Soluciones seguras en Hormigón en minería subterránea Jorge Diaz Lazarovich Superintendente de Operaciones Mineras Unión de Concreteras S.A. UNICON
1. QUIÉNES SOMOS
UNICON § Pertenecemos al grupo UNACEM, líder en el mercado peruano de cemento. § Contamos con una operación en Arizona – EEUU, Drake Cement. § Desde 1996, somos líderes en el mercado peruano de hormigón premezclado, participando en los principales proyectos a nivel nacional.
1. QUIÉNES SOMOS
Nuestra presencia Regional
Regional § Ecuador desde julio 2017 ▪ 163 M m3 anual hormigón (*) ▪ 54 M ton anual cemento ▪ 130 colaboradores ▪ 44 mixers y 18 bombas
§ Perú desde mayo 1996 ▪ 2,777 M m3 anual hormigón (*) ▪ 926 M ton anual cemento ▪ 1,973 colaboradores ▪ 392 mixers y 127 bombas
§ Chile desde mayo 2018 ▪ 764 M m3 anual hormigón (*) ▪ 254 M ton anual cemento ▪ 267 colaboradores ▪ 124 mixers propios y 53 arrendados.
¿ DONDE ESTAMOS?
CC.HH. CHIMAY
1999 MINA INMACULADA, MINA ARCATA
2011
MINA COBRIZA, MINA ANTAMINA
2000
USO DE FIBRAS SINTETICAS (COBRIZA) MINA SAN CRISTOBAL Y ANDAYCHAGUA
2002
MINA ISCAYCRUZ
MINA CERRO LINDO
2012
2014
MINA CHUNGAR
2004 RELLENO CEMENTADO (INMACULADA) EQUIPO LANZADOR CON COMPRESOR DE AIRE (MINA EL PORVENIR Y ATACOCHA)
2016
MINA ATACOCHA
2005 TRANSPORTE DE SHOTCRETE POR TUBERIA VERTICAL (MINA CERRO LINDO)
2017
MINA SAN CRISTOBAL Y ANDAYCHAGUA
2006 MINA PALLANCATA
RESISTENCIA DEL SHOTCRETE A EDADES TEMPRANAS (SC) MINA PALLANCATA
2009 RENOVACION DE CONTRATO EN MINAS: CERRO LINDO, EL PORVENIR. PARTICIPACION EN LICITACION EN MINA CHUQUICAMATA
2019
2020
EXPERIENCIA EN MINERÍA – Hormigón Premezclado para Operaciones Mineras
Producción concreto
20,200 m3/mes
MINA
Ubicación
Cliente
Inicio de Operaciones
CERRO LINDO
Ica
NEXA Resources
Julio 2014
EL PORVENIR
Pasco
NEXA Resources
Agosto 2016
INMACULADA
Ayacucho
COMPAÑÍA MINERA ARES
Junio 2012
ATACOCHA
Pasco
NEXA Resources
Octubre 2016
ANTAMINA
Ancash
Compañía Minera Antamina
2002
PALLANCATA
Ayacucho
COMPAÑÍA MINERA ARES
Desde 2010 a la fecha
COBRIZA
Huancavelica
Doe Run Perú
Mayo 2000
Hormigón Premezclado – Locaciones Minería Cía. Minera Antamina S.A. Planta Antamina
Milpo Andina Perú SAC Planta El Porvenir / Atacocha
Proyecto Toromocho
Cía. Minera Milpo Planta Cerro Lindo
Doe Run Perú Planta Cobriza
Cía. Minera Ares Planta Pallancata
MINA
Ubicación
Cliente
CERRO LINDO
Ica
NEXA Resources
EL PORVENIR
Pasco
NEXA Resources
INMACULADA
Ayacucho
COMPAÑÍA MINERA ARES
ATACOCHA
Pasco
NEXA Resources
ANTAMINA
Ancash
Compañía Minera Antamina
PALLANCATA
Ayacucho
COMPAÑÍA MINERA ARES
COBRIZA
Huancavelica
Doe Run Perú
Cía. Minera Ares Planta Inmaculada
MINERÍA – Hormigón Premezclado para Operaciones Mineras 300
272
Histórico de Ventas de Hormigón de la UN Minería (miles de m3)
250
254
204 200
150
134 104
100
133
133 116
112
100
80 58
56 50
10
6
6
6
10
2000
2001
2002
2003
2004
15
25
0 2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
EXPERIENCIA EN PROYECTOS MINEROS
MINERÍA - Antamina, Ancash 4,300 msnm Recrecimiento de la presa de relaves
Propietario BHP Billiton, Glencore, Teck y Mitsubishi
Constructor Obrascon Huarte Lain, Mota Engil, Soletanche Bachy.
Ubicación Distrito de San Marcos, provincia de Huari en la Región Ancash
Hormigón Más de
290,000 m3
Servicio de Bombeo
98,000 m3 Producción de agregados
38,000 m3
Nuevo Proyecto Minero: Mina Justa Obras civiles de Plantas de Sulfuros y Óxidos, facilidades en Terminal multi boyas, facilidades, áreas de servicios y administrativas . Mina de tajo abierto.
Propietario Marcobre
Constructor AUSENCO
Monto Contrato: USD $ 11 MM
Ubicación Provincia de Nazca -Ica, a 500 km al sudeste de Lima
Equipos
02 plantas de producción de concreto (01 x 120 m3/hora; 01 x 60 m3/hora), 18 camiones mezcladores de 8m3
Hormigón
101,300 m3 LOSA MACIZA
VACIADO CHANCADOR PRIMARIO DE PLANTA DE SULFUROS
Período de Ejecución
16 meses - agosto 2018 a noviembre 2019
EXPERIENCIA / Mina Las Bambas – Apurímac 4,200 msnm Obras civiles de chancadora, concentradora, áreas de flotación, presa de relaves, áreas de servicios y administrativas . Mina de tajo abierto. Propietario MMG - GLENCORE - XSTRATA EPCM BECHTEL (Constructor: Bechtel – GyM) / Monto Contrato: USD $ 107 MM Provincia de Cotabambas-Apurímac, 1066 km al sureste de Lima, 206 km al suroeste de Cusco. Equipos 02 Plantas 100 m3/hra, 35 camiones mezcladores de 8m3, 08 bombas pluma de 32 metros, 02 bombas de shotcrete.
432,143 m3 de concreto 255,163 m3 bombeados Otros Productos UNICON Producción de 744,000 toneladas de agregados Periodo de Ejecución 42 meses - julio 2012 a diciembre 2015. Cero Accidentes 630,000 horas trabajadas sin accidentes.
MINERÍA – Hormigón Premezclado para Operaciones Mineras
Planta de relleno cementado UNICON en Mina Inmaculada , 4,900 msnm
Suministro de Hormigón en Mina Atacocha Cerro de Pasco, 4,300 msnm
MINERÍA – Hormigón Premezclado para Operaciones Mineras
Planta de relleno cementado UNICON en Mina Yanacocha, 3,900 msnm
Suministro de Shotcrete en Mina Cerro Lindo, 2,300 msnm
SERVICIO DE LANZADO- SHOTCRETE
Shotcrete en Mina El Porvenir, NEXA Resources
Interior Mina Atacocha, NEXA Resources
SHOTCRETE - Definición § Concreto o mortero proyectado neumáticamente sobre una superficie a alta velocidad. - ACI 116-R § El Shotcrete es un elemento de sostenimiento de primer orden en minería. ayuda a controlar los potenciales desprendimientos de rocas por las discontinuidades o debilidades naturales de la masa rocosa.
SHOTCRETE - Importancia § Controla los potenciales desprendimientos de rocas por las discontinuidades o debilidades naturales de la masa rocosa. § Controla los daños que puede producir la voladura a la roca en la labor. § Controla los esfuerzos o presiones de la roca, debido a la profundidad de la mina.
TIPOS: SHOTCRETE VIA SECA
SHOTCRETE VIA SECA § Baja producción (menor a 1 m3/hr). § Alto rebote (de 30% a 50%). § Relación a/c en manos del operador de lanzado. § Variación en los resultados.
SHOTCRETE VIA HUMEDA Mezcla húmeda agregados, cemento, agua aditivos
Control de dosaje del acelerante y volumen de aire en la bomba
Mezcla húmeda bombeada Acelerante
Bomba de dosaje de acelerante integrada
Aire Comprimido
Acelerante
Características: Rendimiento Rebote
: :
10 a 12 m3/hr 2% - 8%
SHOTCRETE VIA HUMEDA § Mayor rendimiento m2/m3. § Acelera el ciclo de minado. § Mayor durabilidad. § Menor variación en los resultados. § Relación a/c controlada.
Insumos para un Shotcrete de Calidad qCEMENTO § Pese a intervenir en pequeña proporción, su efecto es determinante en el shotcrete. § La mayoría de los beneficios en el shotcrete, provienen del cemento. § La hidratación es un proceso químico que depende de la humedad, temperatura y tiempo.
Insumos para un Shotcrete de Calidad q AGREGADOS § Representa las ¾ partes de la mezcla de shotcrete, pese a su comportamiento pasivo, influyen significativamente. § Además de sus características físicas, influye la forma y distribución de partículas. § Debe cumplir con la gradación N° 02, según ACI 506Guide to Shotcrete.
Insumos para un Shotcrete de Calidad q AGUA § Reacciona con el cemento para hidratarlo. § Actúa como lubricante para contribuir a la trabajabilidad del conjunto. § Procura la estructura de vacíos necesaria en la pasta, para que los productos de hidratación, tengan espacio para desarrollarse.
Insumos para un Shotcrete de Calidad q ADITIVO REDUCTOR DE AGUA DE ALTO RANGO § Son aditivos superplastificantes para la fabricación de shotcrete vía húmeda de elevada resistencia mecánica y prestaciones de durabilidad, con gran mantenimiento de la consistencia y sin provocar retrasos de fraguado.
Insumos para un Shotcrete de Calidad qADITIVOS INHIBIDORES DE FRAGUADO ยง Retarda el tiempo de fraguado controlando la hidrataciรณn del cemento portland y otros materiales cementicios a la vez de facilitar las operaciones de lanzado de shotcrete.
Insumos para un Shotcrete de Calidad qADITIVOS ACELERANTES DE FRAGUA ยง Reducen el tiempo de fraguado. El shotcrete exige un fraguado mรกs rรกpido y una resistencia inicial mayor, lo cual permite aplicar capas subsecuentes de shotcrete con mayor rapidez y en espesores mayores.
Características del Shotcrete en estado fresco § Trabajabilidad § Asentamiento § Volumen de la pasta
Características del lanzado de Shotcrete § Fuerza de impacto: es función de la velocidad y de la distancia de proyección (0,8m – 1,2m). § Velocidad de impacto: 20 – 100 m/s § La velocidad de colocación es función de: El caudal de bombeo del shotcrete. Presión y caudal del aire. Diámetro y longitud de la tubería. Tipo y posición de boquilla. Angulo de proyección perpendicular a la superficie § Movimientos circulares § § § § §
Recomendaciones en el lanzado de Shotcrete § La boquilla debe ser dirigida perpendicularmente a la superficie rocosa y debe ser rotada continuamente en una serie de pequeños óvalos o círculos. Distribución uniforme del Shotcrete
Orden de aplicación del shotcrete
Recomendaciones en el lanzado de Shotcrete § En la corona el espesor debe ser el necesario para evitar la caĂda del shotcrete, generalmente de 2“ (5cm) en cada pasada de las paredes verticales.
Recomendaciones en el lanzado de Shotcrete § El revestimiento debe ser colocado a tiempo, ni demasiado pronto ni demasiado tarde. § La zona de trabajo debe estar debidamente desatada. § La resistencia del Shotcrete debe ser dosificada o diseñada de acuerdo a las necesidades de la Geomecánica. § El revestimiento debe ser capaz de adaptarse a la deformación, es decir, debe ser flexible.
Recomendaciones en el lanzado de Shotcrete § El sostenimiento debe soportar la carga litostática y de los esfuerzos del macizo excavado. § Si la roca es de mala calidad se debe considerar sección completa y pernos de anclaje sistemático + malla. § El aditivo acelerante está en función de los Kg de cemento/m3 del diseño, mayor aditivo no garantiza mayor resistencia. § El asentamiento del hormigon al llegar al frente de trabajo no debería ser menor a 6”, podría disminuir eficiencia.
Causas de un Shotcrete de baja calidad § Especificaciones técnicas inadecuadas o inexistentes. § Bajo caudal y presión de aire de lanzado. § Agregados fuera del huso granulométrico
Causas de un Shotcrete de baja calidad en MinerĂa:
Capacitaciones a los operadores de Lanzado : Beneficios § Mejor rendimiento m2 /m3. § Disminución en la pérdida por rebote. § Mejor dosificación del aditivo acelerante. § Cuidado de los equipos. § Cumplimiento adecuado del procedimiento de trabajo. § Disminución de accidentes.
Capacitaciones a los operadores de Lanzado : Beneficios
NUEVAS TECNOLOGÍAS: Transporte de Shotcrete por Tubería Vertical
Transporte de Shotcrete por TuberĂa Vertical
Procedimiento en el Transporte de Shotcrete por Tubería Vertical Al inicio de carguío el operador de planta descarga agua por la tubería de 8”, esto se realiza en cada guardia. El proceso se inicia desde el carguío en Planta en un tiempo aproximado 5 minutos. La distancia vertical que recorrerá la mezcla desde la planta hacia el nivel 1800 es de 110 m aproximado. Durante la descarga se saca una muestra representativa para realizar el ensayo de Asentamiento (slump). El tiempo de desplazamiento del concreto desde la descarga del mezclador de la Planta hasta el camión es de 3 minutos aproximadamente, para un volumen de 4 m3. Culminado el trasegado al camión, éste se desplazará hacia la ubicación del equipo lanzador donde previamente realizará un rebatido para homogenizar la mezcla de concreto para su posterior descarga a la batea del equipo.
Transporte de Shotcrete por Tubería Vertical Diseño de Mezcla – UM Cerro Lindo UBICACIÓN
PLANTA UNICON CERRO LINDO
CÓDIGO DEL DISEÑO
1G4300NSHC
RESISTENCIA DEL DISEÑO
300 kg/cm2
CARACTERÍSTICA PLÁSTICA
TRABAJABILIDAD (SLUMP 8")
CARACTERÍSTICA ENDURECIDA
RESISTENCIA A 28 DÍAS
DETALLE DE INSUMOS
CANTIDADES
Cemento Sol Tipo I (kg)
410
Agua de Diseño (lt)
185
Arena Gradación 02 (kg)
1500
MasterSet Delvo (lt)
1.69
MasterRheobuild 1000 (lt)
5.64
MasterRoc 160 SA (lt)
23.17
Fibra Enduro 600 (kg)
4.0
Relación agua/cemento
0.45
Prueba de Asentamiento (Slump)
CONCLUSIONES: Transporte de Shotcrete por Tubería Vertical Utilizando este sistema se tiene un ahorro en el costo de transporte, por lo siguiente:
01
• Menor distancia de transporte de los camiones a la zona de trabajo, aproximadamente 2.5 km menos que representan 30 minutos de hora máquina en cada viaje.
• Menor cantidad de equipos para cumplir con el ciclo de trabajo 02
03
• Menor emisión de monóxido CO2 en interior mina. • Menor consumo de combustible y repuestos
Muchas Gracias