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• Luis Correa

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS

“EVALUACIÓN DE LA GRANULOMETRÍA DE ROCAS Y SU INCIDENCIA EN LAS OPERACIONES UNITARIAS EN LA MINA DE SAN SIMON – SANTIAGO DE CHUCO”

TESIS PARA OBTENER EL TÍTULO PROFESIONAL DE:

INGENIERO DE MINAS

AUTORES: Bach. CAMPOS YUPANQUI DALMIN JOHNSON Bach. REYES CAYPO JHENRRY VLADIMIR ASESOR: Ing. FRANCISCO MORALES RODRÍGUEZ

TRUJILLO – PERU 2014

JURADOS

PRESIDENTE

SECRETARIO

Ing. Filomeno Bilmer Gamarra Reyes

Ing. Orlando Siccha

Reg. CIP N° 22843

Reg. CIP N° 68633

VOCAL Ing. Francisco Morales Rodríguez Reg. CIP N° 50917

ii

DEDICATORIA A Dios por ser mi guía constante, brindándome salud y bendiciones en mi formación profesional. Al ser que me dio la vida, mi Madre, quien siempre estuvo a mi lado formándome en valores, brindándome consejos para alcanzar mis sueños, a toda mi familia por su apoyo incondicional, a mi novia por su amor y orientación para alcanzar mis objetivos.

CAMPOS YUPANQUI DALMIN JOHNSON iii

DEDICATORIA

A Dios por ser mi guía constante, brindándome salud y bendiciones en mi formación profesional. Al mis padres Zoila y Candelario, quienes siempre estuvieron a mi lado formándome en valores, brindándome consejos para alcanzar mis sueños, a toda mi familia por su apoyo incondicional, orientación y así poder alcanzar mis objetivos A mis profesores de la Escuela de Ingeniería de minas, por su sincera amistad y apoyo constante en mi formación académico profesional.

REYES CAYPO JHENRRY VLADIMIR

AGRADECIMIENTO iv

A LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO

Por proporcionarnos los conocimientos y las herramientas necesarias para poder desenvolvernos de la manera más adecuada en nuestros centros de trabajo.

A LA MINA SAN SIMON En sus funcionarios por darnos la oportunidad de poder realizar nuestras pruebas de campo y así poder alcanzar los objetivos de este trabajo de investigación, en especial al Ing. Paul Urruchi Huaman Superintendente de mina.

LOS AUTORES: CYDJ – RCJV v

RESUMEN

Para las voladura de rocas que se realizan en la mina “San Simón” se utilizaba ANFO, el cual producía una granulometría no muy adecuada, generando “bolones” y material grueso que no estaba de acuerdo a los requerimientos de planta y se tenían bajos rendimientos en el acarreo y carguío del mineral volado. Considerando que las propiedades geomecánicas de las rocas influyen en el diseño de perforación y voladura, primeramente se tomaron muestras para pruebas en laboratorio de resistencia a la compresión uniaxial clasificando a la roca como dureza media tipo R3. Posteriormente se hicieron pruebas de campo con otro explosivo denominado EMULSION GASIFICADA, obteniéndose muchas ventajas especialmente

en

obtener una mejor granulometría mejorando notablemente el P80. Dentro

de

otras

ventajas

obtenidas

tenemos

el

mejoramiento

de

Fragmentación de roca, al variar la malla de perforación. Asimismo se evaluaron los rendimientos de los equipos componentes de las flotas para acarreo y carguío, comparando

en voladura con ANFO y con

EMULSION GASIFICADA. Se obtuvo una mejora del rendimiento en un 30% para estas operaciones unitarias en mina. Como resultado de las pruebas realizadas, se dejó de utilizar ANFO y en la actualidad se emplea EMULSION GASIFICADA.

vi

ABSTRACT For them blasting of rocks the fact that they sell off in the mine St. Hackney Coach utilized ANFO itself, which produced a classification by size of particles not very adequate, generating bolones and coarse material that was not of agreement to the in-house requests and low performances in transporting and freight of the flown mineral had themselves. Postulate than properties geomecánicas of the rocks influence the designing of perforation and blowing-up, firstly they took signs for proofs at laboratory of uni-axial compression strength classifying like half a hardness type R3 to the rock. At a later time proofs with another named explosive became named GASIFIED EMULSION, obteniéndose many advantages specially in obtaining a better classification by size of particles coming a long way the P80. We have Fragmentación's improvement of rock, when varying the mesh of perforation within another obtained advantages. In like manner they evaluated the performances of the component teams of the fleets for transporting and freight, comparing to in blowing-up ANFO and with GASIFIED EMULSION. You got an improvement from the performance in a 30 % for these unitary operations in mine. As a result of the realized proofs, it was stopped utilizing ANFO and as of the present moment GASIFIED EMULSION is used.

vii

ÍNDICE GENERAL

Carátula…………………………………………………………………..…………….…i Jurado Evaluador………………………………………………………….……….....…ii Dedicatoria…………………………………………………………………..………..…iii Agradecimiento…………………………………………………………...…………......v Resumen…………………………………………………………………..…………….vi Abstract……………………………………………………………………..………...…vii Índice General……………………………………………………………..………..…viii Lista de tablas……………………………………………………..………………...….xi Lista de figuras…………………………………………………………..…………..…xii Anexos………………………………………………………………….………........…xiii

CAPITULO I INTRODUCCIÓN 1.1.

Realidad Problemática ………………………………………………….…......1

1.2.

Antecedentes Bibliográficos……………………………….…………….……..1

1.3.

Marco Teórico……………………………………………………………………3

1.3.1. Perforación de rocas…………………………………………………………....3 1.3.2. Voladura en superficie .………………………………………………………...4 1.3.3. Fragmentación ………………………………………………..…….……..…....4 1.3.4. Voladura en banco (aspectos generales)…………………………………….5 1.3.5. Parámetros geométricos de perforación y voladura ………………….........5 a) Diámetro del taladro……………………………………………………….....…5 b) Altura de Banco………………………………………………….………………7 c) Retacado……………………………………………………………………....…8 d) Sobreperforación……………………………………………………………..…8 e) Inclinación de Barrenos………………………………………………..….…..10 viii

f) Piedra y espaciamiento…………………………………………….……....…10 g) Esquemas de perforación………………….…………………………………10 1.3.6. Explosivos…………………….………………………………………………...12 1.3.7. ANFO…………………………………………………………….…………..….13 1.3.8. Emulsión Explosiva………………………………..……………….………….13 1.3.9. Emulsión Gasificada……………………………………………….……….....14 1.3.10.

Accesorios de voladura………………………………………..……...16

a) Cordón detonante…………………………………………..………..…….16 b) Carmex……………………………………………………………….….....16 c) Fanel…………………………………………………………..…….………17 d) Booster…………………………………………………………....……...…17 e) Cebo……………………………………………………………....…...……18 1.3.11.

Fragmentación de Roca, distribución granulométrica……………..18

a) Mejora de la Fragmentación…………….……………………………………18 b) Control de Fragmentacion…………………………...……………………….19 c) Modelamiento de fragmentación………………………………………….….19 1.3.12.

Pasante 80…………………………………………………….………..20

1.3.13.

La ecuación de Kuznetsov..............................................................20

1.3.14.

La ecuación de Rosin Rammler………………………………………20

1.3.15.

Ciclo de minado………………………………………………...………21

1.3.16.

Análisis de costos en minería superficial…………………….......…22

1.3.17.

Optimización de Proceso de producción…………………….………24

1.4.

Enunciado del problema…………………………………………….….……..24

1.5.

Formulación de la Hipótesis………………………………………….……….24

1.6.

Objetivos y alcance…………………………………………………….………24

1.7.

Objetivos general…………………………………………………..……….….25

1.8.

Objetivos específicos………………………………………………….…....…25

ix

CAPITULO II MATERIALES Y MÉTODOS

2.1 . Material de estudio………………………………………………….…….…...…26 2.1.1 Geología de la mina……………………………………………….……..…....26 2.1.2 Consideraciones técnicas de la mina……………………………………..…28 2.1.3 Consideraciones técnicas de la fase 02………………………………..…...29 2.1.4 Caracterización geomecánica RMR del macizo rocoso………..………....30 2.1.5 Equipo de perforación y transporte…………………………………….…….33 2.1.6 Agente de voladura……………………………………………………....…....33 2.1.7 Diseño de perforación y voladura……………………………………...…….33 2.2 . Población Muestral…………………………………………………...…….....…34 2.3 . Diseño de investigación………………………………………………………….34 2.4 . Métodos y Procedimiento………………………………………………….…….35 2.4.1 Procedimiento experimental…………………………………………..…..…35

CAPITULO III RESULTADOS Y DISCUSIONES

3.1. Resultados…..…………………………………………………………………….36

CAPITULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIÓN

4.1 Conclusiones……………………………………………………………….……...49 4.2 Recomendaciones………………………………………………………….…..…49

x

CAPITULO V REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

5.1 Referencias bibliográficas………………………………………………......……50

LISTADO DE TABLAS Tabla N° 01…………………………………………………………………….…….…..6 Tabla N° 02……………………………………………………………………..……..…6 Tabla N° 03……………………………………………………………………..……..…7 Tabla N° 04……………………………………………………………………...……....8 Tabla N° 05……………………………………………………….………………..….…8 Tabla N° 06………………………………………………………………...…………..12 Tabla N° 07…………………………………………………………….………….……15 Tabla N° 08……………………………………………………...……………………..31 Tabla N° 09……………………………………………………...……………………..31 Tabla N° 10……………………………………………………………………………..32 Tabla N° 11………………………………………………………………….………….38 Tabla N° 12……………………………………………………………..………………39 Tabla N° 13……………………………………………………….…………………….40 Tabla N° 14………………………………………………………………..……………41 Tabla N° 15……………………………………………………..………………………42 Tabla N° 16……………………………………………………………………………..43 Tabla N° 17………………………………………………………….………………….43 Tabla N° 18………………………………………………………………………..……44 Tabla N° 19……………………………………………………………………………..46 Tabla N° 20…………………………………………………………..…………………46 xi

LISTADO DE FIGURAS Figura N° 01……………………………………………….…………………..………..9 Figura N° 02………………………………………………………………..……….….11 Figura N° 03…………………………………………………………...……………....13 Figura N° 04……………………………………………………………...………….....13 Figura N° 05……………………………………………………...…………………....14 Figura N° 06…………………………………………………………..………….….....15 Figura N° 07………………………………………………………………...………….16 Figura N° 08………………………………………………………………………........17 Figura N° 09……………………………………………………………………...…....22 Figura N° 10…………………………………………………...………………….…....23 Figura N° 11………………………………………………………………...……..…..23 Figura N° 12……………………………………………………………...……..……..27 Figura N° 13……………………………………………………………………....…...28 Figura N° 14……………………………………………………………………....…...28 Figura N° 15……………………………………………………………………....…...29 Figura N° 16……………………………………………………………...…….……....29 Figura N° 17……………………………………………………………………….…...32 Figura N° 18………………………………………………………………..…………..36 Figura N° 19………………………………………………………………………..…..36 Figura N° 20………………………………………………………………...……...…..37 Figura N° 21……………………………………………………………………......…..44 Figura N° 22………………………………………………………………...…...……..45 Figura N° 23………………………………………………………………………...….45 Figura N° 24…………………………………………………………………………….46 Figura N° 25……………………………………………………………………....…....47 Figura N° 26………………………………………………………………...…..……...47 xii

Figura N° 27…………………………………………………………………...….…..48 Figura N° 28………………………………………………………………………..….51 Figura N° 29………………………………………………………………………..….51 Figura N° 30………………………………………………………………………......52 Figura N° 31………………………………………………………………………..….52 Figura N° 32………………………………………………………………………..….53 Figura N° 33………………………………………………………………………..….53 Figura N° 34………………………………………………………………………..….54 Figura N° 35……………………………………………………………………..…….54 Figura N° 36……………………………………………………………………..…….55 Figura N° 37………………………………………………………………………..….55 Figura N° 38………………………………………………………………………..….56 Figura N° 39………………………………………………………………………..….56 Figura N° 40……………………………………………………………………..…….57 Figura N° 41……………………………………………………………………..…….57 Figura N° 42………………………………………………………………………..….58 Figura N° 43………………………………………………………………………..….58 Figura N° 44………………………………………………………………………..….59 Figura N° 45……………………………………………………………..…………….59

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