i. Tecnicas y Costos de Perforacion y Voladura de Rocas

Curso Taller:

“PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA Y CONSTRUCCION” TECNICAS Y REDUCCION DE COSTOS Ing. Fredy Ponce R. Lima - Perú, 03, 04 y 05 Agosto 2011

SESIÓN I: TECNICAS Y COSTOS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA DE ROCAS

Curso Taller:

“PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA Y CONSTRUCCION” TECNICAS Y REDUCCION DE COSTOS

Ing. Fredy River Ponce Ramírez EDUCACION: • Ingeniero de Minas UNI • Post Grado en Finanzas ESAN • Post Grado en Proyectos de Inversión UNI • Quick MBA en Dirección de Empresas Mineras Universidad de Antofagasta (1° Puesto Orden de Mérito) • Magister Dirección y Gestión de Empresas Universidad de Tarapacá (1° Puesto Orden de Mérito) ESPECIALIZACION: • Programa Internacional Gerencia Estratégica de Costos Bs Grupo (1° Puesto Orden de Mérito) • Programa Internacional de Organización de Inversiones de Capital y Evaluación de Proyectos en Sector Minero Universidad de Antofagasta (1° Puesto Orden de Mérito) • Especialización en Project Management COSTOS SAC. • Especialización Continua en Técnicas de Perforación y Voladura, Ingeniería de Explosivos ISEE (USA) • Miembro Asociado de International Society of Explosives Engineers (ISEE) – USA. EXPERIENCIA PROFESIONAL: 28 años de experiencia profesional en Minería y Construcción. Consultor y asesor de empresas en temas de Evaluación Económica, Diseño y Planeamiento de Minado, Gestión de Costos. Expositor en 33 eventos nacionales sobre temas de Perforación y Voladura de Rocas; Diseño y Planeamiento de Minado. He participado en la ejecución de movimiento de tierras, perforación y voladura de rocas de 30 proyectos; entre los más importantes están los siguientes: • Carreteras: Yanacocha, Cerro Lindo, Abra Málaga - Quillabamba, Ingenio - Chachapoyas, Buenos Aires - Canchaque • Presas: Tambo Ccaracocha, Paucarcocha (El Platanal). • Ductos: Mineroducto Izcaycruz y Gasoducto Gas de Camisea. • Central Hidroeléctrica: Central Hidroeléctrica Gallito Ciego. • Canteras de Rocas: Melchorita, Minas El Porvenir (Milpo), Coga II (Techint). • Minas a Tajo Abierto: Condestable, Colquijirca, Lagunas Norte, El Abra (Chile), Antamina, Pierina, Cerro Verde. • Canteras de Calizas: Siderperu, Yura. • Minas Subterráneas: Condestable, Arcata, La Emboscada (Cementos Pacasmayo). • Túneles y Canales: Chavimochic, Pasto Grande.

PRESENTACION
En las labores de excavación en roca de operaciones mineras y obras

de construcción (viales, energéticos, industriales, eléctricos, etc.), las operaciones de perforación y voladura de rocas encuentran un gran campo de aplicación técnica, por los diversos tipos y diseños de excavación, los cuales se aplican básicamente con dos finalidades: • Utilizar el material rocoso excavado (mineral, enrocado, relleno). • Utilizar el espacio excavado (vías de accesos, alojar estructuras) .
La perforación y voladura de rocas son actividades primarias y binomiales que determinan la productividad e influyen en gran parte la rentabilidad de sus operaciones, van en paralelo en la optimización y la implementación de nuevos procesos de producción mediante mejores estándares y bajos costos, lo que permite comprender, controlar y efectuar una toma de decisiones adecuada tanto a nivel estratégico como operativo.
En los trabajos de excavación en roca, las operaciones unitarias de mayor importancia son la perforación y voladura; que en promedio alcanzan hasta el 40% del costo total de operación. Ing. Fredy Ponce R.

PRESENTACION
Para el caso de las empresas de servicios especializados en

perforación y voladura, el incremento constante de la competencia se ha manifestado en una reducción de los márgenes de utilidad, lo que las obliga a una constante redefinición de estrategias, como el “LIDERAZGO EN COSTOS”, controlando estrictamente los costos operativos, revisando y actualizando permanentemente la forma de cómo están costeando sus servicios, sobretodo en ambientes altamente competitivos y variables como el actual.
Una moderna y eficaz Gestión de Costos es un factor estratégico de éxito que determina el nivel de competitividad de las organizaciones. Las empresas que gestionan eficientemente sus costos, constantemente buscan su optimización, ya sea, para disminuir pérdidas en épocas de recesión o maximizar utilidades en épocas de bonanza. El control de costos no es sólo un mero registro y control contable. Debe proporcionar la información que sirva para evaluar críticamente la operación, y permitirle su continua optimización para que sea sostenido a través del tiempo. Ing. Fredy Ponce R.

PRESENTACION
Un diseño inapropiado de la perforación y voladura conduce a

problemas, como: mala fragmentación, costosa voladura secundaria, y que adicionalmente influye en el incremento de costos en las actividades subsecuentes (remoción, carguío, acarreo, chancado y molienda, según sea el caso). Asimismo, origina impactos ambientales (fly rocks, vibraciones, ruido, etc.).


Para que una empresa tenga sus procesos de perforación y voladura

en forma eficiente y alineada con sus objetivos estratégicos, debe realizar los siguientes: 1° Una evaluación y diagnóstico del actual proceso de perforación y voladura desde el punto de vista de cadena de valor del negocio, identificando los cuellos de botella existentes en dichos procesos. 2° Proponer mejoras en dichos procesos, y siempre trabajando primero con los propios recursos; y 3° Reducir o incrementar costos en dichos procesos.

Ing. Fredy Ponce R.

OBJETIVOS DEL CURSO 1) Repasar resumidamente las diversas Técnicas de Perforación y Voladura de Rocas aplicadas en las Operaciones Mineras Subterráneas, Minas a Tajo Abierto y Obras de Construcción, según los tipos de excavación requeridos. 2) Dotar al participante de herramientas, métodos y criterios necesarios para una correcta determinación de los Costos de Perforación y Voladura de Rocas en Minería y Construcción. 3) Revisar conceptos, criterios, y metodologías modernas utilizadas en la Gestión y Control de Costos de Perforación y Voladura de Rocas, con el apoyo de herramientas como el Análisis de Cadena de Valor, Análisis del Punto de Equilibrio, y Reducción de Costos, para una óptima toma de decisiones en las operaciones mineras y obras de construcción.

Ing. Fredy Ponce R.

Curso Taller:

“PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA Y CONSTRUCCION” TECNICAS Y REDUCCION DE COSTOS

TEMARIO GENERAL MIERCOLES 03 AGOSTO 2001: I. TECNICAS Y COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS II. PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA SUBTERRANEA JUEVES 04 AGOSTO 2001: III. PERFORACION DE ROCAS EN MINERIA SUPERFICIAL IV. VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA SUPERFICIAL VIERNES 05 AGOSTO 2001: V. PERFORACION Y VOLADURA EN CONSTRUCCION DE PROYECTOS MINEROS VI. PERFORACION Y VOLADURA EN CONSTRUCCION DE PROYECTOS HIDROENERGETICOS VIALES Ing. Fredy Ponce R.

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“PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA Y CONSTRUCCION” TECNICAS Y REDUCCION DE COSTOS

Sesión I: TECNICAS Y COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS

Ing. Fredy Ponce R.

DIA MIERCOLES 03 AGOSTO 2011 Sesión I: I: TECNICAS Y COSTOS DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS Contenido: 1) CONCEPTOS ESTRATÉGICOS DE UNA GESTIÓN MODERNA. 2) GESTIÓN ESTRATÉGICA DE PERFORACIÓN Y VOLADURA DE ROCAS. 3) APLICACIONES DE LA PERFORACIÓN Y VOLADURA DE ROCAS. 4) TÉCNICAS DE PERFORACIÓN DE ROCAS. 5) TÉCNICAS DE VOLADURA DE ROCAS. 6) CONCEPTOS MODERNOS DE GESTIÓN DE COSTOS. 7) ENFOQUES Y ELEMENTOS QUE INTERVIENEN EN LOS COSTOS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA. 8) ANÁLISIS DE COSTOS PARA LA TOMA DE DECISIONES EN PERFORACIÓN Y VOLADURA. 9) OPTIMIZANDO LA GESTIÓN DE COSTOS DE PERFORACIÓN Y VOLADURA.

Ing. Fredy Ponce R.

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“PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA Y CONSTRUCCION” TECNICAS Y REDUCCION DE COSTOS

1) CONCEPTOS ESTRATEGICOS DE UNA GESTION MODERNA

Ing. Fredy Ponce R.

1.1) EL CONTEXTO ACTUAL La “Globalización de los Mercados”, la firma de “Tratados de Libre Comercio” y, como consecuencia, la entrada de nuevos competidores, así como la “Crisis Económica” que periódicamente surgen a nivel mundial, son algunos de los factores que nos obligan a reconsiderar la manera en que tradicionalmente hemos administrado nuestros negocios.

Ing. Fredy Ponce R.

1.2) EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE GESTIÓN Breve Historia 1900

Marcos Financieros Puros

1920

Rentabilidad de la Inversión

1950

Control Presupuestario

1980

Justo a Tiempo

1990

Calidad Total EVA - Six Sigma

1995

Sistemas basados en gestión de clientes (CMR) Sistemas basados en gestión de personas

Ing. Fredy Ponce R.

• Ofrecen análisis parciales por actividades no disponiendo de un nexo para facilitar una visión global • Miran a elementos del pasado (gestión por el retrovisor) • Enfocados en la medición de activos tangibles • Rara vez están relacionados a la Estrategia

1.2) EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE GESTIÓN Entornos

Ing. Fredy Ponce R.

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1.3) ¿QUÉ ES UN PLANEAMIENTO ESTRATEGICO Planeamiento Estratégico.- es el proceso administrativo de crear y mantener un buen acoplamiento entre los objetivos, los recursos de la empresa y el desarrollo de las oportunidades en el mercado. Estos conjuntos de elementos integran y alinean todos estos conceptos con estrategias que permiten dar dirección a una empresa hacia el cumplimiento de su Misión y logro de su Visión. La Dirección Estratégica reconoce la importancia de definir tres conceptos básicos que servirán de guía de actuación de la empresa en el futuro: Visión, Misión y Objetivos Estratégicos

Ing. Fredy Ponce R.

1.4) MODELO DE DIRECCION Y GESTIÓN ESTRATÉGICA DE LOS 7 PASOS 1) VISIÓN 2) MISIÓN 3) DIAGNÓSTICO ACTUAL a) Análisis FODA • Diagnóstico Externo • Diagnóstico Interno b) Análisis Externo (Análisis de las 5 fuerzas competitivas) c) Análisis Interno (Análisis de la Cadena de Valor) d) Análisis del Entorno • Micro Entorno • Macro Entorno (Análisis PESTEL) 4) PLANTEAMIENTO DE OBJETIVOS ESTRATEGICOS 5) FORMULACIÓN DE ESTRATEGIAS 6) IMPLEMENTACIÓN DE ESTRATEGIAS 7) CONTROL DE GESTIÓN (Balanced Score Card) Ing. Fredy Ponce R.

MODELO DE PLANEAMIENTO ESTRATEGICO (7 Pasos) Análisis Externo

4

5

6

7

OBJETIVOS

ESTRATEGIAS

IMPLEMENTA CION

CONTROL DE GESTION

1 VISION y MISION

3

2

Análisis Interno Etapa I:

FORMULACIÓN

Ing. Fredy Ponce R.

Etapa II:

Etapa III:

IMPLEMENTACIÓN EVALUACIÓN

Paso N°1: LA VISION DE UNA EMPRESA • LA VISIÓN describe el estado deseado por la empresa en el futuro y sirve de línea de referencia para todas las actividades de una organización. Está relacionada con los logros y resultados, que la empresa espera obtener en un periodo de tiempo determinado. • La visión responde a cuestiones tales como:
Como ve a su empresa después de ciertos años?
Qué fines se han logrado?
Como ha trascendido su acción sobre el objeto de su empresa? Los mercados cambian más rápidamente que el Marketing: 1) TODA EMPRESA NECESITA “UNA VISIÓN” 2) LA VISIÓN DEMANDA “UNA ESTRATEGIA” 3) LA ESTRATEGIA REQUIERE DE “UN PLAN” 4) EL PLAN EXIGE “ACCIÓN” 5) LA ACCIÓN REQUIERE “UN POSICIONAMIENTO”

Ing. Fredy Ponce R.

UN PROVERBIO JAPONÉS DICE: “VISIÓN SIN ACCIÓN ES UN SUEÑO” “ACCIÓN SIN VISIÓN ES UNA PESADILLA”

Paso N°2: LA MISION DE UNA EMPRESA • En el contexto empresarial, LA MISION define el negocio al que se dedica o dedicará la organización, las necesidades que cubren con sus productos o servicios, el mercado en el cual se desarrolla, y la imagen pública de la empresa u organización. • Definir la misión consiste en enunciar lo que tiene que realizar la empresa para lograr los fines últimos expresados en LA VISION. La declaración de la misión es una definición duradera del objeto de una empresa que la distingue de otras similares, mediante la declaración de la misión se señala el alcance de las operaciones de una empresa en términos de productos, servicios y mercados. • Las preguntas básicas que se hacen todos los estrategas son:
¿Cuál es nuestro negocio?, es decir cuál es la esencia de nuestro negocio o cual queremos que sea.
¿Para que existe o existirá la organización? • La Misión representa la identidad y personalidad de la empresa, en el momento actual y frente al futuro. Ing. Fredy Ponce R.

Paso N°3: DIAGNOSTICO ACTUAL DE LA EMPRESA • El diagnóstico de la situación actual es la primera aproximación que se tiene a la realidad estratégica de la empresa. Para ello se utilizan diversas herramientas de análisis, las cuales en conjunto forman parte de un método integrado de análisis y sirven para la generación de propuestas concretas de actuación. Estas son: 1. Para el análisis externo: a) Análisis del micro entorno (5 fuerzas de Michael Porter) b) Análisis del macro entorno (Análisis PESTEL) c) Ciclo de vida d) Competidores 2. Para el análisis interno: a) Análisis funcional b) Análisis de recursos y capacidades c) Cadena de valor

Ing. Fredy Ponce R.

Paso N°3: DIAGNOSTICO ACTUAL DE LA EMPRESA 3.a) ANALISIS FODA (Perforación y Voladura) ANÁLISIS EXTERNO vs. DIAGNÓSTICO INTERNO FORTALEZAS

DEBILIDADES

Ayudan a crear o desarrollar capacidades claves?

Obstaculizan la creación o desarrollo de capacidades claves?

Explotar las fortalezas para Superar las debilidades para OPORTUNIDADES aprovechar las oportunidades aprovechar las oportunidades Quienes también las quiere aprovechar?

Sirven para aprovechar las oportunidades?

Impiden aprovechar las oportunidades?

AMENAZAS

Mantener posición

Evitar

Sobre qué procesos se sentirán más?

Sirven para amortiguar las amenazas?

Hacen más sensible a las amenazas?

Ing. Fredy Ponce R.

3.b) ANALISIS EXTERNO Análisis de las 5 Fuerzas Competitivas COMPETIDORES POTENCIALES

CLIENTES

COMPETIDORES ACTUALES

PRODUCTOS O SERVICIOS SUSTITUTOS

Ing. Fredy Ponce R.

MICHAEL PORTER: “La ventaja competitiva de las naciones”.

PROVEEDORES

La interrelación de esas cinco fuerzas determina la capacidad de las empresas de un sector industrial para ganar, en promedio, tasas de rendimiento sobre la inversión mayores que el costo de capital ya que estas cinco fuerzas tienen influencia sobre los precios, costos y la inversión requerida de la empresa en un sector.

3.c) ANALISIS INTERNO CADENA DE VALOR • PROCESO PRODUCTIVO.- Características principales:
Comprende un conjunto de actividades.
Tiene clientes internos y externos.
Tiene indicadores de costo, tiempo, calidad y servicio. • UNA CADENA PRODUCTIVA integra el conjunto de eslabones que conforma un proceso económico, desde la materia prima hasta la distribución de los productos terminados en caso de los bienes; y desde la implementación hasta la prestación en el caso de servicios. En cada parte del proceso se agrega valor, es así que se dice que una cadena de valor completa, abarca toda la logística desde el cliente al proveedor.

Ing. Fredy Ponce R.

3.c) ANALISIS INTERNO CADENA DE VALOR • La CADENA DE VALOR como herramienta gerencial,

es una forma de análisis de la actividad empresarial mediante la cual descomponemos una empresa en sus partes constitutivas, buscando identificar fuentes de ventaja competitiva en aquellas actividades generadoras de valor. • Esa ventaja competitiva se logra cuando la empresa tiene la capacidad de desarrollar e integrar las actividades de su cadena de valor de forma menos costosa y mejor diferenciada que sus rivales o competidores.

Ing. Fredy Ponce R.

CADENA DE VALOR
Por consiguiente la cadena de valor de una empresa está

conformada por todas sus actividades generadoras de valor agregado y por los márgenes que éstas aportan.


Con el Análisis de la Cadena de Valor se enriquece

considerablemente el diagnóstico interno de la empresa, respecto a cada Área de Actividad Estratégica identificada. Podríamos preguntar: ¿Estamos aprovechando nuestras capacidades y recursos distintivos, competencias, enfocándonos en las actividades que aportan beneficios mayores al Cliente y refuerzan nuestra diferenciación? A esta cuestión responde el Análisis de la Cadena de Valor, cuya premisa es ubicar fuentes de ventaja potencial entre las actividades y procesos de la Organización.

Ing. Fredy Ponce R.

La cadena de valor está compuesta por tres grandes elementos básicos que son: 1. ACTIVIDADES PRIMARIAS.- Son aquellas que tienen que ver con el desarrollo del producto o servicio, su producción, logística y comercialización y los servicios de posventa. 2. ACTIVIDADES SECUNDARIAS O DE APOYO.- Son las que dan soporte a las actividades primarias y se apoyan entre sí, proporcionando insumos, tecnología, talento humano, y varias funciones de la empresa. 3. MARGEN.- El valor íntegro obtenido menos los costos en los que se ha incurrido en cada actividad generadora de valor conforman dicho Margen. En la CADENA DE VALOR, se realza las relaciones entre la empresa y sus proveedores, lo que puede reducir el costo o aumentar la diferenciación. Ing. Fredy Ponce R.

Análisis de la Cadena de Valor Identificación de Recursos y Capacidades que pueden agregar valor

Infraestructura Actividades de Soporte

Gestión de Talento Humano Desarrollo Tecnológico

Ing. Fredy Ponce R.

Actividades Primarias

Servicio post venta

Marketing & Ventas

Logística Salida

Operaciones

Logística Entrada

Abastecimiento

Análisis de la Cadena de Valor de una Empresa Minera Identificación de los procesos que agregan valor

2. ADMINISTRACION DE RECURSOS HUMANOS: 2. ADMINISTRACION HUMANOS: 10.93% DE (S/.RECURSOS 6,344.0) 10.93% (S/. 6,344.0) 3. INVESTIGACION Y DESARROLLO: 3.91% (S/. 2,266.8) 3. INVESTIGACION Y DESARROLLO: 3.91% (S/. 2,266.8)

RG MA EN

4. ABASTECIMIENTO: 2.59% (S/. 1,500.0) 4. ABASTECIMIENTO: 2.59% (S/. 1,500.0)

6. PROCESOS Y OPERACIONES

7. LOGISTIC A 8. VENTAS DE SAL IDA

0.0%

GEN

5. LOGISTIC A DE ENTR ADA

9. POS T VEN TA

M AR

Acti vidades Primarias

Acti vidades de apoyo

1. INFRAESTRUCTURA DE LA EMPRESA: 1. INFRAESTRUCTURA DE LA EMPRESA: 5.81% (S/. 3,371.6) 5.81% (S/. 3,371.6)

27.93% 1.72% (S/. 1,000.0)

70.64% (S/. 40,985.1)

3.53% (S/. 2,049.8)

0.86% (S/. 500.0)

(S/.22,484.1)

Las estrategias de reducción de costos, enfatizados en lo relativo al valor para el cliente y a la creación del valor para la empresa, se concretan través del análisis de la cadena del valor. Ing. Fredy Ponce R.

OUTSOURCING (Empresas Especializadas) Elección estratégica para comprar algunas actividades externamente

Infraestructura Actividades de Soporte

Gestión de Talento Humano Desarrollo Tecnológico

Ing. Fredy Ponce R.

Actividades Primarias

Servicio post venta

Marketing & Ventas

Logística Salida

Operaciones

Logística Entrada

Abastecimiento

OUTSOURCING (Empresas Especializadas) Es la compra a un proveedor externo de una actividad para crear valor

Infraestructura Gestión de Talento Humano

Actividades de Soporte

Gestión de Talento Humano Desarrollo Tecnológico

Desarrollo Tecnológico Abastecimiento

Las compañías a menudo compran una porción de sus actividades que crean valor de proveedores externos especiales que pueden desarrollar esas funciones más eficientemente

Operaciones Logística (Perforación Salida Logística y Voladura) Entrada

Ing. Fredy Ponce R.

Servicio post venta

Marketing & Ventas

Logística Logística Salida Salida

Operaciones

Logística Entrada

Abastecimiento

Marketing & Ventas

Actividades Primarias

Servicio post venta

Paso N°4: FORMULACION DE OBJETIVOS ESTRATEGICOS Son los fines alcanzables a mediano y largo plazo que expresan acciones de lo que la empresa desea lograr, los objetivos representan “los que hacer” de la empresa, y están contenidos en la Misión y en la Visión.

Paso N°5: FORMULACION DE ESTRATEGIAS Es la decisión adoptada en función de las restricciones que se tendrán que superar, para conseguir los objetivos fundamentales: crecimiento, rentabilidad, posicionamiento, sobrevivencia y de permanencia en el tiempo, de una organización o unidad estratégica, y que en concreto, se refleja en donde colocar los recursos más importantes

Ing. Fredy Ponce R.

ESTRATEGIAS GENÉRICAS

Á M B I T O

C O M P Objetivo Amplio E T I Objetivo T Reducido I V O

LIDERAZGO EN COSTOS

LIDERAZGO EN DIFERENCIACIÓN

CENTRADO EN COSTOS

DIFERENCIACIÓN CENTRADA

Costo Inferior

Diferenciación

VENTAJA COMPETITIVA

Ing. Fredy Ponce R.

5.a) LIDERAZGO EN COSTOS • Las ventajas en costos buscan ofertar productos o servicios similares a los de otras empresas pero a un costo menor. En sí, una empresa se propone ser el productor de menor costo en su sector industrial. A precios equivalentes o menores que sus rivales la posición de costo bajo de un líder se traduce en mayores retornos. • Las fuentes de las ventajas en el costo son variadas y dependen de la estructura del sector industrial. Puede incluir economías de escala, tecnología propia, acceso preferencial a materia primas. Los productores de costo bajo venden básicamente un estándar, o un producto o servicio sin adornos. Sin embargo no puede ignorar las bases de la diferenciación, ya que si su producto o servicio no se percibe como comparable o aceptable para los compradores, se verá obligado a fijar precios muy por debajo de sus competidores para lograr ventas. Ing. Fredy Ponce R.

ESTRATEGIAS OPERACIONALES Logística Eficaz

LIDERAZGO EN COSTOS

ESTRATEGIAS DE ATENCION AL CLIENTE Filosofía de Servicio

Ing. Fredy Ponce R.

ESTRATEGIA CORPORATIVA:

Paso N°7: CUADRO DE MANDO INTEGRAL (Balanced Score Card)  El Cuadro de Mando Integral es un sistema de

administración que va más allá de la perspectiva financiera, plantea una mejora en el desempeño de las distintas actividades de una empresa, basándose en resultados medibles.

 Muestra continuamente cuando una compañía

y sus empleados alcanzan los resultados perseguidos por la estrategia.

Ing. Fredy Ponce R.

Norton y Kaplan

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“PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA Y CONSTRUCCION” TECNICAS Y REDUCCION DE COSTOS

2) GESTION ESTRATEGICA DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS

Ing. Fredy Ponce R.

2.1) GESTION ESTRATEGICA DE PERFORACION Y VOLADURA EN UNA EMPRESA MINERA A) VISION DE UNA EMPRESA MINERA “Ser reconocidos al año 2013 como la empresa minera de cobre más exitosa y respetuosa del mundo, operando con eficiencia y eficacia, con responsabilidad social y ambiental; ambiental; y comprometida con el desarrollo de su capital humano y de su entorno” entorno”.. B) MISION DE UNA EMPRESA MINERA “Somos una empresa privada peruana innovadora y competitiva, que produce concentrados y cátodos de cobre, satisfaciendo a nuestros clientes con alto nivel de calidad y creando valor para nuestros accionistas, aplicando altos estándares de seguridad y preservando el medio ambiente, utilizando tecnologías que nos permitan operar con rentabilidad y oportunidades de desarrollo para nuestro capital humano y para la sociedad”. Ing. Fredy Ponce R.

PROCESO PRODUCTIVO DE LA OPERACIÓN DE UNA MINA A TAJO ABIERTO 5° (a) Cátodos (Cadena de Valor)

Ingeniería - Largo Plazo - Med. Plazo - Corto Plazo

Geología Geotecnia

1° Perforación y Voladura

2° Carguio

4° (a) Pads de Lixiviación

3° (b) Acarreo

4° (b) Botadero

4°(c) Chancado 7°(c) Puerto

Ing. Fredy Ponce R.

6°(c) Concentrado

5°(c) Concentradora

2.2) GESTION ESTRATEGICA DE PERFORACION Y VOLADURA EN UNA EMPRESA CONSTRUCTORA VISION “Ser reconocidos como la mejor Empresa de Ingeniería, Construcción y Gerencia de Proyectos en los mercados y proyectos donde participemos”. MISION Somos una empresa de Ingeniería, Construcción y Gerencia de Proyectos; certificada en ISO 9001; fundada en el Perú en 1960; que basada en personas con valores y conocimientos, tiene la misión de: • Contribuir al éxito de nuestros clientes, desarrollando sus proyectos con calidad, seguridad, y dentro del plazo y presupuesto previstos.

Ing. Fredy Ponce R.

PROCESO PRODUCTIVO DE EXCAVACION DE ROCAS EN UNA OBRA DE CONSTRUCCIÓN (Cadena de Valor) 1° Perforación

2° Voladura

5°(a) Botadero

3° Carguio

5°(b) Chancado

8°(b) Disposición Final

Ing. Fredy Ponce R.

7°(b) Acarreo

6°(b) Carguío

2.3) GESTION ESTRATEGICA DE PERFORACION Y VOLADURA EN UNA EMPRESA ESPECIALIZADA A) VISION: Ser reconocidos como empresa líder en servicios de perforación y voladura en el mercado peruano, operando con eficiencia y eficacia para nuestros clientes, respetando el medio ambiente, con responsabilidad social y comprometida con el desarrollo de su personal y entorno. B) MISION: Satisfacer a nuestros clientes, brindando servicios de perforación y voladura de creciente valor agregado y alta calidad, con altos estándares de seguridad y preservando el medio ambiente, utilizando tecnologías que permitan operar con rentabilidad, creando valor para los accionistas y oportunidades de desarrollo de sus trabajadores y sociedad. Ing. Fredy Ponce R.

LA PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS AGREGAN VALOR SI: a) b) c) d) e)

El rendimiento de extracción es alto. La productividad de chancado es alta. Se requiere un mínimo trabajo de limpieza y acomodación del material. Las paredes quedan estables. No genera daños colaterales (ruidos, vibración de terreno, proyección de rocas, polvo, etc.).

Ing. Fredy Ponce R.

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“PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA Y CONSTRUCCION” TECNICAS Y REDUCCION DE COSTOS

3) APLICACIONES DE LA PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS

Ing. Fredy Ponce R.

APLICACIONES DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS

MINERIA SUBTERRANEA

MINERIA SUPERFICIAL

CONSTRUCCION (Subterránea y Superficial)

PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS

MINERIA SUBTERRANEA

MINERIA SUPERFICIAL

CONSTRUCCION

SUBTERRANEA • GALERIAS Y RAMPAS • MINERIA DE PEQUEÑA • PIQUES E INCLINADOS PRODUCCION • TUNELES • CHIMENEAS • MINERIA DE MEDIANA • CAVERNAS • TAJEOS DE EXPLOTACION PRODUCCION • PIQUES Y POZOS • CAVERNAS Y SALONES • MINERIA DE GRAN MINEROS PRODUCCION

SUPERFICIAL • PRE-MINADO • CARRETERAS • CANALES • PRESAS Y DIQUES • CANTERA DE ROCAS • DUCTOS • CENTRAL HIDROELECTRICA • LINEA TRANSM. ELECTRICA • SUB-ESTACION ELECTRICA • DEFENSA RIBEREÑA • PUENTES • PUERTOS, ETC.

3.1) APLICACIONES SEGÚN TIPO DE EXCAVACION 1. OPERACIONES MINERAS A CIELO ABIERTO a) Escala de Pequeña Producción.- Operaciones mineras hasta 5,000 TPD, que utilizan diámetros de perforación desde 2½” a 3½”. b) Escala de Mediana Producción.- Operaciones mineras desde 5,000 TPD hasta 20,000 TPD, que utilizan diámetros de perforación desde 3½” a 63/4”. c) Escala de Gran Producción.- Operaciones mineras mayores a 20,000 TPD, que utilizan diámetros de perforación mayores a 63/4”.

Ing. Fredy Ponce R.

3.1) APLICACIONES SEGÚN TIPO DE EXCAVACION 2. OBRAS DE MOVIMIENTO DE TIERRAS EN SUPERFICIE a) Canales, sistemas de riego b) Embalses de materiales locales (presas) c) Transporte por tuberías (oleoductos, gasoductos, etc.) d) Redes de saneamiento y drenaje e) Rellenos hidráulicos f) Carreteras g) Enrocados para defensa ribereñas, etc. 3. OBRAS HIDRAULICAS, PRESAS Y OBRAS MARITIMAS a) Puertos, Diques y Muelles. b) Dragados y rellenos. 4. CONSTRUCCIONES SUBTERRANEAS a) Túneles: hidráulicos, viales, metros, submarinos. b) Piques, pozos, inclinados, galerías. c) Cavernas y salones mineros. Ing. Fredy Ponce R.

3.2) APLICACIONES SEGÚN SECTOR ECONOMICO 1. CONSTRUCCIÓN DE PROYECTOS MINEROS a) Construcción de carreteras y accesos b) Construcción de Infraestructura minera: • Planta concentradora • Canchas de lixiviación • Energía eléctrica • Saneamiento • Presa de relaves • Campamentos • Construcción de mineroductos

Ing. Fredy Ponce R.

3.2) APLICACIONES SEGÚN SECTOR ECONOMICO 2. SECTOR TRANSPORTES a) Carreteras y caminos de acceso. b) Túneles viales y puentes c) Puertos. aeropuertos y ferrocarriles 3. SECTOR ELECTRICO a) Centrales hidroeléctricas b) Líneas de Transmisión Eléctrica c) Sub-estaciones eléctricas 4. SECTOR SANEAMIENTO a) Presas b) Alcantarillado (servicio de agua potable) 5. SECTOR GAS NATURAL a) Gasoductos 6. SECTOR AGRICULTURA a) Irrigación (túneles y canales de regadío) Ing. Fredy Ponce R.

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“PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS EN MINERIA Y CONSTRUCCION” TECNICAS Y REDUCCION DE COSTOS

4) TECNICAS DE PERFORACION DE ROCAS

Ing. Fredy Ponce R.

4.1) OBJETIVOS DE LA PERFORACION DE ROCAS
Es la primera operación unitaria en el

proceso de excavación de rocas, cuyo objetivo principal es efectuar taladros de diferentes diámetros y profundidades de acuerdo a diseños y parámetros que están sujetos a un mejoramiento continuo y a una dinámica de cambios como la tecnología avanza.


El objetivo de estos taladros es: colocar

explosivos para después detonarlos y lograr la fragmentación requerida.

Video 1: TALADRO PERFORADO Ing. Fredy Ponce R.

4.2) FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LA PERFORACION a) b) c) d) e) f) g) h) i) j)

Tipo de aplicación del trabajo (masivo, estructural) Tipo de roca (dureza, resistencia compresiva, abrasividad) Tipo de equipo de perforación (neumático, hidráulico) Velocidad de penetración del martillo (pies/min) Presión de aire de barrido hacia arriba (lb/pulg²) Tipo de varillaje (broca, barra de extensión) Diámetro y profundidad de taladros Orientación de taladros (vertical, inclinado, horizontal) Presión del aire comprimido (para equipos neumáticos) Clima organizacional

Ing. Fredy Ponce R.

4.2) FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LA PERFORACION g) DIAMETRO Y PROFUNDIDAD DE TALADROS Estos 2 factores influyen muy significativamente en el rendimiento de perforación. Por ejemplo un taladro de mayor diámetro exige mayor tiempo en su penetración, al igual que la profundidad de los taladros en donde solo el hecho de aumentar una barra de perforación más hace que se eleve el tiempo en la perforación. Conforme se aumenta el diámetro o la profundidad de los taladros, la velocidad de perforación va disminuyendo, cayendo bruscamente al ser sobrepasado de sus límites.

Ing. Fredy Ponce R.

4.2) FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LA PERFORACION h) ORIENTACION DE LOS TALADROS Es otro factor que se tiene que tener presente porque al perforar los taladros de contorno en labores superficiales o subterráneas, con los equipos de perforación se emplea entre 8 a 10% de tiempo mayor que para perforar los taladros de producción. De igual forma cuando se efectúa una perforación radial con equipos de perforación diseñados para trabajos en superficie, el simple hecho de perforar horizontalmente o hacia arriba (luego de pasar la longitud promedio), hace que retarde la perforación por el peso del varillaje.

Ing. Fredy Ponce R.

4.2) FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LA PERFORACION i) PRESION DEL AIRE COMPRIMIDO Para el caso de los equipos de perforación neumáticos, el aumento de la presión del aire comprimido de 5 a 6 atmósferas hace aumentar la velocidad de perforación en 25 a 30%, y el aumento de 5 a 7 atmósferas en 45 a 65%. Para que la perforación sea eficaz, es necesario que el fondo de los taladros se mantengan constantemente limpio, expulsando el detrito justo después de su formación. Si esto no se realiza, se consumirá una gran energía en la trituración de esas partículas traduciéndose en desgastes del varillaje de perforación y pérdidas de rendimientos, con el consiguiente riesgo del atascamiento.

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4.2) FACTORES QUE INFLUYEN EN EL RENDIMIENTO DE LA PERFORACION j) CLIMA ORGANIZACIONAL El deseo de que nos saluden y nos traten con cariño es una necesidad humana. Hasta los recién nacidos lo experimentan; si se les niega el contacto físico, su desarrollo se ve afectado. En cambio hay muchos adultos que tienen una armadura emocional. Parecen ser capaces de vivir todo el tiempo sin sonreír o demostrar amabilidad. Es muy frecuente ver en las empresas de hoy, bastante orden y limpieza en el área de trabajo, más su personal labora muchas veces sin el clima comunicacional adecuado. Cuando los trabajadores sienten respeto y son valorados el clima laboral es positivo, y sucede lo contrario cuando se tiene poca confianza y aprecio por ellos. Este factor es muy importante porque decide el éxito de la tarea, y a todo supervisor o gerente le agradaría saber que su cuadrilla, turno o empresa vendió más producción que el mes anterior, que sus estados financieros mejoraron con estas ventas. Ing. Fredy Ponce R.

4.3) CLASIFICACION GEOLOGICA DE ROCAS Solo como referencia se presenta una descripción elemental de los tres grupos o familias de rocas en los que se las ha clasificado, por su origen y características: Igneas, Sedimentarias y Metamórficas.

A) ROCAS IGNEAS Provienen del magma ígneo, que es una masa de roca fundida, formada de silicatos, gases y vapor de agua, ubicada en la zona más externa del manto y en la zona inferior de la corteza terrestre. Las rocas ígneas en general, son densas, duras y competentes, pero tienden a descomponerse por acción del intemperismo y otros procesos de alteración que paulatinamente las transforman en arcilla, caolín, sílice y otros detritos. Su enfriamiento dio lugar a la formación de sistemas de fisuras de contracción (disyunción) que muchas veces son típicos para cada tipo de roca (cúbica, columnar, tubular, etc.) los que inciden directamente en el resultado de las voladuras, con la preformación de bolonería. Por su origen y textura se clasifican en: Ing. Fredy Ponce R.

4.3) CLASIFICACION GEOLOGICA DE ROCAS a) Rocas Intrusivas o Plutónicas: Se enfriaron lentamente a profundidad por lo que se presentan como grandes cuerpos subyacentes (batolitos), muestran textura granular gruesa. Ejemplo: granito, gabro, diorita, diabasa b) Rocas Volcánicas, Extrusivas o Lavas: Salieron a superficie de la tierra en estado de fusión, y se enfriaron bruscamente a poca profundidad o en superficie, quedando como una matriz de grano fino que engloba a algunos cristales mayores dispersos (fenocristales), por lo que también se les denomina rocas pórfidas o porfiríticas. Algunas son muy densas como el basalto, otras son ligeras como el tufo volcánico, e incluso porosas como la pómez. c) Rocas Filonianas o Hipabisales: Son aquellas formadas en condiciones intermedias entre la intrusiva y la extrusiva. La roca filoniana, de textura granular fina e intermedia, densa y generalmente oscura, se presentan como interestratificación y dique por inyección en grietas o fallas preexistentes en rocas más antiguas. Ejemplo: diques de turmalina, de pegmatita, y otros Ing. Fredy Ponce R.

4.3) CLASIFICACION GEOLOGICA DE ROCAS B) ROCAS SEDIMENTARIAS Se han formado por desintegración de rocas preexistentes, cuyos detritos fueron transportados, acumulados y compactados en extensas cuencas marinas durante muy largos períodos de tiempo. También por la descomposición y acumulación de vegetales y vida animal o por la precipitación química y decantación de soluciones minerales. Las rocas sedimentarias no muestran cristales sino fragmentos irregulares o granos redondeados, de tamaños y distribución variables. Se clasifican en: a) Sedimentarias Detríticas o Clásticas: (clasto = partícula). Provienen de rocas desintegradas y arrastradas por ríos y depositadas en capas que son sometidas durante un considerable período de tiempo a elevadas temperaturas y presiones. Se clasifican por el tamaño de sus granos en: - Gruesas: brechas, conglomerados, gravas. - Medias: arenisca, arcosas. - Finas: pizarras, lutitas, arcillas, filitas. Ing. Fredy Ponce R.

4.3) CLASIFICACION GEOLOGICA DE ROCAS B) ROCAS SEDIMENTARIAS b) Sedimentarias Químicas: Provienen del transporte de partes duras de organismos marinos mezclados con arena y arcillas, este transporte es provocado por las corrientes costeras. Se clasifican en: - Calcáreas: calizas, dolomita, travertinos, - Silíceas: silex, diatomita. - Alumínicas: laterita, bauxita. - Ferruginosas: limonita, taconita. - Salinas: sal, yeso, anhidrita, gema - Fosfáticas. c) Sedimentarias Orgánicas: Están formadas por restos orgánicos. Ejemplos: carbón (lignito, antracita), diatomita.

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4.3) CLASIFICACION GEOLOGICA DE ROCAS C) ROCAS METAMORFICAS Resultan de la transformación profunda de rocas ígneas o sedimentarias por calor, grandes presiones y cambios químicos , debidos a fenómenos geológicos de gran magnitud, como los de granitización. Estas rocas permanecieron esencialmente sólidas durante el proceso de cambio, reteniendo algunas de sus características originales, por lo que suele decirse que han sido "recocidas” (cuando el fenómeno es esencialmente térmico, a alta presión y sin cambios de composición, se denomina Metamorfismo Isoquímico, pero cuando además se producen cambios de composición por migración y sustitución de materiales mediante procesos de alteración, como los de silicificación, propilización o cloritización, se denomina metasomático).

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4.4) CLASIFICACION DE ROCAS PARA VOLADURA Para propósitos de voladura las rocas se clasifican en 2 grupos: A) ROCAS ÍGNEAS Y METAMÓRFICAS Son usualmente las más duras de perforar y difíciles de volar. Por su origen plutónico o volcánico están asociadas a disturbios tectónicos que las han contorsionado y fisurado, mostrando planos de clivaje no regulares y amplia variación de su estructura granular. Se clasifican bajo 2 subdivisiones: a) Rocas de granulometría fina.- y aquellas cuyas propiedades elásticas tienden a absorber la onda de shock generada por la voladura antes que a quebrarse. Ejemplos: filitas, gneiss, micasquisos, hornfels. b) Rocas de granulometría gruesa.- como el granito, diorita y cuarcita silicificada, algunas veces difíciles de perforar y muy abrasivas por su contenido de sílice, pero que usualmente se fragmentan con facilidad en la voladura. Ing. Fredy Ponce R.

4.4) CLASIFICACION DE ROCAS PARA VOLADURA B) ROCAS SEDIMENTARIAS En estas rocas el espesor del bandeamiento varía de acuerdo al tiempo de acumulación y la naturaleza de origen. Cuanto más masivas sean y cuanto más definido y amplio el bandeamiento, más difíciles son de volar eficientemente. La perforabilidad dependerá más de sus propiedades abrasivas que de su misma dureza. Algunas areniscas y calizas pueden presentar problemas difíciles de voladura. En particular, las rocas de grano grueso con una matriz débil requieren consideraciones especiales porque en los disparos tienden más a compactarse o abovedar antes que a romperse claramente.

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4.5) PRINCIPALES TIPOS DE ROCA Y SU INFLUENCIA EN LA PERFORACION Y VOLADURA a) Caliza: Fácil de excavar; consumo reducido de explosivos y barrenos. Pueden encontrarse cavernas, a veces de grandes dimensiones, y manantiales de agua importantes. b) Arenisca: Fácil de excavar; consumo de explosivos normalmente menor que en la caliza; mayor consumo de barrenos. No suele presentar discontinuidades ni se encuentran grandes manantiales de agua. c) Pizarras: De excavación fácil; según su naturaleza e inclinación de los estratos, suele encontrarse poca agua, aunque a veces se presentan manantiales importantes cuando la capa freática está sobre la excavación. La pizarra pueden ir asociada al yeso y al carbón. Ing. Fredy Ponce R.

4.5) PRINCIPALES TIPOS DE ROCA Y SU INFLUENCIA EN LA PERFORACION Y VOLADURA

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d) Rocas graníticas: Generalmente fáciles de excavar; el consumo medio de los explosivos es más del doble que en la arenisca normal; el de brocas depende de la naturaleza de la roca, que varía entre límites muy amplios; aunque, normalmente, las condiciones de esta roca son favorables, de vez en cuando pueden encontrarse manantiales de agua con grandes caudales. e) Rocas volcánicas: Las rocas volcánicas son costosas de perforar y precisan importante consumo de explosivos; suelen encontrarse estratos de tobas descompuestas que dan lugar a grandes manantiales.

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4.6) CARACTERISTICAS FISICAS DE LAS ROCAS Las características geológicas y mecánicas, además de las condiciones del estado de las rocas a volar, determinan realmente el tipo de explosivo que deberá emplearse para fracturarlas eficiente y económicamente. Por ello, es muy importante que además de conocer las propiedades del explosivo se tenga en cuenta el grado de afectación que puedan presentar algunos parámetros de la roca como: a) Densidad o peso específico. b) Compacidad y porosidad. c) Humedad e inhibición. d) Dureza y tenacidad. e) Frecuencia sísmica. f) Resistencia mecánica a la compresión y tensión. g) Grado de fisuramiento. h) Textura y estructura geológica. Variabilidad. i) Coeficiente de esponjamiento u expansión. Ing. Fredy Ponce R.

4.6) CARACTERISTICAS FISICAS DE LAS ROCAS a) Densidad o peso específico Característica importante y resolutiva de las rocas y minerales inherentes a su propia estructura molecular. Se define como la relación entre la masa del material y su volumen, siendo un factor ampliamente usado como indicador general de la mayor o menor dificultad que pueda encontrarse para romper a una roca, y en la práctica se relaciona con la macicez y dureza, por tanto con el grado de compacidad o porosidad. Como regla general, las rocas densas para fracturarse adecuadamente requieren de explosivos de alta presión de detonación, mientras que las menos densas requieren de explosivos de menor rango. Sin embargo, algunas rocas relativamente densas y porosas parecen absorber la energía de la explosión haciendo difícil su fracturación.

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4.6) CARACTERISTICAS FISICAS DE LAS ROCAS d) Dureza y Tenacidad La dureza y cohesión de las rocas y minerales dependen de los enlaces entre moléculas constituyentes. En general la dureza aumenta con la densidad del empaquetamiento atómico y la disminución del tamaño de los iones. Técnicamente por “dureza” se entiende a la resistencia al corte y penetración que presentan las rocas a la perforación, pero en la práctica se ha hecho común emplear el término para indicar su comportamiento en la voladura clasificándolas como: duras, intermedias y blandas. Es la “tenacidad” realmente la resistencia a la rotura, aplastamiento o doblamiento por lo que deberíamos procurar el empleo de los términos de: tenaces, intermedias y friables para indicar su comportamiento ante los explosivos.

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4.7) PROPIEDADES MECANICAS DE LAS ROCAS Estas propiedades referidas al comportamiento de las rocas al ser sometidas a esfuerzos mecánicos son normalmente determinadas en laboratorios mediante prensas y equipos especiales. Definen medidas o valores aplicables para tener un criterio previo sobre las condiciones de estabilidad de la roca después de haber sido excavada, por lo que son difíciles de correlacionar con los resultados de la voladura pero proporcionan un medio de comparación entre diferentes rocas.

a) Resistencia a la Compresión Define la fuerza o carga por unidad de superficie bajo la cual una roca fallará por corte o cizalla. En otros términos, es la resistencia a ser sobrepasada para llegar a la rotura por presión, dada en psi.

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4.7) PROPIEDADES MECANICAS DE LAS ROCAS b) Resistencia a la Tensión Es la facultad de resistir a ser torsionada o tensada hasta llegar al punto de rotura. También se define como resistencia al Arranque.

c) Radio de Poison o Radio de Precorte Es el radio de contracción transversal a expansión longitudinal de un material sometido a esfuerzos de tensión, o sea, es una medida de su fragilidad. Cuanto menor el radio de Poisson, mayor la propensión a rotura.

d) Módulo de Young o de Elasticidad (E) Es una medida de la resistencia elástica o de la habilidad de una roca para resistir la deformación. Cuanto mayor el módulo de Young mayor dificultad para romperse., se expresa en psi.

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4.8) INDICE DE PERFORABILIDAD DE ROCAS El índice de perforabilidad es la resistencia que ofrece la roca a ser perforado, y ayuda a elegir el tipo de perforación y el equipo adecuado. La perforabilidad depende entre otras cosas, de la dureza de los minerales incluidos y del tamaño de los mismos. Por ejemplo la presencia de mayor contenido de cuarzo (cuarcita) hará que la roca sea más difícil de perforar por su alta dureza, así como un mayor desgaste del varillaje de perforación. En contraste, una roca con alto contenido de calcita (caliza) es fácilmente perforada y un desgaste menor del varillaje. Se realizan diferentes pruebas de laboratorio para determinar la perforabilidad de cada roca, cuyos resultados obtenidos ayudan a elegir el tipo de perforación y la máquina adecuada.

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Tabla de Relación de Dureza, Carga Puntual y Resistencia a la Compresión Simple Dureza de Mohs

Índice de carga puntual Is (MPa)

Resistencia a compresión simple (MPa)

Descripción

Características

Raya al vidrio y acero

>7

> 10

> 250

Roca Extremadamente dura

6-7

10 - 4

250 - 100

Roca Muy dura

4-6

4-2

100 - 50

Roca dura

50 - 25

Roca medianamente dura

25 - 5

Roca blanda

5-1

Roca muy blanda

3-4 2-3 1-2

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2-1