Costos de Perforacion Convencional Mecanizada

UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTÍN DE AREQUIPA FACULTAD DE GEOLOGÍA, GEOFÍSICA Y MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN FORMATIVA “COMPARACIÓN DE COSTOS DE PERFORACIÓN EN MINERÍA SUBTERRÁNEA CONVENCIONAL Y MECANIZADA” PRESENTADO POR LOS ALUMNOS: AROSQUIPA PACHARI JOSE JESUS COLÁN RODRIGUEZ AURELIO FRED CHAMBI CCAMA EDGAR JFOCO AVILA RONALD QUICO AYMA MATEO MAMANI ALATA YURY MAMANI HANCO PAMELA TAGLE CHARCA ANDY CURSO: C!"! #$ O%$&'()*$! M)*$&'! ASESOR: ING+ ROLANDO AQUINO AREQUIPAPER./01

INDICE ................................ ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .......................... ................ 3 0+ INTR INTROD ODUC UCCIÓ CIÓN N..................... ................................ ..................... ..................... ..................... ..................... ..................................... .......................... 5 .+ JU JUST STIFI IFICA CACIÓ CIÓN N..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................................. ....................... 6 2+ OBJE OBJETI TIVO VOS S..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ......................................6 ............................6 2+0+OBJETIVO GENERAL.................... ............................... ..................... ..................... ..................... ...........................6 ................6 2+.++ OBJETIV 2+. OBJETIVOS OS ESPEC ESPECÍFI ÍFICOS COS..................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ................... ........ 7 3+ ALCANC ALCANCE E Y LIMIT LIMITACIO ACIONES NES.................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... .................................... .......................... 7 3+0 ALCANCE.................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ........................ ............. 8 4+ MA MARC RCO O TEOR TEORIC ICO O.....................

4+0 PERFORACIÓN..................... ................................ ..................... ..................... ..................... ..................... ..................................... .......................... 8 4+0+0 PERFORACIÓN EN MINERÍA CONVENCIONAL.........................................8 .............................. ..........................9 ................9 4+0+. PERFORACIÓN EN MINERÍA MECANIZADA....................

4+. COSTOS DE PERFORACIÓN.................... ............................... ..................... ..................... ..................................... .......................... 9 .............................. ..................... ..................... ..................... ...................................... ........................... 10 4+.+0 COSTOS FIJOS:.................... ............................... ..................... ..................... ...................................... ........................... 10 4+.+. COSTOS VARIABLES:.................... ............................... ..................... ............................................ .................................. 10 4+2 CONCEPTOS IMPORTANTES.................... ................................ ..................... ..................... ..................... ..................... .................................. ....................... 10 4+2+0 INVERSIÓN..................... ................................ ..................... ..................... ........................................... ................................ 10 4+2+. VALOR RESIDUAL..................... .............................. ..................... ..................... ..................... ................................................ ..................................... 10 4+2+2 VIDA -TIL....................

4+2+3 DEPRECIACIÓN..........................................................................................11 ............................... .....................................11 ..........................11 4+2+4 INTERES DEL CAPITAL INVERTIDO....................

4+2+5 CONSUMO DE COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES.................................11 ............................... ......................................11 ............................11 4+2+1 MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN REPARACIÓN.....................

4+2+6 ACEROS DE PERFORACIÓN.....................................................................11 .............................. ..................... .......................................... ............................... 11 4+2+7 MANO DE OBRA DIRECTA DIRECTA.................... ............................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..................... ..........................12 ................12 5+ METO METODO DOLO LOGÍ GÍA A.................... ................................ ..................... ..................... ............................12 .................12 5+0 DATOS SIMULADOS DE CAMPO..................... ................................ ..................... ..................... .................................... ......................... 12 5+0+0 DATOS DEL TERRENO..................... 2

5+0+. DATOS DE LAS MÁQUINAS PERFORADORAS:......................................12 5+0+2 MANO DE OBRA........................................................................................ 14 1+

RESULTADOS 1+0 COSTOS PERFORACIÓN 8US9 DISPARO; PARA

MÁQUINA TIPO JAC< LEG+.................................................................................... 15 1+0+0 N-MERO DE TALADROS.......................................................................... 15 1+0+. CUADROS RES-MEN COSTOS PERFORACIÓN MÁQUINA JAC< LEG 16 1+. COSTOS PERFORACIÓN 8US9 DISPARO; PARA MÁQUINA TIPO JUMBO SANDVI<.................................................................................................................. 17 1+.+0 N-MERO DE TALADROS.......................................................................... 17 1+.+. CUADROS RES-MEN COSTOS PERFORACIÓN MÁQUINA JAC< LEG 18 7.3 COMPARACIÓN DE COSTOS DE PERFORACIÓN POR METRO DE AVANCE ENTRE PERFORACIÓN CONVECIONAL Y MECANIZADA ....................................19 6+ CONCLUSIONES................................................................................................. 20 7+ RECOMENDACIONES.........................................................................................21 0/+REFERENCIAS.................................................................................................... 21 00+ ANE=OS..............................................................................................................21 ANE=O 0:...............................................................................................................22 PERFORADORAS DE ROCAS NEUMATICAS DE GAMA MEDIA+ ASPECTOS TECNICOS................................................................................................................ 22 ANE=O .:..................................................................................................................22 PERFORADORA SANDVI< DD3.05/ UNDERGROUND DRILLING+ ASPECTOS TECNICOS................................................................................................................ 22

3

0+ INTRODUCCIÓN La minería es una actividad que requiere de gran inversión inicial pr ell la ptimi!ación de ls prcess miners "rindar# un aprvec$amient ttal del recurs mineral sin p%rdidas en las peracines mineras. &entr de ests prcess el rl 'ugad pr la per(ración ) vladura 'uega un papel prepnderante ) marca un punt de in(le*ión en el %*it del negci miner. &entr de un pr)ect de e*pltación+ la per(ración ) vladura cnstitu)en las primeras peracines "#sicas+ ) que pueden cndicinar ls resultads de las actividades psterires+ tant en rendimient cm en csts. ,inalmente en el presente tra"a' de investigación desarrllarems las cmparacines entre ls csts de per(ración en -inería cnvencinal+ que e'ecuta la minería su"terr#nea a pequea escala ) la minería mecani!ada que desarrlla la minería su"terr#nea a mediana ) gran escala teniend muc$a ma)r inversión "uscand un cst/"ene(ici ma)r cnvencinal. .

4

que la minería

.+ JUSTIFICACIÓN   l larg de td el er se llevan a ca" diversas peracines mineras su"terr#neas que pretenden e*traer ls di(erentes minerales que $a) en nuestr país+ tales cm r+ plata+ c"re+ plm+ !inc+ etc.+ cn el nic "'etiv de "tener el ma)r "ene(ici psi"le+ en cnsecuencia a ell se pretende reducir siempre que sea psi"le ls csts que implican el desarrll de dic$a peración+ de esta manera ma*imi!ar el "ene(ici net al (inal de la cadena de valr. n un simple cas pdems darns cuenta la dis)untiva entre cnvencinal ) mecani!ada al per(rar ls taladrs de cntrn en la"res su"terr#neas+ cn ls equips de per(ración se emplea entre 8 a 10 de tiemp ma)r que para per(rar ls taladrs de prducción+ si este prces es reali!ad de manera mecani!ada se e(ectuar# r#pidamente aunque ls csts se elevarían pr  adquisición de equips ) las dimensines de la la"r+ si es de manera cnvencinal se ver# a ca" la lentitud en el prces de avance aunque ls equips sean m#s ecnómics. r ell el presente tra"a' pretende anali!ar ls csts en la etapa de per(ración

materiales+

insums+

etc.+

"as#ndse

principalmente

en

di(erenciar ls csts que se requieren llevar a ca" una óptima vladura en minería su"terr#nea+ tant si se reali!a de manera cnvencinal  mecani!ada.

5

2+ OBJETIVOS 2+0+OBJETIVO GENERAL &emstrar las di(erencias ) similitudes en csts de per(ración entre un minad cnvencinal ) un minad mecani!ad+ en minería su"terr#nea mediante un an#lisis de las varia"les que intervienen en el prces de per(ración.

2+.+OBJETIVOS ESPECÍFICOS



&ar a cncer cncimients m#s pr(unds ) detallads respect a csts de per(ración en minería su"terr#nea.



 plicar ls csts unitaris cm una $erramienta para identi(icar di(erencias sustanciales entre un minad cnvencinal ) un mecani!ad.



stimar la di(erencia ecnómica en csts de la per(ración en minería su"terr#nea



&eterminar la di(erencia del "ene(ici (inal de un sistema de minad+ sea este cnvencinal  mecani!ad.

6

3+ ALCANCE Y LIMITACIONES

3+0 ALCANCE

&irigid en primer lugar a estudiantes de ngeniería de -inas que "uscan pr(undi!ar cncimients en materia de csts de per(ración en minería su"terr#nea cnvencinal ) mecani!ada. La presente investigación a"arcar# de manera esencial el #rea del sectr  miner ) tendr# un alcance a las persnas ) pr(esinales invlucrads en la actividad minera )a sea ingeniers+ t%cnics ) alumns que tengan cncimient del tema.

3+. LIMITACIONES

l "anc de dats incmplets ) n actuali!ads de las empresas dedicadas al ru"r de la minería pr l que se llevó a una simulación de ests a partir de dcuments previs+ e*periencia la"ral del ascensr. 7

4+ MARCO TEORICO

4+0 PERFORACIÓN

8

La per(ración es la primera etapa perativa de vital imprtancia para la preparación de una vladura. u (inalidad es a"rir espacis cilíndrics en un determinad tip de maci! rcs para al"ergar ls e*plsivs+ ests se lgran a trav%s del principi de la rtación ) la percusión ls cuales ser#n ls que (inalmente astillaran ) trituraran la rca seleccinada.

La per(ración en minería cnvencinal di(iere de la mecani!ada pr el tip de maquinaria per(radras utili!adas.  cntinuación una "reve descripción.

4+0+0 PERFORACIÓN EN MINERÍA CONVENCIONAL

La per(ración en la minería cnvencinal es e'ecutada a pequea escala+ cn seccines en prmedi desde ls 2 m 2 a 9 m2. La per(ración en la minería cnvencinal est# caracteri!ada pr la utili!ación de per(radras neum#ticas cmnmente cncidas cm :ac; leg+ de"id a su versatilidad ) mani"ra"ilidad.

9

ILUSTRACIÓN 1: Equipo d p!"o!#$i%& &u'()i$# *#$+ L,

4+0+. PERFORACIÓN EN MINERÍA MECANIZADA

La per(ración en minería mecani!ada es e'ecutada a mediana ) gran escala+ cn seccines prmedi desde ls 9 m2 a ls 45 m2. La per(ración en la minería mecani!ada est# caracteri!ada pr el emple de m#quinas per(radras el%ctrics+ $idr#ulics+ electr $idr#ulicas+ equips 'um" de un+ ds+ tres "ra!s dependiend del grad de mecani!ación.

ILUSTRACIÓN -: Equipo d p!"o!#$i%& id!(u/i$o *u'0o d )! 0!#2o

4+. COSTOS DE PERFORACIÓN

10

n primer lugar direms que un cst sn aquells gasts en ls que se incurre para la (a"ricación de un determinad prduct  la prestación de un servici+ en nuestr cas el gast que $acems para per(rar una determinada cantidad de taladrs segn un dise de malla dad. l cntrl de csts es un element "#sic para una empresa per(radra de"id a que sus insums ) prducts tienen un cst mu) elevad< cualquier  desviación del prgrama se re(le'a en ls resultads de la empresa. Ls csts de per(ración se clasi(ican cm (i's ) varia"les ls csts (i's sn aquells que se de"en a(rntar independientemente de la cantidad de prducts prducids+ mientras que ls csts varia"les varían de acuerd a la cantidad de "ra generada.

4+.+0 COSTOS FIJOS:



ntereses de capital invertid



&epreciación



mpuests



egurs ) mantenimient

4+.+. COSTOS VARIABLES:



=m"usti"le



Lu"ricantes



 cers de per(ración



-an de "ra directa

11

4+2 CONCEPTOS IMPORTANTES

4+2+0 INVERSIÓN e re(iere al valr de la m#quina+ este puede ser =,/,>?  puede incluir aranceles e impuests.

4+2+. VALOR RESIDUAL s el mnt ecnómic que se piensa recuperar al (inal de la vida til de la m#quina+ generalmente se e*presa en un prcenta'e del valr inicial.

4+2+2 VIDA -TIL s el perid durante el cual la m#quina tra"a'a cn un rendimient ecnómicamente 'usti(ica"le.

4+2+3 DEPRECIACIÓN s el cst que resulta de la disminución en el valr de la m#quina cm cnsecuencia de su us.

4+2+4 INTERES DEL CAPITAL INVERTIDO =ualquier empresa para cmprar maquinaria adquiere (nds de "ancs  mercad de capitales+ pagand una tasa de inter%s+ la misma que de"e ser calculada en el cst perativ.

4+2+5 CONSUMO DE COMBUSTIBLES Y LUBRICANTES l cnsum de cm"usti"le es dad pr el (a"ricante+ $a) que crregir  pr altura p%rdida de ptencia de mtr pr altura gegr#(ica. 12

4+2+1 MANTENIMIENTO Y REPARACIÓN n ls csts que se riginan en la cnservación de las m#quinas mantenimient preventiv.

4+2+6 ACEROS DE PERFORACIÓN &e"e determinar la vida til de cada un de ells+ inicialmente se determina en "ase a ta"las del (a"ricante sin em"arg+ se de"e llevar  una estadística del cnsum en camp para tener me'res dats.

4+2+7 MANO DE OBRA DIRECTA e cnsidera al persnal que est# directamente invlucrad en la peración de la m#quina per(rista ) a)udante. l cst generalmente es prprcinad pr @@AA.

5+ METODOLOGÍA La presente investigación es de car#cter simulativ B cmparativ+ para l cual se plantearn dats l m#s realistas psi"les "tenids de in(rmación pre e*istente+ adem#s para el an#lisis se plantean cndicines del terren cm la sección a e*cavar igualitarias para am"s cass er(ración cnvencinal vs mecani!ada Ls csts de per(ración (uern $allads en las unidades de CD/&ispar+ para este (in se siguió el siguiente prcedimient<



=alcul de par#metrs de per(ración.



elección del equip de per(ración.



=alcul de csts pr psesión.

13



=alcul de csts de peración.



=alcul de la man de "ra directa.

5+0 DATOS SIMULADOS DE CAMPO 5+0+0 DATOS DEL TERRENO SECCION: TIPO ROCA:

2

X

2

TIPO III

5+0+. DATOS DE LAS MÁQUINAS PERFORADORAS: M>?@)*' ")% J'( L$:

TALA 1: D#)o ,&!#/ d /# '(qui&# *#$+ L,  Eta< Ls dats de ls cuadrs r's sn valres simulads. Para especificaciones técnicas ver anexo.

TALA -: Li)# d '#)!i#/ d op!#$i%& p#!# '(qui&# &u'()i$#.



M>?@)*' ")% J@:

TALA 3: D#)o ,&!#/ d /# '(qui&# *u'0o. 14

Eta< Ls dats de ls cuadrs r's sn valres simulads. Para especificaciones técnicas ver anexo.

TALA 4: Li)# d '#)!i#/ d op!#$i%& p#!# '(qui&# &u'()i$#.

15

5+0+2 MANO DE OBRA M>?@)*' ")% J'( L$:

TALA 5: Co)o d '#&o d o0!# di!$)# p#!# '(qui&# &u'()i$#



M>?@)*' ")% J@:

TALA 6: Co)o d '#&o d o0!# di!$)# p#!# '(qui&#

1+ RESULTADOS 1+0 COSTOS PERFORACIÓN 8US9 DISPARO; PARA MÁQUINA TIPO JAC< LEG+ 1+0+0 N-MERO DE TALADROS ara este (in aplicarems la (rmula empírica F-%td de ls perímetrsG.

 N ° Tal =

16

 P + SC  dt 

TALA 7: P#!(')!o p#!# $(/$u/o d/ &'!o d )#/#d!o.

TALA 8: T#0/# !u'& d p#!(')!o d p!"o!#$i%& '(qui&# *#$+ L,. Nota: Los datos de los cuadros rojos son valores simulados. La eficiencia de perforación y de voladura fueron 90%

17

1+0+. CUADROS RES-MEN COSTOS PERFORACIÓN MÁQUINA JAC< LEG

E>H< Ls siguientes dats (uern simulads cn la a)uda de -gc. ,red) nce @. en su curs =sts para per(ración ) vladura super(icial ) su"terr#nea.

TABLA 7: Co)o po! poi%& '#qui&# &u'()i$#

TABLA 0/: C!"! %$&'")! '?@)*' *$@>")('

TABLA 00: C!"! '* &' #)&$("' '?@)*' *$@>")('

18

TABLA 0.: C!"! ""'$! #$ %$&&'()* (* >?@)*' *$@>")(' J'( L$+

1+. COSTOS PERFORACIÓN 8US9 DISPARO; PARA MÁQUINA TIPO JUMBO SANDVI<

1+.+0 N-MERO DE TALADROS ara este (in aplicarems la (rmula empírica F-%td de ls perímetrsG.

 N ° Tal =

 P + SC  dt 

TALA 13: P#!(')!o p#!# $(/$u/o d/ &'!o d )#/#d!o.

19

TALA 14: T#0/# !u'& d p#!(')!o d p!"o!#$i%& '(qui&#

*u'0o. Nota: Los datos de los cuadros rojos son valores simulados. La eficiencia de perforación y de voladura fueron 90%

1+.+. CUADROS RES-MEN COSTOS PERFORACIÓN MÁQUINA JAC< LEG

E>H< Ls siguientes dats (uern simulads cn la a)uda de -gc. ,red) nce @. en su curs =sts para per(ración ) vladura super(icial ) su"terr#nea.

20

TALA 15: Co)o po! poi%& '#qui&# *u'0o

21

TALA 16: C!"! %$&'")! '?@)*' J@

TALA 17: Co)o '#&o o0!# di!$)# '(qui&# *u'0o

TALA 18: Co)o )o)#/ d p!"o!#$i%& $o& '(qui&# &u'()i$#

*u'0o

7.3 COMPARACIÓN DE COSTOS DE PERFORACIÓN POR METRO DE   AVANCE ENTRE PERFORACIÓN CONVECIONAL Y MECANIZADA

US $TOTAL US $  Disparo =  M . AVANC E  M . AVANCE  Disparo

22

TALA 19: Co'p#!#$i%& &)! $o)o d p!"o!#$i%& po! ')!o d ##&$.

6+ CONCLUSIONES



La cantidad de accesris para perar en la m#quina neum#tica sn menres a ls de la m#quina :um"+ est tiene un e(ect nta"le en el increment del cst perativ de la m#quina per(radra :um" ) pr  cnsecuencia en el cst de per(ración ttal.



l cst Htal de per(ración de la m#quina per(radra neum#tica es 177.01 CD/ &ispar.



l cst Htal de per(ración de la m#quina per(radra tip :um" es 307.67 CD/ &ispar.

23

videntemente ls csts de la per(ración en minería mecani!ada sn



ma)res que ls csts de la per(ración en minería cnvencinal su"terr#nea+ est n es una desventa'a )a que la velcidad de penetración de la m#quina per(radra tip :um" es ma)r a la per(radra neum#tica de la misma manera el avance es ma)r en las per(radras tip :um"+ )a que tienen la capacidad utili!ar "arras de $asta 15 pies en prmedi.  l reali!ar el an#lisis de =sts ttales de per(ración pr metr de



avance+ identi(icams que cn ls par#metrs aplicads el cst de per(ración en la minería mecani!ada es menr que la cnvencinal+ lgrand un avance igual al prducid pr la per(radra neum#tica en mens tiemp. =nsiderand que ls dats simulads sn ls m#s reales psi"les+ pdems aseverar que ls csts de per(ración en minería mecani!ada pdrían ser ligeramente ma)res al cst de per(ración en minería cnvencinal+ l que $ace (acti"le su implementación pues se lgra la ptimi!ación del prces.

7+ RECOMENDACIONES



s imprtante $acer estudis de (acti"ilidad ante la tma de decisines+ n tds ls cam"is "uens aparentes prducir#n "ene(icis.



s imprtante "uscar inversión para lgrar el cam"i de per(ración pr  el m%td cnvencinal a mecani!ad+ )a que cn ls tnela'es crrects se pueden incrementar ls ingress.



La (acti"ilidad del cam"i de per(ración pr el m%td cnvencinal a mecani!ad ser# "ene(icis cuand se incremente el tnela'e de mineral/esteril remvid.

10.@,@E=

24

Cniversidad Hecnlgica de =$ile+ E=< er(ración de galerías ) tneles cn :um". ngenier &aniel rcs Ialverde+ er(ración en minería su"terr#nea. ngenier ,ranc; Iicente -el -edina+ Hesis F@educción de ls csts perativs en mina+ mediante la ptimi!ación de ls est#ndares de las peracines unitarias de per(ración ) vladura en la cmpaía minera pdersaG   -gsc. ,red) nce @amires+ =urs de la"ración de csts de per(ración ) vladura su"terranea ) super(icial. $ttp
00+ ANE=OS

ANE=O 0: PERFORADORAS DE ROCAS NEUMATICAS DE GAMA MEDIA+ ASPECTOS TECNICOS

25

ANE=O .: PERFORADORA SANDVI< DD3.05/ UNDERGROUND DRILLING+ ASPECTOS TECNICOS

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