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• Gregorio Jesús Rodríguez Supanta

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ARTÍCULO

TÉCNICO

Soluciones Integradas en el Diseño de Taladros Largos

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Raúl Espinoza Noriega, Albis Durand Galarza

Actualmente las metodologías de trabajo de yacimientos subterráneos buscan la aplicación de nuevas formas de explotación masiva dada la necesidad de aplicar economías de escala (altos volúmenes de producción, bajos costos) y poder ser competitivas. Esta visión es ventajosa sobretodo en las minas a tajo abierto, donde se pueden trabajar leyes bajas y que pueden ser rentables con grandes tonelajes explotados. En las minas subterráneas alcanzar dichos niveles de producción por encima de las 10000 TMD solo es posible por determinadas características propias de la mina: tipo de yacimiento, calidad de macizo rocoso, costos de producción, equipamiento para extracción, procesos de recuperación metalúrgica, capacidad de planta, etc., y que son importantes si se busca grandes volúmenes de producción. Es por ello, que la explotación por taladros largos resulta una alternativa de lograr incrementar volúmenes de producción, y que se esta aplicando en algunas minas en el Perú como: ü Yauliyacu, Izcaycruz – Empresa Minera Los Quenuales S.A. ü Atacocha - Cia. Minera Atacocha SAA. ü Cerro de Pasco – Volcan Cia. Minera ü San Rafael – MINSUR S.A. El diseño de mallas de perforación y voladura en Taladros Largos es una práctica que conlleva una preparación previa de la zona antes del uso de los equipos de perforación, y de rapidez en la evaluación de geología en la zona a explotar para posteriormente hacer el diseño propiamente dicho. El objetivo del presente trabajo técnico es mostrar las herramientas de diseño de taladros largos que se usan actualmente vs. los nuevos módulos de diseño automatizado que consideran: ü Mejor visualización de la estructura geológica previa al diseño

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Figura1.-Vista de diseño de Explotación por taladros largos

ü Manejo de información topográfica ü Facilidad y velocidad de diseño ü Generación de Reportes ü Controles de operación de perforación. Se busca proponer estas nuevas metodologías con la ayuda de los softwares disponibles para este fin, buscando ahorro de tiempo de trabajo, mejor manejo de información y reducción de costos. Introducción.La técnica de explotación por “Sublevel Stopping” (o taladros largos) es actualmente una de las metodologías de explotación de volumen de mineral aplicado a minas subterráneas con el

fin de hacerlas competitivas frente a las bajas leyes, logrando bajos costos de producción por tonelada extraída. El método de explotación por taladros largos es usualmente aplicado en estructuras geológicas con buzamientos relativamente inclinados (mayores a 50 grados), buena calidad de estructura mineralizada así como de la roca encajonante (RMR>60), lo que en muchos casos determina las alturas de perforación máximas, para mantener grandes cavidades con tiempos de apertura estimables para facilitar la extracción de mineral. Antecedentes.Para el método de explotación por taladros largos debemos tener en cuenwww.iimp.or g.pe/mineria

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ta una serie de procedimientos de trabajo comunes que incluyen: 1. Definir la zona de trabajo 2. Contorneo de estructura y supervisión geológico-geomecánico 3. Mapeo y muestreo 4. Levantamiento topográfico y secciones 5. Definir secciones geológicas 6. Diseño de malla y marcado en terreno Todos estos procedimientos buscan ser optimizados, sin perder la capacidad de analizar el detalle de cada uno así como poder hacerlos mas rápido o generar escenarios para tomar mejores decisiones. Esta estructura de procesos inicial considera el hecho de hacer uso de herramientas simples como una tableta digitalizadota, Autocad, y equipo topográfico adecuado (estaciones totales). En el diagrama anterior podemos ver una serie de pasos que se deben tomar para poder definir y diseñar la explotación por taladros largos. Estos pasos suelen ser engorrosos y muchas veces trabajados sin el cuidado y detalle que merece el diseño de mallas en taladros largos, provocando situaciones subestandares que afectan el proceso de trabajo como por ejemplo: · Inadecuada preparación de caras libres o chimeneas slot. · Poco tiempo para el diseño de malla. · Información de geología sin el tiempo necesario para hacer un correcto análisis. · Premura de operaciones por empezar a hacer las perforaciones de la malla. Generando resultados poco deseados al empezar la explotación como: · Mayor dilución y sobre rotura (o subrotura de ser el caso). · Generación de bancos y poca facM I N E R I A 6 327

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turación del mineral. · Zonas de riesgo e inseguras (muchas veces a causa de las vibraciones por un sobre-dimensionamiento de la carga explosiva). Todas y cada una de ellas generan que el método se vuelva costoso y largo. Las nuevas tecnologías desarrolladas actualmente en herramientas para el diseño permiten que se realicen las tareas de diseño de Figura3.-Vista en autocad de diseño manera más rápida, lográndose un ahorro de tiempo significativo principalmente en el manejo de inforpuntos de manera rápida). Posteriormación para el diseño. mente se toma esta información al Autocad (programa grafico muy usaBreve descripción de los métodos do en las minas) y se generan las secde diseño ciones. Método1.Para este método se considera las herramientas elementales de diseño, tales como el uso de estaciones totales para el levantamiento topográfico (cuya información se puede exportar a una computadora bajo formato txt, dxf, etc. y que permiten tomar

De la figura 3 se aprecian ya un diseño hecho, para llegar al final del diseño y los planos para el marcado de la malla, cada sección se genera en Autocad, estas secciones deben ser graficadas con la información de la estructura mineralizada por el geólogo (manualmente) y luego digitalizadas. Una vez pues-

tas las secciones en formato digital se pasa al diseño, sección por sección. Método2.Considera los pasos de trabajo de trabajo mayormente simplificados, digitalizados directamente a un software de modelamiento (Datamine Studio) para tener las secciones geológicas en formato digital para su diseño en el software de taladros largos (Rings). Aquí el paso de la descripción grafica manual hecha por el geólogo sección por sección no se ha eliminado. Solo se esta dando un uso mas intensivo al software. Método 3.Aquí se tienen ya interpretado y descrito en el software de modelamiento la estructura mineralizada, solo se hacen los ajustes de actualización del mineral en el programa (se ajusta en el modelo a medida que se mapea y muestrea una vez contorneado la sección de trabajo) y se exporta al software de taladros largos (Rings).

Figura 4.- Secciones definidas en Rings

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Estos son los 3 métodos de trabajo para taladros largos considerados. Para todos los casos se considera como equipo de levantamiento topográfico estaciones totales, los cuales pueden asegurar trabajos rápidos y mayor detalle de labores, así como del marcado de la malla en el terreno para su ejecución por el área de operaciones mina. www.iimp.or g.pe/mineria

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Tabla 1.- Comparación entre métodos de trabajo

Figura 5.-Diseño de taladros largos

A continuación presentamos una tabla comparativa de tiempos de trabajo según equipamiento disponible y según el método de trabajo: Ventajas de los nuevos sistemas de Diseño de Mallas de perforación.Actualmente estos sistemas, aparte de

darnos rapidez en el diseño de mallas, nos pueden permitir hacer uso de información adicional necesaria en la evaluación previa al diseño en si como: · Equipo de perforación y varillaje (compatibiliza el tamaño del equipo con la sección de trabajo) · Creación rápida de secciones · Selección de explosivos a usar

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· Distribución de carga explosiva proyectada para control de factores de carga y costo de operación Es importante recalcar que en la explotación de taladros largos el control de la perforación se hace mucho mas detallado para evitar una incorrecta perforación de los mismos así como de dismi-

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Figura 6.- Vista de secciones geológicas modeladas con las labores y accesos de mina

Figura 7.-Ingreso de dimensiones de equipo de perforación

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Figura 8.- Ingreso de datos de varillaje

nuir la dilución y sobre rotura. Con el levantamiento topográfico de los collares de los taladros perforados y sus respectivas inclinaciones, ambas llevadas a un software de modelamiento se pueden hacer comparaciones de lo diseñado y lo hecho realmente, buscando las causas a estos errores y poder hacer las correcciones necesarias para un control en detalle de los trabajos operativos. Bibliografía · Explotación subterránea, métodos y casos prácticos (universidad Nacional del Altiplano, 1999) · Underground Mining Methods (William Hustrulid, SME 1982) · Underground Mining Methods (Atlas Copco) · Tutoriales Datamine Studio y Rings

Figura 9.- Se considera también espacio y giro de equipo para su perforación (compatibilizar el tamaño del equipo con la sección de trabajo).

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Raúl Espinoza Noriega Pontificia Universidad Católica del Perú – Sección Minas, Jefe de Laboratorio Curso Minería Subterránea. [email protected] Albis Durand Galarza DLA Enterprise, Soporte Técnico [email protected]

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