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Soluciones Integradas en el Diseño de Taladros Largos Raúl Espinoza Noriega, Albis Durand Galarza A ctual ctualm mente las metodol etodolog ogííasdetr traabajo de yaci acimient mientos os subter ubterráneos ráneos buscan la aplicación de nuevas formas de expl xplotaci otación ón masiva dada dada la la necesidad de aplicar economías de escala (altos volúmenes de producción, ba jos jo s costo tos s) y poder ser co competi titi tiv vas. Esta visión es ventajosa sobretodo en lasminas a tajo abierto, abierto, donde se pueden trabaj trabajar ar leye leyes bajas yque pueden ser rentables con grandes tonelajes explotados explot ados. En lasminas subterráneas alcanzar dichos niveles de producción por encim encima delas100 10000 00 TM TMD solo es posible por determinadas características propi propias as de la mina: ti tipo de yaci ci-miento, calidad de macizo rocoso, costos de producción, equipamiento
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para extracci extr acción, ón, proces os de recuperación metalúrgica, capacidad de planta, plant a, etc. tc.,, y que son import ortantes antes si se busca grandes vol volúme úmenes de producción. Es por ello, que la explotación por taladros largos resulta una alternativa de lograr incrementar volúmenes de producción, y que se esta aplicando en algunas minas en el Perú como: ü Yauli Yauliya yacu, Iz Izca caycruz ycruz – Empres Empresa Min ine era Los Quenua nuales les S.A S.A.. ü A ta taco coch cha a - Ci Cia a. Mi Mine nera A ta taco co-cha SAA SAA.. ü Cerro de Pasco – Volcan Volcan Cia Cia. MiMinera ü San Rafael – MIN M INS SUR S.A S.A . El diseño de mallas de perforación y voladura en Taladros Largos es una práctica que conlleva una preparación previa previ a de la zona ant ntes esdel uso de los los equipos de perforación, y de rapidez en la evaluación de geología en la zona a explot explotar ar para posteri teriorme orment nte e hacer el diseño propiamente dicho. El objetivo del presente trabajo técnico es mostrar las herramientas de diseño de taladros taladros largos largos que se usan actualmente vs. los nuevos módulos de diseño automatizado que consideran: ü Mejor visualiliz zación dela es estructura geológica previa al diseño
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Figura1.-Vista de diseño de Explotación por taladros largos
ü Mane nejo jo de información topog topográ ráfifica ü Fac Facililida idad d y velocida locidad d de dis dise eño ü Ge Gene nera ración ción de Reportes ü Contr Controles oles de op ope eración de de perforación. Se busca proponer estas nuevas metodolog todol ogíías con la la ayuda de los softwares disponibles disponibles para este fin, fi n, buscando ahorro de tiempo de trabajo, mejor manejo de informa informaci ción ón y reducción de costos. Introducción.-
fin de hacerlas competitivas frente a las bajas ley leyes, logrando bajos costos de producción por tonelada extraída. El método de explotación por taladros largos es usual usualm ment ente e apl pliicado en estruct tr ucturas uras geológicas con buzamientos relati rel ativam vamente incl ncliinados (mayores a 50 grados), buena calidad de estructura mineralizada así como de la roca encajonante (RMR>60), lo que en much uchos os casosdetermi determina na las lasal altu turas ras de perf rforaci oración ón máxi áxim mas, para mantener grandes cavidades con tiempos de apertur ertura aestimablesparafacil facilitarla l aextracción de mineral.
La técnica deexp expllotación por “Sublevel Stopping” St taladros taladros largos ) íes tual tualm mopping” ente una(ode las metodol las etodolog ogí asacde de explotación de volumen de mineral aplicado apli cado a minas subterráneas con el
Antecedentes.Para el método de explotación por taladros largos largos debemos tener en cuencuen-
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ta una serie de procedimientos de trabajo comunes que incluyen: 1. Definir la zona zona de trabajo 2. Contorn ontorneo eo de estr tructura uctura y su supe pervisión geológico-geomecánico 3. Mapeo y muestreo 4. Levantamiento topog topográfi ráfico co y secciones 5. Defini Definirr secciones geológ ológiica cas s 6. Di Dise seño de mall alla a y marca arcado do en terreno Todosestosprocedimientosbuscan ser To optimizados, sin perder la capacidad de analizar el detalle de cada uno así como poder hacerlos hacerl os mas rápido o generar escenarios para tomar mejores decisiones. Esta estructur structura a de de proces procesos inici inicial al considera sider a el hecho de hacer uso de herramientas simples como una tableta digitali digit aliza zadota, A utocad, y eq equi uipo po topográfico adecuado (estaciones totales). En el diagrama anterior podemos ver una serie serie de pasos que se deben totomar para poder definir y diseñar la explotación por taladros largos. Estos pasos suelen ser engorro engorrosos sos y much uchas as veces tr trab abajados ajados sin el cui cuidado dado y detallle que merece el di tal dise seño de mall allas as en taladros largos, provocando situaciones ci ones subestandares que afect fectan an el proceso de trabajo como por ejemplo: · I na nade decuada preparac ración ión de caras libres o chimeneas slot. · Poco ti tie empo para el diseño demalla. · Información de degeología sin el tiempo necesari rio o para hacer un corr corrececto análisis. · Premura de de operac raciones iones po porr empezar a hacer las las perfor erforacion aciones es de de la malla. Generando resultados resultados poco deseados al empezar la explotación como: · Mayor dilución y sobre rotu rotura ra (o subrot sub rotura ura de ser el caso) o).. · Generación de de bancos y po poca ca fac-
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turación del mineral. · Zonas de ri rie esgo e in ins seguras (muchas veces a causa de las vibraciones por un sobre-dimensionamiento de la carga explosiva). Todas y cada una de ellas gene To ran que el método sevuel vuelva va costoso y larg largo. o. Lasnuevastecnol tecnolog ogíasdesarr rrol ollladas actualmente en herramientasparael di dise señopermiten permitenquese realicen reali cen las las tareas de diseño de Figura3.-Vista en autocad de diseño maneramásrápida, rápida,lográndose lográndoseun ahorro de tiempo significativo principalmente en el manejo de inforpuntos de manera rápida). Posterior-
tas las secci ecciones ones en form formato dig digital se
maci ación ón para el di dise seño.
pasa al diseño, sección por sección.
Breve descr Breve criipci pción ón de los métodos de diseño
mente se(prog toma esta información A utocad (program rama a grafi grafico co muy usausal ado en las minas) y se generan las secciones.
Método1.Para este método se considera considera las lasherramientas elementales de diseño, tales como el uso de estaciones totales para el levantamiento topográfico (cuya información se puede exportar a una computadora bajo formato txt, dxf, etc. y que permiten tomar
De la fig figura 3 se apreci precian an yaun dise diseño hecho, para lleg llegar al fi final nal del dise diseño y los planos para el marcado de la malla, cada sección se genera en A utocad, estas secci secciones ones deben ser graficadas grafi cadas con la información de la estructura mineraliza nerali zada porel geólogo(manual nualm mente) y luegodi digit gitali aliza zadas. Una Una vezpues-
Método2.Considera los pasos de trabajo de trabajo mayormente simplificados, digitalizados directamente a un software de modelamiento (Datamine Studio) para tener las lassecci cciones ones geol eológic ógicas asen formato digital para su diseño en el software de taladros largos (Rings). A quí el paso de de la descripci scripción ón grafi grafica ca manual hecha por el geólogo secci cción ón por sección no se ha eliminado. Solo seesta dando un uso mas inten intensiv sivo o al software. Método 3.A quí se tienen tienen ya interpretado interpretado ydescrito en el software de modelamiento la estructura mineralizada, solo se hacen los ajustes de actualización del mineral en el programa (se (se ajusta en el modelo a medi dida da que se mapea y muestrea una vezcon conto torn rneado eadola sección de trabajo) y se exporta al software de taladros largos (Rings). Estos son los 3 métodos de trabajo para taladros largos considerados. Para Par a todos los los casos se considera considera como equipo de levantamiento topográfico estaciones totales, los cuales pueden asegurar trabajos rápidos y ma-
Figura 4.- Secciones definidas en Rings
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yor detallede delalabores, así el como del marcado malla en terreno para su ejecución por el área de operaciones mina.
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ARTÍC ÍC ULO TÉC NIC O ART
Tabla 1.- Comparación entre métodos de trabajo
Figura 5.-Diseño de taladros largos
A cont contiinuaci nuación ón presentamos una tabla comparativa de tiempos de trabajo según equipamiento disponible y según el método de trabajo:
darnos rapidez en el di dise seño de mallas, nos pueden permitir hacer uso de información adicional necesaria en la evaluaciónprevia previaaldise diseñoensi como:
· Dis Di stri trib bución de ca carg rga a exp xplos losiva iva proyectada para control de factores de carga y costo de operación operación
Ventajas de los nuevos Ventajas nuevos sistemas de Diseño de Mall allas as de perforación.A ct ctual ualm mente estos sistemas, apart arte ede
· Equipo Equ ipo de perfora ción ydel varil va rillaje laje (compatibiliza el tamaño equipo con la sección de trabajo) · Crea Creación ción rápida de secciones · Selecc lección ión de exp xplos losivos ivos a us usar
Es im im recalcar que en larolexplotación taci ónportante detal taladros adros largos el control cont dela perforaci perfor ación ón se hace much ucho o mas detallado para evi vitar tar una incorrecta incorrecta perforación raci óndelos losmismosasí comodedi dism smi-
MINERIA la
mejor puerta mejor pu erta de acceso al al sector mi nero
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Figura 6.- Vista de secciones geológicas modeladas con las labores y accesos de mina
Figura 7.-Ingreso de dimensiones de equipo de perforación
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ARTÍC ÍC ULO TÉC NIC O ART nuir la dilución y sobre rotura. Con el levantamiento topográfi ráfico co deloscol colllares de los taladr taladros os perf rforados orados y susrespecti ctivas vas incl ncliinacion naciones es, ambas lleva llevadas a un software software de modelamient odelamiento o se pueden hacer comparaci raciones ones delo dise diseñado y lo lo hecho rea realmente, buscando las las causas a estos errores errores ypoder hacer las las correcciones corr eccionesnecesari rias asparaun contr control ol en detal tallle delos trabajos operativ erativos. os.
Figura 8.- Ingreso de datos de varillaje
Bibliografía · Explotación sub subterráne nea a, métod todos os y casos prácticos (universidad Nacional del del A lt ltiiplano plano,, 1999 1999)) · Underg rgro roun und d Mining Metho Method ds (Willlliam (Wi iamHustruli trulid, d, SME 1982) · Underg rgro roun und d Mining Metho Method ds (A tlas Copco) · Tutoriale riales sDatamine Stud Studio io y Rings Figura 9.- Se considera también espacio y giro de equipo para su perforación (com-
Raúl Espinoza Noriega Pontificia Universidad Católica del Perú – Sección Minas, Jefe de Laboratorio Curso Minería Subterránea.
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patibilizar el tamatam año del equipo con la sección de trabajo).
Albis Durand Galarza DLA Enterprise, Soporte Técnico
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MINERIA la
mejor puerta mejor pu erta de acceso al al sector mi nero
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