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INDICE 1. Resumen Ejecutivo 2. Objetivos 3. Antecedentes Factor de Carga Sobrerotura Costos Proyectos o Zona en estudio Labores pilotos o o Programa de avances 4. Programa de trabajo Actividades Cronograma 5. Ejecución de trabajo – trabajo – Seguimiento Seguimiento y control Perforación o Paralelismo o Longitud de perforación Diseño de malla o Voladura Consumo de explosivo o o Carguío Densidad de carga o Factor de carga Avance o Sobrerotura o Fragmentación Análisis en una una labor piloto. piloto. 6. Conclusiones Cuadros y gráficos comparativos – comparativos – FAMESA FAMESA vs EXSA Análisis del producto o Ventajas Desventajas o 7. Recomendaciones En el programa En el producto
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Como parte de los trabajos realizados continuamente en Cia. Minera Condestable y constantes propuestas de nuestros proveedores se tuvo a bien realizar un trabajo conjunto con la Empresa Proveedora de Explosivos EXSA SA en esta oportunidad probando los explosivos Examón-P (ANFO) y Emulex-80 (Emulsión encartuchada) en labores de avance mecanizados netamente, ejecutados por CMC y Contratas con la finalidad de evaluar oportunidades de mejora en la voladura y sujeto a ello también la perforación, para reducir la sobrerotura, eliminación de tacos, mejoramiento en la configuración de carga explosiva, reducción de costos, mejoramiento de la calidad de los avances. El seguimiento y control se realizaron en labores de avance de Zona Condesable (Nv. +70 , Nv. +125) y Zona Alta ( Nv. -55 , Nv. -20) dando inicio el Sábado 05 de Julio del 2014; el trabajo consistió en evaluar la performance de los explosivos Examón-P y Emulex80 en las condiciones actuales sin alterar todas las variables operativas excepto el cambio de explosivo, ya que una vez culminado la evaluación del producto en las 04 zonas de CMC se dará el siguiente paso que consiste en la sustentación de mejoras que se hayan identificado durante
todo
el
proceso.
Las
actividades
están
orientadas
principalmente
al
levantantamiento de información de las condiciones operativas, ciclo de trabajo, características del terreno, calidad de perforación, diseños de mallas, procedimiento de carguío, diseño de carga explosiva, uso de herramientas y equipos, cálculo de índices de perforación, voladura y post-voladura, costos. De acuerdo a lo desarrollo de las distintas actividades se vienen identificando oportunidades de mejora que posteriormente serán planteadas.
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Dar seguimiento y control a la aplicación de los productos explosivos EXSA con la finalidad de reducir la sobrerotura en nuestros avances mecanizados que se verá traducido en menor coste de perforación y voladura, acarreo, transporte y obtener mayor seguridad por menor daño del macizo rocoso. Para esto se empleará el ANFO Examón-P y las emulsiones Emulex-80 ( de 1” x 7” y 11/2” x 7”).
Antes de iniciar el seguimiento y control a las labores se deberá tener en conocimiento las condiciones presentes antes de la aplicación de productos marca EXSA en la voladura de frentes.
3.1. Factor de Carga: El factor de carga será expresado en kilogramos de explosivos por metro de avance, esto es la cantidad de explosivo que se requiere para avanzar un metro lineal del frente (Kg explosivo/metro avance lineal, Kg/m en adelante). FACTOR DE CARGA (Kg/m)
45 40
35
35 30 25
31
29
31
32
32
32 33
30 35
35 32
33
30
28
28
29 31
29 28
29 28
ABRIL
MAYO
JUNIO
32
27
20 15 10 5
27 28
30 32
29 34
28 41
31 38
30 34
29 36
ABRIL
MAYO
JUNIO
0 ENERO FEBRERO MARZO
ENERO FEBRERO MARZO
ZONA ALTA 3.5X3
ZONA CONDESTABLE 4X4
PROMEDIO
PROMEDIO ACUMULADO
*Se muestra la evolución del factor de carga de Enero a Junio del 2014. En promedio Zona Alta presentó un factor de carga
promedio de 29 Kg/m de avance y Zona Condestable un factor de 33 Kg/m de avance.
3
3.2. Sobrerotura: La sobrerotura será expresada como el porcentaje de material adicional que se rompió fuera de lo establecido el cual se refleja en el incremento de la sección de la labor.
*Se muestra la evolución de la sobrerotura en Cruceros de 3.5x3.0 y 4.0x4.0 de Enero a Junio del 2014, de aquí se deduce que en Zona Alta tuvo una sobrerotura promedio de 13% mientras que Zona Condestable presentó una sobrerotura promedio de 8%.
3.3. Costos de voladura: Se mostrará a través de un gráfico la evolución de los costos empleados en la voladura de un frente tanto de 3.5x 3.0 y de 4.0x4.0.
*Solo se considera el costo por consumo de explosivo y accesorios en frentes mecanizados. Fuente Mina.
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3.4. Proyecto de trabajo: El proyecto consistió en realizar el seguimiento y control tanto a la perforación como a la voladura de frentes mecanizados, con el fin de determinar los beneficios y/o deficiencias que puede presentar el empleo de explosivos EXSA en nuestra unidad minera, para esto se seleccionó labores piloto y se realizó un plan de trabajo el cual iniciara en las zonas Alta y Condestable siguiendo luego en una segunda por las zonas Baja y Profundización y por ultimo existirá un tiempo programado para realizar pruebas de mejora y optimización en el proceso de perforación y voladura con el fin de mejorar las actividades de perforación y voladura. Durante la ejecución del proyecto se realizó el seguimiento a las siguientes labores: ZONA
NIVEL
Nv.-55 Alta
SECCION
3.5 X 3 4X 4
Nv.-20
3.5 X 3 3.5 x 3
Nv. +70 Condestable
4X 4 Nv. +125
LABOR
PROGRAMA
XC_3710
60m
XC_5311
50m
XC_797
30m
XC_3667_SW
20m
XC_5269_E1
20m
GL_5921
30m
XC_5916
50m
XC_5920
40m
XC_5770
30m
XC_5770_N
40m
XC_5778
50m
*Las labores resaltadas son las que se consideraron como “Labores Piloto”.
XC_5916 - Zona Condestable
XC_5770_N - Zona Condestable
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XC_3710 – Zona Alta
Se muestra el diagrama de Gantt de las actividades que se realizaran con el fin de cumplir los objetivos trazados.
39% Completado
4.1. Actividades específicas:
Ítem A – B:
Responsables: Área de Perforación y Voladura, Productividad. •
•
•
Seguimiento y registro diario de la perforación en los avances (Paralelismo, longitud de perforación, malla de perforación, tipo de roca, puntos dirección y gradiente, uso de tubos de arrastre, horómetro de percusión). Seguimiento y registro diario de la aplicación de prueba del EXAMON P y EMULEX 80 (Cantidad de explosivo aplicado, malla de voladura, cálculo de índices de voladura, observación de polución). Medición diaria de los resultados de la voladura (avance por disparo, sección de labor, tacos, tiros soplados, fragmentación).
Ítem C:
Responsables: Área de Perforación y Voladura, Productividad, EXSA. •
Medición sismográfica de la voladura y demás trabajos técnicos para su análisis y propuestas de mejora en las actividades de perforación y voladura.
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5.1. PERFORACIÓN: Análisis de perforación Se realizó el seguimiento y control a las siguientes actividades:
5.1.1. Seguridad: Señalización: Durante el estudio se observó que se cumple con colocar cono y letrero como señal
de perforación, o que demuestra las buenas prácticas. Colocación correcta del cable: En gran tramo del cable extendido se mantuvo a este por encima del piso, sin embargo no fue el 100% del cable.
*Se muestra el letrero de señalización y la manera correcta como debe ir el cable de energía.
5.1.2. Paralelismo: Colocación de guiadores: Se colocaba entre 1 a 2 guiadores los cuales en su mayoría se
colocaban solo en el arranque y no en los hastiales donde es necesario para controlar la desviación de taladros, al realizar el control se logró mejorar esta práctica. El control de la desviación se realizó usando guiadores (tubos) y colocándolos en los taladros.
*Correcto uso de guiadores y tubos de referencia
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Desviación de taladros: Se apreció tanto antes como después del disparo que existe desviación de taladros los cual está sujeto a las condiciones del equipo (tamaño y ubicación) y a la pericia del operador. La mayor incidencia en la desviación se da en el taladro central de la corona lo cual eleva el techo y en los hastiales lo cual abre demasiado a la sección.
Desviación de hastial izquierdo XC_3710 – Zona Alta
GL_5921 – Zona Condestable Se aprecia que las cañas del techo, especialmente en el taladro central de la corona no concuerdan con la malla pintada esto es por la mala inclinación del taladro en el techo o en el piso. Se observa también que el taladro que se encuentra perforando está ligeramente desviado (abriéndose)
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XC_5770_N – Zona Condestable Antes de iniciar el seguimiento y control se encontró la labor con las dimensiones mostradas.
XC_5770_N – Zona Condestable Al final del avance de esta labor se llegó
a
tener
las
dimensiones
mostradas, demostrando que si bien se mejoró en el control de hastiales aún queda mejorar el control
de
la
perforación
de
coronas.
5.1.3. Longitud de taladros Al iniciar el seguimiento y control se encontró una longitud de perforación promedio de 3.6m en Zona Alta y 3.5m en Zona Condestable, lo que aumentaba el factor de carga en esta última zona. Al finalizar el seguimiento y control se aumentó a 3.6m la longitud de perforación de Zona Condestable.
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XC_5770_N – Zona Condestable
Se identificó que los operadores tratan de nivelar el frente, que normalmente presenta un relieve desnivelado, perforando distintas longitudes de perforación, asumiendo que la longitud perforada compensa el desnivel y luego del disparo el frente quedar nivelado, se ha demostrado con los tacos resultantes que no se llega a tal resultado en Zona Condestable, sin embargo en Zona Alta esta práctica esta mejor llevada y la cantidad y longitud de tacos es menor.
GL_5921 Se muestra tacos de hasta 0.7m.
XC_5770_N Se muestra un desnivel de casi 0.5m entre las dos zonas, sin embargo se encontraron huellas de taladros sin presencia de tacos.
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Al finalizar el control se mejoró en la discordancia que existía entre las longitudes de taladros.
LONGITUD PROMEDIO POR TALADRO 3.7 3.6 3.5
3.6
3.5
3.4 3.3 3.2 3.1 3.0
3 . 6 . 4 . 6 . 6 . 7 . 6 . 5 . 6 . 5 . 5 . 5 . 6 . 6 . 6 . 6 . 6 . 6 . 6 . 6 . 5 . 5 . 6 . 3 . 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 6 3 7 3 _ P R
W S _ 6 7 6 3 _ C X
W N _ 0 1 7 3 _ C X
1 _ 6 3 7 3 _ C X
E _ 3 4 7 3 _ C X
S _ 6 0 8 3 _ C X
W S _ 7 7 8 3 _ C X
E _ 6 3 5 4 _ C X
1 E _ 9 6 2 5 _ C X
E N _ 1 1 3 5 _ C X
E _ 7 9 7 _ C X
S _ 0 7 7 5 L_ G
8 7 7 5 L_ G
ZONA ALTA
N _ 1 2 9 5 L_ G
S _ 1 2 9 5 L_ G
8 6 9 5 L_ G
0 7 7 5 _ C X
N _ 0 7 7 5 _ C X
8 7 7 5 _ C X
S _ 8 8 8 5 _ C X
1 _ 3 1 9 5 _ C X
2 _ 3 1 9 5 _ C X
6 1 9 5 _ C X
W N _ 0 2 9 5 _ C X
ZONA CONDESTABLE LONGITUD POR TALADRO
PROMEDIO
*Se muestra la longitud perforada promedio en las zonas en estudio. *En Zona Alta se perforo en promedio taladros con 3.5m de profundidad mientras que en Zona Condestable se perforaron taladros con una longitud promedio de 3.6m de profundidad.
5.1.4. Diseño de malla: El diseño de cada malla de perforación queda a criterio de cada operador de jumbo esto quiere decir que por cada operador existe un tipo de diseño distinto, variando más que todo en la forma del arranque y la cantidad y geometría de los taladros de alivio, así mismo cada diseño dependerá del tipo de roca donde se perfore.
*Se muestran distintos tipos de arranque con 3 y 4 taladros de alivio.
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Para evitar complicaciones con el uso de distintas mallas de perforación y con el fin de monitorear y poder controlar de mejor manera el diseño de malla de perforación el área de Perforación y Voladura ha estandarizado los tipos de mallas por tipo de roca y sección de labor.
Malla estándar para roca intermedia en una sección de 4 x 4m
5.2. VOLADURA 5.2.1. Consumo de explosivos: Durante la ejecución del proyecto se empleó el Examón-P y Emulex-85, como explosivos y para la iniciación de estos se siguió empleando los productos de Famesa (Fanel, Pentacord).
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La cantidad usada de cada uno se muestra en los siguientes gráficos. ZONA
SECCION
3.5 x 3
ZONA ALTA
4x4
3.5 x 3
ZONA CONDESTABLE
4x4
TOTAL GENERAL
LABOR
ANFO (Kg)
EMULEX 1"x7"
EMULEX 1 1/2"x7"
RP_3736
187
38
20
XC_3676_SW
280
80
29
XC_3710_NW
1301
325
190
XC_3736_1
280
74
30
XC_3806_S
355
105
40
XC_4536_E
180
47
20
XC_5269_E1
270
83
103
XC_5311_NE
90
29
10
XC_3743_E
100
25
10
XC_3877_SW
627
192
60
XC_797_E
405
129
65
GL_5770_S
400
85
60
GL_5778
187
41
32
GL_5921_N
857
193
121
GL_5921_S
188
36
35
GL_5968
90
20
15
XC_5913_1
100
20
16
XC_5913_2
100
20
16
XC_5770
461
94
65
XC_5770_N
872
189
127
XC_5778
330
69
48
XC_5888_S
788
172
122
XC_5916
789
165
112
XC_5920_NW
100
18
92
9337
2249
1438
*La cantidad se muestra para el ANFO en Kg y para las emulsiones en cantidad de cartuchos empleados.
*Se muestra en consumo total de explosivos en kilogramos de ANFO más kilogramos de emulsión.
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5.2.2. Carguío Durante la ejecución del proyecto se realizó el control tanto a las técnicas de carguío como a la densidad de carga lineal por taladro. En cuanto a la técnica se apreció una uniformidad en el carguío de los taladros de arranque, ayuda, y Sobreayudas; sin embargo distintos maestros de voladura realizan el roseado de los taladros de corona y hastiales con técnicas distintas aunque el objetivo es el mismo, lo cual no muestra diferencias en los análisis de los frentes post voladura, como se muestra en las siguientes imágenes.
* Se aprecian la presencia de cañas C_5770_N (Zona Condestable) y XC_3710_SW (Zona Alta)
5.2.3. Densidad de carga lineal La densidad de carga la expresaremos en Kg de explosivo por metro perforado sumando tanto el peso del ANFO como de la emulsión.
ZONA
SECCION
Kg ANFO/tal
Kg Emulsión/tal
Long. / tal
Densidad de carga Kg/m.perf.
ZONA ALTA
3.5 x 3 4x4 3.5 x 3 4x4
3.19 3.20 3.35 3.27 3.25
0.195 0.185 0.189 0.197 0.193
3.5 3.5 3.6 3.6 3.6
0.96 0.96 0.99 0.96 0.97
ZONA CONDESTABLE TOTAL GENERAL
*Se aprecia un valor elevado en la cantidad de ANFO que utiliza la Zona Condestable para realizar la voladura de frentes con secciones de 3.5 x 3m lo que eleva su densidad de carga lineal.
14
5.2.4. Factor de carga Para el cálculo del factor de carga resultante del seguimiento se empleara el consumo de explosivo total y los avances medidos después de cada disparo.
*El avance promedio en las labores piloto XC_5916, XC_5770_N, XC_3710_NW y XC_5269 son de 3.58, 3.46, 3.3, 3.47m respectivamente. *La eficiencia del disparo promedio en las labores piloto XC_5916, XC_5770_N, XC_3710_NW y XC_5269 fue de 94%, 91%, 87%, y 91% respectivamente. *El avance promedio en las zonas Alta y Condestable fueron de 3.37 y 3.44m respectivamente. *La eficiencia del disparo promedio en las zonas Alta y Condestable fueron de 80% y 87% respectivamente
*El factor de carga en las labores piloto XC_5916, XC_5770_N, XC_3710_NW y XC_5269 son 33.6, 33.4, 32.5, 29.2 Kg/m.avance respectivamente.
15
*En promedio se registró un factor de carga de 30.3 Kg/m y 32.7Kg/m en labores de 3.5 x 3m y 4 x 4m respectivamente en Zona Alta; y factores de 31.5Kg/m y 33.9Kg/m en labores de 3.5 x 3m y 4 x 4m respectivamente en Zona Condestable. *Los valores de factor de carga promedio en Zona Alta como en Zona Condestable fueron de 30.8Kg/m y 33Kg/m respectivamente.
5.2.5. Sobrerotura El control de la sobrerotura se realizó tanto en la perforación (paralelismo) y en el carguío (cantidad d e carga y técnica de carguío), bajo este escenario se obtuvieron los siguientes resultados:
*La sobrerotura promedio en las labores piloto XC_5916, XC_5770_N, XC_3710_NW y XC_5269 fueron de 15%, 15%, 12% y 7% respectivamente. *En promedio se registró una sobrerotura de 12% y 14% en labores de 3.5 x 3m y 4 x 4m respectivamente en Zona Alta; y valores de 13% y 16% en labores de 3.5 x 3m y 4 x 4m respectivamente en Zona Condestable. *Los valores de sobrerotura promedio en Zona Alta como en Zona Condestable fueron de 12% y 14% respectivamente.
5.2.6. Fragmentación Tomando como referencia bloques de 0.3m de diámetro se observó que el porcentaje de bloques superiores a esta magnitud fue del 7% y los menores o iguales a al referencial fueron del 93%. XC_3710_SW – Zona Alta
GL_5770_S – Zona Condestable
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5.3. ANÁLISIS DE UNA LABOR PILOTO (TRABAJO DE CAMPO) Para mostrar el análisis de labores se tomó como ejemplo el XC_5770_N, Nv.+125, Zona Condestable.
5.3.1. Sección real y sección estandar:
17
5.3.2. Malla de perforación:
0,65
1,15
4,00 1,05
1,18
1,00
1,18
0,81
1,05
4,00
5.3.3. Arranque 0,83 0,19 0,16 0,90
0,27
0,85
0,28
0,90 0,07
18
5.3.4. Carguío
5.3.5. Secuencia de salida
12
12
12
12
12
9 10
5
10
5
4
2 7
1 7
3
3
3 1
1 9
1
3
2
6
6
9
4
13
13
13
13
13
19
5.3.6. Fragmentación
50 cm
20
5.3.7. Resultados post voladura
1m
Numero de taladros
: 33 cargados + 4 Rimados + 1 Rompe boca = 38
Longitud media de perforación
: 3.6 m
Consumo de explosivos
: 114.24 Kg Explosivo (Examón + Emulex)
Avance
: 3.5 m
Factor de Carga
: 32.64 Kg/m-avance
Eficiencia de la voladura
: 97%
Eficiencia de la perforación
: 84.36%
Ancho x Altura real
: 4.2 x 4.5
Sobrerotura
: 20 %
Fragmentación
: <30 cm (88% passing) , >30 cm (12% not passing)
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6. CONCLUSIONES
Se encontraron los siguientes resultados:
*Se observa mejores avances con los explosivos de EXSA, esto se da debido a que se tiene un control in situ de la longitud de la perforación, y paralelismo.
*Se aprecia que la cantidad de explosivos empleados se mantiene, esto es porque aún no empieza la etapa de optimización y se viene cargando con la cantidad de explosivos que se empleaba antes de iniciar el proyecto.
*La disminución en el factor de carga es debido al incremento en la longitud de perforación.
22
*Se observa que solo en 2 labores piloto la sobrerotura aumento, esto es debido a las condiciones geomecánicas del terreno ya que están hacen que se formen cuñas lo que incrementa la rotura aparente.
EXSA
FAMESA
*Se apreció en varias labores que la fragmentación se redujo comprándolo con disparos empleando productos Famesa lo cual podría demostrar que el Examon-P tiene un mayor poder rompedor, sin embargo estos resultados no son concluyentes y se requiere de instrumentación para aseverar la hipótesis mencionada.
Analizando los resultados anteriores se llega a la conclusión que los productos de EXSA no presentan dificultades en cuanto al poder rompedor y al performance del explosivo, sin embargo no se puede determinar si es que presenta mejores resultados que los productos de Famesa. Se encontraron pequeñas dificultades al carguío ya que se presenta un ligero incremento en la polución con respecto al Superfam-Dos, lo cual puede ser causado por una mayor capacidad de pulverización o por una heterogeneidad en el tamaño de sus prills. Se pudo identificar en una prueba aislada que el Examon-P deja mayor resto de aceites en su aplicación.
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En cuanto a la emulsión se observó que el Emulex es menos consistente que el Emulnor debido a que contiene microesferas de vidrio en su composición el mismo que hace menos resistente al atacado.
7. RECOMENDACIONES
Seguir con el programa con el fin de aseverar y/o descartar las conclusiones vertidas en este informe. Seguimiento en el cumplimiento de los estándares, tanto en perforación como en la voladura. Revisión y análisis de resultados de los trabajos de medición y monitoreo sismográfico. Emplear la asistencia técnica por parte de EXSA con el fin de: Mejorar el factor de carga. o Mayor control y reducción en la sobrerotura. o Se recomienda que los lotes de ANFO abastecidos por parte de EXSA sean de la misma calidad y con el mismo nivel de homogeneidad y composición en los prills ya que se aprecia una aparente diferencia.
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