Proyecto de Perforación y Voladura
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PROYECTO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA
PROFESOR: INGENIERO MARIO CEDRÓN
INTEGRANTES: CAYO FERNANDO SOTO BUENDIA
DARWIN GALVÁN MORENOJORGE CARBAJAL DIÉGUEZWILLI GONZALES MORENO 1
Cantera de CalizasDatos y requerimientos
Producción requerida de 600000 ton de calizas al año
Relación de desbroce de 2 ton de caliza por 1 ton de desmonte
Ambiente seco, salvo por 3 meses al año en que se paralizan las labores
Ubicación de la cantera a 2500 m de altura
Diámetro máximo de la caliza: 30 cm
Equipo de acarreo disponible: cargadores frontales Cat. 966 y volquetes Volvo NL10
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Cantera de CalizasDatos y requerimientos
Preparar un presupuesto generalSeleccionar los equipos mas adecuados y justificarlos.Determinar costos unitarios.Estimar rendimientosSeleccionar los explosivos y accesorios de voladura adecuados, de utilizar perforación y voladura.Estimar los factores de carga, cantidades a utilizarse y costosDeterminar requerimientos de personalCronograma de avance (capacidad de evacuación: 60m3/hr. de material)
Expediente Técnico R
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ASPECTOS GEOLÓGICOS
Zona de material
sedimentario: CALIZA
Arcilla HematitaSideritaCuarzo
CALIZA Carbonato de Calcio (CaCO3)
CALCITA
Roca
Peso específico
(t/m3)
Dureza en la escala de Mohs
Resistencia a la compresión (MPa)
(kg/ cn 2)
Coeficiente de expansión
Caliza 2.6 - 2.9 3 13 330 1.3
SELECCIÓN DE EQUIPO R
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Trackdrill• FlexiROC D45: Carro para martillo
en fondode Atlas Copco• Perforadora tipo oruga• Equipo de martillo en cabeza• Capacidad de 102 mm diámetro,
alturas de perforación de banqueo de hasta 28 m. (Largo alcance)
• Motor diesel de bajo consumo suministra la potencia que se necesita para una penetración rápida y un barrido eficiente.
Diámetros de Barreno
64-115 mm
Perforadora COP1840
Varillaje R38, T45, T51
Motor 159 Kw 216 CV Compresor 105 l/s 223cfm Caudal de Aire a 10,5 bar
127 l/s 270cfm
Deslizadera 4 240 mm
FICHA TECNICA
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PERFORADORA• La perforadora COP 1840 es apropiada
para una perforación de gran rendimiento.
• La longitud de carrera ajustable posibilita ajustar la frecuencia de impacto.
• Uso de energía según condiciones reales de la roca y a los tamaños de barreno.
• El sistema de amortiguación ofrece gran ahorro de barrenos rectos y una penetración óptima.
FICHA TECNICA
Potencia de
impacto, máx.
18 kW
Diámetro de barreno
64 - 115 mm
Presión hidráulica,
máx.230 bar
Potencia del
impacto, máx.
42 - 50 Hz
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Aceros de perforación
• Los barrenos a utilizar serán los T38 (1 1∕2") • Tipo de rosca T debido a que nosotros trabajamos en todo
tipo de suelo. Es más fácil de desacoplar (menor ángulo de perfil)
• Se usa para diámetros de varillas de 38 a 51mm.
T38
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DESARROLLO DEL PROYECTO
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• El proyecto tiene como objetivo producir 600 000 ton de caliza, con todo y desmonte debemos producir anualmente 900 000 ton.
• Se sabe que la caliza varia en su densidad entre 2.6 a 2.9, por lo que hemos decidido tomar el valor de 2.7 ton/m3.
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materialtonelaje (ton)
densidad (ton/m3)
volumen (m3)
caliza 600000 2.7 222222.222
desmonte 300000 2.7 111111.111
Ton total (ton) 900000
Volumen total (m3) 333333.333
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AnualTon total (ton)
900000.00
Volumen total (m3)
333333.33
MensualTon total (ton)
100000.00
Volumen total (m3) 37037.04
DiarioTon total (ton) 3333.33
Volumen total (m3) 1234.57
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Por dato sabemos que el clima es seco durante 9 meses (el año laboral es de 9 meses)
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Barras(m)Ancho de
carrera(m) Perforación(m)Diámetro de la
broca(mm)
3.66 3.3 10.62 64
Parámetro Unidad Cantidad
H M 10
D Mm 64
B M 2.5
E M 3.25
u(teórico) M 0.75
u(práctico) M 0.68
K M 10.68
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Área de influencia del taladro 8.125
Área de voladura 123.45
taladros por disparo 15.19
DISEÑO DE MALLA
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RENDIMIENTO DE PERFORACIÓN
COP1840 Unidades
N = Número de perforadoras 1 Unid.
F = Profundidad de taladros 10.68 M
n = Número de cambio de barrenos 5 Unid.
e = Eficiencia 0.7 %
a = Tiempo de cambio de barreno 1 Min
k = Tiempo de posicionamiento 1 Min
p = Velocidad de penetración 2.2 m /min 15
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C = 42.44 mp/hr.
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Con este dato obtenemos
• En 16 taladros diarios X 10.68 mp/taladros = 170.88 mp diarios
• Los 170,88 mp / 42.12mp/hr = 4.02 horas. =4
horas 12 minutos
También se considerara los tiempos de:
• Tiempo para trasladar el Trackdrill
5 minutos
• Tiempo para nivelar 5 minutos• Tiempo de inspección 5 minutos
• Tiempo de encendido 2 minutos
• Reparto de guardia 5 minutos
• Tiempo para imprevistos
8 minutos
Entonces la operación de perforación demorara en total 4 : 32 horas
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Rendimiento (mp/hr) 42.44
Horas de trabajo diario 5.3
Dias de trabajo seminal 6.0Semanas de trabajo anual 36.0Disponibilidad mecanica 0.90Eficiencia organizacional 0.80
Avance diario 157.60mp
Avance mensual 32690.30
Del avance tenemos:
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Ciclo de trabajo
Hora Actividad
8:00 – 12:30 Perforación
12:30 -14:00 Carguío de explosivo
14:00 – 15:00 Voladura
15:00 -18:00 Acarreo
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.A.SELECCIÓN DEL
EXPLOSIVO
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• Por el costo el ANFO es uno de los explosivos más baratos y más usados.
• Al ser un explosivo seco nos brinda seguridad , transporte , manipulación a granel.
• Tiene desventajas como la solubilidad pero dado que lo usaremos en un clima seco no lo tomamos importancia
• Tiene un diámetro crítico el cual es de 33 mm y como nuestro diámetro supera los 50 mm se ha elegido este.
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Carga de Fondo y Columna
Anfo pesado Slurrex Ap80 de la empresa Exsa
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ACCESORIOS DE VOLADURA
• Booster de Pentolita corresponde a un moderno explosivo desarrollado sobre la base de PENT y TNT como materias primas. Nota: A/B 225 debido al diametro.
• Alta presión de detonación, lo que lo convierte en un excelente iniciador de cargas poco sensibles.
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Mecha de SeguridadEs un componente del sistema tradicional de voladura. Su estructura está compuesta por capas de diferentes materiales las cuales protegen al núcleo de pólvora.
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Cordon Detonante• Es un cordón detonante compuesto por un núcleo de
Nitropenta que presenta excelente resistencia a superficies abrasivas y/o cortantes sin perder la flexibilidad y la facilidad de manipuleo.
• Presenta una gran tolerancia a variaciones de temperatura, pudiendo ser utilizado desde -20ºC hasta +55ºC.
• Recomendado para voladuras en minería subterránea y a cielo abierto, canteras y obras civiles.
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DISTRIBUCION DE CARGAS R
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Estimación de la carga• El volumen a romper por cada taladro será:• V = B*E*H = 2.52 X 3.28 X 10 = 82.656 m3• Ahora calcularemos las alturas que abarcaran en el
explosivo• Altura de la Carga de fondo = 1.3B = 3.276 m• Altura de la Carga de columna=2.3B =5.796 m • Retacado =10.68 – (carga fondo +carga columna) = 1.60 m • La carga del fondo será 0.34 * D2 * densidad de
explosivo (1.26)=2.68lb/pie =3.99kg/m• Carga por taladro en el fondo = 3.99 * 3-276 = 13.07 kg de
Slurrex Ap80• La carga de la columna 0.34* D2 * densidad de e. 0.8 =1.7
lb/pie =2.52 kg /m • Carga por taladro en la columna = 2.52 *5.796 = 14.61
kg/m de Examon P27
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DISTRIBUCION DE
EXPLOSIVO EN EL
TALADRO
Lb/pie Kg/m Kg x taladro
Slurrex Ap80 2.68 3.99 13.07
Examon P 1.7 2.53 14.61
Total 27.68
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COSTOS RO
MPE
PIE
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COSTOS EXPLOSIVO
30NOTA: TIPO DE CAMBIO 2.8
Precio x kg en S/ S/ taladros $/taladro S/mp $/mp
Slurrex Ap80 2.00 26.14 9.34 2.45 0.875
Examon P 1.80 26.298 9.39 2.46 0.878
CostoTotal unitario 3.80 52.438 18.73 4.91 1.753
COSTO TOTAL DE EXPLOSIVO USD 72822.24
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ACCESORIOS DE VOLADURA
Por disparo $/m $x disparo
Booster 18 0.5 2.4
Cordón detonante 478.8 0.36 1
Mecha de seguridad 216 0.08 0.54
costo total unitario 3.94
31COSTO TOTAL DE ACCESORIO DE VOLADURA USD = 851.04
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Costo voladura total
COSTO TOTAL DE VOLADURA USD 58909.7664
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ESTIMACION DE CARGA 88.22784 m3
FACTOR DE CARGA 0.31845589 kg /m3
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Costos de perforación
Marca Descripción TRACDRILL
Modelo Descripción ROC 07
Modelo de perforadoras Descripción COP 1840
No. de perforadoras Cantidad 1
Adquisicion de STOCk USD 300000
Valor Depreciable USD 300000
Recuperación % 5
Valor de Rescate o Salvataje USD 15000.00
Vida Esperada (horas de percusión) Hrs 20000
Velocidad de penetración mp/min 1.5
Disponibilidad Mecánica % 90
Eficiencia Organizacional % 80
Años de utilización Cantidad 23263
Tasa de interés anual % 12
Años de utilización Cantidad 1
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COSTO DE POSESION
Depreciación USD/hr 14.25
Costo Financiero USD/hr 1.67
Total Costo de Posesión USD/hr 15.92
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Jornal OperadorUSD/Guardia 10
Jornal AyudanteUSD/Guardia 10
Jornales a pagarse por mes Cantidad 29
Factor prestacional Valor 1.8
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Operadores al mes req. por máquina Cantidad 1
Ayudantes al mes req. por máquina Cantidad 1
Energía Eléctrica Requerida KW 45
Costo de electricidad USD/KW-HR 0.03
Consumo de combustible diesel Gal. 3
Costo del combustible diesel USD/Gal 2
Relación hrs. de motor diesel/hrs.motor el. Cantidad 0.17
Costo filtros y lubricantes en la vida del eq. USD 10000
Costo de repuestos en la vida del equipo (50% precio) USD 150000
Costo de componentes en la vida del equipo (30% precio) USD 90000
Provisión reparación mayor (25% precio equipo) USD 72000
Costo por hora mecánico USD/hr 12
No. prom. de mecánicos req. Cantidad 2
Costo de reparación mayor (Overhaul)-30%Precio USD 90000
Consumo de agua de barrido lt/seg 1
Costo de agua de barrido USD/lt 0.000135
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COSTO DE OPERACIÓN
Mano de Obra USD/hr 4.04
Energía Eléctrica USD/hr 2.079
Combustible Diesel USD/hr 1.38
Filtros y Lubricantes USD/hr 0.5
Repuestos USD/hr 7.50
Componentes USD/hr 4.50
Reparación Mayor (Overhaul) USD/hr 3.60
Agua de barrido USD/hr 0.36
Total Costo de Operación USD/hr 23.96
COSTO TOTAL HORARIO USD/hr 46.85
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ACEROS DE PERFORACION
Tipo de roca Descripción Caliza
No. de taladros cargados Cantidad 15
Total de taladros perf. .) Cantidad 15
Profundidad de perforación M 10.77
Metros eq. perforados por disparo Mp 161.55
Eficiencia de disparo % 93
Avance por disparo M 10.0161
Sección de túnel m2 123.457
Volumen in situ de roca por disparo m3 1236.55766
Factor de esponjamiento Valor 1.3
Volumen esponjado de roca por disparo m3 1607.52496
Perforación Específica volumétricam3in situ/mp 7.65
Perforación Específica en avancemp/m avance 16.13
Costo por afilada USD 5
Frecuencia de Afilado Mp 300
Frecuencia de Afilado Tal. 27.8551532 37
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Costo unitario de los acerosPrecio(USD)
No. de Parte
Vida (mp) USD/mp USD/m3
Adaptadores 250 4000 0.063 0.478Manguito 40 4500 0.009 0.068Barra 300 1500 0.200 1.531Broca 80 280 0.286 2.187
Costo afilado 5 0.0166666
7 0.128
Total costo de aceros de perforación 0.574 4.392
Total costo de aceros de perforación/m de avance USD/m 9.25
Total de costo de aceros USD 20021.5839
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Costo Final total de la perforacion USD 65555.4485
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Costos del equipo EPP
Descripción Precio Duración CostoTipo de cambio Costo Costo Costo
S/. guardiasSoles/
gd $/gd $/Hora $/mp
Casco de seguridad 38.97 320 0.122 2.97 0.041 0.003 0.0005
Mameluco 43 170 0.253 2.97 0.085 0.007 0.0010
Guantes de Cuero 18.9 25 0.756 2.97 0.255 0.021 0.0030
Tapón de Oido 4.35 75 0.058 2.97 0.020 0.002 0.0002
Zapatos de seguridad 43.8 110 0.398 2.97 0.134 0.011 0.0016
Anteojos de Seguridad 19.8 55 0.360 2.97 0.121 0.010 0.0014
TOTAL 1.947 0.656 0.05 0.0077
39Total de acesesorios USD 269.618
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Leyes socialesCALCULO DE LEYES SOCIALES
Descripción Obreros (%) Empleados (%)
Afecto Traba Alto Riesg Afecto Traba Alto Riesg
S.C.T.R. (PENSION) 7.00 7.00
S.CT.R. (SALUD) 1.15 1.15
ESSALUD 9.00 9.00
AFP.JUBIL.ANTICIP. 2.00 2.00
SEGURO DE VIDA 1.15 0.46
SUBTOTAL => 20.30 19.61
C.T.S 10.87 8.96 Dominicales 20.92 Feriados 3.92
VACACIONES 13.08 10.71
GRATIFICACION 26.15 21.42
TOTAL => 95.24 60.70
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Costos del personalCALCULO DE COSTO UNITARIO PARA EMPLEADOS
ITEM CARGO Sueldo (S/.) Leyes Sociales Parcial S/. mes S/. /Hora $/. /Hora60.70%
1 Ingeniero Residente 4200 2,549.40 6749.40 33.747 11.442 Ingeniero de Seguridad 3200 1,942.40 5142.40 25.712 8.72
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CALCULO DE COSTO UNITARIO PARA OBREROS
CARGO J. Basico Asig/Familiar J. Diario Leyes Sociales S/./día S/. /Hora $/. /Hora
96.11%
Capataz Lider 60 1.67 61.67 59.27 120.94 15.118 5.12
Maestro Cargador/Disparador 40 1.67 41.67 40.05 81.72 10.215 3.46
Ayudante Cargador/Disparador 35 1.67 36.67 35.24 71.91 8.989 3.05
Cuadro de Resumen.EMPRESA DE PERFORACIÓN Y VOLADURA PICAPEDRERO S.A.
DETERMINACIÓN DEL COSTO TOTAL DE TODO EL PROYECTO
RUBRO Costo Anual
Perforacion 65555.4485 USD
Voladura 58909.7664 USD
Jornales 54933 USD
Equipos EPP 269.18 USD
SUB TOTAL 179667.395 USD
Ganancia 12% 21560.0874 USD
TOTAL 201227.482 USD
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