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Mayo 2011Perforacin y VoladuraSociedad Minera Cerro Verdewww.fcx.comConnecting the World1HISTORIA DE CERRO VERDE 1916 Anaconda adquiere la propiedad

1970 - Minero Per form y adquiri Cerro Verde

1972 - Minero Per inicia la explotacin de los xidos, se construye la planta de SX/EW

1994 - Cerro Verde es adquirido por Cyprus Amax

1999 - Phelps Dodge adquiere Cyprus Amax por lo tanto tambin las operaciones de Cerro Verde.

2007 Freeport Mc Moran adquiere Phelps Dodge por lo tanto tambin las operaciones de Cerro Verde.

2Cerro Verde is located about 30 KM SW of Arequipa, Perus second largest city.Elevation of approximately 2600 metersThe deposit was known and mining activity dates back to the Inca and pre-colonial times. The property was first acquired by Anaconda in 1916 and explored it until 1970.In 1970 Peru nationalized undeveloped prospects and allocated them to Minero Peru, a newly formed state mining company. 1972 oxide mining began and the SX/EW plant was constructed with the official opening in 1977. The plant was the 3rd SXEW plant constructed in the world and we currently run some of the highest current densities in the world.

CERRO VERDE3

1< 0.10 %2>= 0.10 %|||3>= 0.20 %4>= 0.35 %5>= 0.70 %Cobre TotalCERRO VERDESANTA ROSALIMITE DE TAJO SULFUROS SECUNDARIOSLIMITE DE TAJO SULFUROS PRIMARIOSCOBRE TOTAL5

ESQUEMA DE LA MINA7OPERACIN ACTUAL GENERALMina para Lixiviacin Sulfuro SecundarioMina, Chancado, aglomeracin, y lixiviacin de alta leyRun of mine (ROM) Proceso de las soluciones en la planta de SX-EW Vida del Chancado del lixiviable 202140% del producto es vendido en el Per.

Vida de la Mina Incluyendo la nueva Concentradora - 20722005/2006 - Produce aproximadamente 90,000 toneladas/ao de ctodos de cobre 2007 - 249,000 toneladas de cobre2010 - 311,500 toneladas de cobre

8PERFORACION Y VOLADURA MAPA DE PROCESOSDISEO DE MALLAS DE PERFORACIN - MINESIGHTPERFORACIN DE TALADROSDISEO DE CARGUO DE TALADROS Y SECUENCIA DE SALIDACARGUO DE TALADROSVOLADURAAMARRE DE LA MALLA POR ORICAEVALUACIN DE RESULTADOS (FRAGMENTACION)

La diapositiva muestra el mapeo del proceso de voladura, que comienza con el diseo de mallas a cargo del rea planeamiento corto plazo, perforacin de taladros tomando como referencia de coordenadas a Dispatch alta presicin, diseo de carga de taladros con explosivos y secuencia de salida en los software 2D Bench y Shot Plus (Orica), primado, carguio y tapado de taladros en campo; amarre de la malla de taladros por Orica, asignacin de tiempos a los detonadores electrnicos via logger; testeo y programacin de detonadores electrnicos; detonacin remota.

Finalmente se realiza la evaluacin de la fragmentacin de los disparos para evaluar el P80 y la uniformidad del material fragmentado a travs de la curva granulomtrica estimada con el software Split Desktop utilizando para ello escalas y fotografas digitales del material disparado.9CONSIDERACIONS PARA EL DISEO DE MALLAS DE PERFORACION Y VOLADURA 1. Propiedades y valores fsico-mecnicos de la roca 2. Tipo de explosivo: (conocer sus propiedades fsico- qumicas y termoqumicas) 3. La geologa regional y local: (litologa) 4. La geologa estructural (contactos, discontinuidades, etc)

5. Las variables de diseo, de las cuales la ms importante es el dimetro del taladroSI PREGUNTAN:

Como la resistencia compresiva uniaxial a la roca intacta (UCS en Mpa), el RQD, la densidad de la roca, radio de poisson (medida de fragilidad, cuanto menor sea hay mayor propensin a rotura), modulo de Young (resistencia de la roca a la deformacin, a mayor mdulo de young mayor dificultad para romper la roca), etc.Como la presin de detonacin (capacidad de fragmentacin que posee el explosivo, esta en funcin de la densidad y velocidad de detonacin (VOD), de aqu que la densidad y la VOD son parmetros muy importantes que se deben conocer del explosivo), resistencia al agua, dimetro crtico (dimetro por debajo del cual la onda de detonacin no se propaga).4. Rumbo y buzamiento de los estratos para definir la orientacin de los taladros con respecto a las estructuras geolgicas. 10

UCSRQDMODELO PARA EL DISEO DE MALLAS DE PERFORACION Y VOLADURA

En Cerro Verde se ha desarrollado un modelo para determinar el burden y espaciamiento de las mallas de perforacin en funcin al UCS (Mpa) y el RQD de la roca informacin que es actualizada semanalmente por el rea de geotecnia para los diversos bancos de minado del pit. Se observa el cuadro que determina el burden y espaciamiento en funcin del UCS y RQD. El tipo de malla empleada en Cerro Verde es de tipo triangular equiltero.

SI PREGUNTAN, acerca de algn modelo matemtico empleado par la determinacin del burden de la malla, se podra decir que inicialmente se uso el modelo de Ash (que incluye dimetro de perforacin, densidad de explosivo y dureza de la roca) y progresivamente se ha ido ajustando en base a los resultados obtenidos en campo.11PERFORACION PRIMARIAEQUIPOS:01 perforadoras Ingersoll Rand DM-M2Compresor: 1800 CFM a 100 psiCapacidad pulldown (nominal): 75,000 lb 3400 PSI Rango de velocidad de rotacin del cabezal: 0 @ 150 RPM Dimetro de perforacin: 9 @ 11Profundidad mxima de perforacin: 20 mColumna de perforacin: Multi-pass03 gatas de nivelacinPeso del equipo: 57 tm.

03 perforadoras Pit Viper 271Compresor: 2600 CFM a 110 psiCapacidad pulldown (nominal): 75,000 lb 3400 PSIRango de velocidad de rotacin del cabezal: 0 @ 150 RPM Dimetro de perforacin: 7 5/8 @ 11Profundidad mxima de perforacin: 16.7 mColumna de perforacin: Single pass03 gatas de nivelacinPeso del equipo: 75 tm.

Si preguntan PV271 significa modelo Pit Viper para perforar dimetros mximos de 270 mm y de una sola pasada.

Las perforadoras empleadas son rotativas y utilizan combustible diesel.

SI PREGUNTAN: La presin de aire que recibe la broca oscila entre 45 y 50 PSI, lo minimo que debe recibir la broca para refrigerar los rodamientos de la broca es 40 PSI.

SI PREGUNTAN: El dimetro de la barra de perforacin para la Pit Viper es de 8 5/8 pulg y 25 pies de longitud y se utilizan dos de estas barras en la columna. Adicionalmente una barra de 8 pies y un estabilizador ambos tambin de 8 5/8 pulg.

La IR DMM2 utiliza dos barrenos de 33 pies de 9 pulg de dimetro y un estabilizador de 9 pulg. 12PARAMETROS DE PERFORACION Y PRODUCCIONINGERSOLL RAND - DM-M2

ATLAS COPCO - PIT VIPER 271Se observa la malla empleada segn la dureza del terreno, parmetros de perforacin, algunos KPIs y produccin de la perforadora IR DMM2.14

SISTEMA DISPATCH ALTA PRESICION (HPGPS)15

SISTEMA DISPATCH ALTA PRESICION (HPGPS)INFORMACION EN TIEMPO REALKPIs

16VELOCIDADES DE PENETRACION

Utilzando la informacin del sistema dispatch, se ha importado a Minesigth las velocidades de penetracin registradas en las perforadoras en los diferentes proyectos de perforacin, estableciendo rangos de color en funcin a dichas velocidades de penetracin. De esta manera se ha asociado el color rojo para terrenos duros cuyo rango de velocidad oscila entre 18 y 30 m/hEl color azul para terrenos medios cuyo rango de velocidad oscila entre 30 y 50 m/hEl color verde para terrenos suaves cuyo rango de velocidad es mayor a 50 m/h

Esta herramienta adicional nos ayuda a tener una visin real de la dureza del terreno que se pretende disparar para de esta manera tomar decisiones mas acertadas acerca del tipo de explosivo y tiempo a emplear en cada taladro del proyecto.

17VOLADURA EN SMCVCerro Verde contrata la prestacin del servicio integral de voladura a la empresa Orica Mining Services que se encarga de:Realizar el proceso de carguo, tapado de taladros, ejecucin de disparos e incluir todo el equipo y personal requerido para la mezcla de agentes de voladura. Actualmente Orica cuenta con las siguientes instalaciones y flota de camiones:02 camiones fbrica de explosivos modelo AUGER, sin capacidad de bombeo solo para llenado por tornillo / gravedad.01 camin fbrica de explosivos modelo QUADRA con equipo de vaciado y capacidad de bombeo para ANFO y ANFO pesado.02 silos de emulsin vertical de 44 TM y 51 TM de capacidad.01 bomba para emulsiones marca BOWIE de 3 de descarga.* Cerro Verde cuenta con 01 silo de nitrato de 18 TM.

Suministrar todos los materiales, equipo y personal calificado requerido para la conexin y amarre de las voladuras.El alquiler de SURB (asistencia remota) para detonacin de disparos con retardos electrnicos.Administrar los polvorines, as como los consumos y stocks de accesorios y agentes de voladura.Realizar el transporte, almacenaje, manipuleo y control de insumos de voladura.Brindar asistencia tcnica con el objetivo de optimizar la fragmentacin de la roca y el control de daos sobre el macizo rocoso.En esta diapositiva se describen las responsabilidades y trabajos incluidos en el servicio que Orica brinda a la minera. 18

94% NA Prill3% Petrleo3% Aceite usado

++

ANFO

AGENTES DE VOLADURAEl ANFO normalmente se constituye de la mezcal de 94 % de nitrato de amonio y 6 % de petrleo diesel.En Cerro verde se ya algunos aos se ha implementado una planta de aceite usado con el fin utilizarlo en la mezcla de obtencin del ANFO contribuyendo a esto al cuidado del medio ambiente y reducir costos de voladura.

Actualmente la mezcla empleada es de 94% de nitrato, 3% de petrleo y 3% de aceite usado.19AGENTES DE VOLADURA+

ANFOEmulsin

ANFOPESADO

EL Heavy anfo es una mezcla de emulsin matriz en diferentes porcentajes con ANFO, esto depender de los requerimientos y condiciones del terreno, como por ejemplo la dureza y presencia de agua.

Se observa tambin un cuadro con las densidades y velocidades de detonacin del ANFO y Heavy ANFO donde observamos que la mayor velocidad de detonacin se obtiene con la mezcla HA45-55 que es 45 % de emulsin y 55% de ANFO, segn mediciones de VOD realizadas en Cerro Verde por Orica.

El HA55 y HA64 tienen menor VOD que un HA45-55 (para un mismo dimetro y para un mismo tipo de terreno) debido a que estas mezclas tienen menos agente de voladura sensible (nitrato).La emulsin matriz empleada es no sensibilizada en una mezcla de heavy anfo la sensibilidad la dan los prills de nitrato, por ello es de que despus de que la VOD llega a un punto de equilibrio a partir del cual debido a la menor cantidad de prills de nitrato la VOD empieza a disminuir. 201. VOLADURA DE PRODUCCION DISEO DE CARGA

PRODUCCION2DA PERIFERIEPERIFERIEDISEO DE CARGUIO EN MALLA DE PRODUCCION - ZONA DURASe observa al diseo de carga normalmente empleado en mallas de produccin para terrenos duros, en donde se emplea el accesorio Tap frag o gorro chino como ayuda para retener la energa del explosivo.

Se observa tambin tres tipos de diseo en funcin a la ubicacin del taladro, esto es para no daar la roca de los proyectos colindantes an no disparados.

SI PREGUNTAN: los dos metros de anfo colocados al fondo del taladro han ayudado reducir los costos de voladura en Cerro ya que durante las pruebas realizadas su inclusin no ha afectado la performance del control de pisos ayudando ello a ahorrar emulsin.21

1. VOLADURA DE PRODUCCION SECUENCIA DE SALIDAA continuacin se observa la secuencia de salida de una malla de produccin en donde se ha realizado un amarre en echeln utilizando la diagonal larga de la malla triangular de taladros, con un tiempo entre taladros de 11 ms y uno de 120 ms entre filas, para un terreno de dureza media.

Tambin se puede observar la simulacin de la secuencia de salida.

SI PREGUNTAN: Los tiempos se definen en funcin a la dureza del material y dao por vibraciones. Para terrenos duros se utilizarn tiempos cortos, es decir menores a 8 ms siempre relacionando el dao por vibraciones de tal manera de obtener frecuencias de onda altas. La idea es encontrar un punto de equilibrio entre estos dos objetivos.22VOLADURA EN SMCV

DISEO DE AMARREDESCARGA INFORMACION DE DISEOPRIMADO DE TALADROSCARGUIO DE TALADROS ANFO / HEAVY ANFOTAPADO DE TALADROSAMARRE DE MALLA CON CABLE DE CONECCIONASIGNACION DE TIEMPOS A DETONADORES ELECTRONICOSTESTEO DE DETONADORES ELECTRONICOS

VOLADURA POR CONTROL REMOTOEsta diapositiva muestra la secuencia de trabajo para ejecutar un disparo.

En la vista 1 se muestra el diseo de la secuencia de salida del disparo en el software Shot Plus (Orica) y tambin la descarga de tiempos asignados a los detonadores electrnicos en cada taladro en el Logger.

En la vista 2 se procede con el primado de los taladros el cual consiste en la suspencin del booster acompaado de una lnea de detonador electrnico y un nonel como respaldo o seguridad. Tener en cuenta que antes del primado se winchea los taladros para asegurarnos de que tienen la altura correcta de diseo. Cabe resaltar que se hace una sobreperforacin de 1.5 m en zonas duras, 1.3 m en zonas medias y 1 m en zonas suaves.

En la vista 2 (foto 2) se procede con el carguio de agentes de voladura a los taladros por medio de los camiones fbrica.

En la vista 3 se procede con el tapado de taladros con la ayuda de una retroexcavadora y luego el amarre de la malla de taladros utilizando para ello cable de coneccin, al mismo tiempo se asignan los tiempos de diseo a cada detonador electrnico a travs del Logger, esto se aprecia en la primera foto de la vista 4.

En la segunda foto de la vista 4 se observa el testeo de los detonadores electrnicos para asegurar la detonacin del disparo con cero errores evitando con alta confiabilidad fallas en el disparo.

En la vista 5 se observa la detonacin del disparo esto se realiza a control remoto.

SI PREGUNTAN: El booster usado es una libra y es necesario para iniciar conjuntamente con el detonador electrnico o nonel la correcta detonacin de los agentes de voladura en el taladro. El nonel empleado es el nmero 15 que tiene 600 ms de retardo en el fondo.

El tiempo de tapado de taladros es de 1 m aproximadamente incluyendo su traslado entre taladro y taladro.

El tiempo entre entre filas es usado para controlar el desplazamiento del material y oscila entre 120 ms y 150 ms para los disparos en Cerro Verde.23PROCESO DE VOLADURAEl propsito de una voladura es convertir una gran masa de roca en varios tamaos ms pequeos, capaces de ser movidos o excavados por equipos. Su objetivo principal es lograr un adecuado tamao de la roca fragmentada y forma de la pila de material, para lograr una alta eficiencia en las operaciones posteriores, como son, el carguo, transporte y chancado del material, y por otro lado, generar un mnimo dao en su entorno.

Se observa la pala 10 modelo 4800xp minando el material ya disparado de un proyecto en el banco 2468 de Cerro Verde.Tambin se observa un proyecto de control en la parte superior de la pala preparndose para ser disparado a la hora programada.24Page 26VOLADURA PARA EL CONTROL DE PAREDESVOLADURA DE CONTROLSu principal objetivo es reducir los daos a las paredes del pit, usando menores cargas y amortiguadas, adems de aumentar los tiempos de retardo a las filas cercanas al limite del pit.

PRECORTEEl precorte consiste en provocar un plano de rotura (grieta) coincidiendo con la superficie del talud o cara del banco, antes de proceder a las operaciones de voladura y extraccin general.Con el precorte se pretende reducir severamente el nivel de fracturacin en el macizo rocoso remanente as como aumentar la estabilidad mecnica del mismo. Realizar correctamente un precorte, permite mayores ngulos en el talud y por lo tanto un menor volumen de excavacin, adems de mejorar la seguridad en la explotacin por la disminucin del riesgo de cada de rocas y disminuir notablemente la probabilidad de deslizamiento y rotura catastrfica del talud final.|26Las inestabilidades generadas en los macizos rocosos se deben a causas naturales e inducidas, por tal motivo es necesario definir un procedimiento tcnico para controlar las inestabilidades inducidas en el macizo rocoso, especialmente en aquellas generadas por la voladura. En Cerro Verde se desarrollan dos tipos de voladuras para el control de paredes una de ellas son las voladuras con mallas de control y la otra el Precorte.

NOTA: Si preguntan porque no solamente hacemos Precorte es porque no todas las paredes del pit ameritan hacerlo y operativamente complicado.DISEO DE CARGA Y SECUENCIA DE SALIDA2. VOLADURA DE CONTROLDISEO DE CARGUIO EN MALLA DE CONTROL ZONA DURA

Se observa la diseo de carguo para taladros de una voladura de control. En este disparo no se han cargado los taladros de trim (que corresponde a la ultima fila colindante al talud) por tratarse de un terreno suave.

El diseo del taladro para la linea buffer comprende 6 m de anfo, un accesorio taponex utilizado para generar una cmara de aire dentro del taladro y as bajar el factor de carga en la linea buffer sin sacrificar la fragmentacin del material.

Las siguientes filas correspondientes a taladros de produccin se cargan con 9 m de anfo.

Obsrvese que el tiempo entre taladros es de 22 ms (por tratarse de una zona suave)

SI PREGUNTAN: En el trim si se carga entra normalmente 100 Kg de anfo, en el buffer 350 kg de anfo y en produccin 430 kg de anfo. Las cantidades van a depender del tipo de agente de voladura empleado por consiguiente de su factor de carga lineal.27DISEO DE CARGA3. PRECORTE PRECORTE A DOBLE BANCO

Anterior a la voladura de produccin y/o controlDimetro 5Cargas de explosivo desacopladasNo hay cara libreTRIMBUFFERPRODUCCION

Se observa el diseo de precorte juntamente con el diseo de una malla de voladura de control, que consta de tres filas (trim, buffer y produccin) Este es un diseo para un terreno medio, por ello es de que se carga el TRIM con un factor de carga muy bajo y se usa HA37 en los taladros de buffer y produccin.

El espaciamiento usado es de 1.5 m entre taladros de precorte con una longitud de 32 m y 70 grados de inclinacin.

SI PREGUNTAN: El factor de carga en el precorte es de 0.75 Kg/m2, se dejan 2m de sobreperforacin y un collar libre de 4 m, entran aproximadamente 34 Kg de emulsin encartuchada lo que equivale a 66 cartuchos. El desacople de cargas se logra con el dimetro de la emulsin encartuchada que es de 1 1/2 28RESULTADOS DE VIBRACION29

VELOCIDADES PICO PARTICULAS REGISTRADAS

Vibracin con precorteVPP = 159.2 mm/sVibracin sin precorteVPP = 343.7 mm/sSe ha usado frecuentemente mediciones de vibraciones para cuantificar el efecto filtro de un precorte en los niveles de vibraciones inducidos en la pared del pit. Algunas veces, el mtodo de medicin de vibraciones tambin ha sido utilizado para comparar diferentes diseos de precorte, y as decidir qu diseo es mejor, es decir qu diseo de precorte produce un efecto filtro mayor. En la diapositiva se observa pruebas que se realizaron en Cerrro Verde para medir el porcentaje de filtro de la vibracin generada por el disparo de una malla de control empotrando un gefono a 8 m de la superficie y a una distancia de 15.78 m de la ltima lnea de taladros de produccin y a 8 m de la lnea de precorte obteniendo una velocidad pico partcula de 159.2 mm/s en comparacin a 343.7 mm/s obtenidos en la medicin sin precorte con cuatro taladros detonados a 15.65 m a otro gefono empotrado a 8 m de la superficie.

En conclusin el filtro de vibraciones obtenido con el precorte fue de 54% con lo cual se demuestra la efectividad del precorte. La medicin fue realizada en un mismo tipo de litologa y condiciones de terreno.

SI PREGUNTAN: La velocidad pico partcula (VPP) es la velocidad con que viaja la onda P (radial o longitudinal) a travs de la roca, esta onda se mide con un transductor instalado dentro de un gefono.

29FACTORES DE CARGA

Se muestran los tonelajes de material disparados por mes y los factores de carga obtenidos a lo largo del ao 2010.31Pulg

EVALUACION DE LA FRAGMENTACION

Para evaluar el resultado de un disparo se realiza un anlisis de fragmentacin por medio de una muestra representativa de fotografas digitales las cuales son tomadas en el frente de minado del proyecto con unas escalas (pelotas) de una determinada dimensin.

Posteriormente las fotos son analizadas en el software split desktop para estimar la curva granulomtrica del material analizado en cada foto y as obtener el P80 del material analizado.

En la curva granulomtrica mostrada se observa que el P80 obtenido en el material analizado es de aproximadamente 4.8 con un top size de 11.31

32TONELAJE DE REMANENTES PARA MATERIAL PERFORADO Y DISPARADO

Normalmente el tonelaje remanente manejado en Cerro Verde oscila entre 7 y 8 millones de toneladas perforadas y disparadas.33DISPAROS EN MINERIA SUPERFICIAL

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OPERACIONES MINAES PRODUCCION SEGURAGRACIAS !!!35