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Perforación y Tronadura en
                labores mineras subterráneas




Ronald Guzmán V.
Profesor IMM 2500 – Perforación y Tronadura
Centro de Minería – UC
Email: rguzman@ing.puc.cl
Lo primero
              Un rayado de cancha
                                  ¿Qué es la Perforación y
                                    Tronadura




                                  ¿Porqué se realiza P&T?

Por “cultura general minera”, deben saber qué es la P&T
Como estudiantes se preocuparan de estudiarla y mejorarla!!!
En su vida profesional, les tocará vivirla


 22-04-2009
Qué es la Perforación y Tronadura?

                     En el ámbito Técnico:
                      La transformación del recurso (roca/mineral)
                      (se Fragmenta)

                     En el ámbito Productivo:
                      La primera operación en el ciclo productivo de
                      una mina

                     Como Proceso la
                      Perforación:
                      Cavidad donde serán alojadas las cargas
                      explosivas y accesorios de iniciación


                     Como Proceso la Tronadura
                       La liberación de energía mediante una
                      reacción química (explosivos) que permite
                      fragmentar la roca y desplazarla
22-04-2009
¿Porqué se hace la P&T?

                      Necesidad de hacer la
                       primera separación del
                       mineral
                       Separar la paja del trigo




                      Necesidad de Cargarlo y
                       Transportarlo:
                       A buen entendedor….pocas palabras!



22-04-2009
Teoría General de la
Perforación
             En general podemos considerar la perforación de rocas como una
                 combinación de las siguientes acciones:

             Percusión: Impactos producidos por los golpes del pistón
                originan ondas de choque que se transmiten a la
                broca a través del varillaje.

             Rotación: Con este movimiento se hace girar la broca
                para que los impactos se produzcan sobre la roca en
                distintas posiciones.

             Empuje: Para mantener en contacto la broca con la roca.

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

22-04-2009
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     ¿Preguntas?
Porqué Importa la Perforación??
        Por ser la primera
         operación dentro del
         ciclo de operación
         mina.
Ciclo de operación mina básico (Cielo
       Abierto)
Perforación   Tronadura    Carguío
              Transporte




        Cavidad donde serán
         alojadas las cargas
         explosivas y
         accesorios de
         iniciación

                           ¿¿Cómo es el ciclo de operación en un Mina Subterránea???

22-04-2009
Componentes principales de un
    sistema de perforación
       Perforadora, fuente
        de energía mecánica.
       Varillaje, medio de
        transmisión de dicha
        energía.
       Broca o bit, útil que
        ejerce sobre la roca la
        energía.
       Barrido, efectúa la
        limpieza y evacuación
        del detrito producido.


    22-04-2009
Diferentes Clasificaciones
(Según Maquinaria)

Perforación manual: Equipos ligeros operados
    por perforistas. Utilizados en trabajos de
    pequeña envergadura donde principalmente
    por dimensiones no es posible utilizar otras
    máquinas o no está justificado
    económicamente su empleo.

Perforación mecanizada: Los equipos de
    perforación van montados sobre unas
    estructuras (orugas), donde el operador
    controla en forma cómoda todos los
    parámetros de perforación.


22-04-2009
Diferentes Clasificaciones
(Según el tipo de trabajo )
  Perforación de banqueo: Perforaciones
  verticales o inclinadas utilizadas
  preferentemente en proyectos a cielo abierto
  y minería subterránea (L.B.H.).




  Perforación de avance de galerías y
  túneles: Perforaciones preferentemente
  horizontales llevadas a cabo en forma manual
  o en forma mecanizada (jumbos).



22-04-2009
Diferentes Clasificaciones
  (Según el tipo de trabajo )

Perforación de producción: Término utilizado en
    las explotaciones mineras a trabajos de
    extracción de mineral (estéril). Los equipos y
    métodos varían según el sistema de
    explotación.


Perforación de chimeneas: Labores verticales
    muy utilizadas en minería subterránea y obras
    civiles. Se utilizan métodos de perforación
    especiales, entre los cuales destacan el
    método Raise Boring y la jaula trepadora
    Alimak.

  22-04-2009
Diferentes Clasificaciones
(Según el tipo de trabajo )
   Perforación con recubrimiento:
   Utilizado en materiales poco
   consolidados, en perforación de pozos
   de captación de aguas y perforaciones
   submarinas.


   Sostenimiento de rocas: Utilizado
   para la colocación de pernos de anclaje
   en labores subterráneas principalmente.




22-04-2009
Diferentes Clasificaciones
(Según el método mecánico de
perforación)
   Rotopercutivos: Muy utilizados en labores
   subterráneas y trabajos menores en
   minería a cielo abierto (precorte), tanto si el
   martillo se sitúa en cabeza como en el
   fondo del barreno.

   Rotativos: Se subdividen en dos grupos,
   según la penetración se realice por
   trituración (triconos) o por corte (brocas
   especiales). El primer sistema se aplica en
   rocas de dureza media a alta y el segundo
   en rocas blandas.


22-04-2009
Desarrollo de la perforación en minería
En síntesis….
   Porqué se perfora?
       Confinamiento al explosivo
       Salida (botada) a la energía del
        explosivo




   Una vez que se perfora, se coloca el
    explosivo(s) y se hace la tronadura a
    través de una secuencia.
La definición:
 “La Tronadura tiene como propósito fundamental maximizar la
 energía liberada por el explosivo para fragmentar lo
 mejor posible una parte del macizo rocoso, mientras que por el
 lado contrario, el deseo es a su vez minimizar la energía del
 mismo hacia la otra parte del macizo rocoso (remanente) para
 así producir el menor daño posible”.
Palabras claves para entender la operación


              Explosivos: Combustible +
                oxidante




              Energía: Gases y onda de
                choque (vibraciones) que
                generan trabajo


22-04-2009
Palabras claves para entender la operación


 Fragmentación: tamaño y distribución




 Daño: Minimizar la alteración en
 su entorno

22-04-2009
Conociendo un poco lo que es
perforación, explosivos y tronadura….

   Podemos entrar en lo que se llama
    “tuneleria” a través de perforación y
    tronadura.
Métodos para la construcción de túneles

Minería                                Tunelería
Para los mineros las metas de          Hacer el frente de avance del túnel tan
producción productiva son medidas      rápido como sea posible.
en Toneladas o m3.

Extraer las toneladas a un costo más   Consideraciones detalladas de
bajo como sea posible.                 requerimientos en el diseño.

Minimizar la dilución del mineral.     Tiempo y costos están fuertemente
                                       relacionados.
Asegurar una alta utilización de los   La utilización de los equipos es una
equipos.                               prioridad secundaria.
Cumplir con las regulaciones de        Cumplir con las regulaciones de
seguridad y medio ambiente.            seguridad y medio ambiente.
Tipos de túneles (secciones)
CICLO MINERO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UN TÚNEL
La sección depende de:




    Diámetro de perf. (mm)   Sección (m2)   Tipo de perforación
    27 - 40                  < 10           Manual

    35 - 45                  10 - 30        Mecanizada 1 brazo

    38 - 51                  > 30           Mecanizada 2 brazos
Perforación y tronadura subterránea 2009 v1
Perforación y tronadura subterránea 2009 v1
Perforación y tronadura subterránea 2009 v1
Perforación y tronadura subterránea 2009 v1
¿Cómo se hace un túnel?
Primero: Distinguir las zonas en un túnel
para perforar y cargar los tiros
                                                  Zona 0: Rainura
                                                  Zona 1: Zapateras
                                                  Zona 2: Cajas       o
        3                                 3       contorno
                5             5


                                                  Zona 3: Coronas         o
                                                  contorno
                                                  Zona 4: Auxiliares
            4         0           4           2   Zona 5: Auxiliares
   2


            1                         1




Así se conoce en Chile en el mundo minero
Segundo: Perforar los tiros de acuerdo a
un diseño de disparo (RAINURA)




      Esa línea tiene un nombre….GRADIENTE


                        GRADIENTE
Tercero: Preocuparse de la rainura
   Rainura (cuele): Conjunto de tiros cargados y
    huecos (maricón), que permiten en su
    profundidad, crear la cara libre necesaria
    para que el resto de los tiros puedan ir
    saliendo (secuencia de disparo)

                                                  3                       3
                                                          5
                                                                  5




                                              2               0               2
                                                      4               4

                                                      1               1
     Si la rainura sale bien…..tiene la mitad de la pega bien hecha!
Identificando la rainura

                   Tiros huecos: Maricon (pueden ser 1 o
                   más)


                   Se diseñan tiros con carga de acuerdo a
                   cuadrantes (IMM 2500)


                   La rainura se puede perforar ya sea con
                   tiros “paralelos” o en “V” (depende de
                   cómo se quiera quede la botada o
                   marina.. (términos mineros)
Rainura en V….bien en la conceptual, mal
en la operacional.
Rainura en tiros paralelos
Problema de la V cut! (operacional)
Una vez diseñada la rainura, se procede a
determinar el resto del disparo




Importante: Esto es una propuesta inicial. Ud debe ir viendo como se comporta su
tronadura, en las condiciones de “cerro” (geomecánicas, agua, turnos, etc).
Usted debe y puede (ojala quiera)
considerar lo siguiente..como ejemplo
Segunda parte: Una vez perforado….hay que
colocar los explosivos y definir una secuencia de
encendido
Factores que influyen en la selección del
explosivos
  Variables controlables
  Diámetro de perforación               Altura de perforación
  Pasadura                    Inclinación de la perforación
  Altura del taco                       Material del taco
  Burden
  Espaciamiento
  Tamaño de la tronadura             Dirección de la tronadura
  Sistema de iniciación       Número de caras libres         El mensaje
  Tipo de explosivo                  Método de carguío       es……
  Agua                               Otros.


  Variables No controlables
  Geología                    Propiedades geomecánicas
  Frecuencia de fracturas             Orientación de estructuras
  Condiciones de Agua         Otros.
De acuerdo a las condiciones del “cerro” y
variables de operación…..decido
   Tipo de explosivo que funciona en forma segura,
    ambientalmente factible y económicamente
    conveniente




DINAMITAS            ANFO
                                     EMULSIONES


                                   CORDON
               DETONADOR           DETONANTE
Una vez seleccionado, se realiza el
    siguiente procedimiento
   Se lleva a la “frente” los explosivos y accesorios.

   Se realiza la carga de explosivos de acuerdo al diseño, considerando
       Cebo
       Carga de columna
       Taco
       Amarre y secuencia de encendido
Así ud. puede amarrarlo
Se debe “lorear” la mina antes, durante y
después del disparo o quemada
                          Loro Vivo: Toda persona con
   LOROS:                     conocimientos de las
                          operaciones de la Mina y que
                              por orden directa del
                         encargado de la operación con
                               explosivos, tiene la
                          responsabilidad de impedir el
                         ingreso de personas o equipos
                              a un sector amagado.


                          Loro Metálico: Es todo letrero
                         de prohibición combinado con
                         sÍmbolo NO PASAR, mediante
                            la leyenda “PELIGRO NO
                            PASAR DISPARO” u otra
     NO PASAR                 relativa al peligro que
      DISPARO            resguarda, impide el paso a un
                                 sector amagado.
Se realiza la tronadura de acuerdo a un
procedimiento
Y se analiza (visual y computacionalmente)
Y se mandan el “carril”
Perforación y tronadura subterránea 2009 v1
No olvidarse del ciclo…..(donde estamos)
Ejemplo: PROYECTO
LOS PELAMBRES

Excavación de Túnel Largo
PROYECTO MINERO LOS PELAMBRES




    Túnel N° 1 : 5.815 m con pendiente de 9,2%
     Túnel N°2 : 5.090 m con pendiente de 10,8%
     Túnel N°3 :      545 m con pendiente de 11,0%
     3 Ventanas :     913 m con pendiente variable
• Mayor longitud excavada: 3.670 m con pendiente de + 9,2%
PROYECTO MINERO LOS PELAMBRES



ANTECEDENTES

• Explotación de yacimiento mediante un rajo abierto
• Extracción y beneficio de mineral con capacidad de 85.000 TPD.
• Provisiones de espacio para llegar a futuro a 120.000 TPD.




                           Túnel para traspaso de mineral desde mina a planta
PROYECTO MINERO LOS PELAMBRES


DIAGRAMAS DE PERFORACIÓN
Diám. de Perforación     : 45 mm
Barrenos Huecos          : 102 mm
Salida Espiral, Avance   > 95%




              Barrenos : 4,0 m              Barrenos : 2,0 m a 2,6 m




            Roca Tipo I a II                  Roca Tipo IV a V (*)

                                    (*) Clasificación según Barton
EQUIPOS PRINCIPALES
                              Frente 3.677 m
• Perforación (1)     : Boomer 282-38 con 1 x BMHT 1312
• Cargadora (1)       : Shaeff - ITC 312 (*)
• Transporte (5)      : Wagner MT -426
• Ventiladores(3)     : Tipo Axial 2 x 90 KW
(*) ST 6C en túneles cortos


   COMBINACION DE TRANSPORTE PARA MANTENER CICLO DE MARINA
• Nichos de maniobra cada500 mts
• Tramo       : 0,0 a 1.500 mts     : 2 x MT-426
• Tramo       : 1.500 a 2000 mts    : 3 x MT-426
• Tramo       : 2.000 a 2.860 mts : 4 x MT-426
• Tramo       : 2.860 a 3.670 mts : 5 x MT-426
CICLO Y AVANCE PROMEDIO


• Perforación, traslado y marcado de frente : 122 min
• Carguío de explosivos y tronadura          :   40 min
• Ventilación                                :   45 min
• Extracción de marina                       : 130 min
• Fortificación                              : 115 min
• DURACION TOTAL DEL CICLO            : 452 min (7,53 horas)


• Días útiles por mes, promedio              : 26
• Horas útiles por día                       : 20
• Ciclos por día, promedio                   : 2,65
• Avance por día, promedio                   : 9,42 m
• AVANCE PROMEDIO            : 245 m/mes
•   TIEMPO DE EXCAVACION : 15 meses


•
RESULTADOS DE FRENTE MAS LARGA (3.670 m)



• Avance promedio        : 245,0 m por mes
• Tiempo de excavación   : 15,0 meses
  - Roca Tipo I          : 6%
  - Roca Tipo II         : 19%
  - Roca Tipo III        : 29%
  - Roca Tipo IV         : 18%
  - Roca Tipo V          : 28%
Nuevas tendencias para la construcción de
túneles en minería y la minería en si.

Pasado:
• Roca Secundaria               • Baja mecanización
  - Granulometría Fina          • Intensivo en mano de obra
  - Baja Dureza
• Ley relativamente alta
Presente:
• Inicio de la explotación de   • Mecanización
   la roca Primaria             • Automatización
  - Problemas de Estabilidad    • Creciente tamaño equipos
  - Mineral más Grueso
• Disminución de la Ley
 Futuro:
 • Roca Primaria
   - Alta Dureza                 Nuevos Conceptos de
   - Granulometría Gruesa        Explotación
 • Baja Ley
 • Minas Profundas
 • Duplicación y triplicación
   Producción
Minería continua (construcción de túneles
sin perforación y tronadura (TBM)
¿Porqué?




                                              Minería
                               Convencional                  Continua

   • Tasa Extracción:   0,5 t/m2-día                    3-4 t/m2-día

   • Productividad:      50 t/h-día                     200 t/h-día

   • Costo Operación:   3,5 US$/Ton                     2,0 - 2,2 US$/Ton

   • Producción:        200.000 t/day                   400.000 t/day
En túneles significa incorporar TBM
Se debe ir mas rápido, en roca más
competente (túnel de 9 x 9 m @ 10 km)
La regla del dedo gordo.
              Tunnel length [m]
                                                                     > 1,5
       Tunnel dia [m] X (Strength [Pa])^ 1/3

             If the equation is satisfied
             TBM will be an option for the excavation

Length 8,000 m, Dia 4 m, UCS strength   Length 2,000 m, Dia 8 m, UCS strength
150 MPa                                 120 MPa

8000/(4x(150,000,000)^1/3)=3,5          2,000/(8x(120,000,000)^1/3)=0,5
TENDENCIAS EN MINERÍA SUBTERRÁNEA

Pasado:
• Roca Secundaria               • Baja mecanización
  - Granulometría Fina
                                • Intensivo en mano de obra
  - Baja Dureza
• Ley relativamente alta

Presente:
• Inicio de la explotación de
                                • Mecanización
   la roca Primaria
  - Problemas de Estabilidad    • Automatización
  - Mineral más Grueso          • Creciente tamaño equipos
• Disminución de la Ley


 Futuro:
 • Roca Primaria
   - Alta Dureza
   - Granulometría Gruesa        Nuevos Conceptos de
 • Baja Ley                      Explotación
 • Minas Profundas
 • Duplicación y triplicación
   Producción
Minería continua….algo así:
 Preacondicionamiento Macizo Rocoso        Manejo de Materiales Continuo y
                                                    Automático


                                        Mineral Preacondicionado




                                         Alimentadores        Transportador
                        Explosivos     Continuos en cada
                        Industriales   Punto de Extracción       Sin-fin
Fracturamiento
                 y/o
                        y Detonación
Hidráulico
                        Precisa
Cómo se realiza el trabajo con TBM?
Comentarios

   Si bien hoy esta ampliamente usado los métodos de
    P&T para avances y producción. La intención de no
    usar explosivos está.

   En la minería se instalo el concepto de Minería
    profunda, desarrollo rápido y minería continua.

   Si no se imponen estas tendencias, no será posible
    realizar minería subterránea a gran escala (cobre),
    de manera rentable.
En resumen: Todo lo que vimos no sirve de nada,
 ya que la minería que viene será otra




Gracias!

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Perforación y tronadura subterránea 2009 v1

  • 1. Perforación y Tronadura en labores mineras subterráneas Ronald Guzmán V. Profesor IMM 2500 – Perforación y Tronadura Centro de Minería – UC Email: rguzman@ing.puc.cl
  • 2. Lo primero Un rayado de cancha ¿Qué es la Perforación y Tronadura ¿Porqué se realiza P&T? Por “cultura general minera”, deben saber qué es la P&T Como estudiantes se preocuparan de estudiarla y mejorarla!!! En su vida profesional, les tocará vivirla 22-04-2009
  • 3. Qué es la Perforación y Tronadura?  En el ámbito Técnico: La transformación del recurso (roca/mineral) (se Fragmenta)  En el ámbito Productivo: La primera operación en el ciclo productivo de una mina  Como Proceso la Perforación: Cavidad donde serán alojadas las cargas explosivas y accesorios de iniciación  Como Proceso la Tronadura La liberación de energía mediante una reacción química (explosivos) que permite fragmentar la roca y desplazarla 22-04-2009
  • 4. ¿Porqué se hace la P&T?  Necesidad de hacer la primera separación del mineral Separar la paja del trigo  Necesidad de Cargarlo y Transportarlo: A buen entendedor….pocas palabras! 22-04-2009
  • 5. Teoría General de la Perforación En general podemos considerar la perforación de rocas como una combinación de las siguientes acciones: Percusión: Impactos producidos por los golpes del pistón originan ondas de choque que se transmiten a la broca a través del varillaje. Rotación: Con este movimiento se hace girar la broca para que los impactos se produzcan sobre la roca en distintas posiciones. Empuje: Para mantener en contacto la broca con la roca. Barrido: Fluido de barrido que permite extraer el detrito del fondo de la perforación 22-04-2009
  • 6. Algo Parecido a esto….. ¿Preguntas?
  • 7. Porqué Importa la Perforación??  Por ser la primera operación dentro del ciclo de operación mina. Ciclo de operación mina básico (Cielo Abierto) Perforación Tronadura Carguío Transporte  Cavidad donde serán alojadas las cargas explosivas y accesorios de iniciación ¿¿Cómo es el ciclo de operación en un Mina Subterránea??? 22-04-2009
  • 8. Componentes principales de un sistema de perforación  Perforadora, fuente de energía mecánica.  Varillaje, medio de transmisión de dicha energía.  Broca o bit, útil que ejerce sobre la roca la energía.  Barrido, efectúa la limpieza y evacuación del detrito producido. 22-04-2009
  • 9. Diferentes Clasificaciones (Según Maquinaria) Perforación manual: Equipos ligeros operados por perforistas. Utilizados en trabajos de pequeña envergadura donde principalmente por dimensiones no es posible utilizar otras máquinas o no está justificado económicamente su empleo. Perforación mecanizada: Los equipos de perforación van montados sobre unas estructuras (orugas), donde el operador controla en forma cómoda todos los parámetros de perforación. 22-04-2009
  • 10. Diferentes Clasificaciones (Según el tipo de trabajo ) Perforación de banqueo: Perforaciones verticales o inclinadas utilizadas preferentemente en proyectos a cielo abierto y minería subterránea (L.B.H.). Perforación de avance de galerías y túneles: Perforaciones preferentemente horizontales llevadas a cabo en forma manual o en forma mecanizada (jumbos). 22-04-2009
  • 11. Diferentes Clasificaciones (Según el tipo de trabajo ) Perforación de producción: Término utilizado en las explotaciones mineras a trabajos de extracción de mineral (estéril). Los equipos y métodos varían según el sistema de explotación. Perforación de chimeneas: Labores verticales muy utilizadas en minería subterránea y obras civiles. Se utilizan métodos de perforación especiales, entre los cuales destacan el método Raise Boring y la jaula trepadora Alimak. 22-04-2009
  • 12. Diferentes Clasificaciones (Según el tipo de trabajo ) Perforación con recubrimiento: Utilizado en materiales poco consolidados, en perforación de pozos de captación de aguas y perforaciones submarinas. Sostenimiento de rocas: Utilizado para la colocación de pernos de anclaje en labores subterráneas principalmente. 22-04-2009
  • 13. Diferentes Clasificaciones (Según el método mecánico de perforación) Rotopercutivos: Muy utilizados en labores subterráneas y trabajos menores en minería a cielo abierto (precorte), tanto si el martillo se sitúa en cabeza como en el fondo del barreno. Rotativos: Se subdividen en dos grupos, según la penetración se realice por trituración (triconos) o por corte (brocas especiales). El primer sistema se aplica en rocas de dureza media a alta y el segundo en rocas blandas. 22-04-2009
  • 14. Desarrollo de la perforación en minería
  • 15. En síntesis….  Porqué se perfora?  Confinamiento al explosivo  Salida (botada) a la energía del explosivo  Una vez que se perfora, se coloca el explosivo(s) y se hace la tronadura a través de una secuencia.
  • 16. La definición: “La Tronadura tiene como propósito fundamental maximizar la energía liberada por el explosivo para fragmentar lo mejor posible una parte del macizo rocoso, mientras que por el lado contrario, el deseo es a su vez minimizar la energía del mismo hacia la otra parte del macizo rocoso (remanente) para así producir el menor daño posible”.
  • 17. Palabras claves para entender la operación Explosivos: Combustible + oxidante Energía: Gases y onda de choque (vibraciones) que generan trabajo 22-04-2009
  • 18. Palabras claves para entender la operación Fragmentación: tamaño y distribución Daño: Minimizar la alteración en su entorno 22-04-2009
  • 19. Conociendo un poco lo que es perforación, explosivos y tronadura….  Podemos entrar en lo que se llama “tuneleria” a través de perforación y tronadura.
  • 20. Métodos para la construcción de túneles Minería Tunelería Para los mineros las metas de Hacer el frente de avance del túnel tan producción productiva son medidas rápido como sea posible. en Toneladas o m3. Extraer las toneladas a un costo más Consideraciones detalladas de bajo como sea posible. requerimientos en el diseño. Minimizar la dilución del mineral. Tiempo y costos están fuertemente relacionados. Asegurar una alta utilización de los La utilización de los equipos es una equipos. prioridad secundaria. Cumplir con las regulaciones de Cumplir con las regulaciones de seguridad y medio ambiente. seguridad y medio ambiente.
  • 21. Tipos de túneles (secciones)
  • 22. CICLO MINERO PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UN TÚNEL
  • 23. La sección depende de: Diámetro de perf. (mm) Sección (m2) Tipo de perforación 27 - 40 < 10 Manual 35 - 45 10 - 30 Mecanizada 1 brazo 38 - 51 > 30 Mecanizada 2 brazos
  • 28. ¿Cómo se hace un túnel?
  • 29. Primero: Distinguir las zonas en un túnel para perforar y cargar los tiros Zona 0: Rainura Zona 1: Zapateras Zona 2: Cajas o 3 3 contorno 5 5 Zona 3: Coronas o contorno Zona 4: Auxiliares 4 0 4 2 Zona 5: Auxiliares 2 1 1 Así se conoce en Chile en el mundo minero
  • 30. Segundo: Perforar los tiros de acuerdo a un diseño de disparo (RAINURA) Esa línea tiene un nombre….GRADIENTE GRADIENTE
  • 31. Tercero: Preocuparse de la rainura  Rainura (cuele): Conjunto de tiros cargados y huecos (maricón), que permiten en su profundidad, crear la cara libre necesaria para que el resto de los tiros puedan ir saliendo (secuencia de disparo) 3 3 5 5 2 0 2 4 4 1 1 Si la rainura sale bien…..tiene la mitad de la pega bien hecha!
  • 32. Identificando la rainura Tiros huecos: Maricon (pueden ser 1 o más) Se diseñan tiros con carga de acuerdo a cuadrantes (IMM 2500) La rainura se puede perforar ya sea con tiros “paralelos” o en “V” (depende de cómo se quiera quede la botada o marina.. (términos mineros)
  • 33. Rainura en V….bien en la conceptual, mal en la operacional.
  • 34. Rainura en tiros paralelos
  • 35. Problema de la V cut! (operacional)
  • 36. Una vez diseñada la rainura, se procede a determinar el resto del disparo Importante: Esto es una propuesta inicial. Ud debe ir viendo como se comporta su tronadura, en las condiciones de “cerro” (geomecánicas, agua, turnos, etc).
  • 37. Usted debe y puede (ojala quiera) considerar lo siguiente..como ejemplo
  • 38. Segunda parte: Una vez perforado….hay que colocar los explosivos y definir una secuencia de encendido
  • 39. Factores que influyen en la selección del explosivos Variables controlables Diámetro de perforación Altura de perforación Pasadura Inclinación de la perforación Altura del taco Material del taco Burden Espaciamiento Tamaño de la tronadura Dirección de la tronadura Sistema de iniciación Número de caras libres El mensaje Tipo de explosivo Método de carguío es…… Agua Otros. Variables No controlables Geología Propiedades geomecánicas Frecuencia de fracturas Orientación de estructuras Condiciones de Agua Otros.
  • 40. De acuerdo a las condiciones del “cerro” y variables de operación…..decido  Tipo de explosivo que funciona en forma segura, ambientalmente factible y económicamente conveniente DINAMITAS ANFO EMULSIONES CORDON DETONADOR DETONANTE
  • 41. Una vez seleccionado, se realiza el siguiente procedimiento  Se lleva a la “frente” los explosivos y accesorios.  Se realiza la carga de explosivos de acuerdo al diseño, considerando  Cebo  Carga de columna  Taco  Amarre y secuencia de encendido
  • 42. Así ud. puede amarrarlo
  • 43. Se debe “lorear” la mina antes, durante y después del disparo o quemada Loro Vivo: Toda persona con LOROS: conocimientos de las operaciones de la Mina y que por orden directa del encargado de la operación con explosivos, tiene la responsabilidad de impedir el ingreso de personas o equipos a un sector amagado. Loro Metálico: Es todo letrero de prohibición combinado con sÍmbolo NO PASAR, mediante la leyenda “PELIGRO NO PASAR DISPARO” u otra NO PASAR relativa al peligro que DISPARO resguarda, impide el paso a un sector amagado.
  • 44. Se realiza la tronadura de acuerdo a un procedimiento
  • 45. Y se analiza (visual y computacionalmente)
  • 46. Y se mandan el “carril”
  • 48. No olvidarse del ciclo…..(donde estamos)
  • 50. PROYECTO MINERO LOS PELAMBRES Túnel N° 1 : 5.815 m con pendiente de 9,2%  Túnel N°2 : 5.090 m con pendiente de 10,8%  Túnel N°3 : 545 m con pendiente de 11,0%  3 Ventanas : 913 m con pendiente variable • Mayor longitud excavada: 3.670 m con pendiente de + 9,2%
  • 51. PROYECTO MINERO LOS PELAMBRES ANTECEDENTES • Explotación de yacimiento mediante un rajo abierto • Extracción y beneficio de mineral con capacidad de 85.000 TPD. • Provisiones de espacio para llegar a futuro a 120.000 TPD. Túnel para traspaso de mineral desde mina a planta
  • 52. PROYECTO MINERO LOS PELAMBRES DIAGRAMAS DE PERFORACIÓN Diám. de Perforación : 45 mm Barrenos Huecos : 102 mm Salida Espiral, Avance > 95% Barrenos : 4,0 m Barrenos : 2,0 m a 2,6 m Roca Tipo I a II Roca Tipo IV a V (*) (*) Clasificación según Barton
  • 53. EQUIPOS PRINCIPALES Frente 3.677 m • Perforación (1) : Boomer 282-38 con 1 x BMHT 1312 • Cargadora (1) : Shaeff - ITC 312 (*) • Transporte (5) : Wagner MT -426 • Ventiladores(3) : Tipo Axial 2 x 90 KW (*) ST 6C en túneles cortos COMBINACION DE TRANSPORTE PARA MANTENER CICLO DE MARINA • Nichos de maniobra cada500 mts • Tramo : 0,0 a 1.500 mts : 2 x MT-426 • Tramo : 1.500 a 2000 mts : 3 x MT-426 • Tramo : 2.000 a 2.860 mts : 4 x MT-426 • Tramo : 2.860 a 3.670 mts : 5 x MT-426
  • 54. CICLO Y AVANCE PROMEDIO • Perforación, traslado y marcado de frente : 122 min • Carguío de explosivos y tronadura : 40 min • Ventilación : 45 min • Extracción de marina : 130 min • Fortificación : 115 min • DURACION TOTAL DEL CICLO : 452 min (7,53 horas) • Días útiles por mes, promedio : 26 • Horas útiles por día : 20 • Ciclos por día, promedio : 2,65 • Avance por día, promedio : 9,42 m • AVANCE PROMEDIO : 245 m/mes • TIEMPO DE EXCAVACION : 15 meses •
  • 55. RESULTADOS DE FRENTE MAS LARGA (3.670 m) • Avance promedio : 245,0 m por mes • Tiempo de excavación : 15,0 meses - Roca Tipo I : 6% - Roca Tipo II : 19% - Roca Tipo III : 29% - Roca Tipo IV : 18% - Roca Tipo V : 28%
  • 56. Nuevas tendencias para la construcción de túneles en minería y la minería en si. Pasado: • Roca Secundaria • Baja mecanización - Granulometría Fina • Intensivo en mano de obra - Baja Dureza • Ley relativamente alta Presente: • Inicio de la explotación de • Mecanización la roca Primaria • Automatización - Problemas de Estabilidad • Creciente tamaño equipos - Mineral más Grueso • Disminución de la Ley Futuro: • Roca Primaria - Alta Dureza Nuevos Conceptos de - Granulometría Gruesa Explotación • Baja Ley • Minas Profundas • Duplicación y triplicación Producción
  • 57. Minería continua (construcción de túneles sin perforación y tronadura (TBM)
  • 58. ¿Porqué? Minería Convencional Continua • Tasa Extracción: 0,5 t/m2-día 3-4 t/m2-día • Productividad: 50 t/h-día 200 t/h-día • Costo Operación: 3,5 US$/Ton 2,0 - 2,2 US$/Ton • Producción: 200.000 t/day 400.000 t/day
  • 59. En túneles significa incorporar TBM
  • 60. Se debe ir mas rápido, en roca más competente (túnel de 9 x 9 m @ 10 km)
  • 61. La regla del dedo gordo. Tunnel length [m] > 1,5 Tunnel dia [m] X (Strength [Pa])^ 1/3 If the equation is satisfied TBM will be an option for the excavation Length 8,000 m, Dia 4 m, UCS strength Length 2,000 m, Dia 8 m, UCS strength 150 MPa 120 MPa 8000/(4x(150,000,000)^1/3)=3,5 2,000/(8x(120,000,000)^1/3)=0,5
  • 62. TENDENCIAS EN MINERÍA SUBTERRÁNEA Pasado: • Roca Secundaria • Baja mecanización - Granulometría Fina • Intensivo en mano de obra - Baja Dureza • Ley relativamente alta Presente: • Inicio de la explotación de • Mecanización la roca Primaria - Problemas de Estabilidad • Automatización - Mineral más Grueso • Creciente tamaño equipos • Disminución de la Ley Futuro: • Roca Primaria - Alta Dureza - Granulometría Gruesa Nuevos Conceptos de • Baja Ley Explotación • Minas Profundas • Duplicación y triplicación Producción
  • 63. Minería continua….algo así: Preacondicionamiento Macizo Rocoso Manejo de Materiales Continuo y Automático Mineral Preacondicionado Alimentadores Transportador Explosivos Continuos en cada Industriales Punto de Extracción Sin-fin Fracturamiento y/o y Detonación Hidráulico Precisa
  • 64. Cómo se realiza el trabajo con TBM?
  • 65. Comentarios  Si bien hoy esta ampliamente usado los métodos de P&T para avances y producción. La intención de no usar explosivos está.  En la minería se instalo el concepto de Minería profunda, desarrollo rápido y minería continua.  Si no se imponen estas tendencias, no será posible realizar minería subterránea a gran escala (cobre), de manera rentable.
  • 66. En resumen: Todo lo que vimos no sirve de nada, ya que la minería que viene será otra Gracias!