Post on 01-Dec-2015
Introducción a la Minería. Módulo 2.
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UNAB.
OPERACIONES UNITARIAS MINERAS.
PERFORACION Y TRONADURA
Perforación
& Tronadura
Objetivos
Identificar los diferentes componentes de una Perforadora
Entender los diferentes tipos de perforadoras y aplicaciones
Interpretar una malla de perforación
Conocer diferentes consumibles de tronadura
Entender el proceso de tronadura
Metas
Conocer y reconocer diferentes tipos y estílos de perforadoras.
Entender lo que es una malla de perforación.
Ser capaz de interpretar un esquema de tronadura.
Identificar consumibles de tronadura.
Entender la importancia de buenas prácticas de tronadura.
Perforación & Tronadura - ¿PORQUÉ?
La perforación tiene por objetivo generar espacios en la roca para colocar el explosivo.
La tronadura produce al interior de la roca una onda de compresión la que al reflejarse en la “cara libre” se transforma en una onda de “tracción” provocando el quiebre de la roca.
Objetivo de la Perforación
Fracturar el material.
Remover los detritus.
También se aprovecha la perforación para conocer mejor las leyes y la dureza de la roca.
Tipo de Perforaciones
Rotativa – Molienda.
Usada en materiales más suaves.
Percusión – Martillo. Usada en materiales de mayor dureza.
Tipos de Perforadoras
Eléctricas, diesel o aire comprimido.
De un sólo pase o Multi-pase.
Vertical o Angulo.
En ambas perforaciones: rotativa y percusión los medios de barrido
comunes son:
Aire Comprimido.
Agua.
Barro - barro especial de perforación.
Componentes de una Perforadora
Bits.
Barras.
Máquina, torre.
Dispositivo para cambio de barras.
Jacks para Nivelar.
Compresor para aire.
Estanque de agua.
Perforación de un solo pase - Ventajas
Reduce tiempo de “reposo” de la maquina por el cambio de barra del equipo, utilización optima.
Facilita la limpieza del pozo de tronadura. Permite un flujo de aire continuo a través de la broca en todo momento. Esto es importante en pozos mojados, elimina la posibilidad de extraer agua por sifón y los detritus de la perforación en
el bits (broca).
Perforación de un sólo pase - Desventajas
Un mástil alto hace la perforadora inestable.
Por lo mismo se dificulta el transporte en distancias largas.
Normalmente para el transporte de distancias largas se hace necesario bajar la torre.
Un desplazamiento puede implicar ser remolcada por un bulldozer.
Se limita la altura de banco
Diseño de Tronadura
Consideraciones:
Dureza de la roca.
Geología.
Costos.
Presencia de agua.
Lastre o mineral.
Estructuras presentes.
Entorno, por proyecciones o generación de ruido.
Diseño de Tronadura
Esquema de Carga
Copyright of Dyno Nobel Asia Pacific Ltd
Patrones de Diseños
Esquema de Secuencia de Tronadura
Copyright of Dyno Nobel Asia Pacific Ltd
Esquema de Secuencia de Tronadura
Copyright of Dyno Nobel Asia Pacific Ltd
Tipos de Explosivos
ANFO Mezcla de nitrato de amonio y petroleo.
Fácil de almacenar y manipular.
De menor costo.
Se disuelve con agua.
Se puede agregar energía adicional agregando aluminio en polvo.
Se puede reducir su energía agregando material inerte.
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Tipos de Explosivos
EMULSIONES Mezcla de nitrato de amonio, aceites y combustible.
Resistente al agua.
Comparativamente más energético que el Anfo.
Tipos de Explosivos
Tipos de Explosivos
PRODUCTOS EMBOLSADOS. Puede hacer al Anfo resistente al agua.
El agua entre la pared del pozo y la bolsa de explosivo se convierte en vapor al momento de dotonar, lo que se traduce en menor anergía.
Normalmente usado en tronadura de Pre split.
De manipulación más compleja, lenta.
Primado Explosivo de alto poder ocupado para iniciar la columna de
explosivo, que contiene un detonador.
Detonadores Inicia o activa el primado, mediante una mecha minera,
cordon detonante o tubo explosivo.
Usados para controlar la secuencia de salida de la tronadura.
Quimicos o eléctricos.
Cálculo del Factor de Carga
Cantidad de explosivo por unidad de volumen de roca in situ.
Se calcula multiplicando la densidad del explosivo por el burden, espaciamiento y largo del tiro.
Procedimientos de Tronadura
Personal involucrado requiere permisos especiales.
Áreas de tronadura son de acceso restringido.
Todo el personal en área mina tiene que ser informado de el programa de tronadura.
Una tronadura involucra un área de seguridad, la cual es cerrada y despejada al momento de detonar.
Durante el proceso de tronadura normalmente se mantiene silencio radial, y el momento de detonación se anuncia con sirena de advertencia.
El proceso termina con una inspección al área tronada, posibilidad de tiros quedados.
Si se siguen los procedimientos, no debería ser peligroso!!
Resultados de una Mala Tronadura
Proyecciones de Roca, daño a personas o instalaciones.
Tiros quedados.
Fragmentación inconsistente.
Fragmentación muy gruesa.
Fragmentación muy fina.
Sobre quiebre.
Presencia de gases tóxicos.
Vibración excesiva.
Demasiado ruido.
Causas de una Mala Tronadura
Taco insuficiente.
Presencia de agua, desgradación del explosivo.
Secuencia de salida incorrecta.
No se consideran aspectos geológicos o estructurales.
Mal calculo de factor de carga.
Foto 1. – Ud. podrá notar en la parte de abajo a la izquierda, la gran masa de mineros ilegales que estan siendo controlados por la Policia y Personal Encargado durante las operaciones de tronadura. Todos están dentro de los 500m regulatorios de la zona de estallido debido a que la policia es incapaz de retirar a esta gente a la distancia requerida. Ud, podrá ver la tronadura efectuandose en el fondo, y afortunadamente hay muy poca proyección de roca (flyrock).
Foto 2. – Esta foto fué tomada sólo momentos despues de la primera foto y Ud. podrá ver la gran catidad de personas que ya han alcanzado el fin de la rampa y hay algunos ya corriendo por el terreno. Esto demuestra que Dyno Dahana es incapaz de desarrollar un despeje de tronadura para determinar si ha habido algúna tronadura fallada antes que se de el “libre”
Foto 5. – Tomada 15 minutos después. La mayoría de los mineros ilegales han tomado sus posesiones y empiezan a establecer sus refugios etc. Hay aproximadamente 400 personas en esta foto.
CARGUÍO Y TRANSPORTE
Objetivos
Conocer y entender proceso de carguío y transporte.
Conocer concepto productividad y ciclo de transporte.
Conocer costos del proceso.
Metas
Identificar distintas unidades de carguío y transporte.
Identificar distintas métodos de carguío y transporte.
Entender concepto cálculo de flota.
Cuadro tipo de costo por ton
Carguío y Transporte
Uso Universal …... pero en minería representa un costo relevante que requiere dedicación.
Comprender el Sistema ….. diseño mina, productividad, el costo tiene que ser hecho para el sistema, no para intereses individuales.
Unidades de Carguío
Tres Categorías de Carguío:
Pala de Cable.
Excavadores Hidraúlicos.
Cargadores Frontales.
Pala de Cable
Truck to dump
Truck to load
Reverse into
loading position
Waiting position (empty truck)
Loading position
Carguío por un solo lado
Truck to dump
Truck to load
Reverse into
loading position
Waiting position (empty truck)
Loading position
Carguío por ambos lados
Excavadores Hidráulicos
PC 8000 – Front Shovel Attachment PC 8000 – Backhoe Attachment
Bucket Capacity 42,0 cu.m (55 cu.yd)
Wear Package FS-WP-3
Density 1,8 t/cu.m (3,050 lb/cu.yd)
Crowd Force 2320 kN (521,000 lb)
Break-out Force 2320 kN (521,000 lb)
Bucket Capacity SAE: 38,0 cu.m (50 cu.yd)
Wear Package BH-WP-2
Material Density 1,8 t/cu.m (3,050 lb/cu.yd)
Tear-out Force 1800 kN (404,600 lb)
Break-out Force 2000 kN (449,500 lb)
5900
Selectividad
Cargadores Frontales
Independent boom/stick and
bucket movements allow easy
handling of boulders
Controlled smooth discharge
of boulders without truck
damage
Rope Hydraulic Increased Application
Flexibility
Application Comparison
Digging Envelope
Hydraulic Mining Shovel vs. Rope Shovel
As Example
Camiones Descarga Trasera
Características de Diseño.
Tracción Trasera, 6 Ruedas.
2/3 peso bruto sobre eje de de tracción.
Cuerpo Tolva Simple - puede ser diseñada de
forma robusta en minería de roca dura.
Tren de traccion (eléctrico o mecánico).
Camiones de Descarga Trasera
Tamaño
Variado de 50 a 350 toneladas.
Komatsu 830 y 930
Cat 777, 793 y 797
Liebherr
Camión Descarga Trasera
Camiones Descarga de Fondo
Camiones descarga de Fondo
Características de Diseño:
Liviano.
Para materiales de fácil escurrimiento.
Puertas con abertura de fondo.
3 ejes tractor - trailer (10 ruedas) o 2 ejes unitised cargador (8 ruedas)
Tractor-trailers sólo 40% peso bruto sobre eje manejo, aún menos en rampas.
Camiones Descarga de Fondo
Caracterítica de Diseño:
Manejo Mecánico.
En proporción menor potencia que un camión de descarga trasera.
Centro de gravedad más bajo que el camión de descarga trasera.
Camiones Descarga de Fondo
Desventajas:
Requiere rampas de menor pendiente.
Si bien presentan un buen radio de giro se dificulta mucho el retroceso.
No sirve para materiales de dificil escurrimiento.
Camión Descarga de Fondo
Estimación de Productividad Toneladas por unidad de tiempo
Estimación Rápida - Cargadores
Productividad
Capacidad del Balde
Densidad del material & esponjamiento
Factor de Llenado
Número de Pases
Tiempos de Ciclo
Tiempos de Maniobra
Maximizar la utilización del Tiempo
Productividad es la razon tonelaje tiempo.
Estimación Rápida - Camiones
Productividad
Capacidad de la tolva.
Densidad del material & esponjamiento
Factor de Llenado
Número de Pases
Tiempos de ciclo.
Maximiza utilización del tiempo
Productividad es la razon tonelaje tiempo.
Estimación Rápida - Camiones
Tiempo de ciclo
Se requiere dividir los tiempos de viaje del camión.
Se requiere asignar velocidades a cada tramo del viaje.
Una buena estimación de tiempo de ciclo es fundamental para determinar la cantidad de camiones a comprar.
Curva de desempeño subiendo
Curva de desempeño en frenado
Productividad - Flota Combinada Camión & Cargador
Mediante Simulación de Monte Carlo se puede:
Optimizar tamaño cargador y camión.
Optimizar tamaño de tolva y balde.
Optimizar número de cargadores y camiones.
SERVICIOS & APOYO
Objetivos
Entender las diferentes aplicaciones de equipos auxiliares en terreno
Entender los roles de los departamentos de servicio
Mostrar las áreas de manejo ambiental
Metas
Conciencia de la importancia e impacto de los servicios a las operaciones de mina en general,
Ilustrar que las actividades ambientales son una parte integral de la minería.
Servicios y Apoyo
Equipos de Servicio
Camiones - Agua/Combustible/Reject
Niveladoras
Compactadoras
Bombas
Plantas Mobiles de Desague
Sub-estaciones Eléctricas
Cable Reelers
Gruas / Cargadores Bajos /
Infraestructura de Servicio
Talleres de Mantenimiento
Bodega
Laboratorios
Areas de Lavado
Diques / Tranques de Relaves
Oficinas de Administración
Areas de Servicio
Mantención de Camino y Construcción
Diseño de Ingeniería de Mina
Control Topográfico
Motoniveladora, Bulldozer, Compactadoras, Carros de Agua
Diseño de Camino
Areas de Servicio
Preparación terreno y construcción Apoyo topográfico. Bulldozer remueven material. Moto niveladora empareja. Camion Aljibe moja terreno. Compactador termina.
Areas de Servicio
Desague del Rajo.
Diseño y Construcción de los Diques de Retención.
Control de Calidad del Agua para liberación.
Puntos de agua para recarga de camiones.
Lavaderos para camiones.
Otros
Areas de Servicio
Camiones de Combustible para Equipos Mobiles.
Cama baja (Lowboys) para movimiento de equipos.
Gruas – mantención.
Suministro eléctrico.
Manejadores de cable para equipo potenciado eléctricamente, y torres eléctricas.
Alumbrado Rajo y “Choqueras” (Crib Huts).
Roles de los Topógrafos
Control (Frentes, botaderos, stock, otros).
Esquema de Diseño (Caminos, rampas, otros)
Medición (Distancias)
Funciones
Diseño mallas tronadura
Monitoreo de Tronadura
Control de Nivel
Construcción Camino / Rampa
Mapeo de Frentes
Estabilidad de Taludes
Esquema de Diseño
Cierre mensual de movimientos
Funciones ( Continuación)
Volumétrica
Pilas de acopio
Tronadura
Reconciliación de Mineral
Planes
Rajo Actual
Reglamentario, legales
Rehabilitación
Equipos de Topografía
GPS.
Teodolitos / Niveles, Prismas, Trípodes, Pintura, Cintas, Estacas.
Equipo de Medición de Distancia Electrónica
Equipos de transporte, camionetas, motos.
..y también, tener
presente los que
prestan apoyo
directa e
indirectamente en
la gestión del
negocio minero.
Procesamiento Químicos Laboratorio
- Técnicos Lab, Planta Procesamiento
- Metalurgistas - Capataz - Operadores Loadout
-Operadores
DIRECTORIO Ventas Marketing
Finazas Legal
Planificación Mina Ingienieros Minería
Geologos Científicos Ambientalistas
Topógrafos Geotécnicosl
Ingenieros Civiles
Departamento Producción
Remoción Lastre, Productos,
Rehab, Capataz, Operadores
Servicios Administración,
Ocupacional H&S, Contabilidad, Industrial
Relaciones, Payroll, Calidad
Seguridad, Campamento
Gerentes, Campamento
Oficinas, Asuntos Públicos
Información Tecnología
Mantención Eléctrica Mecánica
Ingenieros,
Planificadores, Capataz,
Comerciantes, Asistentes Comerciantes