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PERFORACION EN ZONAS DE ALTO RIESGO UTILIZANDOPERFORADORA A CONTROL REMOTO
Fernando Valdez Nolasco Pedro Yayama LamasMinera Barrick Misquichilca
fvaldezn@barrick.com pyayama@barrick.com
RESUMEN
El yacimiento Lagunas Norte posee
reservas minables de mineral de alta y baja
ley de Oro en las zonas altas de la mina
(Alexa Nv. 4190) y debido a estudiosGeotécnicos se han restringido el ingreso a
personal y equipos a la zona por el
inminente peligro que representa. Por ello
se decidió con tecnología brindada por
diferentes proveedores acondicionar una
perforadora operada por un perforista en
una perforadora totalmente remota y poder
asi accesar a las zonas de riesgo sin
exponer la vida de nuestros operadores.
Esta experiencia va a servir como ejemplo
que pueden ser aplicados en otrasunidades de la corporación donde se
pueden encontrar condiciones similares.
Perforadoras trabajando en Alexa Nv. 4200
1.- Introducciòn:
El presente trabajo es el esfuerzo realizado
por diferentes àreas con la finalidad de
encontrar una soluciòn que pueda darnos
las facilidades operativas para realizar el
minado en forma segura de las reservas de
mineral en las zonas màs altas de la mina
( Alexa, niveles 4180).
2.- Ubicación
La mina Lagunas Norte esta localizada en
la propiedad Alto Chicama al norte-central
de Perú, 140 kilómetros al este de la ciudad
costera de Trujillo, y 175 kilómetros nortede la mina Pierina, propiedad de Barrick. La
propiedad reposa en el lateral oeste de Los
Andes Peruanos, y se encuentra a una
elevación de 4,000 a 4,260 metros sobre el
nivel del mar.
3.- Descripción
La mina inició su operación en Junio del
año 2005, con anticipación a su
cronograma, a un costo de construcción de
capital de $323 millones, teniendo como
principal zona de labores el desarrollo de
plataformas en Alexa Niveles 4200, 4190,
desde el inicio de labores el desafío fue el
perforar zonas cerca de crestas debido al
riesgo que implicaba ingresar con las
perforadoras REEDRILL SKS 12 de 40
toneladas de peso, con un abismo de 200
metros, el cual implicaba un riesgo para la
perforación al exponer a nuestros
operadores al operar dichos equipos. Cabe
mencionar que la zona es por naturalezageológica compuesta por roca volcánica
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presentando múltiples discontinuidades en
su formación (grietas, cavernas) aparte de
la dureza y abrasividad característica de
dicha roca. El desarrollo de los Niveles
4200, 4190 se realizaron sin tener en
consideración estudios geotécnicos
realizados recién en el 2009 donde se
determinaron restricciones para acceder a
dichos niveles.
4.- Consideraciones operativas
Durante el 2009 debido al plan de minado
se establece la necesidad de ingresar
nuevamente a dichas zonas y debido a
evaluaciones realizado por el área de
geotecnia se establecen los procedimientos
y restricciones para el ingreso de personaly equipo a la zona de Alexa niveles 4190,
4180.
Determinándose las siguientes zonas.
- Zona de Exclusión
- Zona de Alto Riesgo
-Zona de riesgo Moderada
-Zona de bajo riesgo
Figura 1 Restricciones de minado en Alexa
Figura 2 Vista de planta
a) Zona de Exclusión, definida como el
lugar donde ninguna persona y equipo
puede estar en el lugar por el riesgo
inminente de colapso. Definida entre 0
a 8 metros de la cresta.
b) Zona de Alto riesgo, definida como
una zona de trabajo pero bajo ciertas
condiciones como.
- Ingreso de personal y equipo con
autorización de Geotecnia.
- Ingreso de equipos livianos y
pesados controlados remotamente.
- Personal de piso sujeto con arnés y
línea de vida a punto de anclaje.
- Vigía durante todo momento.
- Inspección periódica de de Geotecnia
en busca de agrietamientos ya poyo
de radar de monitoreo de taludes.
- Restricción para el trabajo en turno
de noche y en condicione climáticas
desfavorables.
- Control de voladuras.
c) Zona de Riesgo Moderado, definido
como zona de trabajo con supervisión y
monitoreo del área de Geotecnia.
d) Zona de Bajo Riesgo, definido como
zona de trabajo segura para las labores
de perforación.
4.1 Radar de Monitoreo
Se cuenta con un radar de monitoreo detaludes, en todo momento la pared de
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Alexa están monitoreada por un radar de la
siguientes características: RADAR SSR- X.
4.1.1 Propósito del radar:
El propósito del Radar SSR-X en una
mina a Tajo abierto es escanear (monitorear) constantemente una pared
del Tajo o parte de ella, con el objetivo
de detectar movimientos de la roca o
deslizamientos de taludes.
4.1.2 Beneficios del sistema:
Puede detectar movimientos en escala
sub-milimétrica.
Detecta puede detectar movimientos a
través de toda el área escaneada.
En la configuración se puede incluir
una alarma sonora se active si el
movimiento excede un umbral
previamente fijado.
El Radar está diseñado para detectar
pequeños movimientos que ocurren
antes de la falla del talud, por lo tanto
es una herramienta segura y a tiempo
para la evacuación del área bajo el
talud.
La información se envía
inmediatamente vía una señal de
alerta a un dispositivo móvil de los
supervisores de Geotecnia y también a
Control Dispatch en caso dde
originarse algún movimiento.
Figura 3 Radar de monitoreo de taludes
Se ha determinado niveles de alertas de
acuerdo al desplazamiento en milímetros
de la pared, el más importante para
operaciones mina en el caso de estar
trabajando en el lugar es la Alerta Roja,
cuando esto es detectado por el radar
inmediatamente esta señal es recibida por
el Despachador en Control Dispatch y de
acuerdo al procedimiento debemos evacuar
la zona.
Figura 4 Detección de una falla mediante el
Radar
5.- PERFORADORA REMOTA
Debido a las restricciones de trabajo en la
zona de alto riesgo surge la necesidad de
contar con un equipo de perforación a
control remoto que nos permita ingresar a
zonas de alto riesgo para perforar zonas de
riesgo alto, es como así el área de SSTT
creando un equipo multidisciplinario evalúa
la conversión de una perforadora REDRILL
SKS 12.
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Figura 5 Perforadora REEDRILL SKS 12
Una vez definido y aprobado el proyecto
con el presupuesto aprobado por la
corporación se comenzaron los trabajos de
reacondicionamiento de la perforadora
entre los más importantes fueron:
- Instalar un panel electrónico donde
llegaran las señales que son enviadas al
PLC para convertirlas en señal digital.
Figura 6 Panel Electrónico
- Instalación de diferentes sensores de
presión, comunicación, hidráulicos, deaceite, de niveles de tanque de agua,
para el movimiento de los gatos,
elevación, rpm, pulldown, etc.
Figura 7 Pantalla digital
- Instalación del sistema CATRON el cual
realizarà el movimiento de la perforadora
desde un control remoto.
-
Figura 8 Sistema CATRON
- Instalación del sistema IMS,
sistema de navegación dentro del
terreno.
- Instalación de cámaras en puntos
estratégicos de la perforadora para
controlar el movimiento.
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Figura 9 Monitoreo de movimiento
- Acondicionamiento de una cabina remota
con sistema de navegación GPS para
ubicar la perforadora en el punto de
perforación.
Figura 10 Cabina remota
El acondicionamiento de esta perforadora
se realizò bajo el planeamiento y
supervisión del área de Administraciòn
Dispatch (Servicios Tècnicos), resultando
un éxito en la implementación y puesta en
marcha de la Perforadora Remota, todo
este trabajo fue desarrollado haciendo uso
de la tecnología aportada por expertos en
los diferentes sistemas creando un
producto único en toda la corporaciónBarrick.
Figura 11 Trabajos de acondicionamiento de
Perforadora a control remoto.
5.1 PERFORACION CON LAPERFORADORA REMOTA
Una vez acondicionada la perforadora secomenzaron con las pruebas del sistema
remoto con el fin de entregarla operativa a
Operaciones Mina, se realizaron todos los
ajustes necesarios presentando algunos
inconvenientes propios del sistema los
cuales fueron superados sin mayores
contratiempos.
Figura 12 Pared en Alexa
El fin de esta perforadora es ingresar aperforar en las zonas de Alto Riesgo
sobretodo en el límite de la zona de
exclusión donde debido al diseño de la
malla de perforación se necesita perforar
una línea con taladros inclinados con un
ángulo de 75º para lograr el
desplazamiento entre esta fila y la línea de
de cresta hacia el abismo y evitar que el
material fragmentado quede en lugar.
Figura 13 Perforación inclinada y a Control
remoto
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La perforación en esta zona tiene un nivel
de complicación debido al fracturamiento y
dureza de la roca (Roca Volcánica ) es
importante contar con un perforista
experimentado para que pueda monitorear
constantemente los signos vitales desde la
cabina remota y evitar el atascamiento de
la columna de perforación.
Figura 14 Perforación en Alexa
Esta actividad debe ser supervisada de
manera especial y de acuerdo al
procedimiento creado especialmente para
este fin.
El radar de monitoreo de taludes esta
constantemente detectando cualquier
desplazamiento de la pared y si se origina
un movimiento inmediatamente emitirá una
señal de alarma a control Dispatch y este
informara al operador de la perforadora
remota para que retire el equipo de la zona
de trabajo.
Figura 15 Radar monitoreando pared en Alexa
Esta herramienta de monitoreo es muchautilidad, durante la perforación realizada se
han detectado movimientos de la pared en
la zona de Alexa, debido a la vibración
causada por la perforación registrando
valores considerados como Alerta roja con
el consiguiente retiro del equipo de la zona
de trabajo para luego regresar y continuar
el trabajo de perforación.
6.- MALLA DE PERFORACION
Los parámetros usados son:
- Altura de banco: 10 metros
- Sobre perforación 1 metro
- Burden: 5.2 metros
- Espaciamiento: 6 metros
- Angulo de inclinación: 75 º (para los
taladros cercanos a la cresta).
Figura 16 Diseño de malla en Alexa 4190
7.- DISEÑO DE CARGA
Se requiere el uso de una mezcla explosiva
que entregue la mayor cantidad de energía
sobretodo en los taladros próximos a la
cresta para que logren el mayor
desplazamiento de esta zona y así no
quede material dentro de la zona de
exclusión.
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Tabla 1 Configuración de carguío
Figura 17 Carguío de taladros
8.- DISEÑO DE SALIDA
En Lagunas Norte el uso de detonadores
Electrònicos esta estandarizado en todas
las voladuras que se realizan resultando
una gran ventaja por la programación de
tiempos que pueden ser configurados para
cada taladro.
- Tiempo entre Taladros: 7 milisegundos.
- Tiempo entre Filas: 30 milisegundos.
En este caso especial vamos optimizar el
uso de los tiempos de salida sobre todo en
las dos primeras filas.
Figura 18 Diseño de salida
Una vez disparado el proyecto se procede
a minar el material, se limita la zona hasta
donde pueden ingresar equipos de carguío
que en este caso solo va a ser minado con
equipos sobre ruedas (Cargador Frontal
WA 1200) debido a la rápida reacción en
caso de que tenga que retirarse
inmediatamente de la zona de trabajo en
caso de que Control Dispatch nos indique
la señal de alerta.
El material remanente que quede dentro de
la zona de exclusión y donde ningún equipo
puede ingresar es retirado con la ayuda de
una excavadora, que retirará el material
dentro de la zona segura. posterior
carguío.
Figura 19 Minado en Alexa Nv 4170
8.- CONCLUSIONES
- El trabajar con la perforadora remota
ha permitido no tomar riesgos en la
operación de perforación en zonas de
alto riesgo.
- Si bien es cierto la implementación tuvo
un costos elevado; la seguridad en una
zona de alto riesgo se ha elevado
considerablemente.
- La ayuda del radar de monitoreo de
taludes nos ayuda a realizar una tarea
en forma segura, debido a que en todo
momento se esta evaluando el
desplazamiento de esta.
- La implementación de equipos remotos
es la antesala de que en un futuro
próximo seria la operación de una mina
totalmente remota.