MAQ Y EQUIPOS MINEROS

A.- Clculos de perforadorash.1.- Principio de Percusin1.- Area del mbolo en viaje de trabajo (A) A = * r2 ; cm2Donde:r = Radio de cabeza del mbolo; cm2. Area del mbolo en viaje de regreso (A) A = A - Area de cuello del mbolo ; cm23. Aceleracin del mbolo en viaje de trabajo (a)a = Fuerza/masaa = (presin de aire * A)/(Peso mbolo/gravedad) ; m/seg2Presin = kg/cm2 Peso = kg Gravedad = m/seg24. Aceleracin del mbolo en viaje de regreso (a)a = (Presin de aire * A)/(Peso mbolo/gravedad) ; m/seg25. Tiempo del mbolo en viaje de trabajo (t)t = L/a ; seg. Donde:L = Longitud de carrera, es decir longitud cilindro ancho cabeza del pistn; m6. Tiempo del mbolo en viaje de regreso (t)t = L/a ; seg.7. Tiempo del ciclo (T)T = t + t ; seg.8. Nmero de golpes por minuto (NG/min) NG/min = (60 seg./min)/T ; golpes/min9. Trabajo efectuado (W)W = Fuerza * Longitud; kgFuerza = masa * aceleracin= (peso/gravedad) * aceleracin= Presin * AreaW = Presin * Area * Longitud; kgmh.2.- Principio de percusin/rotacin1.- Area del mbolo en viaje de trabajo (A)A = * r2 (cabeza pistn) - * r2 (cuello barra estriada); cm22.- Area del mbolo en viaje de regreso (A)A = * r2 (cabeza pistn) - * r2 (cuello pistn); cm23.- Revoluciones por minuto (RPM) RPM = (NG/min)/(GR) Donde:GR = El nmero de golpes por cada revolucin; es decir, el nmero de dientes de la Caja de Trinquetes.El resto de clculos son similares a los clculos para percusin. h.3.- Caudal de aire para perforacin (Q)Q = (Volumen/ciclo * 60 seg/min * Rp)/(106 * T); m3/minDondeQ = Caudal de aire consumido por la perforadora.Volumen/ciclo = Area/ciclo * L = (A + A) * L; cm3L = Longitud de carrera; cmRp = Relacin de presin del aire comprimido al aire atmosfrico. Esta relacin es de 8:1 mayormente, dependiendo de la eficiencia mecnica del compresor,de la luz entre el pistn y el cilindro, etc.106 = Constante para transformar cm3 a m3T = Tiempo/ciclo, es decir sumatoria de tiempo de carrera de trabajo y tiempo de carrera de regreso; seg.Ejercicio:Contando con los siguientes datos de una PERFORADORA DE PERCUSION, calcular las frmulas descritas anteriormente.EjercicioSe tiene una perforadora de percusin-rotacin. Con los datos anteriores requeridos y con los siguientes:Dimetro cuello barra estriada 2.30 cmLongitud de carrera del pistn 6.80 cmRelacin presin aire comp. a aire atm. 5:1Numero de golpes por cada revolucin, 36Hallar RPM y Q.SolucinRPM = 3061 golpes/min/36 = 85 RPM Q = (A + A) * 60 seg/min * 5/(106 * T)= (38.48 + 22.58) * 6.80 * 60 * 5/(106 * 0.0196) = 6.40 m3/mini.- Velocidad de penetracinVP = 31 * (POT/D1.4) Donde:POT = Potencia cintica disponible en el martillo; KW D = Dimetro del barreno; mmEjemploPOT = 18 KW D = 100 mmSolucinVP = 31 * (18/1001.4) = 0.88 m/minEl Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional en Minera en sus artculos 257a 259 expresa sobre Perforacin y Voladura.j.- Clculos de perforacin/voladura1.- Clculo del nmero de taladros a perforar (N) segn el MANUAL DE EXPLOSIVOS deQumica Sol S.A. para un frente ciego.N = R/C + KS DondeR = Circunferencia aproximada de la seccin; m2= S * 4 (NOTA: es Raiz cuadrada de S) S = Seccin del frente; m2= ancho * altura * fcgfcg = Factor de correcin geomtrica; generalmente es 0.90C = Distancia media entre taladros de acuerdo al tipo de roca; mK = Coeficiente de acuerdo al tipo de rocaTIPO DE ROCADISTANCIA TALADROS( C )COEFICIENTE ( K )

Roca dura0.5 m2

Roca semidura0.6 m1.5

Roca blanda0.7 m1

Para el caso de perforacin en tajeos o tajos, la distancia entre taladros y entre filas de taladros se obtiene luego de una serie de pruebas, considerando si es perforacin horizontal (breasting), inclinada o vertical, entre otros. El resultado de N es terico, el mismo que debe ser reajustado de acuerdo al trazo de perforacin,distribucin de taladros en el frente (en un grfico) y en la labor luego de varias pruebas, antes de ser estandarizado.EjercicioDatos: a = 2.10 mH = 2.30 mFcg = 0.9Roca duraHallar NSolucinS = 2.10 * 2.30 * 0.9 = 4.35 m2R = 4.35 * 4 = 2.086 * 4 = 8.34 m2N = (8.34/0.5) + (2 * 4.35) = 25.38 taladros= 26 taladros2.- Clculo de Tiempos durante de GuardiaRequiere la participacin de personal capacitado, quien con el apoyo de instrumentos y materiales de trabajo, se dedicar durante un periodo a medir los tiempos de cada labor que desarrolla el perforista y su ayudante.La finalidad de estas mediciones es conocer los tiempos efectivos Antes, Durante y Despus de la Perforacin, con los que podremos efectuar los clculos reales.Debe considerarse el promedio de varios controles, sea en el tajo, materia del estudio o el promedio de mediciones efectuados en varios tajos. Se adjunta 02 hojas CONTROL DE TIEMPOS3.- Tiempo de perforacin por taladro= Tiempo total de perforacin/Taladros perforados; min4.- Velocidad de perforacin por taladro= Longitud taladro/Tiempo total perforacin taladro; pie/min5.- Pies perforados por guardia= Longitud taladro * taladros perforados; pie/gdia6.- Eficiencia de la perforacin= (Tiempo efectivo perforacin * 100)/8 ; %7.- Volumen roto por disparo= a * h * p * fcg * e; m3/disparoDonde:a, h y p = Ancho, altura y profundidad del frente de disparo; m fcg = Factor de correccin geomtrica, que va de 0,65 a 0,97En el frente de galera, tajo, chimenea, generalmente es 0,9e = Eficiencia del disparo, considerando los tacosGeneralmente es un valor de 0,958.- Tonelaje roto por disparo= Volumen roto por disparo * p.e.; TMS/disparoDonde:p.e. = Peso especfico del material roto9.- Peso de dinamita por disparo= Peso de cada cartucho * cartuchos/taladro * taladros cargados; kgEn el caso de cartuchos de dinamita de 7/8 * 7, generalmente es 80 gr. de peso de cada uno.10.- Nmero de fulminantes simples por disparo= Nmero de taladros a encender11.- Longitud de mecha de seguridad por disparo= Sumatoria de longitudes de mecha de seguridad de las armadas y de chispeador o mecha de seguridad; pie o metros12.- Factor de potencia del explosivo= Peso total dinamita/tonelaje roto por disparo; kg/TMSEl Reglamento de Seguridad y Salud Ocupacional en Minera, en sus artculos 260 a 261 menciona lo relacionado a Volaura No Elctrica y en sus Artculos 262 a 269, sobre Voladura Elctrica.13.- Consumo de aire comprimido por disparo13.,1.- Para Perforacin:Consumo/gdia = Consumo a cota de trabajo * 60 min/hora * TE ; pie3/gdiaConsumo a cota de trabajo = Consumo al nivel del mar * F Donde:F = Factor de correccin por altura= (((PaO(Pmh + Pah))/((Pah(PaO + Pmh)))PaO = Presin atmosfrica al nivel del mar. Se halla con la Tabla deATMOSFERAS SEGN NORMAS USA 1962 adjunta. Pmh = Presin manomtrica (lectura del manmetro).Pah = Presin atmosfrica a cota de trabajo.( Tabla ) TE = Tiempo efectivo de trabajo durante la guardia13.2.- Para Afilado de BarrenosConsumo/gdia = Consumo a cota de trabajo * 60 min/hora * TE * %; pie/gdia(se sigue el procedimiento anterior, con sus propios datos)TE = Tiempo efectivo de trabajo de afilado durante la guardia% = Barrenos a usar en el tajo * 100/total barrenos afilados en la guardia14.- Consumo de agua por disparo14.1.- Para PerforacinConsumo/gdia = 0.5 lt/seg * 3600 seg/hora * TE; lt/gdia0.5 = Segn el Art. 257 del Reglamento de Seguridad Y salud Ocupacional en Minera, se debe utilizar una cantidad mnima de 0,5 lt/seg. de agua y una presinde 0.3 kg/cm2.TE = Tiempo efectivo de trabajo de perforacin durante la guardia14.2.- Para Lavado del Frente de PerforacinConsumo/gdia = 2 lt/seg * 3600 seg/hora * TE; lt/gdia2 = Empricamente se considera 2 lt/seg. la cantidad mnima de agua a usar para ellavado del frente de trabajo.14.3.- Para Afilado de BarrenosConsumo/barrenos usados en gdia = 0.25 lt/seg * 3600 seg/hora * TE; * %; lt/gdia0.25 = Empricamente se considera 0,25 lt/seg. la cantidad mnima de agua a usar parael afilado de barrenos.% = Barrenos a usar en un tajo/ total de barrenos afilados en la gdia.Ejercicio:Conociendo los siguientes datos, realizar los clculos para un tajeo utilizando los cuadros y lasfrmulas anteriormente descritos:Nmero de taladros 27Longitud de cada taladro 5 piesAncho del frente del disparo 3,5 m Altura del frente de disparo 2,3 m Profundidad del frente de disparo 1,5 mFactor de correccin geomtrica 0,9 mEficiencia de disparo 95% Peso especfico del mineral 2,9Peso de cada cartucho de dinamita 0,08 kgNmero de cartuchos por taladro 5Longitud de cada armada 7 piesConsumo de aire de perforadora a nivel del mar 254 pie3/minConsumo de aire de afiladora a nivel del mar 25 pie3/minCota de trabajo 4000 msnmNmero de barrenos afilados por guardia 40Nmero de barrenos a usar en la labor 2Presin manomtrica de perforacin 80 psiPresin manomtrica de afilado 70 psiHoras efectivas de perforacin 3,43Horas efectivas de lavado de frente 0,17Horas efectivas de afilado de barrenos 6Solucin:1.- Clculo de tiempos durante la guardia: Se adjunta los cuadros de control de tiempos de perforacin .2.- Tiempo total perforacin/taladro = 205,44 min/27 taladros = 7,61 min/taladro3.- Velocidad media de perforacin = 5/7,61 = 0,66 pie/min4.- Pies perforados por guardia = 5 * 27 = 135 pie/gdia5.- Eficiencia de perforacin = (3,43/8) * 100 = 42,88%6.- Volumen roto por disparo = 3,5 * 2,3 * 1,45 * 0,9 * 0,95 = 10,32 m37.- Tonelaje roto por disparo = 10,32 * 2,9 = 29,93 TMS8.- Peso dinamita por disparo = 0,08 * 5 * 27 = 10,8 kg9.- Nmero de fulminantes simples No.6 = 2710.- Longitud de mecha de seguridad = (7 * 27) + 3,28 = 192,28 pies= 58,61 m11.. Factor de potencia = 10,8/29,93 = 0,36 kg/TMS12.- Consumo de aire comprimido por disparo- Para perforacinF = [14,689(80 + 8,947)]/[8,947(14,689 + 80)] = 1,54Consumo a cota de trabajo = 254 * 1,54 = 391.16 pie3/minConsumo/gdia = 391.16 * 60 min/hora * 3,43 hora = 80,500.73 pie3/gdia- Para afiladoF = [14,689(70 + 8,947)]/[8,947(14,689 + 70)] = 1,53Consumo a cota de trabajo = 25 * 1,53 = 38,25 pie3/minConsumo/gdia = 38,25 * 60 min/hora * 6 * ( 2/40 ) = 688,5 pie3/gdia13.- Consumo de agua por disparo- Perforacin = 0,5 * 3600 * 3,43 = 6 174 lt/gdia- Lavado de frente = 2 * 3 600 * 0,17 = 1 224 lt/gdia- Afilado de barrenos = 0,25 * 3 600 * 6 * (2/40) = 270 lt/gdiaC O N T R O L D E T I E M P O SLabor :Tajo 605-WPersonal:Pedro Rojas

Guardia:DaJuan Macuri

ANTES DE LA PERFORACINMinutosHoras

1.Caminatas7.000.11

2.Inoperativos40.000.67

3.Lavado de frente10.000.17

4.Desate de rocas20.000.33

5.Preparacin de la plataforma15.000.25

6.Instalacin del equipo20.000.33

7.Prueba de la mquina6.000.10

SUB TOTAL 118.00 1.97DURANTE LA PERFORACIN1. Desate de rocas22.560.68

2. Cambio de barrenos (a)16.010.26

3. Posicionamiento empate (a)20.220.34

4. Perforacin barrido (a)155.902.59

5. Retiro de barreno (a)5.470.09

6. Barreno plantado (a)7.840.13

SUB TOTAL228.003.80

ALMUERZO SUB TOTAL30.000.50

DESPUS DE LA PERFORACIN1.Caminatas7.000.12

2.Inoperativos30.000.50

3.Desinstalacin del equipo y traslado15.000.25

4.Preparacin de 27 cebos12.000.20

5.Carguio de taladros30.000.50

6.Preparador del chispeador3.000.05

7.Chispeo manual7.000.12

SUB TOTAL 104.00 1.73T O T A L 480.00 8.00(a) Control de tiempos de perforacin (in situ).

ATMOSFERAS SEGN LAS NORMAS U.S.A. - 1962ALTITUDmPRESIONlb/pulgTEMPERATURACDENSIDADlb/pie

014,68915,00.076

10014,51514,40,076

20014,34113,70,075

30014,16713,10,074

40014,00712,40,074

50013,84811,80,073

60013,67411,10,072

80013,3559,80,071

10013,0368,50,069

120012,7177,20,068

140012,4125,90,067

160012,1084,60,065

180011,1813,30,064

200011,5282,00,063

220011,2380,70,062

240010,9260,60,060

260010,7011,90,059

280010,4263,20,058

300010,1654,50,057

32009,9185,80,056

34009,6577,10,054

36009,4118,40,053

38009,1799,70,052

40008,94711,00,051

45008,36714,20,048

50007,83017,50,046

55007,32320,70,043

60006,84424,00,041

Los cambios de tiempo pueden dar lugar a que los valores tabulados para la presin alrededor del 0 5% y lo relativo a la Densidad varan en un 0 20% aproximadamente.Sintetizando, de la Tabla de Control de Perforacin anterior, se desprende que el tiempo real de perforacin con una Jack leg es de 205.44 minutos para 140 pies de taladros; lo que significa que la velocidad media de perforacin es de 1.47 min/pie de taladro (88 seg/pie).k.- Clculos de rendimiento y avance de perforadora jack legRendimiento de la perforadora ( R ) R = 60 min/hora * V * T * N Donde:R = Rendimiento de la perforadora; m/gdia.V = Velocidad de perforacin; m/minT = Horas normales por guardia; 8 horas t = Horas netas de perforacin; horasN = Factor de perforacin; relacin t/T; s/uAvance terico por disparo= R/Nmero de taladros/gdia; mEjemploUna perforadora jack leg tiene una velocidad de avance de 10 pulg/min y trabaja 4.50 horas perforando 30 taladros durante la guardia normal de 8 horas de trabajo.Calcular el rendimiento del equipo y el avance terico por disparo.SolucinR = 60 min/hora * (10 pulg/min * 0.0254 m/pulg) * 8 hora/odia * (4.50/8) = 68.58 m de tal/gdiaAvance = 68.58 m de tal/odia/30 tl/odia = 2.29 mEjemploUna stoper avanza 12 pulg/min en un frente de 3 m * 3 m durante 3.5 horas; el tiempo de perforacin por taladro es de 6 min. Calcular el nmero de taladros a perforar, elrendimiento y el avance terico por disparo.SolucinNo. Taladros/gdia = (3.50 horas * 60 min/hora)/6 min/tal = 35 taladrosR = 60 * (12 * 0.0254 m/pulg) * 6 min/tal * (3.50/8) = 48.01 m/gdiaAvance terico = 48.01 m/gdia/35 tal = 1.37 ml.- Clculo de costosl.1.- Concepto de Costo:Es la sumatoria de valores reales o financieros utilizados en la produccin de un bien o en la prestacin de un servicio y durante un periodo determinado. Puede ser referido a costos por volumen, por peso, por tiempo, por longitud, etc.l.2.- Fines del Costos:- Conocer el valor de la actividad (gasto con respecto a lo producido)- Analizar las labores que intervienen y sus propios requerimientos- Servir de base para la toma de decisiones- Brindar informacin econmica real y oportunamentel.3.- Tipos de Costos:l.3.1.- Costos de Propiedad.- Constituidos por la AMORTIZACION del capital invertido en la adquisicin del bien y por la DEPRECIACION del bien.En el precio de adquisicin debe considerarse:Precio FOB (Free on Board, Franco a Bordo), es decir el precio del bien puesto en el Puerto de origen o de embarque, o del vendedor. En este caso, los costos de embarque, impuestos, seguros y fletes al lugar de destino, son a cuenta del comprador.Precio CIF (Cost, Insurance and Freight, costo, seguro y flete), es decir el precio de adquisicin del bien puesto en el Puerto de destino o del comprador. En este caso, los costos de embarque, impuestos, seguros y fletes al puerto de destino es a cuenta del vendedor.Cualquiera sea el caso, adems se debe incluir los costos de transporte, embalaje, seguro, ensamble, etc. Se halla aplicando las siguientes frmulas:1.- Amortizacin:O monto peridico de devolucin, pago peridico o recuperacin del capital invertido. Se halla aplicando la siguiente frmula:a = A[((1 + i)n * i)/(1 + i)n - 1))]Tambin se aplica la siguiente frmula:a = (A * i * Fi)/Horas de operacin por aoFi = (n + 1)/2nDonde:a = AmortizacinA = Monto invertido, monto del prstamo o Valor Presente i = Tasa de intersn = Vida til del bien, nmero de cuotas de devolucin.Es en base a estndares y/o experiencias.Fi = Factor de inversin. En este caso, est dado en aos.2.- Depreciacin:O disminucin del valor por obsolescencia o por desgaste por operacin del bien, o fondo de reposicin. En principio este factor es difcil de establecer por ser muy variables las condiciones de trabajo y el servicio de mantenimiento o reparacin del bien tratado. Para depreciar, se debe considerar el VALOR RECUPERABLE al final de su vida til; este valor de salvataje oscila entre el 10 y el 25 % del costo de adquisicin. El ms usual es 20 % del costo de adquisicin; el resto ( 80 % ), dividido entre la vida til, constituye la Depreciacin.D = 0.8 * Precio adquisicin/Vida tilSe amortiza y se deprecia la perforadora y el afilador de barrenos.l.3.2.- Costos de Operacin3.- Costo de Mantenimiento:Constituido por los costos de mano de obra, materiales, instalaciones, herramientas, etc. durante la vida til de cada bien adquirido.Este costo ofrece gran variacin por las condiciones particulares de cada caso: EnArgentina, Chile y Brasil consideran el doble del Monto de Adquisicin dividido por la vida til. En Estados Unidos y en el Per, generalmente se considera el Valor de Adquisicin dividido por la vida til (especialmente en minera). Se usa la frmula:M = Precio de adquisicin/Vida til4.- Costo de aire comprimido4.a.- Para Perforacin= Consumo a cota de trabajo * costo/pie3 * 60 min/hora * TT Donde:TT = Tiempo total de perforacin; horas4.b.- Para Afilado de Barrenos= Consumo a cota de trabajo * costo/pie3 * 60 min/hora * TT * %Donde:TT = Tiempo total de afilado de los barrenos durante la guardia.Generalmente, slo se afila durante el da (una sola guardia por da).% = Nmero de barrenos afilados para el tajo en estudio, del total de barrenos afilados durante la guardia5.- Costo de agua5.a.- Para Perforacin= Consumo/gdia * Costo por litro5.b.- Para Lavado de Frente de Perforacin= Consumo/gdia * Costo por litro5.c.- Para Afilado de Barrenos= Consumo/gdia * Costo por litro * % Donde:% = porcentaje de consumo de agua para el afilado de los barrenos para el tajo en estudio, del total de barrenos afilados en la guardia.6.- Costo de Implementos de Seguridad6.a.- Para Perforista y AyudanteIMPLEMENTOSCant.Costo$DuracinGuardiasCosto/gdia$

Casco minero11015600.0064

Tapones para odos (par)12520.0385

Anteojos de seguridad141560.0256

Respirador contra polvo193120.0289

Filtro para respirador1160.1667

Guantes de cuero (par)13130.2308

Botas de jebe (par)1281040.2692

Pantaln de jebe1201040.1923

Saco de jebe1201040.1923

Mameluco181560.0513

Lmpara a batera110015600.0641

Correa porta-lmpara112936 0.0128

TOTAL $1.2789

6.b.- Para Supervisores MinaExcluyendo Tapones para odos, pantaln y saco de jebe, el Costo/gdia es de $0.5801. Este costo que corresponde a cada supervisor, debe dividirse entre las labores a su cargo.6.c.- Para Afilador de BarrenosEs similar al costo de perforista, es decir el Costo/gdia es de $ 1.2789. Este costo se multiplica por el % de barrenos afilados para el tajo, del total afilados en la guardia.7.- Costo de Herramientas y Accesorios para Perforacin y VoladuraIMPLEMENTOSCant.Costo$DuracinGuardiascosto/gdia$

Barretilla de 8 pies1151560.0961

Llave Stillson 18 pulgadas1303120.0961

Sacabarreno hechizo153120.0160

Pico191560.0577

Lampa191560.0577

Combo de 6 libras1103120.0321

Cucharilla de 6 pies131200.0250

Atacador de madera12200.1000

Punzn10,5520.0096

Cuchilla10,1780.0013

Fsforo (cajita)10,06260.0023

Manguera de aire (m)10602080.2885

Manguera de agua (m)10452080.2164

Aceite de lubricacin1/811 1.0000

TOTAL1.9986

8.- Costo de Salarios/Leyes Sociales/IndemnizacionesAl salario que percibe el trabajador (100 %), se le incrementa los siguientes porcentajes, cuyos montos son retenidos o pagados a las instancias respectivas por el empleador.SalarioQue percibe el trabajador100.00 %

Leyes Sociales

EsSalud9.00 %

SNP (Sistema Nacional de Pensiones)11.00 %

SCTR (Seguro Complementario de Trabajo de RiesgoLey 26790, se paga a seguros particulares)3.60 %

IES (Impuesto Extraordinario de Solidadridad, ex fonavi)2.00 %

Sub total25.60 %

Indemnizaciones

Tiempo de servicios (30 tareas)9.90 %

Gradtificaciones (60 tareas)19.80 %

Vacaciones (30 tareas)9.90 %

Enfermedad (D.L. No. 22482, 20 tareas)6.60 %

Dominicales (52 tareas)17.16 %

Feriados (10 tareas)3.30 %

Sub total66.66 %

TOTAL192.66 %

Nota: En el caso del perforista y su ayudante, se considera el 100%, en el caso de cada Supervisor, se divide entre las labores a su cargo durante la guardia y en el caso del afilador de barrenos, se multiplica por el % de barrenos.Estos porcentajes pueden variar, en base a modificaciones expresas (bonos de produccin, vacaciones truncas, asignacin familiar Ley 25129,sobretiempos, etc.).9.- Costo de Barrenos= (Costo adquisicin juego/vida til juego) * pie/gdia perforadoDonde:Costo adquisicin juego = Costo de c/u de los barrenos utilizadosVida til juego:

Patero700pies con 6 afiladas

Seguidor700pies con 8 afiladas

Total1400pies

Pies perforados por taladro de 5 pies y por guardia: Patero 2 pie/tal * 27 tal = 54 pies/gdiaSeguidor 3 pie/tal * 27 tal = 81 pies/gdiaTotal 135 pies/gdia10.- Costo de Dinamita= Cartuchos/taladro * taladros a cargar * costo/cartucho11.- Costo de Fulminantes Simples No. 6= Taladros a cargar * costo/fulminante12.- Costo de Mecha de Seguridad= Longitud total de Mecha de Seguridad * costo/metro= (m/tal * No. tal + 1 m) * costo/m1m = chispeador o mecha de seguridad13.- Costo de Otros (Varios)Se considera aqu, los dems costos que intervienen directa o indirectamente en esta labor, como: transporte del personal,administrativos, convenios, utilidades (caso de terceros), etc.= 10% del total de los costos anteriores, generalmente.14.- COSTO TOTAL= Sumatoria de los costos anteriores15.- COSTO POR TONELADA ROTA= Costo total/toneladas rotasEjercicio: Clculo de costos Perforacin - Voladura en TajoJackleg SHENYANG YT 27 (incluye lubricadora) Costo de adquisicin $ 3,300Vda til, 20 meses (150,000 pies) Afiladora GRINDEX SENIORCosto de adquisicin $ 2,200Vida til, 60 mesesBarrenos IntegralesPatero$ 89

Seguidor$ 107

Total$ 196

Tasa de inters: 1.5% mensual1 mes, 26 das1 da, 2 guardias (excepto Afilado de Barrenos)Costo Aire Comprimido: 0.0010 $/pie3Horas totales de perforacin: 3.43 horas Horas totales de lavado del frente: 0.17 horas Horas totales de afilado de barrenos: 6 horas Barrenos afilados por guardia: 40Costo de agua: 0.000008 $/ltSalarios:Perforista $ 5.50AyudanteAfilador$ 4.50$ 5.00

Capataz$ 7.00( 8 labores)

Sobrestante$ 10.00( 24 labores)

Jefe de Mina$ 15.00( 72 labores)

Superintendente$ 20.00(100 labores)

Beneficios sociales e Indemnizaciones: 82.26 % del salarioCosto dinamita 7/8 * 7 * 65%: 0.42 $/cartuchoCosto fulminante simple No. 6: 0.32 $/unidadCosto mecha de seguridad: 0.36 $/m Longitud de mecha por taladro: 2.10 m Toneladas rotas por disparo: 30.33 TMS Cartuchos por taladro a cargar: 5Taladros a cargar: 27Consumo aire para perforacin a cota de trabajo: 391.16 CFM Consumo aire para afilado a cota de trabajo: 38.25 CFM Consumo agua para perforacin: 6,354 lt/gdiaConsumo agua lavado frente: 1,224 lt/gdiaConsumo agua para afilado barrenos: 540 lt/gdiaSolucin:1.- Amortizacin1.a.- Perforadora:a = 3 300[((1 + 0.015)20 * 0.015))/((1 + 0.015)20 - 1))]a = 192. 21 $/mesa = 192.21/(1 mes * 26 dias/mes * 2 gdia/da) = 3.70 $/gdia1.b.- Afiladora:a = 2 200[((1 + 0.015)60 * 0.015))/((1 + 0.015)60 - 1))]a = 55.87 $/mesa = 55.87 $/mes/(1 mes * 26 Gdia/mes * 1 gdia/da) = 2.15 $/gdiaa = 2.15 $/gdia * (2 barrenos/40barrenos/gdia) = 0.11 $/gdiaNota: 2/40 significa el nmero de barrenos afilados utilizados en la labor (2) con relacin al nmero de barrenos afilados durante la guardia (40).2.- Depreciacin2.a.-Perforadora:D = (0.80 * 3,300 $)/(20 meses * 26 das/mes * 2 gdia/da) = 2.54 $/gdia2.b.- Afiladora:D = (0.80 * 2,200 $ * 2/40)/(60 meses * 26 das/mes * 1 gdia/da) = 0.06 $/gdia3.- Mantenimiento3.a.- Perforadora:M = 3,300 $ /(20 meses * 26 das/mes * 2 gdia/da) = 3.17$/gdia3.b.- Afiladora:M = (2,200 $ * 2/40)/(60 meses * 26 das/mes * 1 gdia/da) = 0.07 $/gdia4.- Costo de aire comprimido4.a.- Costo de aire comprimido para perforacin= 391.16 pie3/min * 0.0010 $/pie3 * 60 min/hora * 3.53 horas = 82.85 $/gdia4.b.- Costo de aire comprimido para afilado de barrenos= 38.25 pie3/min* 0.0010 $/pie3 * 60 min/hora * 6 horas *(2 barrenos/40 barrenos/gdia) = 0.69 $/gdia5.- Costo de agua5.a.- Costo de agua de perforacin= 6,354 lt/gdia * 0.000008 $/lt = 0.05 $/gdia5.b.- Costo de agua para lavado frente perforacin= 1,244 lt/gdia * 0.000008 $/lt = 0.01 $/gdia5.c.- Costo de agua para afilado de barrenos= 540 lt/gdia * 0.000008 $/lt * (2 barrenos/40 barrenos/gdia) = 0,0002 $/gdia6.- Costos de implemento de seguridadPerforista 1.2789 $/gdiaAyudante 1.2789 $/gdiaCapataz 0.5801/8 0.0725 $/gdia Sobrestante 0.5801/24 0.0242 $/gdia Jefe de Mina 0.5801/71 0.0081 $/gdia Superintendencia 0.5801/100 0.0058 $/gdia Afilador 1.2789 * (2/40) 0.0640 $/gdiaNota: Se hall anteriormente

= 2.7324 $/gdia7.- Costo de herramientas y accesorios para perforacin y voladuraSe hall anteriormente = 1.9986 $/gdia8.- Costo de salariosPerforistaAyudante5.5 * 1.92664.5 * 1.926610.60 $/gdia8.67 $/gdia

AfiladorCapataz5 * 1.9266 * (2/40)7 * 1.9266/80.48 $/gdia1.69 $/gdia

SobrestanteJefe de MinaSuperintendente10 * 1.9266/2415 * 1.9266/7220 * 1.9266/1000.80 $/gdia0.40 $/gdia0.39 $/gdia

= 21.79 $/gdia

9.- Costo de barrenos= (196 $ * 135 pie/gdia perforad)/1400 pie VU = 18.90 $/gdia10.- Costo de dinamita= 5 cart/tal * 27 tal * 0.42 $/cart = 56.70 $/gdia11.- Costo fulminante simple No. 6= 27 fulm.* 0.32 $/fulm. = 8.64 $/gdia12.- Costo mecha de seguridad= ((2.10 m/tal * 27 tal) + 1 m) * 0.36 $/m = 20.77 $/gdiaSUBTOTAL = 226.03 $/gdia13.- Costo de otros (varios)= 10% de costos anteriores = 22.60 $/gdia14.- COSTO TOTAL = 224.7881 + 22.48 = 248.63 $/gdiaCOSTO/ TONELADA = 248.63 $/gdia/30.33 TMS/gdia = 8.20 $/TMSB.- Clculos para Jumbos1.- Nmero de perforadoras ( N ) N = (F * e)/(V * K)2.- Capacidad de produccin ( C )C = (60 * F * N * e)/(F * B/S) + K + (F/V)3.- Taladros perforados por hora= C/F Donde:F = Profundidad del taladro; pie/tale = Eficiencia del operador; 50 a 85 % V = Velocidad de perforacin; pie/minK = Tiempo de cambio/colocacin de varillas; minB = Tiempo medio de cambio de broca por otra; minS = Longitud media perforada por cada cambio de broca; piesEjercicio:La perforacin de un frente de Galera con Jumbo arroja los siguientes datos: Profundidad del taladro 7 piesEficiencia del operador 75 % Velocidad de perforacin 3 pie/minTiempo de cambio/colocacin de varillas 1.8 minLongitud de taladros por cambio de broca 230 piesTiempo medio de cambio de broca 1.5 minHallar N, C y taladro perforados por horaSolucin:N = (7 * 0.75)/(3 * 1.8) = 0.97 = 1 perforadora (Jumbo de un brazo) C = (60 * 7 * 1 * 0.75)/(7 * 0.75/230) + 1.8 + (7/3) = 75.38 pie/hora Taladros perforados por hora = 75.38/7 = 10.77 tal/hora4.- Velocidad de penetracin ( V )V = pies perforados por guardia/pies perforados por minuto; pie/minV = (2 * VR * T)/(A * E)Donde:VR = Velocidad rotacional; RPM T = Torque aplicado; lb-pieA = Area del taladro; pulg. al cuadradoE = Energa especfica; lb-pie/pie al cubo5.- Tiempo programado por guardia (TP/Gdia)TP/Gdia = Sumatoria de tiempos de perforacin, mantenimiento, reparacin, cambio barrenos, cambio de brocas, tiempos improductivos; hora/gdia6.- Porcentaje de uso del jumbo ( % )% = TE/Gdia/TP/GdiaDonde:TE/Gdia = Tiempo efectivo de perforacin por guardia7.- Tiempo total de perforacin por guardia ( TT/Gdia ) TT/Gdia = tal/hora * L/V * %Donde:L = Longitud media de los taladros; pies8.- Tiempo efectivo de perforacin ( TEP )TEP = longitud total de perforacin por guardia/pies perforados por minuto;min/gdia9.- Pies perforados por guardia (Pie/gdia) Pie/gdia = V * TEP10.- Eficiencia de perforacin (e)e = (TP/Gdia TEP) * 100/TP/GdiaClculo de nmero de brazos y Produccin11.- Nmero de brazosNb = (Lv * e)/(VP * tm)12.- Produccin de JumboPj = (60 * LV * Nb * e)/((LV * tb/lb) + tm + LV/VP)) Donde:Nb = Nmero de brazos por operadorPj = Produccin del jumbo/operador;m/horaLV = Longitud de la varilla; mVP = Velocidad de penetracin; m/hora

Tm = Tiempo de sacar varilla, movimiento de la deslizadera y emboquillado; 1 a2 minTb = Tiempo de cambio de broca; 1.5 a 3 minLb = Metros de barreno por cada broca; me = eficiencia del operador; 0.5 a 0.8C.- Clculos para perforadoras ROTATIVASc.1.- Seleccin de un TriconoEl Empuje Mximo sobre un tricono viene dado por la expresin siguiente: EM = (810 * D2 /9); lbEl Empuje por unidad de dimetro se halla con la siguiente relacin:EJ = EM/D ; lb/pulgEl Empuje que debe proporcionar la perforadora se calcula a partir de la frmula:EP = (Resist. Compresin/5) * DLa resistencia a la compresin mxima de la roca se halla con la frmula:RC = EJ * 5; lb/pulg2Ejemplo:En una explotacin se desea perforar con un dimetro de 9 pulgadas una roca con una resistencia a la compresin de 30,000 lb/pulg2 (206.8 MPa). Hallar los empujes y la resistencia.Solucin:EM = 810 * 92 = 65,610 lbEJ = 65,610/9 = 7,290 lb/pulgEP = (30,000/5) * 9 = 54,000 lbRC = 7,290 * 5 = 36,450 lb/pulg2 (251.3 MPa)c.2.- Velocidad ascensional del detritusVa = (573 * Pr)/(Pr + 1) * Dp0.6Donde:Va = Velocidad ascencional; m/minPr = Densidad de la roca; gr/cm3Dp = Dimetro de la partculo; mmVELOCIDADES ASCENSIONALES RECOMENDADASTIPO DE ROCAVELOCIDAD MINIMAm/minVELOCIDADMAXIMA m/min

Blanda1.201.80

Media1.502.10

Dura1.802.40

c.3.- Caudal de aire necesarioQa = Ab * Va = Va * (D2 d2)/1.27Donde:Ab = Area de la corono circular entre la barra y la pared del taladro; m2D = Dimetro del taladro; m d = Dimetro de la barra; mc.4.- Empuje sobre la rocaEm = 28.5 * RC * D DondeEm = Empuje mnimo; librasRC = Resistencia a la compresin de la roca, MPaD = Dimetro del tricono; pulgadasEMPUJES LIMITES RECOMENDADOSDIAMETRO TRICONOpulgadasEMPUJE LIMITElibras

5 1/821,000

6 31,000

6 37,000

7 7/850,000

965,000

9 7/879,000

12 121,000

c.5.- Velocidad de rotacinLa velocidad de penetracin aumenta con la velocidad de rotacin hasta un lmite impuesto por la evacuacin de los detritus.TIPO DE ROCAVELOCIDAD DE ROTACIONRPM

Blanda75 160

Media60 80

Dura35 70

c.6.- Potencia de rotacinHPr = (Nr * Tr)/5,250Donde:HPr = Potencia de rotacin; HP Nr = Velocidad de rotacin; RPMTr = Par de rotacin; lb-piesCuando no se conoce el Par de rotacin: HPr = K * Nr * D2.5 * E1.5Donde:K = Constante de la formacin rocosa (Tabla)CONSTANTE DE FORMACION ROCOSAROCARESISTENCIA A LACOMPRESION MPaCONSTANTE K

Muy blanda-14.10-5

Blanda-12.10-5

Medio blanda17.510.10-5

Dura2106.10-5

Muy dura4764.10-5

c.7.- Velocidad de penetracinVp = K * Nr * PDonde:Vp = Velocidad de penetracinK = Constante que engloba condiciones reales que ensayos de perforabilidad no produceNr = RPMP = Avance del tricono por cada revolucinc.8.- Vida til del triconoVUt = Vp * Horas de duracin cojinetesc.9.- otros Clculos de perforacin1.- Tiempo total de perforacin por taladro (TT/tal)TT/tal = Tiempo perforacin por taladro + tiempo recuperacin del varillaje;min/tal2.- Eficiencia en funcin al tiempo ( % )% = (8 hora/gdia tiempo de mantenim, reparacin, improductivos, etc.)/8 hora/gdia; %3.- Velocidad de perforacin ( V )V = Longitud media del taladro/tiempo total de perforac./tal; m/min4.- Tiempo total de perforacin por guardia (TT/Gdia)TT/Gdia = (Num. Taladros * longitud c/taladro)/(veloc.perforac. * e); min/gdia5.- Tiempo de demoras en la perforacin= 8 hora/gdia TT/Gdia; min/gdia6.- Tonelaje roto a extraer por disparo= ancho * longitud * profundidad efectiva taladros * p.e.; ton/disparoEjercicio:En un tajo abierto, la perforacin de un banco de 12 m * 20 m de seccin, se tienen los siguientes parmetros:Nmero de taladros perforados/odia, 15Profundidad media de los taladros incluyendo sobreperforacin, 12.1 mSobreperforacin 2.00 mTiempo de perforacin por taladro 16.10 minPeso especfico (p.e.) del mineral 2.83Tiempo de recuperacin columna de perforacin 1.10 min/talTiempos de mantenimiento, reparacin, refrigerio, trasalados, etc. 2.5 horas/gdiaHallar los resultados con las frmulas descritas.Solucin:TT/tal = 16.10 + 1.10 = 17.20 min/tal% = 8 12.5/8 = 68.75 %V = 12.5/17.20 = 0.73 m/minTT/Gdia = 15 * 12.5/0.73 * 0.6875 = 374 min/gdiaTiempo demoras perforacin = 8 6.23 = 1.77 horas/gdiaTon rotas = 12 * 20 * (12.5 2) * 2.83 = 7,131.60 ton/disparod.- Clculo de potencia de traccin de la brocaLa potencia o fuerza de traccin requerida puede calcularse aplicando la frmula: HP = ((RR + GR) * S)/(33 000 * Em * Eh)Donde:HP = Potencia o Fuerza requerida para la traccin; HP RR = Resistencia al rodamiento; lbs= U * W * 0,001U = Coeficiente de traccin15 a 30 para tren de rodaje sobre rieles400 para tren de rodaje sobre orugas100 a 250 para tren de rodaje sobre llantasW = Peso del pistn; lbsGR = Resistencia de la gradiente; lbs= % * W * 0,01S = Velocidad; 80 a 500 pie/minEm = Eficiencia de impulso mecnico; 0,80 a 0,95Eh = Eficiencia de impulso hidrosttico; 0,50 a 0,75

Dimetro de cabeza del mbolo

Dimetro del cuello del mbolo7 cm

4.5 cmAncho de cabeza de mbolo

Presin de aire2.0 cm

5 kg/cm2 (71 psi)Peso del mbolo

Gravedad

Longitud de carrera del pistn2 kg

9.81 m/seg2

0.068 m

Solucin:

A = 3.1416 * (3.5)2

=

38.49 cm2A = 38.49 ((3.1416 * (2.25)2)

a = (5 * 38.49)/(2/9.81)=

=22.59 cm2

943.97 m/seg2a = (5 * 22.59)/(2/9.81)=554 m/seg2t = 0.068/943.97=0,0085 seg.t = 0.068/554

T = 0,0085 + 0,0111=

=0,0111 seg.

0,0196 seg.NG/min = 60/0.0196

W = 5 * 38,49 * 0,068=

=3,061 golpes/min

13.10 kg