t1 Economia_ Becerra Ortiz

8/15/2019 t1 Economia_ Becerra Ortiz

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FACULTAD:

Ingeniería de Minas

CURSO:

Economía Minera

TEMA:

Reducción de los Costos Oerati!os en

Mina" mediante la otimi#ación de los

Est$ndares de las oeraciones unitarias de

%er&oración ' (oladura

DOCE)TE:

*ATACO" (ladimir +,ctor

ALUM)A: -ECERRA ORTI." Roseli *a/ueli

CICLO:

(III

Ca0amarca" 12 setiem3re

de 4516


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I. RESUMEN

El presente trabajo nos dará a conocer la factibilidad de la reducción de los costosoperativos en una empresa minera, aplicando para ello estándares óptimos detrabajo en las principales operaciones unitarias de minado que son la perforación yvoladura, asegurando de esta manera el éxito de todo el ciclo de minado. Éxito quese logra con un sistema de control y medición exhaustiva de las operaciones y quese sintetian en la supervisión y capacitación continua en lo concerniente a laaplicación de estándares óptimos de trabajo en la operación.

El desarrollo de este trabajo expone inicialmente la situación de una mina ejemplodonde no existe un adecuado sistema de productividad, control y reducción decostos operativos mina y de optimiación de las operaciones de minado en funcióna estándares objetivos de trabajo, obteniéndose un primer diagnóstico de lasituación mediante la supervisión y control en campo de las operaciones y larevisión de los presupuestos existentes de las operaciones y proyectos. !asegunda etapa consiste en la propuesta de estándares objetivos de trabajo enfunción a estudios y pruebas ingenieriles relacionados al método de explotación deminado, la perforación y voladura idónea, el análisis de costos, la mecánica derocas y a la seguridad laboral, considerando a todas las etapas del trabajo en minacomo procesos que integran un solo sistema en el cual las operaciones deperforación y voladura son el n"cleo básico del sistema.


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II8 INTRODUCCION8

!a mina donde se realió este estudio es un yacimiento de inc, plomo y cobrecuyo cuerpo mineraliado se presenta en mantos, se considera a estos metales por la alta criticidad que representa la fluctuación de sus precios en el mercado# y sedemostrará que mediante la optimiación de los estándares de las operacionesunitarias de perforación y voladura se podrán reducir los costos en mina y as$contrarrestar el efecto negativo generado por la baja de los precios de estosmetales en una mina productora de los mismos y en general de cualquier otrometal.%omo se mencionó en el párrafo anterior, una variable muy importante es el precio

de los metales, el cual no puede ser controlado por las empresas mineras, es por ello que actualmente todas las minas del mundo realian grandes esfueros deingenier$a e incluso abren concursos p"blicos por obtener ideas o proyectos quepermitan reducir sus costos, en especial los costos operativos y en otros casos por maximiar sus recuperaciones metal"rgicas. &in embargo recalco que el precio delos metales es una variable que las compa'$as mineras no pueden manejar, es por ello que este estudio busca la optimiación de las operaciones unitarias de minadoy la reducción de los costos operativos de la perforación, voladura y por ende detodo el ciclo de minado para as$ obtener mayores márgenes del beneficio .El proceso de desarrollo de esta tesis obtuvo en principio un diagnóstico de la

situación actual de las operaciones unitarias de minado y su respectiva repercusiónen los costos operativos de la empresa, proseguido esto por la aplicación defactores de éxito en la perforación y voladura que permitieron establecer propuestas de mejoras de los estándares de minado e implementación de losmismos mediante el control operativo de las operaciones en mina y por ende ladisminución de los costos operativos de la empresa.El primer paso fue la revisión de los estándares y costos del presupuesto,procedido por el monitoreo en campo de las principales operaciones unitarias deminado que son la perforación y voladura y de los siguientes procesos deextracción que son consecuencias directas, limpiea(acarreo y sostenimiento.


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III. OBJETIVOS.

El objetivo de este estudio es obtener la reducción de los costos operativos demina, aplicando para ello un control y seguimiento operativo de las operacionesunitarias de perforación y voladura. %ontrol que permite la optimiación de losestándares de perforación y voladura, y el incremento del rendimiento en cada unade las operaciones unitarias del ciclo de minado. !ográndose de esta manera quela empresa minera obtenga una mayor utilidad bruta

Mediante un control '

suer!isión de las

oeraciones unitarias de

er&oración ' !oladura

Otimi#ación e incrementodel rendimiento en las

oeraciones unitarias del

ciclo de minado

Reducción de los costosunitarios de las

oeraciones unitarias de

minado8 Ma'or utilidad

3ruta


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IV. MARCO TEORICOIV.1. GENERALIDADES DE LA MINA

a) Geología Regional

)uestro yacimiento mineral ejemplo será clasificado como un “yacimiento del tipoMississippi Valley” , teniendo una paragénesis de esfalerita, galena, roca de cajacarbonatada y en mayor proporción dolomitas.Esta mina se emplaa dentro de las calias *ucará. &iendo de origen diagenético yse ubica en rocas calcáreas de edad mesooica. !os estratos de calia buan al

oeste y la mineraliación se presenta concordante a dichos estratos

b) Método de explotación

El método de explotación será un minado mecaniado mediante cámaras y pilarescon corte y relleno ascendente con perforación tipo breasting empleándoseequipos electrohidráulico con taladros de + pies# teniéndose mantos conpotencias superiores a los -m. !as labores de preparación consisten en galer$aslongitudinales al eje del bloc/0 hasta un crucero de extracción, raise bores0 deventilación y ore pass0 de nivel a nivel para la extracción de mineral. !os bloc/ deexplotación tienen +1m de longitud y el minado es con cortes transversales de 2mde ancho por 2m de altura con pilares alternados de 3m de ancho, finalmente seminan también estos pilares en sentido longitudinal quedando pilares unitarios de3m x 3m. !as operaciones unitarias que conforman el ciclo de minado son laperforación, voladura, limpiea, acarreo y relleno.

Esta mina se caracteriará por ser un yacimiento con una alta presencia de caudalde agua, por ende la operación de voladura en todas las labores de producción ydesarrollo se realiará con emulsión explosiva y no con 4nfo.

IV.. IDEN!I"I#A#I$N DE L$S %RIN#I%ALES %R$&LEMAS ' S(S#$NSE#(EN#IAS

&e dice que una voladura básicamente es mal realiada cuando5

a6 &e obtiene material con granulometr$a muy gruesa.b6 El tonelaje de material producto del disparo es inferior a lo esperado.


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c6 El avance por disparo 7metros de avance por disparo6 es inferior a loesperado, y trae como consecuencia que el rendimiento de los equipos deacarreo y transporte como scoops y volquetes disminuya porque al trasladar muchos bolones0 el factor de llenado de los equipos de transportedisminuye, y se afecta a la programación de trabajo de los equipos.

d6 &e debe realiar voladuras secundarias producto de la presencia de tiroscortados y soplados, bancos de gran dimensión que generan una condiciónsub estándar.

8rayendo todo esto como consecuencia que los costos unitarios de perforación yvoladura, y de todo el ciclo de minado aumente. !o explicado constituye unproblema generaliado en nuestra mina ejemplo de estudio.

..1. %*incipale+ p*oble,a+ detectado+ en la pe*-o*ación /olad0*a

Entre los principales problemas detectados en las operaciones unitarias deperforación y voladura se destacan5

a6 9ncumplimiento del :ise'o de malla de perforación, se tiene un dise'o paradiferentes tipos de roca, y sobre el cual se ha realiado el presupuesto, sinembargo no se cumple éste.

b6 :eficiencias en el ;odo de perforación.


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IV.4. DIAGN$S!I#$ DE L$S %R$#ES$S $%ERA!IV$S

En este trabajo el diagnostico obtenido de las operaciones de perforación yvoladura en sus diversas aplicaciones operativas.

•

=endimientoso *erforación

!abores de :esarrollo

!a perforación es el inicio de las operaciones unitarias y de la cual depende eléxito de las demás operaciones unitarias0.

En esta mina ejemplo se presupuestó realiar los trabajos de avance con barra de+1 pies de longitud, sin embargo se viene realiando la perforación con barra de +3pies, debido a que la supervisión del área de operaciones mina sustentan que conuna barra de mayor longitud se logrará un mayor avance0. Esto podrá ser correctosi primero se optimia el control de los principales parámetros de perforación. En loque respecta a la malla de perforación se presupuestó realiar una malla deperforación con arranque del tipo corte quemado+> de 1? taladros de .2m deespaciamiento y .>m de burden, sin embargo en la práctica se viene realiandouna malla de corte quemado de -3 taladros de .3>m de espaciamiento y .3m deburden.

!a malla de perforación presupuestada, fue inicialmente aplicada en el campo sinembargo no daba los resultados adecuados, quedando una superficie no uniformeluego de la voladura en lo que se refiere a corona y hast$ales, además el avance

era menor al @>A.

En la práctica se perfora -.- metros obteniéndose un avance de -.3m, lo cual esel B+.@A. 4l perforar con barra de +3 pies, en un roca de tipo 9 ( 99, se puede tener una longitud efectiva de perforación de -.2 m m$nimo y obtener un avance de-.1Bm siempre y cuando se tenga un buen dise'o de malla, una buenadistribución de taladros 7lo cual se logra con el traado de la malla y con el controldel paralelismo entre los taladros6 y una buena distribución de carga explosiva.


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En el c0ad*o 15 +e p0ede ob+e*/a* lo+ *endi,iento+ en pe*-o*aciónp*og*a,ado *eal.


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IV.. Labo*e+ de %*od0ccióno &*ea+ting2 En el caso de la malla de perforación, para una sección de -.> -

se presupuestó realiar una malla de +> taladros de .@>m de espaciamiento y

.@>m de burden, sin embargo, esto es erróneo, ya que en la práctica se vienerealiando una malla +B taladros de +m de espaciamiento y .B de burden. Enla práctica se perfora -. metros obteniéndose un avance de 1.@3, lo cual es elB+.33A. En el presupuesto se perfora -.1 m y se obtiene un avance de 1.??, locual e el BA. El avance es adecuado sin embargo se podr$a mejorar con unbuen dise'o de malla y una buena distribución de taladros 7lo cual se logra conel pintado de la malla y con el control del paralelismo entre los taladros6 y unabuena distribución de carga explosiva.


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#0ad*o 42 Rendi,iento de *eal alcance


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#0ad*o . Rendi,iento de /olad0*a p*og*a,ado *eal

#0ad*o 62 de *endi,iento de /olad0*a *eal


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IV.6. #$S!$S2 %on respecto a los costos de las operaciones unitarias delciclo de minado, se ha realiado una comparación y análisis entre loscostos presupuestados de las operaciones unitarias y los realesobtenidos para las condiciones de trabajo actual.

IV.6.1. #$S!$ DE %ER"$RA#I7N

El costo total seg"n el presupuesto para un frente de -.>- es de +2.B@ F&:D;!mientras que el real es de +1>.3 F&:D;!. Esta diferencia se explicaprincipalmente al rubro de equipos el cual es para el programado +>.?F&:D;!contra los @2.1? F&:D;! de lo real, que representa el @+.1A del programado. Esteefecto de una disminución del costo real en el rubro de equipos se debeprincipalmente al rendimiento, ya que el rendimiento real en avance es del [email protected] mientras que el programado es sólo @3A 71.1+mDdisparo6, esto

relacionado también a que se presupuestó realiar la perforación con barreno de+1 pies de longitud y en la realidad se realia con +3 pies.

El rendimiento real en perforación efectivamente será posible optimiar mediante elcontrol de los parámetros y factores de perforación como son el modo deperforación 7adecuado paralelismo6, ejecución de la perforación de acuerdo aldise'o de la malla de perforación 7espaciamiento y burden6 y delineado o pintadode malla, consiguiéndose con ello un incremento del rendimiento en perforación ypor ende un costo en perforación menor al actual.

&e observa en el rubro de insumos un costo real de los aceros de perforación [email protected] F&:D;! frente al presupuestado 2.@3 F&:D;!, debido principalmente alcomponente aguadora de copas que presenta una vida "til real >A delpresupuestado.

En el rubro de mano de obra se observa un costo real en supervisión por parte delcapata de +.?3 F&:D;! mientras que lo presupuestado era de @.3@ F&:D;!,


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esto se debió a que se optó por personal con estudio técnico en lugar de emp$ricopara ejercer el cargo de la supervisión de campo en la perforación con jumbo.

IV.8. #I#L$ DE MINAD$ $%!IMI9AD$ ' RED(##I7N DE L$S #$S!$SMEDIAN!E LA $%!IMI9A#I7N INI#IAL DE L$S ES!ANDARES DE

%ER"$RA#I7N ' V$LAD(RA.

!a reducción de los costos de las operaciones unitarias del ciclo de minado selogra mediante la optimiación los estándares de las operaciones unitarias deperforación y voladura, lo que acarrea que el rendimiento e indicadores deproductividad se incrementen en cada una de las operaciones unitarias,realiándose para ello mejores procedimientos de trabajo.

!as mejoras se concretan con el control e implementación de los factores de éxito7con sus correspondientes estándares de trabajo, los mismos que son

consecuencias de la aplicación de estas mejores prácticas de trabajo6 en lasoperaciones unitarias de minado. Estos factores de éxito son esencialmentereferidos a la perforación y voladura, y se les puede dividir en dos importantesgrupos directamente relacionados y complementados, refiriéndose el primer grupo.

4l seguimiento y control operativo# y el segundo grupo al factor humano mediantela capacitación y creación de conciencia.

a) Seg0i,iento cont*ol ope*ati/o• %umplimiento del :ise'o de la ;alla de *erforación para cada aplicación de

voladura.• *erforación eficiente y seg"n la demarcación de la malla de perforación en

campo.• 4decuado secuencia miento de los retardos de cada taladro en la malla de

voladura, y adecuado cargu$o de los taladros.• 4decuada distribución de la carga explosiva en ;ina.

b) #apacitación c*eación de conciencia2 en los trabajadores de la empresaconsiste en invertir en activos intangibles, es decir en aquellos queconstituyen la principal fuente de diferenciación o de creación de ventajas

competitivas sostenibles para la empresa. Esta capacitación se materialiaen charlas y cursos sobre las operaciones de minado, ahorro en costos,reducción de las mermas y buenos procedimientos de trabajo. Entre losbeneficios que trae la capacitación a la organiación minera se menciona5

• ;ejor conocimiento de las tareas, procesos y funciones en todos los niveles.


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• 4yuda al personal a identificarse con los objetivos y metas de la

organiación.• *romueve la comunicación en toda la organiación.• 4yuda a mantener bajos costos en diferentes áreas. En especial en las

operaciones de ;ina.• 9ncrementa la calidad y productividad del trabajo en cada proceso productivo

de minado.

IV.:. #I#L$ DE MINAD$ $%!IMI9AD$ ' RED(##I7N DE S(S #$S!$S.

!a optimiación es posible en principio mediante el incremento de la productividady del rendimiento en la perforación y voladura, esto como consecuencia deoptimiar la malla de perforación yDo voladura, a través de una perforación que

cumpla con el burden, espaciamiento, inclinación, longitud del taladro establecidos,las caracter$sticas propias de la máquina de perforación y el tipo de roca# envoladura se debe realiar un adecuado consumo de explosivos que se veareflejado en un factor de carga yDo potencia establecido y que es técnicamenteacorde con el diámetro de la broca, burden, espaciamiento, longitud del taladro,condición del terreno 7presencia de agua6, caracter$sticas de la roca. :el mismomodo se debe entender y tomar en cuenta claramente las propiedades ycaracter$sticas de los explosivos y accesorios de voladura.*roducto de la optimiación de la perforación y voladura, es la obtención de un

incremento en los indicadores de productividad tales como toneladas rotas por disparo 8;Ddisparo, toneladas rotas por taladro 8;Dtaladro, metros avanados por disparo ;!Ddisparo, factor de carga /gDm-, factor de avance /gD;!, toneladas rotaspor metro perforado 8;Dm, eliminación de la posibilidad de la existencia de tiroscortados o soplados, eliminación de bancos o bolones que necesitan ser movidos ycorregidos mediante voladura secundaria.

!a limpiea se optimia debido a que solo se requiere mover la cantidad dematerial establecido en el tiempo adecuado, con la granulometr$a adecuada,adecuado ambiente de trabajo# el sostenimiento se realia en una adecuada

sección donde no es necesario realiar voladuras secundarias y no se tienenproblemas por sobrerotura, del mismo modo al optimiar la perforación elsostenimiento que implique la utiliación de los jumbos de perforación incrementansu productividad. *roducto de la Gptimiación de la limpiea y sostenimiento, es laobtención de un incremento en los indicadores de productividad tales comotoneladas limpiadas o movidas por hora 8;Dh, metros c"bicos limpiados o movidos


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1;

IV.?. AA, por tanto si nuestros pies perforados anualesson > 322 1+ pp, entonces con el respectivo afilado de las brocas de botones de3>mm se tiene un ahorro de >+brocas al a'o, lo cual representa un ahorro -B1@H al a'o por consumo de estos aceros de perforación.

V. CONCLUSIONES

• 4 través de la optimiación de los estándares de las operaciones unitarias

de *erforación y voladura, se logró la reducción del %osto unitario total de;ina en +.>+ HD8; es decir un reducción del @A en comparación con lo quese ven$a obteniendo. =epresentando esto una reducción en costosoperativos de ;ina de + ->B H al a'o.

• !a =educción total en costos operativos por la optimiación de las

operaciones unitarias de minado y por los ahorros en la eliminación de la

voladura secundaria y el incremento en la vida de los aceros de perforaciónascienden a un monto de + 3?? H al a'o.

• !a mayor reducción de costo operativo se obtuvo en la operación unitaria de

sostenimiento .B2 HD8; 7>2A de la reducción total6, seguido por la*erforación .-@ HD8; 71+.@2A de la reducción total6, Ioladura .1? HD8;7+2.3@A de la reducción total6 y la limpiea(acarreo .B HD8; 7>.-A de lareducción total6.

• %on la reducción del %osto unitario total de ;ina se obtuvo una reducción

del -.+A del cash %ost total de la empresa ;inera, ya que el %osto de ;inarepresenta aproximadamente el 3A del %ash total de la empresa ;inera.

• En voladura la reducción del costo es .1? HD8; es decir una reducción del

costo de 1>1 H al a'o, del mismo modo se evidencia también que elahorro potencial anual en consumo de explosivos 7emulsiones6 es de -2? ?B


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H al a'o considerando tanto las labores de desarrollo(avance, y las laboresde producción de mineral. 8odo esta reducción del costo y ahorro envoladura debido a que se optimio la eficiencia de los disparos o voladuras,optimiándose el factor de potencia de .3?/gD8; a .-3/gD8; en laboresde producción y el factor de avance de +B.3+/gDm a +>.B1/gDm en laboresde desarrollo. :el mismo modo la eficiencia en el avance obtenido en losdisparos de -.3m a -.>>m en labores de producción y de -.3m a -.-m enlabores de desarrollo.

• &e tiene un monto de ahorro total de -2? @?B H al a'o por la optimiación

del factor de potencia y factor de avance en labores de producción ydesarrollo respectivamente. 4 su ve un monto de ahorro de B H al a'o

VI. OBSERVACIONES

• En lo que respecta a labores de desarrollo donde se sostiene con shotcrete, seobserva que las operaciones unitarias de perforación, voladura, limpiea ysostenimiento con shotcrete suman +-.@ HD8; y representan el 21.2A del costototal del ciclo de minado.

• En lo que respecta a ciclo de minado en labores de desarrollo donde se

sostiene con pernos splitset se observa que las operaciones unitarias deperforación, voladura, limpiea y sostenimiento con perno spliset suman B.2HD8; y representan el >3A del costo total del ciclo de minado.

• En lo que respecta a labores de producción donde se sostiene con shotcrete, seobserva que las operaciones unitarias de perforación, voladura, limpiea ysostenimiento con shotcrete suman +-.1 HD8; y representan el 2A del costototal del ciclo de minado.

• !a perforación y voladura en frentes y tajos, presenta problemas en lo que

respecta al avance obtenido 7tanto en metros de avance obtenidos producto deldisparo o en las toneladas rotas obtenidas producto también del disparo6,debiéndose esto a la falta de control en el dise'o de la malla de perforación7delineado o marcado de los puntos donde se debe perforar cada taladro, enbase al espaciamiento y burden establecido6, control del modo de perforación7paralelismo entre taladros y con la estructura mineraliada, perforacióncompleta penetrando todo el barreno de perforación6, control de la distribuciónde la carga explosiva en la mina y adecuada secuencia de salida explosiva enla voladura.


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• El factor de carga o factor de potencia es una variable que a"n no se ha podido

controlar en esta mina estudio, debiéndose esto principalmente a que a unaescala multinivel se desconoce o no se prioria la importancia de las variablesde perforación y a su interacción con la voladura.

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