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Informe de Perforación y Voladura de la unidad de producción San Cristóbal - Volcan Compañía Minera.TRANSCRIPT
1
VOLCAN COMPAÑÍA MINERA S.A.A.
INFORME
Dpto. Mina FECHA: Domingo 15-03-2015
A: Ing. Francisco Malpartida (Asistente de Sup. – UP San Cristobal)
DE: Walter Ramos Espejo (Practicante de Mina San Cristóbal)
Asunto: Mediciones de campo en las operaciones unitarias de Perforación y
Voladura
1. Introducción
El presente informe refiere la revisión de estandares, procedido por el monitoreo de
campo de las principales operaciones unitarias (PyV), detectando en primera instancia las
deficiencias en dichas operaciones, siendo los errores en perforación significativos,
especialmente cuando afectan el arranque del disparo. En perforación se observan una
serie de deficiencias debido a las desviaciones en el paralelismo1 (por ausencia de
guiadores durante la perforación como una medida de control) teniéndose que el burden
no se mantiene uniforme y resulta mayor al fondo del taladro, lo que afectará al
fracturamiento y al avance esperado; los espaciamientos irregulares entre taladros
propician una fragmentación gruesa o que el disparo sople2, la irregular longitud de los
taladros influye en la reducción del avance esperado, especialmente si los taladros de
alivio son de menor longitud que los de producción, la intercepción de taladros afectará
a la distribución de la carga explosiva en el cuerpo de la roca a romper propiciando que se
sople el disparo, insuficiente diámetro o número de taladros de alivio esto produce
que no se tenga una adecuada cara libre donde se puedan reflejar las ondas de tensión
que son las que provocan la fragmentación de la roca, provocando que se sople el disparo
o que se produzcan tiros cortados.
En la operación de voladura que está directamente relacionada a la perforación se
observa también una serie de deficiencias, empezando por un consumo excesivo de
explosivos y una mala administración de los mismos, este problema operativo de
mina se origina por una supervisión que genera vales de pedido de explosivos sin ningún
criterio técnico, y sin haber analizado a detalle la malla de voladura que se disparará. Del
mismo modo los bodegueros de los polvorines mina suministran cantidades excesivas de
explosivos sin un patrón técnico de control. Reflejándose este exceso de consumo de
explosivos en el indicador conocido como factor de potencia y/o factor de carga.
2
2. Objetivo
Exponer los parámetros de trabajo en interior mina de las operaciones unitarias de
Perforación y Voladura, analizando cada uno de los tiempos del ciclo correspondiente
a cada actividad y detallando recomendaciones y conclusiones para la optimización en
las operaciones.
Gráfico 1. Secuencia de optimización de operaciones
3. Principales problemas identificados en la perforación y voladura
Durante la etapa de supervisión y control se identificaron los siguientes problemas:
Incumplimiento del Diseño de malla de perforación, se maneja para la zona I
diferentes diseños de acuerdo a la sección y al tipo de voladura, sobre la cual
se planea la producción, sin embargo los operadores no siguen los parámetros
establecidos.
Deficiencias en el Modo de perforación. Ausencia de paralelismo de los
taladros con el buzamiento de la estructura mineralizada y con la caja, longitud
incompleta de los taladros perforados, variaciones en la inclinación de los
taladros(ángulos diferentes), inadecuada cara libre o insuficientes taladros de
alivio, incorrecto barrido en terrenos panizados y espaciamiento y burden
variables por cada operador. El principal motivo de falencias en el modo de
perforación está relacionado a la falta o el inadecuado marcaje de la malla de
perforación, el cual tiene como finalidad asegurar que las distancias de
influencia explosiva (burden y espaciamiento) sean uniformes y adecuados, lo
cual permite que la carga explosiva y su energía se distribuyan de manera
eficiente.
Supervisión de las operaciones unitarias de PyV.
Cumplimiento del diseño de malla de
perforación.
Marcado de malla de acuerdo al
espaciamiento y burden
establecido.
Control de operaciones
Modo de perforación,
paralelismo entre taladros.
Carguío de taladros(80%
longitud del taladro) y distribución de la
carga explosiva.
Cálculo del rendimiento de las operaciones.
Perforación: mp/h, taladros/h, ml/disparo,
t/disparo
Voladura: Factor de carga, Factor de
potencia, Factor de avance
1
3
2
3
Disminución de la disponibilidad y utilización a razón de descoordinaciones
para el Mantenimiento preventivo (fallas en el equipo) y Espera de frentes
(falta de raspado, relleno mal distribuido, etc.), por tal motivo el equipo
acumula menor cantidad de horas operativas efectivas.
Deficiencias en el Secuenciamiento de los tiempos de retardo en la malla
de voladura, el secuenciamiento de los tiempos de retardo en los faneles debe
iniciarse siempre desde la cara libre y en orden progresivo hasta el último
grupo de taladros que estallará. Del mismo modo es importante resaltar que el
orden del secuenciamiento de las filas de los taladros que explosionaran, debe
ser realizado con un amarre en “V” de los faneles, esto permitirá obtener un
montículo central del material roto producto del disparo, lo cual es conveniente
para la optimización del rendimiento del equipo de limpieza, y aprovechar una
adecuada distribución de la energía en la malla de voladura.
Inadecuada columna explosiva, se detectó que a los taladros se les cargaba
a más 75% de la columna explosiva llegándose incluso a cubrir la totalidad de
la columna. Esto lo realizaban creyendo que así “se aseguraba obtener un
buen disparo”. Siendo lo adecuado cargar en promedio las 2/3 partes de la
columna explosiva; por otro lado también se presentaba el caso contrario,
cuando el terreno era muy inestable y el barrido no adecuado, el atacador no
permitía insertar la cantidad mínima de cartuchos, llegando en los casos más
críticos a cubrir solo 1/3 de la columna.
Mala Distribución de la carga explosiva en Mina. El problema comenzaba
desde que el supervisor realizaba o generaba el vale de pedido de explosivos
siempre con las mismas cantidades y no analizaba u observaba
detalladamente la malla de perforación y/o voladura que se dispararía. Sumado
a esto se detectó un inadecuado despacho de explosivos en los polvorines, ya
que los bodegueros no despachaban la cantidad específica de explosivos para
una determinada voladura sino que repartían el explosivo redondeando la
cantidad a un valor mucho mayor, que se materializaba en el despacho de
cajas de explosivos (cajas con su valor completo de explosivos directo de
fábrica), mas no valores de acuerdo a la malla de perforación estándar.
Mal control de la dispersión explosiva, se emplean retardos con
numeraciones en orden progresivo pero no secuenciales de acuerdo a la salida
en V de los taladros, esto puede generar tiros quemados si es que la diferencia
de retardos no es amplia, ya que la dispersión puede tener un error de +-5%,
llegando a valores pico de 10%.
4
Gráfico 2. Diagrama de Ishikawa de una voladura deficiente
Gráfico 3. Diagrama de implicancias de una mala perforación y voladura
5
4. Diagnóstico de los procesos operativos
4.1. Perforación
4.1.1. Frentes
En esta mina se presupuestó realizar los trabajos de avance con barra de 12 pies de longitud, con una longitud efectiva de perforación de 11 pies, diámetro de broca de 51mm y rimadora de 102 mm, considerando una sección planeada de 3.5 x 4.
Gráfico 4. Formato para la recopilación de información FRENTES
FECHA 03/03/2015 L BARRENO 11 Dperforación 46mm
LABOR AC 611-1 TJ01W EQUIPO J-132 OPERADOR MARTEL
SECCION 3.5 X 4 BROCAS R38 N TALADROS 37
FRENTE
Taladro Alineam Perforación Posicionam Maniobre Observaciones
1 04:26 02:16 00:23 00:08
2 01:27 00:11 00:11
3 01:50 00:10 00:20
4 01:34 00:24 00:17
5 00:41 00:35 00:44
6 01:19 00:15 00:06
7 01:35 00:12 00:06
8 01:13 00:09 00:08
9 00:29 00:15 00:07
10 01:15 00:17 00:08
11 01:05 00:07 00:07
12 00:45 00:56 00:06 Movimiento del equipo
13 00:55 00:08 00:05
14 01:03 00:07 00:07
15 00:56 00:09 00:07
16 01:04 00:20 00:06
17 00:52 00:08 00:06
18 01:31 00:11 00:07
19 01:16 00:07 00:08
20 01:24 0.05 00:07
21 00:49 00:27 00:11
22 01:13 00:25 00:06
23 01:02 00:18 00:05
24 01:12 00:19 00:25
25 01:35 00:10 00:04 Nueva barra
26 01:41 00:03 00:08
27 01:35 00:09 00:19
28 01:59 00:07 00:05
29 01:42 00:10 00:08
30 00:55 00:13 00:05
31 01:19 00:14 00:08
32 01:13 00:09 00:09
33 01:12 00:14 00:07
34 01:10 00:18 00:09
35 01:32 00:10 00:07
36 02:52 00:10 00:16 rimados
37 03:30 00:08 00:10 rimados
TOTAL 04:26 51:01:00 10:00 06:03
PROMEDIO 04:26 01:22 00:16 00:09
Tiempo(min)
6
En lo que respecta a la malla de perforación se presupuestó realizar una malla de perforación con pre corte de 39 taladros de 1.1m de espaciamiento y 1m de burden, sin embargo en la práctica se viene realizando una malla de pre corte de 45 taladros de 1m de espaciamiento y 0.9m de burden. La malla de perforación presupuestada no está siendo respetada del todo por los operadores, ya que cada uno maneja una técnica en base a su experiencia y confían en los resultados que han venido obteniendo hasta el momento. En la práctica se perfora 3.35 metros obteniéndose un avance de 2.9m, lo cual es el 84.7%. Al perforar con barra de 12 pies, en un roca de tipo III - IV, el rendimiento de la perforación mejoraría con una buena distribución de taladros (lo cual se logra con el trazado de la malla y con el control del paralelismo entre los taladros) y una buena distribución de carga explosiva.
Cuadro 1. Tabla de frentes perforados en el Nv. 500
Tiempo por taladro(minutos) Tiempo total(horas)
OPERADOR EQUIPO NIVEL LABOR N TAL PERF
N RIM tpos tperf tman posicionamiento perforación maniobre
MARTEL J-132 500 AC 610- 41 3 00:15 02:23 00:11 0.18 2.38 0.11
E. QUINCHO J-132 500 AC 611-2 44 4 00:13 02:38 00:06 0.18 2.11 0.09
MARTEL J-132 500 AC 610- 40 4 00:39 02:08 00:10 0.23 1.58 0.13
QUINCHO J-134 780 SN 045 W 33 4 00:10 01:15 00:11 0.11 0.38 0.12
Gráfico 5. Distribución porcentual de los tiempos en la perforación.
9%
85%
6%
Distribución de tiempos(%)
posicionamiento
perforación
maniobre
7
En lo que respecta al tiempo de perforación en el Gráfico 2 se puede observar que existen demoras por concepto de maniobras entre taladro y taladro, esto se debe a que la superficie del frente no es uniforme producto de un mal avance y a que el operador tiene que calcular la posición del taladro, lo cual se evitaría si se pintara la malla siempre. Los datos de campo fueron tomados por una semana, de acuerdo a cada labor, siendo la variación directamente proporcional a la pericia del operador, numero de taladros y tipo de roca. Nótese en el Gráfico 5 que la mayor cantidad de tiempo se pasa como perforación efectiva, sin embargo existe un tiempo considerable en el cual el equipo está operativo, pero realiza actividades complementarias, tales como posicionamiento entre taladro y taladro, así como un maniobre desde que deja de perforar y empieza a barrer el taladro a modo de limpieza. Lo ideal es disminuir en la medida de lo posible el tiempo de posicionamiento, lo cual dependerá de la habilidad propia del operador, asimismo de la experiencia que tenga en el secuenciamiento de la perforación, de tal manera que se elija un orden que permita perforar taladros cercanos (arrastre, ayuda de arrastre).
Gráfico 6. Distribución de minutos para la perforación de un taladro.
Un aspecto que me llamó la atención fue que los jumbos analizados fueron de antigüedad notoriamente distinta, de tal manera que tenían características funcionales distintas, con el fin de evidenciar los diferentes rendimientos de los mismos, se muestra como varían los tiempos cuando se trata de un equipo con barrido simple ( J-132), versus un equipo con barrido mixto de agua y aire (J-134),
evidenciando la importancia de un barrido eficiente para la operación, ya que asegura menor tiempo en el ciclo, a partir de barrer el taladro en menor cantidad de minutos, lo cual incrementa los metros perforados por hora en comparación a usar solo barrido con agua, lo que obliga a barrer una y otra vez para obtener un taladro adecuado.
0.33
2.12
0.17
1
Tiempos por taladro(min)
posicionamiento
perforación
maniobre
8
Gráfico 7. Evaluación de tiempo y rendimiento entre los jumbos analizados
Cuadro 2. Rendimiento en perforación real
2.33
115.87
0.60
330.67
TIEMPO CICLO(H) MPERF/HORA
J-132(barrido simple) VS J-134(barrido mixto)
J-132 J-134
OPERACIÓN
LABOR
SECCION 3.9 4.4
Tipo de roca
Longitud de barra pies
Longitud efectiva de perforación m
Avance m
Rendimiento de avance %
Volumen a romper por disparo m3/disp
Tonelaje obtenido por disparo t/disp
Diametro de broca mm
Espaciamiento m
Burden m
Número de taladros taladros
Velocidad de perforación pies/s
Rendimiento de perforación mp/h
Taladros perforados por hora tal/h
Tiempo de posicionamiento h
Tiempo efectivo de perforación h
Tiempo de maniobras h
Tiempo total de perforación h
Toneladas rotas por taladro ton/tal
77.26
19.31
0.20
2.02
3.34
2.33
0.11
III - IV
11
3.35
2.80
83.51
48.05
150.39
51
1.1
1
45
0.12
UNIDAD
Real
PERFORACIÓN
Parámetros de perforación
Rendimiento
FRENTE
9
4.1.2. Breasting
En el caso de la malla de perforación, para una sección de 3.5 X4 se presupuestó
realizar una malla de 27 taladros de 0.9m de espaciamiento y 1m de burden, sin
embargo, esto es erróneo, ya que en la práctica se viene realizando una
aproximadamente 20 taladros de 1m de espaciamiento y 1.1m de burden.
En la práctica se perfora 3.0 metros obteniéndose un avance de 2.74, lo cual es el
91.44%. En el presupuesto se perfora 3.2 m y se obtiene un avance de 2.88, lo
cual es el 90%. El avance es adecuado sin embargo se podría mejorar con un
buen diseño de malla y una buena distribución de taladros (lo cual se logra con el
pintado de la malla y con el control del paralelismo entre los taladros) y una buena
distribución de carga explosiva.
Gráfico 8. Formato para la recopilación de información – BREASTING
En lo que respecta al tiempo de perforación se puede observar que existen demoras por concepto de maniobras entre taladro y taladro, esto se debe a que la superficie del frente no es uniforme producto de un mal avance y a que el operador tiene que calcular la posición del taladro, lo cual también se evitaría si se pintara la malla continuamente. Además de que la cara libre no tiene la misma distribución en las labores, ocupando en la mayoría de las veces la totalidad del ancho de la base, sin embargo en ocasiones aparece pegada a uno de los hastiales y con un ancho menor al de la labor, por tanto la distribución así como la cantidad de taladros variará de acuerdo a cada diferente situación.
FECHA 07/03/2015 L BARRENO 11 Dperforación 46mm
LABOR AC 623-4 EQUIPO J-134 OPERADOR OSORIO
SECCION 3.5 X 4 BROCAS T35 N TALADROS 15
BREASTING
Taladro Alineam Perforación Posicionam Maniobre
1 04:14 01:09 00:11 00:16
2 01:07 00:12 00:25
3 01:33 00:27 00:17
4 01:32 00:11 00:16
5 01:31 00:14 00:15
6 01:25 00:19 00:21
7 01:27 00:14 00:09
8 01:18 00:07 00:10
9 01:36 00:08 00:09
10 01:32 00:13 00:15
11 01:12 00:14 00:10
12 01:33 00:15 00:08
13 01:19 00:11 00:13
14 01:25 00:08 00:08
15 01:32 00:08 00:12
TOTAL 04:14 21:11 03:12 03:24
PROMEDIO 04:14 01:24 00:12 00:13
Tiempo(min)
10
Gráfico 6. Distribución porcentual de los tiempos en la perforación.
De acuerdo a la distribución de tiempos mostrada y comparándolas con la de
frentes, se puede notar que en este caso existe mayor pérdida de tiempo en
actividades ajenas a la perforación efectiva, siendo la principal causa la ausencia
de taladros de arrastre definidos, así se pierde tiempo valioso posicionando los
cuadradores o taladros de ayuda, además dado el tipo de roca, muchos de los
taladros tienen que ser barridos una y otra vez, aumentando de esa manera el
tiempo de maniobre. A continuación se muestra a distribución en minutos para un
solo taladro.
Gráfico 9. Distribución de minutos para la perforación de un taladro.
0.20
1.38
0.22
1
Tiempos por taladro(min)
posicionamiento
perforación
maniobre
15%
72%
13%
Distribución de tiempos(%) -BREASTING
posicionamiento
perforación
maniobre
11
En este gráfico se advierte una variación notoria respecto a los tiempo de
perforación para un taladro en frentes, ocurre ya que la mayoría de perforaciones
tipo breasting analizadas fueron hechas por el equipo J-134 que como se
mencionó, cuenta con un barrido mixto y por tanto demora menos en la
perforación; he ahí que este ítem de tiempo de perforación es el que más varía.
Gráfico 10. Evaluación de tiempo y rendimiento entre los jumbos analizados
En este caso se aprecia que se mantiene la relación inversamente proporcional existente entre el tiempo total del ciclo en horas y los metros perforados por hora, dado que el equipo más moderno(J-134), realiza la perforación en menos tiempo debido a sus características de barrido, es este equipo el que logra mayor rendimiento, si bien la diferencia no es tanta como en el caso de frentes, es suficiente para confirmar una vez más cuál es el equipo que debería funcionar en todas la labores de la unidad minera.
Cuadro 3. Rendimiento en perforación real
0.76154.48
0.56171.21
TIEMPO CICLO(H) MPERF/HORA
J-132(barrido simple) VS J-134(barrido mixto)
J-132 J-134
12
Gráfico 11. Comparativo entre ambos métodos.
OPERACIÓN
LABOR
SECCION 3.5 4.2
Tipo de roca
Longitud de barra pies
Longitud efectiva de perforación m
Avance m
Rendimiento de avance %
Volumen a romper por disparo
Tonelaje obtenido por disparo
Diametro de broca mm
Espaciamiento m
Burden m
Número de taladros taladros
Velocidad de perforación pies/s
Rendimiento de perforación mp/h
Taladros perforados por hora tal/h
Tiempo de posicionamiento h
Tiempo efectivo de perforación h
Tiempo de maniobras h
Tiempo total de perforación h
Toneladas rotas por taladro ton/tal
3.3528
11
III-IV
Real
35.71
3.35
0.16
20
1
UNIDAD
PERFORACIÓN
Parámetros de perforación
Rendimiento
BREASTING
1.1
51
133.43
42.63
86.49486996
2.9
6.67
0.56
0.08
0.40
0.08
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
BREASTING FRENTE
BREASTING FRENTE
Promedio de tciclo(h) 0.610 1.897
Promedio de V PERF(p/s) 0.152 0.116
Promedio de AVANCE(m) 2.838 2.800
13
4.2. Voladura
4.2.1. Frentes
La voladura de frentes requiere de grandes cantidades de explosivo, sin embargo el poco control en el abastecimiento de los mismos puede generar pérdidas económicas como también problemas de Sobrerotura y dilución. Como se puede apreciar en el Gráfico 4, según lo planeado se puede observar
que se necesita 94.05 kg para realizar un frente de 3.5 X 4, con un factor de carga de 1.78Kg/m3. Sin embargo en la realidad se usa 98.63 Kg de emulsión con un factor de carga de 1.99Kg/m3, que es lo mismo que entender que se emplea 34.65kg de explosivo por metro avanzado, sin embargo estos indicadores son todavía excesivos. Esto se debe a que no se tiene una buena malla de perforación y no se tiene paralelismo, por otro lado existe la mala práctica de cargar totalmente el taladro y no como máximo a un 75% como debería ser.
Cuadro 4. Rendimiento de voladura planeado y real
Se puede notar que la mayoría de indicadores reales superan a lo planeado, excepto por el consumo de explosivo Emulnor 3000 de 1 ¼, lo cual muestra que para la voladura se está usando en promedio más cantidad de explosivo respecto al volumen y tonelaje roto, lo cual se ve reflejado en los factores calculados, tal variación aumenta los costos operativos en la voladura.
OPERACIÓN Planeado Real
LABOR FRENTE FRENTE
SECCION 4 x 4 4.1 x 4.4
EMULNOR 3000 (1-1/4x12) 290.00 281.00 -9.00 unidades -3%
EMULNOR 1000 (1-1/4x12) 58.00 82.00 24.00 unidades 41%
Consumo EMULNOR 3000 (1-1/4x12) 78.79 76.35 -2.45 kg -3%
Consumo EMULNOR 1000 (1-1/4x12) 15.76 22.28 6.52 kg 41%
Taladros perforados 39.00 40.00 1.00 taladros 3%
Taladros cargados 31.00 36.00 5.00 taladros 16%
Total de Kilogramos de explosivo 94.55 98.63 4.08 kg 4%
Factor de avance 28.50 34.65 6.15 kg/m 22%
Factot de potencia 0.60 0.78 0.18 kg/t 29%
Factor de carga 1.78 1.99 0.21 kg/m3 12%
Tiempo total de carguío 0.85 0.85 h
∆ Unidad ∆%
VARIACIÓN
VOLADURA
14
Gráfico 12. Malla de perforación y voladura real – FRENTES
10
10 10
9 7 7 7 9
9 5 4 5 9
3 3
1
8 4 4 8
2 2
3 1 3
8 5 4 5 8
6 6 6 6
11 11 11 11 11
Taladro Cargado
Taladro Vacio
Numero de Salid(LP)
2 Numero de Salida(MS)
4.1 m
1.1m
1 m
4.4 m
1 m
1.1m0.5 m 0.5 m
15
4.2.2. Breasting
De igual manera podemos ver en el Cuadro 4 la comparación entre lo que se planea y lo que realmente se viene realizando en interior mina, mostrando que al igual que en frentes, la voladura en breasting muestra valores de factores mayores a los presupuestados. El problema radica en que no se tiene una buena malla de perforación y ni buen paralelismo, por otro lado existe la mala práctica de cargar totalmente el taladro y no a un 75% como debería ser. Además de que en ocasiones no se tiene un piso adecuado, debido a un mal rellenado del piso inferior o porque no se ha raspado el mismo. Con un buen paralelismo, una buena malla de perforación, mejor distribución de carga y una mejor secuencia de salida se puede obtener un factor de carga de menor y que pueda acercarse a nuestro valor planeado y que obedece a lo presupuestado inicialmente.
Cuadro 4. Rendimiento de voladura planeado y real
OPERACIÓN Planeado Real
LABOR FRENTE FRENTE
SECCION 3.8 x 4 3.6 x 4.3
EMULNOR 3000 (1-1/4x12) 119.00 106.50 -12.50 unidades -11%
EMULNOR 1000 (1-1/4x12) 61.00 46.00 -15.00 unidades -25%
Consumo EMULNOR 3000 (1-1/4x12) 32.33 28.94 -3.40 kg -11%
Consumo EMULNOR 1000 (1-1/4x12) 16.57 12.50 -4.08 kg -25%
Taladros perforados 27.00 19.00 -8.00 taladros -30%
Taladros cargados 23.00 19.00 -4.00 taladros -17%
Total de Kilogramos de explosivo 48.91 41.43 -7.47 kg -15%
Factor de avance 16.16 21.06 4.90 kg/m 30%
Factot de potencia 0.30 0.46 0.16 kg/t 54%
Factor de carga 1.06 1.45 0.39 kg/m3 36%
Tiempo total de carguío 0.48 h
VARIACIÓN
∆ Unidad ∆%
VOLADURA
16
Gráfico 13. Malla de perforación y voladura real – BREASTING
Taladro CargadoNumero de Salida
5 6
6 6
6 4 4 6
5 3 3 5
4 2 2 3
3 1 1 3
4,3 mt
3.5 mt
1 m
CARA LIBRE
1 m
1.1 m 1.1 m
1 m
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5. Observaciones y recomendaciones de la evaluación operativa
5.1. Observaciones
La perforación y voladura en frentes y tajos, presenta problemas en lo que
respecta al avance obtenido ( tanto en metros de avance obtenidos producto
del disparo o en las toneladas rotas obtenidas producto también del disparo),
debiéndose esto a la falta de control en el diseño de la malla de perforación
(delineado o marcado de los puntos donde se debe perforar cada taladro, en
base al espaciamiento y burden establecido), control del modo de perforación
(paralelismo entre taladros y con la estructura mineralizada, perforación
completa penetrando todo el barreno de perforación), control de la distribución
de la carga explosiva en la mina y adecuada secuencia de salida explosiva en
la voladura.
Las perforaciones en algunos tajos que deberían ser a través del Breasting se realizan como si fuera un “frente ciego”, se ha observado que la cara libre que presentaba dicho tajeo no era suficientemente amplio para realizar una voladura en “Breasting”. Asimismo en la corona de los frentes se realizan taladros a más de 50 cm de límite de la sección de la labor con el objetivo de proteger el techo del tajeo, sin embargo, este procedimiento produce bancos colgados que generan más tiempo en el desate y por lo tanto se extienda el ciclo de minado.
En la mayoría de los casos observados se ha obviado realizar la distribución
de faneles en “V” debido a una falta control por la supervisión por lo que se
pierde la oportunidad de mejorar la fragmentación.
El factor de carga o factor de potencia es una variable que aún no se ha podido
controlar en esta mina estudio, debiéndose esto principalmente a que a una
escala multinivel se desconoce o no se prioriza la importancia de las variables
de perforación y a su interacción con la voladura.
Otro grave problema generalizado en la mina está en el manipuleo de
explosivos, es decir de la distribución de la carga explosiva en mina, la cual se
debe a que los supervisores de operaciones piden una cantidad excesiva de
explosivos (debido a la falta de capacitación y entrenamiento en temas de
perforación y voladura) al polvorín y el remanente de mina no se interna
nuevamente al polvorín. Situación que además de generar un sobrecosto de
voladura por materiales, genera también una condición subestandar de la
seguridad en mina.
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5.2. Recomendaciones
5.2.1. Perforación
Diseñar y dar a conocer una malla de perforación para cada aplicación de voladura. Estableceremos los siguientes parámetros de diseño de la malla de perforación y voladura en base al diseño de perforación y voladura acertado y recomendado en el Manual de Perforación y Voladura de Rocas de López Jimeno y el Manual Práctico de Voladura de EXSA, así como en los comentarios de los principales encargados de las operaciones en la UM San Cristóbal (En desarrollo, se necesitan pruebas de campo como granulometría del mineral volado, sección después de voladura, avance, etc.)
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Marcado o delineado de la malla de perforación. Esto asegurará establecer y marcar el espaciamiento y burden en el terreno, afín que el operador del jumbo (perforista) ejecute la perforación del taladro en la ubicación correcta, además de que permitirá que el volumen a romper sea homogéneo.
Control del paralelismo en la perforación a través de marcado topográfico de la
dirección a seguir, mantenimiento o incorporación del sistema de paralelismo
automático de los jumbos, uso permanente de guiadores como pueden ser tubos
de PVC o los mismos atacadores de madera para comparar el paralelismo entre
cada taladro que se va perforando.
Programa de capacitación a los perforistas y personal de voladura en centros de
capacitación minera como en el Centro Tecnológico Minero CETEMIN y en los
cursos programados del Centro Tecnológico de voladura EXSA – CTVE, etc.
Programa de capacitación para supervisores de compañía y residentes de contrata
en centros tecnológicos similares como Centro Tecnológico de voladura EXSA –
CTVE, Centro Tecnológico Minero CETEMIN y en los cursos de especialización
del Instituto de Capacitación Minera del Colegio de Mineros del Perú, Cursos de
Especialización de the Society for Mining, Metallurgy and Exploration SME
dictados en la Sección de Ingeniería de Minas de la Pontificia Universidad Católica
del Perú, etc.
Los aceros de perforación como los barrenos deben ser protegidos contra la
corrosión y el polvo, y deben ser almacenados en caballetes especiales.
No se deben utilizar elementos de perforación desgastados porque provocaran un
desgaste prematuro de los aceros de perforación que si están nuevos, debido a
que se desgastaran las roscas que estarán en contacto.
Los acoplamientos entre los aceros de perforación deben estar adecuadamente
ajustados u apretados para tener una adecuada transmisión de la energía y evitar
problemas por sobrecalentamientos.
Continuar con un afilamiento constante y continuo de las brocas, teniéndose las
aguzadoras en ubicaciones estratégicas donde puedan afilarse el total de brocas
que se requiere diariamente emplear y puedan entregarse a tiempo las brocas
afiladas a las labores donde se le requiere. Con el afilado las brocas de 45mm que
se emplean pueden llegar a durar en promedio un 25% más de su vida útil, es
decir de 2800 pies perforados a 3500 pies perforados por broca.
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5.2.2. Voladura
Control del explosivo que sale del polvorín hacia la labor y devolución del
remanente. Este control del explosivo se realiza a través de dos fases, el primer
control será con la generación de vales de salida que firman los ingenieros de
operaciones mina donde se autoriza la cantidad adecuada de explosivos a
emplear en una voladura específica, es decir kg de explosivos y cantidad de
accesorios de voladura necesarios para romper toneladas de mineral o desmonte
esperadas a través de un determinado número de taladros a cargar; del mismo
modo que el remanente que no se empleo debe ser devuelto de inmediato a fin de
evitar la creación de una condición subestandar en la labor de trabajo y evitar la
merma o mala utilización de los explosivos y accesorios de voladura. La segunda
fase es una constatación por parte de la Superintendencia de Mina y el área de
Planeamiento Mina que la cantidad de explosivos y accesorios de voladura
consumidos semanal o mensualmente están de acuerdo con las toneladas de
mineral o desmonte producidos con las voladuras especificadas en los vales
registrados en un sistema informático.
Para los taladros de producción en promedio el carguío debe ser en promedio las
2/3 partes de la longitud del taladro (66%) como establece el Manual Práctico de
voladura de Exsa y a su vez el manual de Perforación y Voladura de Rocas de
López Jimeno. Esta cantidad es suficiente para obtener una adecuada
fragmentación de roca y el tonelaje de mineral roto por taladro acorde al diámetro
del taladro, espaciamiento y burden establecidos.
Diseñar la malla de voladura en la cual se vea la secuencia de salida de los
taladros en base a sus respectivos tiempos de retardo y la cantidad de explosivo
por taladro.
Para el caso de galerías y rampas se debe hacer smooth blasting lo cual
garantice la obtención de una buena corona y un buen contorneo de los hastiales.
En el caso del smooth blasting ver la opción de utilizar explosivo de menor
potencia (emulsión de 1000) para los contornos, así como el uso de tacos de
arcilla para confinar de mejor manera la carga explosiva.
Realizar un estudio de la granulometría del material disparado.
Realizar pruebas de la medición de la velocidad de detonación de los explosivos,
para conocer la variación entre el valor real medido y el valor que da el fabricante.
Los faneles deben ser distribuidos de tal manera, que sus respectivos tiempos de
retardo que se colocan en cada taladro de la malla de voladura de producción, no
deben ser números continuos, con el objetivo de evitar que se produzcan fallas por
la dispersión.
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6. Conclusiones
Las mejoras se concretan con el control e implementación de los factores de éxito
(con sus correspondientes estándares de trabajo, los mismos que son consecuencias
de la aplicación de estas mejores prácticas de trabajo) en las operaciones unitarias de
minado. Estos factores de éxito son esencialmente referidos a la perforación y
voladura, y se les puede dividir en dos importantes grupos directamente relacionados
y complementados, refiriéndose el primer grupo al seguimiento y control operativo; y el
segundo grupo al factor humano mediante la capacitación y creación de conciencia.
1.- Seguimiento y control operativo
Cumplimiento del Diseño de la Malla de Perforación para cada aplicación de
voladura.
Perforación eficiente y según la demarcación de la malla de perforación en campo.
Adecuado secuenciamiento de los retardos de cada taladro en la malla de
voladura, y adecuado carguío de los taladros.
Adecuada distribución de la carga explosiva en Mina.
2.- Capacitación y creación de conciencia
La capacitación y creación de conciencia en los trabajadores de la Volcan consiste en
invertir en activos intangibles, es decir en aquellos que constituyen la principal fuente de
diferenciación o de creación de ventajas competitivas sostenibles para la empresa. Esta
capacitación se materializa en charlas y cursos sobre las operaciones de minado, ahorro
en costos, reducción de las mermas y buenos procedimientos de trabajo.
Entre los beneficios que trae la capacitación a la organización minera se menciona:
Mejor conocimiento de las tareas, procesos y funciones en todos los niveles.
Ayuda al personal a identificarse con los objetivos y metas de la organización.
Promueve la comunicación en toda la organización.
Ayuda a mantener bajos costos en diferentes áreas. En especial en las
operaciones de Mina.
Incrementa la calidad y productividad del trabajo en cada proceso productivo de
minado.