SUB LEVEL STOPING

1. NARROW VEIN BLASTHOLE STOPING
APLICADO EN LA CIA.MINERA GLENCORE
UNIDAD YAULIYACU.
Fidel Yalle C.
Ing. Planeamiento Senior

2. .
Setiembre, 2006
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3. INDICE

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1. RESUMEN EJECUTIVO
Como el caso de Minera Yauliyacu en diferentes
partes del Perú hay minas en que es imperativo un
incremento de la productividad en las vetas
angostas, a bajo costo lo cual no es fácil obtenerlo
por sistemas convencionales. El explotar las vetas
angostas con taladros largos es una alternativa de
Fig. 1 Plano de ubicación de la Minera Yauliyacu
trabajo que puede revertir esta situación.
Una de las circunstancias relevantes por el que
Minera Yauliyacu implementa el método de minado 3. GEOLOGIA
Narrow Vein Blast Hole Stoping, es la producción y
reservas: Mineralogía y tipo de alteración
Las reservas en cuerpos se redujeron
significativamente e incrementándose las reservas La mina Yauliyacu es productora de Zinc, Ploma,
en vetas del año 2004 con respecto al 2005, sin Plata y cantidades menores de Cobre.
embargo debía de mantenerse la producción en La mineralogía es constituida por Esfalerita,
103,000 tn/mes. Sin subir significativamente los Galena, Tetrahedrita y Calcopirita como minerales
costos operativos, es por ello la Gerencia resuelve de mena de mayor abundancia; los minerales de
implementar el método Narrow Vein Blast Hole ganga están representados principalmente por
Stoping, lográndose obtener estándares aceptables Pirita, Calcita y Cuarzo.
el cual se encuentra en proceso de mejora. Durante La alteración hidrotermal de las rocas encajonadas
el año 2005 se obtuvo una producción de 160,400 es silicificación, piritización, sericitación en zonas
TM (Ver Apéndice 1) aledañas a las vetas y propilitización a ciertas
distancias de ellas.
2. UBICACION GEOGRAFICA
La Mina Yauliyacu se ubica en el distrito de Chicla,
provincia de Huarochiri, departamento de Lima.
Geográficamente se localiza en la zona central,
flanco Oeste de la cordillera Occidental de los
Andes, entre las coordenadas 11º30´Latitud Sur y
76º10¨de Longitud Oeste, a una altura promedio
4250 msnm.
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Fig.2 Secc. Longitudinal Geología de Yauliyacu estos alcances se pueden obtener del
4. GEOMECANICA programa Phases2 y del CPillar para el caso de
los pilares; los factores de seguridad que se
Parámetros Geomecánicos para la Explotación obtengan siempre deberán ser superiores a 1,
de Vetas Angostas para evitar la presencia de zonas de tensión.
 Otra consideración a tener en cuenta es el
Estos cálculos parten de la determinación del RMR Radio Hidráulico que se obtiene, para nuestro
básico tanto de las cajas como del mineral el cual caso se tienen valores de 12 – 14, para poder
debe fluctuar entre 50 - 55, dado que al ser trabajar en zonas de transición sin
castigado por la orientación de las fracturas este sostenimiento, vale decir que estos valores
valor se verá afectado. indican que a la larga el Tajo deberá ser
rellenado para contener las cajas.
Metodología de la evaluación  De acuerdo a los valores obtenidos del Radio
Hidráulico para una altura total abierta de 50
Consideraciones Geomecánicas para la aplicación
mts, nos va permitir trabajar en una longitud
de Taladros Largos en Vetas Angostas.
que puede variar de 50 a 60 mts.
Dentro de las Consideraciones tomados en cuenta
son:
 El By Pass que se va preparar debe prepararse
mínimo a 10 mts de la galería de preparación,
 Se debe tener un RMR corregido para las cajas
para evitar que se vea afectado por la influencia
mayor o igual a 50 principalmente en la Caja
de los esfuerzos, de preferencia estos deberán
Techo; en el caso de Vetas un RMR corregido
ser construidos en la Caja Piso.
mayor a 45.
 Las rocas presentan una resistencia a la
 Para el caso de los Draw points que se
construyan de igual manera deben tener una
compresión uniaxial superiores a los 100 Mpa y
longitud de 10 mts; todos estos factores harán
un RQD que fluctúa entre 50 a 75%.
que se logren factores de seguridad superiores
 Las juntas presentan un espaciamiento regular
a 1.5 en los pilares.
y una apertura mínima (0.1 – 1 mm), con ligera
 Se adjunta plano producto de las
alteración en los planos de fractura, de igual
consideraciones antes descritas.
manera el agua no afecta demasiado al
terreno.
 Todas estas consideraciones hacen que el
RMR básico supere ampliamente el valor de
55, el mismo que al ser castigado por la
dirección 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
Fig.3 Plano Geomecánico
se debe dejar puentes de un espesor mínimo
de 5 mts, los que ayudaran a redistribuir los Sostenimiento
esfuerzos y ayudar a la estabilidad de la labor,
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Independientemente del sostenimiento que se 11 mts. El buzamiento de nuestras vetas tienen un
coloca en el desarrollo de las labores de promedio de 75ª una inclinación favorable en el
preparación es importante que en los Sub. Niveles desplazamiento del material dentro del tajo. Existe
de perforación se coloque, pernos split de 7´ a lo una regular continuidad en la mineralización lo cual
largo de las paredes de la labor en forma hace factible la aplicación de este sistema. En
sistemática, especialmente si las cajas presentan algunos tramos existen planos de falla y esta
planos, fallas, e incluso debe ir con malla si regularmente fracturado por lo que en la etapa de
presenta fracturas. El efecto es que después de la preparación se les identifica de tal forma que esos
voladura este sostenimiento trabaja como pilar a lo tramos quedan como pilares . La potencia minable
largo de todo el nivel de perforación evitando la para la aplicación de este método es de 1.5 mts a
dilución por desprendimiento de las cajas. 3.0 mts. La sección de los niveles de perforación
tanto para el desplazamiento del scooptram de
limpieza como del equipo de perforación es de 2.5
5. INGENIERIA Y DISEÑO mt x2.5 mt. Los slot raise utilizado como cara libre
son preparados con taladros largos a una sección
Es importante que la labor propuesta, debe reunir de 2.0 mt x 2.0 mt aplicando el burn cut hole para
ciertas condiciones: Geológicas, Geomecánicas y su ejecución. Estas chimeneas están ubicadas a
de Ingeniería para considerar aplicable este método los extremos del tajo de tal forma que la explotación
de minado. Tomando entre otros las se hace en retirada y en rebanadas verticales
consideraciones expuestas en el siguiente cuadro.
Tabla-1 Consideraciones en la Evaluación Tajos
Fig.3 Secc. Longitudinal – Planta de la Preparación
Para el diseño de la malla de perforación se toma
en cuenta: La competencia de las rocas encajonan
La implementación de Long hole drilling vetas tes, presencia de los aspectos estructurales mas
angostas experimentalmente se inicio con importantes como: geodas, fallas, planos
longitudes de nivel de 13 y 15 mts. Los que tuvieron topografía actualizada y el equipo de perforación
fuertes problemas de desviación actualmente la disponible
longitud entre niveles de perforación no es mayor a
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Es importante el levantamiento topográfico de los
tajos explotados y de los taladros perforados, los
que nos permite cuantificar la dilución y la
desviación respectivamente.
Para el diseño de las secciones de perforación se
toma en cuenta: Levantamiento topográfico
actualizado, la ubicación de la veta y la estructura
del equipo disponible.
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 por
una chimenea con sección de 2.0mtx2.0mt.
Cuenta con una corredera con un desplazamiento
efectivo de 1.5mt para desplazar los
componentes de perforación y se pueda perforar
por lo menos 2 taladros paralelos de una sola
posición toda vez que el espaciamiento de la
malla lo permita, un elemento importante es que
Fig.4 Posición del Equipo para la Perforación cuenta con 2 estinger hidráulicos que permiten
fijar al equipo una vez posicionado al techo y piso
de la labor reduciendo la desviación por efecto de
6. SELECCIÓN DEL EQUIPO Y ACCESORIOS
esfuerzos en la perforación
La selección del varillaje de perforación esta dado
No es suficiente que sea una maquina que perfore
básicamente por la calidad de roca en el caso
taladros largos, para lograr precisión en la
que presente fracturas, geodas que puedan
perforación por lo que el equipo y accesorios debe
afectar la desviación del taladro es preferible un
reunir las siguientes condiciones:
varillaje mas rígido como la T-38 y brocas de
2.5”Φ, si el terreno es homogéneo es referible
6.1. Equipo
barras R-32 con brocas de 2”Φ obteniéndose la
ventaja de un mayor control en la cantidad de
explosivo.
7. CICLO DE MINADO
La optimización de los recursos humanos y el mejor
aprovechamiento del uso de los equipos se
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obtienen si no hay interrupciones significativas en la siguiente etapa de minado sino como
cada una de las etapas del minado desde la prevención al estallido de rocas que
Preparación, Perforación, Voladura, Limpieza- ocasionalmente se presenta en este yacimiento.
Extracción y Relleno. Las labores programadas cuando toda la
Estas condiciones se han dado para métodos de perforación es positiva esta dado por:
minado masivo, en cuerpos y vetas anchas donde
es posible aplicar taladros largos, pero pocas veces Tabla 2.Relación de Labores de Preparación
se han dado en vetas angostas lo cual nos abre
nuevas posibilidades de mecanización para este
tipo de yacimiento.
7.1. Preparación
Para que el ratio de preparación se reduzca es
necesario hacer el menor metraje en las
preparaciones esto va afectar directamente en el 7.2. Perforación
menor tiempo de preparación y la reducción de
costos por tanto si en la evaluación preliminar El nivel de perforación debe reunir las
observamos que las condiciones del terreno condiciones necesarias para una buena
permiten la perforación negativa sin problemas perforación como: sección de acuerdo a la altura
relevantes en cuanto a trancamiento de barras y del equipo, El techo y piso lo mas horizontal
desviaciones significativas se preparara los posibles y limpio
niveles de perforación para taladros positivos y
negativos con un nivel de control intermedio, caso
contrario todos los niveles serán preparados para
hacer perforación positiva (incluyendo el nivel de
control). Con los inconvenientes
señalados , la ventaja que una vez preparada la
labor para perforación positiva se reducen las
perdidas de tiempo por trancamiento de la
columna de perforación.
Es importante conservar los pilares y puentes
Fig.6 Ptos. Topográficos Ubicados en el techo de la
recomendados por Geomecánica y Seguridad
labor
especialmente el de las intersecciones de la
galería principal con las ventanas de extracción
esto facilitara el trabajo con los scoptram a
control remoto.
Es necesario considerar como parte de la
preparación la chimenea para el relleno del tajo
posterior al minado no porque es necesario para
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Fig.8 Malla de Perforación
Es importante cuantificar el rango de desviación,
para ello se lleva la estadística por operador de tal
Fig.7 Secc. Transversales marcados en las paredes forma que la capacitación es orientada e incluso
de la labor y la cota para el eje de la corredera. personalizada.
Si el taladro no conserva el taladro luego de la
Los indicadores y el abastecimiento de aire, agua, perforación por las condiciones de la roca, se
energía eléctrica permiten un normal trabajo de coloca tuberías de PVC de 2” Φ taponeándolas
perforación es decir las condiciones deben darse adecuadamente luego de la perforación.
antes se empezar la perforación. En el plano de perforación debe indicarse lo mas
exacto posible la longitud de perforación, la
Tabla 3 Presiones y Energía de Trabajo presencia de vacíos y agua. Datos necesarios en la
voladura. Los que deben archivarse estrictamente.
7.3. Voladura.
Fig.9 Nª de Retardos de Periodo Corto.
La secuencia de la voladura debe realizarse en
Existe un procedimiento para lograr un buen retirada partiendo de un extremo en rebanadas
posicionamiento en el que se toma en cuenta las verticales en todos los niveles de perforación,
características de la estructura del equipo y la esto va dar estabilidad en el área de trabajo,
sección de la labor con respecto al punto marcado haciendo que los bloques in situ trabajaran como
por topografía este procedimiento es determinante enormes pilares, usualmente los disparos son de
para lograr la menor desviación. 3 taladros por round.
No debe trabajarse bajo ninguna circunstancia sin
el plano de levantamiento topográfico de los
taladros y sin la hoja de carga autorizada por el
Jefe de Sección, En el que el disparador registra
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la cantidad del explosivo utilizado y resultados del
disparo.
Tomar en consideración 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. Fig.11 Limpieza del Mineral con Control Remoto
La distribución de carga especialmente la altura
de los tacos luego de una constante observación La limpieza es llevada a cabo con scooptram a
debe estandarizarse. control remoto de 3.5 yd3.≤
Las ventanas del sector ya explotados deben
permanecer cerradas colocándose letreros por
seguridad
7.5. Relleno
En el caso de Minera Yauliyacu, es necesario
rellenar los espacios vacíos, para prevenir las
reventazones o estallidos, estos vacíos son
altamente necesarios para evitar sacar el
desmonte a superficie producto de las
preparaciones.
8. PARAMETROS
Uno de los parámetros importantes es el rango de
desviación porque es el que va ha determinar la
Fig.10 Distribución de la Carga Explosiva
factibilidad del proyecto, a veces un proyecto
fracasa porque la excesiva dilución no lo hace
7.4. Limpieza.
rentable pero en algunos casos no es porque el
método no funciona sino porque la calidad de
El operador tiene una buena visión para operar el
perforación es pésima, esto se refleja en forma
control remoto hasta unos 20 mts. De distancia
directa con la dilución.
por lo que los ejes de las ventanas se encuentras
ubicados cada 20 mts. Por lo tanto si la
Tabla 4. Estadística de la Dilución obtenida
secuencia de voladura es en retirada partiendo
de un extremo el operador se ubicara bajo un
techo seguro y podrá manipular el control remoto
con bastante comodidad.
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9. COSTOS
El costo de minado es de $15.39/ton, con un costo
de operación total de $28.89 /ton, los métodos
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 Operación
El ratio de preparación puede reducirse si se hace
un buen trabajo de perforación negativa
preparándose por consiguiente menos Sub. Niveles
de perforación y/o la roca es favorable en el que la
desviación es permisible.
Dado que la veta es angosta no es posible tener
área para tener una malla mas amplia por lo que el
factor de potencia es alto, pero es compensado con
una buena fragmentación.
A diferencia de la perforación en abanicos la
perforación es en paralelo por lo que el tiempo de
posicionamiento es alto lográndose menos metros
El rendimiento de aceros se ve afectado por el tipo
perforados/guardia pero el beneficio es que hay un
de acero utilizado, tanto la barra como el shank de
mayor control de las cajas.
perforación R-32 son mas caras que el varillaje T-
38 por que no es estándar su uso y se debe hacer
Tabla 5 Indicadores de Control
pedido especial, en cuanto al rendimiento es menor
con la columna R-32 debido a que la diferencia de
diámetros 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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La implementación de taladros largos en vetas
angostas con los estándares de seguridad, es
factible lograrlo con la capacitación de todo el
personal involucrado en la operación:
Planeamiento, Topògrafos, Supervisores-Mina,
Perforistas y Disparadores porque se trata de lograr
un trabajo de calidad en todas sus etapas.
En la actualidad con toda la tecnología disponible,
no es posible iniciar una explotación sin tener un
diseño estándar con toda la Ingeniería 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.
10. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
El equipo de perforación considero tiene defectos
en su construcciòn que deben ser superados para
Los resultados obtenidos en Minera Yauliyacu nos
obtener más metros perforados y facilitar la tarea
indican que este sistema es una buena alternativa
del operador para un mejor posicionamiento, Es
de trabajo.
preferible sea auto propulsado para evitar pérdidas
 Los niveles de perforación deben ser bien
de tiempo en el traslado de una labor a otra, de no
llevados tratando de lograr que el techo y el
ser así necesitara un equipo adicional para
piso sean lo mas horizontal posible, la altura
remolcarlo hasta el lugar de trabajo. Estos equipos
adecuada y limpio de tal forma que se facilite el
deben contar con un sistema de de señalización
emboquillado si la perforación es positiva de tal
láser que ayudaran al posicionamiento preciso del
forma que los taladros que comunican al nivel
equipo con respecto al punto topográfico,
superior no tengan problema en la medición y
igualmente debe contar con una lectora de ángulos
trancamiento de la columna de perforaciòn.
para obtener una precisión mínima de 30 minutos.
 Debe llevarse archivos en el que se registre: Su centro de gravedad debe ser mas bajo para
Planos de perforación con sus correcciones, darle mayor estabilidad al momento del traslado y
Planos con el levantamiento de taladros, Hojas posicionamiento, evitando de esta forma la caída
de carga, Estos archivos son herramientas de del equipo.
trabajo.
 Llevar la estadística de los parámetros que son
indicadores de control. 11. AGRADECIMIENTOS
 Es muy importante la Pro actividad por parte de
todos los involucrados en la operación quizás  A la Gerencia de la Empresa Minera Yauliyacu
esto es lo más difícil de obtener en la primera que ha permitido en forma constructiva
etapa. compartir con el resto de colegas la experiencia
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lograda con el Método de Minado Narrow Vein Tabla 8.Producción del Método NVBS (SLSV) 2005
Blast Hole Stoping.
 A los Consejos Departamentales de Lima y La
Libertad Capítulos de Ingeniería de Minas y
Metalurgia quienes han organizado este Magno
Evento.
 Al publico asistente que es la razón por el cual
estamos aquí reunidos.
12. BIBLIOGRAFIA
 Sublevel Stopping Engineering and Planning
Session Developers W.A Hustrtrulid Colorado
School of Mines.1993
CUADRO ESTADISTICO DE PARAMETROS
 Narrow Vein Blast Hole Stoping: Current Drilling
OBTENIDOS EN OTRAS MINAS.
and Blasting Tecnology, Yves C.Lizotte,
M.Sc.A.,1989
Lo que resalta en este cuadro comparativo es el
 Excavaciones Subterráneas en Roca, E.Hoek, porcentaje de dilución que es alto, es posible
D.Sc. (Eng)-McGRAW-HILL.1985 obtener una mayor eficiencia si la roca es buena,
cuando la estructura es mas ancha la dilución es
menor, también nos indica la posibilidad de obtener
13. APENDICE una menor desviación .
Cuadro comparativo de producción del SLSV,
SLSC y Otros Métodos 2005
Durante el primer año de implementación del
sistema su aporte mensual promedio de todo el año
es de 13,408 ton/mes. Lo cual es considerable
considerando las mejoras que se han tenido que
hacer en el camino
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Tabla 9 Estadística de Parámetros Obtenidos en otras Minas
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