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IMPACTO ECONÓMICO POR LA DESVIACIÓN DE LA MALLA DE PERFORACI

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Transcript of IMPACTO ECONÓMICO POR LA DESVIACIÓN DE LA MALLA DE PERFORACI

PRÁCTICA EMPRESARIAL
EN CODELCO CHILE

CHILE
CONTENIDO
La Empresa.
Descripción de la Empresa.
Proceso para ser Memorista en CODELCO.
Cargo del estudiante en la práctica.
Conclusiones.
Recomendaciones.
CODELCO CHILE
CODELCO: CORPORACIÓN
NACIONAL DE COBRE DE CHILE.
CODELCO, es una empresa estatal que se estableció el 1 de Abril de 1976, gracias al Decreto Ley 1.350 que concibió una empresa minera, industrial y comercial, con personalidad jurídica y patrimonio propio de propiedad del estado de Chile. La corporación es encabezada por un directorio con siete integrantes que son nombrados por el presidente de la República de Chile.
IMPACTO ECONÓMICO POR LA DESVIACIÓN DE LA MALLA DE PERFORACIÓN CON RESPECTO AL DISEÑO Y RELEVANCIA DEL CONTROL EN LÍNEA DE LOS INDICADORES DE PERFORACIÓN EN MINA CHUQUICAMATA – CHILE





BRIX STEPHANIE CARDONA CÁRDENAS




UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y TECNOLÓGICA DE COLOMBIA
FACULTAD SECCIONAL SOGAMOSO
ESCUELA DE INGENIERIA DE MINAS
2014

CODELCO-CASA MATRIZ

UBICACIÓN:
Región Metropolitana.

FUNCIÓN:
Corporativo principal, que se encarga de la parte administrativa de todas las divisiones.

En la casa matriz se encuentra toda la junta directiva, junto con la Presidencia de la empresa la cual se encuentra a cargo actualmente por Tomas Keller.
SANTIAGO DE CHILE
CODELCO DIVISIÓN ANDINA

Tipo de explotación:
Mina subterránea y cielo abierto

Ubicación:
Los Andes, V región de Valparaíso

Producción de cobre 2013:
249.861 toneladas métricas de cobre fino

Dotación propia 2013:
1.622 personas al 31 de diciembre de 2013
LOS ANDES
CODELCO DIVISIÓN EL TENIENTE

Tipo de explotación:
Mina subterránea

Ubicación:
Rancagua, VI región del Libertador Bernardo O’Higgins

Producción de cobre 2013:
417.244 toneladas métricas de cobre fino

Dotación propia 2013:
5.079 personas al 31 de diciembre de 2013
RANCAGUA
DIVISIONES DE
CODELCO

CODELCO DIVISIÓN GABRIELA MISTRAL

Tipo de explotación:
Mina a rajo abierto.

Ubicación:
II Región de Antofagasta, Comuna de Sierra Gorda, a 120 Km al Suroeste de Calama. A 2660 mts sobre el nivel del mar.

Dotación propia 2014:
525 personas al 28 de febrero de 2014.
COMUNA DE SIERRA GORDA
100 % de operación autónoma en camiones de extracción.
CODELCO DIVISIÓN RADOMIRO TOMIC

Tipo de explotación:
Mina a rajo abierto.

Ubicación:
Calama, II región de Antofagasta.

Producción de cobre 2013:
427.791 toneladas métricas de cobre fino.

Dotación propia 2013:
1.072 personas al 31 de diciembre de 2013.
CALAMA
CODELCO DIVISIÓN SALVADOR

Tipo de Explotación:
División Salvador tiene a su cargo la mina “Inca”, de explotación subterránea, y las minas “Campamento Antiguo” y “Damiana Norte”, ambas a cielo abierto. Sus operaciones datan de 1959.

Ubicación:
Diego de Almagro, III Región de Atacama

Producción de cobre 2013:
62.728 toneladas métricas de cobre fino

Dotación propia 2013:
1.528 personas al 31 de diciembre de 2013
CODELCO DIVISIÓN MINISTRO HALES

Tipo de explotación:
Yacimiento en construcción. Mina a cielo abierto.

Ubicación:
Calama, II región de Antofagasta

Dotación propia 2013:
498 personas al 31 de diciembre de 2013
CALAMA
DIEGO DE ALAMAGRO
CODELCO DIVISIÓN VENTANAS

Actividad:
Fundición y refinería

Ubicación:
Puchuncaví, V región de Valparaíso

Dotación propia 2013:
988 personas al 31 de diciembre de 2013
PUCHUNCAVÍ
CODELCO DIVISIÓN CHUQUICAMATA

Tipo de explotación:
Mina a cielo abierto

Ubicación:
Calama, II región de Antofagasta

Producción de cobre 2013:
355.901 toneladas métricas de cobre fino

Dotación propia 2013:
6.767 personas al 31 de diciembre de 2013
CALAMA
La Corporación consta con cerca de 17.936 trabajadores los cuales son el capital humano que hace que CODELCO sea una empresa líder en la minería del cobre a nivel mundial, teniendo una producción cercana a las 1.664.600 toneladas métricas de contenido fino con una pureza del 99,99%. Además de 27.857 tmf de molibdeno, principal subproducto comercializado por la corporación.
ORGANIGRAMA DE LA GERENCIA MINA
ESCUELA DE
MINAS UPTC
EN CODELCO

EN CODELCO SE MANEJA UN RANGO PARA LOS ESTUDIANTES QUE INGRESAN A LA MINA, EL CUAL ES:
APRENDICES
PRACTICANTES
MEMORISTAS
Son aquellas personas que desarrollan una carrera técnica y a los cuales se les enseña a manejar alguna maquina o desempeñar trabajos más tecnológicos, y si la persona lo desarrolla excelente, tiene posibilidades de quedarse en la empresa.
Los practicantes pueden ser de carreras técnicas y universitarias, esta práctica es por un tiempo de 2 meses que por lo general se desarrolla a mediados de enero a marzo y son llamadas también prácticas de verano. En ese tiempo se le asigna una labor, dependiendo de la carrera que estudie.
El programa de memoristas abarca estudiantes universitarios nacionales y extranjeros que hayan terminado académicamente su carrera.

A este estudiante se le asigna un tema de investigación o una problemática del área en donde labore, para que resuelva el problema.

Debe realizar luego de seis meses (que es el tiempo estipulado para extranjeros) una presentación final delante de todos los directivos de la mina quienes aprobaran o no dicha memoria.
MEMORISTA EN EL ÁREA DE PERFORACIÓN Y TRONADURA
Aporte de la Empresa al Estudiante.

-Dotación de sus implementos de protección personal.

-Una oficina con un Computador Portátil con información útil para el proyecto.

-Transporte para ir y volver todos los días de la mina.

-Alimentación los días que se estuviera laborando dentro de la mina.

-Un Salario para la vivienda en la ciudad de Calama, la alimentación fuera de la mina y gastos varios.

-Capacitaciones: Software Jigsaw.

-Pasantías en: Superintendencia Mina, Superintendencia de Geología y Superintendencia de Chancado Primario.

FUNCIONES

-Desarrollar un proyecto donde se resuelva la problemática del impacto económico que existe debido a la mala implementación de las mallas de perforación en terreno y además evaluar la relevancia de los indicadores de las perforadoras.

-Cumplir un horario de trabajo, completando las 45 horas semanales que asigna la ley Chilena.

-Ir constantemente a terreno a supervisar la implementación de las mallas de perforación, para que estas sean utilizadas adecuadamente y además recopilar toda la información necesaria para la memoria (Proyecto).

SUPERINTENDENCIA DE CHANCADO PRIMARIO
SUPERINTENDENCIA DE GEOLOGÍA
PARA SER PARTE DE CODELCO COMO ESTUDIANTE SE TIENEN DOS CAMINOS
INTERCAMBIO ESTUDIANTIL
POSTULACIÓN
DIRECTA
INTERCAMBIO ESTUDIANTIL CON LA
USACH
COMUNICARSE CON R.I. DE LA USACH.
LLENAR FORMULARIO (pasaporte, concentracion de notas, fotos, firma del rector de la u).
ENVIO DE FORMULARIO VIA WEB Y POR CORRESPONDENCIA AEREA .
ESPERAR RESPUESTA EN DOS MESES DE LA CARTA DE ACEPTACIÓN.

POSTULACIÓN DIRECTA EN LINEA
WWW.CODELCO.COM
-NOSOTROS
-RECURSOS HUMANOS
-BECAS, PRÁCTICAS Y MEMORIAS
"INSISTIR, PERSISTIR Y NUNCA DESISTIR"
CONCLUSIONES

Realizar una práctica empresarial es una excelente opción para el estudiante, debido a que es un gran aprendizaje el que se obtiene, tanto profesional como personal, y desarrollarla en un país minero como Chile es extraordinario, el crecimiento es enorme.
RECOMENDACIONES

Los estudiantes interesados en realizar una práctica como esta, deben preocuparse y esmerarse por tener un buen desempeño académico a lo largo de la carrera, así como participar en grupos de investigación, ser monitor, entre otros, los cuales son tenidos en cuenta a la hora de seleccionar los estudiantes para las memorias y prácticas por las empresas Chilenas y de otros países.




La minería hoy en día tiene muchos retos y diferentes campos de acción para superarlos, uno de los principales es controlar los costos y reducirlos en lo mayor posible sin afectar el desarrollo sostenible de la mina.

En este proyecto se evalúan las causas que propician la inadecuada implementación de las mallas de perforación haciendo que los costos de estas aumenten y generen un desequilibrio en los costos totales de producción.



RESUMEN

Para que el desarrollo de una mina se lleve a cabo, es necesario el conjunto de varios parámetros y factores que determinan las operaciones requeridas para que la explotación del mineral sea llevada a cabo con éxito y con la mejor rentabilidad.
INTRODUCCIÓN
GENERALIDADES DE LA MINA CHUQUICAMATA
ASPECTOS GENERALES

Chuquicamata es un yacimiento Pórfido Cuprífero diseminado, con una cuota de extracción de 485.000 Ton/día y una ley Cu total de 0,7%. EL método de explotación utilizado es de tipo open pit o cielo abierto, describiendo una elipse de diámetro mayor cercano a los 5Km. en orientación norte sur, y un ancho desde la pared este a la oeste de alrededor de 3,5Km., la profundidad actual del rajo es de 1000m. Actualmente, la extracción se realiza en 7 expansiones cada una ubicada en diferentes sectores y cotas de la mina.

En primer lugar se realizaron visitas a diferentes lugares donde estaban ciertas perforadoras de producción, se evaluó e indagó con los operadores las posibles causas que generan dichas desviaciones.

Se tomó el banco 2341 de la fase 42E como caso base, donde a todos los avances de voladura se les desarrollaron una serie de análisis estadísticos que ayudaron a identificar diferentes problemas dentro del área, tanto de las mallas de perforación, como las decisiones operacionales para la voladura.




Por último se compararon los costos planificados versus los costos realizados de la perforación y tronadura para diferentes fechas de explotación en el banco mencionado. Para toda esta problemática se realizó una propuesta de un plan de acción, el cual fue aplicado reduciendo notablemente los costos, colocándolos en un margen de normalidad en la producción de la mina.
La perforación y voladura hacen parte de esas operaciones que se realizan dentro de la mina la cual conlleva un grado de responsabilidad muy importante en la estabilidad, producción, carguío, transporte, beneficio del mineral y en los costos de cada una de ellas.
Una buena Voladura depende de una buena perforación, es directamente proporcional. Se requiere de un estudio previo de las condiciones en terreno y luego un análisis y cálculo de las mallas de perforación y tronadura, lo cual se lleva a campo y se aplica acondicionándolo a las situaciones que se presenten en el momento, como por ejemplo el clima.

La perforación es el primer paso para hacer efectiva la explotación y por ende la producción de la mina, si la perforación presenta fallas e inconsistencias, la voladura no será exitosa y tendrá también fallas en el resultado.
Las desviaciones de la implementación del diseño de perforación es muy común que se presenten en las aéreas de explotación de una mina, debido a que los operarios y encargados del sector, toman muchas decisiones en terreno, cambiando y acomodando medidas y dimensiones ya establecidas desde la oficina, lo que en muchas ocasiones altera los costos establecidos por la perforación y tronadura del frente de explotación.
Este problema es el que se presenta actualmente en la mina Chuquicamata de la empresa Codelco, además de la organización y programación de las perforadoras de menor diámetro, por ello se ha tomado la decisión de realizar este proyecto para encontrar las causas y soluciones a los diferentes problemas.
Chile no posee en vano el reconocimiento de país minero, debido a que la minería que aplica es de alta calidad, su tecnología, sus diseños geotécnicos, el despliegue de seguridad para el trabajador es excelente.

Es una cultura muy diferente a la colombiana pero vale la pena luchar por una oportunidad como esta.

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
OBJETIVOS
VARIABLES
LA MINA CHUQUICAMATA SE ENCUENTRA EN SU FASE DE CIERRE POR LO CUAL NECESITA REDUCIR TODOS LOS ELEMENTOS QUE LA CONSTITUYEN Y POR ENDE LOS COSTOS TOTALES DE LA MINA.
LA MINA TIENE UN COSTOSO PROBLEMA EN LAS ÁREAS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA DEBIDO A LA DESVIACIÓN DE LAS MALLAS DE PERFORACIÓN APLICADAS EN TERRENO CON RESPECTO DEL DISEÑO PLANTEADO
.
ADEMÁS LA FALTA DE CONTRON EN LÍNEA DE LAS PERFORADORAS DE CONTROL PARED, LO QUE ESTA ALTERANDO LOS COSTOS TOTALES DE LA PERFORACIÓN, PERDIENDO EL CONTROL DE LOS INDICADORES DE LAS PERFORADORAS.
¿Qué acciones se deben tomar para lograr la mejor implementación de las mallas de perforación en terreno?





¿Cuál es la relevancia del control en línea de los indicadores de las perforadoras en la mina?
OBJETIVO GENERAL
Evaluación económica del impacto causado por la desviación de la implementación del diseño de la malla de perforación en terreno y mejoramiento de las mismas, ademas de la organizacion de las peforadoras y sus indicadores en la mina, Chuquicamata de la empresa Codelco, Calama – Chile.


OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Reconocer y estudiar el sistema e implementación de perforación y voladura utilizado en la mina Chuquicamata.

Identificar la maquinaria utilizada en la mina a nivel general y además hacer un enfoque en las perforadoras existentes en la mina.

Investigar las causas que provocan una desviación del uso del diseño de perforación en terreno.

Evaluar los costos que dichas desviaciones ocasionan al área de perforación y voladura y al proceso de minería en general.

Indicar la relevancia de los indicadores de las perforadoras y la organizacion de las mismas en la mina.

Realizar un plan de acción para contrarestar la problematica de la desviacion de las mallas de perforación.


Perforadoras
-Indicadores.
-Horas efectivas.
-Modelo y marca.
-Metros perforados.
-Condiciones de trabajo.


Malla de perforación

-Tamaño de la malla de perforación
-Tipo de malla de perforación.
-Dimensiones de los pozos.




Operadores
-Inducciones y capacitaciones.
-Procedimientos de trabajo.
-Conciencia de cero desviaciones de pozos.

Condiciones del terreno
-Clima.
-Calidad del macizo rocoso.
-Presencia de agua.

Hoy, Chuquicamata se encuentra en proceso de extraer sus últimas reservas de súlfuro como open pit o cielo abierto, planificándose su término como open site para 2018, continuando sólo como mina subterránea. Su aporte en la cuota de producción alcanza las 175.000.000 Ton/año de material.
LOCALIZACIÓN Y VÍAS DE ACCESO
La Mina Chuquicamata se encuentra ubicada en la comuna de Calama, provincia de El Loa, región de Antofagasta, Chile a una altitud de 2.870 msnm. Sus coordenadas geográficas corresponden a: latitud 22°17’S; longitud 68°54’W. Y en el sistema de coordenadas se encuentra dentro de la zona 19K en N=7’535,808; E=510,301.
HISTORIA DE LA MINA CHUQUICAMATA
Fueron los indios "Chucos" los primeros en descubrir las propiedades del cobre, presentes generosamente en el desierto de Atacama. De ellos proviene el nombre Chuquicamata, que significa "límite de la tierra de los Chucos" o también "Punta de Lanza"
.
El año 1879, luego de la guerra del pacífico, esta región del desierto de atacama, de inmensa riqueza pasó de los Bolivianos a manos chilenas.

En 1912 la compañía norteamericana adquirió los derechos de la antigua sociedad y rebautizó la firma como "Chile Exploration Company", con la esperanza de aprovechar la veta generosa de Chuquicamata
De esta forma, comenzó la explotación industrial de Chuquicamata, la que más tarde sería la mina a cielo abierto más grande del planeta, base de la economía nacional de Chile hasta nuestros días.

Ocho años después, se realiza la venta de la empresa a otra norteamericana llamada "Anaconda Copper Mining Co.", poderosa firma que comenzó la construcción de colosales obras de mejoramiento de la infraestructura, trajo equipos y abrió nuevos caminos.

En julio de 1971, durante el gobierno de Salvador Allende, se promulgó una reforma constitucional mediante la cual se nacionalizaba la gran minería del cobre en Chile, y es entonces cuando el 100% de la propiedad de la Mina Chuquicamata pasó a manos del Estado Chileno bajo la administración de la Compañía de Cobre Chuquicamata S.A.

El 28 de febrero de 1976 se creó la Corporación Nacional del Cobre de Chile (Codelco Chile), una de las cien mayores empresas del mundo y de las principales en minería metálica, y que hasta el día de hoy asume la dirección y administración de todas las minas de cobre nacionalizadas en territorio chileno, entre ellas, Chuquicamata.
RASGOS FISIOGRÁFICOS
CLIMA
El clima en la Mina Chuquicamata, y en general en la ciudad de Calama corresponde a desértico marginal de altura, que se presenta entre los 2,000 y 3,000 msnm. Se caracteriza por una aridez extrema con ausencia de humedad y nubosidad, que ocasiona altos índices de radiación solar durante el día (índices UV sobre 11, en extremo alto) y caídas drásticas de temperatura durante la noche.
HIDROGRAFÍA
El río Loa es la principal fuente de recursos hídricos de la comuna de Calama. Es la única cuenca exorreica que forma parte de las Regiones I y II (Tarapacá y Antofagasta) que logra atravesar el desierto de Atacama para llevar agua desde la Cordillera de los Andes hasta el océano Pacífico.
OROGRAFÍA
La comuna de Calama se encuentra emplazada en la intersección de dos pisos ecológicos: los faldeos occidentales y el piedemonte de la cordillera de los Andes. En su interior se sitúan pequeños valles que han albergado a los poblados existentes desde tiempos prehispánicos.
GEOLOGÍA
En una breve mirada regional, podemos indicar que el yacimiento de Chuquicamata destaca por se megadepósito del tipo pórfido cuprífero relacionado a un magmatismo intrusivo de edad eocena-oligocena, cuyo emplazamiento ocurrió dentro del Sistema de Falla Domeyko y durante la actividad de cizalle dextral de la misma. Este sistema regional de fallas de orientacion Norte-Sur ha sido interpretado por diversos autores como un sistema transcurrente de intraarco o “ligado a la fosa”, relacionado a la tectónica transpresiva originada en un periódo de subduccion oblicua que habria ocurrido en el Eoceno-Oligoceno.
Localmente el sistema de fallas está representado por la
Falla Oeste
, cuya estructura consiste en el límite occidental del yacimiento de Chuquicamata, disectando la mineralizacion por el occidente y dejándola en contacto con intrusivos estériles del Eoceno.
UNIDADES GEOTÉCNICAS
Para la caracterización geotécnica de Mina Chuquicamata, se ha desarrollado a partir del año 1999 el concepto de Unidades Geotécnicas Básicas (UGTB), las que consisten en cuerpos relativamente homogéneos y que son el resultado de la sobreimposición de las unidades de alteración a las unidades litológicas. De esta combinación resultan 15 unidades en roca, a las que se agrega la unidad Grava.
SISTEMA DE EXPLOTACIÓN DE LA MINA CHUQUICAMATA
Su explotación se realiza mediante el esquema de bancos cerrados. El actual movimiento de material es del orden de las 535 ktpd, con un stripping ratio que varía de 3:1 a 3:2, y que permite extraer un promedio de 122 ktpd de minerales de sulfuro con una ley media de 0,73% Cu y 235 ppm Mo. También se produce SBL (sulfuro de baja ley) y óxidos, pero ambos en menor proporción.
RT: 58KTPD
SULFUROS
Banda Transportadora
de 8,1 km

CAEX
CAEX
El destino del material depende básicamente de la ley de mineral que posea. Se considera lastre tanto a las rocas estériles propiamente dichas, como a los minerales con leyes inferiores a 0,25% Cu. Estos materiales son enviados a los diversos botaderos distribuidos en las periferias de la mina.

DMH: 14KTPD
SULFUROS
CHUQUICAMATA: 11O KTPD
SULFUROS
PLANTA CONCENTRADORA.
CAPACIDAD: 182KTPD
0,25% Cu
0,45% Cu
Sulfuros de Baja Ley
SBL
Un gigantesco pad de lixiviación ubicado hacia el Este de la mina.
DUMP 57
0,45%Cu
0.75%Cu
STOCK 71
CHANCADORES
PRIMARIOS
M1
E1 Y E4
PROCESO DE EXTRACCIÓN DEL COBRE FINO
PERFORACIÓN
VOLADURA
CARGUÍO
TRANSPORTE
CHANCADO
MOLIENDA
SAG
CONCENTRADORA
FLOTACIÓN
FUNDICIÓN
REFINERÍAS
ELECTROREFINACIÓN
Se ubica en la zona alta Noroeste de la mina. Fundamentalmente consiste en tareas de remoción de material estéril para aliviar la carga que esa zona ejerce sobre bancos inferiores (Fase 42), estabilizándolos y minimizando su desplazamiento.
Es la última fase de mineral en explotación antes del cierre de la mina. Actualmente corresponde a los frentes de minado de estéril ubicados en la zona alta Norte de Chuquicamata. La importancia de su actual desbroce radica en que se debe asegurar la llegada a mineral para cuando concluya la explotación de la Fase 42 (2017).
Corresponde al fondo mina y estuvo cerrada la mayor parte del año. Sin embargo en los últimos meses se han estado recuperando principalmente los derrames de mineral que hay se han asentado.
Se encuentra localizada en la zona media Sur del pit. Sus reservas se estiman en 7.35 millones de toneladas de mineral de alta ley (0,915% Cu) y 0,85 millones de toneladas de SBL (con una ley media de 0,37% Cu). La extracción de estos minerales requiere un desbroce de 3.2 millones de toneladas de lastre.
Es la más grande actualmente (constituye toda la zona media occidental y parte de la zona media Noreste) y una de las más importantes también, puesto que durante el actual quinquenio entregará más del 50% de mineral de toda la mina. Esta fase culminara en el 2017.
Se localiza en la zona alta Oeste y cumple una función similar a la Fase 46, garantizar la seguridad del futuro desarrollo de la Fase 49.
ÁREAS DE OPERACIONES MINA Y DESCRIPCIÓN DE LOS EQUIPOS MINEROS
CARGUÍO
Esta área se encarga de la flota de palas electromecánicas, compuesta por 10 equipos que están actualmente en la mina, de diversos modelos y capacidades. Se encuentran distribuidas en las diferentes fases que se están explotando actualmente; no todas la palas se encuentran operativas, algunas en mantención y otras en reserva.
TRANSPORTE
Los camiones deben cumplir ciertas normas de seguridad y además de producción tales como que el camión debe ser cargado de la manera correcta por la pala de tal manera que no se exceda y derrame material por las vías de acceso, provocando posterior daño a los neumáticos ni vaya con poca carga que afecte la producción.
CAMIONES REGADORES
CAMIONES DE EXTRACCIÓN (CAEX)
Entre las principales tareas que cumplen estos equipos se encuentra la mantención de los caminos y rampas, construcción de pretiles, mantención de botaderos, limpieza de pisos de palas, etc. Además a su cargo tienen los cargadores frontales y las excavadoras que cumplen funciones de carguío en los momentos que se requiere.
MOVIMIENTO DE TIERRA O EQUIPO DE APOYO
El taller de neumáticos es el encargado de prolongarle la vida útil a los neumáticos, de darles de baja o enviarlos fuera de la mina a que les hagan su debida reparación. Actualmente el mercado de los neumáticos se encuentra en crisis, por lo que hay una escasez de neumáticos, por lo tanto el área de neumáticos de Chuquicamata se encuentra en una campaña para alargar lo más posible la vida de estos.
NEUMÁTICOS
CARACTERÍSTICAS GENERALES Y PARÁMETROS DE LA PERFORACIÓN EN LA MINA
PERFORACIÓN
P
ara desarrollar la voladura de rocas es necesario efectuar el confinamiento del material explosivo, por lo cual se requiere barrenar la roca, a este tipo de horadación en la roca se le conoce como perforación. Desde que se inventaron los explosivos se ha requerido el confinamiento en pozos estrechos a efectos de aprovechar mejor las fuerzas expansivas, en un pequeño espacio que fracturen la roca.
TIPOS DE PERFORACIÓN
ROTOPERCUTIVA
ROTATIVA
ROTATIVA CON
TRICONOS
La perforación rotopercutiva es el sistema más clásico de perforación de barrenos. El principio de perforación de estos equipos se basa en el impacto de una pieza de acero (pistón que golpea a un útil que a su vez transmite la energía al fondo del barreno por medio de un elemento final (broca). Esta perforación se basa en la percusión, la rotación, el empuje y el barrido.
Se subdividen a su vez en dos grupos, según que la penetración se realice por trituración, empleando triconos, o por corte utilizando bocas especiales. El primer sistema se aplica en rocas de dureza media a alta y el segundo en rocas blandas. Atendiendo a la Resistencia a Compresión de las rocas y al diámetro de perforación, se pueden delimitar los campos de aplicación de los diferentes métodos .
Este método de perforación es muy versátil, ya que abarca una amplia gama de rocas, desde las muy blandas, donde comenzó su aplicación, hasta las muy duras, donde han desplazado a otros sistemas.

Las perforadoras rotativas están constituidas esencialmente por una fuente de energía, una batería de barras o tubos, individuales o conectadas en serie, que transmiten el peso, la rotación y el aire de barrido a una boca con dientes de acero o insertos de carburo de tungsteno que actúa sobre la roca.
Las perforadoras de produccion de la mina, pertenecen al metodo rotativo con triconos, sobre orugas, debido a la topografia del terreno.
PERFORADORAS DE PRODUCCIÓN
EQUIPOS DE PERFORACIÓN UTILIZADOS EN LA MINA CHUQUICAMATA
El equipo Drillmaster es utilizado para realizar perforaciones de produccion, esta montado sobre orugas y esta disenado para perforar agujeros de 9” a 12 .”, para voladuras en mineria a cielo abierto de metales y carbon con profundidades hasta de 68,6 [m] (225 [pies]).
DMH2, Empresa ATLAS COPCO
Las funciones de perforacion son electrohidraulicas. El compresor de aire se utiliza para el barrido, limpieza del fondo del pozo de perforacion y para accionar algunos de los accesorios. Las bombas hidraulicas y el compresor son accionados por un motor electrico.
PIT VIPER, EMPRESA ATLAS COPCO
Esta perforadora esta disenada para perforaciones de produccion en un rango de 10 5/8” a 16” de diametro.

El carrusel puede mantener dos barras de 8 5/8” a 13 3/8” de diametro, con 35 pies de largo y tiene capacidad de single pass de 65 pies con capacidad total de profundidad de 41.14 mts.
Perforadora eléctrica para pozos de Tronadura, de tipo fundición, multimaterial.
49HR, Bucyrus
Las cubiertas desprendibles poseen las siguientes características.
- Sala de máquinas.
- Sistema de lubricación.
- El compresor y el ventilador del radiador.
- Eléctrico, y el interruptor de la pared.
- Sala de Hidráulica rollo de cable pistas funcionales.

PERFORADORAS CONTROL PARED
Las parforadoras de control pared de la mina, pertenecen al método rotopercutivo con martillo en fondo, sobre orugas y neumáticos, debido a la topografia del terreno y a los diferentes desplazamientos que deben realizar. A continuacion se presentaran las caracteristicas mas importantes de las maquinas que son utilizadas en la Mina Chuquicamata.
Diseñado para aplicaciones de pre-corte y producción a gran escala, para perforación en canteras y minas a cielo abierto. Tiene potencia suficiente para grandes velocidades de penetración y capacidad de manejo de tubos para profundidades de barreno de 54 [m] (177 [pies])
.
Roc L8, Empresa Atlas Copco
Esta perforadora consta de dos partes, una constituye un camión de transporte que es utilizado para la movilización de la máquina, mientras que la otra parte constituye la máquina de perforación, con la cual se realiza el pozo de tronadura (ver figura 24).

Tiene un paquete de potencia completo que es ensamblado en su sub-base para maximizar la eficiencia mecánica y aislar los componentes de los golpes de carga de perforación y propulsión
.

T4
BH, Empresa Atlas Copco

INDICADORES DE LAS PERFORADORAS
Las variables de operación inherentes al sistema, que inciden en su eficiencia (velocidad de penetración), son las que se identifican a continuación:

- Velocidad de rotación (rpm).
- Fuerza de empuje (Mpa).
- Diámetro de perforación (Pulg).
- Velocidad y caudal del aire de barrido (m3/s).
- Desgaste de la cabeza de rotación (m).

Estos indicadores ayudan a la creación de las mallas de perforación, debido a que estos datos se mantienen en el sistema.

SISTEMA UTILIZADO POR LAS PERFORADORAS DE PRODUCCIÓN

La mayoría de los equipos de la mina Chuquicamata se manejan por medio del sistema de Dispatch, que es administrado por MineOPS y la empresa UPTIME es la encargada de realizar el soporte técnico dentro de la mina. Este sistema también lo presentan las perforadoras de producción, ayudando a la buena precisión en la implementación de las mallas, pero aún posee muchas fallas que no lo hacen ser confiable. Además suministra datos sobre los indicadores de perforación.

CARACTERÍSTICAS GENERALES Y PARÁMETROS DE LA VOLADURA EN LA MINA
VOLADURA
Voladura o tronadura 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.

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.
FASES DE UNA VOLADURA
PLANEACIÓN
Y DISEÑO
PERFORACIÓN
CARGUE DE
POZOS
COLOCACIÓN DE LOS ELEMENTOS NECESARIOS PARA LA VOLADURA
IGNICIÓN
RECOLECCIÓN Y RETIRO DE FRAGMENTOS
ETAPAS DE LA VOLADURA EN LA MINA
VARIABLES CONTROLABES Y NO CONTROLABLES DE LA VOLADURA
VARIABLES CONTROLABLES
Variables no controlables
- Propiedades físicas de la roca. (Dureza, tenacidad, densidad, textura, alteración, porosidad).
- Propiedades elásticas o de resistencia dinámica de la roca (Young, Poisson, velocidad de propagación, fricción interna, resistencia mecánica).
- Condiciones geológicas (estructuras, grado de fracturamiento, presencia de agua, litología, etc.).

CÁLCULO Y DISEÑO DE LA MALLA DE PERFORACÍON Y VOLADURA EN LA MINA CHUQUICAMATA.

El área de tronadura es la encargada del cálculo y diseño de la malla de perforación y voladura, para ello cuentan con la colaboración y el apoyo técnico de la empresa HEROCA, quienes se encargan de subir las mallas de perforación al sistema de jigsaw, uno de los puntos importantes a la hora de evaluar las desviaciones de las mallas en terreno.


En la mina se utiliza varios parámetros para realizar el cálculo de las mallas de perforación y tronadura, pero hay uno el cual es de gran relevancia este es: el índice de volabilidad. El área de Geotécnia se encarga de calcularlo para los diferentes tipos de rocas y en cada uno de ellas se calcula el mismo por cada cien metros aproximadamente y de ahí se saca un rango de índice de volabilidad total.
ÍNDICE DE VOLABILIDAD

Lilly (1986, 1992) en trabajos con rocas blandas y duras propuso el Índice de Volabilidad “BI” (Blastability Index) obtenido como la suma de las calificaciones asignadas a cinco propiedades geomecánicas:

BI = 0,5 (RMD + JPS + JPO + SGI + RSI)


RMD = Descripción del macizo rocoso.
JPS = Espaciamiento de las juntas planares.
JPO = Orientación de las juntas planares.
SPG = Gravedad especifica.
RSI = Dureza de la roca.
RC = Resistencia a la compresión simple (MPa).

A partir del Índice de Volabilidad se puede determinar los consumos específicos de explosivo (CE) y los factores de energía (FE), que se calculan con las expresiones siguientes:

CE (kg ANFO/t) = 0,004 X BI


FE (MJ/t) = 0,015 X BI


CÁLCULO Y DISEÑO DE LA MALLA DE VOLADURA DE LA FASE 42E


En la fase 42 de cota 2341 se encuentran dos tipos de unidades geológicas, para las cuales hay un diferente cálculo y diseño de malla de p&t.


- Sector de Pórfido Este Potásico
.
El macizo rocoso se caracteriza por ser Muy Resistente a la compresión uniaxial, constituyéndose en una de las unidades más competentes de la Mina Chuquicamata.Para esta unidad se han medidos valores de RQD que varían desde 75 hasta 90%.
- Sector de Pórfido Este Sericitico.


El macizo rocoso se caracteriza por ser moderadamente resistente a la compresión uniaxial Una característica importante es que estas fracturas se presentan abiertas (entre 2 a 3 mm) (FF/m 10-15), lo que es muy desfavorable frente a las tronaduras ya que estas ayudan a soltar estos bloques generando un fracturamiento escalonado. De acuerdo a estas características es que se estima un valor de RQD variable entre 50 y 75%, el que se degrada a valores desde 25 hasta 50% en sectores de mayor fracturamiento.
CARGUE DE LAS MALLAS DE PERFORACIÓN AL SISTEMA

Las mallas de perforación que realiza el área de tronadura son cargadas al sistema mineops por la empresa Heroca. Estas mallas poseen características y nomenclaruras especiales que hacen posible el desarrollo del proceso de perforación.

- Simbología Mallas:
Las siguiente son los datos simbólicos que maneja el sistema para que las mallas sean cargadas correctamente. Esta nomenclatura es particularmente para la mina Chuquicamata, cada mina maneja su propia simbología para el sistema de jigsaw.

A= 5x5; B= 6x6; C=7x7; D=8x8; E=10x10; F=7x14; G=7.5x15

- Simbología identificación de versión:

0 = Para malla original
1…9 = Para agregados de la malla (suponiendo que se tendrá como máximo hasta 9 extensiones).

- El no respetar el formato, nombre, información de la malla. Provoca que el sistema no reconozca tal malla, por ende el operador no le aparecerá en pantalla, la cual es la principal causa de problema, ya que las mallas que aparecen no son las correctas.


- El proceso de formato, cargar y eliminar mallas, es de exclusiva responsabilidad de personal que diseña las mallas(Heroca), en caso de que no cumplan con formato, el personal de Uptime no está autorizado para editar información, por ende se devolverá la malla causando detención del equipo de perforación.

Explosivos y Accesorios utilizados:
ENAEX
SERVICIOS S.A
ORICA MINING
SERVICES
- Blendex930
- Blendex945
- EmultexN
- Enaline
- Anfo

- i-kon™
- SenatelTM PowersplitTM
- Cordtex®
- Exel™ TD
- CordtexTM 5W

CASO BASE, FASE 42 ESTE COTA 2341
AVANCES Y ANÁLISIS COMPARATIVO DE LA VOLADURA
NUMERO DE VOLADURAS: 27



GAPS.




SECUENCIA DE LA LÍNEA DE FUEGO.
DISEÑO DE MALLAS EN FORMAS REGULARES.

Las desviaciones geo-posicionales son la principal consecuencia de una mala implementación de las mallas, debido a que se realizan los pozos de perforación en lugares distintos a los asignados en el diseño, muchas veces con distancias significativas al punto original, cambiando en ocasiones las dimensiones de las mallas, colocándolas más grandes o más pequeñas. También se presentan casos para mayor rapidez de perforación se colocan dos o más perforadoras de menor diámetro a perforar, reducen las mallas operacionalmente y sacan del banco lada perforadora de mayor diámetro asignada principalmente.

DESVIACIÓN DE LAS MALLAS DE PERFORACIÓN EN TERRENO

Causas que Producen Desviaciones Geopocisionalaes de los Pozos en las Mallas de Perforación

DESVIACIÓN DE LOS POZOS DE PERFORACIÓN

DIFERENCIAS DE POZOS PLANEADOS VS LOS REALIZADOS

PARA LOS POZOS BUFFER

DIFERENCIAS DE POZOS PLANEADOS VS LOS REALIZADOS

PARA LOS POZOS DE PRODUCCIÓN

PLAN DE ACCIÓN PARA CONTRARRESTAR LA INADECUADA IMPLEMENTACIÓN DE LA MALLA DE PERFORACIÓN EN TERRENO

IMPACTO ECONÓMICO DE LA DESVIACIÓN DE LAS MALLAS DE PERFORACIÓN
De las 27 tronaduras realizada, se tomaron seis fechas como muestra entre los meses de Julio y Agosto, realizándole un análisis de costos.

AVANCES DE VOLADURA EVALUADOS EN EL MES DE JULIO
VOLADURA DEL 18 DE JULIO DE 2013
VOLADURA DEL 19 DE JULIO DE 2013
VOLADURA DEL 20 DE JULIO DE 2013
AVANCES DE VOLADURA EVALUADOS EN EL MES DE AGOSTO
VOLADURA DEL 18 DE AGOSTO DE 2013
263KTon
101 KTon
47 KTon
78 KTon
VOLADURA DEL 23 DE AGOSTO DE 2013
VOLADURA DEL 28 DE AGOSTO DE 2013
112KTon
70KTon
Tomando por benchmarck un valor referencial de 21 US/m perforado y una pérdida de cobertura satelital de disponibilidad promedio de 34% (recordando que el 82% de los problemas se deben a señal GPS y el otro 18% a problemas de comunicación), el gasto extra en que incurre la empresa por concepto de perforaciones auxiliares corresponde a la suma de 84 US mensuales.


La perforadora por el solo hecho de funcionar tiene un costo de 250 US/hr y tomando en consideración el tiempo de 115,7 hrs al mes en la que el equipo tarda en identificar el pozo, se tiene un impacto económico del equipo por búsqueda de cobertura satelital corresponde a 28.900 US/mes.

APLICACIÓN DEL PLAN DE ACCIÓN EN LA MINA
CAPACITACIONES
CALIBRACIÓN DEL SISTEMA
MARCAS TOPOGRÁFICAS
La capacidad de la maquinaria utilizada en la mina Chuquicamata es relativamente proporcional a su tamaño, por eso día a día se debe velar por tenerla disponible y funcionando para lograr la extracción del mineral de la mejor manera. Las perforadoras hacen parte de ellas y en muchas ocasiones toca cambiar de diámetro y malla de perforación debido a que las perforadoras de producción se encuentran ocupadas o en mantenimiento.


Aplicar adecuadamente o no una malla de perforación hace la diferencia a la hora de evaluar los rendimientos de la mina y sus costos. La falta de organización puede generar en Chuquicamata problemas de mayor envergadura que parecen pequeños como este y cuando se hace una investigación se dan cuenta que las pérdidas son grandes.

CONCLUSIONES
Chuquicamata está perdiendo por año alrededor de un 100.000USD/año por cuenta de la perforación y la tronadura, esto hace que no se mejoren otros aspectos de igual importancia debido a que no hay los fondos para ello gracias a perdidas como estas.


Seguir aplicando el plan de acción en la perforación de las mallas diseñadas ayudara a seguir reduciendo los costos y mejorando la calidad de la tronadura la cual es otra de las consecuencias y en esa misma línea el Chancador Primario de la mina que es donde se recibe el mineral extraído, donde se prepara para llevarlo a la concentradora y luego a la fundición.

Los indicadores de las perforadoras son importantes a la hora de realizar los diseños de las mallas teniendo en cuenta: Velocidad de rotación (rpm), Fuerza de empuje, Diámetro de perforación, Velocidad y caudal del aire de barrido, Desgaste de la cabeza de rotación.




Los tiempos muertos por cada perforadora son aproximadamente de 28.900 USD/mes lo cual es alertante debido a que es mucho el dinero el que se está perdiendo debido a esos tiempos que en muchas ocasiones son por motivos inaceptables de parte del operador.


Es claro que Chuquicamata por su estado en fase de cierre (lo que implica reducción de costos) está descuidando elementos claves a la hora de la extracción del mineral de cobre, debido a que lo que se está evitando es hacer inversiones costosas por solo unos pocos años.
A pesar de sus últimos problemas económicos por su fase de cierre, la mina Chuquicamata no deja de ser majestuosa, es una mina imponente donde todos los días se aprende algo nuevo así se lleve años trabajando en ella, su casi un siglo de operación y su imensidad catalogada como la mina más grande del mundo a cielo abierto la hacen un lugar adecuado para realizar cualquier proyecto de minería open pit, para aprender, para crecer como profesional y como persona.
Se necesita colocar el sistema de geopocisionamiento a las perforadoras de control pared lo más pronto posible, para así tener un control en línea sobre estas maquinarias, debido a que actualmente la falta de este sistema está generando costos extras en la perforación.

La jefatura del área de perforación debe mantener supervisado las labores de los operadores de las perforadoras de tal manera que se sigan aplicando las mallas diseñadas de la forma correcta para disminuir la elevación de los valores de P&T que se venían obteniendo.

RECOMENDACIONES
Sería de gran ayuda para el mejoramiento de la aplicación de las mallas que el área de tronadura regresara a la superintendencia de operaciones mina donde se encuentran las demás áreas (perforación, carguío y transporte, movimiento de tierra y neumáticos) de las cuales también dependen mucho del trabajo que hacen los ingenieros de voladura y viceversa. Esta separación es causante de poca comunicación, la que existe entre la casa de tronadura con la superintendencia.
GRACIAS!!!
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