estudio costo explosivo

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Seminario Internacional

De Túneles y Aplicaciones ITS.Buenos Aires - Argentina

EMULSIONES BOMBEABLES GASIFICADASPEQUEÑO DIAMETRO

Aplicación en Túneles y Minería SubterráneaSistema UBT

Aplicación en Túneles y Minería SubterráneaSistema UBT

EnergEnergí í a & Servicios a la Minera & Servicios a la Minerí í aa

Autor: Antonio Guerra C.

Marzo 2010



TEMARIO

• Definición del sistema (UBT).

• Características de la Emulsión y Producto.

• Componentes de equipo bombeador.• Beneficios del Sistema.

• Limitaciones del Sistema.

• Etapa del Proceso de Carguío y Control.• Experiencias.

• Conclusiones.



Definición del Sistema

SISTEMA UBT: Tecnología basada en una emulsiónbombeable gasificada, diseñada para tunelería y labores dedesarrollo horizontales en minería subterránea.

Recomendable para perforaciones horizontales de diámetro> a 51 mm.

Mediante gasificación química obtiene su condición de

explosivo al interior de la perforación. La matriz base se denomina UG - 06

El producto explosivo se denomina Emultex PDBG. Ante de su gasificación se transporta, almacena y transfiere

una emulsión inerte de alta estabilidad sin riesgo de

explosión.



Características de la Emulsión y Producto

Emulsión: UG – 06

• Emulsión del tipo “agua enaceite”, balance de oxigenonegativo, cercano al cero.

• Densidad 1,35 – 1,40 r/cc.• Viscosidad 170.000 – 250.000cp.

• Duración o “shell life” 3

meses.• Aditivos:

• L-9: Solución Gasificante.

Densidad 1,06 gr/cc• N-17: Acelerante de reacción.

Densidad 1,06 gr/cc.

Producto: Emultex PDBG

• Densidad entre 1,05 a 1,15 gr/cc.

• Viscosidad 150.000 – 160.000 cp.

• Velocidad de detonación 3.600 a4.000 m/s.

• Baja emisión de gases nocivosCO y NO2.

• Excelente resistencia al agua.

• “Shell life” mayor a tres díasdesde el momento de bombeoen la perforación



La Fábrica

Cable Eléctrico

Manguera Producto



Aplicaciones

Emulsiones Bombeables Gasificadas

Sistema usadas en Obras Civiles...túneles para Centrales

Hidroeléctricas y Viales.......... Quilleco, La Confluencia, SaltoKennedy (Chile), túnel La Línea (Colombia) y mineríasubterránea.



Beneficios del Sistema

En lo Operacional:

• Aumento de diámetro de perforación• Disminución de perforación en round de voladura

(eventual)• Aumento de avance por voladura

• Menor tiempo en evacuación de gases• Granulometría menor y homogénea

• Mejores rendimiento de equipos de extracción• Disminución de ciclos operacionales• Mejoras en la Productividad

• Mejores Costos Globales• Menor daño al macizo rocoso

• Menos sobreexcavación

• Menor acuñadura



Beneficios del Sistema

En Seguridad:• Almacenamiento, Transporte y Manipulación de

de Emulsión sin riesgo de explosión (material No-

explosivo).Control pérdida de producto:

• Sin perdida de producto. Controlado a través del PL

(Kilos necesarios, kilos entregados)Otros:

• Eliminación de instalaciones de Polvorines para altos

explosivos.



Limitaciones del Sistema

Del Equipo:

• Revisión periódica de porcentajes de adición de aditivos(calibración)

De la Emulsión:

• Periodo de almacenamiento (3 meses)• Temperatura de gasificación bajo 35°C (hasta -10°C)

De la Planificación Mina:

• Exigente en planificación y estrategia de desarrollo.

Operación Etapas del Proceso



Operación, Etapas del Proceso

CarguCarguííoo

TronaduraTronadura

PerforaciPerforacióónn Posicionamiento UBTPosicionamiento UBT PrimadoPrimado

PreparaciPreparacióón de Cargun de Carguííoo

AmarreAmarre

TapadoTapado



Actividades de Control del Producto

Muestreo de densidad del producto



Experiencia: Obras Civiles - Túnel Quilleco

PARAMETROS Unidades Tronex Emulsión PDBGÁrea m² 68,79 68,79Volumen removido m³ 261,4 275,16Perforaciones vacías Unid 4 4Diámetro de perforación mm 45 51N° de perforaciones Unid 126 96Rendimiento % 95 100

Largo de perforación m 4,0 4,0Avance real m 3,8 4,0Factor de carga kg/m³ 1,24 1,57

ConsumosExplosivos (Equivalentes a anfo)Softron kg 29,61 29,61Tronex 1 1/4 x 16 kg 293,76 36,96Anfo kgEmulsión PDBG kg 366,00

Total 323,37 432,57AccesoriosNonel Unid 126 96Cordón detonante m 150 150Mecha+detonador Unid 2 2

Costos US$

Total Explosivos US$ 948,12 806,48Total Accesorios US$ 286,24 227,48Perforación US$ 2596,51 1997,32

COSTOS TOTAL DISPARO US$ 3830,87 3031,28Ahorro por disparo % 20,87

Parámetros de Diseño, consumo y costos por disparo



Experiencia: Obras Civiles - Túnel Kennedy

PARAMETROS Unidades Emulsión PDBG Anforea m² 73,6 73,6

Volumen removido m³ 321,63 270,85Perforaciones vacías Unid 3 3Diámetro de perforación mm 51 45N° de perforaciones Unid 93 113Rendimiento % 95 92Largo de perforación m 4,6 4,0Avance real m 4,37 3,68

Factor de carga kg/m³ 1,42 1,26

Consumos

Explosivos (Equivalentes a anfo)

Softron kg 25,5 38,2Tronex 1 1/4 x 8 kg 39,9 25,5

Anfo kg 308

Emulsión PDBG kg 391,1

Total 456,5 371,7

Accesorios

Nonel Unid 93 113

Cordón detonante m 150 150

Mecha+detonador Unid 2 2

Costos US$ExplosivosSoftron US$ 107,3 181,8

Tronex 1 1/4 x 8 US$ 96,3 75,1Anfo US$ 226,4Emulsión PDBG US$ 600,7

Total Explosivos US$ 804,3 483,3AccesoriosNonel US$ 160,47 194,98Cordón US$ 32,42 32,42

Total Accesorios US$ 192,9 227,41Perforación US$ 2139 2260Recursos HH US$ 720 1200

COSTOS TOTAL DISPARO US$ 3856 4171

Parámetros de Diseño, consumo y costos por disparo

E-PDBG Anfo

Longitud del Túnel (m) 2.000N° Disparos Unid 458 512Tiempo de ejecución Días 198 222Costo por Voladura US$ 1.764.760 2.133.504Costo Operación US$ 7.920.000 8.880.000

TOTAL COSTO DESARROLLO US$ 9.684.760 11.013.504Diferencia 1.328.744US$

13,7%

7,6 %



Experiencias: Minería Subterránea.

91% 93% 96% 97%

80%

0%

20%

40%

60%80%

100%

2 10 7 35 3 3N°de Disparos

P o r c e n t a j e d e A v a

n c e 91 %

Conservador Pruebas

Sección (m x m) 5,0 x 3,7 Sección (m x m) 5,0 x 3,7 5,0 x 3,7

N° de tiros por disparo 49 N° de tiros por disparo 49 49

Longitud de perforación (m) 4,6 Longitud de perforación (m) 4,6 4,6

Diámetro de perforación (mm) 51 Diámetro de perforación (mm) 51 51

Avance por disparo (m) 4.0 Avance por disparo (m) 4,2 4,4

Eficiencia (%) 87 Eficiencia (%) 91 96

N° de tiros a cargar 48 N° de tiros a cargar 48 48

Tiroa a cargar con Anfo 33 Tiroa a cargar con Anfo 40 40

Tiros a cargar con tronex 7 Tiroa a cargar con tronex 0 0

Tiros a cargar con precorte 8 Tiros a cargar con precorte 8 8

Duración (mes) 12 Duración (mes) 11,4 10,9

Número de disparos totales 2100 Número de disparos totales 2000 1909

Parámetros de P & T considerados para la evaluación anual

Emulsión

EscenarioAnfo

MINA EL SOLDADO



Ahorro Costo Anual

Anfo Emulsión Anfo Emulsión

Tronadura 21.93 32.90 21.73 32.90

Perforación 24.91 23.66 24.68 23.65

Operación 47.48 43.27 47.04 43.28

Personal 0.55 0.13 0.54 0.13

Ventilación 0.19 0.04 0.18 0.04

Traslado 1.02 1.94

Espera por Ventilación 3.92 3.89

Total (%) 100.00 100.29 100.00 94.86

Diferencia (%)

Costos de carguío Anual (%)

ITEM

Escenario Conservador

(avance 91 %x disparo)

Escenario según resultados


0.29 5.14


Tronadura 633.438 952.973 633.438 909.656

Perforación 719.477 685.216 719.477 654.070

Operación 1.371.300 1.253.500 1.371.300 1.196.523

Traslado 29.450 56.223

Personal 15.600 3.640 15.600 3.640

Ventilación 5.513 1.050 5.513 1.002


Total 2.887.928 2.896.379 2.914.701 2.764.891

Diferencia 8.451 - 149.810

Costos de carguío Anual (US$)

ITEM





Porcentaje de Avance v/s Diferencia a Favor de la Emulsión

-10000

40000

90000

140000

190000

240000

290000

90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

%de Avance con Emulsión

Sistema UBT Costos



Sistema UBT – Costos

Minera el Peñón

Se realizaron 22 tronaduras de prueba.El Costo Unitario de Disparo Anfo = 49,83 [US$/m3]El Costo Unitario de Disparo PDGB = 48,12 [US$/m3]

C t



Costos

Anfo Emulsiones301.637 486.880 Costo Total por Disparo (US$)

AlternativasCostos incluyen explosivos y accesorios

Costos por Disparo

Conservador Pruebas

225,4 225,4 225,4

473.340 450.800 430.289

719.477 685.216 654.039

Costos de Perforación Anual (US$)

Costo anual Perforación (US$)

ITEM Anfo

Perforación por disparo (m)

Perforación año (m)

Emulsión

Anfo

646.800 616.000 588.000

110.250 52.500 50.113

614.250 585.000 558.409

1.371.300 1.253.500 1.196.522

Costos de Operación

Boomer

PT

Emulsión

Modalidad

Total

Equipo

Scoop

Costos Oportunidad



Costos Oportunidad

Conservador Pruebas

18.500 35.318 1.900 3.627

9.050 17.277

29.450 56.222

Scoop

Total Traslado

Costo Adicional por Traslado

Modalidad con Anfo

BoomerPT

EQUIPO

BOOMER PT SCOOP PERSONAL TOTAL

Operaión (hra) 1 1 1 1

Costo US$/hra 154 35 17 4

Costo Total (US$) 56.210 12.775 42.705 1.460 113.150

Costo de Espera por Ventilación

Costo Anual



Costo Anual


Tronadura 633.438 952.973 633.438 909.656

Perforación 719.477 685.216 719.477 654.070

Operación 1.371.300 1.253.500 1.371.300 1.196.523

Traslado 29.450 56.223 Personal 15.600 3.640 15.600 3.640

Ventilación 5.513 1.050 5.513 1.002


Total 2.887.928 2.896.379 2.914.701 2.764.891

Diferencia 8.451 - 149.810

Costos de carguío Anual (US$)

ITEM





Costo Anual Nuevo Diseño



Costo Anual Nuevo Diseño


Tronadura 633.438 920.261 633.438 899.211

Perforación 719.477 615.296 719.477 600.986

Operación 1.371.300 1.253.500 1.371.300 1.224.349

Traslado 29.450 43.148

Personal 15.600 3.460 15.600 3.640

Ventilación 5.513 1.050 5.513 1.020


Total 2.887.928 2.793.567 2.901.626 2.729.206

Diferencia 94.361- - 172.420

Costos de carguío Anual (US$) Diseño Mejorado

ITEM





Costo Oportunidad



Costo Oportunidad

• Por espera de Ventilación (considerado)• Por Optimización de Diseño (considerado)

• Por acceder anticipadamente a los sectores productivos (no

considerado)

• Por control de pérdida del producto (no considerado)

• Disminución de Almacenes (Polvorines) (no considerado)• Por Control de Daño (fortificación) (no considerado)

• Por Sobre excavación (no considerado)

• Por menor acuñadura (no considerado)

F I N



F I N

GRACIAS POR SU ATENCION

¿PREGUNTAS?

GRACIAS UNA VEZ MAS.....

HASTA UNA PROXIMA OPRTUNIDAD

Contacto:

AL CORREO [email protected]

Túneles

mailto:[email protected]





Túneles

KennedyQuilleco

ConfluenciaConfluencia La Línea






Sistema de Gasificación

El producto se genera (sensibiliza) una vez bombeado dentrode la perforación

Transporte y Almacenamiento



p y

Transporte y almacenamiento de la matrizTransporte y almacenamiento de la matriz



p yp yUGUG--0606

Faena Confluencia



Equipo Bombeador Ser ie UBT

estudio costo explosivo

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