1APLICACIN DE TALADROS LARGOS EN LA MINA GAYCO

DE LA UNIDAD MINERA RAURA

Alex Torres - Asistente de Planeamiento

Isaac Ros - Jefe de Seccin Mina Gayco

Compaa Minera Raura S.A.

1. INTRODUCCIN

El presente trabajo trata sobre la aplicacin de taladros largos en la explotacin

por subniveles en la mina Gayco, los cuales se vienen aplicando con xito en

nuestra unidad minera, logrando minimizar los accidentes por

desprendimientos de roca, reducir los costos de minado de 12 $/TM a 7.04

$/TM, elevando la produccin de 7,000 TM/mes a 12,000 TM/mes y mejorando

la productividad de 18 TM/H-gdia a 27 TM/H-gda.

1.1 Objetivos y Alcances

El trabajo tiene como objetivo mostrar cmo se desarrollan las operaciones en

la mina Gayco con la aplicacin de taladros largos, continuar con los estudios

para seguir reduciendo costos en cada etapa de las operaciones y colaborar

para su aplicacin en yacimientos con caractersticas similares en las

diferentes minas del Per, ya que slo con la reduccin de los costos podremos

seguir compitiendo en minera.

1.2 Antecedentes

Desde su inicio de explotacin, el rea de Gayco se estaba trabajando por el

mtodo de tajos abiertos, lo que contemplaba dejar pilares tanto verticales

como horizontales dentro del cuerpo mineralizado, especficamente de la Zona

1-A, la ms grande y de mayores reservas. Pero en estos pilares estaba

quedando el 30% de las reservas del rea, por lo que se plante hacer un

rediseo y tratar de recuperar la mayor cantidad posible de mineral sin

desestabilizar la zona ni las preparaciones de las otras zonas de explotacin.

2Actualmente se est trabajando por tajeos por subniveles con relleno

convencional. La produccin se est incrementando gradualmente de 7,000

TM/mes a 12,000 TM/mes, con tendencia a producir 15,000 TM/mes. Para ello

se estn preparando los niveles inferiores al nivel 630, que a la vez son de

mayor valor de mineral. La aplicacin de taladros largos para la propia

explotacin como para la recuperacin de los pilares es la base para el

incremento de produccin y la reduccin de los costos en Gayco.

1.3. Ubicacin Accesibilidad

El distrito minero de Raura est ubicado en la cumbre de la Cordillera

Occidental, divisoria continental de aguas, cabeceras de los ros Huaura y

Maran, lmite entre los departamentos de Hunuco (distrito de San Miguel de

Cauri, provincia de Lauricocha) y Lima (distrito y provincia de Oyn). Sus

coordenadas geogrficas de ubicacin son:

Latitud : 10 26 30 S

Longitud : 76 44 30 W

Coordenadas U.T.M : 8 845, 500 N

309,700 E

Se accede a la mina Raura por la Carretera Panamericana Norte (103 km),

tomando el desvo Ro Seco a Sayn (50 km), carretera a Churn y Raura (124

km), total: 277 km. Ver Lmina 1.

3

42. ASPECTOS GEOLGICOS

La roca que aloja la mineralizacin polimetlica tipo stockwork en la mina

Gayco es un horizonte de calizas dolomticas con una potencia que vara de 5

metros en el sur a 40 metros en el norte. Dicho horizonte yace encajonado por

calizas negras frescas y rumbo N 75 E con un buzamiento de 75 SE.

Su composicin qumica es reflejada por su color gris pardusco en superficie,

por su alteracin metamrfica a hornfelses dolomticos silcicos de color

blanquecino y por su alteracin hidrotermal a halos dolomticos de color marrn

claro cuando los hornfelses son cortados por vetillas de cuarzocalcita con algo

de freibergita.

Dentro de este sistema de fracturamiento antes descrito y entre los niveles 540

y 700 ocurren 5 zonas de fracturamiento, las cuales alojan el mineral

econmico cubicado.

La mineralizacin consiste principalmente: vetillas de relleno de cuarzo

columnar con algo de esfaleritagalenafreibergitapiritacalcita.

2.1 Reservas

En el cuadro se muestran las reservas probadas probables y econmicas del

cuerpo Gayco comprendidas desde el Nivel 540 al 700, las que han sido

reconocidas empleando sondajes diamantinos y labores de desarrollos.

Nivel TMS % Cu % Pb % Zn Oz. Ag US$/TMS540 149,040 0.46 3.04 4.04 3.60 38.76580 335,730 0.58 3.17 4.33 3.84 40.61630 4,190 0.46 3.27 4.78 2.98 41.04645 8,440 0.43 3.16 5.27 2.58 42.67670 7,100 0.51 3.05 4.53 3.22 41.96695 116,080 0.51 3.11 3.98 3.29 39.22

620,580 0.54 3.13 4.21 3.65 39.95

5

62.2 Caractersticas Geolgicas

El Cuerpo Gayco tiene las siguientes caractersticas:

Rumbo N S

Buzamiento: 70 grados al este

Potencia promedio: 40 m

Longitud del cuerpo: 150 m

Vetas aisladas que forman un stockwork

Tipo de roca: competente con cajas regularmente definidas.

La mineraloga est compuesta por los siguientes minerales: esfalerita,

galena, pirita, con ganga de cuarzo y calcita.

3. OPERACIONES MINERAS

El nivel principal de Gayco es el nivel 630 y es por donde se ingresa a las

operaciones. Para la explotacin de los niveles superiores (645, 671, 700) se

desarrollaron rampas positivas con 12 % y 15 % de gradiente en la caja piso de

las zonas mineralizadas, dejando distancias hacia las zonas mineralizadas de

10 m como mnimo para que no sean afectadas por los disparos. Los

subniveles de ataque se encuentran cada 15 m de altura, desde donde se

desarrollan labores perpendiculares a los subniveles dentro del mineral, se

perfora con el equipo Simba-H157 taladros positivos, negativos o radiales,

segn lo requieran las operaciones. Actualmente, la explotacin est

centralizada entre los niveles 645 y 700. Para la extraccin de mineral

contamos con un scoop diesel de 3.5 Yds3 a control remoto. Paralelamente se

est preparando una rampa positiva de 15 % de gradiente del nivel 700 al 725

y una rampa negativa de 15% de gradiente del nivel 630 al 615. Estas

preparaciones reemplazarn y servirn para incrementar la produccin con

mayor valor de mineral. Las perforaciones de preparaciones horizontales y

rampas se realizan con un jumbo electro-hidrulico H-281 de un solo brazo

(convertible a Simba).

73.1 Mtodo de Explotacin

Como ya se coment anteriormente, a excepcin de la Zona 1, las dems

zonas son vetas de 4 metros de potencia con una longitud de 40 metros en

promedio, donde se utiliza el mtodo de explotacin por subniveles con

posterior relleno detrtico para obtener la mayor recuperacin. Por otro lado, la

Zona 1, que es un cuerpo de 40 metros de potencia por 40 metros de longitud,

est siendo explotado por subniveles, dejando un pilar central de 10 metros de

ancho desde el Nivel 645 al 700.

3.2 Servicios Auxiliares

Los servicios como aire comprimido, agua, energa y otros ingresan por el nivel

630. El aire comprimido se abastece desde superficie con una compresora de

1000 c.f.m.

Para el agua se tiene una poza en superficie, con lo cual se utiliza el agua para

perforacin. La energa elctrica se alimenta en 4,160 voltios, para luego

convertirse a 440 voltios.

Ventilacin: El rea de Gayco tiene una chimenea Arkbro comunicada a

superficie, donde se encuentra instalado un ventilador de 50,000 CFM que

ayuda a la ventilacin. Est en proyecto un crucero a superficie, con lo cual

debe mejorar.

Sostenimiento: Para mayor seguridad del personal y los equipos, realizamos la

colocacin de pernos de roca de 7 de longitud, con mallas electrosoldadas y

sobre stos se aplica el shotcrete de 2 de espesor. El sostenimiento

principalmente se realiza en las labores adyacentes a los tajeos de explotacin.

8

9

10

11

3.3 Equipos

Los equipos en operacin de Gayco son:

01 Scoop diesel Tamrock de 3.5 yd3 a control remoto, para la limpieza mineral.

01 Scoop diesel Wagner de 3.5 yd3, para limpieza de frentes y servicios.

01 SIMBA H-157 ACP electro-hidrulico, para perforacin de taladros largos.

01 Jumbo Boomer H-281 ACP electro-hidrulico de un brazo con un kit de

taladros largos para convertir a Simba).

02 Locomotoras Clayton de 10 ton, de trocha 30.

3.4 Requerimiento de Personal y Eficiencia

Labores de preparacin:

01 Perforista jumbo.

01 Operador de scoop.

Labores de explotacin para los tajeos taladros largos:

Considerndose 1 tajo de explotacin se requerir el siguiente personal:

01 Perforista de Simba.

01 Operador de scoop.

02 Disparadores de frontones y taladros largos.

02 Locomotoristas.

01 Supervisor.

Total: 9 hombres/guardia.

Tonelaje por producir: 240 TMS/guardia.

Eficiencia

En las labores de explotacin se tiene una eficiencia de 35 TM/hombre guardia.

Considerando la preparacin, la eficiencia sera de 27 TM./hombre guardia.

12

3.5 Perforacin de Preparaciones

Para la perforacin de frontones y rampas se tiene el Jumbo Boomer H-281 de

un solo brazo, con las siguientes caractersticas:

Modelo: Boomer 281.

Marca: Atlas Copco.

Barra integral de 14 pies.

Broca de 45 mm (R-32).

Condiciones de trabajo en promedio:

Presin de rotacin de barra : 50 bar

Presin de percusin : 180 bar

Presin de empuje (pull down) : 50 bar

Presin de agua : 10 bar

Este equipo tambin est diseado para perforar taladros largos, ya que cuenta

con un kit para taladros largos.

3.5.1 Diseo de Mallas de Perforacin - Preparaciones

Para las preparaciones tanto en niveles principales como en rampas, se tienen

secciones y diseos de mallas establecidos sobre la base de pruebas:

TIPO LABOR SECCIN GRADIENTE(%)

Niveles Principales 3.5 x 3.0 0

Subniveles 3.0 x 3.5 0

Rampas 3.5 x 3.0 +/- 12 15

La malla de perforacin se muestra en la hoja siguiente.

13

3.6 Perforacin de Produccin Taladros Largos

El Simba H-157, un equipo muy verstil para la perforacin en ngulos de 0 a

360, es utilizado para taladros de produccin. La longitud de los taladros vara

de 12 m a 18 m, con un dimetro de 2.5.

Caractersticas del Simba H-157:

MODELO SIMBA H-157

Peso del equipo 7900 kg

Altura de traslado de equipo 3.0 m

Altura de perforacin 3.5 m

Ancho de galera de transporte 3.0 m

Longitud de barra 1.5 m

Unidad de potencia 52 Kw

Tipo de avance Cadena

N de barras de carrusel Sin carrusel

Giro de tornamesa 360

N de gatos 4

Dimetro de perforacin 64 mm.

Stinger 1

Medidor digital de ngulos No tiene

Perforadora COP-1238 ME

Peso de perforadora 151 kg

Torque mximo 700 Nm

Energa de impacto 15 Kw

Frecuencia de golpes 2400 3600 GPM

Percusin de reversa No tiene

14

15

3.6.1 Diseo de Mallas de Perforacin Taladros Largos

Para el diseo de las mallas de perforacin en taladros largos

se tienen las siguientes consideraciones tcnicas:

Dureza de la roca (clases)

Densidad de la roca (gr/cm3)

Aspectos geolgicos (fallas, diaclasas, etc.)

Con esta informacin y usando la frmula del Dr. R. Ash por ser de fcil

aplicacin, calculamos los parmetros de burden y espaciamiento:

Burden (B):

Kb = < 20 25 > , dt= 2.5

dt= dimetro del taladro

B = 24 x 2.5 = 5'

B = 1.52 m = 1.5 m.

Espaciamiento (S):

Ks = S / B S= Espaciamiento

B= Burden

S = Ks x B Ks= < 1.4 1.8 >

Ks= 1.4

S= 1.4 x 1.52 = 2.13 = 2.0 m.

Atacado (T): Distancia dejada o atacada del collar al explosivo.

Kt = 0.7 Kt = T / B

T = 0.7 x 1.5 = 1.05 = 1.0 m.

Teniendo una malla de perforacin de 1.5 m x 2.0 m.

3.6.2 Clculo de Tonelaje Explotable

Para el clculo del tonelaje explotable para el mtodo de subniveles con equipo

Simba se ha considerado un tajo de 15 m de potencia por 40 m de longitud, con malla

de E= 2.0, V= 1.5, con un rendimiento de 90 metros de perforacin por guardia.

16

17

Clculo del Tonelaje Explotable con SIMBA - Zona 01 A

Longitud de la Cmara 40 m.

Altura de corte: 15 m.

Ancho de minado: 15 m.

Volumen roto en un corte: 9,000 m3.

Tonelaje: 28,800

Nmero de taladros: 347

Metros de Perforacin 5,200

Malla: E=2.0 V=1.5

Nmero de taladros/guardia 6

Metros de perforacin por guardia 90

Nmero de guardias perforacin por corte: 58

Nmero de guardias de limpieza: 96

Total guardias: 154

Tonelaje explotable/mes: 12,000

3.7 Controles de Sobrerotura

Para dejar estables las paredes de la roca encajonante del mineral, se perforan

taladros de 2.5 de dimetro en los extremos de los taladros de produccin y

entre las secciones de perforacin.

Despus de hacer varias pruebas, estos taladros perforados dieron los

resultados esperados, logrando reducir la sobrerotura y conservar las cajas

para evitar desprendimientos que pueden ocasionar accidentes al personal y

los equipos, as como minimizar la dilucin.

3.8 Voladura de Taladros Largos

Despus de realizar varias pruebas en la voladura, estamos aplicando la

secuencia de salida en V, con retados de periodo corto. Esta secuencia de

salida en la voladura se aplica para taladros paralelos como para taladros en

18

abanico. Los consumos y parmetros son los siguientes (ejemplo: 13

tal/seccin):

Tecneles retardos p/c 13 13Cordn detonante(pentacord) 13 tal x 35 pies 455 piesDinamita 80 % 13 x 0.1524 Kg. c/u 1.9812 Kg.Examn 22 Kg./ tal x 13 286 Kg.Total explosivo 288 KgVolumen roto m3 1.5 x 15 x 15 337.5 m3

Tonelaje roto TM 337.5 x 3.2 TM/m3 1080 TMFactor de potencia Kg/TM 288 Kg / 1080 TM 0.27 Kg/TMCarga especifica( Kg / m3 ) 288 Kg / 337.5 m3 0.85 Kg / m3

Factor de rotura 1080 TM / 195 m perf. 5.5 TM / m perf.

3.8.1 Chimenea cara libre (Slot)

Para la cara libre de la voladura de taladros largos perforamos chimeneas de

2.0 m. x 2.0 m. con el Simba H-157 hasta longitudes de 12 m. Longitudes

superiores an se estn ejecutando con perforacin convencional,

especialmente cuando no se tiene cabeza o labor superior comunicada para la

chimenea.

3.9 Acarreo y Transporte de Mineral

El acarreo de mineral en las labores se realiza con un scoop Tamrock de 3.5

yd3 de capacidad, el cual tiene instalado un sistema de control remoto, ya que

la altura de los tajeos es de 30 m, porque se explotan 2 subniveles de 15 m con

una sola preparacin, el rendimiento del scoop es de 60 TM / hr y su

disponibilidad mecnica es de 85%.

El transporte de mineral de las operaciones hacia la tolva de gruesos de la

planta concentradora se realiza por medio de una locomotora Clayton de 10 T.,

que jala un convoy de 10 carros Gramby de 120 pies3 de capacidad (6 TM). La

distancia de recorrido es de 3,200 m (6,400 m ida y vuelta), siendo su ciclo por

viaje de 1 hora 10 minutos. La gradiente del tnel Gayco es de 5/1000, los

rieles son de 60 lbs/yd con una trocha de 30. La conservacin y mantenimiento

19

de la va es de mucha importancia, por tal motivo se cuenta con una empresa

de servicios encargada del mantenimiento.

4. ESTADSTICAS DE PRODUCCIN Y COSTOS OPERACIONALES

Ver cuadros adjuntos.

5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1.- La aplicacin de taladros largos en la mina Gayco est dando los resultados

esperados: incrementar la produccin sostenidamente a 12,000TM/mes,

reducir los costos de minado a 7.04 $/TM, generar alta productividad, con lo

que queda demostrado que es aplicable a Gayco por sus caractersticas

geolgicas.

2.- El empleo de taladros largos permite obtener costos operativos ms bajos

en comparacin con otros mtodos de perforacin, debido bsicamente a la

alta mecanizacin de la operacin y su alto nivel de produccin.

3.- Es importante realizar un adecuado diseo de las preparaciones con el

objetivo de obtener el mximo provecho, al menor costo, del cuerpo

mineralizado.

4.- El diseo de las mallas de perforacin es de suma importancia y debe

considerar las fallas y fracturas que presenta el terreno para evitar

atascamientos y para que sirva de control al operador del Simba.

5.- En la perforacin de taladros verticales paralelos siempre se deben perforar

los taladros de control de la sobrerotura para evitar el desprendimiento de las

cajas adyacentes al mineral.

6.- Se han minimizado los accidentes por cada de rocas al controlar las

perforaciones cercanas a las labores de acceso a los tajeos.

7.- Es necesario el empleo de equipos a control remoto (scoops) para

proporcionar la seguridad al personal.

8.- Continuar con las pruebas de explosivos para reducir los costos de

voladura.

20

9.- Capacitar constantemente al personal en lo referente a seguridad, los

equipos, as como los objetivos de cada una de las operaciones para tener

personal multifuncional.

ESTADSTICAS DE PRODUCCIN

7,145

8,345

10,396

8,423

9,363

10,376

13,326 13,526

10,747 10,54811,100

9,63110,244

0

2,000

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Set Oct Nov Dic Prom.

21

CIA MINERA RAURA S.A. Planeamiento COSTO DE PRODUCCION GAYCO TALADROSLARGOS PIES/TAL MTS/TAL. EFICIENCIA P.E. MINERAL DIAS/MES PIES/MES

SIMBA H157 32.80 10.00 8.00 3.5 28 6,249

MALLA BURDEN ESPACIAMI. AREA M2 EFICIENCIA TMS/TALADTALAD/ME

S

1.50 1.50 2.25 80% 62.98 191

PERFORACION MIN/PIE TALAD./GDIA MIN/TAL HRAS /GDIA MTS/GDIA HRS/MES

0.45 10 14.76 2.46 80 123

VOLADURA KILOS/TAL DIAMETRO KLS.

ANFO/MES CART,/MESACCESO./M

ES

20 2,5" 3,810 191 191

SCOOP 3,5 YD 3 TMS/HRA DIST, (MT.) CICLO ( MIN.) N DE VIAJES CAP. TMS HRS/MES

48 100 5.00 12 4.00 250

MANO DE OBRA HRS/GDIA HRS EFICIENCIA PERSONAL HOMBRE TAREAS

EFECTIVAS OPERATIVA GUARDIA GUARDIA MES

8 5.2 65% 14 24 350 RELLENODETRITICO M3/MES M3/DIA M3/HORA HORAS/DIA HRS /MES

CBP 3,000 120 36 3.3 83

SCOOP 3,5 YD3 3,429 137 17 8.0 200 PRODUCCIONMINERAL GUARDIA DIA MES AO US$/TMS

TMS/H-GDIA.

TMS 240 480 12,000 144,000 43 20

MINERAL VALOR % Cu % Pb % Zn Onz. Ag. RESERVAS

39.95 0.54 3.13 3.65 4.21 620,580

22

CIA MINERA RAURA S.A. Planeamiento

CALCULO DE COSTOS GAYCO EXPLORACION Y DESARROLLO MTS/MES PRECIO TOTAL Us$/TMSCRUCERO 40 382 15,280 GALERIA 40 382 15,280 CHIMENEA 20 210 4,200 TOTAL EXPL. DES. 100 34,760 2.90 PREPARACION Mts US$/Mts Total CostoCR, GAL, VNTS 140 270 37,800 CHIMENEA 20 192 3,840 TOTALPREPARACION 160 41,640 3.47 EXPLOTACION Cant./mes Unidades US$/unid. Total US$/TMSPERFORACION Costo de operacinSIMBA 123 Hrs 17.99 2,213 0.18Barras, brocas yaccesosrios 6,249 Pies 0.09 562 0.05 VOLADURA

Dinamita 191 Cartuchos 0.20 38 0.003Anfo 3,810 Kilos 0.49 1,867 0.16Accesorios 191 Pzas 1.35 257 0.02

ACARREO (Mineral) Limpieza mineralScoop de 3,5 Yd 3 250 Hrs 23.00 5,750 0.48 RELLENO (Detritico) Scoop 200 Hrs 23.00 4,600 0.38Camin 83 Hrs 18.90 1,575 0.13SOSTENIMIENTO Colocacin depernos split set +malla 130 M2 10.90 1,417 0.12Costo deadquisicin depernos + malla 130 M2 9.50 1,235 0.10

23

SERVICIOSAUXILIARES Tuberias y otros 100 4.00 400 0.03Materiales 100 4.00 400 0.03

PERSONAL Obreros 18 Homb 23.06 12,452 1.04Supervisores 2 Ing 3000 6,000 0.50

TRANSPORTELOMOTORA 12,000 Ton 0.35 4,200 0.35COSTO TOTAL DEEXPLOTACION 42,966 3.58

RESUMEN DE COSTOS GAYCO90, EXPLORACION Y DESARROLLO 2.43

91, PREPARACION 3.47

91, EXPLOTACION 3.58

92, TRATAMIENTO 5.46

93, ENERGIA 3.02

94, GASTOS GENERALES DE MINA 4.40

95, EQUIPOS 3.89

98, GASTOS GENERALES ADMINISTRATIVOS LIMA 9.33

COSTO TOTAL PRODUCCION MINERAL DE GAYCO (US$/TMS) 35.58

REFERENCIAS

Voladuras controladas en mina subterrnea

Boletn Tcnico N 18 de EXSA.

Perforacin y voladura de taladros largo en la Unidad San Rafael

Ing Alfredo Camposano de la Cruz.

Asesoramiento Geomecanico Mina Raura

Ing David Crdoba R.

Productividad en la mina San Rafael

Ing Luis Alva F.

Ing Walter Salinas S.