02-pv26 perforacion y voladura en mineria del hierro-peru

SEMINARIO “VOLADURA DE ROCAS”LIMA 24-28 NOVIEMBRE 1998

TEMA:

PERFORACION Y VOLADURAEN MINERIA DEL HIERRO

EXPOSITOR:

ING. FERNANDO ZEVALLOS DIAZ

GeologGeologíía del yacimientoa del yacimiento–Estratigrafía

•Formación Lomas•Formación Marcona•Formación Cerritos•Formación Copara•Formación Pisco y Aluviales

–Estructuralmente es un homoclinal•Rumbo SW y NE, con Buzamiento 35°a 65° NE

– Sistemas de fallas:•Pista, Repetición y Huaca

–Cuerpos de Mineral•Depósitos tabulares•Yacimiento compuesto de 117 cuerpos de mineral

–Zonas y Tipos de Mineral•Zona de Oxidación y Lixiviación•Zona de Transición y Sulfatos•Zona Primaria o de Sulfuros

GeologGeologíía del yacimientoa del yacimiento

Reservas Reservas GeologicasGeologicas de la de la FormaciFormacióón n MarconaMarcona

L E Y E STIPO DE

MINERALTONELAJE

TLS % Fe % S % Cu % Feo

OXIDADO 43’ 177, 043 55.0 0.39 0.15 < 15 %

TRANSICIONAL 49’ 702, 849 54.0 2.01 0.13 < 15 %

PRIMARIO 514’ 827, 045 57.9 2.97 0.13 > 15 %

PerforaciPerforacióónn•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 = 25 m.•Razante = 8 a 10 %•Altura de banco = 12 a 15 m.•Angulos de talud = Sur 48° y Norte 52°•Berma intermedia = 4 m.•Bermas de seguridad = 15 m (cada 3 bancos)

Equipos MinaEquipos Mina••PerforaciPerforacióónn

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

–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 (9a 14 Yd3

Equipos MinaEquipos Mina–Acarreo

•09 Camiones diesel-eléctrico L-1000 (100 TON)•15 Camiones diesel E-130 (130 TON)•10 Camiones diesel CAT-785 (150 TON)

–Chancadoras•01 BIRDSBORG 66” x 84” de quijada 1000 TLS/Hra.•01 ALLIS CHALLMER 48” x 74” giratoria 2000 S/Hra.

–Transporte por Faja•Ancho de faja 36 pulgadas•Longitud de faja instalada 15.3 Km.•Sistema NKK-KRUPP

PERFORACIONPERFORACION–Perforación Primaria

•La perforación se realiza con perforadoras eléctricas rotativas de tríconos, con las siguientes características y parámetros de perforación:

PRODUCCION PRE-CORTE

Diámetro de brocas 12 1/4” 9 7/8”Diámetro de barrenos 10 3/4” 8 5/8”Longitud de barrenos 22-33 Pies 27’ 9”Tipo de perforación Single Pass Multi PassPull Down 60,000-65,000 Lbs 60,000 LbsCFM 1200 - 1350 1200 – 1300RPM 40-70 40-70Velocidad de barrido(fpm) 6500 – 7000 6500 – 7000

PERFORACIONPERFORACIONMejorar 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.

–Perforación Secundaria•01 Perforadora Rock Drill de 2 1/2" diámetro•01 Perforadora Tamrock de 2" diámetro•01 Camión Jumbo de 2 1/2" diámetro•05 Perforadoras manuales de 1" diámetro

PERFORMANCE DE LOS PERFORMANCE DE LOS ACCESORIOS DE PERFORACION ACCESORIOS DE PERFORACION

–VIDA PROMEDIO• Barrenos 77,000 pies• Estabilizadores 48,000 pies• Guiadores 60,000 pies

VIDA PROMEDIO (PIES)MATERIALES

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 --- ---

COSTO $/PIEMATERIALES

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 --- ---

PERFORMANCE DE LOS PERFORMANCE DE LOS ACCESORIOS DE PERFORACION ACCESORIOS DE PERFORACION

4. Diseño y esquemas de carguio

4.1 Encapado de roca y desmonte

Diámetro de perforación 12 1/4 PulgadasBurden 8.50 mEspaciamiento 8.50 mAltura de banco 12.0 mSobre-perforación 2.1 mProfundidad del taladro 14.1 mFactor de potencia 139.5 grs/tlsTonelaje por taladro 2340.9 tlsExplosivo por taladro 326.5 kgsAltura de carga 6.1 mTaco 8.0 mNúmero de iniciadores 1.0Tipo de iniciador HDP-1 Booster

4.2 Encapado de roca de alta dureza: Filita

Diámetro de perforación 12 1/4 PulgadasBurden 8.5 mEspaciamiento 8.5 mAltura de banco 12.0 mSobre-perforación 2.1 mProfundidad del taladro 14.1 mFactor de potencia 173.7 grs/tlsTonelaje por taladro 2359.9 tlsExplosivo por taladro 409.8 kgs Carga de fondo 346.0 kgs FP-0-0Carga intermedia 63.9 kgs FP-0-0Altura de carga de fondo 6.5 mAltura de carga intermedia 1.2 mTaco final 4.0 mTaco intermedio 2.4 mNúmero de iniciadores 2.0Tipo de iniciador HDP-1 Booster

Fulminante AntiestáticoFulminante Antiestático

Collar del Taladro Collar del Taladro

Taco final

TacoCarga intermedia ANFO FP-0-0

Iniciador Booster HDP-1

Taco intermedio

Carga de Columna ANFO FP-0-0

Carga de columna ANFO FP-0-0

Nivel piso del Banco Nivel piso del Banco

Iniciador Booster HDP-1 Iniciador Booster HDP-1

2.1 m

4.0 m

1.2 m

2.4 m

4.4 m

2.1 m

ESQUEMA DE CARGUIOENCAPADO DE ROCA: FILITA

ESQUEMA DE CARGUIOENCAPADO DE ROCA

8.0 m

4.0 m

4.3 Mineral oxidado y transicional: Taladros de cresta

Diámetro de perforación 12 1/4 PulgadasBurden 6.7 mEspaciamiento 6.7 mAltura de banco 12.0 mSobre-perforación 1.8 mProfundidad del taladro 13.8 mFactor de potencia 229.5 grs/tlsTonelaje por taladro 1888.5 tlsExplosivo por taladro 433.5 kgs FP-10G-0Altura de carga 7.7 mTaco 6.1 mNúmero de iniciadores 1.0Tipo de iniciador HDP-1 Booster

4.4 Mineral oxidado y transicional: Taladros intermedios

Diámetro de perforación 12 1/4 PulgadasBurden 6.7 mEspaciamiento 6.7 mAltura de banco 12.0 mSobre-perforación 1.8 mProfundidad del taladro 13.8 mFactor de potencia 229.5 grs/tlsTonelaje por taladro 1888.5 tlsExplosivo por taladro 433.5 kgs Carga de fondo 382.0 kgs FP-10G-0Carga intermedia 51.5 kgs FP-10G-0Altura de carga de fondo 6.8 mAltura de carga intermedia 0.9 mTaco final 3.7 mTaco intermedio 2.4 mNúmero de iniciadores 2.0Tipo de iniciador HDP-1 Booster



Taco final

TacoCarga Intermedia ANFO-AL FP-10G-0Iniciador Booster HDP-1

Taco intermedio

Carga de Carga de columna ANFO FP0-10G-0 Columna ANFO-AL FP-10G-0



1.8

3.7 m

0.9 m

2.4 m

5,0 m

ESQUEMA DE CARGUIOMINERAL OXIDADO Y TRANSICIONAL

TALADROS INTERMEDIOS

6.1 m

5,9 m

1.8 m

TALADROS DE CRESTA

ESQUEMA DE CARGUIOMINERAL OXIDADO Y TRANSICIONAL

4.5 Mineral Primario Blando: Taladros de cresta


4.6 Mineral Primario Blando: Taladros intermedios

Diámetro de perforación 12 1/4 PulgadasBurden 5.5 mEspaciamiento 5.5 mAltura de banco 12.0 mSobre-perforación 1.8 mProfundidad del taladro 13.8 mFactor de potencia 309.5 grs/tlsTonelaje por taladro 1444.8 tlsExplosivo por taladro 447.2 kgs Carga de fondo 395.7 kgs FP-10G-0Carga intermedia 51.5 kgs FP-10G-0Altura de carga de fondo 7.0 mAltura de carga intermedia 0.9 mTaco final 3.4 mTaco intermedio 2.5 mNúmero de iniciadores 2.0Tipo de iniciador HDP-1 Booster



Taco final

TacoCarga Intermedia ANFO-AL FP-10G-0Iniciador Booster HDP-1

Taco intermedio

Carga de Carga de columna ANFO FP-10G-0 Columna ANFO-AL FP-10G-0



TALADROS DE CRESTA

5,2 m

1.8 m 1.8

0.9 m

2,5 m

5.8 m

6,2 m

ESQUEMA DE CARGUIOMINERAL PRIMARIO BLANDO

ESQUEMA DE CARGUIO

3.4 m

MINERAL PRIMARIO BLANDOTALADROS INTERMEDIOS

4.7 Mineral Primario Duro: Taladros de cresta


4.8 Mineral Primario Duro: Taladros intermedios

Diámetro de perforación 12 1/4 PulgadasBurden 5.5 mEspaciamiento 5.5 mAltura de banco 12.0 mSobre-perforación 1.8 mProfundidad del taladro 13.8 mFactor de potencia 283.5 grs/tlsTonelaje por taladro 1444.8 tlsExplosivo por taladro 409.7 kgs Carga de fondo 298.2 kgs FP-10G-0Carga intermedia (a) 101.3 kgs FP-10G-0Carga intermedia (b) 10.2 kgs FP-10G-0Altura de carga de fondo 5.3 mAltura de carga intermedia (a 1.8 mAltura de carga intermedia (b 0.9 mTaco final 3.1 mTaco intermedio (b) 1.2 mTaco intermedio (a) 1.5 mNúmero de iniciadores 3.0Tipo de iniciador HDP-1 Booster

Fulminante Antiestático Fulminante Antiestático


Taco final

Taco Carga intermedia (b)ANFO-AL FP-10G-0Iniciador Booster HDP-1

Taco intermedio (b)

Carga intermedia (a) ANFO-AL FP-10G-0Iniciador Booster HDP-1

Taco intermedio (a)

Carga de columna ANFO FP-10G-0

Carga de Columna ANFO-AL FP-10G-0


Iniciador Booster HDP-1 Iniciador HDP-1 (Booster)

ESQUEMA DE CARGUIO

MINERAL PRIMARIO DURO

1.8 m

6,8 m

TALADROS DE CRESTA

3.1 m

5.2 m

1.8

1.2 m

1.5 m

3,5 m

ESQUEMA DE CARGUIO

MINERAL PRIMARIO DUROTALADROS INTERMEDIOS

0.9 m

1.8 m

4.9 Pre - Corte en material esteril

Diámetro de perforación 9 7/8 PulgadasEspaciamiento Cada 4,3 mAltura de banco 12.0 mSobre-perforación 1.8 mProfundidad del taladro 13.8 mExplosivo por taladro 72.6 kgs Carga de fondo 20.8 kgs FP-0-0Cargas intermedias 10.4 kgs FP-0-0Altura de carga de fondo 0.6 mAltura de cargas intermedias 0.3 mTaco final 2.1 mTaco intermedio (a) 2.1 mTaco intermedio (b) 2.1 mTaco intermedio (c) 1.8 mTaco intermedio (d) 1.8 mTaco intermedio (e) 1.8 mTipo de iniciador 80 gr/m Cordón detonante

4,10 Pre - Corte en Mineral

Diámetro de perforación 9 7/8 PulgadasEspaciamiento Cada 4,0 mAltura de banco 12.0 mSobre-perforación 1.5 mProfundidad del taladro 13.5 mExplosivo por taladro 72.6 kgs Carga de fondo 20.8 kgs FP-0-0Cargas intermedias 10.4 kgs FP-0-0Altura de carga de fondo 0.6 mAltura de cargas intermedias 0.3 mTaco final 2.1 mTaco intermedio (a) 2.1 mTaco intermedio (b) 1.8 mTaco intermedio (c) 1.8 mTaco intermedio (d) 1.8 mTaco intermedio (e) 1.8 mTipo de iniciador 80 gr/m Cordón detonante

Cordón detonante reforzado Cordón detonante reforzado


Taco final Taco final

Cordón detonate 80 gr/m TUNEX Cordón detonante 80 gr/m TUNEX

------Carga intermedias ANF FP-0-0 ------Carga intermedias ANFO FP-0-0

Taco intermedio Taco intermedio

------Carga intermedias ANFO FP-0-0 ------Carga intermedias ANFO FP-0-0

Taco intermedioTaco intermedio

------Carga intermedias ANFO FP-0-0------Carga intermedias ANFO FP-0-0





Nivel piso del Banco Nivel piso del BancoTaco intermedio

Taco intermedio1.5 m

1.8 m Carga de fomdo ANFO FP-0-0Carga de fonfo ANFO FP-0-0

0.3 m

1.8 m

1.8 m

0.3 m

0.3 m

1,8 m

2.1 m

0.3 m

1.8 m

0.3 m

2.1 m

0.3 m

2.1 m

0.3 m

PRE - CORTE EN MATERIAL ESTERILESQUEMA DE CARGUIO

PRE - CORTE EN MINERAL ESQUEMA DE CARGUIO

0,6 m0,6 m

2,1 m

2,1 m

0.3 m

1,8 m

0.3 m

1.8 m1.8 m

0.3 m

VOLADURAVOLADURA– 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 minaMATERIAL TIPO DE ROCA MINERALIZACION RESISTENCIA A

LA COMPRESIONESTERIL HORNFELS,

DACITA,GRANODEORITA,ANDESITAS,ETC

70-80 MP

OXIDADOS YSULFATOS

HEMATITAS, MARTITAS

80-180 MP

SULFUROS MAGNETITA,ACTINOLITA,PIRITA,PIRROTITA Y CUARZO

> DE 180 MP

Equipos y explosivos •02 camiones mezcladores de ANFO ALUMINIZADO de 8 TM y 10 TM

VOLADURAVOLADURA

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

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

VOLADURAVOLADURA

VOLADURAVOLADURAVoladura Secundaria

El explosivo utilizado es el Anfo FP-0-0, el cual es iniciado por los "gogós”de cordón 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 desición final para la implementación de un servicio parcial de voladura.

DISPAROS PRIMARIOSDISPAROS PRIMARIOSY SECUNDARIOSY SECUNDARIOS

Normas y Procedimientos :

1.- Programación del disparo2.- Restricción del área del proyecto de voladura3.- Zonas de estacionamiento de equipos para el disparo4.- Traslados de equipos pesados5.- Restricción del área de peligro para el disparo6.- Evacuación del personal fuera del área de restricción7.- Corte de energía eléctrica8.- 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 VOLADURAEVALUACION DE LA VOLADURA

Pre-inspección:a) Limpieza de cara libreb) Presencia de toes y pisos altosc) Taladros pelados, etc.

Después del disparo hasta la limpieza total:a) Volumen del disparob) Grado de fragmentación (pedronería)c) Desplazamiento del material disparadod) Dispersióne) Nivel de pisof) Sobre-roturag) Dilución

9 102 8 103 7 104 6 105 6 106 7 107 8 108 9 109

250 101 200 102 175 103 150 104 150 105 175 106 200 107 250 108

LEYENDA8 112 7 113 6 114 5 115 5 116 6 117 7 118 8 119

LINEA DE CORD 200 14.0 175 14.0 150 14.0 125 14.0 125 14.0 150 14.0 175 14.0 200 14.0

DETONANTE

7 122 6 123 5 124 4 125 4 126 5 127 6 128 7 129

175 14.0 150 14.0 125 14.0 100 14.0 100 14.0 125 14.0 150 14.0 175 14.0

Nº DEL Nº DEL

DETONADOR TALADRO 6 132 5 133 4 134 3 135 3 136 4 137 5 138 6 139

TIEMPO DE ALTURA DE 150 14.0 125 14.0 100 14.0 75 14.0 75 14.0 100 14.0 125 14.0 150 14.0

SALIDA MS TALADRO

5 142 4 143 3 144 2 145 2 146 3 147 4 148 5 149

125 14.0 100 14.0 75 14.0 50 14.0 50 14.0 75 14.0 100 14.0 125 14.0

4 152 3 153 2 154 1 155 1 156 2 157 3 158 4 159

100 14.0 75 14.0 50 14.0 25 14.0 25 14.0 50 14.0 75 14.0 100 14.0

INICIO

PROYECTO DE VOLADURASISTEMA DE INICIACION

MINA: 3L - 653DISPARO Nº 201

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

1- La eficiencia dentro de la función de perforación esta 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.

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.


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

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

1996 1997 1998

AÑOS

CO

STO

S U

S $/

TLS Total

ChancaAcarreoCarguioVoladurPerfora

PARAMETROS UND MATERIAL 9 pulg 9 7/8 pulg 10 5/8 pulg 11 pulg 12 1/4 pulgPies E.R./DES 21 x 21 23 x 23 24 x 24 25 x 25 28 x 28

MALLA Pies MO/TO 16 x 16 18 x 18 19 x 19 20 x 20 22 x 22Pies PO 13 x 13 15 x 15 16 x 16 16 x 16 18 x 18Lbs/Tls E.R./DES

FACTOR DE Lbs/Tls MO/TOPOTENCIA Lbs/Tls PO

Tls/pie E.R./DESFACTOR DE Tls/pie MO/TOPERFORABILIDA Tls/pie PO

Tls/Tls E.R./DESTONELAJE POR Tls/Tls MO/TOTALADRO Tls/Tls PO

SHOUGANG HIERRO PERU S.AEVOLUCION DEL DIAMETRO DE PERFORACION

Densidad de nitrato: 0,68 gr/cc

0,310,39 0,36

234118851452

0,480,70514132

18711727158813271008 1271 1413 1563768 1016 1152 1152

0,610,85

0,370,540,75

0,540,74

0,340,510,77

292217

352822

383125

413425

02-pv26 perforacion y voladura en mineria del hierro-peru

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