Proyecto de Perforación y Voladura

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PROYECTO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA PROFESOR: INGENIERO MARIO CEDRÓN INTEGRANTES: CAYO FERNANDO SOTO BUENDIA DARWIN GALVÁN MORENO JORGE CARBAJAL DIÉGUEZ WILLI GONZALES MORENO 1

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PROYECTO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA

PROFESOR: INGENIERO MARIO CEDRÓN

INTEGRANTES: CAYO FERNANDO SOTO BUENDIA

DARWIN GALVÁN MORENOJORGE CARBAJAL DIÉGUEZWILLI GONZALES MORENO 1

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Cantera de CalizasDatos y requerimientos

Producción requerida de 600000 ton de calizas al año

Relación de desbroce de 2 ton de caliza por 1 ton de desmonte

Ambiente seco, salvo por 3 meses al año en que se paralizan las labores

Ubicación de la cantera a 2500 m de altura

Diámetro máximo de la caliza: 30 cm

Equipo de acarreo disponible: cargadores frontales Cat. 966 y volquetes Volvo NL10

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Cantera de CalizasDatos y requerimientos

Preparar un presupuesto generalSeleccionar los equipos mas adecuados y justificarlos.Determinar costos unitarios.Estimar rendimientosSeleccionar los explosivos y accesorios de voladura adecuados, de utilizar perforación y voladura.Estimar los factores de carga, cantidades a utilizarse y costosDeterminar requerimientos de personalCronograma de avance (capacidad de evacuación: 60m3/hr. de material)

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Expediente Técnico R

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ASPECTOS GEOLÓGICOS

Zona de material

sedimentario: CALIZA

Arcilla HematitaSideritaCuarzo

CALIZA Carbonato de Calcio (CaCO3)

CALCITA

Roca

Peso específico

(t/m3)

Dureza en la escala de Mohs

Resistencia a la compresión (MPa)

(kg/ cn 2)

Coeficiente de expansión

Caliza 2.6 - 2.9 3 13 330 1.3

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SELECCIÓN DE EQUIPO R

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Trackdrill• FlexiROC D45: Carro para martillo

en fondode Atlas Copco• Perforadora tipo oruga• Equipo de martillo en cabeza• Capacidad de 102 mm diámetro,

alturas de perforación de banqueo de hasta 28 m. (Largo alcance)

• Motor diesel de bajo consumo suministra la potencia que se necesita para una penetración rápida y un barrido eficiente.

Diámetros de Barreno

64-115 mm

Perforadora COP1840

Varillaje R38, T45, T51

Motor 159 Kw 216 CV Compresor 105 l/s 223cfm Caudal de Aire a 10,5 bar

127 l/s 270cfm

Deslizadera 4 240 mm

FICHA TECNICA

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PERFORADORA• La perforadora COP 1840 es apropiada

para una perforación de gran rendimiento.

• La longitud de carrera ajustable posibilita ajustar la frecuencia de impacto.

• Uso de energía según condiciones reales de la roca y a los tamaños de barreno.

• El sistema de amortiguación ofrece gran ahorro de barrenos rectos y una penetración óptima.

FICHA TECNICA

Potencia de

impacto, máx.

18 kW

Diámetro de barreno

64 - 115 mm

Presión hidráulica,

máx.230 bar

Potencia del

impacto, máx.

42 - 50 Hz

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Aceros de perforación

• Los barrenos a utilizar serán los T38 (1 1∕2") • Tipo de rosca T debido a que nosotros trabajamos en todo

tipo de suelo. Es más fácil de desacoplar (menor ángulo de perfil)

• Se usa para diámetros de varillas de 38 a 51mm.

T38

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DESARROLLO DEL PROYECTO

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• El proyecto tiene como objetivo producir 600 000 ton de caliza, con todo y desmonte debemos producir anualmente 900 000 ton.

• Se sabe que la caliza varia en su densidad entre 2.6 a 2.9, por lo que hemos decidido tomar el valor de 2.7 ton/m3.

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materialtonelaje (ton)

densidad (ton/m3)

volumen (m3)

caliza 600000 2.7 222222.222

desmonte 300000 2.7 111111.111

Ton total (ton) 900000

Volumen total (m3) 333333.333

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AnualTon total (ton)

900000.00

Volumen total (m3)

333333.33

MensualTon total (ton)

100000.00

Volumen total (m3) 37037.04

DiarioTon total (ton) 3333.33

Volumen total (m3) 1234.57

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Por dato sabemos que el clima es seco durante 9 meses (el año laboral es de 9 meses)

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Barras(m)Ancho de

carrera(m) Perforación(m)Diámetro de la

broca(mm)

3.66 3.3 10.62 64

Parámetro Unidad Cantidad

H M 10

D Mm 64

B M 2.5

E M 3.25

u(teórico) M 0.75

u(práctico) M 0.68

K M 10.68

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Área de influencia del taladro 8.125

Área de voladura 123.45

taladros por disparo 15.19

DISEÑO DE MALLA

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RENDIMIENTO DE PERFORACIÓN

COP1840 Unidades

N = Número de perforadoras 1 Unid.

F = Profundidad de taladros 10.68 M

n = Número de cambio de barrenos 5 Unid.

e = Eficiencia 0.7 %

a = Tiempo de cambio de barreno 1 Min

k = Tiempo de posicionamiento 1 Min

p = Velocidad de penetración 2.2 m /min 15

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C = 42.44 mp/hr.

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Con este dato obtenemos

• En 16 taladros diarios X 10.68 mp/taladros = 170.88 mp diarios

• Los 170,88 mp / 42.12mp/hr = 4.02 horas. =4

horas 12 minutos

También se considerara los tiempos de:

• Tiempo para trasladar el Trackdrill

5 minutos

• Tiempo para nivelar 5 minutos• Tiempo de inspección 5 minutos

• Tiempo de encendido 2 minutos

• Reparto de guardia 5 minutos

• Tiempo para imprevistos

8 minutos

Entonces la operación de perforación demorara en total 4 : 32 horas

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Rendimiento (mp/hr) 42.44

Horas de trabajo diario 5.3

Dias de trabajo seminal 6.0Semanas de trabajo anual 36.0Disponibilidad mecanica 0.90Eficiencia organizacional 0.80

Avance diario 157.60mp

Avance mensual 32690.30

Del avance tenemos:

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Ciclo de trabajo

Hora Actividad

8:00 – 12:30 Perforación

12:30 -14:00 Carguío de explosivo

14:00 – 15:00 Voladura

15:00 -18:00 Acarreo

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.A.SELECCIÓN DEL

EXPLOSIVO

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• Por el costo el ANFO es uno de los explosivos más baratos y más usados.

• Al ser un explosivo seco nos brinda seguridad , transporte , manipulación a granel.

• Tiene desventajas como la solubilidad pero dado que lo usaremos en un clima seco no lo tomamos importancia

• Tiene un diámetro crítico el cual es de 33 mm y como nuestro diámetro supera los 50 mm se ha elegido este.

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Carga de Fondo y Columna

Anfo pesado Slurrex Ap80 de la empresa Exsa

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ACCESORIOS DE VOLADURA

• Booster de Pentolita corresponde a un moderno explosivo desarrollado sobre la base de PENT y TNT como materias primas. Nota: A/B 225 debido al diametro.

• Alta presión de detonación, lo que lo convierte en un excelente iniciador de cargas poco sensibles.

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Mecha de SeguridadEs un componente del sistema tradicional de voladura. Su estructura está compuesta por capas de diferentes materiales las cuales protegen al núcleo de pólvora.

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Cordon Detonante• Es un cordón detonante compuesto por un núcleo de

Nitropenta que presenta excelente resistencia a superficies abrasivas y/o cortantes sin perder la flexibilidad y la facilidad de manipuleo.

• Presenta una gran tolerancia a variaciones de temperatura, pudiendo ser utilizado desde -20ºC hasta +55ºC.

• Recomendado para voladuras en minería subterránea y a cielo abierto, canteras y obras civiles.

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DISTRIBUCION DE CARGAS R

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Estimación de la carga• El volumen a romper por cada taladro será:• V = B*E*H = 2.52 X 3.28 X 10 = 82.656 m3• Ahora calcularemos las alturas que abarcaran en el

explosivo• Altura de la Carga de fondo = 1.3B = 3.276 m• Altura de la Carga de columna=2.3B =5.796 m • Retacado =10.68 – (carga fondo +carga columna) = 1.60 m • La carga del fondo será 0.34 * D2 * densidad de

explosivo (1.26)=2.68lb/pie =3.99kg/m• Carga por taladro en el fondo = 3.99 * 3-276 = 13.07 kg de

Slurrex Ap80• La carga de la columna 0.34* D2 * densidad de e. 0.8 =1.7

lb/pie =2.52 kg /m • Carga por taladro en la columna = 2.52 *5.796 = 14.61

kg/m de Examon P27

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DISTRIBUCION DE

EXPLOSIVO EN EL

TALADRO      

  Lb/pie Kg/m Kg x taladro

Slurrex Ap80 2.68 3.99 13.07

Examon P 1.7 2.53 14.61

Total     27.68

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COSTOS RO

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COSTOS EXPLOSIVO

30NOTA: TIPO DE CAMBIO 2.8

Precio x kg en S/ S/ taladros $/taladro S/mp $/mp

Slurrex Ap80 2.00 26.14 9.34 2.45 0.875

Examon P 1.80 26.298 9.39 2.46 0.878

CostoTotal unitario 3.80 52.438 18.73 4.91 1.753

COSTO TOTAL DE EXPLOSIVO USD 72822.24

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ACCESORIOS DE VOLADURA

  Por disparo $/m $x disparo

Booster 18 0.5 2.4

Cordón detonante 478.8 0.36 1

Mecha de seguridad 216 0.08 0.54

costo total unitario     3.94

31COSTO TOTAL DE ACCESORIO DE VOLADURA USD = 851.04

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Costo voladura total

COSTO TOTAL DE VOLADURA USD 58909.7664

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ESTIMACION DE CARGA 88.22784 m3

FACTOR DE CARGA 0.31845589 kg /m3

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Costos de perforación

Marca Descripción TRACDRILL

Modelo Descripción ROC 07

Modelo de perforadoras Descripción COP 1840

No. de perforadoras Cantidad 1

Adquisicion de STOCk USD 300000

Valor Depreciable USD 300000

Recuperación % 5

Valor de Rescate o Salvataje USD 15000.00

Vida Esperada (horas de percusión) Hrs 20000

Velocidad de penetración mp/min 1.5

Disponibilidad Mecánica % 90

Eficiencia Organizacional % 80

Años de utilización Cantidad 23263

Tasa de interés anual % 12

Años de utilización Cantidad 1

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COSTO DE POSESION

Depreciación USD/hr 14.25

Costo Financiero USD/hr 1.67

Total Costo de Posesión USD/hr 15.92

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Jornal OperadorUSD/Guardia 10

Jornal AyudanteUSD/Guardia 10

Jornales a pagarse por mes Cantidad 29

Factor prestacional Valor 1.8

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Operadores al mes req. por máquina Cantidad 1

Ayudantes al mes req. por máquina Cantidad 1

Energía Eléctrica Requerida KW 45

Costo de electricidad USD/KW-HR 0.03

Consumo de combustible diesel Gal. 3

Costo del combustible diesel USD/Gal 2

Relación hrs. de motor diesel/hrs.motor el. Cantidad 0.17

Costo filtros y lubricantes en la vida del eq. USD 10000

Costo de repuestos en la vida del equipo (50% precio) USD 150000

Costo de componentes en la vida del equipo (30% precio) USD 90000

Provisión reparación mayor (25% precio equipo) USD 72000

Costo por hora mecánico USD/hr 12

No. prom. de mecánicos req. Cantidad 2

Costo de reparación mayor (Overhaul)-30%Precio USD 90000

Consumo de agua de barrido lt/seg 1

Costo de agua de barrido USD/lt 0.000135

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COSTO DE OPERACIÓN

Mano de Obra USD/hr 4.04

Energía Eléctrica USD/hr 2.079

Combustible Diesel USD/hr 1.38

Filtros y Lubricantes USD/hr 0.5

Repuestos USD/hr 7.50

Componentes USD/hr 4.50

Reparación Mayor (Overhaul) USD/hr 3.60

Agua de barrido USD/hr 0.36

Total Costo de Operación USD/hr 23.96

COSTO TOTAL HORARIO USD/hr 46.85

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ACEROS DE PERFORACION

Tipo de roca Descripción Caliza

No. de taladros cargados Cantidad 15

Total de taladros perf. .) Cantidad 15

Profundidad de perforación M 10.77

Metros eq. perforados por disparo Mp 161.55

Eficiencia de disparo % 93

Avance por disparo M 10.0161

Sección de túnel m2 123.457

Volumen in situ de roca por disparo m3 1236.55766

Factor de esponjamiento Valor 1.3

Volumen esponjado de roca por disparo m3 1607.52496

Perforación Específica volumétricam3in situ/mp 7.65

Perforación Específica en avancemp/m avance 16.13

Costo por afilada USD 5

Frecuencia de Afilado Mp 300

Frecuencia de Afilado Tal. 27.8551532 37

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Costo unitario de los acerosPrecio(USD)

No. de Parte

Vida (mp) USD/mp USD/m3

Adaptadores 250 4000 0.063 0.478Manguito 40 4500 0.009 0.068Barra 300 1500 0.200 1.531Broca 80 280 0.286 2.187

Costo afilado 5 0.0166666

7 0.128

Total costo de aceros de perforación 0.574 4.392

Total costo de aceros de perforación/m de avance USD/m 9.25

Total de costo de aceros USD 20021.5839

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Costo Final total de la perforacion USD 65555.4485

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Costos del equipo EPP

Descripción Precio Duración CostoTipo de cambio Costo Costo Costo

S/. guardiasSoles/

gd $/gd $/Hora $/mp

Casco de seguridad 38.97 320 0.122 2.97 0.041 0.003 0.0005

Mameluco 43 170 0.253 2.97 0.085 0.007 0.0010

Guantes de Cuero 18.9 25 0.756 2.97 0.255 0.021 0.0030

Tapón de Oido 4.35 75 0.058 2.97 0.020 0.002 0.0002

Zapatos de seguridad 43.8 110 0.398 2.97 0.134 0.011 0.0016

Anteojos de Seguridad 19.8 55 0.360 2.97 0.121 0.010 0.0014

TOTAL 1.947 0.656 0.05 0.0077

39Total de acesesorios USD 269.618

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Leyes socialesCALCULO DE LEYES SOCIALES

Descripción Obreros (%) Empleados (%)

Afecto Traba Alto Riesg Afecto Traba Alto Riesg

S.C.T.R. (PENSION) 7.00 7.00

S.CT.R. (SALUD) 1.15 1.15

ESSALUD 9.00 9.00

AFP.JUBIL.ANTICIP. 2.00 2.00

SEGURO DE VIDA 1.15 0.46

SUBTOTAL => 20.30 19.61

C.T.S 10.87 8.96 Dominicales 20.92 Feriados 3.92

VACACIONES 13.08 10.71

GRATIFICACION 26.15 21.42

TOTAL => 95.24 60.70

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Costos del personalCALCULO DE COSTO UNITARIO PARA EMPLEADOS

ITEM CARGO Sueldo (S/.) Leyes Sociales Parcial S/. mes S/. /Hora $/. /Hora60.70%

1 Ingeniero Residente 4200 2,549.40 6749.40 33.747 11.442 Ingeniero de Seguridad 3200 1,942.40 5142.40 25.712 8.72

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CALCULO DE COSTO UNITARIO PARA OBREROS

CARGO J. Basico Asig/Familiar J. Diario Leyes Sociales S/./día S/. /Hora $/. /Hora

96.11%

Capataz Lider 60 1.67 61.67 59.27 120.94 15.118 5.12

Maestro Cargador/Disparador 40 1.67 41.67 40.05 81.72 10.215 3.46

Ayudante Cargador/Disparador 35 1.67 36.67 35.24 71.91 8.989 3.05

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Cuadro de Resumen.EMPRESA DE PERFORACIÓN Y VOLADURA PICAPEDRERO S.A.

       

DETERMINACIÓN DEL COSTO TOTAL DE TODO EL PROYECTO

       

RUBRO Costo Anual    

Perforacion 65555.4485 USD  

Voladura 58909.7664 USD  

Jornales 54933 USD  

Equipos EPP 269.18 USD  

       

SUB TOTAL 179667.395 USD  

Ganancia 12% 21560.0874 USD  

TOTAL 201227.482 USD  

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