Sandvik españa canteras15 muy buena

Sandvik Mining and ConstructionE. Mota 1 de 77

Productividad en Acción


Jornada Técnica: Canteras de Áridos – CAM 2007

Enrique MotaDirector TécnicoDivisión Minería y ConstrucciónSandvik Española, S.A.

1995 Ingeniero de Minas. Universidad Politécnica de Madrid1996 DYNAMIT NOBEL / EPC Groupe1999 KOMATSU ESPAÑA2002 SANDVIK ESPAÑOLA, S.A. →


Sandvik 2005

• Ventas aprox. SEK 63 billion (6,7 BILL€ )

• 39,000 empleados en 130 paises

• Productos con alto I+D y valor añadido

• Lider Mundial en areas seleccionadas

• Presidente del Consejo: Clas Åke Hedström

• Presidente y Director General: Lars Pettersson


SandvikLíder Mundial en Áreas Seleccionadas

Tres Areas de Negocio

(SECO 61%)

Tooling Mining andConstruction

Materials Technology


El Grupo Sandvik en Cifras

VENTAS RESULTADO EMPLEADOSOPERATIVO

SMC 2171,13 280,26 10.640

SMT 1795,52 182,05 8.368

TOOLING 2201,44 466,75 14.966

________ _______ ______

TOTAL 6691,87 1006,58 39.613


Sandvik Mining and Construction

Sandvik RockProcessing

Sandvik MaterialsHandling Driltech Mission Voest-Alpine

Bergtechnik Sandvik Tamrock Sandvik MC Tools Sandvik Smith

SOLUCIONES, EQUIPAMIENTO, CONSUMIBLES Y SERVICIOS PARA EXCAVACIÓN Y TRATAMIENTO DE ROCAS

MUCHAS MARCAS – FUERTE ACTIVO DE LA COMPAÑÍA

NEGOCIOS Y MARCAS


FábricasArbråHaparandaKöpingSandvikenSvedalaStockholmSweden Hollola

LahtiTampereTurkuFinland

BurlingtonCanada

BristolDallasAlachuaUS

Sao PauloBrazil

JohannesburgDelmasKrugersdorpSouth Africa

HarareZimbabwe

PuneIndia

MackayNewcastlePerthTomagoAustralia

Katowice, PolandSchöppenstedt, Germany

Zeltweg, AustriaGateshead, UK

Chauny, FranceLyon, France

ShanghaiChina


4Líder en soluciones para perforación en minería de interior, ejecución de túneles y excavación en superficie

4Centrados en el rendimiento de nuestros clientes

4Entendimiento del negocio de nuestros clientes en cada segmento

Minería de Interior

Túneles Minería de Superfície

Canteras Construcción de Carreteras

Sandvik Mining and Construction


Consideraciones Generales


Consideraciones GeneralesMisión del Equipo: Optimizar las operaciones de producción de áridos


Consideraciones GeneralesProductores de áridos para construcción (Tendencia Europea)

Canteras Pequeñas - Apertura periódica - típicamente en verano para suministro en construcción de carreteras locales y trazados ferroviarios.

Canteras medianas - Producción estable anual.

Super Canteras - Envíos masivos de áridos a áreas metropolitanas.


Perforación


Perforación

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

1910 a 1930 1940 1950 1955 1963 1973 1977 1990 1997 2000

m / Hombre h.

““MMéétodotodo SuecoSueco””

Martillos neumMartillos neumááticosticos

Martillos HidrMartillos Hidrááulicosulicos


Consideraciones Geológicas en Laboreo de Canteras

Ensayos tradicionales de las propiedades de los macizos rocosos

• escala atómicaanálisis químico y XRF para determinación de contenidos y composición de elementos

• escala microscópicalámina delgada y XRD para contenido mineral

• escala macroscópicaensayo laboratorio de muestras intactas:

• fortaleza, perforabilidad, volabilidad,abrasividad, cubicidad tras machaqueo,

• escala macizo rocosorepresentabilidad de muestras seleccionadas de roca intacta para ensayo de laboratoriocroquización de discontinuidades en macizo:

• orientación familias de juntas y propiedades (cantidad, prof, frecuencia, apertura, … )



Análisis in situ de propiedades de macizo rocoso• control por video de interior barreno• muestras de detritus para análisis químico • medición durante perforación

(measurement-while-drilling, MWD)



Muestreo práctico para perforabilidad

Peso Muestra 10 -15 kgEspesor mínimo 120 mm

Nota Las muestras de roca deben ser represen-tativas en el lugar de perforación en lo referido a:

- color- textura- densidad

Infor. Adicional Situación, nivel en mina, ciudad más cercana, provincia, país(Resultados relevantes de la perforación)

San146

San182

San185

San216San222

E734200 E734400 E734600 E734800

N1291500

N1291700

N1291900

N1292100

N1292300

N1292500



ÍNDICE DE PERFORABILIDAD (Drilling Rate Index, DRI)Dureza superficie roca, SJ

Tenacidad roca, S20

Perforabilidad roca, DRI

10 20 30 5040 60 8070

Valor Fragilidad, S20

80

40

30

20

10

70

60

50

90

100 230 200

150130

1005020105210.70.5

Valo

r J-p

aso,

SJ

Índi

ce P

erfo

rabi

lidad

, DR

I

Adapt.

guíaBoca carburo tungsteno

guía

200 rpm

8.5mm 110g

20 kg

Machacadora mandíbulas

Peso impacto 14kg

20x Altura caida 25cm

11.2mm 11.2mm

16.0mm

Peso muestra [g] = 500 · ρ / 2.65

S20 = % de muestra

Apertura a 13.6m para fracción 11.2-16mm


Evaluación del resultado al ensayo para DRI• DRI versus Resistencia Compresión Simple• detectar muestras meteorizadas (SJ/diagrama VHNR)

Res

iste

ncia

a C

ompr

esió

n Si

mpl

e, U

CS

(MPa

)

Cuarcita

Arenisca

Conglomerados

20 30 40 50 60 70 80 90 100

300

200

100Filita Micaesquisto

Mica-gneis

Granito grano grueso

Ganito grano medio

Pizarra

300

200

100

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Índice Perforabilidad, DRI Dureza Vickers Vickers Hardness Number Rock, VHNR

Roca no meteorizada

Roca meteorizada

Roca ”sin"aglomerante entre

granos

700500400300200100 1000 1500

Valo

r de

paso

J, S

J

100

2

1

5

3

4

6

879

10

20

30

405060

8070

90

200

300

400500600

800900

1000

700

Caliza

Marble

Pizarra calcarea

300

200

100

20 30 40 50 60 70 80 90 100

300

200

100Roca verde

Esquisto verde

20 30 40 50 60 70 80 90 100

Gabro



PerforaciónAspectos operativos y objetivos de la perforación

• esquemas de perforación según especificaciones del técnico• preforción del tajo y procedimientos para:

limpieza o perforación de sobre-perforación de voladura previamarcado de los puntos de emboquillealineado de los tirosminimización de las desviaciones de los barrenoscontrol de la profundidad real del barreno

• selección de la potencia de percusión y otros parámetros de la perforación

• selección del varillaje, intrucciones para el afilado de las bocasy seguimiento del consumo

• plan de mantenimiento y puesta a punto de los equipos• informes de producción y documentación de trabajo para

Garantizar la Calidad de las taréas informes por turno, semanales, …informes de desviación de la perforación

• para contratistas - rápido traslado de los equipos a nuevas obras

Retirada de zona de sobre-perforación del banco previo


PerforaciónPreparativos en el tajo

Posicionamiento y alineación de los tiros

Perforación a través de la cobertera

Perforación retirando cobertera

Control del barreno y documentación

Tanque de agua para condiciones especiales

Afilado de bocas

Servicio de campo

Repostaje

Carro auxiliar


PerforaciónParámetros

AVANCE

PERCUSIÓN

ROTACIÓN

BARRIDO

DETRITUS


Perforación

fijense cilindros de oscilación, usar gato trasero (no elevar equipo), empujese firmemente la punta de ataque de la corredera contra el terreno, cierrese la mordaza mientras se perfora

si el lugar de emboquille es malo (desnivel, hundido, etc) - es mejor emboquillar junto a éste y ajustar la alineación de la corredera según el fondo de barreno que se pretende conseguir.

empleese máximo barrido, empleando tapones tras perforar para evitar caida de detritus

Buenas maneras I

Posicionamiento y emboquille

MAL


Perforación

evítese trabajar con acoplamientos calientes -incrementese la presión de avance y RPM

cambiar las barras antes de que las roscas esten totalmente gastadas - usar indicadores

garantizar suficiente barrido - especialmente con bocas de diámetro grande

Buenas maneras II

Perforando I


Perforación

compruebese que se perfora con las RPM óptimas según velocidad de desgaste de botones

si la sarta se dobla al perforar - alineese la corredera con la sarta para reducir los efectos negativos de este efecto sobre la desviación del barreno

se ha de evitar un “traqueteo” excesivo contra el fondo de barreno y el centralizador al aflojar las roscas (lo normal es de 10 a 20 segundos)

Buenas maneras II

Perforando II


Perforación

seleccionese el tipo de boca según la roca a perforar p.e. retractil en roca rota, agujeros de barrido mayores en roca fracturada o plástica, botones esféricos en roca dura y abrasiva*,etc.

seleccionar bocas, barras/tubo guía, en función de la vida prevista y la rectitud del tiro

Buenas maneras III

Selección de aceros


Perforación Selección de herramientas de perforación

• diseño de cara y camisa de la boca• forma del botón, tamaño y grado de carburo• componentes de la sarta• equipo de perforación y su localización en el tajo


Perforación Selección de herramientas de perforación para equipos Tamrock


Perforación Relación óptima de diámetros boca / barra

Rosca Sección Transversal Sec. Transv. Tamañoacoplamiento boca óptimo

R32 ∅44 ∅32 ∅51T35 ∅48 ∅39 ∅57T38 ∅55 ∅39 ∅64T45 ∅63 ∅46 ∅76T51 ∅71 ∅52 ∅89Sandvik 60 ∅80 ∅60 ∅102


PerforaciónGuía de selección de los grados de carburo cementadoevitar excesivo desgaste de los botones (rápido desarrollo del aplanamiento)

=> seleccionese un grado de carburo más resistente al desgasteevitar roturas de botones (debido a aparición piel de serpiente o formas demasiado agresivas)

=> seleccionese menos resistencia a desgaste o grado de carburo más duro o botones esféricos

Roturas en carburoexcesivo desgaste

PCD ?MP45 DP65

DP55


Perforación Selección de formas de botón y grados de carburo cementado

B45

Baja perforabilidadAlta perforabilidad

Alta

abr

asiv

idad

Baj

a ab

rasi

vida

d

B65

B55S65

S55

S45

B65

Botones balísticosDP65

S45

Botones esféricos (Sferical)MP45


Perforación

evítese perder demasiado diámetro de boca al afilar -especialmente con afiladora de mano

en rocas no abrasivas como caliza, dolomitas, etc., es preferible realizar afilados frecuentes de “una pasada” en el carro en lugar del afilado estándar para eliminar la piel de serpiente en los botones con desgaste plano y cantos planos

Buenas maneras IV

Afilado Bocas


Perforación

la desviación excesiva del barreno reduce la vida de la sarta - se produce por desviación de la boca cuando se perfora en grietas y capas de arcillas

la rotura de barras se reduce cuando se emplea acoplamiento de manguito, en lugar de MF

un método sencillo de conocer desviaciones es mediante una linterna + cinta métrica

Buenas maneras V

Desviación Barrenos


DESVIACIDESVIACIÓÓN DEL BARRENON DEL BARRENO

Diámetro del barreno

Profundidad a la que la luz ya no se ve

Profundidad del barreno

Desviación Horizontaldel barreno


Perforación Perforando en condiciones difíciles I

estabilizar las paredes del barreno con agua inyectada en el aire de barrido

perforese en esta zona con menores presiones de percusión y avance. Ajustar el caudal de barrido al mínimo para reducir la erosión del aire de retorno en la zona de emboquille

si las paredes del barreno tieneden a colapsarse -estabilícese con aditivos como Quik-Trol, EZ-Mud, ..

Zona sobreperforada previa


Perforación Perforando en condiciones difíciles II

use los consejos de selección de varillaje para minimizar desviaciones

use boca retráctil y percusión en retirada para facilitar la extracción de la sarta

use power extractor si es necesario para recuperar la sarta

ajustense frecuentemente los parámetros de perforación adaptándose a las geologías cambiantes

Roca muy fisurada


Perforación Perforando en condiciones difíciles III

incrementese las RPMs de la boca o use bocas-X para incrementar la resistencia de la boca a la identación. Esto mejora la eficiencia de la trasnmisión de la energía de percusión, reduce la necesidad de mayor fuerza de avance y reduce el problema de aflojado de roscas

Roca blanda o fracturada


Perforación Perforando en condiciones difíciles IV

use bocas con grandes canales frontales de barrido para reducir el atranque de las mismas y que el sistema anti-atranque se active demasiado frecuentemente

se recomienda automatismo de control de barrido -retrae la sarta cuando el caudal de barrido se aproxima a cero (punto de activación ajustable)

no retire la sarta muy rápido cuando se trabaje con lodo. Se evita así el hundimiento de los barenos debido a este efecto de “vacío”

evite velocidades de aire de retorno muy altas, reduciendo el caudal de barrido cuando se perfore en barrenos llenos de agua, además se evitará efecto de erosión del agua en paredes y punto de emoquille

Presencia de arcillas o grietas


Perforación Perforando en condiciones difíciles V

use ZeroDust™ para evitar soltar polvo al aire cuando se vacíe el captador. ZeroDust™ también reduce la cantidad de polvo emitida tras la voladura.

Eliminación de polvo


PerforaciónPredicción de velocidad de perforación (m/min)• perforabilidad del macizo rocoso, DRI• nivel potencia de percusión en barra(s)• diámetro de la boca

confinamiento en paredes barreno de botones perféricos

DRI

Pene

trac

ión

Net

a (m

/min

)

30 40 50 60 7020

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0HL 500 51 mm (2”)HL 600 64 mm (2 1/2”)HL 700 76 mm (3”)

HL 500 51 mm 2”HL 600 64 mm 2 1/2”HL 700 76 mm 3”

HL 500 64 mm (2 1/2”)HL 600 76 mm (3”)HL 700 89 mm (3 1/2”)HL 1000 89 mm (3 1/2”)

HL 500 64 mm 2 1/2”HL 600 76 mm 3”HL 700 89 mm 3 1/2”HL 1000 89 mm 3 1/2”

HL 300 51 mm (2”)HL 500 76 mm (3”)HL 600 89 mm (3 1/2”)HL 700 102 mm (4”)HL 1000 102 mm (4”)

HL 300 51 mm 2”HL 500 76 mm 3”HL 600 89 mm 3 1/2”HL 700 102 mm 4”HL 1000/1500 102 mm 4”

HL 300 64 mm (2 1/2”)HL 500 89 mm (3 1/2”)HL 600 102 mm (4”)HL 1000 115 mm (4 1/2”)

HL 300 64 mm 2 1/2”HL 500 89 mm 3 1/2”HL 600 102 mm 4”HL 1000/1500 115 mm 4 1/2”

HL 700 115 mm (4 1/2”)HL 1000 127 mm (5”)HL 700 115 mm 4 1/2”HL 1000/1500 127 mm 5”

Ejemplo

Martillo HL500Tipo de roca GranitoÍndice Perforabilidad 50Diámetro barreno Ø76 mmPenetració neta 2ª barra 1.10 m/min

• facilidad astillamiento del fondo de barrenodiseño cara de boca y tipos de botonesajuste parámetros perforación (RPM, avance)

• barrido medio y velocidad de caudal de retorno


PerforaciónCapacidad perforación bruta (mperf /h)

• tiempo para posicionado del equipo y alineación por barreno perforado

• tiempo emboquille a través de cobertera o zona de sobreperforación previa

• tiempo estabilizado de pared de barreno (si se requiere)• tiempo manipulación barras (tiempo unit., total barras)• pérdida velocidad penetración neta (porcentaje)

barras y manguitos 6.1 % por barrabarras MF 3.6 % por barratubos 2.6 % por tubo

• efecto de niveles de potencia de percusión en:periodos de mantenimiento de los acerosdesviación del barreno perforado

• desplazamientos entre bancos, repostaje, etc.• efecto del entorno de trabajo del operador en las

horas efectivas de trabajo por turno• DISPONIBILIDAD del equipo, intervalos de servicio y

mantenimiento

Capacidad de perforación neta pobre por:roca muy fracturadaterrenos sin banquear - cabrestantebancos muy altos/bajos

Net penetration rate, NPR2 (m/min)

Net

dril

ling

capa

city

(drm

/hou

r)

0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8

10

20

30

40

50

60

70


PerforaciónSelección del tamaño del equipo

CMD 100

∅22 - ∅45 mm

250 - 450 m3/8h

CMD 120

CMD 300

∅38 - ∅64 mm

500 - 950 m3/8h

CMD 300

DINO 500

∅41 - ∅89 mm

600 - 1600 m3/8h

DINO 500CHA 550

∅51 - ∅89 mm

800 - 1850 m3/8h

CHA 550

Ranger 500

∅51 - ∅89 mm

900 - 2000 m3/8h

Ranger / Scout 500

Ranger 600

∅64 - ∅102 mm

1000 - 2200 m3/8h

Ranger / Scout 600Ranger 700

∅76 - ∅115 mm

1200 - 2500 m3/8h

Ranger / Scout 700

DRILLING RIGS for QUARRYING & MININGEQUIPOS DE PERFORACIÓN PARA CANTERAS Y MINERÍA

CHA 550

∅51 - ∅76 mm

0,5 Mt/año

CHA 550Ranger 600

∅64 - ∅89 mm

0,8 Mt/año

Ranger 600CHA 660

∅76 - ∅102 mm

1,2 Mt/año

Ranger 700∅76 - ∅115 mm

1,3 Mt/año

Pantera 800∅89 - ∅127 mm

1,5 Mt/año

Pantera 900∅89 - ∅140 mm

> 1,5 Mt/año

Pantera 1100∅89 - ∅152 mm

2 Mt/año

Pantera 1500

DRILLING RIGS for QUARRYING & MININGEQUIPOS DE PERFORACIÓN PARA CONTRATISTAS


PerforaciónHerramientas de Simulación / Programas de Estudio

PROGRAMA DE ESTUDIO PARA SUPERFICIE• definición de tareas/ información del lugar• equipo perforación / selección de aceros• capacidades de perforación• esquemas de perforaciónn y voladura vs.fragmentación y número de bolos

• rendimiento de equipos y número unidadesnecesarias (cáculo de flota)

• costes de perforación• costes de voladura• escenarios (optimización)• desviación de barrenos perforados


PerforaciónEficiencias de la transferencia de energía y requerimientos de fuerza de avance

Diámetro barra menor, dPiston más corto, L

k1-optimo

cequipo = pavan / pperc.

ηmax-single pass

Presión de percusión (bar)

Pres

ión

de a

vanc

e (b

ar)

120 130 140 150 160 170 180

70

80

90

100

110

120

130

RPMs Boca

RPMs Boca

Ranger 700

Los parámetros básicos( L, d ) + masa boca determinan la curva de eficiencia característica y el valor k1-optimo para un sistema percusivo dado


Perforación

( Sboton perif ) RPMs Bocappercusión ( uboca )( 1 / uboca ) Dureza Roca

Tipo y tamaño botón( o tamaño boca )

k1-sitio

cequipo = pavance / pperc.

ηsingle pass

En un caso ideal

k1-sitio = k1-optimo

Normalmente:* se emplearán bocas con baja resistencia de identación en rocas “duras”

* se emplearán bocas con alta resistenacia de identación en rocas “blandas”El aplanamiento de la boca es general-mente un signo de que la resistencia de identación de la boca en el sitio es demasiado baja.

Perforar con bocas de diferentes diseños frontales afectará a la velocidad de penetración. Aunque, diferentes modelos de boca influirán en la eficiencia de transferencia de energía al sitio, hasta una mayor area.Esto puede comprobarse parcialmente controlando las temperaturas de las roscas.

Ajustando perforación en el tajo a la curva de eficiencia característica

300 350250200150


PerforaciónPerforando a través de macizos rocosos cambiantes

ηmax-single passk1-hueco

k1-roca

k1-junta < k1-roca

k1-roca

k1-capa dura > k1-roca

k 1-r

oca

k 1-c

apa

dura

k 1-ju

nta

k 1-h

ueco

total OF

OK

Exceso avance

OK (ajuste equipo)

Poco avance

Condiciones avance actual

Situación =>

Cequ = pavan / pperc

}}


PerforaciónPerforando a través de macizos rocosos cambiantes ROCK PILOT SYSTEM

Rock

Pilot

NPR=Feed Speed ( m/min )

Percussion Pressure ( Feed )

1 2 3 4

200 bar

80 barHalf Percussion limit

a

Over hammering

=> loose couplings

Presión Percusión (Avance)

Límite Media Percusión

Exceso Martilleo

Aflojado roscas

NPR=Velocidad avance (m/min)


PerforaciónRanger 700 y 800 / Pantera 1500

R7002 / Poclain / Ø76 mm / MF-T45 / Otawa

R700 / Ø76 mm / MF-T45 / Toijala

R700 / Ø70-89 mm / MF-T45 / Croacia

R8002 / HL800T / Ø76 mm / MF-T45 / Savonlinna

P1500 / Ø152 mm / MF-GT65 / Myllypuro

P1500 / Ø127 mm / MF-GT60 / Baxter-Calif.

Vbot periferico (m/s)

Tem

pera

tura

2ªr

osca

, °C

0,31 0,37 0,42 0,47 0,52 0,58 0,63

40

60

80

100

120

140

UF

Perforando con botones estabilzadores rotos

Linea base para martillos estabilizados = ?

79 92 105 118 132 145 1586667 79 90 101 112 125 13556

RPM para Ø76mm

47 55 63 71 79 87 953939 46 53 59 66 72 7933

RPM para Ø89mm

RPM para Ø127mmRPM para Ø152mm

0,26

HL700 + OMR50 HL700 +

Poclain

59 69 78 88 98 108 11849 RPM para Ø102mm

Vbot perifer = π d · RPM / ( 60 · 1000 )


PerforaciónAspectos sobre I + D en perforación percusiva

Caracterización del macizo rocoso y mecanismos de rotura perforabilidad de la roca in situ y del macizo rocosoindentación de la boca y lajado por multi-pasoabrasivdad de la roca intacta y del macizo rocoso

Generación de la potencia de percusión y su transmisiónmodelos de desgaste y resistencia al fallo de los insertos de carburomodelos simulación para rendimientos de boca, varillaje y roscasmodelos simulación para rendimiento de martillo y sistema de avancefluidos hidráulicos, aceites minerales, aceites biodegradables agua, airesistemas de control de la perforación

Diseño e igeniería de los equipos de perforaciónmodelos para simulación de estabilidad en carro y brazos sistemas de supresión de polvo y ruido aspectos sobre seguridad y calidad del entorno de trabajo monitorización de instrumentación y condicionantescontrol remoto y automatizaciónfiabilidad

Aplicaciones modelos predictivos globales de rendimiento de equipos y costes modelos predictivos y simulaciones en procesos de excavación de rocas


Perforación Niveles de ruido durante la perforación

Frontera de 85 dB(A) para CHA 660

5 x 5 m2

Estándar ISO 4872Presión LWA dB(A)

Commando 100 125.7Commando 300 123.8CHA 660 124.2Ranger 700 126Pantera 1500 127

El encapsulado de la corredera reduce el nivel de ruido en aproximadamente 9 dB(A)


PerforaciónUna perforación precisa genera una voladura eficiente

Fuentes de error 1. Error de marcado y emboquille2. Error de inclinación y dirección 3. Error de desviación4. Error de profundidad5. Mala medición, ignorado o perdido

4

4

2

5

3

1


PerforaciónEjemplos desviación barrenos

Desviación con y sin tubo guía para boca retráctil DC Ø89 mm

/ T51 en micaesquisto

Error de DirecciónØ89 mm boca retractil

/ T45 en granito

Desviación por fuerza gravedad doblado de sarta en barrenos

inclinados de feldespatos


PerforaciónProyecto Mars Hill Highway, Carolina del Norte

Volumen excavación con P & V 13.7 mill. m3

Contratista para precorte Gilbert Southern Corp.Equipo para precorte 3 ud x Ranger 700Altura banco 7.6 m con paredes a 40°Varillaje Ø76mm retrac / T45Precisión prevista en fondo barreno 152 mm a 10.0 m o 15.2 mm/mTipo de roca biotita-gneis granitico


PerforaciónTrabajos en Lafarge Bath, Ontario

Programa actual - Pantera 1500Altura banco 32 mBoca Ø115 mm boca guiadaVarillaje Sandvik 60 + tubo guía

Desviación fondo barreno < 1.5 %Capacidad perf. bruta 67 mperf / h

Esquema perforación 4.5 x 4.8 m2 (tresolillo)Sobre-perforación 0 m (voladura hasta linea de falla)Espaciado 2.8 m

Nº de bancos 3Separación entre bancos 1.8 mRetardo por banco 25 mseg

Carga por barreno 236 kgExplosivos ANFO (0.95 & 0.85 g/cm3)Factor de carga 0.34 kg/bm3

Producción annual 1.6 mill. tonTipo roca caliza


PerforaciónControl de errores por marcado y posición de emboquille

Marcando posiciones de emboquille

1a. Use cinta, niveles ópticos o láser para medir las orientaciones de los emboquilles.1b. Use GPS o teodolitos para determinar posiciones de emboquille - ventajosos en terrenos ondulantes.2. Utilícese pintura - no objetos móviles como rocas, bolsas, etc. 3. Use dispositivo de posicionamiento para guiado de corredera por GPS.


PerforaciónControl de errores de profundidad

Nivel láser

Nivel plaza canteraNivel sobre-perforación

Nivel superior banco

inclinación Valores de referencia para

TIM 2300

b

a

c

c - a

Longitud sarta que queda = c - a(en 1ª lectura del láser)

Longitud total barreno = c - a + b

Altura del láser


Perforación

Nivel plaza canteraNivel sobre-perforación

Nivel superior banco

inclinaciónValores de ajuste para TIM 2300

• inclinación• dirección proyección escombro• dirección punto distante en mira

(es necesaria una nueva lectura en la miracuando se mueven las orugas)

Dirección voladura

Control del error de inclinación y dirección


Perforación Control de error por desviación del barreno

seleccionense bocas menos influenciadas por las discontinuidades del macizo rocosoreducir desviación de sarta usando tubos guía, etc. reducir doblado de sarta usando menor fuerza de avancereducir desplazamiento del pié de avance al perforar puescausará un desalinemiento de la corredera provocandodoblado de la sarta (ocurre normalmete al perforar a través de zonas de sobreperforación de bacos anteriores)evitar efectos gravitacionales que provocan doblado dela sarta al perforar barrenos inclinados ( > 15° )evitar laboreo con excesivas alturas de banco

Des

viac

ión

barr

eno,

∆L

Longitud barreno, L

∆L = ƒ ( L3 ) para δ ≠ 0

∆L = ƒ ( L2 ) para δ = 0

δ

Patinado boca y desplazamiento pié avance (δ)ocurre qquí

∆L

Sobreperf. previa


Perforación Cómo el diseño de la cara de la boca mejora la rectitud de los barrenos

Cuando la boca empieza a perforar a través del plano de

fractura en el fonde de barreno -los botones periféricos tienden a despegarse de ese plano con

el consiguiente desvío de la trayectoria de la boca.

Insertos periféricos más de diseño más agresivo (balístico /

punta) y perfiles de frente de boca (centro rebajado) reducen este deslizamiento permitiendo

a los botones periféricos “cortar” a través de la superficie

de fractura - así se porducirámenor desvío de boca y sarta.


PerforaciónCómo el diseño de la camisa de la boca mejora la rectitud de los barrenos

Cuando la boca estáatravesando la superficie de

fractura - aparecen condiciones de carga desiguales en la boca;

originando desviaciones en boca y sarta - que son

proporcionales a la fuerza de impacto de la boca.

Un apoyo trasero en la camisa de la boca (boca retráctil) reduce el desvío de la boca causado por la aparición de condicionantes

de carga en el frente de boca por “centralizado” gracias a este

apoyo trasero.


PerforaciónVideo en barreno de Ø64mm

Fisura Junta abierta

Punto duro

Junta


15° - 20

°15

° - 20°

Fisuras a lo largo de esquistosidad o

planos lecho

Dirección perforación

relativamente estable siguiendo

direcciones paralelas a

esquistosidad

Dirección perforación estable perpendicular a fisuras a lo

largo de esquistosidad o planos lecho

PerforaciónTendencia a la desviación en roca esquistosa


Perforación

• relación óptima diámtero boca / barra• tipo inserto / cara y camisa de boca

inserto esférico / balístico / puntaboca normal boca retráctil boca centro rebajadoboca guía

• componentes adicionales en sarta tubo guía / barras piloto

Selección herramientas para barrenos rectos


PerforaciónDocumentación de perforación y carga antes de voladura

• distribución actual de los explosivos en macizo rocoso-indicando variaciones locales del factor de carga

• riesgo de proyecciones desde frente del banco y berma• riesgo de iniciación por simpatía entre barrenos• riesgo de sobrepresión de explosivos

Vista Isométrica

Lineas de frente desde perfilómetro

Trayectorias de barrenos


Perforación Esquema de perforación a nivel de plaza de cantera

1 2

37

3

4 56

39 36 35 3433 32

31

7 8 9 1011

12

30 29

28

2726

1314 15

25 24

16 17 18

23

20

2221

19

1 2

38

3 4 5 6

39 36 3534

3332 31

78

9

3710 11 12 13 14 15 16

30 29 28 27 26 25 24 23 2221

20

17 18 19

Pie banco

Cresta banco H = 33 m

Posiciones de emboquille

Pie de barreno en plaza cantera

Areas agrupamiento barrenos / Riesgo sobrepresión

Areas sin perforar / Riesgo de repiés

Areas de piedra pequeña / Resgo de proyecciones

Altura banco 33 mInclinación barreno 14°Varillaje Ø76 mm retrac / T45Malla perforación 2.5 x 2.75 m2

Tipo roca Gneis granítico


Perforación Proyección vertical de Fila 1

34m

32m

28m

24m

20m

16m

12m

8m

4m

0m

- 3m

2019181716151413121110987654321 2.75 2.752.792.722.902.852.772.752.783.032.752.782.902.72

2.773.182.842.882.21

3.491.755.972.203.742.992.423.542.683.742.721.674.146.083.41

1.1 1.1


PerforaciónResumen de errores por desviación de barrenos en banco de H = 33m

Altura Longitud Errores de Inclin. Errores Error desviación Desviaciónbanco, H barreno, L y dirección, ∆ LI + D desviac., ∆ Ldef total, ∆ Ltotal ∆ Ltotal / L

( m ) ( m ) ( mm ) ( mm ) ( mm ) ( % )

9 9.3 440 ( 140 ) 120 420 4.513 13.4 640 ( 210 ) 240 650 4.917 17.6 840 ( 275 ) 400 900 5.121 21.7 1040 ( 340 ) 610 1190 5.533 34.1 1630 ( 530 ) 1470 2270 6.7

( … ) valores donde el error de azimut sistemático ha sido excluído

Inclination objetivo 14.0°Inclinación media 14.4°Desviación media 1.4°

Azimut objetivo 0.0°Azimut medio -7.6°Desviación estándar 7.7°


PerforaciónResumen de predicción de desviación de barrenos

Predicción de orden de magnitud de la desviación total del barreno• errores de emboquille ∆LC ~ d• errores de inclinación + dirección ∆LI + D = kI + D · L

kI + D = 20 - 60 (mm/m) o 1.1° - 3.5°• errores de desviación ∆Ldef = kdef · L2

• errores totales ∆Ltotal = ( ∆LI + D2 + ∆Ldef

2 ) 1/2

Factores para perforación de barrenos rectos• perforista - precisión de marcado, posición de emboquille,

desplazamiento corredera y control del avance• equipo - control de inclinación y dirección, sistema control

profundidad perforación, procedimientos de emboquille• varillaje - patinaje de boca en emboquille, control de afilado y desviación• gestión - calidad y coste de la roca producida,

seguridad en la voladura y documentación


PerforaciónPredicción errores de desviación• la dirección de la desviación no puede “predecirse”• la magnitud de la desviación puede predecirse

Factor Macizo rocoso, kroca• masividad macizo rocoso 0.33• fracturación moderada 1.0• fracturada 2.0• condición estratos mezclados 3.0

Factor diseño boca y botón, kboca• boca normal y botón esférico 1.0• boca normal y botón balístico 0.70• boca-X normal 0.70• boca retráctil y botón esférico 0.88• boca retráctil y botón balístico 0.62• boca-X retráctil 0.62• boca guiada 0.38

Predicción Desviación BarrenopredH=33.xls/A. Lislerud

Situación Banco H = 33mTipo Roca Gneis GraníticoTipo Boca Boca Retráctil

Diámetro Boca (mm) dbit 76Diámetro Barra (mm) dstring 45Diámetro Tubo Guía (mm) dguide / No No

Factor Desviación Total kdef 1,34macizo rocoso kroca 1,30rigidez sarta krigidez 0,138bamboleo boca kbamboleo 0,592tubos guía para barras kguía 1,000factor diseño boca y botón kboca 0,88constante kbarra 0,096

Factor error inclinación y dirección k I + D 47,8

Predicción desviación barrenoLongitud Inc + Dir Desviaci. Desviaci. Desviac.Barreno Barreno Barreno Barreno Barreno

L ∆L I + D ∆Ldef ∆Ltotal ∆Ltotal / L(m) (mm) (mm) (mm) (%)9,3 444 116 459 4,9

13,4 640 241 684 5,117,6 840 415 937 5,321,7 1036 631 1213 5,634,1 1628 1559 2254 6,6


PerforaciónAfección de errores de perforación a operaciones posteriores

Perforación • reduce vida de varillaje

Voladura • peligro de rendimiento pobre de explosivos en barrenos contiguos debido a deflagración osobrepresión

• peligro de proyecciones debido a mal control de piedra en 1ª fila

Carga y Transpte. • situación desfavorable de carga en “suelos nuevos” debido a repiés, baches y voladuras contiguas

Buenas prácticas • max. desviaciones de barreno hasta 2-3 %


Gestión de FlotasNiveles de respuesta en Manteniento de Flotas

Cos

tes

de P

rodu

cció

n

Reactivo Planificado Preventivo Predictivo Evasión

Matenimiento e inversiónen tiempo actividad

Mantenimiento según horas de trabajo

Análisis de la causaorigen del fallo

Maitenimiento según condicionantes

Mantenimiento cuando surge el fallo


Gestión de FlotasCoste Operativo Máquina durante Vida Operativa(Machine Lifecycle Operating Costs, MLOC)


Gestión de FlotasCoste Operativo Máquina durante Vida Operativa(Machine Lifecycle Operating Costs, MLOC)MLOC proporciona una herramienta que guiará a una persona sin conocimiento profundo de las condiciones y procedimientos de mantenimiento a generar estimaciones realistas de los costes operativos de los equipos en condiciones específicas

Distribución COSTES PANTERA 1500

MANO OBRA / horas mantenimiento25 %

MARTILLOS13 %

VARILLAJE8 %

S. HIDRAULICOS2 %

CARRIER5 %

BOOM4 %

CAMBIADOR 3 %

CORREDERA5 %

COMPONENTES OPCIONALES1 %

VARIOS0 %

CONSUMIBLES (aceite, Combustible, lubricantes)

28 %

REPUESTOS SVCIO3 %

S. ELECTRICOS1 %

CIRCUITO AIRE / AGUA1 %

CAPTADOR POLVO1 %


Gestión de FlotasContratos de Rendimiento

RENDIMIENTO

COSTE TOTALUNIDAD

FIABILIDAD

DISPONIBILIDAD

COSTE PROVEEDORPOR UNIDAD

PRECIO FIJO MH YREPUESTOS

PRECIO FIJO MH YREPUESTOS

PRECIOS FIJOS EN REPUESTOS

Contrato de rendimiento en Producción

Contratos formación

Contratos mantenimiento preventivo

Contratos Coste y productividad

PARCIAL INTERMITENTE INTEGRADO

IMPLICACIÓN PROVEEDOR

Contratos intercambio componentes

Contratos suministro repuestos

Contratos Coste y disponibilidad

COMPETENCIA


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Productivity in Action

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