Módulo 3 - Estructuracion de Costos Operativos de Perforacion y Voladura

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA DE MINAS

Curso de Actualización:

Módulo N N°° 3: “ES “ESTRUCT “ESTR TRUCTURACION UCTUR URAC ACION ION DE COSTOS COSTOS OPERATIVOS OPERAT OPERATIVO IVOSS 3: “ESTRUCTUR DE PERFORACION PERFORACION Y VOLADURA” VOLADURA” Mg. In Mg. Ing. g. Fredy Fredy Fre dy Ponce Ponc Po ncee R. R.

Puno, Perú – 27, 28 y 29 Mayo Mayo 2016 2016

DIA VIERNES 27 MAYO 2016 Módulo N° N° 3: 3: ESTRUCTURACION ESTRUCTURACION DE COSTOS OPERATIVOS DE PERFORACION PERFORAC ION Y VOLADURA

Temario: I. FACT CTORE ORES S QUE INFLU INFLUYEN YEN EN LA PRO PRODUC DUCTIV TIVIDA IDAD D Y COST COSTOS OS DE LA PERFORACION Y VOLADURA . Y VOLADURA III. COSTOS DIRECTOS DE PERFORACION PERFORACION Y VOLADURA a) TALL LLER ER N° N° 1: Costo de Mano de Obra, Materiales y Equipos IV.. COSTOS INDIRECTOS IV INDIRECTOS DE PERFORACION PERFORACION Y VOLADURA VOLADURA a) TALLE LLER R N° 2: Cálculo de Gastos Generales e Instalación

Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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“ESTRATEGIAS PARA REDUCIR COSTOS EN OPERACIONES Y PROYECTOS MINEROS DESDE LA PERSPECTIVA DE LA PERFORACIÓN Y VOLADURA DE ROCAS”

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Y COSTOS COSTOS DE LA PERFORACION Y VOLADURA


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1. ¿QUE FACTORES AFECTAN LA PRODUCTIVIDAD DE PERFORACION? DATOS BASE: 1) TIPO DE EXCAVACIÓN: Subterráneo, Superficie, Masivo, Estructural, etc. 2) NIVEL DE PRODUCCIÓN: Pequeña, Mediana, o Gran Producción. 3) GRADO DE FRAGMENTACIÓN / PESOS: 2, 4, 8, 12, 24, 36, 40, .. (pulg). 4) ALTITUD DE LA OPERACIÓN: m.s.n.m. 5) CARACTERIZACIÓN DE MACIZO ROCOSO: Grado Dureza, Textura, Fracturamiento,

Resistencia Compresiva, a la Tracción, Propiedades Elásticas, Abrasividad, etc. FACTORES:

SOFTWARE DE COSTOS DE a) Método de Perforación: Rotopercusivo o Rotativo. PERFORACIÓN ¿Qué variables y • Tipo de Equipo de Perforación: Manual, Trackdrill, Rotaria. parámetros se • Energía de Perforadora: Neumática, Hidráulica, Diesel, Eléctrico. deben considerar?

1) SELECCIÓN DEL SISTEMA DE PERFORACIÓN:

• Ubicación del Martillo: Martillo en Cabeza, o Martillo en Fondo. • Velocidad de Penetración del Martillo (pies/min). c) Parámetros de Perforación: • Presión de Percusión, Rotación, Avance, Aire de Barrido • Presión del Aire Comprimido (para equipos neumáticos). 4) DIÁMETRO, PROFUNDIDAD Y ORIENTACIÓN TALADROS (Vertical, Inclinado, Horizontal). 5) COLUMNA DE PERFORACIÓN: Broca, Barra, Adaptador de Culata, etc. 6) CAPACITACIÓN Y ENTRENAMIENTO DEL OPERADOR. 7) CLIMA ORGANIZACIONAL.

Eficiencia Mg. Ing. Fredy Ponce R.

en Perforación: Máxima Penetración al Menor Costo Posible

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2. ¿QUE AFECTAN LA PRODUCTIVIDAD Y COSTO DE VOLADURA? SEGURIDAD IMPACTOS AMBIENTALES

COSTO CONTROL DEL PERÍMETRO

GEOLOGÍA (Macizo Rocoso)

VOLADURA

DESPLAZAMIENTO DE ROCA VOLADA CONDICIONES DE AGUA

NIVEL DE PRODUCCION

FACTOR DE CARGA EXPLOSIVOS UTILIZADOS


FRAGMENTACIÓN

Video 3: VOLADURA EFICIENTE

MALLA DE PERFORACION

SOFTWARE DE COSTOS DE VOLADURA ¿Qué variables y parámetros se deben considerar?

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ENFOQUE ACTUAL DE LA PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS ¿Ciencia o Arte? EVALUACIÓN TECNICA Ingeniería de Perforación

Ingeniería de Explosivos

OBJETIVO:

Ingeniería de Rocas

CONTORNO VOLADURA CONTROL DE CONTROL DE FRAGMENTACIÓN SUBTERRANEO PAREDES FINALES URBANA RUIDO ROCAS VIBRACIONES VOLANTES OPTIMA

NO Mg. Ing. Fredy Ponce R.

Ingeniería de Sistemas

Ingeniería de Diseño

EVALUACIÓN ECONOMICA MINA: < Costo Mina Mina -Planta --Planta CIVIL: < Costo Excavación

SI

Ingeniería de Voladura

IMPLEMENTACIÓN EN EL CAMPO

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.

APLICADA A LA PERFORACION Y VOLADURA (INGENIERIA DE ROCAS)


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2. ¿QUE ES UN MACIZO ROCOSO? • MACIZO ROCOSO.- Complejo natural in-situ, de una determinada composición litológica, con una estructura definida, y un cierto estado de conservación (grado de alteración, tipo y grado de fracturación). • Muestra carácter heterogéneo, comportamiento discontinuo, anisótropo, frecuencia y orientación de los planos de discontinuidades. 1) COMPOSICIÓN LITOLOGICA: Igneo,

Sedimentario, Metamórfico. 2) ESTRUCTURA PRIMARIA DE ROCA: Masivo,

Estratificado, Esquistoso. 3) ESTRUCTURA SECUNDARIA.- Modificación de la estructura original: Plegado, Fracturado. 4) ESTADO DE CONSERVACION DEL MACIZO:

Inalterado, Alterado. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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3. ¿QUE ES UNA ROCA INTACTA? • ROCA INTACTA (Matriz Rocosa, Roca Matriz).- Es un material rocoso sin discontinuidades, o es un bloque de roca entre discontinuidades. • Se caracteriza por su densidad, deformabilidad y resistencia; por su localización geográfica; y por su litología (sea ésta única o variada). • Geológicamente se denomina ROCA, a un sólido natural formado por la asociación de uno o varios minerales, natural, inorgánico, heterogéneo, de composición química variable, sin forma geométrica determinada, como resultado de un proceso geológico definido. • MINERAL es la sustancia natural, homogénea, inorgánica, de composición química definida (dentro de ciertos límites). Si el mineral ha crecido sin interferencias, pueden generarse formas geométricas (cristales). • Al igual que los minerales, las rocas que conforman nuestro planeta tienen un origen y composición físico química diversos. • Las rocas están sometidas a continuos cambios por agentes geológicos, según un Ciclo Litológico. • Según su génesis, las rocas se clasifican en: IGNEAS, SEDIMENTARIAS, Y METAMÓRFICAS. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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TIPOS DE ROCAS SEGÚN SU ORIGEN IGNEAS Son rocas muy duras que se forman cuando el magma se enfría y se solidifica (pasa de estado líquido a estado sólido)

SEDIMENTARIAS

METAMORFICAS

Se forman a partir de restos de otras rocas (sedimentos), o a partir de restos de seres vivos.

Se forman a partir de otras rocas sometidas a altas presiones y temperaturas (pero sin que las rocas lleguen a fundirse)

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5. CARACTERISTICAS GEOMECANICAS DEL MACIZO ROCOSO Y SU IMPACTO EN EL DISEÑO Y COSTO DE PERFORACION Y VOLADURA • Las características geológicas-mecánicas, y las condiciones del estado de las rocas, determinan el tipo de explosivo a emplearse para fracturarlas eficiente y económicamente. • Por ello, es muy importante conocer las propiedades del explosivo, y el grado de afectación de los siguientes parámetros de las rocas:

PROPIEDADES

RESISTENCIA

DEFORMABILIDAD GEOLOGICA Mg. Ing. Fredy Ponce R.

1) Peso Unitario (γ) 2) Porosidad (n) 3 ndice de Durabilidad ID 4) Velocidad de Propagación de Ondas P (VP) 5) Velocidad de Propagación de Ondas S (VS) 1) Resistencia en Tracción Indirecta (TS) 2) Resistencia en Carga Puntual (IS) 3) Resistencia en Compresión Uniaxial (UCS) 4) Resistencia en Compresión Triaxial (TCS) 1) Módulo de Elasticidad o de Young (E) 2) Razón de Poisson (ѵ) 1) Condiciones de las Discontinuidades 11

Tabla: PROPIEDADES FISICO - MECANICAS SEGÚN TIPO DE ROCA

170 - 300


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CLASIFICACIÓN DE LAS ROCAS POR SU ORIGEN, LITOLOGIA Y PROPIEDADES FÍSICAS MECÁNICAS

¿CÓMO INFLUYEN ESTOS PARÁMETROS EN LA PERFORACIÓN Y VOLADURA ? • Velocidad de Penetración, Vida Util de Aceros, Consumo de Explosivos, etc. • Cada tipo de roca origina diferentes Costos de Perforación y Voladura.

RESISTENCIAS A LA COMPRESIÓN SIMPLE DE TIPOS DE ROCAS MAS FRECUENTES

Fuente: Instituto Tecnológico de España (1994)

VELOCIDAD DE PERFORACION vs. RESISTENCIA A COMPRESION DE LA ROCA PERFORADORA PIT VIPER 351

Caliza, Pizarra

Andesita, Granodiorita

Granito, Gneiss, Basalto

a)¿Los costos de perforación serán iguales en los 3 casos?, ¿Porqué? b) ¿Cuál Mg. Ing. Fredy Ponce R.de ellos será el de menor costo de perforación?

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6. COMPORTAMIENTO DE ROCAS A LA PERFORACION Y VOLADURA 1) ROCAS ÍGNEAS Y METAMÓRFICAS • Generalmente son las más duras de perforar y difíciles de volar . • Por su origen intrusivo o volcánico están asociadas a disturbios tectónicos que las han contorsionado y fisurado, mostrando planos de clivaje irregulares y de amplia variación de su estructura granular. A) ROCAS INTRUSIVAS (GRANÍTICAS): • Generalmente son más fáciles de excavar. • El consumo de brocas depende del contenido de cuarzo en la roca (varía en un rango muy amplio). • El consumo de explosivos es más del doble que en la arenisca. B) ROCAS VOLCÁNICAS: • Son costosas de perforar. • Precisan importante consumo de explosivos; suelen encontrarse estratos de toba descompuesta que dan lugar a grandes manantiales. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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6. COMPORTAMIENTO DE ROCAS A LA PERFORACION Y VOLADURA 2) ROCAS SEDIMENTARIAS • La perforabilidad dependerá más de su abrasividad que de su dureza . • Cuanto más masivo, definido y amplio es el bandeamiento, es más difícil de volar eficientemente. • La voladura en rocas de grano grueso en matriz débil (Conglomerado) tiende más a compactarse o abovedarse, antes que a romperse. 1) CALIZA • Fácil de excavar. Pueden encontrarse como cavernas a veces de randes dimensiones. • Consumo reducido de explosivos y brocas. 2) ARENISCA • Fácil de excavar ; normalmente menor consumo de explosivos que en la caliza. • Mayor consumo de brocas. 3) PIZARRA • Fácil de excavar ; según su naturaleza e inclinación de los estratos, a veces se presentan manantiales importantes. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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I.2) EQUIPOS Y ACCESORIOS DE PERFORACION


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1. PRINCIPIOS DE LA PERFORACION MECANICA • Este sistema se basa en la combinación y aplicación de los principios mecánicos de PERCUSIÓN, ROTACIÓN, EMPUJE Y BARRIDO , cuyos efectos de golpe y fricción producen el astillamiento y trituración de la roca en un área equivalente al diámetro de la broca, y a una profundidad dada.


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2. EQUIPOS DE PERFORACION ROTOPERCUSIVA EQUIPOS ROTOPERCUSIVOS

EXCAVACION SUPERFICIAL

EXCAVACION SUBTERRANEA

MARTILLO EN CABEZA

MARTILLO EN FONDO

MANUAL MECANIZADO

MECANIZADO

JACK LEG

JUMBO

TALADROS LARGOS

MARTILLO EN CABEZA

MANUAL

MECANIZADO

JACK TRACKDRILL HAMMER NEUMATICO

¿Cuál será el Rendimiento ¿m.p./Hr? ¿m³/turno? y Costo Horario de cada uno de estos equipos? ¿US$/Hr? Mg. Ing. Fredy Ponce R.

MARTILLO EN FONDO

TRACKDRILL HIDRAULICO

MECANIZADO TRACKDRILL NEUMATICO HIDRAULICO

“ROCKDRILL”

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MARTILLOS HIDRAULICOS TIPO EN CABEZA


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MARTILLOS HIDRÁULICOS – TIPO EN CABEZA (Top Hammer Hammer)) VELOCIDAD DE PENETRACIÓN vs. DIAMETRO DE PERFORACION

m/h 90 N O I C A R T E N E

70

60

E D D A D I C O L E V

40

30

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Diámetro muy usado en Pequeñas y Medianas Operaciones Mineras y de Construcción

Fuente: ATLAS COPCO

2”

2½”

3”

3½”

4”

4½”

5”

¿Cómo influirá el cambio de Martillo en el Costo de Perforación?


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3. ACEROS DE PERFORACION 1) PARA MARTILLO EN CABEZA:

¿Cuáles son sus funciones?

• Adaptador de Culata o Culatín (en inglés “Shank Adapter”). • Manguito o Acople. • Barra de Extensión. • Broca Roscada (en inglés “Bits”). 2) PARA MARTILLO EN FONDO:

• u o o arra e er orac n. • Broca Roscada.

3) AFILADO DE BROCAS:

• Afiladora de Brocas. • Copas de Afilado. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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1) BROCA • La broca (bit) es el elemento que está en contacto directo con la roca que se está perforando. • Por ello, las características de la roca son importantes de considerar cuando se selecciona el tipo de broca. • Según el tipo de inserto, existen dos tipos de brocas: a) Brocas de Pastillas o Plaquitas. b) Brocas de Botones. BROCA DE BOTONES

• La broca de botones tiene diferentes configuraciones y diseños de acuerdo a su aplicación. El faldón de una broca es de acuerdo al tipo de roca, por lo que hay 2 tipos: Broca Tipo Normal


Broca Tipo Retráctil

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2) VIDA UTIL DEL VARILLAJE DE PERFORACION ESTIMACIÓN DE CONTENIDO DE • Otro aspecto importante es el Factor de CUARZO SEGÚN TIPO DE ROCA Desgaste de la Broca, el cual depende directamente del Grado de Abrasividad de la Roca (contenido de cuarzo). • Una roca muy abrasiva va limando los insertos o botones de la broca, haciendo disminuir progresivamente el diámetro de perforación, y la vida útil de los aceros de perforación (tiempo de ra a o e var a e an es e que se deteriore o se rompa por fatiga). • La barra transfiere la energía de golpe desde el martillo a la broca, por ello su vida útil depende más de la onda de fatiga interior que de la energía por golpe y de la frecuencia de impactos generados por el martillo.


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FACTORES QUE INCIDEN EN LA VIDA UTIL DE UNA BROCA DE BOTONES 1) Tipo de roca (grado de dureza, y de abrasividad). 2) Sistema y tipo de equipo de perforación. 3) Presión y caudal de aire comprimido (desalojo de detritus). 4) Tipo de broca (faldón y cabezal de broca; diseño, tamaño, distribución y tipo de material de los insertos de botones). 5) Habilidad del operador (control de los parámetros de perforación). . • Por otro lado, la abrasividad de la roca influye también en el desgaste del cuerpo de la broca, al adelgazarse (brocas chupadas),y éste a su vez en el diámetro final del taladro.

Desgaste en el cuerpo o faldón de la broca (acero) Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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SELECCIÓN DE LA PUNTA DE CARBURO (BOTON) CORRECTO: Diseño

Carburo

Aplicaciones

Estándar

• Puntas de carburo esféricas para usar en roca semidura a dura, con aplicaciones fracturadas o estratificadas.

Cónica

• Para usar en roca de dureza blanda a semidura, más agresiva con índices de penetración más rápidos.

• Forma semi-balística a veces llamada “baby”, Parabólica esféricos, para roca de consistencia blanda a semidura. Balística

• Forma de bala, penetración rápida muy agresiva en roca de consistencia blanda a semidura.

• Cuanto mayor sea el volumen de carburo, más agresiva es la punta, porque: a) Aleja mejor los escombros de la cara, porque hay más espacio para que fluya aire sobre la superficie de la broca . b) Rompe esquirlas más grandes, lo que aumenta la velocidad de penetración. c) A > volumen de carburo para desgastar, la broca puede rendir mayor vida útil.

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AFILADO DE BROCAS DE BOTONES • Es la restauración del inserto a su estado original, devolviéndole la forma esférica. BENEFICIOS DE UN CORRECTO AFILADO: 1) Mejora de PRODUCTIVIDAD DE PERFORACION , al incrementarse la Velocidad de Penetración. 2) Mejora de la CALIDAD DE PERFORACION , ya que se disminuye la Desviación de Taladros. 3) MAYOR VIDA UTIL DE BROCAS, RESTO DE ACEROS, Y DE LA ar o ; porque se re uce e n ve e a ga en o os os accesorios y componentes de la perforadora. 4) REDUCE EL COSTO TOTAL DE PERFORACIÓN . 5) El afilado es económico solo cuando se evita la sobre perforación. TIPOS DE DESGASTE:


Desgaste Frontal

Desgaste Diametral o Periférico

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INTERVALOS DE AFILADO

• El afilado oportuno se realiza cuando el desgaste del inserto, alcance como máximo la 1/3 de su diámetro.

VOLUMEN DE CARBURO CEMENTADO PERDIDO DURANTE EL AFILADO


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IMPORTANCIA DEL AFILADO DE BROCAS Y SU IMPACTO EN EL RENDIMIENTO Y COSTO DE PERFORACION 100% 90%

n ó 80% i c a 75% r t e 65% n e P e 50% d o i d a R 25%

0%

1/3 ø plano

1/2 ø plano

2/3 ø plano Desgaste de Botones

¿En este caso, cuál será la Velocidad y Costo de Perforación? Mg. Ing. Fredy Ponce R.

Video 2: AFILADO DE BROCA DE BOTONES

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DE PERFORACION Y VOLADURA


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1. TIPOS DE EXCAVACIONES A COSTEAR (Aplicaciones de P&V) ¡INGENIEROS DE MINAS TAMBIEN EN SECTOR CONSTRUCCION!

TIPO DE EXCAVACION

MINERIA SUBTERRANEA

MINERIA A TAJO ABIERTO

CONSTRUCCION DE PROYECTOS MINEROS Y CIVILES SUBTERRANEA

1) GALERIAS, CRUCEROS, Y RAMPAS 2) PIQUES E INCLINADOS 3) CHIMENEAS 4) SUBNIVELES 5) TAJEOS DE MINERAL (s/ método explotación) 6) CAMARAS, CAVERNAS, Y DESQUINCHES

1) TAJO ABIERTO DE PEQUEÑA PRODUCCION (< 5,000 TPD, Ø = 2½” a 3½”) 1 TUNELES viales 2) TAJO ABIERTO DE hidráulicos, metros) MEDIANA PRODUCCION (De 5,000 a 20,000 TPD, 2) PIQUES Y POZOS Ø = 3½” a 63/4”) 3) CAVERNAS 3) TAJO ABIERTO DE GRAN PRODUCCION (> 20,000 TPD, Ø > 63/4”)

¿Qué Tipo de Excavación se va costear? ¿Un Software de Costos para cada caso? ¿Un Taller de Costos para cada caso? Mg. Ing. Fredy Ponce R.

SUPERFICIAL

1 PRE-MINADO desbroce 2) CARRETERAS (plataformas, rellenos, y pedraplenes) 3) PLANTA CONCENTRADORA Y PADS DE LIXIVIACION 4) DIQUES PARA PRESAS Y ESCOLLERAS (enrocados) 5) ZANJAS PARA DUCTOS (mineroducto, gasoducto) 6) CANALES (conducción de agua, riego) 7) CENTRAL HIDROELECTRICA 8) SUB-ESTACION Y LINEA DE TRANSMISION ELECTRICA 9) PUENTES, PUERTOS, MUELLES, ETC. 33

2. ANÁLISIS DE COSTOS OPERATIVOS • Para lograr un congruente y óptimo aprovechamiento del análisis de costos unitarios, es necesario desglosarlo por sus integrantes, los cuales se dan en el diagrama general de balance de una obra. • Este diagrama puede ser un proyecto de investigación, un proyecto para construcción o un servicio. • Un análisis de un costo es, en forma genérica la evaluación de un proceso determinado, sus características son: . , , Puede elaborarse inductiva o deductivamente. b) El costo está precedido de costos anteriores, y éste a su vez es integrante de costos posteriores.


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3. ELEMENTOS EN UNA ESTRUCTURA DE PRECIOS UNITARIOS • Primero se estructura el COSTO DIRECTO, desglosado en 3 grupos: 1) MANO DE OBRA 2) EQUIPOS

3) MATERIALES Y HERRAMIENTAS • Luego se estructura el COSTO INDIRECTO, desglosado en 2 grupos: 1) GASTOS FIJOS 2) GASTOS VARIABLES

• Para el caso de empresas de servicios especializados, se agrega la UTILIDAD EMPRESARIAL, con lo que se obtiene el PRECIO UNITARIO. • El parámetro más importante e influyente en una Estructura de Precios Unitarios es el RENDIMIENTO de cada partida o actividad (cantidad a ejecutar por día, turno, etc.); el que a su vez depende directamente de LA EFICIENCIA OPERATIVA del trabajo correspondiente. • Por ello, el Rendimiento debe ser fijado adecuadamente, ya que todos los términos gravitarán en torno a este concepto, y que se define como UNIDAD para cada partida: Costo dividido entre el Rendimiento. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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4. INDICES DE PRODUCTIVIDAD 1) DISPONIBILIDAD MECÁNICA DE EQUIPOS • Una disponibilidad mecánica mínima del 85%, es aceptable. • Ahora forma parte de las cláusulas de contratos de arrendamiento de equipos; y de servicios de ejecución de obra. • Cuando la disponibilidad es del orden del 60%, se debe analizar la posibilidad de Reemplazar el Equipo. 2) TIEMPOS DE OPERACIÓN POR TURNO TIEMPO DE OPERACIÓN POR TURNO Tiempo programado por turno (min) hr./turno Menos tiempos no productivos programados

480 8

Tiempo de viaje, cambio de turno, voladuras (min)

10

Inspección de equipo (min) Refrigerios (min)

10 30 420

Tiempo productivo neto programado (min) hr./turno Eficiencia de trabajo (50 min por hr)

83.30%

Tiempo operativo neto por turno (min) Mg. Ing. Fredy Ponce R.

7 350

hr./turno

5.83

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PRODUCTIVIDAD DE EQUIPOS DE PERFORACION Tipo de Excavación: CIMENTACION DE ESTRUCTURAS RESUMEN DE EFICIENCIAS Y RENDIMIENTOS Equipo: TRACKDRILL HIDRAULICO DESCRIPCION Und TOTAL Método Perforación: Martillo en Cabeza 1. DATOS DE PERFORACION Marca: ATLAS COPCO 1.1 Diámetro de taladro mm 64 1.2 Profundidad promedio de taladro m 3.00 Modelo: ROC-748 HC 1.3 Total taladros perforados m 1,735 Tipo de Martillo: COP 1238 1.4 Total metros perforados

m

5,244

h h h h

815.50 51.00 764.50 252.50 .

2. CONTROL DE TIEMPOS 2.1 Tiempo programado (Tp) 2.2 Demoras mecánicas efectivas (Tdm) 2.3. Tiempo disponible (Td) 2.4 Demora no operativa (Tdno) . empo e tra a o

3. FACTORES DE RENDIMIENTO 3.1 Disponibilidad mecánica efectiva (Fmec) 3.2 Demora no operativa (Fdno) 3.3 Eficiencia operativa (Fef) 3.4. Disponibilidad física (Df)

0.94 0.67 0.85 0.54

4. RENDIMIENTOS

Equipo

Diámetro

ROC 748 HC

64 mm

4.1 4.2 4.3 4.4

Velocidad perforación neta Rendimiento por hora-maquina trabajada Rendimiento por hora-máquina programada Rendimiento por guardia 8 hrs

Cuarcita Granodiorita 5. CONSUMO DE PETROLEO 9.2 m/h

17.7 m/h

5.1 Consumo total de petróleo 5.2 Indice de consumo

m/h m/h m/h m/gdia

0.60 10.20 6.40 51.40

Gln Gln/h

2,360 4.60

• El volumen excavado en Roca Cuarcita (230 Mpa) fue el 88% del total, malla de perforación: 1.50 m x 1.50 m, diámetro: 2½ pulg, y productividad de 20.70 m³/h. 37 Mg. Ing. Fredy Ponce R.

3) MAXIMA UTILIZACIÓN DE EQUIPOS (Eficiencia de Operación) DISPONIBILIDAD Y UTILIZACIÓN EQUIPO DM Util Max Util Perforadora IR Pala Bucyrus Cargador sobtre llantas Cat 994 Camion Cat 793C Tractor Cat D10

a) Vida Util de Trackdrill Hidráulico b) Velocidad de Penetración c) Vida Util de Brocas d) Vida Util de Barras e) Consumo de Explosivos f) Vida Util de Pala g) Vida Util de Camión h) Vida Util de Llantas i) Eficiencia de Operación Mg. Ing. Fredy Ponce R.

0.85 0.90 0.85 0.85 0.85

0.90 0.90 0.90 0.95 0.85

0.77 0.81 0.77 0.81 0.72

10,000 hrs 38 m/hr 1,000 m.p. 2,500 m.p. 0.15 - 0.20 kgs/TM 100,000 hrs 50,000 hrs 10,000 hrs 75% 38

5. UNIDADES UNIDAD UNI DADES ES DEL DEL COSTEO COSTEO COSTE O UNITARIO UNITARIO UNITAR IO • De acuerdo al tipo de labor, en las las excava excavaciones ciones mineras y obras civiles se usan las siguientes unidades de costeo: costeo: TIPO DE LABOR O TRABAJO

1) Preparación y Desarrollo Mina Subterránea: 2) Excavación de Túneles: 3) Explotación de Mineral (Subterráneo/T (Subterráneo/Tajo ajo Abierto): 4) Movimiento de Tierras (Desbroce, Desquinche):

6) Voladura oladura de Producción: Producción: 7) Perfor Perforaci ación ón y Voladur oladuraa de Pre-Co Pre-Corte rte:: 8) Limpieza y Carguío: 9) Acarreo: • Perno de Anclaje • Shocrete 10) Sostenimiento: • Malla Electrosoldada • Cercha • Cuadro de Madera Mg. Ing. Fredy Ponce R.

UNIDAD DE COSTEO

US$ / Metro de Avance. US$ / m³ banco. US$ / TM. US$ / m³ banco. US$ / TM ó US$ / m³ banco. US$ / Metro Perforado. US$ / TM ó US$ / m³ banco. banco. US$ / m² ( ¿US$/m³? ¿US$/m³?)) US$ / m³ esponjado. US$ / TM-Km ó US$ / m³-Km. US$ / perno. US$ / m² ó US$ / m³. US$ / m². US$ / cercha. US$ / cuadro. 39



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PERFORACION Y VOLADURA

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1. ESTRUC ESTRUCTURA TURA DE COSTO COSTOS S UNITARIO UNITARIOS S DIRECTOS DIRECTOS • RENDIMIENTO: Cantidad de trabajo obtenido de cada partida por jornada. • CUADRILLA: Número de trabajadores que participan en la estructura de

costos de mano de obra. • APORTE O CANTIDAD UNITARIA: Cantidad requerida de cada recurso para ejecutar una unidad de la partida correspondiente.


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2. COSTO DIRECTO DE MANO DE OBRA • La Mano de Obra Directa es el primer elemento del costeo, y se refiere • • • •

al costo del personal que interviene directamente en una excavación. Cuando las excavaciones son manuales o con equipos manuales, este costo tiene una importante incidencia en el costo total. En Obras Mineras se estiman bajo el “RÉGIMEN LABORAL MINERO ”, y en Obras Civiles, bajo el “RÉGIMEN LABORAL DE CONSTRUCCIÓN CIVIL” . Por ello, se debe tener cuidado al calcular el Factor de Beneficios y Leyes Sociales (prestaciones, feriados, vacaciones, gratificaciones, liquidación, seguros, etc.), ya que varían en cada régimen laboral. Este factor se expresa como un % sobre la Remuneración Básica, al cual debe agregarse para obtener el Costo de la Mano de Obra.


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1) CALCULO DEL COSTO DE MANO DE OBRA DIRECTA PARAMETROS: COSTO HORA HORA -HOMBRE, --HOMBRE, Y RENDIMIENTO

A) COSTO HORA-HOMBRE CATEGORIZACION EN REGIMEN CONSTRUCCION CIVIL:

• OPERARIO • OFICIAL • PEON

a) OPERARIO.- Es un Trabajador Calificado: operador de equipos de

per orac n manua , rac r , ro a va , opera or e compresora, manipulador de explosivos, etc. b) OFICIAL.- Es un trabajador que asiste (Ayudante) al Operario, en todas sus ocupaciones. En labores de Perforación y Voladura se le considera como un Trabajador Semi-Calificado. c) PEÓN.- Es un Trabajador No Calificado, y es ocupado en distintas labores de apoyo. d) CAPATAZ.- Es quien dirige las cuadrillas para los diferentes trabajos. Su costo se estima entre un 10% a 25% más del costo del Operario. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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A) COSTO HORA-HOMBRE BENEFICIOS Y LEYES SOCIALES A CONSIDERAR: MANO DE OBRA

Salario

Básico, Asignación Familiar, Essalud, SCTR, Jubilación Anticipada. Incentivos por Productividad

Sobretiempo Bonificaciones

Vacaciones, Gratificaciones, CTS

Provisiones Sueldos Sobretiempo Bonificaciones Provisiones

Refrigerios, kerosene, útiles escolares, leche, etc.

Cargas del Personal Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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1) CALCULO DEL COSTO DE MANO DE OBRA DIRECTA B) RENDIMIENTO • Parámetro de difícil evaluación. • Depende de diversos factores:

• CONDICIONES GEOGRAFICAS • CAPACIDAD FISICA • HABILIDAD NATURAL, EDAD

APORTE UNITARIO MANO OBRA =

N° Obreros x Jornada Laboral Rendimiento

COSTO UNITARIO MANO DE OBRA


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3. COSTO DIRECTO DE MATERIALES • Son elementos físicos indispensables consumir durante la perforación y voladura; y que pueden ser medidos y cargados a su costo directo. • En estas operaciones se utilizan los siguientes materiales: a) Aceros de perforación. b) Materiales de afilado de brocas. c) Explosivos y accesorios de voladura. d) Materiales de protección de voladura. e) Herramientas. • porcentaje del Costo Unitario de la Mano de Obra (entre 3% y 5%). • El Costo del Combustible para los equipos de perforación, por lo general se calcula dentro del Costo de Equipos. • NOTA: Los precios unitarios de materiales a considerar en este costeo no debe incluir el Impuesto General a las Ventas (I.G.V.).


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1) COSTO DE ACCESORIOS DE PERFORACIÓN PROCESO DE CALCULO:

• Primero se determina el Aporte Unitario o Consumo Específico (en este caso: Pzas/m³) por cada accesorio de perforación. • Para ello, se estima la Vida Util del Accesorio de Perforación; el cual está en función a diversos factores, entre ellos el Tipo de Roca a perforar (grado de abrasividad). • El costo unitario de cada accesorio de perforación (en US$/m³), se respectivo precio unitario (sin I.G.V.). • En este rubro se incluye el Costo de Afilado de Brocas, que la práctica usual establece como un porcentaje del Costo Unitario de las Brocas (entre 5% y 10%), dependiendo del grado de abrasividad de la roca (no abrasiva a abrasiva).


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1) COSTO DE ACCESORIOS DE PERFORACIÓN PARAMETROS: APORTE UNITARIO, Y PRECIO DE MATERIALES

• Aporte Unitario de Materiales: Se ingresa directamente en el A.P.U. • Precio de Materiales: Se considera de acuerdo a las cotizaciones(sin I.G.V.). El precio es puesto en obra e incluye: precio en centro abastecedor, costo del flete, costo de manipuleo y almacenamiento (max. 2%), mermas y desperdicios (max. 5%).

COSTO UNITARIO MATERIALES


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2) COSTO DE MATERIALES DE VOLADURA MATERIALES DE VOLADURA:

a) Explosivos primarios (Emulsión. ANFO pesado, etc,) b) Accesorios de voladura (fulminante no eléctrico, cordón detonante, retardos de superficie, guía de seguridad, fulminante común, etc.). c) Materiales de protección de voladuras. PROCESO DE CALCULO:

• Primero se determina el Aporte o Consumo Unitario de cada explosivo . función al diseño de voladura calculado previamente. • El costo de cada explosivo o accesorio de voladura (en US$/m³), se obtiene multiplicando su Aporte o Consumo Unitario por su respectivo precio unitario (sin I.G.V.). • En algunas operaciones mineras o civiles, se incluye el Costo de Materiales de Protección de Voladura, cuyo valor llegar hasta el 20% o más del Costo Total Unitario de Explosivos; dependiendo del nivel, frecuencia e intensidad de la protección requerida. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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COTIZACIONES DE EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS DE VOLADURA ADECUADAMENTE SELECCIONADOS (Precios (P recios Ex-Fábrica, sin I.G.V.)

1) ¿Qué aspectos incluyen estas cotizaciones? 2) ¿Es correcto considerar estas cotizaciones en el costo de voladura? 3) ¿Qué proveedor elegiría Ud.? Mg. Ing. Fredy Ponce R.

Módulo 1: BASE DE DATOS FP Cost V.3.0

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USO DE PROTECCIONES O COBERTURAS (Blasting Net)

1) MALLAS O TELAS METALICAS

3) SACOS DE ARENA Y MALLA Mg. Ing. Fredy Ponce R.

2) LLANTAS USADAS Y MALLA

4) FAJAS DE JEBE Y MALLA 51

CONTROL DE PROYECCIONES DE ROCAS CON EL USO DE MATERIALES DE PROTECCION Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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Video 2: VOLADURAS CON FLY ROCKS

4. COSTO DIRECTO DE EQUIPOS PARAMETROS: COSTO HORA HORA -MAQUINA, --MAQUINA, Y RENDIMIENTO

a) Costo Hora-Máquina: Costo de alquiler horario, e incluye: costos de posesión y de operación, de mantenimiento y de reparaciones. b) Rendimiento del Equipo: Cantidad de trabajo que realiza un equipo por jornada. APORTE UNITARIO DE EQUIPOS =

N° de Equipos x Jornada Laboral Rendimiento

SISMOGRAFOS EN COSTO DE EQUIPOS DE VOLADURA COSTO UNITARIO DE EQUIPOS Mg. Ing. Fredy Ponce R.

53



.


PERFORACION Y VOLADURA

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1. COSTOS INDIRECTOS • Incluyen: Costos de Materiales y Mano de Obra Indirectos (los cuales son variables); y los Costos de Equipos y Gastos Generales (parte importante, los cuales son fijos). • El Costo de Equipos (Perforadoras, Sismógrafos, etc.) se consideran como “Costo Indirecto” cuando es propiedad de la empresa o alquilado a un monto fijo. Cuando es alquilado por hora o m³, se considera Costo Directo. • Dentro del rubro de “Gastos Generales” se consideran: a) Gastos de Movilización y Desmovilización de Equipos. b Gastos de Administración de Polvorines. c) Personal de Dirección y Administración de Obra. d) Personal Técnico de Apoyo (Mecánicos, Electricistas, Choferes, etc.). e) Vehículos y Equipos de Apoyo. f) Gastos de Campamentos (Alojamiento), y Alimentación. g) Gastos de Seguridad. h) Gastos de Oficina de Obra (servicios, mobiliario, etc.). i) Gastos Financieros (seguros, fianzas, intereses, etc.). j) Gastos de Oficina Central (% del costo total asignado a obra). • El costo unitario indirecto aumenta si reduce el nivel de producción, y viceversa. Esto afecta de la misma manera al COSTO TOTAL UNITARIO. Mg. Ing. Fredy Ponce R.

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1. COSTOS INDIRECTOS ¿CÓMO SE CALCULA EL PORCENTAJE DE GASTOS GENERALES?

PARADIGMA: ¡¡ 15% GASTOS GENERALES!! Mina Subterránea


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1) ESTRUCTURA DE GASTOS GENERALES 3.00 GASTOS OPERATIVOS MINA 3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06 3.07 3.08 3.09 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 . 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23 3.24 3.25 3.26 3.27 3.28 3.29 3.30

Camioneta de Operaciones Camioneta de Mantenimiento Combustible para Camioneta Operaciones Combustible para Camioneta Mantenimiento Internet Mina Utiles de escritorio Mina Licencias de DICSCAMEC Mobiliario de Oficina Movilización Personal Técnico y Administrativo Vis Fondo Servicio Social Mantenimiento Computadoras e Impresoras Impresoras Gastos Financieros y transferencias no incluye Tip Mantenimiento muebles y oficina Calefactores - reposiciones Cargas - Balones de Gas Material de Limpieza aper a men os n er or na Cooler Capacitación de personal al ingreso (7 tareas) Descansos médicos promedios Radios portátiles Máquina de soldar Fondos Agazagos (1° Mayo, Dia Minero y Navidad Extintores Contrato ministerio de trabajo Cursos de Capacitacion y Actualización Costos de envios giros y encomiendas Seguros Medidor Multigases

TOTAL GASTOS GENERALES (US$)


8,627.52 Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina na Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina Mina

Unidad Unidad Glns Glns Mes Mes Hbre Global Visitas Mes Mes Mes Global Global Unidad Unidad Global n a Unidad Hbre Tareas Unidad Unidad Hbre Unidad Hbre Unidad Unidad Global Unidad

1.00 150.00 1.00 1.00 60.00 1.00 1.00 1.00 8.00 3.00 1.00 1.00 4 1 6 100 6 4 2 60 10 90 1 1 0 0

30.00 30.00 1.00 0.00 1.00 1.00 24.00 1.00 1.00 1.00 12.00 24.00 1.00 1.00 12.00 1.00 1.00 . 18.00 12.00 1.00 24.00 24.00 20.00 12.00 12.00 1.00 1.00 1.00 12.00

192.00 179.20 9.53 9.53 200.00 500.00 22.00 192.50 1,280.00 300.00 100.00 300.00 192.50 100.00 184.00 96.78 300.00 . 76.55 118.69 118.69 1,072.50 3,280.75 125.00 46.50 22.00 275.00 2,500.00 0.00 12,238.86

74.71 69.73 3.71 3.71 77.82 194.55 8.56 74.90 498.05 116.73 38.91 116.73 74.90 38.91 71.60 37.66 116.73 . 29.79 46.18 46.18 417.32 1,276.56 48.64 18.09 8.56 107.00 972.76 0.00 4,762.20

7.00

2,241.25 0.00 556.15 0.00 77.82 194.55 21.40 74.90 498.05 116.73 25.94 14.59 74.90 38.91 23.87 0.00 116.73 . 9.93 2,693.92 277.09 69.55 106.38 145.91 15.08 64.20 107.00 972.76 0.00 0.00

17,652.77

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2) ESTRUCTURA DE COSTOS FIJOS 2.00 IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD 2.01 2.02 2.03 2.04 2.05

EPP para Personal Operativo Mina Obrero EPP para Personal Operativo Mina Empleado EPP para Personal Superficie Mina EPP para Personal Superficie Administrativo EPP para Personal Soldador

63.29

4.00 1.00 0.00

26.00 26.00 26.00 26.00 26.00

2.13 1.08 0.53 0.31 2.05

0.00 0.00 55.15 8.14 0.00

TOTAL COSTOS FIJOS MINA

28,236.36

TOTAL GASTOS GENERALES AREQUIPA Y LIMA

17,652.77

TOTAL COSTOS FIJOS + GASTOS GENERALES

45,889.13

Módulo 1: BASE DE DATOS FP Cost V.3.0 Mg. Ing. Fredy Ponce R.

60

Módulo 3 - Estructuracion de Costos Operativos de Perforacion y Voladura

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