Operaciones Unitarias: Perforación

| 17 abril, 2012 | 0 Comentarios

El objetivo del proceso de perforación en palabras simples es “Construir un espacio físico definido dentro de la roca que será removida (hoyos de perforación), para luego en estos hoyos colocar el explosivo que más tarde será detonado”. Para materializar esta actividad es necesario efectuar la siguiente secuencia:

  • Programación de la ubicación de los pozos a perforar
  • Selección de los aceros a utilizar
  • Preparación de la zona de trabajo (topografía y limpieza)
  • Posicionamiento de equipos (en cada tiro)
  • Perforación (de cada tiro)
  • Muestreo de detritus
  • Verificación de la calidad y cantidad de tiros perforados
  • Retiro del equipo del sector

Esta secuencia se cumple hasta que hayan sido perforados todos los sectores programados.

El proceso de perforación se describe a continuación.

¿Cuándo se lleva a cabo?

Una vez que se han definido los puntos a perforar y se tiene acceso al sector de trabajo. Cumplido con esto el equipo toma posición para iniciar la operación.

¿Qué se hace?

Fundamentalmente lo que se hace es agujerear la roca que será removida por la tronadura, según las especificaciones técnicas de operación (malla, profundidad, diámetro, inclinación).

¿Con qué se hace?

La operación de realiza con equipos diseñados para este fin como perforadoras (rotativas, DTH) y equipos auxiliares (compresores, captadores de polvo). (Ver texto Maquinarias y Equipos Mineros para la Explotación de un Rajo Abierto).

Las características de la flota de perforadoras seleccionada tendrá relación directa con las características de la mina, tanto físicas, geométricas y operacionales (rendimientos exigidos, envergadura de las tronaduras, sectores especiales).

¿Cómo se hace?

El operador posiciona su equipo en los puntos especificados en el diagrama de perforación, fija el equipo y comienza la operación, la cual básicamente consta del apoyo del bit o tricono sobre el terreno e inicia la perforación con las especificaciones de velocidad de rotación, pulldown (empuje) y velocidad del aire de barrido en función de las características de la roca a perforar. A medida que el pozo se construye llega un momento en que debe realizarse la adición de una nueva barra (barra larga si es que la longitud del pozo así lo requiere), lo cual se realiza por medio de la misma máquina (carrusel de barras). Una vez finalizada la perforación se procede a retirar el set de aceros desde el agujero (izamiento), y finalmente el equipo se retira del lugar hacia otro punto.

¿Cuál es el costo de perforar?

El costo de perforación que se obtenga en una operación en particular, dependerá de varios factores, entre ellos: Dureza de la roca, presencia de estructuras geológicas, calidad de los aceros, mantenimiento de los equipos y calidad de los operadores.

De acuerdo a la experiencia práctica podemos indicar que los costos de perforación (incluyendo los de operaciones y mantenimiento), fluctúan entre un 10% y un 15% del costo global de la operación de la mina, esto es, normalmente el costo del metro perforado se ubica entre 6 a 15 US$/ mb dependiendo del tipo y de la edad de los equipos disponibles.

En cuanto al precio de las perforadoras se aprecian montos del orden de los US$ 400.000 a US$ 1.600.000 (dependiendo de los potenciales de la máquina y de sus prestaciones). Este amplio rango de precios que se encuentran en el mercado obedece a que es posible diferenciar tres segmentos distintos de perforadoras: DTH (4.5” a 7”: 250.000 a 450.000 dólares), Rotativa sobre neumáticos (6” a 12”: 500.000 a 900.000 dólares) y Rotativa sobre orugas (8” a 12”: 600.000 a 1.600.000 dólares).

Esquema Particular Proveedores – Entradas – Perforación – Salidas – Clientes

Cuadro 1. Esquema Particular Proveedores - Entradas - Perforación - Salidas – Clientes

Algunas relaciones específicas entre proveedores y clientes para el proceso productivo de Perforación.

Relación Perforación con Tronadura:

La tronadura es el primer cliente de la perforación, ya que si los tiros no cumplen las especificaciones del cliente, se aumenta la probabilidad de fracaso en la calidad de la tronadura, lo que desencadenaría un grave problema en cuanto a operación, costos y producción. Por ejemplo un tiro más corto de lo especificado generará pisos irregulares o la necesidad de tronadura secundaria, por el contrario un tiro más largo podría generar una sobre excavación.

A la vez la tronadura actúa como proveedor de información a la perforación, en el sentido que entregará sus requisitos en cuanto a la calidad de la perforación.

Relación Perforación con Carguío:

Si el procedimiento de perforación no respetó la ubicación específica de cada tiro, es decir la malla no se perforó según el diseño generará algunos tiros con mayor o menor espaciamiento, los que después de efectuada la tronadura podría traducirse en cambios no deseados en la granulometría esperada; por ejemplo, sobre tamaño del material a ser cargado (requiriéndose reducción secundaria), bajo tamaño del material (generando aumento de finos que podría disminuir el rendimiento en la molienda SAG).

Otro efecto negativo en el carguío que generaría el no respetar el largo de los pozos es que por ejemplo los tiros más largos podrían generar sobre excavación y tiros más cortos pisos irregulares que pueden dañar mecanismos de los equipos de carguío.

Relación Perforación con Factores Geométricos y Geomecánicos:

La posibilidad de construir bancos dobles o de mayor altura influirá en la operación del perforación (equipos y costos), ya que no siempre con los mismos recursos podrá garantizarse los resultados para este tipo de cambios operacionales. En lo que a geomecánica se refiere la perforación necesita información para estimar si es necesario cambiar alguna variable de operación (espaciamiento y/ o inclinación de los tiros por ejemplo). En el caso de perforaciones en la pared de pit final se tendrá en cuenta la posibilidad de realizar perforación para pre corte o perforaciones de menor diámetro.

Como cliente la geomecánica recibe información de la perforación acerca de cambios relevantes en el tipo de roca perforada, que no hubiesen estado contemplados.

Características del material:

La dureza y abrasividad de la roca influirán en el rendimiento y costos de la perforación, es muy diferente perforar roca dura que roca blanda, así como también las estructuras presentes influyen en la calidad de la perforación.

Seguridad, Salud y Medio Ambiente:

Actualmente los equipos cuentan con captadores de polvo, los que deben ser bien mantenidos para garantizar la efectividad.

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Categoría: Diseño y Operaciones de Minas a Cielo Abierto, Recursos Didácticos

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