Perforación y Tronadura Subterránea 2009

Perforación y Tronadura en labores mineras subterráneas

Ronald Guzmán V. Profesor IMM 2500 – Perforación y Tronadura Cenro de Miner!a – "C #mail$ r%uzman&in%.'uc.cl

Lo primero Un rayado de cancha ¿Qué es la Perforación y Tronadura

¿Porqué se realiza P&T? Por (culura %eneral minera)* de+en sa+er ,u- es la PT Como esudianes se 'reocu'aran de esudiarla y me/orarla #n su 1ida 'rofesional* les ocará 1i1irla 22-042009

Lo primero Un rayado de cancha ¿Qué es la Perforación y Tronadura

¿Porqué se realiza P&T? Por (culura %eneral minera)* de+en sa+er ,u- es la PT Como esudianes se 'reocu'aran de esudiarla y me/orarla #n su 1ida 'rofesional* les ocará 1i1irla 22-042009

Qué es la Perforación y Tronadura? 

#n el ám+io T-cnico$ La transformación del recurso (roca/mineral) (se Fragmenta)



#n el ám+io Produci1o$ La primera operación en el ciclo productivo de una mina



Como Proceso la Perforación$ Cavidad donde serán alojadas las cargas explosivas y accesorios de iniciación



Como Proceso la Tronadura La liberación de energía mediante una reacción uímica (explosivos) (explosivos) ue

permite

¿Porqué se hace la P&T? 

ecesidad de 3acer la 'rimera se'aración del mineral "eparar la paja del trigo



ecesidad de Car%arlo y Trans'orarlo$  # buen entendedor$%pocas palabras&

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Teoría General de la Perforación #n %eneral 'odemos considerar la 'erforación de rocas como una com+inación de las si%uienes acciones$

Percusión$ 'mpactos producidos por los golpes del pistón originan ondas de coue ue se transmiten a la broca a travs del varillaje% Roación$ Con este movimiento se ace girar la broca para ue los impactos se produ!can sobre la roca en distintas posiciones% #m'u/e$ *ara mantener en contacto la broca con la roca% 4arrido$ Fluido de barrido ue permite extraer el detrito del fondo de la perforación 22-042009

Algo Parecido a esto….. ¿Preguntas?

Porqué Imor!a la Perforación?? Por ser la 'rimera 

o'eración denro del ciclo de o'eración mina. Ciclo de operación mina básico (Cielo  Abierto) Perforación



Tronadura Trans'ore

Car%u!o

Ca1idad donde serán alo/adas las car%as e'losi1as y accesorios de iniciación ++Cómo es el ciclo de operación en un ,ina "ubterránea---

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"omonen!es rinciales de sis!ema de un erforación 







*erforadora. fuente de energía mecánica% arillaje. medio de transmisión de dica energía% 0roca o bit. 1til ue ejerce sobre la roca la energía% 0arrido. efect1a la limpie!a y evacuación del detrito producido% 22-042009

#iferen!es "lasi$caciones %e'(n )aquinaria* Perforación manual: Equipos ligeros operados  por perforistas. Utilizados en trabajos de  pequeña energadura donde principalmente  por dimensiones no es posible utilizar otras máquinas o no está justificado económicamente su empleo. Perforación mecanizada: !os equipos de  perforación an montados sobre unas estructuras (orugas)" donde el operador controla en forma cómoda todos los  parámetros de perforación. 22-042009

#iferen!es "lasi$caciones %e'(n el !io de !ra+a,o * *erforaciones Perforación de banqueo:

verticales o inclinadas utili!adas preferentemente en proyectos a cielo abiert o y minería subterránea (L%0%2%)%

Perforación de avance de galerías y túneles: *erforaciones preferentemente

ori!ontales llevadas a cabo en forma manual o en forma mecani!ada (jumbos)%

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#iferen!es "lasi$caciones %e'(n el !io de !ra+a,o * Perforación de 'roducción$ 3rmino utili!ado en las explotaciones mineras a trabajos de extracción de mineral (estril)% Los euipos y mtodos varían seg1n el sistema de explotación% Perforación de c3imeneas$ Labores verticales muy utili!adas en minería subterránea y obras civiles% "e utili!an mtodos de perforación especiales. entre los cuales destacan el mtodo 4aise 0oring y la jaula trepadora  #lima5% 22-042009

#iferen!es "lasi$caciones %e'(n el !io de !ra+a,o * Perforación con recu+rimieno$ 6tili!ado en materiales poco consolidados. en perforación de po!os de captación de aguas y perforaciones submarinas% 6osenimieno de rocas$ 6tili!ado para la colocación de pernos de anclaje en labores subterráneas principalmente%

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#iferen!es "lasi$caciones %e'(n el mé!odo mecnico de erforación* Roo'ercui1os$ ,uy utili!ados en labores subterráneas y trabajos menores en minería a cielo abierto (precorte). tanto si el martillo se sit1a en cabe!a como en el fondo del barreno% Roai1os$ "e subdividen en dos grupos. seg1n la penetración se realice por trituración (triconos) o por corte (brocas especiales)% 7l primer sistema se aplica en rocas de dure!a media a alta y el segundo en rocas blandas% 22-042009

#esarrollo de la erforación en miner.a

/n s.n!esis1 

*oru se perfora 



Confinamiento al explosivo "alida (botada) a la energía del explosivo

6na ve! ue se perfora. se coloca el explosivo(s) y se ace la tronadura a travs de una secuencia%

a de$nición3 8La 3ronadura tiene como propósito fundamental maximi!ar la ener%!a liberada por el e'losi1o para fra%menar lo mejor posible una parte del maci!o rocoso. mientras ue por el lado contrario. el deseo es a su ve! minimi!ar la energía del mismo acia la otra parte del maci!o rocoso (remanente) para así producir el menor da7o posible9%

Pala+ras claes ara en!ender la oeración Explosivos: Combustible :

oxidante

Energía: ;ases y onda de

coue (vibraciones) ue generan trabajo

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Pala+ras claes ara en!ender la oeración Fragmentación: tama %oeracional*

tros%

7l mensaje es$$

*ropiedades geomecánicas >rientación de estructuras >tros%

#e acuerdo a las condiciones del AcerroB y de  aria+les oeración11decido 

3ipo de explosivo ue funciona en forma segura. ambientalmente factible y económicamente conveniente

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eroraci/n, traslado # marcado de 122 ar$Eo: de e&plosivos # rente min tronadra Ventilaci/n : 40 min +&tracci/n de : 45 marina min 7orticaci/n : 452 min (,53 : 130 -F6*N TT*D ?oras; min -+D D -Eas útiles por mes, promedio : 2' 115 : min >oras útiles por dEa 20 : iclos por dEa, promedio 2,'5 : *vance por dEa, promedio 9,42 : m *V*N+ 6"+- : 245 mGmes  T+" -+ +H*V*N : 15

RESULTADOS DE FRENTE MAS LARA !".#$% &' • •

*vance promedio  Tiempo de e&cavaci/n -

6oca Tipo 

-

6oca Tipo 

-

6oca Tipo 

-

6oca Tipo V

-

6oca Tipo V

: 245,0 m por mes : 15,0 meses : '% : 19% : 29% : 18% : 28%

;ueas !endencias ara la cons!rucción !(neles en miner.a de y la miner.a en si1 *asadoN 4a/a mecanización • Inensi1o en mano de o+ra •

Roca 6ecundaria - ;ranulometría Fina - 0aja Aure!a • ;ey relai1amene ala •

*resenteN Inicio de la e'loación de la roca Primaria - *roblemas de 7stabilidad - ,ineral más ;rueso • 8isminución de la ;ey •

Mecanización • >uomaización • Creciene ama7o e,ui'os •

FuturoN Roca Primaria - #lta Aure!a - ;ranulometría ;ruesa • 4a/a ;ey • Minas Profundas • 8u'licación y ri'licación Producción •

ue1os Conce'os d e #'loación

)iner.a con!inua %cons!rucción de !(neles sin erforación y !ronadura %TE)*

¿Porq ué?

Minería  Convencional

Continua 

•

Tasa Extracción:

•

roductividad:

•

Costo "#eración:

3,5 $%&/Ton

2,0 - 2,2 $%&/Ton

•

roducción:

200'000 t/da(

400'000 t/da(

0,5 t/m2-día  50 t/!-día

3-4 t/m2-día  200 t/!-día  

/n !(neles si'ni$ca incororar TE)

e de+e ir mas rido5 en roca ms come!en!e %!(nel de 9 6 9 m F G0 Hm*

a re'la del dedo 'ordo1 3unnel lengt SmT

F *5 3unnel dia SmT U ("trengt S*aT)V HD 'f te euation is satisfied 30, Will be an option for te excavation Lengt K.GGG m. Aia  m. 6C" strengt IJG ,*a

Lengt .GGG m. Aia K m. 6C" strengt IG ,*a

KGGG/(x(IJG.GGG.GGG)VI/=)X=.J

.GGG/(Kx(IG.GGG.GGG)VI/=)XG.J

T#8#CI>6 # MI#R 6"4T#RR#> *asadoN Roca 6ecundaria - ;ranulometría Fina - 0aja Aure!a • ;ey relai1amene ala •

4a/a mecanización • Inensi1o en mano de o+ra •

*resenteN Inicio de la e'loación de la roca Primaria - *roblemas de 7stabilidad - ,ineral más ;rueso • 8isminución de la ;ey •

Mecanización • >uomaización • Creciene ama7o e,ui'os •

FuturoN Roca Primaria - #lta Aure!a - ;ranulometría ;ruesa • 4a/a ;ey • Minas Profundas • 8u'licación y ri'licación Producción •

ue1os Conce'os de #'loación

)iner.a con!inua1al'o as.3 Preacondicionamien!o )aci7o ocoso

)ane,o de )a!eriales "on!inuo y  :u!om!ico

,ineral *reacondicionado

racuramieno Jidráulico

yHo

#'losi1os Indusriales y 8eonación Precisa

 #limentadores Continuos en cada *unto de 7xtracción

3ransportador  "inEfin

"ómo se reali7a el !ra+a,o con TE)?

"omen!arios 

"i bien oy esta ampliamente usado los mtodos de *Y3 para avances y producción% La intención de no usar explosivos está%



7n la minería se instalo el concepto de ,inería profunda. desarrollo rápido y minería continua%



"i no se imponen estas tendencias. no será posible reali!ar minería subterránea a gran escala (cobre). de manera rentable%