CERREJON DEPARTAMENTO SERVICIOS … · ( - ) Requiere cambios en los diseños de voladuras, ... • Cambiar la altura de banco de 15 a 10 metros en los tajos de Altos Buzamientos

EQUIPO ESPECIAL PARA MINERIA EN ALTOS BUZAMIENTOS

DPTO. TECNICO / INGENIERIA DE MINA

FEBRERO 12, 2003

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CERREJON

DEPARTAMENTO SERVICIOS TECNICOS

PLANEACION ESTRATEGICA

METODOS DE MINERIA EN ALTOS BUZAMIENTOS

MINA, FEBRERO 12 DE 2003



FEBRERO 12, 2003

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OBJETIVO:

Obtener el endoso para la adquisición de Equipo Especial que requiere la minería en Altos

Buzamientos y para los ajustes de diseño y operativos asociados..

ANTECEDENTES

• En las NAM (tajos La Puente, Tabaco Altos Buzamientos y Annex) los mantos de carbón

presentan buzamientos altos (> 25º), comparados con los que han prevalecido en el EWP (en

general < 25º).

• Para esta condición los métodos de minería convencionales se deben adaptar con el fin de

eliminar o reducir los impactos en seguridad, calidad y recuperación del carbón, manteniendo la

eficiencia del proceso.

• Los subprocesos más afectados por altos buzamientos son los que se realizan con tractor de

orugas e incluyen :

- empuje de cuña de estéril / limpieza del manto.

- extracción del carbón

• Por diseño del equipo, el buzamiento límite para empuje con tractor de orugas es de 25º.

• Por seguridad, el espesor mínimo horizontal de estéril entre mantos (interburden) sobre el que

puede operar el tractor de orugas es de 8 metros.



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0 - 25º 25º -35º

35º - 40º > 40º

0º - 25º> 25º

TRACTOR EMPUJA EN EL BUZAMIENTO TRACTOR EMPUJA EN DIAGONAL

TRACTOR EMPUJA EN EL RUMBO CUÑA CAE POR GRAVEDAD

TRACTOR EMPUJA EN EL BUZAMIENTOEQUIPO ESPECIAL DESGARRA

CUÑA DE ESTERIL

>8 m

<8 m

25º - 40º

MINADO CON EQU. ESPECIAL

DESPATE CON CARGADOR

Y CAIDA POR GRAVEDAD

RECUPERACION DE BLOQUES

> 25º

> 40º

REMOCION DE CUÑA DE ESTERIL MINADO DE CARBON

<8 m

Equipo Especial

Equipo Especial Equipo Especial

METODOS Y EQUIPOS REQUERIDOS



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• Se requiere un equipo especial que alcance hasta la cresta del banco para lograr la completa

remoción de la cuña de estéril o la completa extracción del carbón, donde otros equipos no

pueden hacerlo por limitaciones de seguridad y/o diseño.

• El propósito del equipo es desgarrar el estéril o carbón para provocar su caída, por lo que debe

tener un accesorio especial para desgarre en lugar de cucharón para cargue.

• Los materiales son cargados posteriormente por equipo de mayor capacidad.

• Para bancos de 15 m y buzamiento de 25º el alcance horizontal requerido es de 34 m (*).

(*) - La Pala frontal EX3500 puede hacer la remoción de la cuña de estéril para bancos de

hasta 5.4 m de altura.

- La Pala eléctrica no permite hacer remoción de la cuña de estéril.

• Desde el inicio de la minería en el Tajo La Puente se ha utilizado para esta aplicación la

Retroexcavadora UH-801 con alcance para banco de 7 metros. Para bancos de más de

7 metros fue necesario construir rampas para suplementar el alcance hasta la cresta.

APLICACION PARA EL EQUIPO ESPECIAL



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63°

15 m

10 m

Cuña que queda fuera

del alcance del equipo

25°7 m

APLICACION (caso UH801)

0 m

Alcance horizontal

Talud que deja la pala

eléctrica al patear el manto

Altura de banco para

alcance máximo



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REQUERIMIENTOS DE EQUIPO ESPECIAL

Puente Tabaco a.b. Annex

% % %

• EN ESTERIL (% del interburden total)

- Remoción de cuña superior (*) con Interburden < 8 m 7.9 11.1 2.7

+ Buz. 25º - 35º (100% cuña)

+ Buz. 35º - 40º (80% cuña, 20% cae)

+ Recuperación bloques colgantes (0.2%)

(*) Cuña superior para banco de 10 m

• EN CARBON (% del carbón total)

- Minado de carbón, cualquier Interburden 30.0 36.9 9.8

+ Buz. 25º - 35º (100%)

+ Buz. 35º - 40º (60% de la cuña, 40% cae)

+ Recuperación bloques colgantes (0.2%)



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• Se consultó a los principales fabricantes de palas (Liebherr, Terex, Komatsu, Hitachi, Caterpillar),

sobre un equipo para nuestra aplicación particular.

• Características claves del equipo ofrecido:

Deseado Actual Cat Komatsu Liebherr Hitachi

Hitachi 375L PC1400 R984C EX1900

UH801 Adaptada Adaptada

Peso de operación, ton <120 157 83 140 115 180

Alcance horizontal máximo, m 34 19.9 16 19.2 26.8 21.8

Altura de banco según alcance, m 15 7.0 5.4 8.4 9.8 8.8

• La excavadora Liebherr 984C Adaptada es la que más se ajusta a lo requerido. Sin embargo, su

alcance es para una altura de banco máxima de 9.8 m.

INVESTIGACION DE MERCADO



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UNIDADES REQUERIDAS * (PROXIMOS 10 AÑOS)

* - Según volúmenes de estéril y carbón que requieren equipo especial para los Tajos La

Puente, Tabaco Altos Buzamientos y Annex.

- Productividad estimada para la excavadora Liebherr R984C Adaptada : 528 bcm/hora

(Productividad en desgarre de material extrapolada a partir de prueba de campo

realizada con la UH801).

• Se requieren tres unidades del equipo especial desde el año 2002.

3.3

2.62.9

3.2 3.2 3.02.7

2.11.7 1.8 1.9

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Años

No

. E

qu

ipo

sen estéril

en carbón

total



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• Para la aplicación requerida el mercado no ofrece un equipo especial con alcance que cubra la altura

de banco del diseño actual (15 metros).

• El equipo más opcionado, la Liebherr R984 C Adaptada, tiene alcance para banco de 10 metros.

• Para ajustarse al alcance del equipo especial se debe cambiar la altura de banco de 15 a 10 metros

en los tajos de Altos Buzamientos.

• Impactos más significativos del cambio según el análisis preliminar :

(+) Permite mejorar la calidad y recuperación de 35 Mt de carbón en los tajos La Puente,

Tabaco altos Buzamientos y Annex (26.5 % del total).

(+) Disminuye el requerimiento de tractor al reducirse el volúmen de cuña a empujar.

(+) Potencial reducción en la cantidad de emulsión para voladura.

( - ) Requiere cambios en los diseños de voladuras, con incrementos en costos de perforación.

( - ) Disminuye Uso de Disponibilidad de las Palas al requerir mayores movimientos.

( - ) Puede requerir ajustes a la secuencia minera según nueva configuración de los avances.

( - ) Aumentan requerimientos para drenajes y vías por incremento en el número de bancos.

ALTURA DE BANCO

1510

A

C E

F

ACE : CUÑA BANCO DE 15 M

FDE : CUÑA BANCO DE 10 M

BCDF : MENOR EMPUJE DE TRACTOR

D

B

Disminuye cuña superior



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CONCLUSIONES

• La minería en altos buzamientos se puede realizar utilizando tractor donde el interburden sea superior

a 8 metros.

• Por limitaciones de seguridad y operativas del tractor y para mejorar la calidad y la recuperación del

carbón, se requiere de un equipo especial en los siguientes casos:

- Limpieza de mantos con interburden menor de 8 metros y buzamiento > 25º.

- Soporte para minado de mantos con buzamientos entre 25º y 40º.

- Recuperación de bloques de carbón colgantes.

- Recuperación de interfase de techo y de piso en los mantos de alto buzamiento.

• De los equipos disponibles en el mercado, la excavadora Liebherr 984C Adaptada, dotada con

accesorio para desgarrar, es la que más se ajusta a nuestros requerimientos.

• Para lograr los objetivos de calidad y recuperación con la excavadora propuesta se requiere cambiar la

altura de banco de 15 a 10 metros en los tajos de Altos Buzamientos.

RECOMENDACIÓN

• Realizar compra directa a Liebherr de tres (3) excavadoras 984C Adaptadas y con accesorio para

desgarre.

• Cambiar la altura de banco de 15 a 10 metros en los tajos de Altos Buzamientos.

• Por estandarización de flota, considerar como reemplazo de las UH801 las excavadoras Liebherr 984C.



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QUE SIGUE

• Desarrollar proceso de Manejo del Cambio por parte de un Grupo que represente las funciones

afectadas, para :

- Operación y mantenimiento del Equipo Especial a adquirir

- Modificación de la altura de banco para tajos de Altos Buzamientos

• Cronograma para el proceso de Compra del equipo especial

Aprobación plan minado altos buzamientos 28-Feb-02

Pedido 15 15-Mar-02

Especificación, AP2, aprobaciones

Solicitud cotización 58 12-May-02

Documentación a enviar 15

Recibo ofertas 20

Evaluación 8

Aprobación 15

Orden de compra 7 19-May-02

Puesta en operación 169 4-Nov-02

Tiempo de entrega 120

Transporte 20

Nacionalización 7

Ensamble 15

Entrenamiento 7



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63°

15 m

10 m

Cuña que queda fuera

del alcance del equipo

25°

7 m

Altura de banco para

alcance máximo

0 m

Talud que deja la pala

eléctrica al patear el manto

Alcance horizontal

APLICACION DEL EQUIPO ESPECIAL (caso UH801)

Curva de excavación

de la UH801



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15 m

P&H 2800

PRODUCTIVIDAD vs ALTURA DE BANCO

86%89%

92%94%

95%97% 98% 99% 100% 100% 100% 100% 99% 98% 97%

96%94%

92%

58%

65%

70%

75%

79%

83%86%

88%89% 90% 90% 90% 88%

87%84%

81%

77%

72%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

ALTURA DE BANCO, m

PR

OD

UC

TIV

IDA

D,

bcm

/ H

r

Buena Voladura Pobre Voladura

PRODUCTIVIDAD DE PALAS vs ALTURA DE BANCO



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Dip directionStrike

Interburden

Dip~44°

Seam 175 Seam 173

WORKING FACE IN A HIGH DIPPING AREA



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UPPER WEDGE REMOVAL IN SHALLOW DIPS



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TRACTOR SLIDES WHEN PUSHING ALONG DIP IN A STEEP SEAM



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COAL SEAM UNDERCUT



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HANGING COAL BLOCKS AT CREST



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LOADER UNDERCUTS COAL SEAM



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BACKHOE SCRAPES HANGING BLOCKS AT CREST

RAMP TO SUPLEMENT REACH



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CLEANING THE COAL SEAM



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PUSHING ALONG STRIKE



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MINING COAL



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PUSH ALONG THE STRIKE

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