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“REDUCCION DE COSTOS EN PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS” Ing. Fredy Ponce R. Lima – Perú, 24 - 26 Junio 2009
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“REDUCCION DE COSTOS EN PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS”
AGENDA DIA JUEVES 25 JUNIO 2009: I. VISION ACTUAL DE LA PERFORACION Y VOLADURA EN MINERIA SUPERFICIAL II. COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA EN MINERIA SUPERFICIAL
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“REDUCCION DE COSTOS EN PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS”
II. COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA EN MINERIA SUPERFICIAL
I. COSTOS DE VOLADURA EN MINERIA SUPERFICIAL INDICE 1. PROBLEMAS QUE SE PRESENTAN EN EL MINADO 2. COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA DE UNA MINA A TAJO ABIERTO DE GRAN MINERIA 3. COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA Y SU IMPACTO EN EL COSTO TOTAL DE MINADO • Caso Práctico N° 3: Costo de Perforación y Voladura de una Mina Superficial de Mediana Minería
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“REDUCCION DE COSTOS EN PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS”
1. PROBLEMAS QUE SE PRESENTAN EN EL MINADO
Los Bolones Fragmentos sobredimensionados mayores a 1 m3, que no pueden ser manipulados por los equipos de carguío y transporte. Estos fragmentos dificultan el trabajo de las palas en los frentes, por lo que son retiradas y acumulados al toe para su posterior disparo. Estos materiales por su volumen no deben ser enviados a las tolvas de mina o de chancadora primaria.
Los pisos elevados Cuando la malla entre taladros es muy distanciada, o cuando la carga explosiva de fondo no es suficiente para romper la roca competente se producen los pisos ondulados. Estos pisos ondulados no permiten a la pala llegar a su cota de banco. En estos casos, se interrumpe el trabajo de la pala para nivelar el piso con tractores de oruga.
Las paredes duras Cuando la carga explosiva no ha sido suficiente como para romper el macizo rocoso, se tiene una pared dura para el minado de palas. En este caso se tiene un frente vertical y las uñas de la cuchara de la pala dejara surcos de abajo a arriba.
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2. COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA DE UNA MINA A TAJO ABIERTO DE GRAN MINERIA
Perforación - Generalidades de Producción • Producción de mina = 110,000 Tls/día • Ratio Desmonte/Mineral = 2.1 • Productos = 4'700,000 Tls/año - Parámetros de diseño de Tajo • • • • • •
Ancho de rampa = Razante = 8 a 10 % Altura de banco = Angulos de talud = Berma intermedia = Bermas de seguridad bancos)
25 m. 12 a 15 m. Sur 48° y Norte 52° 4 m. = 15 m (cada 3
Equipos Mina ¾ Perforación • 03 perforadoras eléctricas BE-50R • 02 perforadoras eléctricas GD-100 • 04 perforadoras eléctricas BE-61R ¾ Carguío • • • •
03 Palas eléctricas P&H 1600 (6 Yd³) 02 Palas eléctricas P&H 1900 (9 a 12 Yd³) 07 Palas eléctricas P&H 2100 (12 a 17 Yd³) 02 Cargadores Frontales CAT-992B/C (9 a 14 Yd³)
Equipos Mina ¾ Acarreo • 09 Camiones diesel-eléctrico L-1000 (100 TON) • 15 Camiones diesel E-130 (130 TON) • 10 Camiones diesel CAT-785 (150 TON) ¾ Chancadoras • 01 BIRDSBORG, 66” x 84” de quijada, 1,000 TLS/Hr • 01 ALLIS CHALLMER, 48” x 74” giratoria, 2,000 TLS/Hr ¾ Transporte por Faja • Ancho de faja: 36 pulgadas • Longitud de faja instalada: 15.3 Km. • Sistema NKK-KRUPP
PERFORACION ¾ Perforación Primaria • La perforación se realiza con perforadoras eléctricas rotativas de triconos, con las siguientes características y parámetros de perforación:
Diámetro de brocas Diámetro de barrenos Longitud de barrenos Tipo de perforación Pull Down CFM RPM Velocidad de barrido (fpm)
PRODUCCION 12 1/4” 10 3/4” 22-33 Pies Single Pass 60,000-65,000 Lbs 1200 - 1350 40-70 6500 – 7000
PRE-CORTE 9 7/8” 8 5/8” 27’ 9” Multi Pass 60,000 Lbs 1200 – 1300 40-70 6500 – 7000
PERFORACION Mejorar la eficiencia de nuestra flota de perforación y reducir los costos de operación, debido a: • Uniformizar las líneas de perforación de producción a 10 3/4". • Uniformizar líneas de perforación del Multi Pass a Single Pass. ¾Perforación Secundaria • 01 Perforadora Rock Drill, de 2½" diámetro • 01 Perforadora Tamrock, de 2“ diámetro • 01 Camión Jumbo, de 2½" diámetro • 05 Perforadoras manuales, de 1“ diámetro
PERFORMANCE DE LOS ACCESORIOS DE PERFORACION – VIDA UTIL PROMEDIO • Barrenos 77,000 pies perforados • Estabilizadores 48,000 pies perforados • Guiadores 60,000 pies perforados MATERIALES
VIDA PROMEDIO (PIES) BROCA A
BROCA B
BROCA C
MO/TO
6,200
4,500
4,500
ENCAPADO ROCA
9,800
5,200
6,000
DESMONTE/BAJA LEY
8,000
4,000
4,500
PRIMARIO NORMAL
7,500
3,500
4,500
PRIMARIO REFRACT.
4,300
3,000
3,000
CUARCITA
1,000
---
---
PERFORMANCE DE LOS ACCESORIOS DE PERFORACION COSTO $/PIE MATERIALES
BROCA A BROCA B BROCA C
MO/TO
2.800
2.705
2.755
ENCAPADO ROCA
2.320
2.762
2.420
DESMONTE/BAJA LEY
2.535
2.752
2.795
PRIMARIO NORMAL
3.297
2.903
3.100
PRIMARIO REFRACT.
3.800
3.895
4.125
CUARCITA
4.752
---
---
4. Diseño y Esquemas de Carguio 4.1
Encapado de roca y desmonte Diámetro de perforación Burden Espaciamiento Altura de banco Sobre-perforación Profundidad del taladro Factor de potencia Tonelaje por taladro Explosivo por taladro Altura de carga Taco Número de iniciadores Tipo de iniciador
12 1/4 8.50 8.50 12.00 2.13 14.13 139.46 2,340.90 326.47 6.13 8.00 1.00 HDP-1
Pulgadas m m m m m grs/tls tls kgs m m Booster
4. Diseño y Esquemas de Carguio 4.2
Encapado de roca de alta dureza: Filita Diámetro de perforación Burden Espaciamiento Altura de banco Sobre-perforación Profundidad del taladro Factor de potencia Tonelaje por taladro Explosivo por taladro Carga de fondo Carga intermedia Altura de carga de fondo Altura de carga intermedia Taco final Taco intermedio Número de iniciadores Tipo de iniciador
12 1/4 8.53 8.53 12.00 2.10 14.10 173.67 2,359.89 409.84 345.97 63.87 6.50 1.20 4.00 2.40 2.00 HDP-1
Pulgadas m m m m m grs/tls tls kgs kgs FP-0-0 kgs FP-0-0 m m m m Booster
VOLADURA – GENERALIDADES • La voladura es 2'075,300 TLS/mes. • La perforación es 50,800 pies/mes • Mallas de perforación para bancos son cuadradas • Mallas de perforación para rampas son alternas.
– SECTORIZACIÓN DE LA MINA MATERIAL
TIPO DE ROCA
ESTERIL
HORNFELS, DACITA,GRANODEORI TA,ANDESITAS,ETC
OXIDADOS Y SULFATOS SULFUROS
MINERALIZACION
RESISTENCIA A LA COMPRESION 70-80 MP
HEMATITAS, MARTITAS
80-180 MP
MAGNETITA, > DE 180 MP ACTINOLITA,PIRITA,PI RROTITA Y CUARZO
VOLADURA EQUIPOS Y EXPLOSIVOS • 02 camiones mezcladores de ANFO ALUMINIZADO de 8 TM y 10 TM El consumo de explosivos por tipos es: EXPLOSIVO
%
TM
TIPOS
ANFO
52.0
3,197
FP-0-0
ANFO ALUMINIZADO
48.0
3,018
FP-10G-0
SISTEMAS DE INICIACIÓN Y CONEXIONES • Sistema de iniciación no eléctrico • Amarre troncal con cordón detonante de 3gr/m
VOLADURA CARGUÍO DE TALADROS: ACCIONES –Programación: Mina, número de proyecto, tipo de material. –Medición y relleno de las alturas de los taladros –Soplado y reperforación de los taladros –Ubicación de accesorios en un lugar seguro y visible. –Ubicación de los accesorios sobre los detritus de perforación –Marcación de las tarjetas y planos de carguío. –Inspección del carguío: • Correcta identificación de los taladros • Asignación correcta de accesorios por taladro. • Alturas correctas por carga. • Calidad de mezcla (toma de muestras). • Llenado correcto de alturas de tacos intermedios, cargas intermedias, etc
VOLADURA VOLADURA SECUNDARIA El explosivo utilizado es el Anfo FP-0-0, el cual es iniciado por lcordón detonante de 5 gr/m. VOLADURA CON ANFO PESADO Pruebas con Anfo Pesado con resultados positivos en la calidad de la voladura, como es el mejoramiento en la fragmentación y la eliminación de toes o pisos altos. Además se han hecho evaluaciones económicas considerando la variación de parámetros de voladura, como mallas y factor de potencia, con resultados satisfactorios. Actualmente esta en la toma de decisión final para la implementación de un servicio parcial de voladura.
DISPAROS PRIMARIOS Y SECUNDARIOS Normas y Procedimientos : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Programación del disparo Restricción del área del proyecto de voladura Zonas de estacionamiento de equipos para el disparo Traslados de equipos pesados Restricción del área de peligro para el disparo Evacuación del personal fuera del área de restricción Corte de energía eléctrica Iniciación de la voladura
En la ejecución y cumplimiento de estas normas y procedimientos están involucrados todos los Departamentos y Gerencias de la Empresa.
EVALUACION DE LA VOLADURA Pre-inspección: a) Limpieza de cara libre b) Presencia de toes y pisos altos c) Taladros pelados, etc. Después del disparo hasta la limpieza total: a)Volumen del disparo b)Grado de fragmentación (pedronería) c)Desplazamiento del material disparado d)Dispersión e)Nivel de piso f)Sobre-rotura g)Dilución
PROYECTO DE VOLADURA S IS T E M A D E IN IC IA C IO N M IN A : 3 L - 6 5 3 D IS P A R O N º 2 0 1 LEYE N D A L IN E A D E CO RDON D ETO N A N TE
N º D EL D ETO N A D O R
N º D EL TA LA DRO
T IE M P O D E S A L ID A M S
A LTURA DE TA LA DRO
9 ##
10 2 14
8 ##
10 3 14
7 10 4 17 5 14
6 10 5 15 0 14
6 10 6 15 0 14
7 10 7 17 5 14
8 ##
10 8 14
9 ##
10 9 14
8 ##
112 14
7 17 5
113 14
6 15 0
5 12 5
5 12 5
6 15 0
7 17 5
118 14
8 ##
119 14
114 14
115 14
116 14
117 14
7 12 2 17 5 14
6 12 3 15 0 14
5 12 4 12 5 14
4 12 5 10 0 14
4 12 6 10 0 14
5 12 7 12 5 14
6 12 8 15 0 14
7 12 9 17 5 14
6 13 2 15 0 14
5 13 3 12 5 14
4 13 4 10 0 14
3 75
13 5 14
3 75
13 6 14
4 13 7 10 0 14
5 13 8 12 5 14
6 13 9 15 0 14
5 14 2 12 5 14
4 14 3 10 0 14
3 75
14 4 14
2 50
14 5 14
2 50
14 6 14
3 75
14 7 14
4 14 8 10 0 14
5 14 9 12 5 14
4 15 2 10 0 14
3 75
2 50
15 4 14
1 25
15 5 14
1 25
15 6 14
2 50
15 7 14
3 75
4 15 9 10 0 14
15 3 14
IN IC IO
15 8 14
CONCLUSIONES 1. La eficiencia dentro de la función de perforación está basado en : • Zoneamiento de la minas • Selección del equipo adecuado • Parámetros de perforación como Pull down, CFM, velocidad de barrido (fpm), R.P.M.,etc • Buen performance de los accesorios de perforación y la evaluación por costo $/pie • Capacitación permanente de los operadores.
CONCLUSIONES 2. Para una buena voladura es importante: • Zoneamiento de las minas. • Determinación de los parámetros de voladura para cada zona. • Diseño de los proyectos de perforación para cada tipo de mineral, reduciendo al mínimo la dilución. • Control en el carguío de taladros. • Evaluación permanente de la voladura y ajuste de los parámetros. • Control de calidad de las mezclas explosivas: porcentajes, densidad, etc. • Cumplimiento de normas y procedimientos de la función de voladura.
CONCLUSIONES 3. La realización permanente de pruebas con explosivos y accesorios de voladura y su evaluación con la finalidad de obtener una buena voladura, ha permitido ajustar los parámetros a las características del zoneamiento de nuestros tajos. 4. La realización de pruebas de los accesorios de perforación ha permitido reducir el costo de perforación ($/pie), principalmente influenciado por las evaluaciones de brocas y líneas de perforación. 5. El análisis de costos de voladura debe realizarse en forma integral, considerando el carguío, acarreo, chancado y costo total. En estos 3 años el costo total de producción mina, se ha reducido en 25%..
COMPORTAMIENTO DE COSTOS UNITARIOS 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
1997 AÑOS
1998
EVOLUCION DEL DIAMETRO DE PERFORACION Densidad de nitrato: 0,68 gr/cc PARAMETROS
UND Pies MALLA Pies Pies Lbs/Tls FACTOR DE Lbs/Tls POTENCIA Lbs/Tls Tls/pie FACTOR DE Tls/pie PERFORABILIDATls/pie Tls/Tls TONELAJE POR Tls/Tls TALADRO Tls/Tls
MATERIAL E.R./DES MO/TO PO E.R./DES MO/TO PO E.R./DES MO/TO PO E.R./DES MO/TO PO
9 pulg 9 7/8 pulg 10 5/8 pulg 21 x 21 23 x 23 24 x 24 16 x 16 18 x 18 19 x 19 13 x 13 15 x 15 16 x 16 0,39 0,36 0,37 0,61 0,54 0,54 0,85 0,75 0,74 29 35 38 22 28 31 17 22 25 1327 1588 1727 1008 1271 1413 768 1016 1152
11 pulg 12 1/4 pulg 25 x 25 28 x 28 20 x 20 22 x 22 16 x 16 18 x 18 0,31 0,34 0,51 0,48 0,77 0,70 51 41 41 34 25 32 1871 2341 1563 1885 1452 1152
Hoja de carguío de taladros para Mineral Primario
Hoja de carguío de taladros de acuerdo a la geología
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CASO PRACTICO N° 3: COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA DE UNA MINA A TAJO ABIERTO DE MEDIANA MINERIA
Zona lado derecho del Pit 4
Rampa para bajar al Pit 4 (lado derecho)
Torre de alta tensión que cruza el Pit 4
Parte más alta del Pit
