UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA DE MINAS
TESIS
“IMPLEMENTACION DE UN NUEVO DISEÑO DE MALLA DE PERFORACIÓN Y VOLADURA EN FRENTES DE AVANCE, EN LA MINA SAN CRISTOBAL DE LA
CIA. MINERA BATEAS S.A.C.”
PRESENTADO POR:
BACH. TAIPE OBREGON, José Antonio BACH. MARCAÑAUPA CHANCAS, Demecio
PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO DE MINAS
HUANCAYO-PERÚ
2015
ASESOR:
Dr. DELZO SALOME, ORISON
DEDICATORIA:
Mi profunda gratitud a mis padres y hermanos por enseñarme y guiarme por el camino de la superación personal y profesional.
Gracias a Dios nuestro, que con sus bendiciones y misericordia nos mantiene hasta el día de hoy.
AGRADECIMIENTOS
Agradecer a mi alma mater, la UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU, quien con su experiencia y conocimiento teórico presente en las aulas, me dieron la oportunidad de sumergirme en aquel mundo de conocimientos, que ahora, los aplico en mi vida profesional y que a partir de estas me da la capacidad de compararlas con la práctica. Agradecer a nuestros maestros por sus enseñanzas y que día a día, con su esmero y profesionalismo, hacen de nuestra universidad, la mejor de la región y unas de las principales del País.
Agradecer también a la Compañía Minera Bateas, perteneciente a Fortuna Silver Mines, quien con su apoyo, realice mis prácticas pre profesionales y también esta tesis.
La experiencia en minería, me hizo entender que el proceso minero tiene aspectos a mejorar, los cuales necesitan mucha atención y estudio, para mejorar procesos y reducir costos, por lo cual consideramos a los problemas como oportunidad de mejora.
RESUMEN
Minera Bateas, perteneciente a la compañía de minas Fortuna Silver mines, en su proceso de mejora, se impuso la meta de optimizar procesos, aumentar eficiencias, reducir tiempos muertos, mejorar rendimientos y finalmente aumentar la productividad. Actualmente se viene operando con el método de explotación de corte y relleno ascendente, usando equipos diésel de diferentes capacidades, Jumbos, y perforadoras neumáticas, por lo cual, para el cumplimiento de su programa necesita aumentar el avance por disparo, reducir costos en el avance de frentes, disminuir tiempos, para así, aumentar la eficiencia.
Esto cual obliga realizar un disparo óptimo, haciendo un buen diseño de los parámetros de perforación y voladura, que permita alcanzar la mayor eficiencia posible en perforación, reduciendo la sobre-excavación del macizo rocoso y utilizando los explosivos adecuados de acuerdo a la energía entregada.
Además el taladro perforado no serviría de nada, si no se tiene en cuenta el diámetro optimo y paralelismo del taladro, en tal sentido todas estas operaciones en conjunto son de suma importancia para llevar a cabo una buena voladura.
La presente tesis diseña la malla de perforación y voladura con el fin de optimizar la voladura, y disminuir los costos que se emplea para esta operación, para este efecto se hace un diseño de estudio Descriptivo – Correlacional - Explicativo, usando reportes de avances de perforación, diseños gráficos, fotografías, ecuaciones, etc., que nos permita diseñar la malla.
Los resultados del presente trabajo nos permitieron reducir la sobre excavación y cumplir con la producción programada, aumentando el rendimiento de avances de 2.4 mts a 2.8 mts, por lo tanto la eficiencia de la voladura aumentó de 70.78% a 85.9 %, siendo el incremento de 16% en la eficiencia de la voladura.
5 ÍNDICE
DEDICATORIA AGRADECIMIENTOS RESUMEN
INTRODUCCIÓN
CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA 09
1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 10
1.2.1. PROBLEMA GENERAL 10
1.2.2. PROBLEMAS ESPECÍFICOS 10
1.3. OBJETIVOS 10
1.3.1. OBJETIVO GENERAL 10
1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 10
1.4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN 11
1.4.1. RELEVANCIA CIENTÍFICO-PRACTICO 11
1.4.2. RELEVANCIA ECONÓMICA 11
1.5. ALCANCES Y LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN 11
1.5.1. ALCANCES 11
1.5.2. LIMITACIONES 11
1.6. FUNDAMENTACIÓN Y FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS 12
1.6.1. HIPÓTESIS GENERAL 12
1.6.2. HIPÓTESIS ESPECIFICA 12
1.7. IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LAS VARIABLES 13
1.7.1. VARIABLE DEPENDIENTE 13
1.7.2. VARIABLE INDEPENDIENTE 13
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CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.1. ANTECEDENTES DEL ESTUDIO 14
2.2. BASES TEÓRICAS 15
2.2.1. PERFORACION 16
2.2.2. VOLADURA 16
2.2.3. PERFORACION Y VOLA EN LA MINA SAN CRISTOBAL 16 2.2.4. LOS COSTOS EN FRENTES DE AVANCE EN LA MINA SAN CRISTOBAL 17
2.2.5. EXPLOSIVOS 18
2.2.6. PROCESO DE FRACTURAMIENTO 22
2.2.7. DISEÑO DE MALLA DE PERFORACION Y VOLADURA 24
2.2.8. ANALISIS Y DISCUSION 32
2.2.9. MODELOS MATEMATICOS RECOMENDADOS 32
2.3. MARCO LEGAL 33
2.4. DEFINICIÓN CONCEPTUAL DE LOS TÉRMINOS 34
2.5. OPERACIONALIZACION DE LA VARIABLES 38
CAPITULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1 TIPO DE INVESTIGACIÓN 40
3.2 NIVEL DE INVESTIGACIÓN 40
3.3 MÉTODO DE INVESTIGACIÓN 41
3.4 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN 41
3.5 POBLACIÓN Y MUESTRA 42
3.6 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS 42
3.7 PROCEDIMIENTO DE ANÁLISIS DE DATOS 43
3.8 TECNICAS Y PROCESAMIENTO DE ANALISIS DE DATOS 44
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CAPITULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. PRESENTACIÓN, DE DATOS GENERALES 45
4.1.1. HISTORIA, UBICACIÓN, ACCESIBILIDAD 45 4.1.2. GEOLOGIA DEL YACIMIENTO MINERAL 46 4.1.3. MINERALIZACION 47 4.1.4. METODO DE MINADO 47 4.1.5. ANALISIS DE ACARREO Y LIMPIEZA 48 4.1.6. ANALISIS DE PERFORACION 61
4.2. ANALISIS E INTERPRETACION DE LOS DATOS 77 4.2.1. Análisis del seguimiento de perforación y voladura 78
4.2.2. Análisis de costos 84
4.2.3. Análisis de voladura 88 4.3. PRUEBA DE HIPOTES 102
4.3.1. Análisis de resultados y cálculos estadísticos 102
4.3.2. Contrastación de la hipótesis 103
4.4. DISCUSION DE LOS RESULTADOS 106
4.4.1. SEGUIMIENTO DE PERF Y VOLADURA 107
4.4.2. COMPARACION DE RESULTADOS ENERO-MARZO 109
CONCLUSIONES 117
RECOMENDACIONES 118
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA 119
ANEXOS 120
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INTRODUCCIÓN
El presente trabajo de tesis referente a “Implementación de un nuevo diseño de malla de perforación y voladura en frentes de avance, en la mina San Cristobal de la Cia Minera Bateas S.A.C.”, situado a 4310 m.s.n.m. en el distrito de Caylloma, provincia de Caylloma, departamento de Arequipa, trata del diseño de malla de perforación y voladura; Donde Luego de evaluar los principales índices de eficiencia, productividad y control de perforación y voladura, procederemos a evaluar la malla de perforación y voladura en frentes formulada por Holmberg, el cual nos permitió optimizar la voladura.
El presente trabajo se desarrolla en base a 4 capítulos.
CAPITULO I.Planteamiento Del Problema CAPITULO II.Marco Teórico
CAPITULO III.Metodología De La Investigación CAPITULO IV.Resultados Y Discusión
Conclusiones Recomendaciones Referencia Bibliográfica Anexos
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CAPITULO I
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. FUNDAMENTACIÓN DEL PROBLEMA
En la mina San Cristobal, propiedad de Minera Bateas, se realiza la perforación y voladura con una malla creada por los mismos maestros perforistas, sin tener un estándar, y el único criterio es el práctico y que el maestro por su experiencia ha aprendido, el cual no es efectivo ni adecuado, esto ha ocasionado gastos excesivos en aceros, explosivos, horas hombre, etc, y principalmente afecta al programa de avances, los cuales retrasan la producción y los objetivos deseados.
La secuencia de voladura usada, no tiene los criterios exactos de diseño, ni un estándar de secuencia de cargado de los explosivos y accesorios.
Los tacos de madera no son usados adecuadamente, debido a la poca importancia que se le da, originando que la detonación no tenga el performance adecuado, dando como resultado una voladura deficiente.
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1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
1.2.1. Problema General
¿En qué medida La Implementación de un nuevo diseño de malla de perforación y voladura en frentes de avances reducirá los costos en la Mina San Cristóbal de la CIA. MINERA BATEAS SAC?
1.2.2. Problemas Específico
1.- ¿Qué cantidad de taladros y explosivos debería usarse para aumentar la eficiencia de la voladura en frentes de avances?
2.- ¿La aplicación de una nueva secuencia de voladura en frentes de avances optimizará los costos en la Mina San Cristóbal de la Cia. Minera Bateas
S.A.C.?
3.- ¿Se considera las condiciones geo mecánicas para diseñar la malla de perforación?
1.3. OBJETIVOS
1.3.1. Objetivo General
Evaluar la Implementación de un nuevo diseño de malla de perforación y voladura en frentes de avances reducirá los costos en la Mina San Cristóbal de la Cía. Minera Bateas SAC.
1.3.2. Objetivos Específicos
Determinar la cantidad de taladros y explosivos apropiados para aumentar la eficiencia de la voladura y reducir costos en frentes de avance.
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Evaluar la eficiencia de una nueva secuencia de voladura en frentes de avances para optimizar la voladura, a través de pruebas insitu en el terreno.
Determinar la intervención de las condiciones geo mecánicas para un nuevo modelo de malla de perforación y voladura.
1.4. JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
1.4.1. Relevancia científico-practico
Consideramos que la teoría existente en voladura es capaz de influir directamente en el performance de la voladura, y que a partir de esto, se puede reducir costos en la práctica.
Esta tesis, desde el punto de vista práctico, abarca puntos de interés para todo ingeniero de minas cuyo objetivo es maximizar el performance de la voladura, aumentar la productividad y principalmente disminuir los costos en las operaciones unitarias,
Por estos motivos se considera la factibilidad de la presente tesis cuyo fin es brindar información acerca del diseño de malla de perforación y voladura de frentes para aumentar la eficiencia de la voladura en un contexto determinado.
1.4.2. Relevancia económica
El determinar una nueva malla de perforación y voladura de frentes de acuerdo a un contexto determinado nos permite aumentar la eficiencia de la voladura por consiguiente disminuir los costos de perforación y voladura.
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1.5. ALCANCES Y LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN
1.5.1. Alcances
El presente trabajo de investigación será aplicado el área de operación mina, específicamente al diseño de malla de perforación y voladura en frentes de preparación en la mina San Cristóbal de la CIA Minera Bateas SAC.
1.5.2. Limitaciones
Las limitaciones son mínimas por cuanto la información acerca del tema de investigación es amplio.
1.6. FUNDAMENTACIÓN Y FORMULACIÓN DE LA HIPÓTESIS
1.6.1. Hipótesis General
La implementación de un nuevo diseño de malla de perforación y voladura en frentes de avance reducirá los costos en la Mina San Cristóbal de la Cía.
Minera Bateas S.A.C.
1.6.2. Hipótesis especificas
Con el cálculo de la cantidad de taladros y explosivos de perforación en frentes de avance se reducirá los costos en la Mina San Cristóbal de la Cía.
Minera Bateas S.A.C.
Si se aplica una nueva secuencia de perforación y voladura en frentes de avance, entonces los costos serán menores.
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La constante de roca, el consumo específico de explosivo, el factor de roca, las condiciones geo mecánicas son muy importantes en un diseño de perforación y voladura.
1.7. IDENTIFICACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LAS VARIABLES
1.7.1. Variable Dependiente
Y = Costos en frentes de avances en la MINA SAN CRISTOBAL
1.7.2. Variable Independiente
X= Malla de perforación y voladura.
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CAPITULO II MARCO TEÓRICO
2.1. ANTECEDENTES DEL ESTUDIO
TITULO: Diseño De Las Mallas De Perforación Y Voladura Utilizando La Energía Producida Por Las Mezclas Explosivas
AUTOR: Víctor Alejandro Ames Lara
“La tendencia a utilizar explosivos de gran potencia hace que también sea una necesidad la aplicación de nuevas técnicas para el diseño de mallas de perforación y voladura…”
“Esto es un problema cuando no se tiene un modelo matemático que nos permita establecer las nuevas dimensiones de Burden – Espaciamiento que se realizan empíricamente empleando el uso de las nuevas mezclas explosivas con la malla de perforación y voladura del explosivo que se estaba usando, esto consume tiempo e incremente los costos de las operaciones de perforación y voladura, hasta determinar las dimensiones adecuadas mediante estas pruebas de ensayo y error Por consiguiente se necesita la aplicación de nuevas técnicas para el diseño de mallas de perforación y voladura.”
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TITULO: PREDICCIÓN DE FRAGMENTACIÓN DEL MACIZO ROCOSO UTILIZANDO LA TERCERA TEORÍA DE LA CONMINUCIÓN Y LA FUNCIÓN DE DISTRIBUCIÓN ROSIN RAMMLER EN LA CIA. MINERA BATEAS SAC - UNIDAD CAYLLOMA
AUTOR: POMA ANCCASI Rossel
“En la presente investigación, se estudia la generación de modelos matemáticos y su aplicación al campo de la perforación y la voladura, teniendo en cuenta cada uno de los factores que afectan a estas operaciones unitarias.
El estudio y aplicación de modelos matemáticos; nos garantiza un certero punto de partida; a través de las cuales podemos ir calibrando el modelo de acuerdo al comportamiento del variables controlables de la perforación y voladura;
es importante correlacionar las propiedades físico - mecánicas de macizo rocoso, como también del explosivo, para así tener mayor grado de seguridad al momento de generar nuevos modelos”.
2.2. BASES TEÓRICAS
2.2.1 PERFORACION.-
Según el Dr Victor Ames Lara, perforación de las rocas en el campo de la voladura es la primera operación unitaria que se realiza en la actividad minera; tiene como propósito abrir unos huecos (taladros), en una distribución geométrica adecuada en los macizos rocosos para su posterior arranque, aquí se alojara el explosivo y los accesorios de los sistemas de iniciación a usar.
2.2.2 VOLADURA.-
(llamada además tronadura en algunos países de América del Sur), es la acción de fracturar o fragmentar la roca, el suelo duro, el hormigón o de desprender algún elemento metálico, mediante el empleo de explosivos.
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Las mismas se realizan para lograr un objetivo predeterminado, pueden ser controladas, o no, puede ser a cielo abierto, en galerías, tunes o debajo del agua.
2.2.3 VOLADURA Y PERFORACION EN LA MINA SAN CRISTOBAL.-
En la mina San Cristóbal se realiza la perforación usando equipos como Jumbos y máquinas perforadoras neumáticas, como stoper y Jack leg, de los cuales consideraremos la perforación en frentes con jumbo, así de igual forma, la voladura se realiza usando explosivos como anfo, cartuchos semexa de 65%, emulnor de 5000 y 3000 de famesa. Así también se usan accesorios de voladura Carmex, faneles, y mecha rápida, pertenecientes también a Famesa.
2.2.4 LOS COSTOS EN FRENTES DE AVANCES EN LA MINA SAN CRISTOBAL.-
Los costos de los frentes de avance dependen de la sección de la labor y tipo de dureza de la roca de la labor, en nuestro trabajo de investigación enfatizaremos la sección de los frentes de 3 x 3 metros, por lo cual es la que mostraremos a continuación:
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DESCRIPCION Cant. Und. P.U.
(US$) Parcial Sub Total ($/mt)
TOTAL (US$)
1.1. MANO DE OBRA
SUELDO
+BSS
Operador de Jumbo 0.42 Tarea 66.76 27.82 11.59
Ayudante de Jumbo 0.42 Tarea 44.92 18.72 7.80
Cargador 0.42 Tarea 44.92 18.72 7.80
Ayudante Cargador 0.42 Tarea 41.28 17.20 7.17
Operador de Scoop 0.42 Tarea 63.12 26.30 10.96
Servicios mina 0.63 Tarea 41.28 25.80 10.75
56.06
1.2. MATERIALES
BARRA 73246537-20 T38 H35 R32 M/F 12 103.75 MTS 0.14 14.45 6.02 BROCA BUTTON 77334245 R32 S45 / 45MM 103.75 MTS 0.29 30.06 12.52 SHANK ADAPTER 7490519185 T38 COP1838 103.75 MTS 0.12 12.10 5.04 ACOPLAMIENTO P/ BARRA 73143555 T38
R32 103.75 MTS 0.02 1.86
0.77
BROCA ESCAR. 4" C/ PILOTO
INCORPORADO R32 2.80 MTS 0.13 0.38
0.16
COPA P AFILAR BROCA 7975270-10 10MM 103.75 MTS 0.04 3.69 1.54
AFILADORA P/ BROCA DE BOTONES 103.75 MTS 0.17 17.74 7.39
MANGUERA JEBE Y LONA 1" 300 PSI 50.00 MTS 0.03 1.74 0.72 MANGUERA JEBE Y LONA 1/2" 300 PSI 30.00 MTS 0.03 0.76 0.32 BARRA CONICA 78766112-11 G.11°, 108 X 22
X 4 7.27 PP 0.05 0.37
0.16
BROCAS DESCART. 77764440-B45 40MM.
11º 7.27 PP 0.09 0.62
0.26
ACEITE SHELL TORCULA 100 0.01 GAL 12.40 0.15 0.06
TUBO PVC ENBONE 1 1/2" X 3Mt 12.00 PZA 1.47 17.63 7.35
42.31
1.3. EPP
OPERADOR 0.83 Tarea 1.75 1.46 0.61
CARGADORES 1.25 Tarea 2.18 2.73 1.14
SERV. MINA 0.63 Tarea 2.18 1.37 0.57
2.32
1.4. HERRAMIENTAS
PERF. Y VOL. JUMBO 1.00 GLB 15.37 15.37 6.40
SUPERVISION 1.00 GLB 0.60 0.60 0.25
6.65
1.5. MAQUINARIA Y EQUIPO
SCOOPTRAM DE 2.5 Yd3 1.88 H/m 65.56 123.39 51.41
JUMBO 1.89 H/m 93.91 177.15 73.81
PERFORADORA JACK LEG SECO S250 +
MANTTO 7.27 PP 0.10
0.76 0.32
LAMPARA MINERA WISDOM 2.71 Tareas 0.44 1.20 0.50
CARGADOR DE LAMPARA 2.71 Tareas 0.49 1.32 0.55
COMPRESORA SULLAIR 750 0.30 H/m 41.50 12.45 5.19
GRUPO ELECTROGENO 0.20 H/m 48.00 9.60 4.00
18
135.78
1.6. EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS
FANEL 35.00 PZA 0.20 7.00 2.92
EMULNOR 3000 1.1/4 X 12" 120.00 und. 0.15 18.00 7.50
CARMEX 2.00 pza. 0.87 1.74 0.73
MECHA RAPIDA 0.50 mt. 0.46 0.23 0.10
ANFO 100.00 kg. 0.40 40.00 16.67
DINAMITA SEMEXSA 65% 7/8 x 7" 20.00 und. 0.50 10.00 4.17
PENTACORD 50.00 mt. 0.20 10.00 4.17
36.24
SUBTOTAL 279.36
TOTAL COSTO DIRECTO 279.36
CF + GG 45% 126.89
TOTAL US$/mt 406.25
Cuadro N° 2.1. Precio del metro lineal de avance Fuente: Extraído de Data Cía. minera Bateas
2.2.5 Explosivos
Son compuestos o mezclas de sustancias en estado sólido. Liquido o gaseoso, que por medio de reacciones químicas de óxido – reducción, son capaces de transformarse en un tiempo muy breve, el orden de una fracción de microsegundo, en productos gaseosos y condensados, cuyo volumen inicial se convierte en una masa gaseosa que llega a alcanzar muy altas temperaturas y en consecuencia muy elevadas presiones
Un explosivo puede quemar o detonar de acuerdo al método de iniciación o la cantidad de material involucrado, según Taylor si la masa de explosivo es pequeña, la iniciación térmica usualmente se quema. Pero si la masa excede un valor crítico es posible que el quemado alcance a ser tan rápido que la onda de choque se propaga.
19 2.2.5.1. Clasificación de los explosivos
Grafico 2.1. Clasificación de los explosivos
Fuente: Informe Codelco Educa
A.- Explosivos Mecánicos:
Son aquellos explosivos que consisten en materiales como dióxido de carbono líquido, aire comprimido, cloruro de amoniaco, nitrato de sodio y que son sometidos dentro de un cilindro de acero a una vaporización repentina mediante un proceso de calentamiento o bien comprimido a altas presiones. Esta vaporización produce en escasos segundos de 10000-30000 psi de presión dentro del cilindro, los más comunes son Ardox, Cardox, Hidrox, estos se usan en minas de carbón o en ambientes peligrosos.
B.- Explosivos Nucleares:
Elaborados de plutonios u otros similares atómicamente activos. Al exceder el nivel crítico, la descomposición es muy rápida y da origen a una explosión extremadamente destructiva.
20 C.- Explosivos Químicos:
Son aquellas mezclas explosivas cuya liberación de energía va acompañada de una reacción química, se cumple la conservación de la materia y de la energía. Y son más utilizados en la industria minera y en obras civiles.
Altos explosivos o rápidos: Llamado también detonantes. Donde la onda de choque es súper sónica o de alto régimen y auto sostenida (constante) lo que garantiza la detonación completa de toda su masa, con un fuerte impacto triturados o brisance. La velocidad de reacción es mayor a la del sonido.
Bajos explosivos: Se caracteriza por su baja deflagración y presión, mayormente usado para artillería y pirotécnica como la pólvora negra.
2.2.5.2. Propiedades de los explosivos
a.- Detonación: Es el proceso de propagación de una onda de choque a través de una columna explosiva, el cual está acompañado por una reacción química que provee energía para mantener la propagación de la onda de choque de una manera estable
b.- Deflagración: Es un proceso en el cual el explosivo combustiona extremadamente rápido pero sin explosionar, la deflagración es sinónimo de una combustión rápida.
c.- Presión de Detonación: Es la presión que existe en el plano “CH”, detrás del frente de detonación, en el recorrido de la onda de detonación. Es función de la densidad y del cuadrado de velocidad y su valor se expresa en Kilo bares(Kbar), o en Mega pascales (Mpa). Así, en los explosivos comerciales varia entre 500- 1500 Mpa.
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d.- Presión De Taladro O Trabajo: Es la presión que ejercen los gases sobre las paredes de taladro antes de iniciarse la deformación de la roca. Está en función de su confinamiento, cantidad y temperatura de los gases de la detonación. Esta presión ejercida es el 50% de la detonación.
e.- Energía De Los Explosivos: Es la cantidad de energía liberada cuando el explosivo estalla en la expansión y el calor es convertido en trabajo mecánico.
f.- Potencia: Es la energía que tiene el explosivo.
g.- Densidad: La energía y la densidad están correlacionados en explosivos granulares ya que la energía aumenta con la densidad. Pero los explosivos basados en agua no están correlacionados
h.- Sensibilidad: Es la susceptibilidad de un explosivo a ser iniciado. Esto varia de acuerdo a los ingrediente, tamaño de partícula, densidad, diámetro de taladro, agua, etc.
i.- Diámetro Crítico: Es el diámetro mínimo en el cual se propagara la onda confiablemente, la velocidad de detonación y la capacidad de rotura de la roca se reduce tanto como se aproxima al diámetro crítico.
j.- Sensitividad: Es la capacidad de un explosivo a propagar la detonación a través de la columna explosiva; está relacionada al diámetro crítico.
k.- Brisance O Poder Rompedor: Es la capacidad rompedora de los explosios debido a la propagación instantánea de gases producidos durante la detonación.
Esto significa fracturar y es efecto destructivo para fragmentar una roca, esto depende de la densidad, velocidad de onda de detonación y la presión en la zona de reacción.
l.- Velocidad De Detonación: La velocidad de detonación de una mezcla explosiva confinada, es una medida en la cual las ondas de detonaciónviajan a través se la columna explosiva de una taladro o cualquier espacio confinado.
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Se puede incrementar la VOD de las siguientes maneras:
Haciendo un buen confinado en el taladro
Disminuyendo el tamaño de partícula
Incrementando la densidad
Usando un mayor diámetro de carga
Alta relación de acoplamiento
Usando un iniciador más enérgico.
2.2.6. Proceso de fracturamiento de rocas
Hay básicamente cuatro etapas, en el que el fracturamiento y desplazamiento del material ocurre durante y después de la detonación completa de una carga confinada.
T-1 Detonación
T-2 Propagación De La Onda De Choque T-3 Expansión Del Gas Bajo Presión T-4 Movimiento De La Masa
23
Grafico 2.2 Zonas de radio de rotura
Fuente: Codelco educa
Grafico 2.3 Expansión del gas (Teoría Combinada)
Fuente: Codelco Educa, pag. Web.
RADIO ORIGINAL DEL TALADRO
TALADRO EXTENDIDO DESPUES DE LA DETONACION
LEYENDA
1.- ZONA DESMENUZADA
2.- ZONA SEVERAMENTE FRACTURADA 3.- ZONA MODERADAMENTE FRACTURADA 4.-ZONA POCO FRACTURADA
5.- ROCA SIN DAÑO
2 3 4
1
ZONAS DE RADIO DE ROTURA
PULVERIZADO
POSICION DE LA ONDA COMPRESIVA
EL AGRIETAMIENTO
RADIAL
CARA LIBRE
A B C
EXPANSION DEL GAS (TEORIA COMBINADA)
PERFORACION QUE SE AMPLIA
(ONDA EXTENSIBLE)
ONDA EXTENSIBLE
ESCAMA
GASES DEL EXPLOSIVO DE ALTA PRESION
PERFORACION QUE SE AMPLIA
PRIMERA ETAPA SEGUNDA ETAPA
TERCERA ETAPA
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2.2.7. Diseño de malla y Cálculo de Voladura en Galerías y Túneles (Método de Holmberg). (Manual Perforación y Voladura – López Jimeno.)
2.2.7.1. Sistema de Avance.
La forma o el esquema según el cual se ataca la sección de un frente dependen de diversos factores:
Equipo de perforación empleado.
Tiempo disponible para la ejecución.
Tipo de roca.
Tipo de sostenimiento.
Sistema de ventilación.
Figura 2.1: Sistemas de avances en galerías y túneles Fuente: Manual P&V – López Jimeno.
2.2.7.2. Esquemas de Voladura.
La voladura en frentes subterráneos se caracteriza por no existir, inicialmente, ninguna superficie libre de salida salvo el propio frente de ataque. El principio de ejecución se basa en crear un hueco libre con los taladros de arranque hacia el cual rompen las cargas restantes de la sección. Dicho hueco tiene, generalmente, una superficie de 1 a 2 m2. Aunque con diámetros de perforación grandes se alcanzan hasta los 4 m2.
25
Figura 2.2: Zonas de una voladura en un frente.
Fuente: Manual P&V – López Jimeno.
2.2.7.3. Cálculo de Voladuras. (Manual Perforación y Voladura – López Jimeno.)
a) Avance por Disparo.
El avance está limitado por el diámetro del taladro vacío y la desviación de los taladros cargados.
Siempre que esta última se mantenga por debajo del 2% los avances medios “x” pueden llegar al 95% de la profundidad de los taladros “L”.
En los arranques de cuatro secciones la profundidad de los taladros puede estimarse con la siguiente expresión:
Dónde: ∅2= diámetro del taladro vacío (m).
Cuando se utilizan arranques de “NB” taladros vacíos
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en lugar de uno solo de mayor diámetro, la ecuación anterior sigue siendo válida haciendo:
Dónde: ∅′2 = es el diámetro del taladro vacíos de menor diámetro.
b) Arranque de cuatro Secciones.
El esquema geométrico general de un arranque de cuatro secciones con taladros de paralelos se indica en la figura 2.3. La distancia entre el taladro central vacío y los taladros de la primera sección, no debe exceder de “1,7 ∅2” para obtener una fragmentación y salida satisfactoria de la roca (Langefors y Kilhstrom, 1963.
Figura 2.3: Arranque de cuatro secciones.
Fuente. Manual de P&V López Jimeno.
Para los burden mayores “2∅2” el ángulo de salida es demasiado pequeño y se produce una deformación plástica de la roca entre los dos taladros. Incluso si el burden es inferior a “∅2”.
27
Cuando la desviación de perforación es superior al 1%, el burden práctico se calcula a partir de:
Dónde:
EP= Error de perforación (m).
α = Desviación angular (m/m).
L = Profundidad de los taladros (m).
𝕖 = Error de emboquille (m).
La concentración lineal de carga se calcula a partir de la siguiente expresión:
Dónde:
q1 = Concentración lineal de carga (kg/m)
∅1 = Diámetro de perforación (m)
∅2 = Diámetro del taladro vacío (m) B = Burden
C = Constante de roca
RWSANFO = Potencia relativa en peso del explosivo referida al ANFO.
El valor del burden se calculará a partir de:
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Cuando existe un error de perforación tal y como se muestra en la superficie libre “Ah” difiere de la distancia “A’h”
en la primera sección, por lo que:
Y sustituyendo este valor en la ecuación anterior resulta:
Este valor tiene que reducirse con la desviación de los taladros para obtener el burden práctico.
Existen algunas restricciones en cuanto a “B2” ya que debe satisfacer:
Figura 2.4: Influencia en la desviación de los taladros.
Fuente: Manual P&V López Jimeno.
29
Para que no se produzca solo la deformación plástica.
Si esto no se cumple, se modificará la concentración lineal de carga calculándola con:
Si la restricción de deformación plástica no es satisfactoria, es mejor normalmente elegir un explosivo de menor potencia, con el fin de optimizar la fragmentación.
El ángulo de apertura debe ser también menor de 1,6 radianes (90°), pues sino el arranque pierde su carácter de arranque de cuatro secciones. Esto significa que:
Gustafsson (1973), sugiere que el burden para cada sección se calcule con:
Una regla de dedo para determinar el número de secciones, es que la longitud del lado de la última sección “B”
no sea menor que la raíz cuadrada del avance. El método de cálculo del resto de las secciones es el mismo que el aplicado para la segunda sección.
La longitud del retacado se puede calcular con la ecuación:
c) Arrastres
.
El burden de los taladros de arrastre dispuestos en filas se calcula, básicamente con la misma fórmula que se emplea
30
en las voladuras de banco, considerando que la altura de esta última es igual al avance del disparo.
Dónde:
f = Factor de fijación, generalmente se toma 1,45 para tener en cuenta el efecto gravitacional y el tiempo de retardo entre taladros.
S/B = Relación entre el espaciamiento y el burden. Se suele tomar igual a 1.
= Constante de roca corregida
= c + 0,05 para burden ≥ 1,4 m
= c + 0,07/B para burden < 1,4 m
En los taladros de arrastre es necesario considerar el ángulo de realce “γ” o inclinación que se precisa para proporcionar un hueco adecuado a la perforadora para realizar el emboquille del próximo disparo (Figura 2.7). Para un avance de 3 m un ángulo de 3°, que equivale a 5 cm/m, es suficiente, aunque dependerá lógicamente de las características del equipo.
El número de taladros vendrá dado por:
Dónde:
AT = anchura de la labor (m)
El espaciamiento práctico para los taladros del rincón será:
31
El burden práctico “BA” se obtiene a partir de:
En la práctica, generalmente, se utiliza longitudes de carga de fondo y columna igual, pero lo que si debe cumplirse es la condición: B ≤ 0,6 L
.
d) Núcleo
.
El método para calcular el esquema de los taladros del núcleo es similar al empleado para las de arrastre, aplicando únicamente unos valores distintos del factor de fijación y relación espaciamiento/ burden.
e) Contorno
.
En caso que en la excavación no se utilice la voladura controlada, los esquemas se calculan de acuerdo con lo indicado para los taladros de arrastres con los siguientes valores:
Factor de fijación f = 1,2
Relación S/B S/B = 1,25
Concentración de la carga de columna qc = 0,5 qf
Siendo qf la concentración de carga de fondo. En el caso que se tenga que realizar voladuras controladas el espaciamiento entre taladros se calcula a partir de:
Dónde:
K = constante [15,16]
32
∅1= diámetro de taladro (se expresa en metros).
Figura 2.5: Diseño de malla de perforación & voladura, por metodología sueca Sección: 4,5 x 4,5 m.
Fuente: Manual P&V López Jimeno.
2.2.8. Análisis y discusión
Se sabe que la mayoría de investigaciones han coincidido que el Burden (B) es el parámetro más importante para el diseño de voladura de rocas. Cada uno de ellos ha propuesto un modelo matemático según sea la orientación y el lugar de investigación, teniendo cada uno sus ventajas, desventajas y limitaciones respectivas. Los resultados obtenidos con cierta combinación explosivo-roca, no son necesariamente validos en otras condiciones experimentales, y esta puede ser una de las razones porque hay diferentes modelos e interpretaciones para la operación minera unitaria de voladura de rocas. Por consiguiente, cualquier modelo matemático postulado para representar, simular, diseñar, evaluar un disparo primario deberá ser en primer lugar bien entendido y validado mediante el análisis de sensibilidad como con pruebas de campo; y luego de los ajustes necesarios, recién se podrá tomar una decisión adecuada técnico-economía- financiera
2.2.9. Modelos matemáticos recomendados para la minería nacional
Teniendo en cuenta que en el Perú tanto en minería superficial así como subterránea se usan los estándares propuestos por R.L. Ash y que el mismo autor en su publicación inicial (1963), recomendó que dichos estándares deberían ser
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tomados solamente como una primera aproximación; por lo tanto, de acuerdo a las experiencias obtenidas mediante la aplicación de dichos estándares se sugiere que, se investigue y use los modelos matemáticos siguientes:
LANGERFORS y el método y algoritmo postulados por HOLGMERS especialmente para minería subterránea y tuneleria.
PEARSE, para operaciones mineras trabajas por el método de open pit.
2.3.- MARCO LEGAL
La norma que ampara la realización del presente estudio es:
D.S. N 019-71-IN- Reglamento De Control De Explosivos De Uso Civil
D.S. N° 055-10-EM- Reglamento De Seguridad Y Salud Ocupacional En Minería:
CAPÍTULO VI: EXPLOSIVOS
Subcapítulo I
Actividades Diversas (Arts. 243º al 246º)
Subcapítulo II
Almacenamiento (Arts. 247º al 251º)
Subcapítulo III
Transporte (Art. 252º)
Subcapítulo IV
Manipuleo (Arts. 253º y 254º)
Subcapítulo V
Agentes de Voladura (Arts. 255º y 256º)
Subcapítulo VI
Perforación y Voladura (Arts. 257º al 259º)
Subcapítulo VII
Voladura No Eléctrica (Arts. 260º y 261º)
Subcapítulo VIII
Voladura Eléctrica (Arts. 262º al 269º
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2.4.- DEFINICIÓN CONCEPTUAL DE LOS TÉRMINOS
Anfo: Acrónico de (ammoniumnitrate and fuel oil) nitrato de amonio y óleo combustible, mezcla utilizada en muchas minas como agente detonador.
Atacar: Hace actuar sobre un mineral ciertos reactivos químicos, con el objeto de obtener elementos en solución.
Atacado: Es usado en la parte sin carga superior del taladro y consiste de arena seca, detrito o similares. El propósito del atacado es, por ejemplo, evitar que al momento de la detonación los gases de dirijan hacia arriba arrastrando partículas de roca alrededor del collar (boca) del taladro.
Broca: Extremidad cortante de un taladro, generalmente hecha de un material muy duro, como diamante industrial o carburo de tungsteno
Cara libre: Se llama cara libre de labor a una zona o roca que se quiere volar, a cada uno de los lados que están en contacto con el aire, según un cubo imaginario tomado para comparación
Carga específica: Es la cantidad de explosivo usada por m3 de roca volada.
Carga de fondo: Es la carga más potente que es requerida en el fondo del taladro, debido a que la roca es más resistente en esa parte
Carga de columna: Es la carga encima de la carga de fondo. Puede ser de menor potencia ya que la roca, en esta parte, no es tan resistente
Cordón Detonante: Es un cordón flexible que contiene un alma sólida de alto poder explosivo y resistencia a la tensión.
Detonador: Es todo dispositivo que contiene una carga detonante para iniciar un explosivo, al que normalmente se le conoce con el nombre de fulminante. Pueden
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ser eléctricos o no, instantáneos o con retardo. El término detonador no incluye al cordón detonante.
Diámetro del taladro: Es el diámetro del agujero que se va a perforar, y que tiene forma de cilindro alargado.
Dilución: Residuos de roca de bajo grado, inevitablemente retirados con el material en el proceso de mineralización, que contribuyen a bajar el grado de mineral
Discamec: Corresponde a las siglas de Dirección General de Control de Servicios de la Seguridad y Control de Armas, Municiones y Explosivos de Uso Civil. La DISCAMEC pertenece al Ministerio del Interior. Tiene función administrativa y de control de uso de explosivos.
Fulminante común: Es una cápsula cilíndrica de aluminio cerrada en un extremo, en cuyo interior lleva una determinada cantidad de explosivo primario muy sensible a la chispa de la mecha de seguridad y otro, secundario, de alto poder explosivo.
Gaseado: Es un término que se emplea para indicar que una persona o varias han sido afectadas por un gas que sobrepasa sus límites permisibles.
Grado de compactación de la carga de fondo: Es el peso del volumen del explosivo en el fondo de la carga.
Inclinación de taladro: Los taladros en un banco pueden ser perforados verticalmente o inclinados. Cuanto más se inclinen los taladros, menos constricción tendrán ya que el ángulo de deflexión en el fondo aumenta con el incremento de inclinación
Longitud del taladro: Es el largo del hueco perforado, el mismo que por una causa de la inclinación y la sobre perforación, será más largo que la altura del banco.
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Mecha armada: Es un sistema seguro de iniciación convencional de explosivos, integrado por accesorios tradicionales que son el fulminante corriente, la mecha de seguridad y un conector, ensamblados con máquinas neumáticas de alta precisión.
Mecha Lenta: Es un accesorio para voladura que posee capas de diferentes materiales que cubren el reguero de pólvora.
Mecha Rápida: Es un accesorio (cordón flexible) que contiene dos alambres, uno de fi erro y el otro de cobre; uno de los cuales está envuelto en toda su longitud por una masa pirotécnica especial, y ambos a la vez están cubiertos por un plástico impermeable.
Mecánica de las rocas: Estudio de las propiedades mecánicas de las rocas, que incluye condiciones de tensión alrededor de las galerías y la capacidad de las rocas, y de las estructuras subterráneas de soportar estas tensiones.
Mineral: Es todo compuesto químico inorgánico, que tiene propiedades particulares en cuyo origen no han intervenido los seres orgánicos, y se encuentran en lo interior o en la superficie de la tierra, tales como metales, piedras, etc.
Mineralogía: Ciencia que se ocupa de la descripción y el análisis de los minerales, sus propiedades físicas y químicas, su forma, composición, origen, yacimientos; estudia asimismo las leyes que determinan dichas características.
Perforadora: Agujereador hidráulico para perforar las rocas formando agujeros de diámetro pequeño destinados a la detonación o a la instalación de pernos de anclaje para la roca.
Perforación Específica Ó Factor De Perforación: Es la expresión usada para el número de metros que deben ser perforados por m3 de roca volada.
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Proceso de Voladura: Es un conjunto de tareas que comprende: el traslado del explosivo y accesorios de los polvorines al lugar del disparo, las disposiciones preventivas antes del carguío, el carguío de los explosivos, la conexión de los taladros cargados, la verificación de las medidas de seguridad, la autorización y el encendido del disparo.
(PETS). Procedimientos Escritos de Trabajo Seguro: Documento que contiene la descripción específica de la forma cómo llevar a cabo o desarrollar una tarea de manera correcta desde el comienzo hasta el final, dividida en un conjunto de pasos consecutivos o sistemáticos. Resuelve la pregunta: ¿Cómo hacer el trabajo/ tarea de manera correcta?
Roca: Cualquier combinación natural de minerales, las rocas forman parte de la corteza terrestre
Sobre Perforación: Es el exceso de longitud de un taladro, situado bajo el fondo teórico del banco.
Techo: Techo o bóveda de una galería subterránea.
Trabajo de Alto Riesgo: Aquella tarea cuya realización implica un alto potencial de daño grave a la salud o muerte del trabajador. La relación de actividades calificadas como de alto riesgo será establecida por el titular minero y por la autoridad minera.
Zonas de Alto Riesgo: Son áreas o ambientes de trabajo donde están presentes las condiciones de peligro inminente.
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2.5.- OPERACIONALIZACIÓN DE LA VARIABLES
Cuadro 2.2. Operacionalización de las Variables Fuente: Elaboración propia
Tipo de
Variable Nombre de
la Variable Dimensiones Indicadores Variable
Independi ente
Malla de perforación y voladura
PERFORACION Numero de Taladros.
Paralelismo de Taladros.
Diámetro del Taladro.
Constante de Roca.
Calidad de la Roca.
VOLADURA Cantidad de explosivo por disparo.
Factor de carga.
Calidad de roca.
Identificar el
problema. Identificar el problema detalladamente.
Definir y presentar el problema.
Comprende el problema o situación problemática.
Recolecta y organiza los datos del problema.
Explorar las estrategias viables.
Comprende conceptos diversos sobre el tema.
Relaciona la situación problemática nueva con situaciones similares anteriores.
Idea diversas formas de solución del problema
Avanzar con las estrategias
Plantea y ejecuta el procedimiento más óptimo para solucionar un problema específico.
Demuestra seguridad en
cumplimiento de los estándares en perforación y voladura de rocas Usa medios y materiales de ingeniería de minas en la solución del problema
Trabaja de manera coordinada con los maestros y ayudantes perforistas.
Lograr la solución y evaluar los
Verifica los resultados obtenidos de perforación y voladura Interpreta y analiza los resultados obtenidos.
39 efectos de las operaciones unitarias mineras
Aplica los conceptos teóricos, procedimientos y estrategias a situaciones nuevas.
Comunica sus resultados de manera adecuada y oportuna.
Variable dependie
nte
costos en frentes de avances en la MINA SAN CRISTOBA L
Sección de
Labor Labor estable.
Labor Inestable.
Materiales Cantidad de explosivos Aceros y materiales de perforación.
Personal Jornal Seguros Comprensión de
optimización de costos.
Eficiencia de avance con menor costo por metro lineal
Comparación de costos anteriores con la actual.
indagación y
experimentación Avance cuantitativo en perforación y voladura de rocas (ml/disparo).
40
CAPITULO III
METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
3.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN:
El presente trabajo considera una investigación Aplicada, de acuerdo a la clasificación que siguen Ander –Eggy Bunge.
El tipo de ensayos que se realizará será de una estrategia, de Causa- Efecto, la causa básica será la formulación de la malla de perforación que busca como efecto una voladura efectiva que minimice las fallas, y
principalmente que reduzca los costos de operación.
3.2. NIVEL DE INVESTIGACIÓN:
Es el Explicativo y Descriptivo. Según Restituto Sierra Bravo (2002)
“las investigaciones explicativas buscan especificar las propiedades importantes de los hechos y fenómenos que son sometidos a una experimentación en el campo”.
41
3.3. MÉTODO DE INVESTIGACIÓN
A) método General: En la presente investigación; Se utilizará el Método Científico. En la actualidad según Cataldo, (1992:26): “El estudio del método científico es objeto de estudio de la epistemología. Asimismo, el significado de la palabra “método” ha variado. Ahora se le conoce como el conjunto de técnicas y procedimientos que le permiten al investigador realizar sus objetivos”.
A decir de Kerlinger, F., y otros (2002:124) “el método científico comprende un conjunto de normas que regulan el proceso de cualquier investigación que merezca ser calificada como científica”.
B) Método Específico: Según Mayer, J. (2005:32): “El método experimental es un proceso lógico, sistemático que responde a la incógnita: ¿Si esto es dado bajo condiciones cuidadosamente controladas; qué sucederá?”.
Asimismo se hará uso del método estadístico. Según Ary, Donald y otros (1993:76) “Los métodos estadísticos describen los datos y características de la población o fenómeno en estudio. Esta nivel de Investigación responde a las preguntas: quién, qué, dónde, cuándo y cómo”.
3.4. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN.
El diseño general viene a ser Pre Experimental.
GE: 01 X 02 Dónde:
G.E: Grupo Experimental: Frente Piloto Zona ANIMAS G.C: Grupo de Control: BP 430 E y VTN 398 S.
01: Pre Test 02: Post Test
X: Manipulación de la Variable Independiente.
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3.5. POBLACIÓN Y MUESTRA : Población:
Para la toma de muestra se la siguiente población.
Labores de Exploración.
Labores de Desarrollo.
Labores de Preparación.
N = 10
Muestra:
De las Diez labores inspeccionadas se ha tomado como muestra dos labores pilotos, donde se va a verificarlos resultados obtenidos después de aplicar el diseño de voladura, siendo estas las labores representativas.
Frentes en BP 430 E.
Frentes en VTN 398 S.
n = 2
3.6. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
a) Técnicas:
Las técnicas usadas en la presente investigación serán: (Datos de campo, las observaciones, Tesis bibliográficas, monografías de las minas, eventos de actualización, trabajos inéditos). Según Oseda, Dulio (2008) La observación “es una técnica que consiste en observar atentamente el fenómeno, hecho o caso, tomar información y registrarla para su posterior análisis.
43 b) Instrumentos:
Los instrumentos usados en la presente investigación serán:
Datos de campo (in situ).
Comparaciones estadísticas de rendimientos.
Análisis de costos de perforación y voladura.
3.7. PROCEDIMIENTO DE ANÁLISIS DE DATOS
Cuadro 3.1: Cuadro de recolección de datos.
LABOR
DESCRIPCIÓN DEL LUGAR DISEÑO
LUGAR
Ancho de la labor Alto de la labor
DATOSDECAMPO
PARÁMETROS DE ROCA RMR
GSI RQD
RESISTENCIAALACOMPRESIÓN DENSIDAD DE LA ROCA
PARÁMETROS DE LA PERFORACIÓN Diámetro de la broca
Diámetro de la Rimadora Longitud del barreno Eficiencia de la perforación Porcentaje de acoplamiento
Angulo de los taladros de contorno Desviación angular
Error de emboquille
DATOS DEL EXP.
Tipo de Explosivo Dimensiones
Densidad VDO
44 Presión detonación
RWS Anfo
Resistencia al agua
Fuente: Elaboración Propia.
Cuadro 3.2: Cuadro de Diseño.
Fuente: Elaboración Propia
DATOS DEL DISEÑO.
Nº de taladros Longitud del Taladro Longitud de la Carga Avance por disparo Volumen Roto Ton Rotas
Peso del explosivo Total del Explosivo F. c.
3.8.
Técnicas de procesamiento y análisis de datos.Se utilizará el programa SPSS v.17 y el Excel para calcular los siguientes estadígrafos:
Las Medidas de Tendencia Central (la media aritmética, la mediana y la moda), de Dispersión (La varianza y la desviación estándar y el coeficiente de variabilidad). Las de forma: la Kurtosis.
45
CAPITULO IV
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
4.1. PRESENTACIÓN DE DATOS GENERALES
4.1.1. HISTORIA, UBICACIÓN Y ACCESIBILIDAD
Figura 4.1. Historia e Ubicación Fuente: Elaboración propia
•El 3 de Junio de 1565, se fundo como provincia del distrito de Caylloma con el nombre de Collagua, pero por la existencia de minas y su posterior descubrimiento fue declarada capital del distrito de Caylloma en 1631.
Recien el 3 de mayo de 1955 el distrito fue creado, mediante el dispositivo legal 12031. En pleno gobierno del presidente Manuel Alejandro Odria
HISTORIA
UBICACION
La Cia. Minera Bateas esta ubicada en el distrito de Caylloma, provincia de Caylloma y departamento de Arequipa a 14 km al noreste del pueblo de Caylloma
Con una altitud promedio de 4310 m.s.n.m, el distrito de Caylloma asciende desde una altitud de 4150 msnm hasta los 5700 msnm.
La Provincia de Caylloma esta ubicada en el noreste del
departamento de Arequipa, y limita con Espinar (Cusco) por el norte y con Camana por el sur.
46
Cuadro 4.1. Distancia de la mina Fuente: Elaboración propia
4.1.2. GEOLOGIA DEL YACIMIENTO MINERAL
Figura 4.2. Geología del yacimiento mineral Fuente: Elaboración propia en base a data mina
GEOLOGIA DEL YACIMIENTO
•LA GEOLOGIA DEL YACIMIENTO HACE REFERENCIA A LAS ROCAS EN LAS CUALES SE HOSPEDA LAS VETAS O MINERALIZACIONES.
Las vetas del distrito de Caylloma se emplazan en rocas volcanicas del grupo
TACAZA
•Las rocas volcanicas del grupo Tacaza, son Brechas volcanicas, Lavas
Andesiticas y en menor proporcion Tufos Volcanicos
Estas rocas volcanicas son discordantes con
rocas del grupo Yura
•Las rocas del grupo Yura presentes son principalmente LUTITAS Y CUARCITAS
TRAMOS km TIEMPO OBSERVACIONES
De : Lima A : Arequipa
1049 Km
16 hrs. El camino es asfaltado, el tiempo de vuelta es de 18 hrs, por las paradas que se realizan.
De : Arequipa A : Caylloma
201 Km
5 hrs. El camino es afirmado, en épocas lluviosas el tiempo es de 8 hrs.
De : Caylloma A : Mina
14 km 30 min El camino es Afirmado.
47 4.1.3. MINERALIZACION
Figura 4.3. Mineralización del yacimiento mineral Fuente: Elaboración propia en base a data mina
4.1.4. METODO DE MINADO
El Método de Explotación de la Unidad de BATEAS - CAYLLOMA, es Corte y Relleno Ascendente Mecanizado, con perforación en Breasting (Perforación Horizontal), el relleno que se realiza es netamente con relleno hidráulico y complementando con relleno detrítico. Los minerales que son extraídos, son la plata, el plomo, el zinc y el oro, por lo cual se considera un yacimiento polimetálico.
La geometría del yacimiento es ideal para ser explotado por Corte y relleno ascendente; teniendo buzamiento entre 45° - 70°, con potencias que varían entre 0.80 – 14.00 Mt de ancho.
La dilución en la extracción del mineral es minima, la cual no supera el 10 %, al lado de su alto rendimiento y seguridad, hace que este método sea el adecuado
En la veta Bateas el flujo mineralizante es principalmente vertical, asi como
en los demas sistema de vetas.
•La potencia de las vetas es de unos centimetros hasta los 20 metros, teniendo como promedio de 1.2m.
Las vetas son desde 1 a 25 metros de ancho y se prolongan hasta 4 kilómetros de
longitud
•En los sectores mas anchos y mas parados las leyes de plata se incrementan
•la alteracion hipogena es el causante de la
mineralizacion El yacimiento
mineral tiene mineralizacion de
plata, que se encuentra alojada
en rocas volcanicas.
•Sus minerales son:
Polibasita, Argentita, Sulfosales de plomo y plata.
•Como accesorios estan presentes: La Chalcopirita, Esfalerita, Galena,
Calcosina, Pirita y Cuarzo, Calcita y Rodonita como no metalicos
48
para explotar esta mina, la cual se realiza en primer lugar un BY pass de, que tiene la función para tránsito de equipos y personal, Seguidamente se realiza ventanas de acceso a la veta, se inicia con ventanas negativas, las cuales, de acuerdo se va desarrollando la mina, terminan siendo positivas en un 15%, a través de batidos constantes.
La limpieza se realiza ya sea de los tajos o de los frentes de avance, donde el scoop saca a través del by pass hacia los echaderos, los cuales en un nivel inferior, los camiones esperan transportar el mineral hacia planta, en caso de labores que se encuentren estéril, son acumulados en cámaras, para luego usarse como relleno detrítico y en peor de los casos, se transporta a la planta de relleno.
4.1.5.- ANALISIS DE ACARREO Y LIMPIEZA
La operación minera se basa en operaciones unitarias, las cuales generan un ciclo, que en la mayoría de las minas, son repetitivos y constantes, independientes en métrica y forma, en la mina San Cristobal – Minera Bateas, se tiene muchas deficiencias en estas operaciones unitarias, las cuales explicaremos y analizaremos a continuación:
A.- Control de tiempos Personal Operario.
En este control, se especifica todas las labores que el operador realiza, iniciando con el reparto de guardia y finalizando con la llegada del camión al campamento.
Después se realiza un resumen de las actividades, clasificándolos y ordenándolos por tipos. Consecuentemente se calcula el total de horas, el total de horas muertas y horas efectivas tanto del personal como la de los equipos. Así de igual manera se calcula el factor de utilización.
49
CONTROL DE TIEMPOS SCOOP – 9
FECHA: 25/01/2015
TURNO: DIA
GUARDIA: B
SCOOP: R1300G / Nro 9
CAP. CUCHARA: 4.2 Yd3
OPERADOR: Edgar Nifla
Cuadro 4.2. Control de tiempos
TRABAJO REALIZADO OBSERVACIONES HORA INICIO HORA FIN
