INSTITUTO PROFESIONAL INACAP INGENIERÍA EN MINAS
TALLER MINERO I PROYECTO 1 RAJO
CHRISTIAN A. ARYA FARÍAS DIEGO A. OLIVARES MENARES NICOLÁS A. SANTANA VEGA
Profesor Guía: Sr. Andrés López Cayupi
Santiago 2017
RESUMEN Se presenta un estudio basado en la correcta toma de decisiones relacionadas a los procesos, distribución de recursos y operaciones en la Perforación y manipulación de explosivos en Minería a Rajo Abierto, el cual se basa netamente al caso asignado. De la misma manera se presentará una recopilación de factores que influyen netamente a dicho proceso, donde mediante una previa investigación se da solución a diversas problemáticas que puede presentar este proceso. Mediante el siguiente proyecto se dará énfasis a temas como la selección de equipos de Perforación, accesorios asociados a la labor y a los costos asociados al proceso, las determinaciones de accesorios serán dadas según la condición y las características del macizo rocoso, también se aplicarán conocimientos adecuados a la correcta selección de explosivos de sistemas de iniciación. El estudio realizado se basa en documentos que fueron obtenidos de distintas fuentes, donde se logra captar la información propicia y más relevante con respecto a los equipos más importantes de Perforación en Minería a Rajo Abierto, en los cuales se destacan los rendimientos, el tipo de mecanismo, diámetros de las brocas de Perforación, el accionamiento de las mismas, la longitud de las barras, entre otras funciones entregadas por el equipo que resultan de gran relevancia para la realización del proyecto. Igualmente es preciso realizar una investigación previa de los servicios asociados a la Perforación y manipulación de explosivos, como lo son proveedores y sistemas de iniciación más usados y que resultan ser los más importantes en Minería a Rajo Abierto, de manera tal que, al momento de llevar a cabo una Voladura, se realice de manera prospera. Además, se hará una detallada descripción de las principales propiedades físicas de la roca presente en la Mina asignada, las cuales influirán directamente en el mecanismo de Perforación, asimismo, se mencionarán las características principales de los explosivos para lograr vencer el tipo de roca. También se expondrán los recursos asociados a los equipos auxiliares necesarios para el caso, junto con la mantención adecuada de estos equipos. Para la mejor comprensión del lector, el informe contendrá ilustraciones y tablas que harán más fácil la interpretación, los que llevarán información de accesorios, equipos y distintos explosivos utilizados. En documento también estará acompañado de una malla de Perforación ilustrada mediante e software JK Simblast, una carta Gantt con las principales actividades, protocolos de seguridad, entre otros temas de importancia para el proyecto.
I
ÍNDICE DE CONTENIDOS
CAPITULO 1.
INTRODUCCIÓN .......................................................................... 1
CAPITULO 2.
PROYECTO PROPUESTO........................................................... 2
CAPITULO 3.
EQUIPOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE ................................. 3
CARGUÍO ............................................................................................................ 3 TRANSPORTE .................................................................................................... 4 CAPITULO 4. ÍNDICES OPERACIONALES PARA LOS PROCESOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE .................................................................................. 5
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
ILUSTR ACIÓN 2-1 CAS O PR OYEC TO ..... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTR ACIÓN 3-1RA J O ............................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTR ACIÓN 3-2 MAPA TRAY EC TO ..... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTR ACIÓN 4-1CICLO DE R OCAS ....... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. BOOKMARK ILUSTRA CIÓN 4-2 CARC TARÍSTICAS DE LAS ROCAS ERROR!
NOT DEFINED. ILUSTR ACIÓN 4-3 BA SA LTO ................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTRA CIÓN 5-1 ATLA S C OPCO . .......... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTRA CIÓN 5-2 PIT VIPER ................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. BOOKMARK NOT ILUSTRA CIÓN 5-3 DATOS TÉ CNICOS PV-351ERROR!
DEFINED. ILUSTRA CIÓN 5-4 TIPOS DE R OCAS ...... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTRA CIÓN 5-5 FLEXI R OC . ................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTR ACIÓN 5-6 DATOS TÉCNICOS FLEXI R OC ERROR! BOOKMARK NOT
DEFINED. ILUSTRA CIÓN 6-1 TRICONO .................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTR ACIÓN 7-1 AC CE SOR IOS DE PE RFOR ACIÒN FLEXI ROC ....... ERROR!
BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTRA CIÓN 7-2 BIT ............................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTRA CIÓN 8-1 E NAE X ........................ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. BOOKMARK NOT ILUSTR ACIÓN 8-2 SE LEC CIÒN DE E QUIPOS ERROR! DEFINED. ILUSTRA CIÓN 8-3 DETONADOR NO E LÈ CTR ICO DUAL ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTR ACIÓN 12-1 PANTALLAZO J K S IMBLA S T ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
II
ILUSTR AC IÓN 15-1 B ULLDÓZE R . ............ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTRA CIÓN 15-2 WHEE LDOZE R ......... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTR AC IÓN 15-3 MOTO NIVE LA DOR A ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. BOOKMARK NOT ILUSTR ACIÓN 15-4 CAR GA DOR FR ONTAL ERROR!
DEFINED. ILUSTR ACIÓN 15-5 RE TRO E XCAVADORA ERROR!
BOOKMARK
NOT
DEFINED. ILUSTR ACIÓN 15-6 CAMIONETAS DE SE RVICIO ERROR!
BOOKMARK NOT
DEFINED. ILUSTRA CIÓN 15-7 CA MIÓN ALJ IB E ...... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTRA CIÓN 15-8 CA MIÓN FÁB R ICA ... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. ILUSTRA CIÓN 15-9 CA MIÓN TRA NSP ORTA DOR DE E XPLOSIVOS ..... ERROR!
BOOKMARK NOT DEFINED.
III
ÍNDICE DE TABLAS
TABLA 2-1 DATOS DE INTER ÉS .............. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. TABLA 5-1 R ES ISTENCIA A LA COMPR ES IÓN Y VELOCIDAD POR TIPO DE ROCA .......................................................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. TABLA 6-1 FICHA AMOR TIGUADORE S .. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. BOOKMARK TABLA 6-2 FICHA TÉCNICA A DAPTADOR S UPER IOR ERROR!
NOT DEFINED. TABLA 6-3 FICHA TÉC NICA ADA PTADOR DE TRICONO ERROR! BOOKMARK
NOT DEFINED. TABLA 6-4 FICHA TÉC NICA A NILLO CENTRA LIZADOR ERROR!
BOOKMARK
NOT DEFINED. TABLA 8-1 CAR ACTER ÌSTICAS DE A LANFO ERROR!
BOOKMARK
NOT
BOOKMARK
NOT
DEFINED. TABLA 8-2 CARAC TERÌS TICAS DE E NALINE ERROR!
DEFINED. TABLA 16-1 COSTOS DE MANO DE OBR A ERROR!
BOOKMARK
NOT
DEFINED. TAB LA 16-2 COS TOS C OMB USTIBLE ..... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. TABLA 16-3 COSTOS DE ACE ROS DE PER FORACIÓN ERROR! BOOKMARK
NOT DEFINED. TAB LA 16-4 COS TOS MANTENC IONES .. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. TAB LA 16-5 COS TOS DE E QUIPOS ......... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED. TABLA 18-1 VIDA ÚTIL DE LOS A CE R OS ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
IV
CAPITULO 1.
INTRODUCCIÓN
1
CAPITULO 2.
PROYECTO PROPUESTO
Faena minera La Choapina trabaja a un régimen 80 ktpd de mineral a chancado, cuya explotación a rajo abierto posee una razón E/M de 1.2. Se trabaja en un sistema de 12 horas/turno y 2 turnos/día. Considerar que la faena trabaja 360 días al año.
Para el cálculo de las distancias para los camiones CAEX se trazaron las diferentes rutas de transporte desde cada uno de los bancos de las fases a los diferentes destinos, de acuerdo si esta es en pendiente (subiendo) y gradiente (bajando). La distancia a considerar de acuerdo a las instrucciones entregadas dentro de clases será de 4,5 kilómetros.
2
CAPITULO 3.
EQUIPOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE
3.1 CARGUÍO
Para la selección del equipo de Carguío a utilizar, se deben considerar cada uno de los datos entregados en el proyecto, en especial la capacidad del balde del equipo que por planilla corresponde a 70 yd3 (yardas cúbicas). Una vez analizados los datos del proyecto, se procede a elegir el equipo adecuado y que coincida con dichos datos. En esta oportunidad se decidió optar por el proveedor Caterpillar, que entrega una amplia gama de equipos para minería, tanto de superficie como subterránea. Con respecto al modelo del equipo, se trata de la Pala de Cable 7395, la cual posee una capacidad de balde que va desde las 27 yd3 a las 73 yd3, lo que quiere decir que se encuentra dentro del rango necesario.
Capacidad Balde (yd3)
70
Factor de Llenado (%)
92
Densidad Roca (t/m3)
2,7
Conversión de yd3 a m3 Factor
de
Conversión
0,7646 0,85
Volumétrica Tiempo de Carguío (seg.)
43
3
3.2 TRANSPORTE
Para la elección del equipo de Transporte, nuevamente se debe considerar los datos entregados por la información del proyecto, los cuales corresponden a 360 (ton) con respecto a la tolva del mismo. Nuevamente se decide elegir al proveedor Caterpillar por su trayectoria y prestigio dentro del área Minera. Con respecto al modelo del equipo, se utilizará el camión CAEX 979F, el cual gracias a sus
características
cumple
con
los
requisitos del proyecto, manteniendo una capacidad de tolva que va desde 326 ton a 360 ton.
Capacidad Tolva (ton)
360
Velocidad Pendiente (km/hr)
13
Velocidad Gradiente (km/hr)
26
Velocidad Horizontal (km/hr)
30
Tiempo de Descarga (min)
0,7
Disponibilidad Física (%)
85
Factor de Llenado (%)
93
4
CAPITULO 4. ÍNDICES OPERACIONALES PARA LOS PROCESOS DE CARGUÍO Y TRANSPORTE Los Índices Operacionales tienen como finalidad, en el área de Minería, medir y entregar la efectividad de los procesos que se encuentran en dicha área. Gracias a ello, es posible comparar las operaciones y diseños, como también, son efectivos para optimizar cada uno de los procesos. Como bien se mencionó anteriormente, la faena La Choapina, trabaja con 2 turnos de 12 horas cada uno, lo que nos indica un tiempo nominal de 24 horas, con esta información y la que entrega el equipo de Carguío, es posible realizar una serie de cálculos para completar la tabla de Norma ASARCO, que es el marco de referencia utilizado para la definición de conceptos y distribución de los tiempos en que el equipo, máquina o instalación incurren durante la operación. A continuación, se muestran los cálculos correspondientes:
. =. ×÷ =×÷=, ..= =. %−. = −, =, ×. ÷= ×, ÷= ,. =.−.=,−,=, . ×, ÷=, =.×. ÷ = × Í = + ÷ × += +÷ Í =, . ,=. − + −. . . = , −, −, = 5
TIEMPO NOMINAL = 24 HRS T. DISPONIBLE = 21,36 HRS T. OPERATIVO = 18,8 HRS T.EFECTIVO=14,124 HRS
DP + DPN= 2,966 HRS
T. MECÁNICA = 2,64 HRS
T.RESERVA = 2,56 HRS PO = 1,71 HRS
= .. ×= , ×=% ×= ,, ×=% = .. , = .. ×= ×=%
ÍNDICES OPERACIONALES
6
CAPITULO 5. RENDIMIENTO EFECTIVO DE LOS EQUIPOS DE CARGUÍO Y CANTIDAD NECESARIA PARA EL PLAN MINERO Es necesario saber cuál es el rendimiento del equipo que se va a utilizar en toneladas por hora, lo que luego permitirá saber cuántos equipos serán necesarios para realizar el movimiento total Mina. Primero que todo se debe calcular el Movimiento Mina, para ello se debe considerar la REM entregada, que corresponde a 1,2. Entonces el movimiento mina es:
. = , +×=
Para el rendimiento efectivo de los equipos de carguío se debe considerar la siguiente
∶ ××× 70 3×0, 7 646×2, 3 ×0, 9 2 .=( )×60 ℎ ×2 í ×12 ℎ ×0,89×0,75 ×0,59=89.618,27 176.000÷89.618,27=1,9=2
fórmula:
Utilizando los datos correspondientes a la pala de cable tenemos que:
Cantidad de palas:
7
CAPITULO 6. RENDIMIENTO EFECTIVO DE LOS EQUIPOS DE TRANSPORTE Para realizar los cálculos correspondientes a los camiones, las formulas y métodos varían con respecto al cálculo de las palas expuestos anteriormente, para ello se considera el rendimiento nominal que luego será multiplicado con los índices operacionales.
=
Para el ciclo de los equipos de Transporte se deben sumar todos los tiempos, es decir, tiempo de carga, tiempo de ida y tiempo de vuelta, además del tiempo de descarga y tener en cuenta la distancia que estos debe recorrer, en este caso serán 4,5 km. Para calcular el tiempo de carguío, se utiliza la siguiente fórmula:
. =.×.
El número de baldadas debe ser el necesario para cargar la capacidad del camión
9 3 º = 70 3×0,360×0, 7646+2,3 ×0,92 =2,95=3 .í=3 × 4360 =2,15 . = = 4,135 ×60 ℎ =20,78 .= 4,265 ×60 ℎ =10,38 . =2,15+20,78+10.38+0,7 =34,01
dividido en la capacidad del balde de la pala, de esta forma:
Entonces el tiempo de carguío será:
Tiempo de ida
Tiempo de vuelta
Finalmente el tiempo de ciclo será:
8
Rendimiento efectivo (TPD):
= ×× = 36034,×0,0,1 93 ×60 ℎ ×0,85×0,65=326,3 ℎ 326,3 ℎ ×24 ℎí =7.832,01
9
