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EXPOSITOR: ARMANDO RAUL PICOYDpto. Asistencia Técnica - Explosivos
EXSA S.A.
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METODO DE MINADO POR SUBNIVELES
SUBLEVEL STOPING
INTRODUCCION
El minado con taladros largos en minería subterránea es unavariante de la explotación a cielo abierto .
El minado con taladros largos permite obtener una
explotación sostenida y a gran escala; bajos costos
operativos frente a otros métodos de minado
básicamente por su«alta productividad».
Las operaciones son mas seguras toda vez que demanda menor
fuerza laboral .
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CONDICIONES Y CRITERIOS PARA APLICACIÓN DEL MINADOCON TALADROS LARGOS
• Método usualmente aplicado a cuerpos mineralizados competentes, de alto
buzamiento y rodeado por rocas competentes y posibilidad de controlar las
cajas.
• Su aplicación va desde minado en vetas angostas hasta cuerpos de gran
potencia.
• Con los avances tecnológicos en equipos, ingeniería de explosivos y
voladura lo han hecho un método altamente eficiente y versátil.
METODO DESCRIPCION
RANGO (m) BUZAMIENTO DILUCION (m)
Cut Off RMR Observaciones
SLC Sub Level en cuerpos
> 2.50
> 50o
1.20 19.92
> 60
Para cuerpos diseminados de baja ley
SLV Sub Level en vetas 1.50 –
2.50
> 50o 1.00
23.88 > 60
Para vetas continuas con cajas competentes confirmadas
con chimeneas y perforación diamantina.
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METODO DE MINADO POR SUBNIVELES METODOS DE PERFORACION
Entre el minado subterr áneo con taladros largos y el minado a cielo abiertoexiste cierta similitud pero bastante diferencia b ásicamente por los m étodos de perforaci ón:
Down the hole a cieloabierto.
• Los taladros son demayor diámetro ymenor longitud.
• Los elementos de corte
son más rígidos ygeneran menordesviación del taladro.
Top Hammer uti l izado ensu bt er ráneo.
• Los taladros son demenor diámetro ymayor longitud.
• los elementos de corte
son menos rígidos ygeneran mayordesviación del taladro.
Por lo tanto en el minado sub terráneo la precisión en la perforación y la calidad de los taladro s perfor ados so n decis ivospara lograr los resul tados esperados .
Down the hole Top Hammer
Métod os de p erfo rac ión
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APLICACIÓN CON TALADROS PARALELOS PLICACIÓN CON TALADROS EN ANILLOS
METODO DE MINADO POR SUBNIVELES
SUBLEVEL STOPING
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VENTAJAS Y DESVENTAJAS
EN TALADROS LARGOS RADIALES
Ventajas
Menor desarrollo y preparación.
Menor tiempo para preparación de blocks Menor costo por preparación y desarrollo
Desventajas
Mayor costo de minado
Mayor factor de potencia 0.5 kg/tn Menor tonelaje por metro perforado 4.0 tn/mp
Mayor desviación de los taladros.
Mayor generación de bancos
Mayor dilución y perdida de mineral.
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VENTAJAS Y DESVENTAJAS
EN TALADROS LARGOS RADIALES
Ventajas
Mayor desarrollo y preparación.
Mayor tiempo para preparación de blocks Mayor costo por preparación y desarrollo.
Desventajas
Menor costo de minado
Mayor factor de potencia 0.35 kg/tn. Mayor tonelaje por metro perforado 6.5 tn/mp Menor desviación de taladros. Menor generación de bancos Menor dilución y perdida de mineral.
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El diseño estará sujeto a las características del equipo a usar
Se considerará las características del macizo rocoso.
DISEÑO DE MALLA
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SIMBA H-1354
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D.T.H. : MUSTANG A-32
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DISEÑO DE MALLAS DE PERFORACION
PARA LOS DISEÑOS CONSIDERAR LAS SIGUIENTES VARIABLES:
1) VARIABLES NO CONTROLABLES
* NATURALEZA DEL MACIZO ROCOSO
* GEOLOGIA REGIONAL, LOCAL Y ESTRUCTURAL
* HIDROLOGIA Y CONDICIONES CLIMATOLOGICOS
* ASPECTOS GEOTÉCNICOS Y OTROS.
2) VARIABLES CONTROLABLES
* GEOMETRICAS BURDEN, ESPAC, DIAM TAL,)
* FISICO-QUIMICAS MEZCLA EXPLOSIVA, VOD)
* DE TIEMPO RETARDO Y SECUENCIA)
* OPERATIVOS CAPACITACION DE PERSONAL)
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DISEÑO DE MALLA DE PERFORACION
En el diseño de malla la variable mas importante es el burden.
Existen varios modelos matemáticos de aproximación del burden; estos
modelos han sido desarrollados por distintos investigadores y fueron
desarrollados en minería a cielo abierto pero son aplicables a minería
subterránea
:
- MODELO DE R. ASH
- MODELO DE LANGEFORS
- MODELO DE PEARSE
- MODELO DE KONYA
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DISEÑO DE PERFORACION
15m Parámetros de trabajoTipo roca = semidura - dura
Rmr = 50 - 60
Diámetro broca = 2 ½”
Burden = 1.50m
Espaciamiento = 1.50m - 2.20m
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PERFORACION DE TALADROS LARGOS
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PERFORACION DE TALADROS LARGOS
• La perforación de taladros largos es la principal actividad en elminado por subniveles, esta operación requiere de bastantecontrol y precisión antes de iniciar la perforación, el control yprecisión son un factor determinante para lograr una voladuraóptima y eficiente.
• El uso de diámetros menores y longitud de taladros mayores
básicamente generan la desviación del taladro es un problemacomún pero controlable.
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Desviación detaladro
Taladroplaneado
Existen muchos factores relacionados para la desviación de los taladros.
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Monitoreo de ubicación de taladros en la
perforación usual
•Vista longitudinalVista Planta Vista transversal
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PERFORACION DE TALADROS LARGOS
%
76543210
Hole deviation T38 ¯ 64 mm
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Incertidumbre por la desviación en el
espaciamiento
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Dis tr ibuc ión de energía
RealNominal
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Cuidado y conservación de taladros
• Limpieza 100% de los Niveles de trabajo.
• Uso de las tuberías de PVC. en terreno que no sea homogéneo
• Taponeo de los taladros apenas comuniquen.
• Prohibir el ingreso de equipos a las areas perforados
• Si no hay taladro limpio no se puede cargar
• Otras causas para taparse el taladro:
• Desmoronamiento del taladro (fallas, etc)
• Influencia disparos de taladros adyacente
•
No proteger los taladros comunicados• Comunicación a un nivel con carga.
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Diseño de carguío y voladura
taladros largos
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Diseño de carguío para talad ro s rad iales
15.0 m
10.5m
K-1 K-2 K-3
13.5m
4.0m
Constante de cargaK -1 = 90%K-2 = 30%K-3 = 65%
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CONSTANTES DE CARGA
100% K1 = 90% K3 = 65%K2 = 30%
15m13.5m
10.5m
4.0m
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DISTRIBUCION DE LA ENERGIA EXPLOSIVA
Diseño para distribución de energía adecuado
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Comparación entre un sistema de carguío real vs nominal
Carguío real Carguío nom inal
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Tipos de explosivos y control de calidad
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4120.7 m/s
3957.1 m/s
0
1
2
3
4
5
6
-0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
MicroTrap VOD Data
D i s t a n c e ( m )
Time (ms)
VOD EXAMON-PConfined charge
3737.9 m/s
3754.5 m/s
0
1
2
3
4
5
6
-0.2 -0.1 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
MicroTrap VOD Data
D i s t a n c e ( m )
Time (ms)
VOD EXAMON-PUnconfined charge
VOD(Velocidad de Detonación)
VOD Emulsión = 5200 m/seg
VOD Anfo = 4120 m/seg
Ventaja del confinamiento : Mayor densidad de carga, por ende unamejor fragmentación.
Desventaja del confinamiento : Mayor tiempo en el carguío debido almanipuleo de la manguera de carguío (Taladros Negativos).
VOD EXAMON-P Confined charge VOD EXAMON-P Unconfined charge
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Columna de carga con Anfo utilizando reforzadores
Diseño de carga para taladros de producción
Cebo iniciador- columna - taco - Cebo iniciador- columna - taco
Carguio para mantener la VOD del anfo
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RESULTADOS DE FRAGMENTACION
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DISEÑO DE CARGUIO PARA TALADROS DE CONTORNO
Diseño de carga para taladros de contornos control de sobrerotura
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Modelamiento e interpretación Geomecánico del área a disparar.
Orientación de las juntas
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Sistemas de Fracturamiento
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Area de cizallamiento
La presión de la primera fila disparada viaja a través de la estructura fallada
cortando o removiendo la carga. Ante un reacomodo de esfuerzos los taladros
pueden ser dislocados en diversos puntos, en algunos casos hasta obstruirse
por completo.
Presencia de estructuras mayores en
las voladuras
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?
No es posible mapear todas las estructuras que pudieran generar pre fragmentación de
bancos. Sólo se puede observar el techo de las labores superior e inferior del área a volar.
Presencia deEstructuras
Daño ocasionado a las filas subsiguientes
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Voladura
Daño ocasionado a las filas subsiguientes en recuperación de
mineral diseminado
Post - voladura
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Es posible tener banqueo de las filas siguientes por presencia de
estructuras mayores y altas concentraciones de energí a en la voladura
Daño ocasionado a las filas subsiguientes en recuperación de
mineral diseminado
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DISEÑO DE SECUENCIA DE VOLADURA
1123
4
5
6
7
4
5
6
7
2 3
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UEA CHUNGAR Unidad Islay
1
CASO pruebas en mina
Introducción:
En coordinación con el Ing. José Valenza Jefe de
Mina Islay de la UEA Chungar se realizó la visitatécnica para continuar con los trabajos deevaluación y asesoramiento técnico en perforacióny voladura de taladros largos, efectuando elcarguío y voladura con el explosivo emulsión tipo
EXAGEL 65 de 2”x16” este explosivo es unaalternativa eficiente y económica para el carguío detaladros largos utilizado como columna de carga enla voladura primaria.
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Los parámetros de perforación son de la siguiente manera:
Calidad de roca MF/Regular
RMR 45 - 55
Diámetro de perforación 2 ½ pulgadas
Burden – Espaciamiento 1.80m x 1.80m
Altura de banco 14.00m
Tipo de perforación Taladros paralelos
1
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Distribución de secuencia de la vo ladura:
La secuencia de encendido se efectuó con periodo de retardo corto (milisegundos) con lo cual es
posible mejorar la fragmentación.
14.0m
SECUENCIA DE SALIDA
Fila 7
1 1 2 2 32 23
3 3 4 55 4 66
Fila 8
Fila 9
Fila 10
Fila 11
Fila 12
E=1.80m
B=1.80m
cara libre
Fila 13
La distribución de secuencias se efectuó con detonadores de periodo corto (ms) para ello se ha utilizado02 detonadores por cada taladro cargado y la secuencia de voladura se realizó en “trapecio” tal como
se observa en la imagen.
1
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Diseño de carguío:
El carguío de taladros para rotura se ha efectuado utilizando como cebo y columna de carga la emulsión - EXAGEL65 de 2”x16” utilizando 35 cartuchos por taladro equivalente a 33.7 kg/tal. El carguío de taladros para contornos se realizó utilizando 02 cebos de EXAGEL 65 de 2”x16” ubicados uno al fondo
y el otro al centro del taladro y como columna de carga se utilizó 40 cartuchos de emulsión Emulex 45 de 1 1/8”x12”
con una línea de cordón detonante axialmente.
Taladro de rotura Taladro de contorno
1
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ANA LISIS DE FACTORES Y COSTOS
PARAMETROS ANFO EMULSION
RMR 45-55 45-55BURDEN m 1.5 1.8
ESPACIAMIENTO m 1.5 1.8
ALTURA BANCO m 14 14
ROTURA/TALADRO m3 30 44
ROTURA/TALADRO tn 76 109
DENSIDAD DE CARGA kg/m 3.01 3.06
LONGITUD DE CARGA m 12 12
CANTIDAD DE EXPLOSIVO kg 35 35
PRECIO DEL EXPLOSIVO US$/kg 0.7 1.8
US$ 24 63
PRECIO POR METRO PERF. US$/m 8 8
US$ 108 108
FACTOR DE POTENCIA kg/tn 0.46 0.32
COSTO PERFORACION US$/tn 1.42 0.99
COSTO VOLADURA US$/tn 0.32 0.58
COSTO P&V US$/tn 1.74 1.57
0.46
0.320.32
0.58
1 2
FACTORES VS COSTO
Voladura
ANFO EMULSION
0.46
0.32
1.74
1.57
1 2
FACTORES VS COSTO
Perforacion y Voladura
ANFO EMULSION
1
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Resultados de la voladura en el Tajo 000 Este Nv 500
Los resultados de la voladura fueron satisfactorios obteniendo una fragmentación adecuada
hasta la fecha se han derribado 8 filas de perforación que representa aproximadamente 6500tnde los cuales se han extraído el 35% del mineral separando bancos del mineral extraído
aproximadamente 150tn que representa un 6.6% de bancos.
1
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Conclusiones y Recomendaciones
La fragmentación resultado de la voladura es homogéneo y uniforme encontrándose dentro de lo previsto para
minado masivo con taladros largos; cabe señalar que la incidencia de bancos es de 6.6%.
Por las características del equipo de perforación y la sección de perforación (10.0m x 6.0m) se recomienda
replantear los diseños de perforación, la posición de los taladros visto transversalmente están diseñados
paralelos al buzamiento de la veta tal como se observa en el grafico 1, por lo tanto el replanteo consiste en
diseñar los taladros verticalmente según se muestra en el grafico 2 con el objetivo de reducir la desviación y
mejorar la velocidad de perforación.
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EMQSA -UNIDAD YAULIYACU
Pruebas de optimizacion
2
CASO 2
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Diseños de voladura usual y nominal
Sistema de carguío usualconvencional
Sistema de carguío nominalreplanteado
1.50m 2.00m
Diseño malla nominal:Burden: 1.50mEspaciamiento: 2.00mLongitud de taladros: 10-20Total de taladros: 14Metros perforados: 219.6mTonelaje por fila: 982.8 tn
Diseño malla usual:Burden: 1.50mEspaciamiento: 1.50mLongitud de taladros: 10-20Total de taladros: 19Metros perforados: 297.1mTonelaje por fila: 982.8 tn
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Simulación de costos en voladura usual y nominal
Sistema de carguío habitual Sistema de carguío replanteado
Diseño de carguío usual.Tonelaje por fila: 982.8 tnCantidad de explosivos. 665.9 kgCantidad de DNE: 19 undCordón detonante: 10 mFactor de potencia: 0.67 kg/tnCosto de explosivos: 493.1 US$Costo de accesorios. 50.1 US$Costo por tonelada: 0.55 US$/tn
1.50m 2.00m
Diseño de carguío usual.Tonelaje por fila: 982.8 tnCantidad de explosivos. 376.0 kgCantidad de DNE: 14 undCordón detonante: 10 mFactor de potencia: 0.38 kg/tnCosto de explosivos: 282.8 US$Costo de accesorios. 37.6 US$Costo por tonelada: 0.33 US$/tn
7/26/2019 Capacitacion Carguio y Voladura Taladros Largos
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Resumen comparativo de eficiencia y costos entre el sistema
habitual y replanteado
Factor de potencia: 0.67 kg/tnCosto por tonelada: 0.55 US$/tn
Factor de potencia: 0.38 kg/tnCosto por tonelada: 0.33 US$/tn
Dis eño perf or ación repl ant eado :
Metros perforados: 219.6mTonelaje por fila: 982.8 tnRatio de perforación: 4.5 tn/mpCosto por tonelada: 1.68 US$/tn
Dis eño per fo rac ión hab itu al:
Metros perforados: 297.1mTonelaje por fila: 982.8 tnRatio de perforación: 3.3 tn/mpCosto por tonelada: 2.27 US$/tn
Costo d e perforac ión y voladura:
Perforación: 2.27 US$/tnVoladura: 0.55 US$/tnCosto por tonelada: 2.83 US$/tn
Costo d e perforac ión y voladura:
Perforación: 1.68 US$/tnVoladura: 0.33 US$/tnCosto por tonelada: 2.01 US$/tn
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