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SEMINARIO “VOLADURA DE ROCAS”LIMA 24-28 NOVIEMBRE 1998
TEMA:
PERFORACION Y VOLADURAEN MINERIA DEL HIERRO
EXPOSITOR:
ING. FERNANDO ZEVALLOS DIAZ
Geología del yacimientoGeología 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
Geología del yacimientoGeología del yacimiento
Reservas Geologicas de la Reservas Geologicas de la Formación MarconaFormación Marcona
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 %
PerforaciónPerforación•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•PerforaciónPerforación
•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 CARGUIO
ENCAPADO DE ROCA: FILITA
ESQUEMA DE CARGUIO
ENCAPADO 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
Fulminante AntiestáticoFulminante Antiestático
Collar del Taladro Collar del Taladro
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
Nivel piso del Banco Nivel piso del Banco
Iniciador Booster HDP-1 Iniciador Booster HDP-1
1.8
3.7 m
0.9 m
2.4 m
5,0 m
ESQUEMA DE CARGUIO
MINERAL OXIDADO Y TRANSICIONAL
TALADROS INTERMEDIOS
6.1 m
5,9 m
1.8 m
TALADROS DE CRESTA
ESQUEMA DE CARGUIO
MINERAL OXIDADO Y TRANSICIONAL
4.5 Mineral Primario Blando: Taladros de cresta
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 311.9 grs/tlsTonelaje por taladro 1444.8 tlsExplosivo por taladro 450.6 kgs FP-10G-0Altura de carga 8.0 mTaco 5.8 mNúmero de iniciadores 1.0Tipo de iniciador HDP-1 Booster
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
Fulminante AntiestáticoFulminante Antiestático
Collar del Taladro Collar del Taladro
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
Nivel piso del Banco Nivel piso del Banco
Iniciador Booster HDP-1 Iniciador Booster HDP-1
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 CARGUIO
MINERAL PRIMARIO BLANDO
ESQUEMA DE CARGUIO
3.4 m
MINERAL PRIMARIO BLANDO
TALADROS INTERMEDIOS
4.7 Mineral Primario Duro: Taladros de cresta
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 334.9 grs/tlsTonelaje por taladro 1444.8 tlsExplosivo por taladro 483.9 kgs FP-10G-0Altura de carga 8.6 mTaco 5.2 mNúmero de iniciadores 1.0Tipo de iniciador HDP-1 Booster
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
Collar del Taladro Collar del Taladro
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
Nivel piso del Banco Nivel piso del Banco
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 DURO
TALADROS 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
Collar del Taladro Collar del Taladro
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
Taco intermedioTaco 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 ESTERIL
ESQUEMA 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 mina
MATERIAL TIPO DE ROCA MINERALIZACION RESISTENCIA ALA COMPRESION
ESTERIL 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 PRIMARIOS Y 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 $/pie
• Capacitación permanente de los operadores.
2.- Para una buena voladura es importante:• Zoneamiento de las minas.• Determinación de los parámetros de voladura para
cada zona.• Diseño de los proyectos de perforación para cada tipo
de mineral, reduciendo al mínimo la dilución.• Control en el carguío de taladros.• Evaluación permanente de la voladura y ajuste de los
parámetros.• Control de calidad de las mezclas explosivas:
porcentajes, densidad, etc.• Cumplimiento de normas y procedimientos de la
función de voladura.
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
3.- La realización permanente de pruebas con explosivos y accesorios
de voladura y su evaluación con la finalidad de obtener una buena
voladura, ha permitido ajustar los parámetros a las características del
zoneamiento de nuestros tajos.
4. La realización de pruebas de los accesorios de perforación ha
permitido reducir el costo de perforación ($/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%.
CONCLUSIONESCONCLUSIONES
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
ST
OS
US
$/T
LS
Total
Chancado
Acarreo
Carguio
Voladura
Perforación
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/TOPERFORABILIDADTls/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