TALADROS LARGOS: VENTAJAS Y DESVENTAJAS EN EL CARGUO Y ACARREO DE MINERAL

BERLY GILMAR AMZQUITA CERVANTES Estudiante Escuela Profesional de Ing. Qumica U.N.S.A. Egresado Escuela Profesional de Ing. De Minas - U.N.S.A.

1. EVALUACIN 1.1 INTRODUCCIN

El estudio de la explotacin de minerales usando taladros largos, se ha ampliado progresivamente y ms an en las operaciones unitarias de perforacin y voladura, para su consecuente optimizacin. Los resultados que se obtienen al analizar las ventajas del uso de dicho mtodo son bastante satisfactorios, sin embargo sus desventajas tambin nos pueden dejar atnitos. Si no se realiza un buen planeamiento del uso de este mtodo, si durante el proceso no se realiza un seguimiento permanente, y si sobretodo se lleva a cabo ste mtodo creyndolo independiente de las dems operaciones unitarias y de los servicios auxiliares; el uso de taladros largos no slo nos decepcionar, sino que nos puede resultar una gran prdida de recursos.

1.2 UBICACIN Los yacimientos estn localizados en la sierra central del Per a 15 Km. al Nor - Este de Cerro de Pasco. El principal acceso es a travs de la carretera Lima - Hunuco. El campamento de Atacocha, a 4,000 m.s.n.m., alberga las instalaciones y facilidades para la Mina. El Campamento de Chicrn est a 3,500 m.s.n.m. y a 324 Km. de Lima sobre la Carretera Central.

1.3 GEOLOGA

La Mina de Atacocha est conformada por dos yacimientos claramente diferenciados tanto en la gnesis como en la mineralizacin, Atacocha y Santa Brbara. El yacimiento de Atacocha es polimetlico de origen hidrotermal y epigentico, formado por remplazamiento y relleno de fracturas, que han originado cuerpos u ore bodies y vetas con mineralizacin econmica constituida principalmente por sulfuros de Pb, Zn y Cu, con contenidos de Ag y en menor cantidad de Au y Bi.

1.4 MINADO

La explotacin se realiza por el mtodo de "corte y relleno mecanizado", empleando relleno hidrulico, constituido por la parte ms gruesa del relave de la concentradora que es bombeado de retorno a la mina. Todo el minado es realizado por el sistema track less o minera sin rieles con equipos sobre llantas; la extraccin, a travs del Tunel Nv. 3600 de 3 Km., se realiza con locomotoras y carros mineros sobre rieles hacia las tolvas de gruesos de la Concentradora.

1.5 BREASTING vs TALADROS LARGOS

El siguiente cuadro presenta los datos para el uso de taladros largos, el anterior presentaba los datos para el uso de Breasting como mtodo. En ambos cuadros debe hacerse un anlisis meticuloso, si no lo hacemos as lo que tendremos ser una visin errnea respecto al mtodo ideal. Si bien es cierto el mtodo de Taladros Largos es ms econmico que el Breasting ha de llevarse a cabo diferentes anlisis que nos darn mayor visin al respecto y esto nos ayudar a elegir y optimizar.

En Compaa Minera Atacocha S.A. los costos unitarios de Perforacin, Voladura y Limpieza fueron planeados para ser reducidos de $ 10.37 /m3 hasta $ 8.31 /m3. Lo cual conllevara un aumento del Valor Presente Neto de $ 838 726.00 a $ 875 720.00 pero existen consideraciones que no se tuvieron en cuenta para la optimizacin del mtodo de minado; tampoco se tuvieron en cuenta algunos aspectos que redujeron la produccin. Algunos de los cuales se detallan a continuacin. El uso de taladros largos requiere de un ciclo de minado de 97 das, mientras que el Breasting requiere tan slo de 53 das (55% del usado para taladros largos). Esto se debe principalmente al uso obligatorio de equipos a Control remoto como lo es el Scooptram de 3.5 yd3 con telemando (el ms diversificado). Dicho mtodo de carguo representa casi el 200% del usado normalmente (slo en el cuchareo) y muy similar en la descarga del mismo. Esto se ve reflejado en el tiempo de Limpieza de mineral que para un Breasting es de 32 das y el de Taladros Largos de 65 das (203 % del usado en el Breasting). La produccin mensual se ve ampliamente incrementada de 5291.2 TM/mes para el mtodo de Breasting hasta 10926.7 TM/mes (es decir 206.5 % del usado en Breasting). La ventaja en produccin y reduccin de costos se ve opacada al

compararla con los costos de oportunidad, costos por tiempos perdidos, costos en ventilacin, y adems otros tems que se pueden ver en todos los anlisis realizados.

1.6 ACARREO

Si bien es cierto la produccin de taladros largos esperada en el Planeamiento del mismo (10926.7 TM/mes) es mucho mayor que la de Breasting (5291.2 TM/mes) no hay una forma adecuada de extraer el mineral. Cia. Mra. Atacocha slo cuenta con un acceso, la Rampa Principal. Esto es lo que detiene a las operaciones aledaas al St. 428 al realizar taladros largos.

Diagrama de Pareto Acarreo

0:00:00

0:01:26

0:02:53

0:04:19

0:05:46

0:07:12

0:08:38

0:10:05

0:11:31

Traslado Carguo Retorno Descarga

Tiem

po (h

h:m

m:s

s)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

El anterior diagrama corresponde al diagrama de Pareto en lo referente al Acarreo de mineral, se debe analizar este diagrama con el fin de entender la operacin de acarreo y las causas de las demoras. Lo que nos indica es que el traslado de mineral es el principal causante de demoras, as como el carguo de mineral. El traslado es explicable debido a que Compaa Minera Atacocha S.A. cuenta con un solo acceso por labor es decir la bifuracin de la rampa principal a travs de cruceros, y galeras nos da como resultado final que slo existe una entrada y una salida al Stope. Esto genera un mal funcionamiento en el Acarreo de Mineral. Las Demoras por trnsito se dan alrededor de 10:00 a.m. y a las 3:00 p.m. esto como consecuencia de las supervisiones, es decir las supervisiones de los diferentes departamentos se realizan en estos horarios con mayor frecuencia y por ende existen demoras por slo contar con una rampa principal. El grfico siguiente nos ayuda e entender este proceso.

Demoras por trnsito

00:0000:4301:2602:1002:5303:3604:1905:0205:46

12:00a.m.

2:24a.m.

4:48a.m.

7:12a.m.

9:36a.m.

12:00p.m.

2:24p.m.

4:48p.m.

7:12p.m.

9:36p.m.

Horario

tiem

po d

e de

mor

as (m

m:s

s)

1.7 CARGUO

En el carguo de mineral se analiza ms profundamente el problema con taladros largos. Dichos problemas tambin se analizarn con el uso del diagrama de Pareto.

Diagrama de Pareto

00:0000:1700:3500:5201:0901:2601:4402:01

Retor

no

Desc

arga C

BP

Movim

iento

al Sto

pe

Manio

bra de

scarg

aTie

mpo

(hh:

mm

:ss)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

En el diagrama de Pareto tenemos que la principal causa es el carguo con Scooptram propiamente dicho, es decir que al manipular la cuchara del Scooptram no se puede manipular cmodamente debido a la mala rotura producto de taladro largos. Dicha mala rotura nos genera no slo problemas en el carguo, sino adems que como el Scooptram realiza un mayor esfuerzo tenemos una mayor produccin de CO2 y mayor demora. Esto es lo que se observa en el diagrama como demoras. El uso de esta herramienta nos dio como resultado que el carguo con Scoop es el mayor causante de demoras en el proceso. Notamos adems en el acumulado que si

controlamos el Carguo con Scoop y el Retorno controlamos ms del porcentaje crtico en que se basa el Diagrama de Pareto.

1.8 VENTILACIN El polvo generado por la voladura de taladros largos es mayor dado que se mueve una mayor cantidad de mineral, los gases producto de la voladura tambin son mayores debido a un mayor empleo de explosivos, el excesivo esfuerzo del Scooptram al cargar su cuchara genera que el equipo emita CO2 en exceso.

1.9 CAUSA EFECTO Cuando se analiza el Diagrama de Causa Efecto tanto en la Perforacin y Voladura de Taladros Largos, nos damos cuenta de las causas por las cuales se puede pronosticar una deficiencia en el carguo y acarreo de mineral; y a partir de este mismo diagrama se podr ver las soluciones pertinentes para la Perforacin y Voladura.

1.10 EQUIPOS El equipo usado en la perforacin es RAPTOR, es un equipo adaptado; no es especfico el diseo. La desviacin del mismo aumenta conforme se encuentran drusas o grietas por donde el Examn pueda escapar. Esto genera un mayor consumo de explosivo innecesario. El proyecto de taladros cortos para servicios elctricos y mangueras fue desechado por la falta de versatilidad del equipo.

1.11 GEOLOGA Dentro de algunas minas que han aplicado Taladros largos tenemos la presentacin de la mineralizacn de las siguientes para hacer una comparcin de mineralizacin con respecto a otras unidades. Dentro de ellas tenemos:

Iscaycruz : Mineral masivo Esfalerita Skarn. Raura: Mineralizacin stockwork en callizas dolomticas. Minsur: Mineral de Sn. Monzogranito. Condestable: Calizas, Brechas, Cuarcitas. Perubar: Baritina, sulfuros masivos y stockwork.

2. OPTIMIZACIN

2.1 CMARAS DE ALMACENAMIENTO Para un movimiento de Mineral de 360 TM/ da (10926 TM/mes) tendremos que cubicar una cmara de almacenamiento. Para dicho tonelaje /da tenemos que aperturar una cmara de 7.5 m. De longitud.

Densidad mineral: 3.4 Ancho: 3.5 Altura: 4

2.2 DISTANCIA PTIMA Para un Scooptram de 3.5 yd3 tenemos que la distancia de recorrido ptimo es de: 107 m. En caso se sobrepase dichos valores su rendimiento se ve afectado. Libro: Maquinaria Minera Autor: Ing. Mximo Mayta Lino A raz de este clculo se debe posicionar la cmara de almacenamiento en el lugar adecuado. 2.3 COSTO BENEFICIO Cuando se analiza el Costo Beneficio del acarreo de mineral, nos damos cuenta que para un Scooptram de 3.5 yd3 en estas condiciones y bajo estas distancias de acarreo lo conveniente es usar 2 camiones de bajo perfil; estos cumplirn satisfactoriamente la produccin del Scooptram. El control de tiempos nos menciona la cantidad ptima de CBPs que necesitar un Scooptram; al ver los tiempos muertos colocar 3 CBPs genera mucho tiempo muerto y siendo casi nulo al colocar 2 CBPs.

Tendremos que el costo de colocar 3 CBPs nos da prdidas. En contraste al colocar 2 CBPs el costo es justificado por el beneficio obtenido. 2.4 CURVAS DE RENDIMIENTO Dichas curvas nos darn como resultado el tiempo que nos tomar mover el mineral una distancia determinada, Se realiza un anlisis de regresin Lineal para obtener las ecuaciones que simbolicen dichos datos. Las ecuaciones de las rectas se adjuntan en las grficas.

Curva de calibracin de rendimiento (CBP 6)

y = 2E-05x - 5E-05

0:00:000:01:260:02:530:04:190:05:460:07:120:08:380:10:050:11:31

0 100 200 300 400

Distancia (m)

Tiem

po d

e ci

clo

(hh:

mm

:ss)

2.5 SIMULACIN DE PROCESOS El anlisis de curvas de rendimiento para los camiones de bajo perfil nos proporciona ecuaciones lineales mediante el anlisis de regresin lineal, lo cual nos facilitar el clculo para pronosticar el trabajo del acarreo de Mineral. Dichas curvas nos darn un tonelaje movido para distancias predeterminadas, para el anlisis de curvas se presenta un simulador a partir de datos de campo. Dicho simulador nos ayudar a obtener las curvas de rendimiento y su anlisis correspondiente.

ENTRADA

RESULTADOS

2.6 RING DESIGNER Ring Designer es una poderosa e intuitiva herramienta para diseo de taladros largos en minera subterrnea y especificar la informacin de carguo. Esto no solo facilita el proceso de diseo, sino que tambin genera reportes claros y detallados que pueden entregarse al perforista y al responsable del carguo que les seran tiles para cumplir sus tareas. Los diseos se crean considerando las restricciones fsicas del equipo de perforacin y excavacin. Es adecuado para el diseo de cualquier mtodo de taladros largos, incluso cuando no se emplee una malla en abanico "rings".

2.7 SUPERVISIN Los Ingenieros que estn directamente a cargo del minado de taladros largos deben dar la importancia que debe a dicho minado. Las prdidas de tiempo se deben en gran medida a la falta de inters en la optimizacin del minado y la falta de hacerles un seguimiento continuo, como se puede ver en un anlisis de tiempos muertos. Los equipos de Perforacin, Carguo y Acarreo, necesitan suministros para su correcto desempeo, pero si no se proporciona a tiempo los suministros para los equipos en Taladros Largos, se tendr prdidas de tiempo de hasta media guardia, tambin sealados en un anlisis de tiempos muertos. Por falta de materiales, como aceites y grasas para lubricacin; se ha perdido tiempo de hasta media guardia. Por tener que subir o bajar hasta 3 niveles. La supervisin no se realiz de manera adecuada por esto no se pudo parar los errores en el momento justo. Las falencias del equipo se acentuaron por desinters del mecnico a cargo. 2.8 CONCLUSIONES

La mala rotura con taladros largos es la principal causante de las demoras en el carguo de mineral.

Los agravantes del acarreo de mineral son consecuencia del mal diseo en mina.

El carguo afecta directamente al acarreo y ventilacin (genera gases). La geometra del cuerpo no fue la adecuada para este mtodo. Se puede notar la importancia del anlisis con Investigacin de Operaciones,

su anlisis en base a datos reales. El seguimiento a propuestas nuevas de explotacin debe ser constante, un

inters acorde con las exigencias del mtodo. Se recomienda el uso de cmaras de acumulacin, para mayor facilidad en

carguo y acarreo. Un adecuado seguimiento de equipos; eficiencias, rendimientos, nos

proporciona una mejor operacin.