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Equipos de perforación en mina cielo abierto y mina subterránea.

Campos de aplicación de los métodos de perforación. Método roto percutivos: utilizado en casi todos los tipos de roca, tanto si el martillo se sitúa en cabeza como en el fondo del barreno. Método rotativo: Se subdivide a su vez en dos grupos, según que la penetración se realice por trituración, empleando triconos, o por corte utilizando bocas especiales. Trituración se ocupa para rocas de dureza media a alta y corte en rocas blandas.

Modelo de perforadora

Longitud de barreno

Rendimiento (Rx Dura)

Rendimiento (R blanda)

Mecanismo

accionamient o

Broca

∅ de Perforación

1

MD6420

10m - 33m

19,82 m/h

32,55 m/h

Rotativa

Hidráulica

9”- 12,25”

9”-12,25”

2

MD6250

13,6 m

19,8 m/h

35,95 m/h

Rotativa

Hidráulica

6" a 9,8"

6" a 9,8"

3

MD6640

18,3 m a 21,3 m

19,82m/h

35,95 m/h

Rotativa

Hidráulica

9,6”- 16”

9,6" a 16"

4

P&H 77XD

8,5m - ,53,5m

19,8 m/h

35,96 m/h

Rotativa

Hidráulica

5,87”- 9,87”

5,87”-9,87”

5

P&H 250XPC

18,9m

19,8 m/h

34,13 m/h

Rotativa

Hidráulica

7 ,875” – 12,25”

7,875” – 12,25”

Tabla 1 Equipos de Perforación Mina Cielo Abierto

Rendimiento de Perforadoras Mina cielo abierto Rendimiento en base a rocas Duras.(m/h)

Rendimiento en base a rocas Blandas.(m/h)

40 35 30 25 20 15 10 5 0 MD6420

MD6250

Gráfico 1 Rendimiento perforadoras, Cielo abierto

MD6640

P&H 77XD

P&H 250XPC

Modelo de perforadora

Longitud de barreno

Rendimiento (Rx dura)

Rendimiento (Rx blanda)

Mecanismo

accionamiento

Broca

∅ de Perforación

1

DT922i

5,88m

19,81m/h

35.94m/h

Rotopercutiva

Eléctrica

1,75”- 2,5”

1,75”- 2,5”

2

FC 10-1bd

2,7m

19,82m/h

35,94m/h

Rotopercutiva

Neumático

1,29”- 4,72”

1,29”- 4,72”

3

FCMJ 1-14

3,05m

19,81m/h

35,94m/h

Rotopercutiva

Hidráulico

1,29”- 4,72”

1,29”- 4,72”

4

DT9120

6,1m

19,82m/h

35,94m/h

Rotopercutiva

Neumático

1,75”- 2,5”

1,75”- 2,5”

5

DT1231

5,7m – 7m

19,82m/h

35,94 m/h

Rotopercutiva

Electrohidráulico

1,75”- 2,5”

1,75”- 2,5”

Tabla 2 Equipos de Perforación Mina Subterránea

Rendimiento en Perforadoras Mina Subterranea Rendimiento en base a rocas Duras.(m/h)

Rendimiento en base a rocas Blandas.(m/h)

40 35 30

25 20

15 10 5 0 DT922

FC 10-1BD

FCMJ 1-14

Gráfico 2 Rendimiento de Perforadoras, Mina subterránea.

DT9120

DT1231

insumos y recursos asociados al proceso de perforación en mina cielo abierto y mina subterránea.

Combustible. En la minería es obligatorio transportar, almacenar y distribuir el combustible diésel al interior de las minas subterráneas, porque el Diesel es usado para abastecer de energía a una variedad de equipos como Perforadoras cabe recalcar que la cantidad de diésel almacenada en interior de una mina subterránea no debe de superar el consumo estimado en cinco días de operación. El uso del diésel es de suma importancia para la elaboración de galerías, rampas entre otros. El uso del diésel se deberá de regirse por el Reglamento de Seguridad Minera, D.S N°132 del ministerio de Minería. “Artículo 129.- Se prohíbe usar en minas subterráneas, vehículos o equipos accionados por motores bencineros.” "Artículo 135.- La operación de los equipos diésel en el interior de la mina, se deberá detener al presentarse cualquiera de las siguientes condiciones: a) Cuando las concentraciones ambientales con relación a los contaminantes químicos, en cualquier lugar donde esté trabajando la máquina, exceda de:

Contaminante

P.P.M.

Monóxido de Carbono

40

Óxidos de Nitrógeno

20

Aldehído Fórmico1

1,6

Tabla 3 Contaminantes.

Para el resto de los contaminantes químicos deberá considerarse lo establecido en el "Reglamento sobre condiciones Sanitarias Ambientales Básicas en los lugares de Trabajo"

Energía Eléctrica.

La energía eléctrica es otra de las principales fuentes de energía para la industria minera ya que esta se caracteriza por ser una energía bastante eficiente para accionar las diferentes maquinas que se utilizaran en los distintos procesos mineros desde la extracción del mineral donde es usada para poder producir aire comprimido donde este es requerido para las maquinas perforadoras, el uso de la energía eléctrica igual aplica para la iluminación al momento de realizar las perforaciones, como fuente de energía de ventiladores en el caso de los ventiladores principales.

Aire Comprimido. El aire comprimido es la fuente de energía utilizada con más preferencia en la industria extractiva siendo la red de aire comprimido un medio para el avance de tuéneles subterráneos. La operación de máquinas perforadoras neumáticas requiere el suministro de aire comprimido, por lo que se debe contar con compresor y las líneas de aire correspondientes. Un importante requerimiento en la minería es definitivamente el suministro confiable de aire comprimido, entendido como la disponibilidad permanente de aire a la presión adecuada.

Requerimientos de aire para ventilación. En las minas subterráneas es necesario disponer de circuitos de Ventilación, natural o forzado para poder realizar en forma continua la extracción del aire viciado del interior de la mina, como también para poder extraer gases, altas concentraciones de polvo de sílice producida por la previa tronadura. Natural y artificial Requerimiento de ventilación se realiza en base a criterios establecidos en la legislación chilena, el caudal de aire que va a circular por la mina depende del número de trabajadores, la labor que se está realizando en ella y la sección de las labores basándonos en esto en

general los requerimientos de ventilación rondan entre los 6500 kcfm a los 7200 kcfm en minas subterráneas.

Para el circuito de inyección principal, la configuración considera en el tramo inicial en las galerías con sección. Los tramos interiores del circuito corresponden a chimeneas, Para el circuito de extracción principal la configuración considera el desarrollo y construcción de piques de ventilación. Los requerimientos de ventilación rondan entre los 6500 kcfm a los 7200 kcfm en minas subterráneas.

Sistemas de iniciación en Voladuras en Mina Cielo abierto y Subterránea.

Sistema de iniciación de fuego.

Este sistema transfiere la señal de detonación mediante una mecha para minas hacia una capsula de aluminio que contiene una carga explosiva, compuesta por una carga primaria, una secundaria y mixto de ignición. Consiste en una cápsula de aluminio que contiene una carga explosiva, compuesta por una carga primaria, una secundaria y un mixto de ignición. Los detonadores a fuego se utilizan para la iniciación de explosivos sensibles a la fuerza N°8 y cordones detonantes. Se caracteriza por tener: 

Capsula de aluminio de +/- 45 mm.



Carga primaria de asida de plomo +/- 230 mg.



Carga secundaria de PTN +/- 600 mg.



Sensibilidad al impacto de 2 kg a 90 cm.

Sistema de Iniciación Eléctrico.

El inflamador está formado por dos electrodos unidos entre sí por un filamento, los terminales de los electrodos opuestos al filamento están unidos al cableado eléctrico de cobre o hierro aislados por una envuelta de PVC, "llamados comúnmente rabizas", este cableado de los detonadores eléctrico es excitado para su activación por medio de la energía eléctrica producida por un explosor. Sistema de Iniciación Electrónico.

es un detonador electrónico con una combinación única de alta resistencia, altísima precisión y de gran seguridad en el sistema de disparo, diseñado específicamente para la exploración en mina cielo abierto o en mina subterránea, este sistema puede ser usado para aplicaciones de disparo complejas. Este sistema tiene una seguridad y protección para poder prevenir algún tipo de iniciación accidental o el uso no autorizado.

Detonador

Definición.

Sistema aplicado

Instantáneo.

no llevan portarretardo, y por tanto la inflamación de la cerilla produce instantáneamente la explosión de la carga primaria y esta de la carga base. Uno de los hilos de estos detonadores es siempre de COLOR BLANCO.

Electrónico.

Retardo.

estos detonadores llevan portarretardo, y por tanto la inflamación de la cerilla produce con un determinado (500 ms) desfase la explosión de la carga primaria y esta de la carga base. Uno de los hilos de estos detonadores es siempre de COLOR AZUL

Electrónico.

Mecha.

Consiste en una cápsula explosiva que se emplea para iniciar los explosivos secundarios, es el elemento fundamental para la producción de una explosión, este elemento es una verdadera máquina de precisión

No electrónico.

minas.

Consiste básicamente en un cordón compuesto por un núcleo central de pólvora negra, recubierto por fibras de algodón, asfalto y una cubierta de plástico

No electrónico.

Capsula de cobre. Estos detonadores llevan portarretardo, y por tanto la inflamación de la cerilla produce con un determinado (500 ms) desfase la explosión de la carga primaria y esta de la carga base. Uno de los hilos de estos detonadores es siempre de COLOR AZUL.

Sísmicos.

Electrónico, eléctrico

Electrónico. se fabrican con un tiempo de reacción inferior a un milisegundo, siempre que se inicien con la intensidad adecuada. usado Para trabajos bajo grandes presiones de agua

Accesorio.

Sistema

Capsula de Aluminio

Electrónico, Eléctrico.

Boosters.

Electrónico

Cordón Detonante

Electrónico, Eléctrico, fuego

Logger

Electrónico.

Blaster

Electrónico.

Atacadores

Electrónico, Eléctrico, Fuego

Hilos de conexión.

Electrónico, Eléctrico, Fuego

Precios de explosivos, accesorios y costos relacionados a su manipulación y transporte en Chile.

Explosivos. Explosivo

Precio

Densidad

Sistema de cargado

Fortan advantage 50

405800 CLP/TM

1,25 - 1,38g/cm3

Vaciado

Fortan extra-50

487980 CLP/TM

1,20 -1 ,30g/cm3

Vaciado

Fortis extra-65

518170 CLP/TM

1,20 - 1,30g/cm3

Bombeado

Fortis advantage 65

416400CLP/TM

1,20 - 1,30g/cm3

Bombeado

Fortan Extra-35

29290 CLP/100Kg

1,20 - 1,30g/cm3

Bombeado

Fortan Extra-70

32820 CLP/100kg

1,10 - 1,30g/cm3

Bombeado

Senatel Powersplit 50 mm x 10 m

106310 CLP/Caja

8,0g/cm3

Vaciado

Senatel Powersplit 50 mm x 40m

162550 CLP/ Caja

8,0g/cm3

Vaciado

Accesorio

Precio C/U

Precio/caja

Sistema

Fulminante

100 CLP

10000 CLP/100 Unidades

Eléctrico

Detonador

1000 CLP

100000 CLP/100 Unidades

Eléctrico

Cordón detonante

250 CLP/m

25000 CLP/100m

Eléctrico

Exel MS Connectors

3100 CLP

310800 CLP/100 unidades

Electrónico

Harness wire

190 CLP/m

189500 CLP/caja

Electrónico

Cordtex AP-detonating cord

320 CLP/m

32840 CLP/100m

Electrónico

Ikon RX 20meter detonador

1061 CLP/m

21220 CLP/20m

Electrónico

Pentex boosters

3280 CLP

32800 CLP/10 unidades

Electrónico

Tabla 4 Precio de Explosivos ORICA

Accesorios.

Tabla 5 Precios de los accesorios

Costos sobre su manipulación. El manipulador de explosivos se aplica una correcta manipulación de todos los artefactos y accesorios, para cargar los pozos. Además, de contar con las licencias requeridas y regirse por la legislación de manipulación de explosivos (D.S 132). La renta de un manipulador de explosivos es de CLP 550.000 a 1.000.000 aproximadamente Los costos en general sobre el transporte de explosivos.

Por 6 toneladas el costo del transporte está en 1.011.600 CLP a 1.760.810 CLP. Por una tonelada el costo disminuye a 168.600 CLP a 293.460 CLP.

Empresas proveedoras de servicios o insumos de explosivos y equipos de perforación.

ENAEX S.A.

Enaex es una compañía que se caracteriza por suministrar Explosivos, Nitrato de Amonio, químicos asociados a la productividad de la industria extractiva minera, Enaex S.A. se funda el 09 de noviembre de 1920, La fabricación de los explosivos comenzó en la planta Río Loa. En 1972 el estado chileno, a través de CORFO logra adquirir el control de la compañía con el Nombre de “Empresa Nacional de Explosivos”. Enaex S.A. en 1983 inicia la producción de Ácido Nítrico y Nitrato de amonio en la planta de mejillones. Enaex S.A. logrado establecerse como el tercer productor de nitrato de amonio más grande del mundo.

Ilustración 1 Logo Enaex.

Enaex fortaleció su desarrollo a nivel internacional, aumentando su capacidad para desarrollar y exportar productos y soluciones innovadoras de última generación para la minería global. Enaex S.A. realizó el lanzamiento de dos nuevos desarrollos tecnológicos, RoboMiner® y Mine-iTruck®, soluciones de robotización y tele operación para las faenas mineras y que fueron desarrollados por la compañía en conjunto con el Centro de Investigación Stanford

Research Institute (SRI), ASI Robots, Tersainox, Thecne, y SK Godelius. La compañía fue nuevamente seleccionada para formar parte del Dow Jones Sustainability Index Chile.

ORICA

Orica fue Fundada en 1874 como proveedor de explosivos para los campos de oro victorianos en Australia, Orica ha crecido hasta convertirse en una de las principales empresas públicas que cotizan en la Bolsa de Valores. Desde 1998, Orica ha buscado oportunidades para el crecimiento orgánico, expansión de categorías, fusiones y adquisiciones, que incluyen: 

Varias adquisiciones de la empresa Chemnet de Orica que han llevado a la empresa a nuevas categorías y geografías.



Ampliaciones de capacidad significativas en nuestras plantas de nitrato de amonio de Yarwun y Kooragang Island



La adquisición de partes del negocio de explosivos comerciales de Dyno Nobel.



La adquisición de Minova, líder mundial en productos químicos especializados para actividades de minería subterránea e ingeniería civil.



La adquisición de Excel Mining Systems que amplía la gama de sistemas de estabilización que se ofrecen a los clientes en la industria de la minería subterránea.



La escisión de DuluxGroup en 2010, continuando la transformación de Orica en un negocio de servicios mineros enfocado que abastece a las industrias globales de minería e infraestructura con consumibles críticos.



En noviembre de 2014, Orica Limited anunció la venta de su negocio de productos químicos al Grupo Blackstone. Esta transacción se completó en marzo de 2015 y el negocio de productos químicos se comercializa de forma independiente con el nombre 'Ixom'.



La adquisición de GroundProbe en 2018, un líder del mercado global en el suministro de tecnologías de monitoreo y medición críticas para el sector minero.

Ilustración 2 Logo ORICA.

Orica es el mayor proveedor de explosivos comerciales y sistemas de voladura para la minería y para el mercado de infraestructura, es el líder global en la provisión de sistemas de sostenimiento de rocas para minería y túneles. es líder en el abastecimiento de cianuro de sodio a la industria del oro.

Dyno Nobel

Dyno Nobel es una compañía que se caracteriza por la fabricación y exportación de explosivos, Dyno Nobel fue fundada en 1865 por Alfred Nobel quien fue el creador de la primera Gorra voladora. En 1973 se crea el sistema de iniciación No eléctrico NONEL. En 1980 Dyno Nobel empezó a comercializar emulsiones envasadas ya granel, al igual que los explosivos a base de agua, Dyno Nobel siguió con el desarrollo continuo de los sistemas de iniciación no eléctricos también continuo con los sistemas de distribución de explosivos a granel. En 2012 Dyno Nobel desarrolla Differential Energy ™, un método patentado para controlar el perfil de energía explosiva en el pozo; Mejorar la seguridad, mejorar el control y disminuir los costos. En base a todos los desarrollos e innovación que logro conseguir Dyno Nobel logra convertirse en el líder del mercado en América del norte y el segundo proveedor más grande en Australia.

Ilustración 3 Logo DYNO NOBEL

“Hoy en día, Dyno Nobel es un líder mundial en la industria de explosivos

comerciales con más de 3,770 empleados, incluidos algunos de los detonadores más capacitados en la industria. Fabricamos más de 54 millones de libras de explosivos empaquetados y más de 1.2 millones de toneladas de capacidad de nitrato de amonio. Tenemos 32 instalaciones de fabricación en tres continentes (incluidas las instalaciones de sistemas de iniciación con tecnología de punta en los

Estados Unidos, Australia y México) y nuestro equipo de Ingeniería y Tecnología apoya las ventas de productos nacionales y de exportación, así como el uso de nuestros cortes Tecnologías de cobertura en todo el mundo.”

Famesa.

Famesa es una empresa dedicada al rubro de la fabricación y comercialización de explosivos, accesorios y agentes de voladura en minas a cielo abierto como en minas subterráneas, Famesa fue fundada en 1953 con el Nombre Fabrica de Mechas S.A. ya que se caracterizaba por la fabricación de mechas de seguridad por cubrir las necesidades de los sectores mineros, la construcción civil, prospección petrolera y gasífera, en 1990 inicia la producción de anfo SUPERFAM. Seguidamente Famesa inicia con la producción de emulsiones encartuchadas y la preparación de emulsiones a granel.

Ilustración 4 Logo FAMESA.

“Proveer explosivos, accesorios de voladura y servicios seguros, confiables e innovadores para satisfacer las altas exigencias de nuestros clientes cumpliendo con las normas legales vigentes de modo fiel y exacto.”

Sandvik. Sandvik es una empresa que ha mantenido su compromiso con desarrollar las soluciones de ingeniería más avanzadas. Desde los primeros productos de acero hasta las amplias gamas de equipos de la actualidad. Sandvik Mining and Rock Technology. Se caracteriza por la creación de equipos, herramientas, servicio y soluciones técnicas para minería y excavación de roca abarca las áreas de perforación de roca, corte de roca, trituración y cribado, carga y descarga, tunelización, explotación de canteras y rotura y demolición. Sandvik es uno de los fabricantes de equipos mineros mas grandes del mundo se basa en mejorar la productividad y rentabilidad en las áreas de la minería.

Ilustración 5 Logo SANDVIK.

Sandvik logra crear la digitalización la cual se enfoca en ayudar a resolver los problemas de seguridad, productividad y rentabilidad. Mejora la utilización y la disponibilidad para aumentar la producción, reduce los costos operativos y de capital y mejorar la salud y la seguridad en la operación. Nuestras soluciones de servicio digital My Sandvik maximizan la productividad a través de la conectividad.

Komatsu. Komatsu es la segunda mayor empresa manufacturera de equipos para la construcción y la minería del mundo después de Caterpillar. En ciertas áreas geográficas (Japón, China, Oriente Medio), Komatsu tiene mayor porción de mercado que Caterpillar. Sus oficinas centrales se ubican en Akasaka, Minato-ku, Tokio, Japón. Komatsu Limited es una compañía japonesa que

fabrica

principalmente

maquinaria

para

la

industria

de

la construcción y de la minería. Komatsu se funda en 1921 por Meitaro Takeuchi, Komatsu crea el primer sobre Oruga.Komatsu es el mejor proveedor de la minería en chile, también obtuvo el premio por “Equipos de minería de Superficie”

Ilustración 6 Logo KOMATSU.

“Komatsu anunció recientemente el lanzamiento del Centro de Excelencia (CoE) de Sistema de Transporte Autónomo (AHS por su sigla en inglés) en Tucson, Arizona, U.S.A. donde se ha reunido el conocimiento experto en gestión de transporte autónomo y tecnología.”

Atlas Copco. Atlas Copco está presente en España desde el 27 de marzo de 1931, representando un compromiso total con la calidad de sus productos y Servicios que entrega en la minera tales como perforadoras, en minas a cielo abierto y minas subterráneas. El 21 de febrero de 1873, se fundó Atlas en Estocolmo, Suecia, como fabricante de productos para ferrocarriles. 145 años después, la compañía es un referente de la industria siendo líderes mundiales en compresores, herramientas y taladros de roca, pero también en muchas otras áreas de productos. Los equipos Atlas Copco son clave en la construcción del túnel Lo Prado, una de las obras de ingeniería más grandes del siglo XX en Chile, La División Andina de Codelco es la primera en la región en incorporar el jumbo hidráulico Boomer H121, equipo que duplica la velocidad de perforación de sus similares neumáticos.

Ilustración 7 Logo Atlas Copco.

CATERPILLAR. Asumimos con mucha seriedad la responsabilidad de devolver algo de lo recibido a las comunidades en las que trabajamos y vivimos. La Fundación Caterpillar, creada en 1952, facilita el progreso sostenible en todo el mundo a través del respaldo de la sostenibilidad medioambiental, el acceso a la educación y la satisfacción de las necesidades humanas básicas. Caterpillar es el fabricante más grande del mundo de maquinaria para la construcción y equipos de minería, motores diésel y turbinas industriales de gas, es una corporación de Estados Unidos con sede central en Peoria. CAT se caracteriza por la fabricación de una variedad de equipos para la industria minera como Perforadoras Hidráulicas, Neumáticas, crean una variedad de camiones de extracción de distintas dimensiones.

Ilustración 8 Logo CATERPILLAR.

“Caterpillar anuncia el primer tractor de cadenas con mando eléctrico único en su clase: el D7E.”

https://www.komatsulatinoamerica.com/chile/ https://www.atlascopco.com/es-es http://bibliogeo.ing.ucv.ve/DB/bfiegucv/EDOCS/SRed/2011/10/T041500002027-0Manual_de_perforacion_y_voladura_de_rocas-000.pdf https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/8568/01.pdf?sequence=2&isAllowed =y https://www.rocktechnology.sandvik/es-la/ https://www.orica.com/ https://www.enaex.com// https://www.sernageomin.cl/wp-content/uploads/2018/12/GuiaA1-11-2016.pdf https://www.enex.cl/nuestros-negocios/soluciones-industriales/mineria/ http://www.uco.es/~el1bumad/docencia/minas/ie06t9.pdf https://es.scribd.com/doc/254564073/Electricidad-en-La-Mineria http://sitiohistorico.sernageomin.cl/pdf/presentaciones-geo/Ventilacion-en-minassubterraneas(ErickVargasSernageomin).pdf