Taladro en Mina

7/28/2019 Taladro en Mina

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NARROW VEIN BLASTHOLE STOPING

APLICADO EN LA CIA.MINERA GLENCORE

UNIDAD YAULIYACU.

Fidel Yalle C.

Ing. Planeamiento Senior


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Setiembre, 2006

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INDICE


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1. RESUMEN EJECUTIVO

Como el caso de Minera Yauliyacu en diferentes

partes del Per hay minas en que es imperativo un

incremento de la productividad en las vetas

angostas, a bajo costo lo cual no es fcil obtenerlo

por sistemas convencionales. El explotar las vetas

angostas con taladros largos es una alternativa de

trabajo que puede revertir esta situacin.

Una de las circunstancias relevantes por el que

Minera Yauliyacu implementa el mtodo de minado

Narrow Vein Blast Hole Stoping, es la produccin y

reservas:

Las reservas en cuerpos se redujeron

significativamente e incrementndose las reservas

en vetas del ao 2004 con respecto al 2005, sin

embargo deba de mantenerse la produccin en

103,000 tn/mes. Sin subir significativamente los

costos operativos, es por ello la Gerencia resuelve

implementar el mtodo Narrow Vein Blast Hole

Stoping, logrndose obtener estndares aceptables

el cual se encuentra en proceso de mejora. Durante

el ao 2005 se obtuvo una produccin de 160,400

TM (Ver Apndice 1)

2. UBICACION GEOGRAFICA

La Mina Yauliyacu se ubica en el distrito de Chicla,

provincia de Huarochiri, departamento de Lima.

Geogrficamente se localiza en la zona central,

flanco Oeste de la cordillera Occidental de los

Andes, entre las coordenadas 1130Latitud Sur y

7610de Longitud Oeste, a una altura promedio

4250 msnm.

Fig. 1 Plano de ubicacin de la Minera Yauliyacu

3. GEOLOGIA

Mineraloga y tipo de alteracin

La mina Yauliyacu es productora de Zinc, Ploma,

Plata y cantidades menores de Cobre.

La mineraloga es constituida por Esfalerita,

Galena, Tetrahedrita y Calcopirita como minerales

de mena de mayor abundancia; los minerales de

ganga estn representados principalmente por

Pirita, Calcita y Cuarzo.

La alteracin hidrotermal de las rocas encajonadas

es silicificacin, piritizacin, sericitacin en zonas

aledaas a las vetas y propilitizacin a ciertas

distancias de ellas.

Fig.2 Secc. Longitudinal Geologa de Yauliyacu

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4. GEOMECANICA

Parmetros Geomecnicos para la Explotacin

de Vetas Angostas

Estos clculos parten de la determinacin del RMR

bsico tanto de las cajas como del mineral el cual

debe fluctuar entre 50 - 55, dado que al ser

castigado por la orientacin de las fracturas este

valor se ver afectado.

Metodologa de la evaluacin

Consideraciones Geomecnicas para la aplicacin

de Taladros Largos en Vetas Angostas.

Dentro de las Consideraciones tomados en cuenta

son:

Se debe tener un RMR corregido para las cajas

mayor o igual a 50 principalmente en la Caja

Techo; en el caso de Vetas un RMR corregido

mayor a 45.

Las rocas presentan una resistencia a la

compresin uniaxial superiores a los 100 Mpa y

un RQD que flucta entre 50 a 75%.

Las juntas presentan un espaciamiento regular

y una apertura mnima (0.1 1 mm), con ligera

alteracin en los planos de fractura, de igual

manera el agua no afecta demasiado al terreno.

Todas estas consideraciones hacen que el

RMR bsico supere ampliamente el valor de

55, el mismo que al ser castigado por la

direccin del fracturamiento sub. paralelo al eje

de labor decrece en valor.

Se manejan en promedio alturas de 50 metros

de abertura de nivel a nivel, considerando que

se debe dejar puentes de un espesor mnimo

de 5 mts, los que ayudaran a redistribuir los

esfuerzos y ayudar a la estabilidad de la labor,

estos alcances se pueden obtener del

programa Phases2 y del CPillar para el caso de

los pilares; los factores de seguridad que se

obtengan siempre debern ser superiores a 1,

para evitar la presencia de zonas de tensin.

Otra consideracin a tener en cuenta es el

Radio Hidrulico que se obtiene, para nuestrocaso se tienen valores de 12 14, para poder

trabajar en zonas de transicin sin

sostenimiento, vale decir que estos valores

indican que a la larga el Tajo deber ser

rellenado para contener las cajas.

De acuerdo a los valores obtenidos del Radio

Hidrulico para una altura total abierta de 50

mts, nos va permitir trabajar en una longitud

que puede variar de 50 a 60 mts.

El By Pass que se va preparar debe prepararse

mnimo a 10 mts de la galera de preparacin,

para evitar que se vea afectado por la influencia

de los esfuerzos, de preferencia estos debern

ser construidos en la Caja Piso.

Para el caso de los Draw points que se

construyan de igual manera deben tener una

longitud de 10 mts; todos estos factores harnque se logren factores de seguridad superiores

a 1.5 en los pilares.

Se adjunta plano producto de las

consideraciones antes descritas.

Fig.3 Plano Geomecnico

Sostenimiento

Independientemente del sostenimiento que se

coloca en el desarrollo de las labores de

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preparacin es importante que en los Sub. Niveles

de perforacin se coloque, pernos split de 7 a lo

largo de las paredes de la labor en forma

sistemtica, especialmente si las cajas presentan

planos, fallas, e incluso debe ir con malla sipresenta fracturas. El efecto es que despus de la

voladura este sostenimiento trabaja como pilar a lo

largo de todo el nivel de perforacin evitando la

dilucin por desprendimiento de las cajas.

5. INGENIERIA Y DISEO

Es importante que la labor propuesta, debe reunir

ciertas condiciones: Geolgicas, Geomecnicas y

de Ingeniera para considerar aplicable este mtodo

de minado. Tomando entre otros las

consideraciones expuestas en el siguiente cuadro.

Tabla-1 Consideraciones en la Evaluacin Tajos

La implementacin de Long hole drilling vetas

angostas experimentalmente se inicio con

longitudes de nivel de 13 y 15 mts. Los que tuvieron

fuertes problemas de desviacin actualmente la

longitud entre niveles de perforacin no es mayor a

11 mts. El buzamiento de nuestras vetas tienen unpromedio de 75 una inclinacin favorable en el

desplazamiento del material dentro del tajo. Existe

una regular continuidad en la mineralizacin lo cual

hace factible la aplicacin de este sistema. En

algunos tramos existen planos de falla y esta

regularmente fracturado por lo que en la etapa depreparacin se les identifica de tal forma que esos

tramos quedan como pilares . La potencia minable

para la aplicacin de este mtodo es de 1.5 mts a

3.0 mts. La seccin de los niveles de perforacin

tanto para el desplazamiento del scooptram de

limpieza como del equipo de perforacin es de 2.5

mt x2.5 mt. Los slot raise utilizado como cara libre

son preparados con taladros largos a una seccin

de 2.0 mt x 2.0 mt aplicando el burn cut hole para

su ejecucin. Estas chimeneas estn ubicadas a

los extremos del tajo de tal forma que la explotacin

se hace en retirada y en rebanadas verticales

Fig.3 Secc. Longitudinal Planta de la Preparacin

Para el diseo de la malla de perforacin se toma

en cuenta: La competencia de las rocas encajonan

tes, presencia de los aspectos estructurales mas

importantes como: geodas, fallas, planos

topografa actualizada y el equipo de perforacin

disponible

Es importante el levantamiento topogrfico de los

tajos explotados y de los taladros perforados, los

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que nos permite cuantificar la dilucin y la

desviacin respectivamente.

Para el diseo de las secciones de perforacin se

toma en cuenta: Levantamiento topogrfico

actualizado, la ubicacin de la veta y la estructuradel equipo disponible.

Fig.4 Posicin del Equipo para la Perforacin

6. SELECCIN DEL EQUIPO Y ACCESORIOS

No es suficiente que sea una maquina que perfore

taladros largos, para lograr precisin en la

perforacin por lo que el equipo y accesorios debe

reunir las siguientes condiciones:

6.1. Equipo

Fig.5 Vista Longitudinal del Mini-Jumbo

Sus dimensiones y estructura le permiten

trasladarse y perforar en secciones reducidas de:

3.0mt x 3.0mt y/o 2.5mt x 2.5mt, se puede

desmontar y llegado el caso pueda ser izado poruna chimenea con seccin de 2.0mtx2.0mt.

Cuenta con una corredera con un desplazamiento

efectivo de 1.5mt para desplazar los

componentes de perforacin y se pueda perforar

por lo menos 2 taladros paralelos de una sola

posicin toda vez que el espaciamiento de la

malla lo permita, un elemento importante es que

cuenta con 2 estinger hidrulicos que permiten

fijar al equipo una vez posicionado al techo y piso

de la labor reduciendo la desviacin por efecto de

esfuerzos en la perforacin

La seleccin del varillaje de perforacin esta dado

bsicamente por la calidad de roca en el caso

que presente fracturas, geodas que puedan

afectar la desviacin del taladro es preferible un

varillaje mas rgido como la T-38 y brocas de

2.5, si el terreno es homogneo es referible

barras R-32 con brocas de 2 obtenindose la

ventaja de un mayor control en la cantidad de

explosivo.

7. CICLO DE MINADO

La optimizacin de los recursos humanos y el mejor

aprovechamiento del uso de los equipos seobtienen si no hay interrupciones significativas en

cada una de las etapas del minado desde la

Preparacin, Perforacin, Voladura, Limpieza-

Extraccin y Relleno.

Estas condiciones se han dado para mtodos de

minado masivo, en cuerpos y vetas anchas donde

es posible aplicar taladros largos, pero pocas veces

se han dado en vetas angostas lo cual nos abre

nuevas posibilidades de mecanizacin para este

tipo de yacimiento.

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7.1. Preparacin

Para que el ratio de preparacin se reduzca es

necesario hacer el menor metraje en laspreparaciones esto va afectar directamente en el

menor tiempo de preparacin y la reduccin de

costos por tanto si en la evaluacin preliminar

observamos que las condiciones del terreno

permiten la perforacin negativa sin problemas

relevantes en cuanto a trancamiento de barras y

desviaciones significativas se preparara los

niveles de perforacin para taladros positivos y

negativos con un nivel de control intermedio, caso

contrario todos los niveles sern preparados para

hacer perforacin positiva (incluyendo el nivel de

control). Con los inconvenientes

sealados , la ventaja que una vez preparada la

labor para perforacin positiva se reducen las

perdidas de tiempo por trancamiento de la

columna de perforacin.

Es importante conservar los pilares y puentes

recomendados por Geomecnica y Seguridad

especialmente el de las intersecciones de la

galera principal con las ventanas de extraccin

esto facilitara el trabajo con los scoptram a

control remoto.

Es necesario considerar como parte de la

preparacin la chimenea para el relleno del tajo

posterior al minado no porque es necesario para

la siguiente etapa de minado sino como

prevencin al estallido de rocas que

ocasionalmente se presenta en este yacimiento.

Las labores programadas cuando toda la

perforacin es positiva esta dado por:

Tabla 2.Relacin de Labores de Preparacin

7.2. Perforacin

El nivel de perforacin debe reunir las

condiciones necesarias para una buena

perforacin como: seccin de acuerdo a la altura

del equipo, El techo y piso lo mas horizontal

posibles y limpio

Fig.6 Ptos. Topogrficos Ubicados en el techo de la

labor

Fig.7 Secc. Transversales marcados en las paredes

de la labor y la cota para el eje de la corredera.

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Los indicadores y el abastecimiento de aire, agua,

energa elctrica permiten un normal trabajo de

perforacin es decir las condiciones deben darse

antes se empezar la perforacin.

Tabla 3 Presiones y Energa de Trabajo

Existe un procedimiento para lograr un buen

posicionamiento en el que se toma en cuenta las

caractersticas de la estructura del equipo y la

seccin de la labor con respecto al punto marcado

por topografa este procedimiento es determinante

para lograr la menor desviacin.

Fig.8 Malla de Perforacin

Es importante cuantificar el rango de desviacin,

para ello se lleva la estadstica por operador de tal

forma que la capacitacin es orientada e incluso

personalizada.

Si el taladro no conserva el taladro luego de la

perforacin por las condiciones de la roca, se

coloca tuberas de PVC de 2 taponendolas

adecuadamente luego de la perforacin.

En el plano de perforacin debe indicarse lo mas

exacto posible la longitud de perforacin, la

presencia de vacos y agua. Datos necesarios en lavoladura. Los que deben archivarse estrictamente.

7.3. Voladura.

Fig.9 N de Retardos de Periodo Corto.

La secuencia de la voladura debe realizarse en

retirada partiendo de un extremo en rebanadas

verticales en todos los niveles de perforacin,

esto va dar estabilidad en el rea de trabajo,

haciendo que los bloques in situ trabajaran como

enormes pilares, usualmente los disparos son de

3 taladros por round.

No debe trabajarse bajo ninguna circunstancia sin

el plano de levantamiento topogrfico de los

taladros y sin la hoja de carga autorizada por el

Jefe de Seccin, En el que el disparador registra

la cantidad del explosivo utilizado y resultados del

disparo.

Tomar en consideracin las discontinuidades,

planos, fallas, zonas de fracturas especialmente

si son paralelas a la caja de ser muy fuertes es

preferible que deba quedar ese parte como pilar.

La distribucin de carga especialmente la altura

de los tacos luego de una constante observacin

debe estandarizarse.

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Fig.10 Distribucin de la Carga Explosiva

7.4. Limpieza.

El operador tiene una buena visin para operar el

control remoto hasta unos 20 mts. De distancia

por lo que los ejes de las ventanas se encuentras

ubicados cada 20 mts. Por lo tanto si la

secuencia de voladura es en retirada partiendo

de un extremo el operador se ubicara bajo un

techo seguro y podr manipular el control remoto

con bastante comodidad.

Fig.11 Limpieza del Mineral con Control Remoto

La limpieza es llevada a cabo con scooptram a

control remoto de 3.5 yd3.

Las ventanas del sector ya explotados deben

permanecer cerradas colocndose letreros por

seguridad

7.5. Relleno

En el caso de Minera Yauliyacu, es necesario

rellenar los espacios vacos, para prevenir las

reventazones o estallidos, estos vacos son

altamente necesarios para evitar sacar el

desmonte a superficie producto de las

preparaciones.

8. PARAMETROS

Uno de los parmetros importantes es el rango de

desviacin porque es el que va ha determinar la

factibilidad del proyecto, a veces un proyecto

fracasa porque la excesiva dilucin no lo hace

rentable pero en algunos casos no es porque el

mtodo no funciona sino porque la calidad de

perforacin es psima, esto se refleja en forma

directa con la dilucin.

Tabla 4. Estadstica de la Dilucin obtenida

El ratio de preparacin puede reducirse si se hace

un buen trabajo de perforacin negativa

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preparndose por consiguiente menos Sub. Niveles

de perforacin y/o la roca es favorable en el que la

desviacin es permisible.

Dado que la veta es angosta no es posible tener

rea para tener una malla mas amplia por lo que elfactor de potencia es alto, pero es compensado con

una buena fragmentacin.

A diferencia de la perforacin en abanicos la

perforacin es en paralelo por lo que el tiempo de

posicionamiento es alto logrndose menos metros

perforados/guardia pero el beneficio es que hay un

mayor control de las cajas.

Tabla 5 Indicadores de Control

9. COSTOS

El costo de minado es de $15.39/ton, con un costo

de operacin total de $28.89 /ton, los mtodos

convencionales con los que se puede comparar

son el Sherenkage y el Over Cut and Fill con los

que la diferencia del costo de minado es de: 10.25

y 11.04 $/ton respectivamente.

Tabla 6.Costos de Operacin

El rendimiento de aceros se ve afectado por el tipo

de acero utilizado, tanto la barra como el shank de

perforacin R-32 son mas caras que el varillaje T-

38 por que no es estndar su uso y se debe hacer

pedido especial, en cuanto alrendimiento esmenor

con la columna R-32 debido a que la diferencia de

dimetros de la broca y la culata de la barra es

mayor en la serie T-38 una diferencia de 3 mm

comparado con el R-32.

Tabla 7.Costo Comparativo Aceros T-38 vs. R-32

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10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Los resultados obtenidos en Minera Yauliyacu nos

indican que este sistema es una buena alternativa

de trabajo. Los niveles de perforacin deben ser bien

llevados tratando de lograr que el techo y el

piso sean lo mas horizontal posible, la altura

adecuada y limpio de tal forma que se facilite el

emboquillado si la perforacin es positiva de tal

forma que los taladros que comunican al nivel

superior no tengan problema en la medicin y

trancamiento de la columna de perforacin.

Debe llevarse archivos en el que se registre:

Planos de perforacin con sus correcciones,

Planos con el levantamiento de taladros, Hojas

de carga, Estos archivos son herramientas de

trabajo.

Llevar la estadstica de los parmetros que son

indicadores de control.

Es muy importante la Pro actividad por parte de

todos los involucrados en la operacin quizsesto es lo ms difcil de obtener en la primera

etapa.

La implementacin de taladros largos en vetas

angostas con los estndares de seguridad, es

factible lograrlo con la capacitacin de todo el

personal involucrado en la operacin:

Planeamiento, Topgrafos, Supervisores-Mina,

Perforistas y Disparadores porque se trata de lograr

un trabajo de calidad en todas sus etapas.

En la actualidad con toda la tecnologa disponible,

no es posible iniciar una explotacin sin tener un

diseo estndar con toda la Ingeniera de Detalle,

de tal forma que se haga las labores estrictamente

necesarias a un costo pre determinado, el no

hacerlo implica una serie de sobre costos en todas

sus etapas de minado.

El equipo de perforacin considero tiene defectos

en su construccin que deben ser superados para

obtener ms metros perforados y facilitar la tarea

del operador para un mejor posicionamiento, Es

preferible sea auto propulsado para evitar prdidasde tiempo en el traslado de una labor a otra, de no

ser as necesitara un equipo adicional para

remolcarlo hasta el lugar de trabajo. Estos equipos

deben contar con un sistema de de sealizacin

lser que ayudaran al posicionamiento preciso del

equipo con respecto al punto topogrfico,

igualmente debe contar con una lectora de ngulos

para obtener una precisin mnima de 30 minutos.

Su centro de gravedad debe ser mas bajo para

darle mayor estabilidad al momento del traslado y

posicionamiento, evitando de esta forma la cada

del equipo.

11. AGRADECIMIENTOS

A la Gerencia de la Empresa Minera Yauliyacu

que ha permitido en forma constructiva

compartir con el resto de colegas la experiencia

lograda con el Mtodo de Minado Narrow Vein

Blast Hole Stoping.

A los Consejos Departamentales de Lima y La

Libertad Captulos de Ingeniera de Minas y

Metalurgia quienes han organizado este Magno

Evento.

Al publico asistente que es la razn por el cual

estamos aqu reunidos.

12. BIBLIOGRAFIA

Sublevel Stopping Engineering and Planning

Session Developers W.A Hustrtrulid Colorado

School of Mines.1993

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.

Narrow Vein Blast Hole Stoping: Current Drilling

and Blasting Tecnology, Yves C.Lizotte,

M.Sc.A.,1989

Excavaciones Subterrneas en Roca, E.Hoek,

D.Sc. (Eng)-McGRAW-HILL.1985

13. APENDICE

Cuadro comparativo de produccin del SLSV,

SLSC y Otros Mtodos 2005

Durante el primer ao de implementacin del

sistema su aporte mensual promedio de todo el ao

es de 13,408 ton/mes. Lo cual es considerable

considerando las mejoras que se han tenido que

hacer en el camino

Tabla 8.Produccin del Mtodo NVBS (SLSV) 2005

CUADRO ESTADISTICO DE PARAMETROS

OBTENIDOS EN OTRAS MINAS.

Lo que resalta en este cuadro comparativo es el

porcentaje de dilucin que es alto, es posibleobtener una mayor eficiencia si la roca es buena,

cuando la estructura es mas ancha la dilucin es

menor, tambin nos indica la posibilidad de obtener

una menor desviacin .

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Tabla 9 Estadstica de Parmetros Obtenidos en otras Minas

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