VOLADURA DE CHIMENEAS

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USO DE TALADROS LARGOS Y DROP RAISING EN VOLADURA DE CHIMENEASSantiago Misari Perubar S. A.

INTRODUCCIN La mecanizacin actual en la minera nos permite desarrollar una serie de tcnicas, las cuales tienen una alta incidencia en la productividad y eficiencia dentro de las operaciones mineras.

La perforacin y voladura son operaciones unitarias que tienen estrecha relacin en el proceso de minado, por lo tanto el diseo y ejecucin de los mismos deben llevarnos a un resultado eficiente. Mediante el presente trabajo transmitimos las experiencias logradas en el uso de taladros largos y Drop Raising en voladura de chimeneas. La tecnologa de perforacin y voladura ha logrado avances muy importantes al implementar equipos de alto rendimiento. Estos dos elementos

interrelacionados con las caractersticas Geomecnicas de las rocas van a determinar el xito de una buena fragmentacin de roca.

OBJETIVOS Eliminar por completo los riesgos ms altos en el avance de chimeneas de produccin. Eliminar el uso de andamios metlicos. Acelerar el ciclo de minado. Disminuir costos de perforacin y voladura.

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ASPECTOS GEOLGICOS Los cuerpos son depsitos de baritina, sulfuros masivos y stockwork emplazados en volcnicos.

Actualmente los yacimientos que estn en produccin son: Cecilia (Norte y Sur) y parte de Graciela.

El mineral econmico de mayor importancia es la marmatita y esfalerita y en menor proporcin la galena, lo acompaan como ganga la baritina, pirita y como roca encajonante tenemos tufos, lavas felsticas y calcosilicatos.

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TIPO DE ROCA Calcosilicatos Sedimentarios Tufos Sedimentarios Lavas Fsicas Dacticas Volcnicos Roca carbonatada de color gris verdoso con venilla de calcita. Detritus de orgen calcreo Color marrn, andesticas Rampa Cecilia Roca Encajonante C.N. y C. S. Roca Encajonante C.N. y C. S.

ASOCIACIONES MINERALOGICAS Baritina Zinc Textura bandeada, esfalerita diseminada y en menor proporcin galena, color gris claro Textura brechosa, marmatita, galena color gris oscuro C. Norte

Pirita Zinc

C. Sur

CLASIFICACION GEOMECANICA DE LA MASA ROCOSA MATERIAL ZONA RMR Q Densidad Compres. Calidad gr/cm Uniaxial MPa 4 4.16 70-150 85-130 Regular Regular

Marmatita Cecilia galena y pirita Sur Baritina, Zinc Cecilia Norte Cecilia Norte Rampa Cecilia Rampa Cecilia

60 48

4.22 1.68

Baritina, Zinc

40

0.65

4.16

85-130

Mala

Calcosilicato

38

0.43

3.35

80-150

Mala

Calcosilicato Tufo

30

0.2

3.35

75-120

Mala

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TAJEOS DE PRODUCCIN

DISEO DE MALLA DE PERFORACINOPERACIONES UNITARIAS PERFORACIN

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CARACTERSTICAS DE LOS EQUIPOS Y FACTORES QUE INFLUYEN EN LA PERFORACIN DE TALADROS LARGOS

ESPECIFICACIONNOMBRE MARCA ENERGIA TIPO MODELO EQUIPO MODELO MARTILLO N PERSONA PER ROT AVAN JUMBO TAMROCK ELECTRO HIDRAULICO SOLO H 506 RTS HL-500 S 1 BAR 125 50 110 BARRIDO PRESION DEL AGUA (BAR) AGUA 10 14

EQUIPOSJUMBO TAMROCK NEUMATICO SOLO A 405 M L 410 1 PSI 80 80 80 AIRE /AGUA 35 TRACK DRILL INGERSOLL R. NEUMATICO 350 M L - 410 1 PSI 80 80 - 80 AIRE / AGUA 35

CONSUMO DE ENERGIA MOTOR 45 Kw., BOMBA 4 Kw., COMP. 7 Kw.= 56 Kw. BARILLAJE L = 1.5 m. (MF) COPLA INCORP R32. =1 DIAMETRO DE BROCA SECCION PERFORACION TRASLADO 2, 4 y 5 RADIAL 360 REMOLQUE L = 1.5 m. SOGA L = 1.5 m. SOGA COPLA R32 =1 2, 4 y 5 RADIAL 360 REMOLQUE COPLA R32 =1 2, 4 y 5 DESCENDENTE REMOLQUE -

COMPLEMENTARIO

Chequeo Guiador, Nivelacin y Centrado, Afilado de Brocas.

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TIEMPOS DE PERFORACION CICLOS JUMBO HIDRAULICO (12 BARRAS) Perforacin Colocar Barras Recuperar Barras Ciclo Total 13 3 15 31 JUMBO NEUMATICO (12 BARRAS) 30 4 20 54

PERFORACION EN TAJEOS JUMBO HIDRAULICO TIPO DE ROCA Baitina, Zinc Pirita, roca, Zinc Plomo, Zinc, Roca, Pirita CALIDAD ROCA Suave Duro Muy duro Barras/ Guardia 100 58 36 JUMBO NEUMATICO Barras/ Guardia 63 37 23 TRACK DRIL L Barras/ Guardia 38 12 7

VELOCIDAD DE PERFORACION EQUIPO VELOCIDAD PERFORAC. ( m/min.) BROCA (Pulg) JUMBO N 4 JUMBO N 3 JUMBO N 2 1.3 0.6 0.6 2 2 2 LONG. BARRA (m) 1.5 1.5 1.5 PERFORAC. N BARRAS NETA X GUARDIA ( hrs ) 4h 42 3h 28 3h 57 60 34 29

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VOLADURA EQUIPO : ANFOCAR CAPACIDAD 320 Kg. PRESION DE CARGUIO 30 Lbs / Pulg2 PERSONAL : 2 (MAESTRO Y AYUDANTE)

Las propiedades Geomecnicas de la masa rocosa tienen que ver con el rendimiento especfico de determinado tipo de explosivo. Modulo Elstico: Capacidad para transmitir la energa. Resistencia compresiva, la energa requerida: Facilidad para generar fracturas y desplazamiento de los fragmentos de rocas.

La cantidad y distribucin de explosivo en un taladro est en funcin del dimetro de taladro, altura o profundidad de los mismos, malla (B x S), la proyecciones del material y las condiciones geolgicas estructurales de la masa rocosa

EQUIPO ANFOCARD

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DISTRIBUCIN DE CARGA EN UNA CHIMENEA CON EL DISEO ANTIGUO

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PRIMERA PRUEBA METODO '' DROP RAISING '' Lugar : Mina Cecilia Norte Labor : Chimenea en tajeo " Z " del Niv. 990 al 1015 Fecha : 07 de Diciembre de 1998 PARAMETROSUNIDADES

Equipo: Jumbo NeumaticoPERFORACION DE ABAJO HACIA ARRIBA PERFORACION DE ARRIBA HACIA ABAJO

DIMENSIONES

altura ancho largo

1

2

Volumen roto Dimetro del taladro (1) Total taladros Prom .de profundidad Total metros perforados Velocidad de perforacin Tiempo total Gravedad especifica del explosivo Explosivo por metro . Promedio de taco Total explosivos Dimetro del taladro (2) Total taladros Prom .de profundidad Total metros perforados Velocidad de perforacin Tiempo total Tiempo total de perforacin Total m3. por metro perforado. Total m3.por kg. de explosivo

m. m. m. m 3. mm. ( 2") un m. m. m. /hora horas grs./cc kgs. m. kgs. mm. ( 5 ) un m. m. m /hora horas horas m3/m m3/kg.

3

4

5.50 16.50 2.00 2.00 2.00 2.00 22.00 66.00 51.00 51.00 17.00 17.00 5.50 16.50 93.50 280.50 7.00 7.00 13.40 40.00 0.90 0.90 1.82 1.82 0.76 x 17 = 12.92 0.80 m.x 17 = 13.60 93.50 -12.92 = 80.58 m. 280.50 -13.60 = 266.90 m. 80.58m. x 1.82 kgs./m. = 147 Kgs. 266.90 x 1.82 kgs./m. = 486 127.00 127.00 3.00 3.00 5.50 16.50 16.50 49.50 2.50 2.50 6.60 19.80 13.40 hrs. + 6.60 hrs. = 20 hrs. 40 hrs. +19.80 hrs. = 59.80 hrs. 93.50 +16.50 = 110 m. 280.50 +49.50 = 330 m. 22 : 110 = 0.20 66 : 330 = 0.20 22 : 147 = 0.15 66 : 486 = 0.14

SEXTA PRUEBA - METODO " DROP RAISING " Lugar : Mina Cecilia Norte Labor : Chimenea en Tajeo "660 " del Niv. 965 Fecha: 27 de Enero de 1999 Responsable : Ing. Santiago Misari 1.- PERFORACION DE CHIMENEA DE ABAJO HACIA ARRIBA Dimensiones : altura 14.00 m. ancho 2.20 m. largo 2.20 m. Total volumen roto 67.76 m 3. 1.1. Dimetro de taladro (1) 51.00 mm ( 2") Total taladros 17.00 Promedio profundidad 14.00 m. Total metros 238.00 m. Velocidad de perforacin 7.00 m ./ hora ( con Jumbo Neumtico ) Tiempo total 34.00 horas 1.2. Gravedad especifica de explosivo 0.90 grs/cc Kgs. Explosivo por metro 1.82 kg. Promedio de taco 0.50 m.x 17 = 8.50 m. Total explosivos 238 - 8.50 = 229.50 m. 229.50 x 1.82 = 417.70 kgs. 1.3. Dimetro de taladro (2) 127.00 mm ( 5") Total taladros 4.00 Promedio profundidad 14.00 m. Total metros perforados 56.00 m. Velocidad perforacin 2.50 m ./hora (con Jumbo Neumtico) Tiempo total 22.40 hrs. 1.4. Tiempo total del perforacin 34.00 hrs.+ 22.40 hrs. = 56.40 horas Metro cubico por metro perforacin 67.76/ 294,00 = 0.23 Metro cubico por kg. Explosivo 67.76/ 417.70 = 0.16

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COSTOS DE PERFORACIN Y VOLADURA EN CHIMENEAS CON JUMBO HIDRULICO DISEO ANTIGUO 15 2 x 2 15 74 225 8 120 3 2.5 13.5 45 14 42 22 162 21.7 14.2 197.9 DROP RAISING 1 15 2.2 x 2.2 17 74 255 8 136 4 2.5 13.5 60 14 56 22 192 26.4 218.4 DROP RAISING 2 15 2.2 x 2.2 17 74 255 8 136 6 2.5 13.5 90 14 84 22 220 19.0 239 ***

Altura del banco (m) Seccin : ( m x m) N Taladros 2 Metros perforados por guardia Total metros perforados Costo de perforacin 2" ($/m) talad. Costo de perforacin de 2 ($/m) chim. N Taladros 5 Metros Perforados X Hora Metros Perforados X Guardia Total metros perforados Costo perforacin ($/m) talad. Costo perforacin ($/m) chim. COSTO TOTAL ($/m) tald. COSTO TOTAL PERF. ($/m) chim. COSTO DE VOLADURA ($/M) chim. COSTO ACROW COSTO TOTAL PERF. Y VOLAD. ($/m) * ** ***

* ** ALTO RIESGO: Chimenea ciegas y comunicados PERSISTE EL RIESGO: Solo en chimeneas ciegas SE ELIMINA RIESGO: en ambos casos

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CONTROL DE VIBRACIONES EVENTO ONDASPPV (mm/s) Frecuencia (Hz) Tiempo (Seg.) Aceleracin Pico (mm) Desplazamiento Pico (mm) Vector Resultante Pico (mm/s) Distancia de Medicin (m) Carga por retardo (kg) Trans 17,3 68 0,008 1,01

TAJEOVert. 14,9 64 0,032 0,901 Long. 25,5 73 0,009 1,41

CRUCEROTrans 23,5 >100 74,85 2,74 Vert. 34,2 >100 100.282 4,48 1,85 37,4 18,5 3,9 Long. 29,1 >100 74,85 2,88 3,08 Trans 14,5 >100

RAMPAVert. Long.

>100

>100

75.429 75.424 69.813 2,17 4,48 5,32 4,41 35,3 16,5 3,9 1,76 5,95

0,0362 0,0615 0,0634 2,42 30,8 18 45,8

COSTO POR NATURALEZA DE GASTOS

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16

CENTRO DE COSTOSPERUBAR COSTOS DE PRODUCCION

COSTOS DE PRODUCCION '000 USD MINA

1999 Cost Unit ($/t) '000 USD

2000 Cost Unit ($/t)

PERFORACION VOLADURAEXTRACCION Y CARGUIO SOSTENIMIENTO TRANSPORTE INTERNO SERVICIOS AUXILIARES RELLENO HIDRAULICO GEOLOGIA INGENIERIA MANTENIMIENTO SUPERVISION TOTAL COSTO MINA TOTAL COSTO CONCENTRADORA TOTAL COSTOS INDIRECTOS

51,333 18,35524,222 35,540 40,083 30,553 145,368 11,066 6,027 20,564 14,178 397,289 148,367 141,516

1.14 0.410.54 0.79 0.89 0.68 3.23 0.25 0.13 0.46 0.32 8.83 3.23 3.08