Reducción de costos de perforación rotativa en rocas de altas resistencia comprensiva

Abstract

Esta tesis se desarrolló en el Megaproyecto de Ampliación Marcona, cuyo titular minero es Shougang Hierro Perú S.A.A.; la investigación está orientada a la operación minera unitaria de perforación. El problema principal identificado dentro de esta operación unitaria es la baja productividad y como consecuencia el alto costo unitario en la perforación de rocas de alta resistencia compresiva tales como la cuarcita, mineral primario (magnetita) y actinolita. Las tres grandes causas son el alto consumo de brocas, baja eficiencia del proceso y bajo rango de penetración en las tres perforadoras eléctricas Sandvik 1190E. Para reducir éstos impactos y contribuir con un menor costo unitario de perforación en rocas de alta resistencia compresiva, se evaluó el comportamiento de éstas variables según el tipo de roca perforada y se obtuvo un modelo matemático orientado a la geología de Marcona, el cual tiene como estructura base el modelo matemático realizado por el Ph.D Alan Bauer. Luego de investigar el comportamiento de la perforación rotativa con broca tricónica, se realizó la mejora en la aplicación de variables operativas (Pulldown, Velocidad de rotación, Diámetro de perforación, etc.), la selección adecuada de los barrenos de perforación (Brocas) y la reducción de horas improductivas de las perforadoras.

The present Thesis was developed at the Marcona Expansion Megaproject, whose holder is Shougang Hierro Perú S.A.A. This investigation is focused in the drilling mining operation. The main problem identified within this operation is low productivity and, as a consequence, the high unit cost in the high strenght compressive rocks’ drilling such as quartzite, primary mineral (magnetite) and actinolite. The three biggest causes are high consumption of bits, low efficiency process and low penetration rate in the three electric drills Sandvik 1190E. In order to reduce these impacts and get a lower unit cost of high strenght compressive rocks’ drilling, the behavior of these variables was evaluated according to the type of drilled rock and a mathematical model adjusted to the geology of Marcona was obtained. This model has as a base mathematical of the model of Ph.D Alan Bauer. After investigating the behavior of rotary drilling, the results were the improvement in the application of operational variables (Pulldown, Rotary speed, Drilling diameter, etc.), the correct selection of drill bits and the reduction of non-productive drills’ hours.