competitiva en aquellas actividades generadoras de valor. • Esa ventaja competitiva se logra cuando la empresa tiene la capacidad de desarrollar e integrar las actividades de su cadena de valor de forma menos costosa y mejor diferenciada que sus rivales o competidores.

Ing. Fredy Ponce R.

CADENA DE VALOR Por consiguiente la cadena de valor de una empresa está

conformada por todas sus actividades generadoras de valor agregado y por los márgenes que éstas aportan.

Con el Análisis de la Cadena de Valor se enriquece

considerablemente el diagnóstico interno de la empresa, respecto a cada Área de Actividad Estratégica identificada. Podríamos preguntar: ¿Estamos aprovechando nuestras capacidades y recursos distintivos, competencias, enfocándonos en las actividades que aportan beneficios mayores al Cliente y refuerzan nuestra diferenciación? A esta cuestión responde el Análisis de la Cadena de Valor, cuya premisa es ubicar fuentes de ventaja potencial entre las actividades y procesos de la Organización.

Ing. Fredy Ponce R.

La cadena de valor está compuesta por tres grandes elementos básicos que son: 1. ACTIVIDADES PRIMARIAS.- Son aquellas que tienen que ver con el desarrollo del producto o servicio, su producción, logística y comercialización y los servicios de posventa. 2. ACTIVIDADES SECUNDARIAS O DE APOYO.- Son las que dan soporte a las actividades primarias y se apoyan entre sí, proporcionando insumos, tecnología, talento humano, y varias funciones de la empresa. 3. MARGEN.- El valor íntegro obtenido menos los costos en los que se ha incurrido en cada actividad generadora de valor conforman dicho Margen. En la CADENA DE VALOR, se realza las relaciones entre la empresa y sus proveedores, lo que puede reducir el costo o aumentar la diferenciación. Ing. Fredy Ponce R.

Análisis de la Cadena de Valor Identificación de Recursos y Capacidades que pueden agregar valor

Infraestructura Actividades de Soporte

Gestión de Talento Humano Desarrollo Tecnológico

Ing. Fredy Ponce R.

Actividades Primarias

Servicio post venta

Marketing & Ventas

Logística Salida

Operaciones

Logística Entrada

Abastecimiento

Análisis de la Cadena de Valor de una Empresa Minera Identificación de los procesos que agregan valor

2. ADMINISTRACION DE RECURSOS HUMANOS: 2. ADMINISTRACION HUMANOS: 10.93% DE (S/.RECURSOS 6,344.0) 10.93% (S/. 6,344.0) 3. INVESTIGACION Y DESARROLLO: 3.91% (S/. 2,266.8) 3. INVESTIGACION Y DESARROLLO: 3.91% (S/. 2,266.8)

RG MA EN

4. ABASTECIMIENTO: 2.59% (S/. 1,500.0) 4. ABASTECIMIENTO: 2.59% (S/. 1,500.0)

6. PROCESOS Y OPERACIONES

7. LOGISTIC A 8. VENTAS DE SAL IDA

0.0%

GEN

5. LOGISTIC A DE ENTR ADA

9. POS T VEN TA

M AR

Acti vidades Primarias

Acti vidades de apoyo

1. INFRAESTRUCTURA DE LA EMPRESA: 1. INFRAESTRUCTURA DE LA EMPRESA: 5.81% (S/. 3,371.6) 5.81% (S/. 3,371.6)

27.93% 1.72% (S/. 1,000.0)

70.64% (S/. 40,985.1)

3.53% (S/. 2,049.8)

0.86% (S/. 500.0)

(S/.22,484.1)

Las estrategias de reducción de costos, enfatizados en lo relativo al valor para el cliente y a la creación del valor para la empresa, se concretan través del análisis de la cadena del valor. Ing. Fredy Ponce R.

OUTSOURCING (Empresas Especializadas) Elección estratégica para comprar algunas actividades externamente

Infraestructura Actividades de Soporte


Ing. Fredy Ponce R.


Servicio post venta

Marketing & Ventas

Logística Salida

Operaciones

Logística Entrada

Abastecimiento

OUTSOURCING (Empresas Especializadas) Es la compra a un proveedor externo de una actividad para crear valor

Infraestructura Gestión de Talento Humano

Actividades de Soporte


Desarrollo Tecnológico Abastecimiento

Las compañías a menudo compran una porción de sus actividades que crean valor de proveedores externos especiales que pueden desarrollar esas funciones más eficientemente

Operaciones Logística (Perforación Salida Logística y Voladura) Entrada

Ing. Fredy Ponce R.

Servicio post venta

Marketing & Ventas

Logística Logística Salida Salida

Operaciones

Logística Entrada

Abastecimiento

Marketing & Ventas


Servicio post venta

Paso N°4: FORMULACION DE OBJETIVOS ESTRATEGICOS Son los fines alcanzables a mediano y largo plazo que expresan acciones de lo que la empresa desea lograr, los objetivos representan “los que hacer” de la empresa, y están contenidos en la Misión y en la Visión.

Paso N°5: FORMULACION DE ESTRATEGIAS Es la decisión adoptada en función de las restricciones que se tendrán que superar, para conseguir los objetivos fundamentales: crecimiento, rentabilidad, posicionamiento, sobrevivencia y de permanencia en el tiempo, de una organización o unidad estratégica, y que en concreto, se refleja en donde colocar los recursos más importantes

Ing. Fredy Ponce R.

ESTRATEGIAS GENÉRICAS

Á M B I T O

C O M P Objetivo Amplio E T I Objetivo T Reducido I V O

LIDERAZGO EN COSTOS

LIDERAZGO EN DIFERENCIACIÓN

CENTRADO EN COSTOS

DIFERENCIACIÓN CENTRADA

Costo Inferior

Diferenciación

VENTAJA COMPETITIVA

Ing. Fredy Ponce R.

5.a) LIDERAZGO EN COSTOS • Las ventajas en costos buscan ofertar productos o servicios similares a los de otras empresas pero a un costo menor. En sí, una empresa se propone ser el productor de menor costo en su sector industrial. A precios equivalentes o menores que sus rivales la posición de costo bajo de un líder se traduce en mayores retornos. • Las fuentes de las ventajas en el costo son variadas y dependen de la estructura del sector industrial. Puede incluir economías de escala, tecnología propia, acceso preferencial a materia primas. Los productores de costo bajo venden básicamente un estándar, o un producto o servicio sin adornos. Sin embargo no puede ignorar las bases de la diferenciación, ya que si su producto o servicio no se percibe como comparable o aceptable para los compradores, se verá obligado a fijar precios muy por debajo de sus competidores para lograr ventas. Ing. Fredy Ponce R.

ESTRATEGIAS OPERACIONALES Logística Eficaz

LIDERAZGO EN COSTOS

ESTRATEGIAS DE ATENCION AL CLIENTE Filosofía de Servicio

Ing. Fredy Ponce R.

ESTRATEGIA CORPORATIVA:

Paso N°7: CUADRO DE MANDO INTEGRAL (Balanced Score Card) El Cuadro de Mando Integral es un sistema de

administración que va más allá de la perspectiva financiera, plantea una mejora en el desempeño de las distintas actividades de una empresa, basándose en resultados medibles.

Muestra continuamente cuando una compañía

y sus empleados alcanzan los resultados perseguidos por la estrategia.

Ing. Fredy Ponce R.

Norton y Kaplan

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2) GESTION ESTRATEGICA DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS

Ing. Fredy Ponce R.

2.1) GESTION ESTRATEGICA DE PERFORACION Y VOLADURA EN UNA EMPRESA MINERA A) VISION DE UNA EMPRESA MINERA “Ser reconocidos al año 2013 como la empresa minera de cobre más exitosa y respetuosa del mundo, operando con eficiencia y eficacia, con responsabilidad social y ambiental; ambiental; y comprometida con el desarrollo de su capital humano y de su entorno” entorno”.. B) MISION DE UNA EMPRESA MINERA “Somos una empresa privada peruana innovadora y competitiva, que produce concentrados y cátodos de cobre, satisfaciendo a nuestros clientes con alto nivel de calidad y creando valor para nuestros accionistas, aplicando altos estándares de seguridad y preservando el medio ambiente, utilizando tecnologías que nos permitan operar con rentabilidad y oportunidades de desarrollo para nuestro capital humano y para la sociedad”. Ing. Fredy Ponce R.

PROCESO PRODUCTIVO DE LA OPERACIÓN DE UNA MINA A TAJO ABIERTO 5° (a) Cátodos (Cadena de Valor)

Ingeniería - Largo Plazo - Med. Plazo - Corto Plazo

Geología Geotecnia

1° Perforación y Voladura

2° Carguio

4° (a) Pads de Lixiviación

3° (b) Acarreo

4° (b) Botadero

4°(c) Chancado 7°(c) Puerto

Ing. Fredy Ponce R.

6°(c) Concentrado

5°(c) Concentradora

2.2) GESTION ESTRATEGICA DE PERFORACION Y VOLADURA EN UNA EMPRESA CONSTRUCTORA VISION “Ser reconocidos como la mejor Empresa de Ingeniería, Construcción y Gerencia de Proyectos en los mercados y proyectos donde participemos”. MISION Somos una empresa de Ingeniería, Construcción y Gerencia de Proyectos; certificada en ISO 9001; fundada en el Perú en 1960; que basada en personas con valores y conocimientos, tiene la misión de: • Contribuir al éxito de nuestros clientes, desarrollando sus proyectos con calidad, seguridad, y dentro del plazo y presupuesto previstos.

Ing. Fredy Ponce R.

PROCESO PRODUCTIVO DE EXCAVACION DE ROCAS EN UNA OBRA DE CONSTRUCCIÓN (Cadena de Valor) 1° Perforación

2° Voladura

5°(a) Botadero

3° Carguio

5°(b) Chancado

8°(b) Disposición Final

Ing. Fredy Ponce R.

7°(b) Acarreo

6°(b) Carguío

2.3) GESTION ESTRATEGICA DE PERFORACION Y VOLADURA EN UNA EMPRESA ESPECIALIZADA A) VISION: Ser reconocidos como empresa líder en servicios de perforación y voladura en el mercado peruano, operando con eficiencia y eficacia para nuestros clientes, respetando el medio ambiente, con responsabilidad social y comprometida con el desarrollo de su personal y entorno. B) MISION: Satisfacer a nuestros clientes, brindando servicios de perforación y voladura de creciente valor agregado y alta calidad, con altos estándares de seguridad y preservando el medio ambiente, utilizando tecnologías que permitan operar con rentabilidad, creando valor para los accionistas y oportunidades de desarrollo de sus trabajadores y sociedad. Ing. Fredy Ponce R.

LA PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS AGREGAN VALOR SI: a) b) c) d) e)

El rendimiento de extracción es alto. La productividad de chancado es alta. Se requiere un mínimo trabajo de limpieza y acomodación del material. Las paredes quedan estables. No genera daños colaterales (ruidos, vibración de terreno, proyección de rocas, polvo, etc.).

Ing. Fredy Ponce R.

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3) APLICACIONES DE LA PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS

Ing. Fredy Ponce R.

APLICACIONES DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS

MINERIA SUBTERRANEA

MINERIA SUPERFICIAL

CONSTRUCCION (Subterránea y Superficial)

PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS

MINERIA SUBTERRANEA

MINERIA SUPERFICIAL

CONSTRUCCION

SUBTERRANEA • GALERIAS Y RAMPAS • MINERIA DE PEQUEÑA • PIQUES E INCLINADOS PRODUCCION • TUNELES • CHIMENEAS • MINERIA DE MEDIANA • CAVERNAS • TAJEOS DE EXPLOTACION PRODUCCION • PIQUES Y POZOS • CAVERNAS Y SALONES • MINERIA DE GRAN MINEROS PRODUCCION

SUPERFICIAL • PRE-MINADO • CARRETERAS • CANALES • PRESAS Y DIQUES • CANTERA DE ROCAS • DUCTOS • CENTRAL HIDROELECTRICA • LINEA TRANSM. ELECTRICA • SUB-ESTACION ELECTRICA • DEFENSA RIBEREÑA • PUENTES • PUERTOS, ETC.

3.1) APLICACIONES SEGÚN TIPO DE EXCAVACION 1. OPERACIONES MINERAS A CIELO ABIERTO a) Escala de Pequeña Producción.- Operaciones mineras hasta 5,000 TPD, que utilizan diámetros de perforación desde 2½” a 3½”. b) Escala de Mediana Producción.- Operaciones mineras desde 5,000 TPD hasta 20,000 TPD, que utilizan diámetros de perforación desde 3½” a 63/4”. c) Escala de Gran Producción.- Operaciones mineras mayores a 20,000 TPD, que utilizan diámetros de perforación mayores a 63/4”.

Ing. Fredy Ponce R.

3.1) APLICACIONES SEGÚN TIPO DE EXCAVACION 2. OBRAS DE MOVIMIENTO DE TIERRAS EN SUPERFICIE a) Canales, sistemas de riego b) Embalses de materiales locales (presas) c) Transporte por tuberías (oleoductos, gasoductos, etc.) d) Redes de saneamiento y drenaje e) Rellenos hidráulicos f) Carreteras g) Enrocados para defensa ribereñas, etc. 3. OBRAS HIDRAULICAS, PRESAS Y OBRAS MARITIMAS a) Puertos, Diques y Muelles. b) Dragados y rellenos. 4. CONSTRUCCIONES SUBTERRANEAS a) Túneles: hidráulicos, viales, metros, submarinos. b) Piques, pozos, inclinados, galerías. c) Cavernas y salones mineros. Ing. Fredy Ponce R.

3.2) APLICACIONES SEGÚN SECTOR ECONOMICO 1. CONSTRUCCIÓN DE PROYECTOS MINEROS a) Construcción de carreteras y accesos b) Construcción de Infraestructura minera: • Planta concentradora • Canchas de lixiviación • Energía eléctrica • Saneamiento • Presa de relaves • Campamentos • Construcción de mineroductos

Ing. Fredy Ponce R.

3.2) APLICACIONES SEGÚN SECTOR ECONOMICO 2. SECTOR TRANSPORTES a) Carreteras y caminos de acceso. b) Túneles viales y puentes c) Puertos. aeropuertos y ferrocarriles 3. SECTOR ELECTRICO a) Centrales hidroeléctricas b) Líneas de Transmisión Eléctrica c) Sub-estaciones eléctricas 4. SECTOR SANEAMIENTO a) Presas b) Alcantarillado (servicio de agua potable) 5. SECTOR GAS NATURAL a) Gasoductos 6. SECTOR AGRICULTURA a) Irrigación (túneles y canales de regadío) Ing. Fredy Ponce R.

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4) TECNICAS DE PERFORACION DE ROCAS

Ing. Fredy Ponce R.

4.1) OBJETIVOS DE LA PERFORACION DE ROCAS Es la primera operación unitaria en el

proceso de excavación de rocas, cuyo objetivo principal es efectuar taladros de diferentes diámetros y profundidades de acuerdo a diseños y parámetros que están sujetos a un mejoramiento continuo y a una dinámica de cambios como la tecnología avanza.

El objetivo de estos taladros es: colocar

explosivos para después detonarlos y lograr la fragmentación requerida.

Video 1: TALADRO PERFORADO Ing. Fredy Ponce R.

4.2) FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LA PERFORACION a) b) c) d) e) f) g) h) i) j)

Tipo de aplicación del trabajo (masivo, estructural) Tipo de roca (dureza, resistencia compresiva, abrasividad) Tipo de equipo de perforación (neumático, hidráulico) Velocidad de penetración del martillo (pies/min) Presión de aire de barrido hacia arriba (lb/pulg²) Tipo de varillaje (broca, barra de extensión) Diámetro y profundidad de taladros Orientación de taladros (vertical, inclinado, horizontal) Presión del aire comprimido (para equipos neumáticos) Clima organizacional

Ing. Fredy Ponce R.

4.2) FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LA PERFORACION g) DIAMETRO Y PROFUNDIDAD DE TALADROS Estos 2 factores influyen muy significativamente en el rendimiento de perforación. Por ejemplo un taladro de mayor diámetro exige mayor tiempo en su penetración, al igual que la profundidad de los taladros en donde solo el hecho de aumentar una barra de perforación más hace que se eleve el tiempo en la perforación. Conforme se aumenta el diámetro o la profundidad de los taladros, la velocidad de perforación va disminuyendo, cayendo bruscamente al ser sobrepasado de sus límites.

Ing. Fredy Ponce R.

4.2) FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LA PERFORACION h) ORIENTACION DE LOS TALADROS Es otro factor que se tiene que tener presente porque al perforar los taladros de contorno en labores superficiales o subterráneas, con los equipos de perforación se emplea entre 8 a 10% de tiempo mayor que para perforar los taladros de producción. De igual forma cuando se efectúa una perforación radial con equipos de perforación diseñados para trabajos en superficie, el simple hecho de perforar horizontalmente o hacia arriba (luego de pasar la longitud promedio), hace que retarde la perforación por el peso del varillaje.

Ing. Fredy Ponce R.

4.2) FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LA PERFORACION i) PRESION DEL AIRE COMPRIMIDO Para el caso de los equipos de perforación neumáticos, el aumento de la presión del aire comprimido de 5 a 6 atmósferas hace aumentar la velocidad de perforación en 25 a 30%, y el aumento de 5 a 7 atmósferas en 45 a 65%. Para que la perforación sea eficaz, es necesario que el fondo de los taladros se mantengan constantemente limpio, expulsando el detrito justo después de su formación. Si esto no se realiza, se consumirá una gran energía en la trituración de esas partículas traduciéndose en desgastes del varillaje de perforación y pérdidas de rendimientos, con el consiguiente riesgo del atascamiento.

Ing. Fredy Ponce R.

4.2) FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LA PERFORACION j) CLIMA ORGANIZACIONAL El deseo de que nos saluden y nos traten con cariño es una necesidad humana. Hasta los recién nacidos lo experimentan; si se les niega el contacto físico, su desarrollo se ve afectado. En cambio hay muchos adultos que tienen una armadura emocional. Parecen ser capaces de vivir todo el tiempo sin sonreír o demostrar amabilidad. Es muy frecuente ver en las empresas de hoy, bastante orden y limpieza en el área de trabajo, más su personal labora muchas veces sin el clima comunicacional adecuado. Cuando los trabajadores sienten respeto y son valorados el clima laboral es positivo, y sucede lo contrario cuando se tiene poca confianza y aprecio por ellos. Este factor es muy importante porque decide el éxito de la tarea, y a todo supervisor o gerente le agradaría saber que su cuadrilla, turno o empresa vendió más producción que el mes anterior, que sus estados financieros mejoraron con estas ventas. Ing. Fredy Ponce R.

4.3) CLASIFICACION GEOLOGICA DE ROCAS Solo como referencia se presenta una descripción elemental de los tres grupos o familias de rocas en los que se las ha clasificado, por su origen y características: Igneas, Sedimentarias y Metamórficas.

A) ROCAS IGNEAS Provienen del magma ígneo, que es una masa de roca fundida, formada de silicatos, gases y vapor de agua, ubicada en la zona más externa del manto y en la zona inferior de la corteza terrestre. Las rocas ígneas en general, son densas, duras y competentes, pero tienden a descomponerse por acción del intemperismo y otros procesos de alteración que paulatinamente las transforman en arcilla, caolín, sílice y otros detritos. Su enfriamiento dio lugar a la formación de sistemas de fisuras de contracción (disyunción) que muchas veces son típicos para cada tipo de roca (cúbica, columnar, tubular, etc.) los que inciden directamente en el resultado de las voladuras, con la preformación de bolonería. Por su origen y textura se clasifican en: Ing. Fredy Ponce R.

4.3) CLASIFICACION GEOLOGICA DE ROCAS a) Rocas Intrusivas o Plutónicas: Se enfriaron lentamente a profundidad por lo que se presentan como grandes cuerpos subyacentes (batolitos), muestran textura granular gruesa. Ejemplo: granito, gabro, diorita, diabasa b) Rocas Volcánicas, Extrusivas o Lavas: Salieron a superficie de la tierra en estado de fusión, y se enfriaron bruscamente a poca profundidad o en superficie, quedando como una matriz de grano fino que engloba a algunos cristales mayores dispersos (fenocristales), por lo que también se les denomina rocas pórfidas o porfiríticas. Algunas son muy densas como el basalto, otras son ligeras como el tufo volcánico, e incluso porosas como la pómez. c) Rocas Filonianas o Hipabisales: Son aquellas formadas en condiciones intermedias entre la intrusiva y la extrusiva. La roca filoniana, de textura granular fina e intermedia, densa y generalmente oscura, se presentan como interestratificación y dique por inyección en grietas o fallas preexistentes en rocas más antiguas. Ejemplo: diques de turmalina, de pegmatita, y otros Ing. Fredy Ponce R.

4.3) CLASIFICACION GEOLOGICA DE ROCAS B) ROCAS SEDIMENTARIAS Se han formado por desintegración de rocas preexistentes, cuyos detritos fueron transportados, acumulados y compactados en extensas cuencas marinas durante muy largos períodos de tiempo. También por la descomposición y acumulación de vegetales y vida animal o por la precipitación química y decantación de soluciones minerales. Las rocas sedimentarias no muestran cristales sino fragmentos irregulares o granos redondeados, de tamaños y distribución variables. Se clasifican en: a) Sedimentarias Detríticas o Clásticas: (clasto = partícula). Provienen de rocas desintegradas y arrastradas por ríos y depositadas en capas que son sometidas durante un considerable período de tiempo a elevadas temperaturas y presiones. Se clasifican por el tamaño de sus granos en: - Gruesas: brechas, conglomerados, gravas. - Medias: arenisca, arcosas. - Finas: pizarras, lutitas, arcillas, filitas. Ing. Fredy Ponce R.

4.3) CLASIFICACION GEOLOGICA DE ROCAS B) ROCAS SEDIMENTARIAS b) Sedimentarias Químicas: Provienen del transporte de partes duras de organismos marinos mezclados con arena y arcillas, este transporte es provocado por las corrientes costeras. Se clasifican en: - Calcáreas: calizas, dolomita, travertinos, - Silíceas: silex, diatomita. - Alumínicas: laterita, bauxita. - Ferruginosas: limonita, taconita. - Salinas: sal, yeso, anhidrita, gema - Fosfáticas. c) Sedimentarias Orgánicas: Están formadas por restos orgánicos. Ejemplos: carbón (lignito, antracita), diatomita.

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4.3) CLASIFICACION GEOLOGICA DE ROCAS C) ROCAS METAMORFICAS Resultan de la transformación profunda de rocas ígneas o sedimentarias por calor, grandes presiones y cambios químicos , debidos a fenómenos geológicos de gran magnitud, como los de granitización. Estas rocas permanecieron esencialmente sólidas durante el proceso de cambio, reteniendo algunas de sus características originales, por lo que suele decirse que han sido "recocidas” (cuando el fenómeno es esencialmente térmico, a alta presión y sin cambios de composición, se denomina Metamorfismo Isoquímico, pero cuando además se producen cambios de composición por migración y sustitución de materiales mediante procesos de alteración, como los de silicificación, propilización o cloritización, se denomina metasomático).

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4.4) CLASIFICACION DE ROCAS PARA VOLADURA Para propósitos de voladura las rocas se clasifican en 2 grupos: A) ROCAS ÍGNEAS Y METAMÓRFICAS Son usualmente las más duras de perforar y difíciles de volar. Por su origen plutónico o volcánico están asociadas a disturbios tectónicos que las han contorsionado y fisurado, mostrando planos de clivaje no regulares y amplia variación de su estructura granular. Se clasifican bajo 2 subdivisiones: a) Rocas de granulometría fina.- y aquellas cuyas propiedades elásticas tienden a absorber la onda de shock generada por la voladura antes que a quebrarse. Ejemplos: filitas, gneiss, micasquisos, hornfels. b) Rocas de granulometría gruesa.- como el granito, diorita y cuarcita silicificada, algunas veces difíciles de perforar y muy abrasivas por su contenido de sílice, pero que usualmente se fragmentan con facilidad en la voladura. Ing. Fredy Ponce R.

4.4) CLASIFICACION DE ROCAS PARA VOLADURA B) ROCAS SEDIMENTARIAS En estas rocas el espesor del bandeamiento varía de acuerdo al tiempo de acumulación y la naturaleza de origen. Cuanto más masivas sean y cuanto más definido y amplio el bandeamiento, más difíciles son de volar eficientemente. La perforabilidad dependerá más de sus propiedades abrasivas que de su misma dureza. Algunas areniscas y calizas pueden presentar problemas difíciles de voladura. En particular, las rocas de grano grueso con una matriz débil requieren consideraciones especiales porque en los disparos tienden más a compactarse o abovedar antes que a romperse claramente.

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4.5) PRINCIPALES TIPOS DE ROCA Y SU INFLUENCIA EN LA PERFORACION Y VOLADURA a) Caliza: Fácil de excavar; consumo reducido de explosivos y barrenos. Pueden encontrarse cavernas, a veces de grandes dimensiones, y manantiales de agua importantes. b) Arenisca: Fácil de excavar; consumo de explosivos normalmente menor que en la caliza; mayor consumo de barrenos. No suele presentar discontinuidades ni se encuentran grandes manantiales de agua. c) Pizarras: De excavación fácil; según su naturaleza e inclinación de los estratos, suele encontrarse poca agua, aunque a veces se presentan manantiales importantes cuando la capa freática está sobre la excavación. La pizarra pueden ir asociada al yeso y al carbón. Ing. Fredy Ponce R.

4.5) PRINCIPALES TIPOS DE ROCA Y SU INFLUENCIA EN LA PERFORACION Y VOLADURA

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d) Rocas graníticas: Generalmente fáciles de excavar; el consumo medio de los explosivos es más del doble que en la arenisca normal; el de brocas depende de la naturaleza de la roca, que varía entre límites muy amplios; aunque, normalmente, las condiciones de esta roca son favorables, de vez en cuando pueden encontrarse manantiales de agua con grandes caudales. e) Rocas volcánicas: Las rocas volcánicas son costosas de perforar y precisan importante consumo de explosivos; suelen encontrarse estratos de tobas descompuestas que dan lugar a grandes manantiales.

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4.6) CARACTERISTICAS FISICAS DE LAS ROCAS Las características geológicas y mecánicas, además de las condiciones del estado de las rocas a volar, determinan realmente el tipo de explosivo que deberá emplearse para fracturarlas eficiente y económicamente. Por ello, es muy importante que además de conocer las propiedades del explosivo se tenga en cuenta el grado de afectación que puedan presentar algunos parámetros de la roca como: a) Densidad o peso específico. b) Compacidad y porosidad. c) Humedad e inhibición. d) Dureza y tenacidad. e) Frecuencia sísmica. f) Resistencia mecánica a la compresión y tensión. g) Grado de fisuramiento. h) Textura y estructura geológica. Variabilidad. i) Coeficiente de esponjamiento u expansión. Ing. Fredy Ponce R.

4.6) CARACTERISTICAS FISICAS DE LAS ROCAS a) Densidad o peso específico Característica importante y resolutiva de las rocas y minerales inherentes a su propia estructura molecular. Se define como la relación entre la masa del material y su volumen, siendo un factor ampliamente usado como indicador general de la mayor o menor dificultad que pueda encontrarse para romper a una roca, y en la práctica se relaciona con la macicez y dureza, por tanto con el grado de compacidad o porosidad. Como regla general, las rocas densas para fracturarse adecuadamente requieren de explosivos de alta presión de detonación, mientras que las menos densas requieren de explosivos de menor rango. Sin embargo, algunas rocas relativamente densas y porosas parecen absorber la energía de la explosión haciendo difícil su fracturación.

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4.6) CARACTERISTICAS FISICAS DE LAS ROCAS d) Dureza y Tenacidad La dureza y cohesión de las rocas y minerales dependen de los enlaces entre moléculas constituyentes. En general la dureza aumenta con la densidad del empaquetamiento atómico y la disminución del tamaño de los iones. Técnicamente por “dureza” se entiende a la resistencia al corte y penetración que presentan las rocas a la perforación, pero en la práctica se ha hecho común emplear el término para indicar su comportamiento en la voladura clasificándolas como: duras, intermedias y blandas. Es la “tenacidad” realmente la resistencia a la rotura, aplastamiento o doblamiento por lo que deberíamos procurar el empleo de los términos de: tenaces, intermedias y friables para indicar su comportamiento ante los explosivos.

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4.7) PROPIEDADES MECANICAS DE LAS ROCAS Estas propiedades referidas al comportamiento de las rocas al ser sometidas a esfuerzos mecánicos son normalmente determinadas en laboratorios mediante prensas y equipos especiales. Definen medidas o valores aplicables para tener un criterio previo sobre las condiciones de estabilidad de la roca después de haber sido excavada, por lo que son difíciles de correlacionar con los resultados de la voladura pero proporcionan un medio de comparación entre diferentes rocas.

a) Resistencia a la Compresión Define la fuerza o carga por unidad de superficie bajo la cual una roca fallará por corte o cizalla. En otros términos, es la resistencia a ser sobrepasada para llegar a la rotura por presión, dada en psi.

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4.7) PROPIEDADES MECANICAS DE LAS ROCAS b) Resistencia a la Tensión Es la facultad de resistir a ser torsionada o tensada hasta llegar al punto de rotura. También se define como resistencia al Arranque.

c) Radio de Poison o Radio de Precorte Es el radio de contracción transversal a expansión longitudinal de un material sometido a esfuerzos de tensión, o sea, es una medida de su fragilidad. Cuanto menor el radio de Poisson, mayor la propensión a rotura.

d) Módulo de Young o de Elasticidad (E) Es una medida de la resistencia elástica o de la habilidad de una roca para resistir la deformación. Cuanto mayor el módulo de Young mayor dificultad para romperse., se expresa en psi.

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4.8) INDICE DE PERFORABILIDAD DE ROCAS El índice de perforabilidad es la resistencia que ofrece la roca a ser perforado, y ayuda a elegir el tipo de perforación y el equipo adecuado. La perforabilidad depende entre otras cosas, de la dureza de los minerales incluidos y del tamaño de los mismos. Por ejemplo la presencia de mayor contenido de cuarzo (cuarcita) hará que la roca sea más difícil de perforar por su alta dureza, así como un mayor desgaste del varillaje de perforación. En contraste, una roca con alto contenido de calcita (caliza) es fácilmente perforada y un desgaste menor del varillaje. Se realizan diferentes pruebas de laboratorio para determinar la perforabilidad de cada roca, cuyos resultados obtenidos ayudan a elegir el tipo de perforación y la máquina adecuada.

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Tabla de Relación de Dureza, Carga Puntual y Resistencia a la Compresión Simple Dureza de Mohs

Índice de carga puntual Is (MPa)

Resistencia a compresión simple (MPa)

Descripción

Características

Raya al vidrio y acero

>7

> 10

> 250

Roca Extremadamente dura

6-7

10 - 4

250 - 100

Roca Muy dura

4-6

4-2

100 - 50

Roca dura

50 - 25

Roca medianamente dura

25 - 5

Roca blanda

5-1

Roca muy blanda

3-4 2-3 1-2

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2-1

<1

Se raya con la lima Se raya con la navaja Se raya con la uña

Tabla de Propiedades según el Origen de la Roca Tipo de roca

Peso especifico (t/m³)

Tamaño de grano (mm)

Factor de esponja miento

Resistencia a la compresión (MPa)

2.65 - 2.85 2.85 - 3.20 2.70

1.5 - 3.0 2.0 0.1 - 2.0

1.50 1.60 1.60

1,710 - 300 260 - 350 200 - 350

Intrusiva

Diorita Gabro Granito

Extrusiva

Andesita Basalto Riolita Traquita

2.70 2.80 2.70 2.70

0.1 0.1 0.1 0.1

1.60 1.50 1.50 1.50

300 - 400 250 - 400 120 330

Sedimentaria

Conglomerado Arenisca Pizarra grano fino Caliza Dolomita

2.60 2.50 2.70 2.60 2.70

2.0 0.1 - 1.0 1.0 1.0 – 2.0

1.50 1.50 1.35 1.55 1.60

140 160 - 255 70 120 150

Metamórfica

Neiss Mármol Cuarcita Esquisto Serpentina Pizarra

2.70 2.70 2.70 2.70 2.60 2.70

2.0 0.1 - 2.0 0.1 - 2.0 0.1 - 1.0 0.1

1.50 1.60 1.55 1.60 1.40 1.50

140 - 300 100 - 200 160 - 220 60 - 400 30 - 150 150

Ignea

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4.9) SISTEMAS DE PERFORACION DE ROCAS • Se han desarrollado varios sistemas de penetración de rocas, diferenciados principalmente por el tipo de energía que utilizan, como por ejemplo: mecánicos, térmicos, hidráulicos, sónicos, químicos, eléctricos, sísmicos y nucleares. • Actualmente, en los trabajos de minería, tanto a tajo abierto como en minería subterránea, y de construcción, la perforación se realiza utilizando el SISTEMA DE ENERGÍA MECÁNICA, debido a su mayor practicidad, desarrollo y economía. Este sistema define distintos métodos de perforación y componentes de perforación. Componentes de Sistema de Perforación Energía Mecánica: a) Perforadora o Martillo, fuente de la energía mecánica. b) Varillaje, medio de transmisión de dicha energía. c) Broca, útil que ejerce la energía sobre la roca. d) Barrido, efectúa la limpieza y evacuación del detrito producido.

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4.10) SISTEMA DE PERFORACION DE ENERGIA MECANICA

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4.10.1) SEGÚN EL MÉTODO MECÁNICO DE PERFORACIÓN A) METODOS ROTOPERCUSIVOS Corresponde al sistema más antiguo y clásico de perforación de rocas, utilizado desde el siglo XIX, que se basa en el impacto de una pieza de acero (PISTON) que golpea a un accesorio (ADAPTADOR), que a su vez transmite la energía por el acero (BARRA) hasta la unidad de corte (BROCA). La perforación rotopercutiva emplea la acción combinada de percusión, rotación, empuje y barrido, ya sea en equipos manuales para labores menores (pequeña minería y obras de construcción de poca envergadura), o en equipos mecanizados (principalmente en minería subterránea de gran escala; trabajos menores en minería a cielo abierto (precorte), y en obras de construcción de gran envergadura, como la construcción de una caverna o túnel carretero). Se tiene 2 métodos rotopercusivos: Top hammer y DTH. Ing. Fredy Ponce R.

A) METODOS ROTOPERCUSIVOS a) MARTILLO EN LA CABEZA (Top Hammer) El martillo se sitúa en la cabeza. La rotación y percusión se produce fuera del taladro, y puede ser accionado neumática o hidráulicamente. Sus características principales son: • Diámetro de perforación limitado hasta 5” (127 mm) • Para todo tipo de roca y dureza • La velocidad de perforación (m-p/h) disminuye, conforme profundiza, por pérdida de energía en la transmisión de onda de choque y desviación del taladro (longitud ≤ 30 m) • Presiones de aire son limitados (≤ 150 PSI)

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A) METODOS ROTOPERCUSIVOS b) MARTILLO EN EL FONDO (Dow The Hole) El martillo se sitúa en el fondo de la perforación. La percusión se realiza directamente sobre la broca y la rotación se efectúa fuera del taladro, y puede ser accionado neumática o hidráulicamente. La relación carrera / diámetro es de: 1.6 - 2.5 en diámetros pequeños, ≥1.0 en diámetros grandes Sus características principales son: • Para todo tipo de roca y dureza • Requiere aire a alta presión ( ≥ 250 PSI) • Diámetro limitado de 3½” - 6” (89 - 152 mm.) • La profundidad no es un factor limitante. Ing. Fredy Ponce R.

4.10.2) SEGÚN EL TIPO DE MAQUINARIA A) PERFORACION MANUAL Es el sistema más convencional, y que utiliza equipos ligeros operados por perforistas. Se utiliza muy frecuentemente para labores puntuales y de pequeña escala o envergadura, debido principalmente a: Dimensiones de excavación, donde no es posible usar otras

máquinas o no se justifica económicamente su empleo. Facilidad en la instalación de la perforadora Requerimientos mínimos de energía (un compresor portátil).

Esto permite realizar labores de perforación en zonas de difícil acceso sin que sea necesario personal muy experimentado para la operación y mantención de las perforadoras, lo que significa un MENOR COSTO POR METRO PERFORADO.

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4.10.2) SEGÚN EL TIPO DE MAQUINARIA A) PERFORACION MANUAL Se tienen equipos de percusión con aire comprimido, para taladros pequeños (25 a 50 mm de diámetro), para taladros horizontales o verticales al piso (pick hammer) o para taladros verticales al techo (stopers). Emplean barrenos de acero integrales terminados en una broca fija tipo bisel, o barrenos con broca acoplable. También existen equipos de perforación manual accionados a gasolina. Se utilizan en la explotación de minas no metálicas, y trabajos de excavaciones de muy poco volumen y de difícil accesibilidad.

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4.10.2) SEGÚN EL TIPO DE MAQUINARIA B) PERFORACION MECANIZADA La necesidad de incrementar los diámetros de perforación (sobre 3") para responder a mayores ritmos de producción en las labores mineras y de construcción, y el desarrollo tecnológico en el ámbito de la automatización de las operaciones introdujeron importantes cambios a la perforación de rocas. La mecanización utiliza sistemas que permiten relacionar los valores de las variables de rotación, empuje, percusión y barrido con los de las variables dependientes de la roca (dureza, resistencia) y con las posibilidades de los equipos de perforación, en función de una mayor velocidad de penetración y rendimiento, que en definitiva llevan a: ii UN MENOR COSTO POR METRO PERFORADO !!

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4.10.2) SEGÚN EL TIPO DE MAQUINARIA B) PERFORACION MECANIZADA De percusión y de rotopercusión, montadas en chasis sobre ruedas u orugas. Para taladros hasta 150 mm (6” de diámetro) y 20 m de profundidad. Ejemplo los wagondrill, track drill y jumbos neumáticos o hidráulicos, que emplean barrenos acoplables con brocas intercambiables. En una perforación mecanizada, los equipos van montados sobre estructuras llamadas orugas, desde donde el operador controla en forma cómoda todos los parámetros de perforación.

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4.10.3) SEGÚN EL TIPO DE TRABAJO A) PERFORACION DE BANQUEO Perforaciones verticales o inclinadas utilizadas preferentemente en proyectos a cielo abierto y en minería subterránea (métodos de explotación de hundimiento por subniveles.

B) PERFORACION DE AVANCE DE GALERIAS Y TUNELES Perforaciones preferentemente horizontales llevadas a cabo en forma manual o mecanizada. Los equipos y métodos varían según el sistema de explotación, pero por lo general para minería en gran escala subterránea se utilizan los equipos de perforación llamados "jumbos", que poseen desde uno a tres o más brazos de perforación y permiten realizar las labores en forma rápida y automatizada.

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4.10.3) SEGÚN EL TIPO DE TRABAJO C) PERFORACION DE PRODUCCION Conjunto de trabajos de extracción del material estéril. Una perforación de producción corresponde a la que se ejecuta para cumplir los programas de producción que están previamente establecido. D) PERFORACION DE CHIMENEAS Y PIQUES Labores verticales, que son muy utilizadas en minería subterránea y en obras civiles. En ellas se emplean métodos de perforación especiales, entre los cuales destacan el Raise Boring y la jaula trepadora Alimak. E) PERFORACION CON SOSTENIMIENTO DE ROCAS Se utiliza principalmente en labores subterráneas cuando se requiere colocar pernos de anclaje, y se realiza como método de fortificación para dar así estabilidad al macizo rocoso. Ing. Fredy Ponce R.

¿Quién es el cliente interno de la perforación? Es la operación de VOLADURA, la cual necesita que el servicio entregado por la operación de PERFORACION cumpla con las siguientes condiciones: a) b) c) d)

Diámetro del taladro real. Profundidad de taladro indicado. La sobre perforación deseada. El punto de perforación en el lugar diseñado para que la malla sea exacta y tengamos geometría de la malla.

La operación de perforación se realiza en base a trabajo en equipo, logros, desafíos, retos y los reconocimientos los compartimos con los operadores, mecánicos, proveedores, topógrafos, geólogos, planeamiento, etc.

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Curso Taller:


5) TECNICAS DE VOLADURA DE ROCAS

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5.1) OBJETIVOS DE LA PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN UNA OPERACION MINERA • Garantizar el abastecimiento de mineral y estéril disparado en forma sostenida para su extracción, acorde con el plan de minado establecido, garantizando homogeneidad y buena fragmentación del material.

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5.2) OBJETIVOS DE LA PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN UNA OBRA DE CONSTRUCCION a) Obtener un adecuado grado de fragmentación de rocas.rocas.La fragmentación debe ser de un tamaño tal, que logre los máximos rendimientos y mínimos costos de las operaciones de carguío, transporte, y chancado. b) Obtención de paredes y contornos finales de excavación.-- Minimizar el daño al macizo rocoso en su excavación. entorno, protegiendo la integridad de la excavación y la estabilidad de los taludes, para hacer viable las operaciones en el largo plazo. c) Control de proyección de rocas (fly rocks).d) Control de vibraciones.-

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5.3) PROCESO DE FRACTURACIÓN DE LA ROCA MECANICA DE FRAGMENTACIÓN • Las fuerzas de compresión al llegar a la cara libre del frente de voladura se reflejan al cambiar de medio en el aire y regresan a la roca como fuerzas de tensión, que sí afectan a la roca creando fisuras y grietas de tensión. Luego los gases calientes en expansión producen la rotura y desplazamiento de los fragmentos resultantes al introducirse por las grietas. • El trabajo de fragmentación será mas eficiente en las rocas compactas y homogéneas, ya que las naturalmente muy fisuradas los gases tenderán a escapar a través de ellas, disminuyendo su energía útil.

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ETAPAS DEL FRACTURAMIENTO DE ROCA POR EXPLOSIVOS

CARA LIBRE

1° LOS EXPLOSIVOS DETONAN CREANDO ONDAS DE TENSION SOBRE LA ROCA

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2° SE PRODUCEN GRIETAS DE TENSION EN LA MASA ROCOSA

3° LAS PRESIONES DE LOS GASES EXPANDEN LAS GRIETAS

4° EL MOVIMIENTO COMIENZA HACIA LA CARA LIBRE

5.4) PARAMETROS FUNDAMENTALES A) PARAMETROS DE LA ROCA Son los mas determinantes y estos son: La densidad, la dureza, la tenacidad, la frecuencia sísmica, resistencia a la compresión y tensión, textura y estructura, grado de fisuramiento, variabilidad, grado de alteración, porosidad, humedad. B) PARAMETROS DEL EXPLOSIVO Son los que tipifican a cada explosivo y que sirven también para encontrar sus equivalentes. Es conveniente mencionar los siguientes conceptos: • Presión del Taladro.- Se refiere a la fuerza de empuje que ejercen los gases de la explosión sobre las paredes del taladro. • Volumen Normal de Gases.- Es la cantidad de gases en conjunto que se generan como resultado de la detonación.

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5.4) PARAMETROS FUNDAMENTALES C) PARAMETROS DE CARGA Corresponden a la forma de ubicar y distribuir la carga explosiva en la roca. D) CONDICIONES DE SEGURIDAD Los riesgos son: en el manipuleo, transporte, almacenamiento, caída de rocas , contaminación con humos tóxicos , proyección de fragmentos volantes, la vibración y la concusión de la onda de choque. Existen diversas teorías de la voladura de rocas, los cuales nos sirven como referencia inicial en el diseño del mismo, los cuales son oportunidades de mejorar en cada centro de operación.

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5.5) VARIABLES CONTROLABLES DE LA VOLADURA En el cálculo y diseño de las voladuras las variables que son controlables son los siguientes: • • • • • • • • •

Diámetro de los taladros. Altura de banco. Inclinación de los taladros. Retacado. Sobreperforación. Burden y espaciamiento. Esquemas de perforación. Geometría del frente libre. Tamaño y forma de la voladura. • Volumen de expansión disponible.

• • • • • • • • •

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Configuración de las cargas Desacoplamiento de las cargas. Explosivos. Distribución de los explosivos en los taladros. Consumo específico de explosivos. Iniciación y cebado de cargas. Tiempos de retardo y secuencias de encendido. Influencia del equipo de carga en el diseño de las voladuras. Desviación de los taladros.

5.6) GENERALIDADES SOBRE LOS EXPLOSIVOS Son productos químicos que encierran un enorme potencial de energía. Reaccionan instantáneamente con gran violencia, bajo la acción del fulminante u otro estímulo externo subsónico. Generan: Fuerte efecto de impacto que tritura la roca. Gran volumen de gases que se expanden con gran energía desplazando los fragmentos. Efectos relacionados a la Presión de Detonación y a la Presión de Explosión, que definen las características de cada explosivo y su acción en la mecánica de rotura. Ing. Fredy Ponce R.

5.7) COMPOSICION DE EXPLOSIVOS COMERCIALES COMPONENTES PRINCIPALES

EXPLOSIVO TIPO

OXIDANTE

DINAMITAS

NITRATO DE AMONIO OTRAS SALES (Molidas)

ANFO AL/ANFO

NITRATO DE AMONIO GRANULAR (Preferentemente poroso)

COMBUSTIBLE PULPA DE MADERA HARINA CELULOSA ALMIDÓN PETRÓLEO DIESEL Nº2 (eventualmente aceites residuales, carbón)

HIDROGELES (Watergeles ó Slurries, dispersiones de aceite en agua)

NITRATO DE AMONIO OTRAS SALES

EMULSIONES

NITRATO DE AMONIO OTRAS SALES

(Dispersiones de agua en aceite)

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(En solución)

(En solución)

GASES NITROSOS

PETRÓLEO ACEITES MINERALES GOMA GUAR ACEITES MINERALES EMULSIFICANTES PETRÓLEO PARAFINA

SENSIBILIZADOR NITROGLICERINA NITROCELULOSA GLICOL POROS VACÍOS DE AIRE EN LOS PRILLS DE AMONIO (Eventualmente con aluminio en polvo) NITRATO DE MONOMETILAMINA (NMMA) (Mononitrato de etilenoglicol MNEG, aluminio en polvo y otros gasificantes) AIRE EN MICROESFERAS (Microesferas de vidrio o agentes gasificantes)

MONOXIDO Y OTROS

Comparación entre Dinamita, Anfo y Emulsión DINAMITA Resistencia al agua desde baja a excelente Velocidad de detonación desde baja a alta Potencia trituradora variable desde baja hasta muy alta Larga vida útil Muy buena sensibilidad y simpatía (Transmisión) ANFO Nula resistencia al agua Baja velocidad de detonación (variable según diámetro) Alta potencia expansiva EMULSION Excelente resistencia al agua Alta velocidad de detonación Alta potencia trituradora Corta vida útil, promedio 6 meses Baja Sensibilidad y simpatía Ing. Fredy Ponce R.

CLASIFICACIÓN DE LOS ACCESORIOS DE INICIACIÓN CUADRO RESUMEN

ACCESORIOS DE INICIACIÓN NO ELÉCTRICO CONVENCIONAL MECHA DE SEGURIDAD

CORDÓN DETONANTE Y RETARDOS RETARDO CONVENCIONAL DE SUPERFICIE (ms)

FULMINANTE SIMPLE

MECHA RÁPIDA Y CONECTORES (IGNITER CORD)

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RETARDOS DENTRO DEL TALADRO (ms)

ELÉCTRICOS DETONADORES CONVENCIONALES a) DETONADORES INSTANTÁNEOS. b) DETONADORES DE RETARDO (ms – lp).

DETONADORES ESPECIALES Ejm: MAGNADET

DETONADORES DE RETARDO ELECTRÓNICO

TUBOS DE CHOQUE SISTEMAS DE MANGUERA DE CHOQUE CON DETONADORES DE RETARDO

SISTEMAS ESPECIALES: Ejemplo: EZ DET, DUAL Y OTROS

5.8) TIPOS DE VOLADURA DE ROCAS 1. VOLADURA DE BANCOS: a) Convencional: • Canteras para agregados (material fino). • Canteras para piedra dimensional (material grueso). b) De Cráter: Desbroces y aflojamiento de tierras. c) De Gran Proyección (Cast Blasting). 2. VOLADURA DE OBRAS VIALES: a) Cortes a media ladera, calambucos, terraplenes. 3. ZANJAS, CANALES Y EXCAVACIONES PARA CIMENTACIÓN 4. VOLADURAS ESPECIALES: a) Voladura controlada (control de paredes finales, control de proyección de rocas, control de vibraciones). b) Voladura bajo recubrimiento y bajo agua. c) Reducción de pedrones (plasteo) d) Demolición.

Ing. Fredy Ponce R.

5.8) TIPOS DE VOLADURA DE ROCAS 5. TÚNELES 6. CÁMARAS SUBTERRANEAS (para almacenaje, instalaciones industriales o militares, refugios). 7. OBRAS HIDRÁULICAS (HIDROELÉCTRICAS): a) Túneles de desvío. b) Túneles de aducción. c) Túneles de presión. d) Voladura de tapón.

Ing. Fredy Ponce R.

1) VOLADURA DE BANCOS Son excavaciones similares a escalones en el terreno con un mínimo de dos caras libres. La expansión de la minería a cielo abierto y la evolución de los equipos de perforación han hecho de las voladuras en banco, el método más popular de arranque de rocas con explosivos. Según las dimensiones de la excavación y del diámetro de perforación, la Voladura de Bancos pueden ser: a) Voladuras en Banco de Pequeño y Mediano Diámetro.Son aquellas voladuras que se encuentran en el rango de diámetros de perforación desde 65 mm (2½”) a 165 mm (6½”), aplicables para la explotación de minas de pequeña y mediana escala, explotación de canteras y obras de construcción civil. Ing. Fredy Ponce R.

1) VOLADURA DE BANCOS b) Voladuras en Banco de Gran Diámetro.Son aquellas voladuras que se encuentran en el rango de 180 mm (7”) a 450 mm (17 3/4”) de diámetro de perforación, aplicables para la explotación minera a tajo abierto de gran escala de producción. La perforación se suele llevar a cabo con equipos rotativos y con brocas de triconos.

Ing. Fredy Ponce R.

1) VOLADURA DE BANCOS Según el objetivo requerido, la Voladura de Bancos puede ser: a) Voladura Convencional: Busca la máxima concentración, esponjamiento y desplazamiento del material roto (explotación minera, canteras y obras de construcción). b) Voladura de Escollera: Son voladuras para producir bloques de grandes dimensiones que son utilizados en la construcción de presas, diques marítimos, etc. Los diámetros de perforación están comprendidos entre 76 mm (3”) y 115 mm 4½”). c) Voladura de Proyección o Máximo Desplazamiento (Cast Blasting): Consiste en proyectar o desplazar el material volado a una distancia requerida, para facilitar así el trabajo de carguío y transporte, usual en tajos de carbón. d) Voladura de Cráter: Cargas puntuales en taladros cortos para desbroce.

Ing. Fredy Ponce R.

NOMENCLATURA EN VOLADURA DE BANCO LÍNEA DE TALADROS DE VOLADURA CONTROLADA BURDEN DE PRECORTE

BURDEN

ESPACIAMIENTO DE PRECORTE

TALUD FINAL

BERMA TACO INERTE

ALTURA DE BANCO

LONGITUD DE CARGA DETALADRO COLUMNA

SOBREPERFORACIÓN Ing. Fredy Ponce R.

TALADROS DE PRODUCCIÓN

Video 1A: VOLADURA EN BANCO

2) VOLADURA DE OBRAS VIALES PERFILES TÍPICOS PARA CORTES A MEDIA LADERA 4

3 2

3 2 1 0

PLATAFORMA INICIAL

1 0

CUNETA Ing. Fredy Ponce R.

CUNETA

Caso: PROYECTO CERRO LINDO

3) VOLADURA DE ZANJAS • Se denominan zanjas a aquellas obras lineales de superficie con una anchura comprendida entre 0.80 y 3.00 m y una profundidad que puede oscilar entre 0.50 y 5.00 m. Se utilizan en la construcción de drenajes, servicios de alcantarillado, conducciones de agua y electricidad, gaseoductos y oleoductos. • En voladuras de zanjas se debe tener presente los siguientes aspectos: a) Diámetro de perforación. b) Esquemas de perforación. c) Sobreperforación, Retacado e inclinación. d) Distribución de carga y tipos de explosivo. e) Secuencias de encendido. f) Control de alteraciones.

Ing. Fredy Ponce R.

Caso: PROYECTO GAS DE CAMISEA

325

275

250

225

200

200

225

250

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325

275

225

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175

150

150

175

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225

275

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125

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75

75

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100

75

50

25

25

50

75

100

Ing. Fredy Ponce R.

CARA LIBRE

Líneas de precorte iniciadas simultáneamente

Material que no se desea maltratar

4) VOLADURA DE PRE-CORTE

150

Caso: PROYECTO GALLITO CIEGO

5) VOLADURA CONTROLADA DE ROCAS VOLANTES (FLY ROCKS)

PROYECCIÓN NORMAL DE ROCAS. Carga normal

PROYECCIÓN EXCESIVA DE ROCAS. Sobrecarga Caso: PROYECTO ANTAMINA

6) VOLADURA CONTROLADA DE VIBRACIONES • Tipo de voladura, cuyo objetivo es proteger ante la proximidad de edificios, instalaciones, estructuras de concreto y equipos existentes, de posibles daños debido a las ondas de vibración, procedentes de las voladuras,

Sismógrafo

Ing. Fredy Ponce R.

Caso: PROYECTO GALLITO CIEGO

Curso Taller:


6) CONCEPTOS MODERNOS DE GESTION DE COSTOS

Ing. Fredy Ponce R.

6.1) OBJETIVOS DE LOS SISTEMAS DE COSTOS ¿Porqué Costear? Un Sistema de Costos es parte del Sistema de Gestión de una empresa, y tiene los siguientes objetivos: a) Saber si hay utilidades.- Debe permitir conocer que pasó, dónde, cuándo, cuánto y porqué pasó. b) Evaluación de Presupuestos.- Facilitar la corrección de los desvíos del pasado y preparar mejor el futuro. c) Control de Operaciones.- Ofrecer información para el control administrativo de las operaciones y actividades. d) Toma de decisiones.- Dar información sobre la cual se basa la administración para el planeamiento, y apoyo al proceso de la toma de decisiones, priorizando el mejoramiento del futuro.

Ing. Fredy Ponce R.

6.2) APLICACIONES DE LOS COSTOS 1) Cálculo del precio.- adecuado de los productos y servicios, y su optimización. 2) Conocer qué bienes o servicios producen utilidades o pérdidas. 3) Comparar los costos reales con los presupuestados. 4) Permite comparar los costos entre diferentes períodos. 5) Permite comparar los costos entre sus diferentes departamentos o áreas. 6) Permite comparar los costos entre diferentes empresas. 7) Localiza los puntos débiles de una empresa. 8) Determina las áreas que requieren urgentes medidas de racionalización.

Ing. Fredy Ponce R.

6.2) APLICACIONES DE LOS COSTOS 9) 10) 11) 12) 13) 14) 15)

Controla el impacto de las medidas de racionalización realizadas. Facilita diseñar e impulsar programas de expansión y/o optimización. Facilita diseñar e impulsar nuevos productos y servicios. Como criterio en las decisiones de inversión. Facilita negociar con los clientes y proveedores. Facilita estructurar eficientes procesos y servicios. Se utiliza como instrumento de planificación y control.

Ing. Fredy Ponce R.

6.3) QUIENES MANEJAN LOS COSTOS 1) Supervisores, asistentes, jefes y gerentes de: a) Operaciones b) Planeamiento c) Administración d) Logística e) Finanzas 2) Gerentes generales 3) Empresarios

Ing. Fredy Ponce R.

6.4) FACTORES QUE AFECTAN EL COSTO Humedad / Temperatura

Mantenimiento

Velocidad Viento Lluvia - Sequía Motivación

Disponibilidad

Preparación Procesos

MÁQUINAS MEDIO AMBIENTE

DISEÑO Metodología

Salario Capacitación

TALENTO HUMANO

COSTO

MÉTODOS DE TRABAJO

Supervisión Productividad Planificación

Método de Asignación

DIRECCIÓN Y GESTIÓN

MEDIDAS

MATERIALES

Previsiones Sistema de Información Mercado Ing. Fredy Ponce R.

Nivel de Inventario

Precio

Cantidad

Forma de Pago

Ubicación Proveedor

Calidad

Sistema de Costeo

6.5) CLASIFICACION DE LOS COSTOS a) SEGÚN LA FUNCIÓN QUE CUMPLEN 1) Costo de Producción.- Es el valor del conjunto de bienes y esfuerzos en que se incurren para obtener un producto o servicio terminado para ser entregado a determinado cliente. 2) Costo de Administración.- Son los costos en la dirección, control y operación de una compañía e incluyen el pago de salarios a la gerencia y al staff. 3) Costo Financiero.- Es el costo del dinero, que está expresado por los intereses y gastos. El costo financiero es un costo fijo, y no concluye aún se paralice la operación.

Ing. Fredy Ponce R.

6.5) CLASIFICACION DE LOS COSTOS b) SEGÚN SU ASIGNACIÓN 1) Costos Directos.- Son aquellos que están involucrados en el proceso productivo. Ejm: costos de materiales directos y de mano de obra directa. 2) Costos Indirectos.- Son aquellos que no se identifican directamente con el proceso productivo, pero que son necesarios para que el producto o servicio sea terminado. c) SEGÚN SU GRADO DE VARIABILIDAD 1) Costos Fijos.- Es aquellos que son constantes en el corto plazo. Ejm: Inmuebles , planta, vehículos, etc. 2) Costos Variables.- Es todo costo que es modificable en corto plazo. Ejm: Personal, insumos, etc.

Ing. Fredy Ponce R.

6.5) CLASIFICACION DE LOS COSTOS d) SEGÚN SU ELEMENTO DE COSTO 1) Materia Prima Directa o Materiales Directos 2) Mano de Obra Directa 3) Costos Indirectos de Fabricación o de Servicio: • Materia Prima Indirecta o Materiales Indirectos • Mano de Obra Indirecta • Gastos Generales de Fabricación o de Servicio e) SEGÚN SU COMPORTAMIENTO 1) Costo Unitario.- Es el costo por unidad. 2) Costo Total.- Es la suma total de todos los costos involucrados, viene a ser la multiplicación del costo total por unidad por las unidades producidas.

Ing. Fredy Ponce R.

Curso Taller:


7) ENFOQUES Y ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LOS COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA

Ing. Fredy Ponce R.

7.1) ENFOQUE TRADICIONAL DEL COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA El enfoque tradicional de la Perforación y Voladura de Rocas ha sido el de minimizar sus propios costos. Una óptima gestión implicaba cumplir con los presupuestos pre-establecidos para esta área, sin considerarla como una parte del proceso de agregación de valor, es decir debía cumplir con los siguientes: Producir una pila de material fácilmente extraíble. No provocar molestias ambientales. Mínimo costo de rocas disparadas. Sin daños colaterales. La idea de fondo era que, con un presupuesto mínimo, no debía causar trastornos operacionales, tales como: Demasiada bolonería para los equipos de carguío. Proyecciones de rocas (flys rocks). Gases tóxicos y sobreexcavación hacia las paredes. Ing. Fredy Ponce R.

7.2) ENFOQUE ACTUAL DEL COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA Obtención de la fragmentación, según el requerimiento del

proceso global (perforación, voladura, carguío, acarreo y chancado). Considerar la voladura como una etapa de la cadena de valor, debe definirse (o acordarse entre los diferentes clientes y proveedores del proceso) los requerimientos de los productos generados por ella, como también definir las características de los “insumos”, especialmente información geotécnica, malla de perforación de acuerdo al diseño y condiciones de terreno. Primordialmente el objetivo es fragmentar la roca, pero no buscando “la tonelada o el m³ roto más barato”, sino “la tonelada o el m³ más económico del proceso global”.

Ing. Fredy Ponce R.

7.3) ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN EL COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA • En operaciones mineras la unidad de medida para el costo es la tonelada, y en obras de construcción es el m³. • Los elementos del costo de perforación y voladura son: 1. MATERIALES DIRECTOS 2. MANO DE OBRA DIRECTA 3. COSTOS INDIRECTOS DE SERVICIOS a)Materiales Indirectos b)Mano de Obra Indirecta c) Gastos Generales • El costo unitario directo (materiales y mano de obra) está en proporción directa con el nivel de producción, mientras que el costo unitario indirecto está en proporción inversa.

Ing. Fredy Ponce R.

7.3.1) MATERIALES DIRECTOS Son todos aquellos elementos físicos que son indispensables consumir durante el proceso del servicio de perforación y voladura; y que pueden ser medidos y cargados al costo de este servicio. Son los principales recursos que se usan en la producción del servicio, conjuntamente con la mano de obra y los costos indirectos de fabricación. Los materiales directos que se usan para el servicio de la perforación y voladura: a) Accesorios de perforación. b) Materiales de voladura. c) Combustible para los equipos de perforación.

Ing. Fredy Ponce R.

a) COSTO DE ACCESORIOS DE PERFORACIÓN • Accesorios de Perforación − Brocas, barrenos integrales. − Barras de extensión o tubos de perforación. − Adaptador de culata. − Material de afilado de brocas. • Primero se determina el consumo específico (en unid/m³) de cada accesorio de perforación. De acuerdo al tipo de roca a perforarse, se considera su vida útil correspondiente. • El costo de cada accesorio de perforación (en US$/m³), se obtiene multiplicando su consumo específico por su respectivo precio unitario (sin I.G.V.). • En este rubro se incluye el costo de afilado de broca, que generalmente es el 10% del costo de la broca o barreno integral.

Ing. Fredy Ponce R.

b) COSTO DE MATERIALES DE VOLADURA • Materiales de Voladura − Explosivos primarios (dinamita, ANFO, emulsión, etc,) − Accesorios de voladura (iniciador, guía de seguridad, cordón detonante, retardos de superficie, etc.). − Materiales de protección de voladuras. • Primero se determina el consumo específico (en unid/m³) de cada explosivo y accesorio de voladura, de acuerdo al diseño de voladura calculado previamente. • El costo de cada explosivo o accesorio de voladura (en US$/m³), se obtiene multiplicando su consumo específico por su respectivo precio unitario (sin I.G.V.). • Según sea el caso, en este rubro se incluye el costo de materiales de protección de voladura, que generalmente es el 20% del costo total de materiales explosivos.

Ing. Fredy Ponce R.

FACTORES PARA LA SELECCIÓN DE EXPLOSIVOS La elección del tipo de explosivo forma parte importante del diseño de una voladura y por consiguiente de los resultados a obtener. Hay una serie de factores que son necesarios analizar para una correcta selección, y éstos son: a) PRECIO DEL EXPLOSIVO Es un criterio de selección muy importante. El explosivo más barato es el ANFO, a la vez nos ofrece facilidad de almacenamiento, transporte, manipulación y seguridad. “Desde un punto de vista económico, el mejor explosivo no es el más barato sino aquel con el que se consigue el menor costo de voladura”. b) DIAMETRO DE CARGA El diámetro dependerá tanto de las dimensiones y características del equipo de perforación disponible, además tiene influencia directa sobre el rendimiento del explosivo. Ing. Fredy Ponce R.

FACTORES PARA LA SELECCIÓN DE EXPLOSIVOS c) CARACTERÍSTICAS DE LA ROCA Las propiedades geomecánicas del macizo rocoso a volar conforman el grupo de variables más importantes y la hemos clasificado en 4 tipos que son: • Rocas masivas resistentes • Rocas muy fisuradas • Rocas conformadas en bloques, y • Rocas porosas. d) VOLUMEN DE ROCA A VOLAR Los volúmenes de excavación y ritmos de trabajo marcan los consumos de explosivos, en las obras grandes se aconseja su utilización a granel, ya que posibilitan la carga mecanizada desde las unidades de transporte, se reducen los costos de mano de obra y se aprovecha mejor el volumen de roca perforado. Ing. Fredy Ponce R.

FACTORES PARA LA SELECCIÓN DE EXPLOSIVOS e) CONDICIONES ATMOSFERICA Las bajas temperaturas influyen en los explosivos que contienen Nitroglicerina, ya que tienden a congelarse a temperaturas inferiores a 8ºC. Para resolver este problema se utilizan sustancias como el Nitroglicol que hacen que el punto de congelación pase a -20ºC. f) CONDICIONES DE SEGURIDAD Los explosivos gelatinosos tienen alta sensibilidad, si se emplean tractores de orugas o excavadoras, puede producirse la detonación . Este problema se ha resuelto con el empleo de los hidrogeles y emulsiones que son insensibles a los golpes, fricciones y estímulos subsónicos, pero poseen un grado de sensibilidad para la iniciación.

Ing. Fredy Ponce R.

FACTORES PARA LA SELECCIÓN DE EXPLOSIVOS g) PRESENCIA DE AGUA Si el ANFO se encuentra en un ambiente que le aporta una humedad superior al 10% se produce su alteración que impide la detonación de la mezcla explosiva. h) ATMOSFERAS EXPLOSIVAS Las excavaciones que se realizan con atmósferas potencialmente inflamables con grisú o polvo, pueden dar lugar a catástrofes si se producen explosiones secundarias. En estos proyectos es preciso efectuar un estudio de la atmósfera y entorno próximo a la voladura para tomar la decisión de utilizar explosivos de seguridad y/o inhibidores en el material de retacado. i) PROBLEMAS DE SUMINISTRO Hay que tener en cuenta las posibilidades reales de suministro en función de la localización de los trabajos y puntos de abastecimiento de los explosivos y accesorios. Ing. Fredy Ponce R.

COMPARACION DE COSTOS DE EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS DE VOLADURA SEGÚN PROVEEDOR PROVEEDOR "A" Nº 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Producto

Und.

Booster BN 2" x 16" Kg Emulsión encartuchada 2 3/4" x 12" Kg Emulsión encartuchada 1 1/8" x 7" Kg Dinamita semigelatina 65 7/8"x7" Kg Dinamita semigelatina 80 11/4"x8" Kg ANFO Kg Cordón detonante 5 g/m m Sub Total Explosivos Retardo de superficie Pza Guía de seguridad m Fulminante simple N° 8 - 45 mm Pza Retardo tipo Fanel de 8 m longitud Pza Sub Total Accesorios TOTAL EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS

Cant.

4,570

17,314 68,565 2,728 1,000 500

PROVEEDOR "B"

PROVEEDOR "C"

P.Unit. P.Unit. P.Unit. Total US$ Total US$ Total US$ (US$) (US$) (US$) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2.350 10,739.50 2.350 10,739.50 2.350 10,739.50 0.00 0.00 0.00 2.190 0.00 2.200 0.00 2.000 0.00 0.980 16,967.72 1.000 17,314.00 1.030 17,833.42 0.210 14,398.65 0.230 15,784.58 0.220 15,084.30 2.450 0.140 0.130

6,683.60 140.00 65.00 0.00 48,994.47

2.450 0.150 0.160

6,683.60 150.00 80.00 0.00 50,751.68

2.600 0.150 0.140

7,092.80 150.00 70.00 0.00 50,970.02

¿Cuál proveedor elegiría Ud.? Módulo 1: BASE DE DATOS FP Cost V.3.0 Ing. Fredy Ponce R.

7.3.2) MANO DE OBRA DIRECTA • La mano de obra directa es el segundo elemento del costeo de perforación y voladura. • Específicamente se refiere al personal (Perspectiva Talento Humano), que interviene directamente en el proceso de la perforación y voladura. • El costo de mano de obra directa representa un importante porcentaje del costo total de perforación y voladura. Es importante, que la dirección de la empresa propicie un excelente ambiente de trabajo (clima laboral) que conduzca a una eficiente actuación de trabajo. • Asimismo es importante que la gerencia establezca los controles adecuados para las actividades laborales.

Ing. Fredy Ponce R.

7.3.3) COSTOS INDIRECTOS DE SERVICIOS • Los costos indirectos incluyen los equipos de perforación, materiales y mano de obra indirectos, y gastos generales. • El costo del equipo de perforación se consideran como “Costo Indirecto”, cuando es de propiedad de la empresa o es alquilado a un monto fijo. En caso de ser alquilado por hora o m³, puede ser considerado como costo directo. • Dentro del rubro de “Gastos Generales” se consideran: - Gastos de movilización y desmovilización de equipos. - Gastos de implementación de polvorines. - Personal de dirección y administración de obra. - Vehículos y equipos de apoyo. - Gastos de campamentos, alimentación, seguridad, etc. - Gastos de oficina de obra (servicios, mobiliario, etc.). - Gastos de oficina central. - Gastos financieros (seguros, fianzas, intereses, etc.). Módulo 1: BASE DE DATOS FP Cost V.3.0 Ing. Fredy Ponce R.

7.3.3) COSTOS INDIRECTOS DE SERVICIOS • Los materiales y repuestos deben ser de la mejor calidad, de garantía y bajo un programa con criterio preventivo, para asegurar el mantenimiento de la maquinaria y asegurar una producción sin pérdidas. • Las inversiones en maquinarias son puntos muy serios. La maquinaria debe adquirirse con el concepto de durabilidad, menor esfuerzo y mayor producción. • A diferencia de los materiales y mano de obra indirectos que son variables, una parte importante de los costos indirectos de servicios es de naturaleza fija. • En consecuencia, el costo unitario indirecto por m³ aumenta conforme disminuye el nivel de producción, y viceversa. Esto afecta de la misma manera al costo y precio total unitario.

Ing. Fredy Ponce R.

A) EQUIPOS DE PERFORACION MANUAL EN SUPERFICIE

Ing. Fredy Ponce R.

B) TRACKDRILLS NEUMATICOS (con Martillo en Cabeza)

Ing. Fredy Ponce R.

B) TRACKDRILLS NEUMATICOS (con Martillo en Cabeza)

Ing. Fredy Ponce R.

C) TRACKDRILLS HIDRAULICOS (con Martillo en Cabeza)

JHON HENRY

RANGER 500

I. R. ECM 590

FURUKAWA

Ing. Fredy Ponce R.

C) TRACKDRILLS HIDRAULICOS (con Martillo en Cabeza)

ROC 748 HC

FURUKAWA ROC 642 HP Ing. Fredy Ponce R.

D) SELECCIÓN DE EQUIPOS DE PERFORACION D.1) INTRODUCCION Existen diversos tipos y marcas de equipos de perforación

para diferentes condiciones de trabajo. Su selección se basa en criterios económicos, diseño mecánico, mantenimiento y servicio, capacidad operativa, adaptabilidad a los demás equipos de la operación, y de condiciones generales del lugar de trabajo (acceso, tipo de roca, topografía, fuentes de energía, etc.).

Uno de los criterios más importantes es la velocidad de

penetración. La introducción de la perforación hidráulica que usa aceite a presión en lugar de aire comprimido para activar el martillo y el resto del equipo de perforación, ha logrado aumentar esta velocidad y, por tanto, la eficiencia de perforación, especialmente en rocas duras.

Ing. Fredy Ponce R.

D) SELECCIÓN DE EQUIPOS DE PERFORACION D.2) PROCESO PARA LA SELECCIÓN DE EQUIPOS DE PERFORACION 1. TIPO Y TAMAÑO DE LA PERFORADORA.- De acuerdo a diversos criterios: tipo de aplicación, tipo de roca, fragmentación de la roca, diámetro del taladro, materiales explosivos y condiciones ambientales. 2. MARCA Y MODELO DEL EQUIPO.- Una vez decidido el tipo de equipo, se estimará el costo de propiedad y operación por hora, tarifas horarias de equipos, en US$/m³ o US$/TM, y otros aspectos como soporte de servicio, tiempo de entrega, etc. 3. OTROS.- Impacto financiero, alquiler/venta, MARC, duración del contrato, (< a 3 años), (5 a 10 años), costo de energía, etc. Ing. Fredy Ponce R.

D) SELECCIÓN DE EQUIPOS DE PERFORACION D.3) PRINCIPALES CRITERIOS PARA SELECCIÓN DEL TIPO Y TAMAÑO DE PERFORADORA Sirve para definir el tipo y tamaño de la perforadora (manual, neumático, hidráulico, con martillo en cabeza o al fondo DTH): a) TIPO DE APLICACION.- Si es para banqueo, carretera, zanja, precorte, según condiciones del terreno, maniobrabilidad, control de maquinaria, etc. Tomar en cuenta el diseño de excavación: altura de banco, área de trabajo, selectividad requerida, producción requerida, etc. b) TIPO DE ROCA.- Existen rocas que tienen resistencia compresiva desde 700 hasta 5,600 Kg/cm2. Las rocas que tienen alta resistencia a la compresión, generalmente son difíciles de perforar; es decir cada roca requiere un tipo de perforadora. Los materiales fracturados también presentan dificultades, requiriendo mecanismos especiales. Ing. Fredy Ponce R.

D) SELECCIÓN DE EQUIPOS DE PERFORACION D.3) PRINCIPALES CRITERIOS PARA SELECCIÓN DEL TIPO Y TAMAÑO DE PERFORADORA c) FRAGMENTACION DE LA ROCA.- Capacidad de fragmentarse con la acción de la energía del explosivo. La textura, composición, mineralogía y estructura, afectan a la perforabilidad y volabilidad. d) DIAMETRO DEL TALADRO.- Una perforadora se diseña para perforar un diámetro óptimo; si el diámetro es mayor baja la velocidad de penetración, si es menor, aumenta la velocidad respecto al óptimo. El diámetro también depende de la escala de producción: un diámetro grande produce gran volumen y una fragmentación gruesa para el equipo de carguío; contrariamente un diámetro pequeño, produce fragmentación más fina.

Ing. Fredy Ponce R.

D) SELECCIÓN DE EQUIPOS DE PERFORACION D.3) PRINCIPALES CRITERIOS PARA SELECCIÓN DEL TIPO Y TAMAÑO DE PERFORADORA e) MATERIALES EXPLOSIVOS DISPONIBLES.- Es necesario conocer los efectos de los explosivos en la fragmentación de rocas y en que tipo de roca debería ser usado. f) CONDICIONES DEL MEDIO AMBIENTE.- Analizar la cercanía a áreas urbanas o industriales, también guían a la selección de un tipo y tamaño de perforadora. Lógicamente para reducir los niveles de vibración, rocas volantes y ruidos producto de las voladuras.

Ing. Fredy Ponce R.

D.4) ASPECTOS TECNICOS – ECONOMICOS PARA SELECCIONAR LA MARCA Y MODELO DEL EQUIPO Definido el tipo y tamaño de la perforadora, debemos considerar los siguientes factores para seleccionar la marca y el modelo: a) TECNOLOGIA DE DISEÑO.- Se refiere a la experiencia ganada por el fabricante, investigación y desarrollo, y al día con la tendencia futura. b) ESPECIFICACIONES TECNICAS.- Bondades y limitaciones de los diferentes equipos, seleccionados y su adaptabilidad a las condiciones de trabajo. c) SOPORTE DE SERVICIO.- Capacidad del representante en ayudar a alcanzar la máxima operatividad posible, asegurando la disponibilidad de repuestos y servicio técnico. d) ECONOMIA.- Precio de adquisición y rendimiento del equipo, que se traduce en menor costo por metro perforado. e) OTROS.- operación, entrenamiento, garantía, estandarización. Ing. Fredy Ponce R.

Curso Taller:


8) ANALISIS DE COSTOS PARA LA TOMA DE DECISIONES EN PERFORACION Y VOLADURA

Ing. Fredy Ponce R.

8.1) COSTO TOTAL DE PERFORACION DISTRIBUCION DEL COSTO TOTAL DE PERFORACION

Ing. Fredy Ponce R.

8.1) COSTO TOTAL DE PERFORACION El tener conocimiento del costo total de perforación

(US$/m) forma parte permanente de los antecedentes que manejan los ejecutivos de empresas, para el control de su gestión (Cuadro de Mando Integral - BSC). Este indicador se puede medir a través de la siguiente fórmula:

COSTO TOTAL PERFORACION = PRECIO BROCA + COSTO PERF. / HORA VIDA BROCA VELOC. PERFORACION.

Ing. Fredy Ponce R.

Ejemplo: Caso Selección de Brocas de Perforación Una empresa ha decidido comprar una nueva brocas de botones de 3½ de diámetro del tipo “B” para sus trabajos de perforación, a un precio de US $ 200 por unidad. Anteriormente venía usando las brocas de botones del tipo “A”, las cuales dejó de comprar porque su costo es de US $ 250 por unidad. La información adicional que se dispone es la siguiente: BROCA "A" BROCA "B" (Antes) (Ahora)

Descripción Costo de broca (por unidad)

$ 250.00

$ 200.00

Vida Util Broca (metros perforados)

2,000.00

1,500.00

$ 80.00

$ 80.00

37.00

31.50

Costo de Perforadora / Hora Velocidad de Penetración (m/h)

¿Qué decisión tomaría Ud.? Ing. Fredy Ponce R.

Módulo 2: SELECCION DE BROCAS FP Cost V.3.0

Análisis Comparativo Descripción

BROCA "A" BROCA "B" (Antes) (Ahora)

Costo de broca (por unidad)

$ 250.00

$ 200.00

Vida Util Broca (metros perforados)

2,000.00

1,500.00

$ 80.00

$ 80.00

37.00

31.50

$ 2.29

$ 2.67

160,000.00

160,000.00

$ 365,946

$ 427,683

Costo de Perforadora / Hora Velocidad de Penetración (m/h) COSTO TOTAL DE PERFORACION POR METRO PERFORADO METROS PERFORADOS PARA 2010 COSTO TOTAL PERFORACION 2010

PERDIDA ANUAL PROYECTADA POR USAR BROCA "B" Ing. Fredy Ponce R.

$ 61,737

8.2) PUNTO DE EQUILIBRIO (Costo, (Costo, utilidad y precio precio)) El punto de equilibrio es una técnica de análisis empleada como instrumento de planificación de utilidades, de la toma de decisiones y de solución de problemas. Se define como el momento o punto económico en que una empresa no genera ni utilidades ni pérdidas, esto es, el nivel en que la contribución marginal (ingresos variables menos costos y gastos variables), es de tal magnitud, que cubre exactamente los costos y gastos fijos.

Ing. Fredy Ponce R.

8.2) PUNTO DE EQUILIBRIO (Costo, (Costo, utilidad y precio precio)) Conceptos Básicos: Este sistema, se basa en que toda empresa poseen dos grandes tipos de costos: Costos Fijos y Costos Variables, según su comportamiento ante los cambios en el volumen de producción. Las variables aplicadas en este método son las siguientes: a) Producción (q).- Es el volumen de producción, en unidades. b) Precio Unitario (PU).- Es el valor unitario de venta del producto. c) Ventas (V).- Es ingreso obtenido por las ventas [q x PU] d) Costo Fijo (CF).- El costo que no varía con la producción

Ing. Fredy Ponce R.

8.2) PUNTO DE EQUILIBRIO (Costo, (Costo, utilidad y precio precio)) Conceptos Básicos: e) Costo Variable Unitario (CVU).- Es el costo unitario que varía con la producción f) Costo Variable Total (CVT).- Equivalente a [ q x CUT ] g) Costo Total.- Es la suma de los costos fijos y variables [ CF + CV ] h) Utilidad (U).- Es el resultado económico de la empresa [ V – CT ] Las principales fórmulas son las siguientes: • Ventas: V = CF + CV + U • Precio de Venta = Costo Total unitario + Utilidad • Costo Total unitario: (CTU) = CT / q = (CV + CF) / q

Ing. Fredy Ponce R.

METODOS PARA CALCULAR EL PUNTO DE EQUILIBRIO 1. ECUACION TÉCNICA.- Esta es la forma más general del análisis, la que puede adaptarse a cualquier situación concebible costo - volumen - utilidad, partiendo de la siguiente ecuación: VENTAS = COSTO VARIABLE + COSTO FIJO + UTILIDAD NETA

PV * Q = CVU * Q + CF + UN Entonces: Q = CF + UN PV - CVU Q = Cantidad de unidad, actividad o volumen para equilibrio económico. CF = Costo fijo total. UN = Utilidad neta PV = Precio de venta unitario del bien o servicio. CVU = Costo variable unitario.

“Cuando la Utilidad Neta es igual a cero, estamos en el Punto de Equilibrio” Ing. Fredy Ponce R.

2. TECNICA GRAFICA DEL PUNTO DE EQUILIBRIO (PE).- En la siguiente gráfica se muestra el comportamiento de los costos fijos, costos variables, costos totales, utilidades y ventas.

Ing. Fredy Ponce R.

ANALISIS GRAFICO DEL PUNTO DE EQUILIBRIO (PE) • En el Gráfico se puede visualizar cómo se comportan los costos y las ventas en función del volumen de producción. • Obsérvese que existe el “Punto de Equilibrio” (PE), aquel que no se tiene utilidades ni pérdidas. También hay otras dos zonas opuestas: una en la que se generan pérdidas y en la otra se generan utilidades. • El cruce de las líneas que representan las ventas y los costos fijos se denomina “Punto de Cierre” (PC), e indica que la empresa perdería menos US$ cerrando sus puertas, ya que no tendría que soportar los costos fijos. • Para un determinado costo fijo de la empresa, y conocida la contribución marginal de cada producto o servicio, se puede calcular el importe de las ventas o el volumen de producción para no ganar ni perder. Ing. Fredy Ponce R.

Módulo 3: PUNTO DE EQUILIBRIO - FP Cost V.3.0

Curso Taller:


9) OPTIMIZANDO LA GESTION DE COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA

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9.1) MEJORAMIENTO CONTINUO

“El mejoramiento continuo, nunca termina” Siempre hay una forma de hacer mejor las cosas.

Ing. Fredy Ponce R.

PASOS DEL MEJORAMIENTO CONTINUO 1. Elegir el rubro de costeo general.- Con el propósito de no trabajar doble, se debe partir del costeo unitario en perforación y voladura, de allí se deduzcan el rubro o los rubros generales de costos más importantes. En esta tarea puede recurrirse a la “Regla de Pareto”, es decir del porcentaje de cada rubro sobre el total, acumularlos y luego seleccionar aquél o aquellos rubros de costos ubicados dentro del acumulado igual o menor a 80%. El rubro de costo general que se seleccione además de importante en magnitud debe ofrecer un alto potencial de reducción. 2. Elegir el rubro de costeo específico que se reducirá.- Para afinar la puntería del esfuerzo de reducir costos es clave comprimir el ámbito del estudio. Para ello el rubro de costo general seleccionado en la etapa anterior deberá desagregarse en función de los rubros específicos que lo conforman.

Ing. Fredy Ponce R.

PASOS DEL MEJORAMIENTO CONTINUO 3. Identificar los factores involucrados en la generación del rubro de costo elegido.- Los factores involucrados comprenden los procesos o actividades y las variables que inciden en la magnitud del rubro de costo elegido. 4. Detectar las causas generadoras de costos con relación a cada factor involucrado.- Para la puesta en marcha de este paso es muy útil explorar la causas de los altos costos alrededor de las 5 Ms (ver Tabla 01): mano de obra, máquinas, y equipos, métodos, materiales y medio ambiente. Esta tabla describe una relación de oportunidades para reducir costos en torno a los factores mencionadas. También se deduce que muchas explicaciones de los costos se asocia a la baja productividad. Para un tratamiento efectivo de este indicador, entiéndase por productividad como la relación entre las unidades físicas de producto o de resultado y las unidades físicas de recurso o insumo. Ing. Fredy Ponce R.

5 Ms Factor 1. Mano de Obra

2. Máquinas y Equipo

3. Método

4. Materiales

Oportunidades para Reducir Costos Bajo rendimiento o baja productividad por desmotivación personal o por falta de voluntad, bajo rendimiento por desempeñar un puesto no acorde con el talento, salarios altos, productos defectuosos por desempeño ineficiente. Defectos de la instalación y montaje, baja productividad por desgaste (antigüedad), paradas frecuentes por falta o ineficaz mantenimiento, falsas especificaciones técnicas, alto costo de depreciación, productos defectuosos por deficiente funcionamiento. Defecto de diseño del producto, diseño ineficiente o costoso del producto, lento procedimiento de alistamiento de máquinas y equipos, existencia de tareas sin valor para el cliente externo y/o interno, instrucciones de trabajo imprecisas, defectos en la formulación o mezcla de materiales. Especificaciones técnicas falsas, inestabilidad en las especificaciones técnicas, bajo rendimiento de materiales o rendimiento por debajo de especificaciones técnicas establecidas.

5. Medio Ambiente 5.1 Clima Laboral

Pérdidas de horas de trabajo por conflictos laborales, bajos rendimiento o falta de interés generado por inestabilidad laboral, desmotivación del personal por conflictos entre jefes.

5.2 Condiciones de trabajo

Desmotivación y bajo rendimiento del personal por falta de condiciones de trabajo

5.3 Supervisión

Desmotivación y bajo rendimiento ocasionado por estado de ánimo inestable de los supervisores.

Ing. Fredy Ponce R.

9.2) REDUCCIÓN DE COSTOS Una herramienta de mejora de negocios es la reducción de costos, pero se debe tener mucho cuidado a la hora de pensar y decidir donde aplicarlo. Reducir costos NO significa necesariamente quitar o eliminar gastos dentro del proceso productivo, si no también aumentar gastos dentro del proceso, lo que al final se debe evaluar es el margen que se obtiene al final del proceso.

Ing. Fredy Ponce R.

PARADIGMAS DE REDUCCION DE COSTOS • Algunos Gerentes y/o Ejecutivos que tienen decisión en las operaciones han optado por eliminar los sobretiempos, entrenamientos, recorte de beneficios sociales, hasta despedir al personal. Otros están reduciendo gastos en la alimentación, movilidad, útiles de escritorio, etc. • Otros están suspendiendo proyectos y adquisición de equipos nuevos y/o reemplazos; los cuáles serían correctos si han evaluado y diagnosticado los procesos de la cadena de valor del negocio.

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9.3) REDUCCION DE COSTOS EN UNA EMPRESA CONSTRUCTORA COSTOS UNITARIOS COSTO UNITARIO (US$/m³)

% SOBRE COSTO TOTAL

PERFORACION

5.02

34%

VOLADURA

1.57

11%

CARGUIO

2.02

14%

ACARREO

0.98

7%

BOMBEO DE AGUA

2.25

15%

11.84

80%

3.00

20%

14.84

100%

DESCRIPCION

SUB-TOTAL COSTOS DIRECTOS SUB-TOTAL COSTOS INDIRECTOS COSTO TOTAL

¿Dónde Reducir Costos? Ing. Fredy Ponce R.

OPTIMIZACION DE COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA El Costo de Perforación y Voladura en general está

íntimamente ligado a los siguientes factores: - Tipo de excavación (masivo, no masivo, estructural) - Nivel de producción (diámetro de taladro) - Características geomecánicas de la roca - Tamaño de la fragmentación requerida - Malla de perforación (perforación específica) - Tipo de explosivos y accesorios de voladura utilizados - Factor de carga (kg/m³) - Restricciones ambientales. La incidencia de los accesorios de voladura es mínima en el costo total de perforación y voladura. Sin embargo una mejor utilización de ellos podría mejorar el rendimiento de la voladura, y minimizar el costo global de operaciones (perforación, voladura, carguío, acarreo y chancado) Ing. Fredy Ponce R.

Gráfico: Evolución del Costo Total Unitario de Perforación y Voladura, según variación de las unidades producidas

Ing. Fredy Ponce R.

INCIDENCIA DEL COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA EN EL COSTO GLOBAL DE OPERACIONES DE UNA CANTERA 4.0

COSTOS US $/TLS

3.5 3.0

Total Chancado

2.5

Acarreo

2.0

Carguio 1.5

Voladura

1.0

Perforación

0.5 0.0 1996 1

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1997 2 AÑOS MES

1998 3

FRAGMENTACION DE ROCA POR VOLADURA

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La optimización de la operación está enfocada a minimizar el

costo total de excavación, como se observa en la figura.

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PROCESO DE MEJORAMIENTO CONTINUO EN VOLADURA DE ROCAS DETERMINACION DE PARAMETROS PREVIOS DE VOLADURA

EVALUACION DE VOLADURA

• Determinación fragmentación • Indice de excavabilidad

• Diámetro de perforación • Malla de perforación • impactos medio ambientales OBJETIVO:

COSTO MINIMO DEL PROCESO GLOBAL

AJUSTE FINAL DE PARAMETROS DE VOLADURA

• Factor de carga • Secuencia de salida

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EVALUACION DEL MACIZO ROCOSO

• Mapeo geológico • Velocidad de perforación

9.4) CAPACITACION DEL PERSONAL PERSONAL ALTAMENTE CALIFICADO La preparación del personal operativo y técnico está altamente especializada debido a: • Permanente capacitación. • Revisión y mejoramiento de los procedimientos de trabajo. • Constante evaluación por parte de un control interno. LA CAPACITACION NO ES SUFICIENTE • Se requiere además: Adecuada selección del personal (capacidad intelectual, calidad motivacional, actitudes). Capacidad de retención (atractividad de la empresa).

Ing. Fredy Ponce R.

¿PORQUE CAPACITAR?

• • • • • • •

Para aumentar el rendimiento de los equipos Para incrementar la productividad Para mejorar la operación de los equipos Para prolongar la vida de las máquinas Para reducir los costos de mantenimiento Para mejorar la seguridad Para mejorar la calidad del recurso humano

PARA OBTENER UN MENOR US$/m³

Ing. Fredy Ponce R.

LA “CAPACITACIÓN” DE LOS OPERADORES • En el Perú, la mayoría de los operadores a diferencia de los mecánicos, se han formado empíricamente. • Ha habido y hay esfuerzos dirigidos a capacitar técnicamente a los operadores a través de diversas instituciones. LA “CAPACITACIÓN” DESDE EL PUNTO DE VISTA DE UN CONTRATISTA

• Mejorar la eficiencia de operadores en un 25% (rendimiento de perforación de 30 mp/h a 38 mp/h). • Mejorar la disponibilidad mecánica en un 10% (de 80% a 90%). • Un ahorro del 10% en el tiempo de culminación del proyecto. • En resumen, un menor costo al previsto.

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EJEMPLO DE REDUCCION DE COSTOS CON CAPACITACION DE OPERADORES • El costo de un trackdrill hidráulico en promedio es 68 US$/h. • Con un rendimiento de 30 m/h, su costo sería 2.27 US$/m. • Mejorando el rendimiento a 38 m/h el costo se reduce a 1.79 US$/m. El ahorro es de 0.48 US$/m. • Considerando una perforación específica de 6.25 m³/m y una producción diaria de 2,500 m³, por lo tanto se tiene que perforar 400 m por día. • El ahorro mensual será de US$ 5,760 y de US$ 69,120 al año. • Adicionalmente, al conseguir aumentar el avance mensual, se reduce los costos de mantenimiento y tiempo de ejecución del proyecto. EL AHORRO CONSOLIDADO ES MÁS DEL 27% DEL PRESUPUESTADO

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FIN DE SESION I Ing. Fredy Ponce Ramírez E-mail: [email protected] Celular: 01 97558-9453 RPM: * 931393

i. Tecnicas y Costos de Perforacion y Voladura de Rocas

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