perforación de rocas minería a cielo abierto

8/19/2019 Perforación de rocas Minería a cielo abierto

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Perforación de rocasMinería a cielo abierto

Autores: Matías Salazar

Benjamín Venegas

Felipe Sanhueza

Sebastián Chávez

Fabián Sáez

Sección: 1

Concepción, 27 de Noviembre del 2015


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ÍNDICE

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................. 3

OBJETIVOS .................................................................................................................... 4

¿CUÁL ES EL OBJETIVO DE LA PERFORACIÓN? ...................................................... 5

¿POR QUÉ IMPORTA LA PERFORACIÓN? .................................................................. 7

¿CUÁNDO SE REALIZA LA PERFORACIÓN? ............................................................... 8

Planos de perforación .................................................................................................. 8

Confección de planos y croquis ................................................................................... 8

Lectura e interpretación de planos ............................................................................... 9Interpretación de programas ...................................................................................... 10

¿QUÉ SE HACE EN LA PERFORACIÓN? ................................................................... 11

¿CON QUÉ SE HACE LA PERFORACIÓN? ................................................................ 11

¿CÓMO SE REALIZA LA PERFORACIÓN? ................................................................. 11

¿CUÁL ES EL COSTO DE PERFORAR? ..................................................................... 12

RELACIÓN DE LA PERFORACIÓN CON OTRAS ACTIVIDADES MINERAS ............. 13

Relación Perforación con Tronadura: ......................................................................... 14

Relación Perforación con Carguío:............................................................................. 14

Relación Perforación con Factores Geométricos y Geomecánicos:........................... 15

Características del material: ....................................................................................... 15

Perforación en minería a rajo abierto ............................................................................ 16

CONCLUSIÓN ............................................................................................................... 18

BIBLIOGRAFÍA .............................................................................................................. 19


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INTRODUCCIÓN

En el siguiente informe que se presentara a continuación será expuesto el tema de la“perforación de rocas”, lo cual en palabras resumidas es construir un espacio definido

en la roca, lo cual tiene diferentes tipos lo cuales serán mostrados.

Cabe decir que para llevar a cabo un proceso como este se deben tener en cuenta

diversos factores, como una preparación previa bien planificada, utilizando para esto

una gran variedad de planos, GPS y demás.

En estas operaciones se debe tener un gran cuidado ya que es un proceso muy

delicado, el cual tiene un costo económico alto y que varía aún más por las

características de la roca que queremos perforar.

Cabe decir que este proceso va anexo con los que lo seguirán en una faena de trabajo

(tronadura, carguío y otros).a continuación el informe nos dara una mejor explicación de

la reseña aquí dada.


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OBJETIVOS

Objetivo Principal.

Conocer el Proceso completo de la Perforación, su pro y sus contras, gastos,

maquinarias, y minerales extraíbles.

Objetivos Secundarios.

- Dar a conocer Objetivo de la Perforación

- Mostrar los Procesos principales de Perforación

- Mostrar los Planos de Perforación

- Determinar cuáles son los relaciones de la perforación con (factores

geométricos, relación con otras actividades de la minería, los costos y la

perforación a rajo abierto)


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¿CUÁL ES EL OBJETIVO DE LA PERFORACIÓN?

El objetivo del proceso de perforación en palabras simples es “Construir un espacio

físico definido dentro de la roca que será removida (hoyos de perforación), para luegoen estos hoyos colocar el explosivo que más tarde será detonado”.

Para materializar esta actividad es necesario efectuar la siguiente secuencia:

- Programación de la ubicación de los pozos a perforar

- Selección de los aceros a utilizar

- Preparación de la zona de trabajo (topografía y limpieza)

- Posicionamiento de equipos (en cada tiro)

- Perforación (de cada tiro)

- Muestreo de detritus

- Verificación de la calidad y cantidad de tiros perforados

- Retiro del equipo del sector

Esta secuencia se cumple hasta que hayan sido perforados todos los sectores

programados.


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Se puede considerar la perforación de rocas como una combinación de las siguientes

acciones:

Percusión

Corresponde a los impactos producidos por los golpes del pistón, los que a su vez

originan ondas de choque que se transmiten a la broca a través del varillaje.

Rotación

Con el movimiento de rotación se hace girar la broca para que los impactos se

produzcan sobre la roca en distintas posiciones.

Empuje

Corresponde a la fuerza necesaria para mantener en contacto la broca con la roca.

Barrido

Fluido de barrido que permite extraer el detrito del fondo de la perforación.

La siguiente figura representa en forma sencilla la combinación de las cuatro acciones

anteriormente descritas.


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¿POR QUÉ IMPORTA LA PERFORACIÓN?

Importa por que es la primera operación del ciclo de operación mina.


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¿CUÁNDO SE REALIZA LA PERFORACIÓN?

Una vez que se han definido los planos de perforación y croquis para obtener los

puntos a perforar y se tiene acceso al sector de trabajo. Cumplido con esto el equipo

toma posición para iniciar la operación.

Planos de perforación

Los planos de perforación son la guía para que el operador a cargo de la faena pueda

realizar la tarea de perforación en forma correcta y segura. Para ello es necesario

considerar aspectos de la confección de los planos o croquis y de la lectura e

interpretación de los mismos.

Confección de planos y croquis

En la actualidad, la confección de planos de perforación es realizada en forma

automática por los softwares de planificación minera (Vulcan, Datamine) o de tronadura

(QED, Sabrex).

La determinación de las coordenadas de cada perforación es definida por los sistemas

de posicionamiento satelital (GPS), los cuales muestran la posición de cada una en

forma remota, de manera que no necesiten los planos para identificarlas.

No obstante, para la confección de planos se necesita información, que generalmente

es proporcionada por el departamento de topografía, lugar donde se lleva el control

diario de todas las zonas existentes en la faena minera. Además, el personal de estedepartamento es responsable de identificar con señales (monos) las perforaciones en

terreno y compartir esta información con los encargados de la explotación minera, como

son los departamentos de geología, de operaciones mineras y de planificación de la

mina.


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Lectura e interpretación de planos

Para la interpretación y la lectura de los planos

es necesario que estos contengan información

básica, principalmente en lo que se señala a

continuación:

- Identificación (numérica u otra) de cada

perforación.

- Identificación de la zona a perforar

(mineral, estéril, rampa).

-

Identificación de zonas de la mina, comocrestas, patas, rampas u otras

instalaciones.

- Malla de perforación (burden,

espaciamiento).

- Largo y diámetro de perforación.

- Coordenadas Norte y Este.

- Identificación de máquina que realizará la perforación (Ej: DMM-2).

- Fecha del plano y de la tronadura, cantidad de perforaciones.

Plano de perforación de una mina

subterránea.

Plano de perforación de una mina a

rajo abierto.

Vista de planos de perforación en una

pantalla computacional.


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¿QUÉ SE HACE EN LA PERFORACIÓN?

Fundamentalmente lo que se hace es agujerear la roca que será removida por la

tronadura, según las especificaciones técnicas de operación (malla, profundidad,diámetro, inclinación).

¿CON QUÉ SE HACE LA PERFORACIÓN?

La operación de realiza con equipos diseñados para este fin como perforadoras

(rotativas, DTH) y equipos auxiliares (compresores, captadores de polvo). (Ver texto

Maquinarias y Equipos Mineros para la Explotación de un Rajo Abierto). Las

características de la flota de perforadoras seleccionada tendrá relación directa con las

características de la mina, tanto físicas, geométricas y operacionales (rendimientos

exigidos, envergadura de las tronaduras, sectores especiales).

¿CÓMO SE REALIZA LA PERFORACIÓN?

El operador posiciona su equipo en los puntos especificados en el diagrama de

perforación, fija el equipo y comienza la operación, la cual básicamente consta del

apoyo del bit o tricono sobre el terreno e inicia la perforación con las especificaciones

de velocidad de rotación, pulldown (empuje) y velocidad del aire de barrido en función

de las características de la roca a perforar. A medida que el pozo se construye llega un

momento en que debe realizarse la adición de una nueva barra (barra larga si es que la

longitud del pozo así lo requiere), lo cual se realiza por medio de la misma máquina

(carrusel de barras). Una vez finalizada la perforación se procede a retirar el set deaceros desde el agujero (izamiento), y finalmente el equipo se retira del lugar hacia otro

punto


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¿CUÁL ES EL COSTO DE PERFORAR?

El costo de perforación que se obtenga en una operación en particular, dependerá de

varios factores, entre ellos:

Dureza de la roca, presencia de estructuras geológicas, calidad de los aceros,

mantenimiento de los equipos y calidad de los operadores.

De acuerdo a estudios respecto al tema podemos indicar que los costos de perforación

(incluyendo los de operaciones y mantenimiento), fluctúan entre un 10% y un 15% del

costo global de la operación de la mina, esto es, normalmente el costo del metro

perforado se ubica entre 6 a 15 US$/mb dependiendo del tipo y de la edad de los

equipos disponibles. En cuanto al precio de las perforadoras se aprecian montos del

orden de los US$ 400.000 a US$ 1.600.000 (dependiendo de los potenciales de la

máquina y de sus prestaciones).

Este amplio rango de precios que se encuentran en el mercado obedece a que es

posible diferenciar tres segmentos distintos de perforadoras: DTH (4.5” a 7”: 250.000 a

450.000 dólares), Rotativa sobre neumáticos (6” a 12”: 500.000 a 900.000 dólares) y

Rotativa sobre orugas (8” a 12”: 600.000 a 1.600.000 dólares).


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RELACIÓN DE LA PERFORACIÓN CON OTRAS ACTIVIDADES MINERAS


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Algunas relaciones específicas entre proveedores y clientes para el proceso productivo

de Perforación

Relación Perforación con Tronadura:

La tronadura es el primer cliente de la perforación, ya que si los tiros no cumplen las

especificaciones del cliente, se aumenta la probabilidad de fracaso en la calidad de la

tronadura, lo que desencadenaría un grave problema en cuanto a operación, costos y

producción. Por ejemplo un tiro más corto de lo especificado generará pisos irregulares

o la necesidad de tronadura secundaria, por el contrario un tiro más largo podría

generar una sobre excavación. A la vez la tronadura actúa como proveedor de

información a la perforación, en el sentido que entregará sus requisitos en cuanto a lacalidad de la perforación

Relación Perforación con Carguío:

Si el procedimiento de perforación no respetó la ubicación específica de cada tiro, es

decir la malla no se perforó según el diseño generará algunos tiros con mayor o menor

espaciamiento, los que después de efectuada la tronadura podría traducirse en cambios

no deseados en la granulometría esperada; por ejemplo, sobre tamaño del material a

ser cargado (requiriéndose reducción secundaria), bajo tamaño del material (generando

aumento de finos que podría disminuir el rendimiento en la molienda SAG). Otro efecto

negativo en el carguío que generaría el no respetar el largo de los pozos es que por

ejemplo los tiros más largos podrían generar sobre excavación y tiros más cortos pisos

irregulares que pueden dañar mecanismos de los equipos de carguío.


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Relación Perforación con Factores Geométricos y Geomecánicos:

La posibilidad de construir bancos dobles o de mayor altura influirá en la operación del

perforación (equipos y costos), ya que no siempre con los mismos recursos podrágarantizarse los resultados para este tipo de cambios operacionales. En lo que a

geomecánica se refiere la perforación necesita información para estimar si es necesario

cambiar alguna variable Página 86 de operación (espaciamiento y/o inclinación de los

tiros por ejemplo). En el caso de perforaciones en la pared de pit final se tendrá en

cuenta la posibilidad de realizar perforación para pre corte o perforaciones de menor

diámetro. Como cliente la geomecánica recibe información de la perforación acerca de

cambios relevantes en el tipo de roca perforada, que no hubiesen estado contemplados.

Características del material:

La dureza y abrasividad de la roca influirán en el rendimiento y costos de la perforación,

es muy diferente perforar roca dura que roca blanda, así como también las estructuraspresentes influyen en la calidad de la perforación.


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Perforación en minería a rajo abierto

En general, en el caso de la minería a rajo abierto (o a cielo abierto) es muy importante

identificar la pata y cresta de los bancos que serán perforados con diferentes símboloso colores. Además, es necesario señalar en el plano los posibles accesos de los

equipos y las fuentes de alimentación en el caso de perforadoras que utilizan energía

eléctrica.


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Las perforaciones en el banco deben realizarse a distancias regulares entre si,

generalmente entre 8 y 12 m (malla de perforación), de manera que atraviesen toda la

altura del banco para que, al introducirse los explosivos, la detonación permita

fragmentar la roca.

Para realizar las perforaciones, se utilizan grandes equipos eléctricos de perforación

rotatoria, equipados con barrenos de carburo de tungsteno de 12 ¼ pulgadas de

diámetro, los que permiten perforar un hoyo de 15 m de longitud en solo 20 minutos.

En las perforaciones se coloca el explosivo para realizar las tronaduras.


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CONCLUSIÓN

En conclusión podemos determinar cuáles fueron los objetivos de la perforación, cada

proceso que se tiene que realizar, también la programación de la ubicación de lospozos a perforar. Entre ellos también explicamos cómo se hace la perforación, los

planos, la confección de dichos planos y por último que se hace en cada perforación.

Otro objetivo que pudimos aprender y fue el costo de perforar el cual dependerá de

cada factor como la dureza de del material el cual nos podrá aumentar o disminuir los

costos que se necesite, y por ultimo podemos concluir que hacer una perforación a rajo

abierto sale mucho más factible por demasiados factores, como por ellos las maquinas

necesarias para este ya que son grandes y el espacio es mucho mayor y también comoes la relación de la perforación con otras actividades mineras.


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BIBLIOGRAFÍA

https://www.ucursos.cl/usuario/88e17214fbd3bc896935dca577cbaec1/mi_blog/r/Apunte

_Mineria_Rajo_Abierto.pdf

https://www.codelcoeduca.cl/procesos_productivos/escolares_extraccionarajoabierto.as

p
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