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Mg.Mg. Ing. Ing. FredyFredy Ponce R.Ponce R. Lima, Perú – 06 Marzo 2016
Seminario:
Contabilidad & Minería EIRLContabilidad & Minería EIRL
Módulo NMódulo NMódulo NMódulo N°°°° 3C3C3C3C:::: “REDUCCION DE COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA “REDUCCION DE COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA “REDUCCION DE COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA “REDUCCION DE COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA EN CONSTRUCCION DE PROYECTOS MINEROS”EN CONSTRUCCION DE PROYECTOS MINEROS”EN CONSTRUCCION DE PROYECTOS MINEROS”EN CONSTRUCCION DE PROYECTOS MINEROS”
Temario:
Mg. Ing. Fredy Ponce R. 22
I. CONSTRUCCION DE PLATAFORMAS DE UN PAD DE LIXIVIACION
II. PRODUCCION DE BLOQUES DE ROCAS PARA DIQUES, ESCOLLERAS Y PEDRAPLENES
III. PERFORACION Y VOLADURA EN EXCAVACION DE CARRETERAS
IV. PERFORACION Y VOLADURA EN CARRETERA “JAHUAY - CERRO LINDO”
V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES FINALES
Módulo NMódulo N°° 33:: REDUCCION DE COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA REDUCCION DE COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA EN CONSTRUCCION DE PROYECTOS MINEROSEN CONSTRUCCION DE PROYECTOS MINEROS
DIA DOMINGO 06 MARZO 2016
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I.I.I.I. CONSTRUCCION DE PLATAFORMAS CONSTRUCCION DE PLATAFORMAS CONSTRUCCION DE PLATAFORMAS CONSTRUCCION DE PLATAFORMAS DE UN PAD DE LIXIVIACIONDE UN PAD DE LIXIVIACIONDE UN PAD DE LIXIVIACIONDE UN PAD DE LIXIVIACION
Mg. Ing. Fredy Ponce R.33
Seminario:
“REDUCCIÓN DE COSTOS EN MINERIA”
1. CONCEPTO DEL PROCESO DE LIXIVIACION EN UN PAD1. CONCEPTO DEL PROCESO DE LIXIVIACION EN UN PAD
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
3
Caso: PLATAFORMADOS PLATAFORMADOS PLATAFORMADOS PLATAFORMADOS PARA LA CONSTRUCCION DE PADS PARA LA CONSTRUCCION DE PADS PARA LA CONSTRUCCION DE PADS PARA LA CONSTRUCCION DE PADS
EN EL PROYECTO LAGUNAS NORTE (ALTO CHICAMA)EN EL PROYECTO LAGUNAS NORTE (ALTO CHICAMA)EN EL PROYECTO LAGUNAS NORTE (ALTO CHICAMA)EN EL PROYECTO LAGUNAS NORTE (ALTO CHICAMA)
4
Cliente: 00-ene-00 N° Taladros: 17 Tal P.e.: 2.50Proyecto:Minera Barrick Misquichilca Fecha: 23-feb-11 Diam. Perf.: 3.00 Pulg. B (m): 2.50Obra: FASE 4C Veloc. Perf.: 20.00 m/hr E (m): 2.50Tipo: MASIVO Fragment.: 8 pulg Efic. Operac.: 55.00% H (m): 6.00Partida: PERFORACION DE PRODUCCION Hrs/Turno: 10.00 Hr S (m): 0.50Equipo: Trackdrill Hidráulico Jun Jin SD 1000E Prod/Turno: 635 m³ Mts. Perf. 110.00
CANTINSUMO (Cant/m³)
UNDP. Unit. US$/Und
Parcial US$/m³
TOTAL (US$/m³)
1. MANO DE OBRASupervisor de Turno 0.17 0.0026 HH 8.44 0.0222
Operario Trackdrill Hidráulico 1.00 0.0158 HH 7.67 0.1209
Ayudante Trackdrill 1.00 0.0158 HH 4.82 0.0759
Operario Perforista Manual 0.00 0.0000 HH 6.21 -
Ayudante Perforista Manual 0.00 0.0000 HH 4.82 - 0.2189 2. MATERIALES
Broca de Botones T38, de 3" ø 1.00 0.000347 pza 250.00 0.0867
Barra de Extensión T38 Tipo MF, de 12 pies 1.00 0.000087 pza 400.00 0.0347
Adaptador de Culata T38 1.00 0.000058 pza 450.00 0.0260
Barreno Integral 1 1/4", de 4 pies 1.00 0.000000 pza 90.00 -
Afilado de brocas y barrenos 10% 0.0087 0.1560 3. EQUIPOS3.1 Trackdrill Hidráulico 1.00 0.0087 HM 78.00 0.6760
A.1 Costo horario de posesión 78.00
B.1 Costo horario de operación (a+b+c+d+e+f)
a) Mantenimiento (US$/hr)
b) Llantas/tren de rodaje (US$/hr)
c) Lubricantes (US$/hr)
d) Filtros (US$/hr)
e) Petróleo (gln/hr) 7.00
Petróleo (US$/hr) 3.26 0.0087 HM 22.82 0.1978
f) Repuestos (US$/hr)
3.3 Martillo Manual 0.00 0.0000 HM 3.00 -
A.3 Costo horario de poseción + mantto. 3.00
3.4 Compresora Portátil 375 PCM 0.00 0.0000 HM 14.00 -
A.4 Costo horario de poseción + mantto. 14.00
Petróleo (gln/hr) 3.00
Petróleo (US$/hr) 3.26 0.0000 HM 9.78 -
0.8738 COSTO DIRECTO US$/m³ 1.2487
GASTOS GENERALES 18.28% US$/m³ 0.2283 UTILIDAD 10.00% US$/m³ 0.1249
US$/m³ 1.6018 S/. / m³ 4.44
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
DESCRIPCION
PRECIO UNITARIO DE PERFORACION
COSTO DE PERFORACION COSTO DE PERFORACION EN PLATAFORMASEN PLATAFORMAS
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
Cliente: 00-ene-00 N° Taladros: 17 Tal P.e.: 2.50Proyecto:Minera Barrick Misquichilca Diam. Perf.: 3.00 Pulg. B (m): 2.50Obra: FASE 4C Efic. Operac.: 55% E (m): 2.50Tipo: MASIVO Fragment.: 8 pulg Hrs/Turno: 10.00 Hr H (m): 6.00Partida: VOLADURA DE PRODUCCION Prod/Turno: 635 m³ S (m): 0.50
CANTINSUMO (Cant/m³)
UNDP. Unit. US$/Und
Parcial US$/m³
TOTAL (US$/m³)
1. MANO DE OBRASupervisor de Turno 0.17 0.0026 HH 8.44 0.0222
Operario de Voladura 2.00 0.0315 HH 6.21 0.1958
Ayudante de Voladura 1.00 0.0158 HH 4.82 0.0759
- 0.2939 2. MATERIALES
ANFO 0.537729 kg 1.1340 0.6098
Iniciador Booster 1/3 lb 34 0.053333 und 2.5500 0.1360
Dinamita Semigelatina 65% 0.000000 kg 2.7500 -
Cordon detonante 5 gr/m 0.362788 mts 0.1800 0.0653
Detonador No Eléctrico, 7.2 m 0 0.000000 pzas 1.7000 -
Guía de Seguridad 6 0.009455 mts 0.1400 0.0013
Fulminante N° 8 4 0.006303 pzas 0.1600 0.0010
Retardo de Superficie 8 0.012606 pzas 2.7000 0.0340
Otros (protección de voladuras) 15% 0.1271 0.9745 3. EQUIPOS3.1 Equipo auxiliar (ídem)
A.1 Costo horario de posesión
B.1 Costo horario de operación (a+b+c+d+e+f)
a) Mantenimiento (US$/hr)
b) Llantas/tren de rodaje (US$/hr)
c) Lubricantes (US$/hr)
d) Filtros (US$/hr)
e) Petróleo (gln/hr)
Petróleo (US$/hr)
f) Repuestos (US$/hr)
- - COSTO DIRECTO US$/m³ 1.2684 GASTOS GENERALES 18.28% US$/m³ 0.2319 UTILIDAD 10.00% US$/m³ 0.1268
US$/m³ 1.6271 S/. / m³ 4.5071
ANALISIS DE PRECIOS UNITARIOS
DESCRIPCION
PRECIO UNITARIO DE VOLADURA
COSTO DE VOLADURA COSTO DE VOLADURA EN PLATAFORMASEN PLATAFORMAS
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
5
0.22
0.68
0.20 0.16
1.25
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
Actividad
Mano de Obra Equipos
Combustible Accesorios de Perforación
COSTO DIRECTO TOTAL
COSTO DE PERFORACION ENPLATAFORMAS CON TRACKDRILL HIDRAULICO
US$/m
³
Mano de Obra18%
Equipos54%
Combustible16%
Accesorios de
Perforación12%
COSTO DE PERFORACION EN PLATAFORMAS CON TRACKDRILL HIDRAULICO
0.29
0.97
1.27
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
Actividad
Mano de Obra Explosivos COSTO DIRECTO TOTAL
COSTO DE VOLADURA EN PLATAFORMAS
US$/m
³
Mano de Obra23%
Explosivos77%
COSTO DE VOLADURA EN PLATAFORMAS
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
II.II.II.II. PRODUCCION DE BLOQUES DE ROCAS PARA PRODUCCION DE BLOQUES DE ROCAS PARA PRODUCCION DE BLOQUES DE ROCAS PARA PRODUCCION DE BLOQUES DE ROCAS PARA DIQUES, ESCOLLERAS Y PEDRAPLENESDIQUES, ESCOLLERAS Y PEDRAPLENESDIQUES, ESCOLLERAS Y PEDRAPLENESDIQUES, ESCOLLERAS Y PEDRAPLENES
Mg. Ing. Fredy Ponce R.1010
Seminario:
“REDUCCIÓN DE COSTOS EN MINERIA”
6
1111
• Son muros de contención que en su interior generan un espacio libre construidos para la contención de aguas en mares, ríos y lagos, así como para la formación de presas y embalses o para tender ferrocarriles carreteras y canales sobre depresiones o elevaciones del terreno.
• En otros casos para construcción de rutas o tendido de vías de ferrocarril permiten que las aguas acumuladas en las depresiones sean evacuadas rápidamente a través de sistemas de bombeo,
1. DIQUES
• En el caso que estas rutas sean construidas en elevaciones del terreno, estos diques protegen las estructuras contra avalanchas, deslizamientos del terreno, inundaciones que pueden generarse por sismos, aguas subterráneas (napa freática elevada) o agentes externos.
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
1212
• Son estructuras no lineales construidas con bloques de roca de dimensiones considerables, o con elementos prefabricados (bloques) de hormigón, y que son colocados dentro del agua, en ríos, arroyos o próximos a la costa marítima, con la intención de formar un dique de defensa o rompeolas para reducir el oleaje (acción del mar) o evitar la decantación de arena.
2. ESCOLLERAS (ESPIGONES)
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
7
1313
2. ESCOLLERAS (ESPIGONES)
• El peso de los bloques de piedra que forman una escollera varían entre 50 kgs y 3.0 toneladas, según el diseño y requerimiento del proyecto.
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
• Las canteras de rocas son generalmente de pequeño tamaño, explotan materiales que no requieren una concentración posterior, sino, como mucho, una trituración o clasificación por tamaños.
• El esquema típico de explotación es mediante bancos y bermas o terraplenes. Las canteras de rocas son bastante similares a las minas a cielo abierto de pequeña y mediana producción, y el equipo empleado es el mismo. La diferencia es que los materiales extraídos suelen ser materiales de construcción, muy aplicables en Obras Civiles.
1. CANTERAS DE ROCAS
Mg. Ing. Fredy Ponce R.1414
8
RECRECIMIENTO FINAL DE LA PRESA DE RELAVES RECRECIMIENTO FINAL DE LA PRESA DE RELAVES RECRECIMIENTO FINAL DE LA PRESA DE RELAVES RECRECIMIENTO FINAL DE LA PRESA DE RELAVES ––––MINAS EL PORVENIR MINAS EL PORVENIR MINAS EL PORVENIR MINAS EL PORVENIR (Compañía Minera Milpo S.A.)(Compañía Minera Milpo S.A.)(Compañía Minera Milpo S.A.)(Compañía Minera Milpo S.A.)
OBRA: EXCAVACION DE CANTERA DE ROCAS 1515
MAPA DE UBICACIÓN DEL PROYECTO
Mg. Ing. Fredy Ponce R. 1616
1. DATOS DEL PROYECTO
9
VISTA EN PLANTA DEL PROYECTO DE RECRECIMIENTO DE PRESA
1717
UBICACIÓN DE LA CANTERA DE ROCAS
1818
10
• Se tomará todas las precauciones necesarias para obtener una superficie de excavación nivelada y estable, en concordancia con los límites, dimensiones, líneas y taludes mostrados en los planos.
• Cuando se requiere excavación en roca, se implementarán técnicas de control de voladura tales como: pre-corte y voladura amortiguada, para minimizar el fracturamiento de la roca.
• Voladura de Pre-corte es la detonación de los taladros de la última línea, antes de la detonación de los taladros de producción.
• La Voladura Amortiguada es la detonación de los taladros de la última línea, después de la detonación de los taladros de producción.
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
MÉTODOS DE EXCAVACIÓN GENERAL
1919
• Tal información deberá ser generalmente requerida cuando se planea una voladura dentro de los 50 m de distancia de instalaciones sensitivas.
• La información a ser entregada debería ser como mínimo:
a) Número, diámetro, profundidad y orientación de los taladros;
b) Ubicación y patrón de voladura mostrados en planos en planta y perfil;
c) Tipo, densidad, peso, poder específico y dimensiones de la carga;
d) Cantidad de explosivo y peso máximo por retardo;
e) Esquema de distribución de retardos, indicando la secuencia de voladura y los intervalos de microretardos propuestos para cada grupo de agujeros; y tipo y fuente de ignición.
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
EXCAVACIÓN MEDIANTE VOLADURA
2020
11
PISO
CARGA DE FONDO = 55 D
TACO INTERMEDIO (1m)
CARGA DE COLUMNA
TACO SUPERIOR = 15 D
H = 15 a 20 m
SP = 10 D
B
B
D = 76 mm (3”) a 115 mm (4½”)
B / E =1,40 a 1,70
∠∠∠∠ 5° a 10°
E
Mg. Ing. Fredy Ponce R. 2121
4. VOLADURA PARA UNA FRAGMENTACION REQUERIDA
VOLADURA PARA ESCOLLERA (RIP - RAP)
Sismógrafo
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,.
• Las vibraciones producidas por la voladura no deberán alterar el estado natural de la roca fuera de los límites de excavación, ni la roca inyectada previamente, rellenos o concreto de cualquier estructura permanente.
Mg. Ing. Fredy Ponce R.2222
12
IIIIIIIIIIII.... GENERALIDADES SOBRE GENERALIDADES SOBRE GENERALIDADES SOBRE GENERALIDADES SOBRE EXCAVACIONES DE CARRETERASEXCAVACIONES DE CARRETERASEXCAVACIONES DE CARRETERASEXCAVACIONES DE CARRETERAS
Mg. Ing. Fredy Ponce R.2323
Seminario:
“REDUCCIÓN DE COSTOS EN MINERIA”
• Una Carretera es una infraestructura del transporte especialmente acondicionada dentro de una franja de terreno (“Derecho de Vía”), con el objeto de permitir la circulación de vehículos de manera continua en el espacio y el tiempo, con niveles adecuados de seguridad y comodidad.
• Nuestro país tiene una accidentada orografía a causa de los grandes sistemas montañosos, lo que origina a la construcción de carreteras de grandes longitudes y túneles, para enlazar en forma más amplia, ciudades o lugares importantes y facilitar los transportes más diversos.
• Dado al crecimiento económico de nuestro país, en la última década, se está estudiando nuevas alternativas de tránsito a las existentes (Túneles Paralelos), mejorando el nivel de servicio de nuestros caminos.
1.1. CONCEPTOS GENERALESCONCEPTOS GENERALES
2424Mg. Ing. Fredy Ponce R.
13
2525
SECCION EN MEDIA LADERA CON MUROSECCION EN MEDIA LADERA CON MUROSECCION EN MEDIA LADERA
SECCION EN CORTE ABIERTO SECCION EN CORTE CERRADO
SECCION EN RELLENO SECCION EN RELLENO SOBRE MUROSECCION EN RELLENO SOBRE MURO
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
SECCION EN MEDIO TUNEL
SECCION EN TUNEL
3. ESQUEMAS DE SECCIONES TIPICAS DE CARRETERAS
SECCIONES EN CORTE ABIERTO
SECCIONES EN CORTE CERRADO
2626Mg. Ing. Fredy Ponce R.
3. ESQUEMAS DE SECCIONES TIPICAS DE CARRETERAS
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• En las Obras Civiles de nuestro país, se admiten 3 tipos de materiales de excavación, cuyo criterio de clasificación está basado solamente en los recursos que se requieren para su excavación. Estos son:
1) MATERIAL SUELTO (MS)2) ROCA SUELTA (RS)3) ROCA FIJA (RF)
• Esta clasificación no considera parámetros geomecánicos del macizo rocoso (propiedades elásticas, resistencia a la compresión, resistencia a la tensión, discontinuidades, etc.).
• Los estudios geológicos detallados pueden ser una herramienta de ayuda para hacer estas definiciones. Sin embargo, como éstos suelen desarrollarse con fines de diseño, la información puede ser parcial para el constructor y no eliminan del todo la incertidumbre.
Mg. Ing. Fredy Ponce R.2727
5. CLASIFICACION DE MATERIAL DE EXCAVACION
• En la práctica no es fácil hacer esta clasificación, ya que los materiales se encuentran intercalados entre tramos de excavación, y entre estratos.
• Algunas Especificaciones Técnicas recomiendan una clasificación basada en la Velocidad Sísmica (Ejm. para Material Suelto un valor < 2,000 m/seg)
2828
6. DEFINICION DE ROCA SUELTA Y ROCA FIJA (Según EE.TT.)
1) ROCA SUELTA.- Se denomina a aquellos tipos de:
a) Rocas fracturadas a muy fracturadas.b) Rocas alteradas a muy alteradas.c) Rocas estratificadas de origen sedimentarias y/o metamórficas con
estratificación delgada de 0.15 m de espesor.d) Rocas de origen sedimentarias y/o metamórficas de constitución
mayormente arcillosa y limosa; ye) Cualquier otro material de difícil excavación, que requiere previamente
ser aflojado mediante el uso moderado y/o de pequeñas cargas controladas de explosivos.
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
15
2929
2) ROCA FIJA.- “Se denomina a todo tipo de Macizo Rocoso conformado por afloramientos de roca de origen intrusivo, volcánico, sedimentario y/o metamórfico que debido a su cementación y consolidación, requieren el empleo sistemático de explosivos. El método de excavación deberá ser Perforación y Voladura, por ningún motivo se debe considerar sistema de plasteo ni otro sistema similar”.
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
6. DEFINICION DE ROCA SUELTA Y ROCA FIJA (Según EE.TT.)
• Los cálculos del movimiento de tierras consisten en estimar los volúmenes de material, balancear los cortes y rellenos y planificar el acarreo más económico de materiales.
• Cuando se diseña una carretera se busca un trazo que permita reducir al máximo los cortes y rellenos, así como la necesidad de material de préstamo para culminar la nivelación de la sub-rasante.
• El primer paso en el planeamiento de la excavación de una carretera (movimiento de tierras) es estimar las cantidades involucradas en el proyecto. La exactitud con la cual se pueden hacer estos cálculos depende de la extensión y precisión de las medidas tomadas en el campo, y que se presentan en los planos.
7. CALCULO DE LOS VOLUMENES DE MATERIAL
Mg. Ing. Fredy Ponce R.3030
16
IV.IV.IV.IV. PERFORACION Y VOLADURA EN PERFORACION Y VOLADURA EN PERFORACION Y VOLADURA EN PERFORACION Y VOLADURA EN EXCAVACION DE CARRETERASEXCAVACION DE CARRETERASEXCAVACION DE CARRETERASEXCAVACION DE CARRETERAS
Mg. Ing. Fredy Ponce R.3131
Seminario:
“REDUCCIÓN DE COSTOS EN MINERIA”
PROYECTO YANACOCHA (Sep-1992)
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
PROYECTO ANTAMINA (Mar-2000)
PROYECTO CERRO LINDO (Julio-2006)
3232
1.1. PERFORACION Y VOLADURA EN EXCAVACION DE CARRETERAS PERFORACION Y VOLADURA EN EXCAVACION DE CARRETERAS DE PROYECTOS MINEROSDE PROYECTOS MINEROS
PROYECTO LAGUNAS NORTE (Ago-2004)
17
1
0
CUNETA
PLATAFORMA INICIAL
CUNETA
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
0123
4 3
2
1) CORTES ABIERTOS (A MEDIA LADERA)
2.2. TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS (Según Perfil Típico de Excavación)(Según Perfil Típico de Excavación)
3333
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
CUNETA
210
6 5 4 3
0
12
3434
2.2. TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS (Según Perfil Típico de Excavación)(Según Perfil Típico de Excavación)
1) CORTES ABIERTOS (A MEDIA LADERA)
18
4 3
6 5
8 7
10 9
21
PRECORTE
43
012
Mg. Ing. Fredy Ponce R.3535
2.2. TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS (Según Perfil Típico de Excavación)(Según Perfil Típico de Excavación)
1) CORTES ABIERTOS (A MEDIA LADERA)
CARRETERAACTUAL
0 1 2345678
50ms 25ms 0ms50 ms
75 ms
100 ms
125 ms
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
2) ENSANCHES DE CARRETERAS
CARRETERAACTUAL
3636
2.2. TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS TRAZOS DE PERFORACION EN CARRETERAS (Según Perfil Típico de Excavación)(Según Perfil Típico de Excavación)
19
B) CON EQUIPO TRACKDRILL HIDRAULICO (ROCKDRILL)
A) CON EQUIPO MARTILLO MANUAL
3737Mg. Ing. Fredy Ponce R.
2) ENSANCHES DE CARRETERAS
1) Sistema de Energía MECÁNICA
2) Método de Perforación ROTOPERCUSIVO
3) Equipo de Perforación JACK HAMMER TRACKDRILL
4) Energía para la Perforadora Neumática Neumática Hidráulica
5) Ubicación del Martillo Martillo en Cabeza Martillo en Cabeza Martillo en Cabeza
6) Rango Diámetro Perforación 1½” 2” a 3” 2” a 3½”
7) Altura de Excavación 0 m ˂ H ≤≤≤≤ 2.4 m 3 m ˂ H ≤≤≤≤ 6 m 3 m ˂ H ≤≤≤≤ 10 m
8) Tipo de Trabajo Aplicado No Masivo Medio Masivo Masivo
9) Nivel de Producción Mensual 2,000 ≤≤≤≤ m³ ˂ 8,000 8,000≤≤≤≤ m³ ˂ 15,000 15,000 ≤≤≤≤ m³
Mg. Ing. Fredy Ponce R. 3838
3.3. SISTEMA DE PERFORACION EN EXCAVACION DE CARRETERASSISTEMA DE PERFORACION EN EXCAVACION DE CARRETERAS
20
3939Ing. Fredy Ponce R.
CASO: PERFORACION CASO: PERFORACION CASO: PERFORACION CASO: PERFORACION Y VOLADURA EN CARRETERA Y VOLADURA EN CARRETERA Y VOLADURA EN CARRETERA Y VOLADURA EN CARRETERA “JAHUAY “JAHUAY “JAHUAY “JAHUAY ---- CERRO LINDOCERRO LINDOCERRO LINDOCERRO LINDO” (MILPO)” (MILPO)” (MILPO)” (MILPO)
Seminario:
“REDUCCIÓN DE COSTOS EN MINERIA”
•• Compañía Minera Compañía Minera MilpoMilpo dentro del plan de explotación de su dentro del plan de explotación de su yacimiento minero yacimiento minero ““CERRO LINDOCERRO LINDO””, estableció la viabilidad de , estableció la viabilidad de una operación subterránea polimetálica (zinc, plomo y cobre), una operación subterránea polimetálica (zinc, plomo y cobre), mediante el método de explotación mediante el método de explotación “Sub “Sub LevelLevel StopigStopig””, con una , con una capacidad inicial de tratamiento por flotación de capacidad inicial de tratamiento por flotación de 5,000 TPD5,000 TPD..
•• El yacimiento se ubica a 1,820 m.s.n.m. en el lugar denominado El yacimiento se ubica a 1,820 m.s.n.m. en el lugar denominado TambillaTambilla, sobre el curso superior de la quebrada Topará, distrito , sobre el curso superior de la quebrada Topará, distrito de Chavín, provincia de Chincha, departamento de Ica.de Chavín, provincia de Chincha, departamento de Ica.
•• La construcción del Proyecto se inició en octubre del 2005, y las La construcción del Proyecto se inició en octubre del 2005, y las operaciones a partir de junio 2007, con un estimado inicial de operaciones a partir de junio 2007, con un estimado inicial de producción anual de 110,000 toneladas de concentrados de zinc, producción anual de 110,000 toneladas de concentrados de zinc, 12,500 toneladas de plomo, y 8,500 toneladas de cobre.12,500 toneladas de plomo, y 8,500 toneladas de cobre.
•• Los datos Los datos inicialesiniciales de reservas de este proyecto nos indican más de reservas de este proyecto nos indican más de 33 millones de TM, de 33 millones de TM, el costo de producción estimado es de el costo de producción estimado es de US$ 19.10 por TMSUS$ 19.10 por TMS, y la vida estimada del proyecto de 20 años., y la vida estimada del proyecto de 20 años.
1. ANTECEDENTES
Mg. Ing. Fredy Ponce R.4040
21
2. UBICACIÓN DEL PROYECTO CERRO LINDO
Mg. Ing. Fredy Ponce R.4141
3. MAPA GEOLOGICO
4242Mg. Ing. Fredy Ponce R.
22
• El objetivo principal está dirigido a la construcción de una carretera de acceso desde la Panamericana Sur hasta el yacimiento minero Cerro Lindo, considerando en su primera etapa una carretera a nivel de afirmado.
• La construcción de la vía en esta primera etapa permitirá la articulación de la misma durante la construcción de la infraestructura del proyecto minero.
• El trazo de la carretera empieza en el Km. 18+000, por la quebrada Humanpuquio, sobre un relieve suave, ascendiendo en cortes a media ladera, llegando a la línea de cumbres sobre un relieve montañoso y accidentado ubicado entre la divisoria de las quebradas Humanpuquio y Topará, hasta llegar a la zona denominada Tambilla, donde se ubica la mina Cerro Lindo (Km. 60+858).
4. INFORMACION SOBRE EL PROYECTO DE CARRETERA
Mg. Ing. Fredy Ponce R.4343
Mg. Ing. Fredy Ponce R. 4444
VISTA DEL TRAZO DEL PROYECTO DE CARRETERA
Progresiva Km. 26+850 a Km. 27+150:En las partes altas del tramo, el terreno es rocoso, con fuertes pendientes.
Progresiva Km. 38+460 a Km. 38+600 El trazo atravieza zonas áridas, todos los cursos de agua, excepto la
quebrada Topará, se encuentran secos.
23
Progresiva Km. 39+960 a Km. 40+600
Mg. Ing. Fredy Ponce R.4545
VISTA DEL TRAZO DEL PROYECTO DE CARRETERA
Progresiva Km. 43+500 a Km. 44+000
5.5.METRADOS DE METRADOS DE MOVIMIENTO MOVIMIENTO DE TIERRASDE TIERRAS
Mg. Ing. Fredy Ponce R. 4646
24
6. CRONOGRAMA DE EJECUCION DE OBRA
Tramo Km. 38+000 a Km. 41+000
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
Para cumplir con el presente cronograma, se planificó efectuar las operaciones a través de 2 frentes de trabajo en forma simultánea:
1) Frente N° 1: Por la parte inferior del proyecto (km. 38+000),2) Frente N° 2: Por la parte superior del proyecto (km. 41+000)
4747
6.a) INFRAESTRUCTURA BASICA
CAMPAMENTOS POLVORINES DE EXPLOSIVOS
Mg. Ing. Fredy Ponce R.4848
25
3°Excavación de Rocas, y Perfilado de Taludes
1°Perforación
6.b) CICLO DE EXCAVACION EN CARRETERA JAHUAY – CERRO LINDO (Cadena de Valor)
2°Voladura
4°Remoción
Mg. Ing. Fredy Ponce R.4949
1) INFORMACION BASICA DE LA EXCAVACION
a) Volumen de excavación en roca: 100,000 m³.b) Plazo de ejecución: 2 meses calendarios.c) Tramo de excavación: Km. 38+000 a Km. 41+000d) Tipo de Corte (predominante): CORTE ABIERTO (a Media Ladera),
de considerable altura de excavación.
7. METODO CONSTRUCTIVO PARA EXCAVACION DE CARRETERA
Mg. Ing. Fredy Ponce R.5050
2) METODO DE EXCAVACION
De acuerdo a la información anterior, y condiciones del proyecto, se planteó ejecutar las siguientes etapas de excavación:
1°) AVANCE VERTICAL.- Desde arriba hacia abajo, aperturando trochas desde la parte más alta (etapa I), y luego completando el corte con banqueo (etapa II), Fig. 1.
2°) AVANCE HORIZONTAL.- Consiste en avanzar las 2 etapas del Avance Vertical, en forma desfasada a lo largo del plano horizontal (Fig. 2).
26
Figura 1:AVANCE EN FORMA VERTICAL
Mg. Ing. Fredy Ponce R. 5151
• Esta fase se realiza, una vez que el trabajo de la etapa I (TROCHADO) haya logrado un avance horizontal con distancia suficiente (50 m)para que el trabajo de la Etapa II (BANQUEO) con equipo trackdrill hidráulico tenga suficiente frente de perforación.
Mg. Ing. Fredy Ponce R. 5252
Figura 2:AVANCE EN FORMA HORIZONTAL
27
1) ETAPA I: TROCHADO
• Se inicia con la perforación de taladros generalmente en dirección horizontal, en la parte superior del corte, para abrir accesos (trochas).
• El objeto es lograr una plataforma con espacio suficiente que permita acceder luego a un equipo de perforación mecanizado (trackdrillneumático o hidráulico), para que perfore verticalmente la etapa II.
• Son excavaciones muy pequeñas.
Ciclo de Trabajo:
a)Perforación.- Dependiendo del grado de accesibilidad, se realiza con equipo manual o mecanizado (trackdrill neumático o hidráulico), con diámetros de taladros de 1½” y 2½” respectivamente.
b)Voladura.- Como carga de fondo se usa emulsión encartuchada 7/8” x 7”, columna de carga el ANFO, y como accesorios el cordón detonante, fulminante N° 8 y guía de seguridad.
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
7.1) AVANCE EN FORMA VERTICAL
5353
c)Limpieza.- El frente disparado se evacúa con una excavadora de orugas. En caso que dicho equipo no tenga el alcance suficiente, la limpieza del material es en forma manual.
A) PERFORACIÓN CON MARTILLO MANUAL (Zona Inaccsible)
Etapa I-A: TROCHADO CON MARTILLO MANUAL
B) CARGUIO DE EXPLOSIVOS (Zona Inaccsible)
5454Mg. Ing. Fredy Ponce R.
¿Cuál será el Costo de Perforación y Voladura
(US$/m³)?
28
5555
A) PERFORACIÓN
Etapa I-B: TROCHADO CON TRACKDRILL NEUMATICO
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
¿Cuál será el Costo de Perforación y Voladura
(US$/m³)?
B) VOLADURA
2) ETAPA II: BANQUEO
• La perforación es vertical, y el objetivo es profundizar la excavación, hasta lograr el nivel de subrasante de la carretera.
Ciclo de Trabajo:
a)Perforación.- Se efectúa con 1 trackdrill hidráulico, diámetro de taladros de 3”, bancos de 3 a 6 m. La inclinación de la primera fila de taladros es paralela a la cara libre del frente, y las filas posteriores en forma paralela al ángulo de talud final requerido.
b)Voladura.- Los explosivos utilizados son: ANFO, iniciado con emulsión encartuchada de 7/8” x 7”. La conexión entre taladros es con cordón detonante y retardos de 17 y 25 milisegundos, procurando dar la mayor diferencia de tiempos de detonación entre fila y fila, para obtener un mejor perfilado de la excavación.
c)Limpieza.- El ancho de plataforma en este caso es de 4 a 7 m, y la limpieza se realiza con un tractor tipo CAT D8R.
Mg. Ing. Fredy Ponce R.5656
7.1) AVANCE EN FORMA VERTICAL
29
5757
B) VOLADURA
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
Etapa II: BANQUEO CON TRACKDRILL HIDRAULICO
A) PERFORACIÓN
¿Cuál será el Costo de Perforación y Voladura (US$/m³)?
1. PRODUCCIONa) Volumen Total de Roca Fija m³
b) Plazo de Ejecutado meses
c) DATOS DE LA ROCATipo de Roca
Peso Específico de la Roca TM/m³
Grado de Fracturamiento
Resistencia a la Compresión kg/cm²
Grado de Abrasividad
2. PERFORACION
a) Etapas de ExcavaciónTrochado
Manual
Trochado
con Trackdrill
Banqueo con
Trackdrill
b) % Incidencia según Etapa Excavación % 10% 20% 70%
c) Volumen Total según Etapa Excavación m³ 6,600 13,200 46,200
d) Altura de Banco (o de corte) m 1.80 2.50 6.00
e) MALLA DE PERFORACIONBurden m 0.90 1.50 2.00
Espaciamiento m 1.00 1.80 2.50
f) EQUIPO DE PERFORACIONDiámetro de Perforación Pulg 1.50 2.50 3.00
Marca de Equipo de Perforación Atlas Copco Tamrock Tamrock
Modelo de Equipo de Perforación RH 658 Ranger 500 Ranger 500
Velocidad de Perforación m/hr 12.00 22.00 25.00
Media
2.33
granodiorita
2.50
Semifracturado
800
66,000
Mg. Ing. Fredy Ponce R. 5858
8. RESULTADOS DE PERFORACION
30
FACTOR DE CARGA (promedio) = 0.35 kg/m³
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
Videos 5 AL 9: VOLADURAS DE CARRETERASVideos 5 AL 9: VOLADURAS DE CARRETERAS
5959
9. RESULTADOS DE VOLADURA
10. RESUMEN DEL COSTO TOTAL DE PERFORACION Y VOLADURA
Mg. Ing. Fredy Ponce R.6060
31
6161Mg. Ing. Fredy Ponce R.
ETAPA I (TROCHADO) CON MARTILLO MANUAL
1) COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
ETAPA I (TROCHADO)CON TRACKDRILL HIDRAULICO
1) COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA
32
Mg. Ing. Fredy Ponce R.6363
ETAPA Ii (BANQUEO)CON TRACKDRILL HIDRAULICO
1) COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA
11. EQUIPOS DE LIMPIEZA Y PERFILADO DE TALUDES
Mg. Ing. Fredy Ponce R.6464
33
12. RESULTADOS FINALES DE EXCAVACIONES
Mg. Ing. Fredy Ponce R.6565
VI.VI.VI.VI. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESCONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESCONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESCONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Mg. Ing. Fredy Ponce R.6666
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
Seminario:
“REDUCCIÓN DE COSTOS EN MINERIA”
34
1) La voladura como primer proceso de fragmentación tiene un enorme impacto en el resultado económico global de toda excavación de rocas. El uso de una mayor energía en la voladura será a menudo menos costoso que gastar energía en los procesos posteriores (chancado y molienda), y controla los resultados del carguío y transporte.
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
• La fragmentación química es el uso de la energía de explosivos como el primer y más rentable paso en el proceso de conminución.
LA FRAGMENTACION QUÍMICA ES LA CLAVE
FRAGMENTACIÓN MECÁNICAFRAGMENTACIÓN QUIMICA
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
a) Más horas de trabajo de los equipos de excavación.b) Mayor tiempo de limpieza.c) Más consumo de energía.d) Más tareas del personal.e) Más labores de sostenimiento.
2) Consecuencias de un mal diseño y mala implementación de los procesos de perforación y voladura:
En Conclusión: ¡¡ MAYORES COSTOS OPERATIVOS !!
Optimicemos el uso de la energía de los explosivos para maximizar la rentabilidad de una excavación en roca.
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
35
Mg. Ing. Fredy Ponce R.
“Quien no conoce sus costos,no conoce su empresa”
2)2) ¿QUIENES DEBEN MANEJAR LOS COSTOS?¿QUIENES DEBEN MANEJAR LOS COSTOS?
1. Supervisores, Jefes y Gerentes de:a) Proyectos.b) Operaciones.c) Planeamiento.d) Administración.e) Logística.f) Finanzas.
2. Gerentes Generales.
3. Empresarios.
4. Inversionistas.
1) Conocer los aspectos económicos y financieros del negocio minero, para tener una visión integral de dicha industria.
RECOMENDACIONESRECOMENDACIONES
Mg. Ing. Fredy Ponce Ramírez
E-mail: [email protected]
Celular: 51 1 975589453
RPM: * 931393
7070