1. SEMINARIO “VOLADURA DE ROCAS”
LIMA 24-28 NOVIEMBRE 1998
TEMA:
PERFORACION Y VOLADURA
EN MINERIA DEL HIERRO
EXPOSITOR:
ING. FERNANDO ZEVALLOS DIAZ
2.
3.
4.
5.
6. Geología 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
7. Geología del yacimiento
–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
8. Reservas Geologicas de la
Formación Marcona
L E Y E S
TIPO DE TONELAJE
MINERAL 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 %
9. Perforación
•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)
11. Equipos 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
12. PERFORACION
–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 Pass
Pull Down 60,000-65,000 Lbs 60,000 Lbs
CFM 1200 - 1350 1200 – 1300
RPM 40-70 40-70
Velocidad de barrido
(fpm) 6500 – 7000 6500 – 7000
13. PERFORACION
Mejorar 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
14. PERFORMANCE DE LOS
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 --- ---
15. PERFORMANCE DE LOS
ACCESORIOS DE PERFORACION
COSTO $/PIE
MATERIALES
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 --- ---
16. 4. Diseño y esquemas de carguio
4.1 Encapado de roca y desmonte
Diámetro de perforación 12 1/4 Pulgadas
Burden 8.50 m
Espaciamiento 8.50 m
Altura de banco 12.0 m
Sobre-perforación 2.1 m
Profundidad del taladro 14.1 m
Factor de potencia 139.5 grs/tls
Tonelaje por taladro 2340.9 tls
Explosivo por taladro 326.5 kgs
Altura de carga 6.1 m
Taco 8.0 m
Número de iniciadores 1.0
Tipo de iniciador HDP-1 Booster
4.2 Encapado de roca de alta dureza: Filita
Diámetro de perforación 12 1/4 Pulgadas
Burden 8.5 m
Espaciamiento 8.5 m
Altura de banco 12.0 m
Sobre-perforación 2.1 m
Profundidad del taladro 14.1 m
Factor de potencia 173.7 grs/tls
Tonelaje por taladro 2359.9 tls
Explosivo por taladro 409.8 kgs
Carga de fondo 346.0 kgs FP-0-0
Carga intermedia 63.9 kgs FP-0-0
Altura de carga de fondo 6.5 m
Altura de carga intermedia 1.2 m
Taco final 4.0 m
Taco intermedio 2.4 m
Número de iniciadores 2.0
Tipo de iniciador HDP-1 Booster
17. ESQUEMA DE CARGUIO ESQUEMA DE CARGUIO
ENCAPADO DE ROCA ENCAPADO DE ROCA: FILITA
Fulminante Antiestático
Fulminante Antiestático
Collar del Taladro Collar del Taladro
4.0 m
Taco final
Taco
8.0 m Carga intermedia ANFO FP-0-0
1.2 m Iniciador Booster HDP-1
Taco intermedio
2.4 m
4.4 m Carga de
4.0 m 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 2.1 m
18. 4.3 Mineral oxidado y transicional: Taladros de cresta
Diámetro de perforación 12 1/4 Pulgadas
Burden 6.7 m
Espaciamiento 6.7 m
Altura de banco 12.0 m
Sobre-perforación 1.8 m
Profundidad del taladro 13.8 m
Factor de potencia 229.5 grs/tls
Tonelaje por taladro 1888.5 tls
Explosivo por taladro 433.5 kgs FP-10G-0
Altura de carga 7.7 m
Taco 6.1 m
Número de iniciadores 1.0
Tipo de iniciador HDP-1 Booster
4.4 Mineral oxidado y transicional: Taladros intermedios
Diámetro de perforación 12 1/4 Pulgadas
Burden 6.7 m
Espaciamiento 6.7 m
Altura de banco 12.0 m
Sobre-perforación 1.8 m
Profundidad del taladro 13.8 m
Factor de potencia 229.5 grs/tls
Tonelaje por taladro 1888.5 tls
Explosivo por taladro 433.5 kgs
Carga de fondo 382.0 kgs FP-10G-0
Carga intermedia 51.5 kgs FP-10G-0
Altura de carga de fondo 6.8 m
Altura de carga intermedia 0.9 m
Taco final 3.7 m
Taco intermedio 2.4 m
Número de iniciadores 2.0
Tipo de iniciador HDP-1 Booster
19. ESQUEMA DE CARGUIO ESQUEMA DE CARGUIO
MINERAL OXIDADO Y TRANSICIONAL MINERAL OXIDADO Y TRANSICIONAL
TALADROS DE CRESTA TALADROS INTERMEDIOS
Fulminante Antiestático
Fulminante Antiestático
Collar del Taladro Collar del Taladro
3.7 m Taco final
6.1 m Taco
Carga
Intermedia ANFO-AL FP-10G-0
0.9 m Iniciador Booster HDP-1
2.4 m Taco intermedio
5,9 m Carga de
Carga de columna ANFO FP0-10G-0 5,0 m Columna ANFO-AL FP-10G-0
Nivel piso del Banco Nivel piso del Banco
Iniciador Booster HDP-1 Iniciador Booster HDP-1
1.8 m 1.8
20. 4.5 Mineral Primario Blando: Taladros de cresta
Diámetro de perforación 12 1/4 Pulgadas
Burden 5.5 m
Espaciamiento 5.5 m
Altura de banco 12.0 m
Sobre-perforación 1.8 m
Profundidad del taladro 13.8 m
Factor de potencia 311.9 grs/tls
Tonelaje por taladro 1444.8 tls
Explosivo por taladro 450.6 kgs FP-10G-0
Altura de carga 8.0 m
Taco 5.8 m
Número de iniciadores 1.0
Tipo de iniciador HDP-1 Booster
4.6 Mineral Primario Blando: Taladros intermedios
Diámetro de perforación 12 1/4 Pulgadas
Burden 5.5 m
Espaciamiento 5.5 m
Altura de banco 12.0 m
Sobre-perforación 1.8 m
Profundidad del taladro 13.8 m
Factor de potencia 309.5 grs/tls
Tonelaje por taladro 1444.8 tls
Explosivo por taladro 447.2 kgs
Carga de fondo 395.7 kgs FP-10G-0
Carga intermedia 51.5 kgs FP-10G-0
Altura de carga de fondo 7.0 m
Altura de carga intermedia 0.9 m
Taco final 3.4 m
Taco intermedio 2.5 m
Número de iniciadores 2.0
Tipo de iniciador HDP-1 Booster
21. ESQUEMA DE CARGUIO ESQUEMA DE CARGUIO
MINERAL PRIMARIO BLANDO MINERAL PRIMARIO BLANDO
TALADROS DE CRESTA TALADROS INTERMEDIOS
Fulminante Antiestático
Fulminante Antiestático
Collar del Taladro Collar del Taladro
3.4 m Taco final
Taco
5.8 m Carga
Intermedia ANFO-AL FP-10G-0
0.9 m Iniciador Booster HDP-1
Taco intermedio
2,5 m
6,2 m Carga de
Carga de columna ANFO FP-10G-0 5,2 m Columna ANFO-AL FP-10G-0
Nivel piso del Banco Nivel piso del Banco
Iniciador Booster HDP-1 Iniciador Booster HDP-1
1.8 m 1.8
22. 4.7 Mineral Primario Duro: Taladros de cresta
Diámetro de perforación 12 1/4 Pulgadas
Burden 5.5 m
Espaciamiento 5.5 m
Altura de banco 12.0 m
Sobre-perforación 1.8 m
Profundidad del taladro 13.8 m
Factor de potencia 334.9 grs/tls
Tonelaje por taladro 1444.8 tls
Explosivo por taladro 483.9 kgs FP-10G-0
Altura de carga 8.6 m
Taco 5.2 m
Número de iniciadores 1.0
Tipo de iniciador HDP-1 Booster
4.8 Mineral Primario Duro: Taladros intermedios
Diámetro de perforación 12 1/4 Pulgadas
Burden 5.5 m
Espaciamiento 5.5 m
Altura de banco 12.0 m
Sobre-perforación 1.8 m
Profundidad del taladro 13.8 m
Factor de potencia 283.5 grs/tls
Tonelaje por taladro 1444.8 tls
Explosivo por taladro 409.7 kgs
Carga de fondo 298.2 kgs FP-10G-0
Carga intermedia (a) 101.3 kgs FP-10G-0
Carga intermedia (b) 10.2 kgs FP-10G-0
Altura de carga de fondo 5.3 m
Altura de carga intermedia (a) 1.8 m
Altura de carga intermedia (b) 0.9 m
Taco final 3.1 m
Taco intermedio (b) 1.2 m
Taco intermedio (a) 1.5 m
Número de iniciadores 3.0
Tipo de iniciador HDP-1 Booster
23. ESQUEMA DE CARGUIO ESQUEMA DE CARGUIO
MINERAL PRIMARIO DURO MINERAL PRIMARIO DURO
TALADROS DE CRESTA TALADROS INTERMEDIOS
Fulminante Antiestático Fulminante Antiestático
Collar del Taladro Collar del Taladro
3.1 m
Taco final
5.2 m Taco Carga intermedia (b)
ANFO-AL FP-10G-0
0.9 m Iniciador Booster HDP-1
Taco intermedio (b)
1.2 m
Carga intermedia (a)
ANFO-AL FP-10G-0
1.8 m Iniciador Booster HDP-1
1.5 m Taco intermedio (a)
6,8 m Carga de columna ANFO FP-10G-0
3,5 m Carga de
Columna ANFO-AL FP-10G-0
Nivel piso del Banco Nivel piso del Banco
Iniciador Booster HDP-1 Iniciador HDP-1 (Booster)
1.8 m 1.8
24. 4.9 Pre - Corte en material esteril
Diámetro de perforación 9 7/8 Pulgadas
Espaciamiento Cada 4,3 m
Altura de banco 12.0 m
Sobre-perforación 1.8 m
Profundidad del taladro 13.8 m
Explosivo por taladro 72.6 kgs
Carga de fondo 20.8 kgs FP-0-0
Cargas intermedias 10.4 kgs FP-0-0
Altura de carga de fondo 0.6 m
Altura de cargas intermedias 0.3 m
Taco final 2.1 m
Taco intermedio (a) 2.1 m
Taco intermedio (b) 2.1 m
Taco intermedio (c) 1.8 m
Taco intermedio (d) 1.8 m
Taco intermedio (e) 1.8 m
Tipo de iniciador 80 gr/m Cordón detonante
4,10 Pre - Corte en Mineral
Diámetro de perforación 9 7/8 Pulgadas
Espaciamiento Cada 4,0 m
Altura de banco 12.0 m
Sobre-perforación 1.5 m
Profundidad del taladro 13.5 m
Explosivo por taladro 72.6 kgs
Carga de fondo 20.8 kgs FP-0-0
Cargas intermedias 10.4 kgs FP-0-0
Altura de carga de fondo 0.6 m
Altura de cargas intermedias 0.3 m
Taco final 2.1 m
Taco intermedio (a) 2.1 m
Taco intermedio (b) 1.8 m
Taco intermedio (c) 1.8 m
Taco intermedio (d) 1.8 m
Taco intermedio (e) 1.8 m
Tipo de iniciador 80 gr/m Cordón detonante
25. ESQUEMA DE CARGUIO ESQUEMA DE CARGUIO
PRE - CORTE EN MATERIAL ESTERIL PRE - CORTE EN MINERAL
Cordón detonante reforzado Cordón detonante reforzado
Collar del Taladro Collar del Taladro
2.1 m Taco final Taco final
2,1 m
Cordón detonate 80 gr/m TUNEX Cordón detonante 80 gr/m TUNEX
0.3 m -------------------
Carga intermedias ANF FP-0-0 0.3 m -------------------
Carga intermedias ANFO FP-0-0
2.1 m Taco intermedio Taco intermedio
2,1 m
0.3 m -------------------
Carga intermedias ANFO FP-0-0 0.3 m -------------------
Carga intermedias ANFO FP-0-0
Taco intermedio
2.1 m Taco intermedio 1.8 m
0.3 m -------------------
Carga intermedias ANFO FP-0-0
0.3 m -------------------
Carga intermedias ANFO FP-0-0
Taco intermedio
Taco intermedio 1.8 m
1,8 m
0.3 m -------------------
Carga intermedias ANFO FP-0-0
0.3 m -------------------
Carga intermedias ANFO FP-0-0
Taco intermedio
Taco intermedio 1.8 m
1.8 m
0.3 m -------------------
Carga intermedias ANFO FP-0-0
0.3 m -------------------
Carga intermedias ANFO FP-0-0
Nivel piso del Banco Nivel piso del Banco
1.8 m Taco intermedio
1,8 m Taco intermedio
1.5 m
1.8 m 0,6 m Carga de fomdo ANFO FP-0-0
0,6 m Carga de fonfo ANFO FP-0-0
26. – Generalidades
VOLADURA
• 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 A
LA COMPRESION
ESTERIL HORNFELS, 70-80 MP
DACITA,GRANODEORI
TA,ANDESITAS,ETC
OXIDADOS Y HEMATITAS, 80-180 MP
SULFATOS MARTITAS
SULFUROS MAGNETITA, > DE 180 MP
ACTINOLITA,PIRITA,PI
RROTITA Y CUARZO
27. VOLADURA
Equipos y explosivos
•02 camiones mezcladores de ANFO ALUMINIZADO de
8 TM y 10 TM
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
28. VOLADURA
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
29. VOLADURA
Voladura 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.
30. DISPAROS PRIMARIOS
Y SECUNDARIOS
Normas y Procedimientos :
1.- Programación del disparo
2.- Restricción del área del proyecto de voladura
3.- Zonas de estacionamiento de equipos para el disparo
4.- Traslados de equipos pesados
5.- Restricción del área de peligro para el disparo
6.- Evacuación del personal fuera del área de restricción
7.- Corte de energía eléctrica
8.- Iniciación de la voladura
En la ejecución y cumplimiento de estas normas y
procedimientos están involucrados todos los Departamentos y
Gerencias de la Empresa.
31. EVALUACION DE LA VOLADURA
Pre-inspección:
a) Limpieza de cara libre
b) Presencia de toes y pisos altos
c) Taladros pelados, etc.
Después del disparo hasta la limpieza total:
a) Volumen del disparo
b) Grado de fragmentación (pedronería)
c) Desplazamiento del material disparado
d) Dispersión
e) Nivel de piso
f) Sobre-rotura
g) Dilución
34. CONCLUSIONES
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 $/pie
• Capacitación permanente de los operadores.
35. CONCLUSIONES
2.- Para una buena voladura es importante:
• Zoneamiento de las minas.
• Determinación de los parámetros de voladura para
cada zona.
• Diseño de los proyectos de perforación para cada tipo
de mineral, reduciendo al mínimo la dilución.
• Control en el carguío de taladros.
• Evaluación permanente de la voladura y ajuste de los
parámetros.
• Control de calidad de las mezclas explosivas:
porcentajes, densidad, etc.
• Cumplimiento de normas y procedimientos de la
función de voladura.
36. CONCLUSIONES
3.- La realización permanente de pruebas con explosivos y accesorios
de voladura y su evaluación con la finalidad de obtener una buena
voladura, ha permitido ajustar los parámetros a las características del
zoneamiento de nuestros tajos.
4. La realización de pruebas de los accesorios de perforación ha
permitido reducir el costo de perforación ($/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%.
37. COMPORTAMIENTO DE COSTOS UNITARIOS
4.0
3.5
3.0
COSTOS US $/TLS
Total
2.5
Chancado
2.0 Acarreo
Carguio
1.5 Voladura
Perforación
1.0
0.5
0.0
1996 1997 1998
AÑOS
38. SHOUGANG HIERRO PERU S.A
EVOLUCION DEL DIAMETRO DE PERFORACION
Densidad de nitrato: 0,68 gr/cc
PARAMETROS UND MATERIAL 9 pulg 9 7/8 pulg 10 5/8 pulg 11 pulg 12 1/4 pulg
Pies 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 22
Pies PO 13 x 13 15 x 15 16 x 16 16 x 16 18 x 18
Lbs/Tls E.R./DES 0,39 0,37 0,36 0,34 0,31
FACTOR DE Lbs/Tls MO/TO 0,61 0,54 0,54 0,51 0,48
POTENCIA Lbs/Tls PO 0,85 0,75 0,74 0,77 0,70
Tls/pie E.R./DES 29 35 38 41 51
FACTOR DE Tls/pie MO/TO 22 28 31 34 41
PERFORABILIDAD
Tls/pie PO 17 22 25 25 32
Tls/Tls E.R./DES 1327 1588 1727 1871 2341
TONELAJE POR Tls/Tls MO/TO 1008 1271 1413 1563 1885
TALADRO Tls/Tls PO 768 1016 1152 1152 1452
