Manual Perforación y Tronadura

Programa de Asistencia y Modernización para la Pequeña Minería Artesanal MINISTERIO DE MINERÍA

SERVICIO NACIONAL DE GEOLOGIA Y MINERIA

PAMMA 2010

Manual de apoyo a la formación formación y entrenamiento entrenamiento

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Centro de Capacitación SERNAGEOMIN

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ESTRUCTURA DEL MANUAL

INTRODUCCIÓN

PERFORACIÓN

TRONADURA

DESARROLLOS MINEROS

PREVENCIÓN DE RIESGOS

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INTRODUCCION.

La perforación es la primera operación en la preparación de una tronadura. Su propósito es el de abrir en la roca huecos cilíndricos destinados a alojar al explosivo y sus accesorios iniciadores, denominados taladros, barrenos, hoyos o blast holes.

Se basa en principios mecánicos de percusión y rotación, cuyos efectos de golpe y fricción producen el astillamiento y trituración de la roca en un área equivalente al diámetro de la broca y hasta una profundidad dada por la longitud del barreno utilizado. La eficiencia en perforación consiste en lograr la máxima penetración al menor costo.

En perforación tienen gran importancia la resistencia al corte o dureza de la roca (que influye en la facilidad y velocidad de penetración) y la abrasividad. Esta última influye en el desgaste de la broca y por ende en el diámetro final de los taladros cuando ésta se adelgaza (brocas chupadas).

La perforación se efectúa por los siguientes medios:

1. Percusión, Percusión, con efecto de golpe y corte corte como el de un cincel y martillo. Ejemplo, Ejemplo, el proporciona prop orcionado do por p or los l os martillos neumáticos pequeños y rompe pavimentos.

Percusión/rotación, con efecto de golpe, golpe, corte y giro, como el producido producido por las perforadora perfora dorass 2. Percusión/rotación, neumáticas comunes. Tracdrills, jumbos hidráulicos.

3. Rotación con efecto de corte por fricción y rayado con material muy duro (desgaste de la roca, sin golpe), como el producido por las perforadoras diamantinas para exploración. exploración.

4. Fusión mediante un dardo de llama que funde roca y mineral extremadamente duro como la taconita (hierro), método aplicado en algunos yacimientos de hierro de Norteamérica.

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EQUIPOS DE PERFORACIÓN Actualmente se emplean tres tipos de máquinas perforadoras:

1 . Manuales De percusión con aire comprimido, para huecos pequeños (25 a 50 mm de diámetro), para trabajo  pick ha hamme mmer  r ) o para huecos verticales al techo (stopers). Emplean barrenos de acero horizontal o al piso ( pick

integrales terminados en una broca fija tipo bisel, o barrenos con broca acoplable.

2 . Mecanizadas De percusión y de roto percusión, montadas en chasis sobre ruedas u orugas. Para huecos hasta 150

mm (6” de diámetro) y 20 m de profundidad. Ejemplo los wagondrill , track drill  y  jumb  jumbos os neumáticos o hidráulicos, que emplean barrenos acoplables con brocas intercambiables.

3 . Mecanizadas rotatorias Generalmente de grandes dimensiones para uso en tajos abiertos, montadas sobre camión o sobre orugas con traslación propia, con motor rotatorio independiente.

ACCESORIOS DE PERFORACION Son complementos de la perforadora para el proceso de perforación. Entre estos figuran:

1) Brocas:

son herramientas cortantes, generalmente de acero altamente resistente al

impacto, reforzados en sus filos con insertos o botones muy duros (carburo de tungsteno).

2) Barras: son

varillas o tubos de acero acoplables que trasmiten el impacto del golpe de la

percusión a la broca, ubicada en uno de sus extremos, pueden ser tubulares, hexagonales, etc.

3) Barreno:

El barreno es una varilla de acero que tiene por objeto transmitir el golpe de la

máquina al terreno donde se realiza la perforación, produciéndose el taladrado del mismo, debido a que el extremo del barreno está provisto de uno o más filos cortantes de mayor

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dureza que la roca. Este puede ser: Integral, cuando la broca forma parte de la barra, es decir consta de una pastilla de metal duro soldada en una ranura en el extremo recalcado de la barra de acero. Acoplables, cuando las brocas son descartables es decir entran a presión al extremo de la barra cónica.

Partes de un Barreno: 

La espiga, es la parte del barreno que entra en la bocina de la máquina, cuyo extremo llamado “culatín” recibe los golpes del martillo.



El collarín, que es anillo y que sirve para mantener el barreno en una sola posición dentro de la bocina de la perforadora.



Cuerpo, es la barra que trasmite el golpe desde la espiga hasta la broca.



Broca, es el extremo con el dispositivo de corte

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PERFORACION MANUAL PREPARATIVOS DE LA PERFORACIÓN: 1.- Evaluación de la fijación de los pernos laterales: Ver si están bien colocados los pernos laterales, se les fija en ambos extremos con igual fuerza. Si está flojo el ajuste de los pernos laterales da lugar a fugas de aire además de ocasionar problemas en las piezas interiores.

2.- Colocación de la Barra de Avance:



Se coloca la barra limpiando previamente el eje que une a la perforadora. Se ajustan las tuercas y se regula el ajuste.



Se dan los ajustes de las tuercas de tal manera que pueda manejarse la perforadora con una sola mano.

3.- Empate de las mangueras de aire – agua y lubricación: Abrir la válvula de aire y agua, y dejar pasar por un tiempo de 3 minutos. La entrada de impurezas al interior de la perforadora ocasiona problemas en las partes interiores. Fijar bien las mangueras utilizando alambre de amarre o abrazaderas, es peligroso desconectar las mangueras durante la perforación. Antes de empezar la perforadora se llena la lubricadora con el aceite apropiado y limpio de impurezas. Se pone en marcha la perforadora y es prueba por unos 15 seg. previa apertura de l as válvulas de aire y agua, se examina si circula el aceite y si sale o no el agua.

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INSTALACIÓN DEL EQUIPO DE PERFORACIÓN >

Trasladar la máquina perforadora al lugar de trabajo.

>

Trasladar las herramientas y accesorios de perforación.

>

Instalación de la línea de aire y agua a la línea principal.

>

Soplar la manguera de aire.

>

Purgar la manguera de agua.

>

Llenar la lubricadora con aceite de lubricación

>

Instalar el equipo de perforación haciendo los ajustes necesarios.

>

Colocar la máquina perforadora en posición vertical con las válvulas cerradas o en neutro.

>

Hacer la prueba en vació (rotación, percusión, levante de barra, lubricación y así mismo el flujo de

agua)

POSICIONAMIENTO DEL EQUIPO DE PERFORACIÓN. >

Posicionar en sentido del punto de dirección, para mantener la rectitud de perforación del frente.

>

Iniciar la perforación con el uso del barreno patero, continuar con el seguidor y luego el pasador.

>

Mantener el paralelismo usando los guiadores de madera.

>

Se debe mantener el techo paralelo de acuerdo al punto de gradiente. 

La perforación de los hastíales debe ser paralelo al punto de dirección.



Durante la perforación soplar constantemente para desalojar los detritos de los taladros, mediante el barrido.



Para la perforación de las coronas o alzas se debe usar una plataforma de perforación y poder alcanzar fácilmente a la altura de la corona y mantener paralelo al punto de gradiente, con el fin de no hacer sobre rotura.



El perforista debe mantenerse alerta durante la perforación.



No se debe perforar en los tacos anteriores.



En caso de atascamiento de barreno no forzar la máquina perforadora, usar saca barreno para sacar el barreno atascado o trancado.



Durante la perforación se debe chequear siempre el desatado de rocas, parando la operación momentánea y probar con la barretilla la presencia de rocas sueltas.

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Una vez culminado la perforación Cerrar el aire y el agua luego desfogar el aire remanente de las mangueras.



Desempatar las mangueras, lavar el equipo, herramientas y accesorios luego guardar a un lugar seguro.

LIMPIEZA DE LOS TALADROS



Limpiar los taladros con el uso de la cucharilla, también soplar con el soplete para limpiar los detritos de los taladros y tener un buen Carguio.



Al hacer esta actividad usar siempre el EPP. adecuado

CASCO

LAMPARA

LENTES TROMPA FILTRO

PORTA LAMPARA GUANTES CINTA REFLECTANTE

OVEROL ZAPATOS DE SEGURIDAD

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RECOMENDACIONES PARA LA PERFORACION: 1.- Para el inicio de la perforación: Se fijan bien los puntos de apoyo de la uña de la barra de avance, aplanando la superficie en donde se colocara la perforadora. Para el empatado, se abre la válvula de mando con mucho cuidado y a una marcha prudente sin llegar a una velocidad máxima, para ello se lleva el mango de la válvula de mando hasta la posición Nº 1 y se le pone en marcha suavemente. En este estado se perfora por unos 2 a 5 cm. Y se para la perforadora. Para la perforación se regula la válvula de avance, accionando paulatinamente el mango de la válvula de mando. Se regula el avance de la barra de avance con el mango de la válvula de regulación, sin forzar.

2.- Posiciones correcta del perforista: Para perforar en lugares altos se recomienda utilizar plataformas o banquitos, esta facilitará mucho el trabajo y aumentará la seguridad. Perforación de taladros hacia abajo, se efectúa el empatado en forma horizontal luego se regula el á n g u l o c o n e l accionamiento del avance. Perforación de taladros hacia arriba, a medida que avance el empatado se deja bajar la perforadora, se perfora con avance cuando se obtenga un ángulo aceptable.

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Perforación al piso, se perfora con la perforadora alzada en suspensión. Perforación chimeneas, se empata teniendo

3.- Cambio del barreno, sopleteo y extracción del barreno: Se cambia el barreno estando en posición cómoda, para ello se alza la perforadora con las manos y se extrae el barreno todo derecho, una vez cambiado el barreno se alza la perforadora y se inserta el segundo barreno. Sopleteo, al terminar la perforación se cierra la válvula de avance y se tira hacia atrás el mango de la válvula de mando haciendo soplar. Tener cuidado de las salpicaduras de virutas y de agua sucia. La extracción de barreno se inicia terminado el sopleteo del taladro, para ello se levanta el mango de sujeción u el cabezal frontal. Cuando sea difícil su extracción se accionara paulatinamente la perforadora. Si no es posible utilizar el saca – barreno.

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ERRORES DE PERFORACIÓN

La perforación es uno de los trabajos más importantes en la minería y es necesario que todos los mineros estén capacitados en el manejo de las perforadoras y poder realizar trabajos simples con ellas. Para este trabajo se requieren dos personas: el maestro perforista y su ayudante perforista

EQUIPOS Existen equipos de perforación manuales y montados sobre estructuras que se desplazan sobre rieles o sobre llantas. En la pequeña minería y minería artesanal solamente se usan las perforadoras manuales. En este sentido, en este manual hablaremos solamente de las perforadoras manuales.

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Los tipos de perforadoras que se usan en la pequeña minería y minería artesanal son:

Puma YT 27 YT 28, entre otras Estos equipos son accionados mediante aire comprimido y requieren también suministro de agua. Las principales tareas del agua son: -Evitar la formación de polvo -Mantener la broca fría -Eliminar partículas sólidas, resultantes de la perforación.

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HERRAMIENTAS Las herramientas que debe tener cada perforista son las siguientes: 

Juego de barrenos (0.60m, 1.20m, 1.80m, 240m).



Manguera para aire comprimido de 1” de diámetro y 20 m de largo.



Manguera para agua de 1/2” de diámetro y 20 m de largo.

RED DE AIRE El aire comprimido debe ser en volumen y presión el adecuado, libre de condensados y partículas sólidas. La red de distribución de aire y agua no deben tener escapes. La red de aire comprimido debe tener trampas para retener los condensados y sólidos. El costo por pérdidas del aire comprimido por los escapes de la red es considerable (Fig. 1).

Fig. 1 Relación diámetro de agujero – fuga de aire

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EXPLOSIVOS Los Explosivos son mezclas de sustancias químicas, que frente a un detonador tiene la capacidad de reaccionar muy violentamente creando una onda de choque que tritura la roca. También se generan gases que actúan con una gran presión sobre las paredes del taladro ayudando a la rotura y destrucción de la roca.

CLASIFICACION DE LOS EXPLOSIVOS: Los explosivos tienen diversas clasificaciones, dependiendo de sus características. Una de las importantes es la determinada por su función.

1. EXPLOSIVOS PRIMARIOS O INICIADORES: Muy sensibles y violentos, se usan en pequeñas cantidades como cargas en los accesorios de TRONADURA como fulminantes, conectores, mechas; se emplean para iniciar o detonar a los explosivos secundarios. Ejemplo: pentrita y azida de plomo.

2. EXPLOSIVOS SECUNDARIOS O ROMPEDORES: Menos sensibles, con fuerte efecto de impacto y generación de gases y alta simpatía. Se emplean como carga de los taladros, son los que efectúan el rompimiento y fracturamiento de las rocas. Ejemplo: dinamita, emulsiones, ANFO.

ACCESORIOS DE TRONADURA Son una serie de dispositivos que se emplean en TRONADURA con la finalidad de iniciar, propagar o retardar la detonación de las cargas explosivas rompedoras de la roca. Pueden ser las siguientes:

1. Fulminante o Detonador:

Es una cápsula de aluminio que contiene una carga

sensible (PENTRITA, azida de plomo) que estalla instantáneamente con la llama transmitida por la guía o mecha de seguridad. Se emplea para iniciar y hacer detonar a la dinamita y otros altos explosivos. El más común es el Nº 08.

2. Guía Blanca: También llamada mecha lenta. Es un cordón flexible compuesto por PERFORACIÓN Y TRONADURA

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un núcleo de pólvora negra recubierto por fibras de algodón, brea y un forro de plástico. Transmite una llama al fulminante simple para hacerlo detonar.

3. Conector de Ignición: Es un casquillo de aluminio con un huequito por un lado, que tiene masa pirotécnica que recibe la llama de la mecha rápida y la transmite a la mecha lenta, generando su encendido.

4. Mecha Rápida:

Cordón delgado y flexible que contiene pólvora y dos alambres,

cubiertos con un forro plástico que se quema con llama abierta a mayor velocidad. Se emplea para encender a las guías del Carmex de forma secuencial.

5. Cordón Detonante: Accesorio de TRONADURA de alta velocidad de detonación, fácil manejo y gran seguridad. Tiene gran flexibilidad, resiste al agua y a la t ensión.

6. Detonador No Eléctrico:

Los detonadores no eléctricos de retardo, están

constituidos por tubos plásticos muy delgados, similares a cordones detonantes, que transmiten una onda explosiva desde el punto de iniciación hasta un detonador. Según las fábricas que los elaboran pueden ser: Fanel y Nonel.

EXPLOSIVOS SECUNDARIOS O ROMPEDORES. A. Explosivos rompedores encartuchados: Sensibles al detonador N° 8. 1. Dinamitas: Explosivos con alto poder rompedor y buena resistencia al agua, vienen encartuchados en papel parafinado. Son fabricadas para diferentes tipos de TRONADURA: - Gelatinas: Para TRONADURAs de rocas duras con abundante agua. - Semigelatinas: Para roca intermedia con poco agua. - Pulverulentas: Para roca suave, seca y para TRONADURA controlada

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2. Emulsiones sensibles: En papel parafinado y en salchicha, para roca dura con abundante agua, especialmente en taladros sobre cabeza

B. Agentes de TRONADURA a granel: Son insensibles al detonador N° 8 y requieren de un iniciador más potente para su detonación. o ANFO reforzados preparados: es un explosivo a granel y gran poder de rotura, no es recomendable para TRONADURAs subterráneas por la gran cantidad de gases que genera. Es ideal para terrenos secos sin columnas de agua porque se degradan.

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EL CEBO O PRIMA. Se denomina cebo o prima al conjunto formado por un cartucho de dinamita o emulsión, al que se le ha insertado un fulminante (también cordón detonante o detonador de FANEL) que se utiliza para iniciar la detonación de la carga explosiva. Se utiliza un cebo por cada taladro. Cuando el cebo es introducido al taladro nunca debe de ser atacado, pues todo cebo es explosivo activado dispuesto a detonar por cualquier

ESQUEMAS DE CARGA DE UNA TRONADURA.

1)

Carguío de los explosivos en un taladro horizontal: En el interior de un taladro tiene que haber los siguientes elementos: 

El cebo o prima.



La columna explosiva: cartuchos de dinamita.



El taco.

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2) Carguio de los explosivos en un taladro vertical:

3) Procedimiento de Cargado:

Coloque el cebo en el taladro y con el

Coloque los cartuchos de dinamita uno a uno

atacador

empujándolos y presionando con el atacador

de

madera

empújelo

suavemente hasta el fondo del taladro (no

Coloque un taco (madera, arcilla, d etritos)

presione con el atacador, puede explotar

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4) Secuencia de Cargado: 1.

Empiece siempre por cargar el arranque, no se olvide de atacar bien los cartuchos de dinamita, menos el cebo.

2.

Continué con las ayudas y Segundas Ayudas.

3.

Siga con los arrastres

4.

Culmine con los Hastíales y la corona.

5.

Si hay filtración de agua en el arrastre use explosivos resistentes al agua (emulsión en salchicha).

5) Procedimiento de Chispeo: Si se usa Mecha Rápida y Carmex: Empalme la mecha rápida al carmex desde el arranque, las ayudas, los arrastres, los hastíales y termine por la corona. Asegúrese de que la cabeza de ignición del carmex acople bien a la mecha rápida. Si se usa TRONADURA

No Eléctrica: Cada cebo de Fanel tiene un sticker donde indica la secuencia de disparo. El 1 y 2 se usa en el arranque. El resto se va ubicando según lo que se ve en la figura anterior.

6) El Plasteo: Se usa cuando hay bancos demasiado grandes como para desatar con barretilla. Entonces se les hace caer con explosivos. Para proceder al plasteo hay que coordinar con el supervisor, poner vigías en los accesos para evitar accidentes.

Rompa Identifique el banco o cuña a plastear

de dos a cin co car tuc hos

(depen diendo del tama ño de la griet a) de

emulsión y haga una masa en forma de bola.

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Cubra la carga con arcilla o barro, luego

Coloque vigías en el acceso de la labor

chispee la mecha de seguridad (CARMEX) y

7) El Cachorreo: Muchas veces disparamos un frente y obtenemos bancos grandes o partes del frente (pechos) que no llegan a salir. Es ahí cuando hacemos un cachorro para terminar el proceso de TRONADURA. A eso se le llama TRONADURA secundaria.

Puede usar cordón detonante como

Si el disparo es a media guardia no

prima para formar el cebo si hay varios

olv ide de col ocar vig ías y coor din ar

bancos así se evita gastar fulminantes

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con su supervisor

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8) Los tiros Cortados: Muchas veces por falla del detonador o por una falla de la guía, carmex, manguera fanel o cordón detonante el disparo de un taladro no sale quedándose parte del explosivo sin explosionar. Cuando sucede eso le llamamos tiro cortado. Son muy peligrosos debido a que no sabemos qué tan sensible puede ser, quizás al menor movimiento o golpe brusco puede detonar.

Desactivación del Tiro Cortado:

Lave con abundante agua el frente para

Informe al supervisor y si el disparo es

identificar el tiro cortado

en plena guardia coloque vigías

Rec ár gu el o c on un ce bo y cartucho que

Chispee con mecha de seguridad y evacue

sean necesarios

inmediatamente. Por ningún motivo use una cucharilla para tratar de sacar los explosivo o detonador

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9) Descampaneo de Chimeneas: Un campaneo de chimenea es una situación de alto riesgo que consiste en el atoro de la chimenea por la carga.

Procedimiento: 

Bloquear el acceso de ingreso hacia la chimenea campaneada y comunicar a todo el personal de la situación.



Inspección de chimenea, para calcular la altura del campaneo, usar arnés. Determinación de la forma como descampanear la chimenea (Permiso de Trabajo de Alto Riesgo).



Descampaneo colocando carga explosiva por debajo de la carga rocosa, para ello utilizar listones de madera o tuvo de pvc de una longitud adecuada, en cuyo extremo se colocara la carga explosiva, siempre bajo la protección de la tolva. Nunca ingresar, ni meter la cabeza por la tolva. Nunca utilizar agua para descampanear.



Chispeo de la carga, la mecha rápida que llevara la chispa tendrá que ser de una longitud adecuada para que los trabajadores puedan evacuar el área de disparo. El chispeo se hará fuera de la tolva.



Se colocaran vigías para asegurar que nadie ingresa al área de disparo. Durante la actividad de descampaneo debe existir permanentemente la presencia de un supervisor responsable.

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MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL USO DE EXPLOSIVOS. Los explosivos son materiales de alta peligrosidad por tal razón se tiene que tener las mayores medidas de seguridad durante su manipulación.

.

Medidas de Seguridad para el Almacenamiento:

1)

Guarda siempre los explosivos (dinamita, emulsiones, ANFO y cordón) en un polvorín y los accesorios de TRONADURA (detonadores, guías y retardos) en otro.

2)

Nunca almacenes aceite, pintura ni otros combustibles junto con los explosivos o con el Nitrato de Amonio.

3)

Nunca guardes herramientas ni objetos de metal que puedan producir chispas en un polvorín.

4)

No debes realizar ningún trabajo dentro del polvorín, solo acomodar los cajas.

5)

Nunca

dejes

explosivos

fuera

de

un

polvorín.

Jamás

fumes

o

enciendas

explosivos.

6)

Utiliza solo herramientas que no produzcan chispas para abrir lasfuego dentro o alrededor de un polvorín, ni permitas que otro lo haga.

Medidas para el Transporte y Manipulación:

1. Nunca transportes explosivos junto con fulminantes y otros accesorios de TRONADURA en el mismo vehiculo.

2.

No lleves explosivos en los jumbos, scooptrams, cargadores frontales y otros equipos pesados. No transportarlos en locomotoras, ni permitir que se contacten con líneas eléctricas activas como la del trolley.

3. Siempre lleva los explosivos en forma separada de los accesorios manteniendo una distancia prudencial entre ellos, que puede ser de 20 metros, transportando 25 kg de peso como máximo. Si transportas explosivos y accesorios solo, haz dos viajes o mas, primero con los explosivos, y después con los accesorios. Nunca los golpees o lo tires, ni  jueges o fumes al llevarlos.

4. Antes de ingresar al frente con explosivos verificar los niveles de gas y rocas sueltas y

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retirar todas las herramientas y equipos. Si dejas accesorios y explosivos en el suelo, deben estar bien separadas y ser claramente visibles. Por ningún motivo perfores en los huecos de taladros del disparo anterior, puede haber restos de explosivo compactado.

DESARROLLO DE LABORES MINERAS CHIMENEAS La Chimenea es una labor minera cerrada que normalmente se realiza en forma ascendente, vertical o inclinada, con un ángulo mayor de 45º, la que puede tener sección circular, cuadrada o rectangular. Objetivo: esta labor cumple diferentes funciones en los trabajos mineros:    

Traspaso de minerales entre subniveles. Ventilación. Drenaje Desplazamiento de trabajadores y materiales.

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ción ersonal

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CONSTRUCCION DE CHIMENEAS CONVENCIONALES - FORMA MANUAL. Es el método tradicional más utilizado en la construcción de chimeneas de 1.0 a 3.0 m 2 de sección. Con las debidas precauciones es seguro hasta los 30 metros de extensión, sobre esa altura su construcción se vuelve altamente insegura. Dimensiones más utilizadas: -

Sección o área: 1,5 m a 3 m cuadrados. Longitud no superior, en lo posible, a los 30 metros.

2.1 CHIMENEAS DE PRODUCCION. Permiten traspasar mineral entre dos subniveles y, su sección debe ser igual a 3 veces el tamaño del mayor bolón que puede salir en la tronadura. Se tienen dos tipos: a) CHIMENEA DE PRODUCCIÓN TIPO EMBUDO: permite el traspaso de mineral de un nivel de producción hasta un nivel de transporte. b) CHIMENEA DE PRODUCCION DE SECCION CONSTANTE: permite el traspaso de mineral entre dos niveles.

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Geometría de una chimenea tipo embudo:

Geometría de una chimenea de sección constante:

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Etapas en la construcción de una chimenea tipo embudo:

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CHIMENEAS PARA VENTILACION. Tienen paredes lo más lisas posibles para facilitar el movimiento del air e por su interior. Conectan un nivel o galería con la superficie terrestre. Esto último obliga a que la chimenea deba tener inclinación de no más de 50º, para evitar caídas a su interior desde la superficie de personas, animales y/o objetos.

CHIMENEAS PARA ACCESO DE PERSONAL. Se construyen para el desplazamiento de personal y no deben tener más de 70º de inclinación y una longitud máxima de 6 metros. Se deben habilitar con escaleras y una cuerda. La escalera debe sobrepasar, en el extremo superior, por lo menos 1,5 metros la plataforma de descanso o tapado de seguridad. Si la chimenea es más larga, por ejemplo 10 m, se debe instalar una plataforma de descanso intermedia Con respecto a su seguridad, deben frecuentemente ser supervisadas para acuñar.

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CHIMENEAS PARA DRENAJE. Se construyen para la extracción de aguas, que por diferentes razones pueden estar dentro de la mina. Sus paredes deben ser rugosas, para bajar la velocidad de caída del agua. El drenaje puede realizarse desde un nivel superior a otro inferior en que el agua corre por gravedad ó desde un nivel inferior a uno superior en que el agua se bombea y sube en tubería por la chimenea.

INDICACIONES PARA LA CONSTRUCCIÓN DE CHIMENEAS. ¿Qué se debe considerar para desarrollar una chimenea? -

Construcción e Infraestructura Geometría Seguridad para los trabajadores

-

Iniciar la chimenea con una inclinación de 45º en un tramo de 2 a 3 m, para luego levantarse a 55 ó 60º.

-

Las chimeneas de producción deben cerrar la boca inferior con un buzón para facilitar el carguío de la marina.

-

La perforación debe realizarse con máquinas livianas, tipo YT27. Lo ideal es usar máquinas especiales para este fin, como un “ stooper”

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-

-

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El diagrama de disparo se perfora con el tipo corte en cuña o piramidal. Después de cada disparo, extracción de la marina y acuñamiento, se debe construir una Plataforma de Apoyo o Andamio para que el personal inicie la nueva perforación. Estas plataformas le permiten al trabajador pararse sobre un piso junto con la pata de su perforadora para la perforación de los tiros de avance. El andamio se construye con uno o dos tablones apoyados sobre dos soportes de fierro (de construcción, de 2” y cilíndricos) los que se empotran en la pared (piso) de la chimenea. El

empotramiento debe tener 2/3 de la longitud total del fierro. -

Para instalar el andamio, el trabajador debe considerar las siguientes distancias: Altura de la máquina con la pata recogida. Longitud de la barra más corta (patera). - Holgura de 30  – 40 cm entre la punta de la patera y la frente para permitir el libre juego de la máquina por las irregularidades de la frente. - En promedio, se puede tener una distancia total de 1.8 a 2.0 m bajo la frente

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El ascenso y descenso al frente de trabajo se realiza por medio de escaleras de cables de acero o un cable de manila grueso, las cuales se anudan en los fierros empotrados en el piso. La ventilación de la frente se hace con la ayuda del aire comprimido de la perforador en los primeros 3 o 4 tramos. Sin embargo, para alturas sobre los 12 m, es necesario ventilar con manga de ventilación y un ventilador de tipo impelente.

TRONADURA EN CHIMENEAS -

Se debe quemar sólo un disparo diario por razones de seguridad (principalmente ventilación).

-

El encendido del disparo se hace desde el piso o nivel de inicio de la chimenea empleando conectores a mecha.

-

El andamiaje se desarma antes de quemar, para volver a colocarlo posteriormente a la tronadura y agregando el andamio correspondiente al avance del disparo realizado. Después del disparo se acuña y revisa la frente.

DIRECCIONAMIENTO DE LA CHIMENEA Después de la limpieza y acuñamiento se procede a marcar el centro y gradiente de la chimenea, mediante plomadas o brújula para dar la dirección e inclinación correcta a la chimenea.

RELACIONES DE PERFORACIÓN, SECCION, Nº DE TIROS Y BARRAS. La siguiente tabla entrega las medidas de relación entre el largo de la barra, la sección de la chimenea y el número de tiros necesario en una roca de dureza media:

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Sección

1.00 x 1.00 m

1.50 x 1.50 m

2.00 x 2.00 m

Barra 1.20m

X

X

X

X

X

Barra 1.60m

X

Barra 1.80m Nº Tiros

10 a 12

12 a 15

15 a 20

ALGUNAS MEDIDAS DE PREVENCIÓN EN LA CONSTRUCCIÓN DE CHIMENEAS

Las chimeneas que se corran desde socavones o niveles de acceso y transporte no pueden partir desde el centro del techo, sino que deberán iniciarse desde las cajas laterales y solo alcanzar la vertical del respectivo nivel o socavón después del puente de seguridad obligado de cada labor. La inclinación y dirección de la chimenea deberá impedir que las rocas que caigan se proyecten sobre los socavones o niveles de acceso; si esto no fuera posible, se deberá utilizar un tapado provisorio que garantice el transito del personal y/o equipos. En caso de desarrollo manual, el avance vertical debe realizarse perforando sobre andamios, construidos sobre patas mineras, metidas en la roca, a lo menos en 50 centímetros sobre las cuales se colocan uno o dos tablones de 12” x 2” por el ancho del piso de la chimenea.

Cuando la Chimenea tenga mas de 5 metros de desarrollo, es obligatorio usar una malla de seguridad, construida de sisal o alambre acerado, colocada bajo el segundo andamio desde arriba hacia abajo. Los trabajadores deben usar arnés de seguridad, cuya cola debe ser amarrada a una pata del andamio. Para que el trabajador pueda subir al frente de avance, deberá usarse un cable auxiliar de manila o nylon de al menos 1” de diámetro, colgado de la pata del segundo andamio (desde arriba hacia abajo),

protegido con el tablón del andamio para que no se corte por la acción del disparo. Para la subida de los materiales a la frente deberá usarse un cable adecuado a la carga a izar. Después del disparo, estando el área libre de contaminantes y antes de subir la chimenea, se debe mover con fuerza el cable auxiliar para ayudar a botar la roca que haya quedado colgada. Cuando falten 20 metros para romper al nivel superior, deben adoptarse las medidas de seguridad en ese nivel para impedir el paso del personal al lugar afectado por las tronaduras.

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Cuando falten aproximadamente 2 metros para romper al nivel superior deberá detenerse el desarrollo desde abajo y romper el pilar por arriba, previamente deberá desmantelarse las instalaciones y dejar limpia la chimenea. La longitud e inclinación de las chimeneas que se desarrollan en forma manual está restringida a los siguientes valores ( Decreto 72)

INCLINACION (grado sexagesimal)

DESARROLLO INCLINADO MAX (m)

ALTURA MÁXIMA (m)

80°

65

64

70°

80

75

60°

97

84

50°

116

90

45° o menos

SIN LIMITE

SIN LIMITE

PIQUES Son excavaciones verticales a sub verticales, construidas en rebaje, de sección rectangular, cuadrada o circular, y que requieren una infraestructura de apoyo que puede ser superficial o subterránea durante su construcción y posterior operación. Esta labor se construye cuando no existe labor inferior. La excavación se realiza perforando con un equipo manual desde arriba hacia abajo y avanzando mediante la extracción de la marina en forma manual con ayuda de un torno, por ejemplo. En la pequeña minería esta faena se realiza en forma artesanal utilizando un torno y polea provisto de un balde metálico para retirar la marina. También para la condición anterior se puede implementar un peinecillo con huinches neumáticos o eléctricos.

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Torno: Sistema manual de extracción de la marina.

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Peinecillo: Sistema de extracción de la marina con apoyo de un huinche y una “pata de cabra”.

INDICACIONES PARA LA CONSTRUCCION DE PIQUES. Para la construcción de un pique en la pequeña minería, es necesario considerar: -

-

-

Arreglo superficial del pique u ordenamiento armónico de los equipos e instalaciones de superficie, que permiten un adecuado funcionamiento del pique, su etapa de construcción y operación futura.

Brocal del pique: la boca del pique corresponde a la excavación y estabilización del primer tramo del pique, que generalmente se encuentra emplazado en roca alterada (por la tronadura) que presenta condiciones de gran inestabilidad.

Fortificación: se realiza con marcos de madera o bien una capa de hormigón armado en la pared de la excavación y alrededor de la boca del pique en superficie, en un tramo de acuerdo a las necesidades de resistencia a soportar presiones laterales de las paredes del pique.

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Instalaciones y equipos superficiales corresponden a: -

-

-

Extracción con Torno Manual: utilizado para la extracción de la marina producto de la tronadura y excavación del pique. Es el medio manual para subir y bajar el balde de extracción de marina. El movimiento del balde se hace a través de un cable metálico que se enrolla en un cilindro accionado en forma manual. Este sistema se aplica en piques de poca profundidad.

Extracción con huinche: Similar al anterior, pero este equipo ubicado a un costado del pique. Es un medio mecánico que facilita la extracción haciéndola má rápida y sin esfuerzo para los trabajadores. Este equipo requiere un motor eléctrico y un peinecillo.

El Peinecillo es una estructura de madera que cumple la función de soportar la polea por donde pasa el cable del huinche. También se usa de estructura para apoyar el buzón donde se descarga el material extraído desde el fondo del pique.

Equipo de izamiento: se debe considerar: - Seleccionar el cable de extracción, para ello se deben identificar todos los pesos o cargas involucradas como: 

Peso del balde de marina vacío.



Peso del cable.



Peso del material a extraer, y



Peso de los accesorios.

El peso total será el peso que el cable debe soportar como mínimo.

- La tensión máxima requerida será el peso calculado anteriormente (peso total + peso del cable) multiplicado por un factor de seguridad (mínimo 5) equivalente a la resistencia a la ruptura del cable seleccionado.

- Seleccionar el huinche: en primer lugar, se debe conocer las dimensiones del tambor de enrollamiento del cable, de acuerdo a la profundidad del pique, así determinar la tensión máxima requerida = T. Posteriormente se determina la potencia del motor.

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OPERACIONES PARA EL DESARROLLO DEL PIQUE.

-

Perforación: se realiza usando máquinas perforadoras manuales de piso. La longitud de las perforaciones es de 1,2 m a 1,6 m. El diagrama de perforación utilizado es el corte piramidal de base cuadrada. Sección: el área del pique debe dar cabida al balde, guías de deslizamiento, cañerías o mangueras, escaleras y fortificación.

-

Tronadura: se deben usar explosivos resistentes al agua y que aseguren un mínimo daño en el contorno al momento de la extracción de la marina. Recomendable explosivos encartuchados. El encendido debe realizarse desde la boca del pique con la ayuda de conectores y cordones repartidores a fuego.

ALGUNAS MEDIDAS DE PREVENCION EN LA CONSTRUCCION DE PIQUES

Instalar un brocal o emboquillado al inicio del pique que asegure la roca e impida la caída de objetos extraños al pique. Efectuar una permanente inspección del equipo de levante : cables, tornos, huinches, poleas, etc., y reparar o reponer en caso de deterioro. Instalar tapados intermedios de protección a medida que se avanza en la profundización del pique, dejando solo el espacio suficiente para la pasada del equipo de levante. Prohibir el acceso de personal no autorizado al área de trabajo. Revisar permanentemente la labor y acuñar cuando se requiera. El movimiento de equipos y materiales al pique debe hacer en forma separada del personal, está prohibido transportar en el mismo balde a los trabajadores y equipos. Asimismo, deben asegurarse todos los materiales que se bajan o suben en el pique para evitar su caída durante el trayecto. Está prohibido abandonar materiales, basuras u otros objetos en desuso en los alrededores del pique.

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A medida que el pique se profundiza y se dificulta la comunicación con la superficie, se debe formular un sistema de aviso para las operaciones del huinchero: subida, bajada, parada, accidente, etc. Asegurar una buena ventilación después de la tronadura. Antes de comenzar la extracción de la marina, se deben instalar dos patas mineras, a unos 2 metros sobre el piso, sobre las cuales se instalará un tablón bien asegurado, que servirá de protección de techo a los mineros que hacen la marina, ante la eventual caída de roca u otros materiales.

DIAGRAMA DE DISPARO EN UN PIQUE

1,25 m

1,25 m

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CORTE PIRAMIDAL Nh H D

= 12 = 1.20 m = 32 mm = ¼”

EXPLOSIVOS IniciadorEmulsión en cartuchos 1 1/8 x 8” Básico ANFO DISPOSITIVOS Detonador a fuego y Mecha a fuego

PREVENCION DE RIESGOS EN LABORES MINERAS La construcción de piques y chimeneas en forma manual es considerado un TRABAJO CRITICO o DE ALTO RIESGO, debido a las condiciones en que se desarrollan y por lo tanto se deben tomar todas las medidas de protección que sean necesarias a fin de evitar la posibilidad de accidentes. Las operaciones de perforación, tronadura y carguío de marina en este tipo de labor son tremendamente riesgosas y deben ser realizadas por personal capacitado. ACTIVIDADES DE PREVENCION Para la construcción de chimeneas y piques, se deben considerar, a lo menos, las siguientes actividades: 1.

INSPECCIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO -

-

Antes de comenzar los trabajo en la frente, ya sea para pique o chimenea, se debe inspeccionar previamente toda el área en torno al punto de la perforación. Se debe observar el estado de las paredes, techos y pisos de la labor, identificando todos los puntos con rocas sueltas y/o agrietadas. Y, principalmente, detectar los posibles tiros quedados. Verificar si existen sobre excavaciones, grietas, filtraciones de agua, etc. Revisar el estado de la fortificación de acceso a la frente: mallas, Enmaderación, etc. Retirar del área todo el material innecesario para la operación. Verificar las condiciones del aire ambiental y necesidad de realizar ventilación.

ACCEDER A UNA FRENTE DE TRABAJO:

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2.

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PREPARACION DEL AREA DE TRABAJO -

-

3.

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Ventilar si se ha detectado polvo en suspensión, gases u otros contaminantes en el espacio del área de trabajo. Se ventila hasta que las condiciones de aire ambiental sean las permitidas por el Reglamento de Seguridad Minera vigente. Acuñar paredes y techo para eliminar todo vestigio de roca suelta con la barretilla de seguridad, la que debe tener el largo adecuado a la sección de la labor. Eliminar, de acuerdo al procedimiento, todo tiro quedado. Antes de instalar los equipos de perforación se debe retirar todo el material que no se requiera para la operación, para no entorpecer el trabajo. Marcar el diagrama de perforación según diseño preestablecido. Trasladar hasta la frente el equipo de perforación, materiales y accesorios. Instalar andamios a medida que se avanza en el desarrollo de la labor.

INSTALACION DEL EQUIPO DE PERFORACION Revisar la red de Aire comprimido y de agua para la perforación. Repara las fugas de aire o agua si existen. Revisar estado de las mangueras y sus accesorios (chicagos), limpiarlas y soplarlas. Rellenar con aceite el lubricador en línea (pato) de la perforadora. Acoplar mangueras a las redes de aire y agua, asegurar conexiones. Revisar estado de las barras de perforación, verificando que correspondan a los diámetros y longitudes requeridos. - Accionar el equipo de perforación, verificando que todo está funcionando bién. -

4.

PERFORACIÓN EN HUMEDO -

5.

La perforación se inicia con la empatadura del tiro, con la barra corta o patera. Se debe controlar muy bien la dirección e inclinación de las perforaciones. Cambiar las barras según se profundizan los tiros. Soplar los tiros con aire comprimido para eliminar el detritus y barro una vez terminada la perforación.

RETIRO DEL EQUIPO DE PERFORACION Antes de desacoplar las mangueras, se deben cerrar todas las llaves de paso de agua y aire comprimido, luego recién desacoplar las mangueras. - Ordenar las mangueras una vez que se haya terminado el diagrama y trasladarlas a un lugar seguro. - Recuperar las barras de perforación y otros elementos utilizados. -

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6.

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Trasladar equipo, materiales y accesorios fuera del área de trabajo y finalmente limpiar y ordenar el lugar de trabajo, verificando que no queden herramientas, elementos o accesorios olvidados.

TRONADURA -

Las operaciones de carguío de explosivo y tronadura deben ser realizadas por personal autorizado, con licencia de Manipulador de Explosivos, según disposiciones de la Ley 17.798 (Control de Armas y Explosivos). Durante esta operación se debe mantener el área despejada y no aceptar la presencia de personal no autorizado. El área de seguridad a respetar es de 15 metros como mínimo del lugar donde se realiza el carguío del explosivo, dentro de la cual está prohibido realizar otro tipo de actividades.

-

Se debe tener especial cuidado en el traslado del explosivo a la frente, el que se debe realizar sólo una vez que se hayan retirado los equipos de perforación y durante el cual no deben ir  juntos los explosivos y los dispositivos iniciadores (fulminantes), tampoco

-

pueden mezclarse detonadores de distintos tiempos de retardo, así mismo está prohibido llevarlos en las manos o en los bolsillos, para esta operación se debe contar con una caja o cajón apropiado.

-

Solo se lleva a la frente la cantidad de explosivo necesario para el disparo. Si queda explosivo, detonadores u otros elementos sobrantes, estos deben ser devueltos al polvorín antes de iniciar el disparo.

-

Está prohibido el uso de explosivos o accesorios de tronadura que presenten algún daño o signos de deterioro, éstos deben ser eliminados mediante un procedimiento seguro, autorizado por el SERNAGEOMIN.

-

Las herramientas que se utilicen para abrir los embalajes de los explosivos o realizar otras operaciones deben ser de material no ferroso.

-

El cebado de los cartuchos iniciadores debe hacerse solamente en el frente de trabajo y antes del disparo. No se debe realizar en otro lugar.

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Es obligatoria la instalación de “loro”.

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Se debe asegurar que todo el personal evacue la mina antes de la tronadura.

-

La orden de tronadura solo debe darla la persona autorizada para ello y una vez que se hayan asegurado que la mina se desalojó.

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RESUMEN PREVENCION DE RIESGOS EN PIQUES Y CHIMENEAS

Riesgo Identificado Caída de roca sobre el trabajador

Trabajador cae desde un piso o nivel superior

Trabajador cae en el mismo piso o nivel

Medidas de control Identificación de la roca suelta y acuñadura manual. Fortificación o Reforzamiento. Uso de cinturón y/o arnés de seguridad. Uso de cola de seguridad bien asegurada. Revisar permanentemente cable auxiliar y reponer si se encuentra dañado. Subir y bajar chimenea o pique afirmado al cable auxiliar. Asegurar andamio y sus elementos.

Orden y aseo para evitar tropiezos. Superficie de trabajo parejas. Drenaje de agua en frentes de trabajo, vias de transito, etc. Iluminación del sector de trabajo.

El trabajador se golpea contra algo o es golpeado por algo

Espacio de trabajo suficiente. Instrucción al personal sobre manejo de materiales. Atención a movimientos inesperados. Coordinación entre personal que ejecuta el trabajo. Detección y eliminación de condiciones inseguras.

Trabajador sufre atrición

Instrucción al personal sobre manejo de materiales. Coordinación entre personal que ejecuta el trabajo. Area de trabajo despejada para efectuar maniobras.

Presencia de gases, polvo, humos, etc

Exceso de ruido por mucho tiempo

Ventilación adecuada, en cantidad de aire y tiempo de evacuación o dilución de gases Uso de protección respiratoria. Depresores de polvo (nebulizadores), regado de vías de tránsito. Chequeo de gases ambientales y de equipos.

Uso de doble protección auditiva (tapones  – fonos)

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