DISEÑO DE TRONADURAS Y SU IMPACTO EN EL COSTO MINA DE …

UNIVERSIDAD ANDRES BELLO

Facultad de Ingeniería

Ingeniería Civil de Minas

DISEÑO DE TRONADURAS Y SU IMPACTO EN EL COSTO MINA DE MINA EL

DORADO, OVALLE

Memoria de pregrado para optar al título de Ingeniero Civil de Minas

Autor:

Esteban Andrés Vilugrón Ferrada

Profesor Guía: Jorge Antonio Villarroel Villalobos

Concepción, 2020

2

CONTENIDO

RESUMEN ........................................................................................................ 12

ABSTRACT ....................................................................................................... 13

INTRODUCCIÓN .............................................................................................. 11

JUSTIFICACIÓN ............................................................................................... 12

OBJETIVOS ...................................................................................................... 15

1. Objetivo General .................................................................................. 15

2. Objetivos Específicos ........................................................................... 15

ALCANCES ....................................................................................................... 16

METODOLOGÍA DE TRABAJO ........................................................................ 17

CAPÍTULO 1: ANTECEDENTES GENERALES ................................................ 18

3. Ubicación ............................................................................................. 18

4. Vías de Acceso .................................................................................... 20

5. Aspectos Geomorfológicos................................................................... 20

6. Marco Geológico Regional ................................................................... 22

7. Geología Local ..................................................................................... 24

8. Consideraciones Geomecánica para Diseño Rajo Abierto Proyecto El

Dorado ........................................................................................................... 26

8.1. Densidad .............................................................................................. 26

8.2. Dureza .................................................................................................. 26

8.3. Hidrogeología ....................................................................................... 26

8.4. Ángulos de Diseño ............................................................................... 27

8.5. Consideraciones Estructurales ............................................................. 27

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO ..................................................................... 28

9. Minería a Cielo Abierto: ........................................................................ 28

3

9.1. Cortas: .................................................................................................. 28

10. Perforación: .......................................................................................... 28

10.1. Tipos de Perforación: ........................................................................ 29

Perforación Manual. ................................................................... 29

Perforación Mecanizada ............................................................. 29

10.2. Propiedades de las Rocas que Afectan a la Perforación .................. 29

10.3. Métodos de Perforación: ................................................................... 31

Perforación Rotapercutiva: ......................................................... 31

Perforación Rotativa con Triconos.............................................. 33

Montaje y Sistemas de Propulsión ............................................. 34

Triconos ...................................................................................... 34

Tipos de Triconos ....................................................................... 35

11. Tronadura: ............................................................................................ 36

11.1. Parámetros de Tronadura de Bancos: .............................................. 37

11.2. Factores que Afectan al Rendimiento de la Voladura ....................... 38

Factores Geométricos ................................................................ 39

Factores Inherentes a la Roca ................................................... 40

Factores Inherentes al Explosivo................................................ 40

11.3. Voladura en Bancos .......................................................................... 41

11.4. Explosivos Utilizados en Minería ...................................................... 44

Explosivos Comerciales ............................................................. 44

Dinamita ..................................................................................... 45

Dinamita Granulada.................................................................... 45

Dinamita Pura ............................................................................. 46

Dinamita Extra de Alta Densidad ................................................ 46

4

Dinamita Extra de Baja Densidad ............................................... 46

Dinamita Gelatina ....................................................................... 47

Dinamita Gelatina Pura .............................................................. 47

Dinamita Gelatina de Amonio ..................................................... 47

Dinamita Semigelatina ............................................................ 48

Explosivos Tipo Suspensión ................................................... 48

Suspensiones Encartuchadas ................................................. 49

Suspensiones a Granel ........................................................... 50

Agentes Explosivos Secos ...................................................... 50

Agentes Explosivos Encartuchados ........................................ 51

ANFO a Granel ....................................................................... 52

Nitrato de Amonio Resistente al Agua .................................... 52

Producción de Energía del ANFO ........................................... 53

Propiedades De Las Perlas De Grado Explosivo .................... 54

ANFO Pesado ......................................................................... 54

Explosivos de dos Componentes ............................................ 55

11.5. Mallas de Perforación ....................................................................... 56

11.6. Tipos de Malla de Perforación .......................................................... 57

11.7. Diagrama de Disparo ........................................................................ 58

11.8. Métodos de Diseño de Tronadura ..................................................... 60

Método de López Jimeno ........................................................... 60

Método de Ash ........................................................................... 64

Método de Konya ....................................................................... 67

11.9. Vibraciones ....................................................................................... 68

11.10. Variables que Determinan las Vibraciones .................................... 68

5

11.11. Daños por Tronadura por Efecto de Vibraciones ........................... 69

11.12. Monitoreo y Control de Vibraciones ............................................... 72

11.13. Modelo KUZ-RAM. ......................................................................... 73

11.14. Índice de tronabilidad de Peter Lilly ............................................... 76

11.15. JK SimBlast – 2D Bench ................................................................ 78

CAPITULO III: DESARROLLO .......................................................................... 79

CAPITULO IV: RESULTADOS ........................................................................ 108

CONCLUSIONES ............................................................................................ 118

RECOMENDACIONES ................................................................................... 120

BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... 121

ANEXOS ......................................................................................................... 123

6

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Ilustración 1: Imagen satelital Mina El Dorado ................................................ 18

Ilustración 2: Plano Ubicación Proyecto El Dorado ......................................... 19

Ilustración 3: Geomorfologia Mina El Dorado .................................................. 21

Ilustración 4: Marco Geologico Region de Coquimbo ..................................... 23

Ilustración 5: Geología Local Mina El Dorado ................................................. 25

Ilustración 6: Parámetros de Voladura de Bancos .......................................... 38

Ilustración 7: Malla de perforación, barden (B) y espaciamiento (E). .............. 56

Ilustración 8: Malla de perforación. .................................................................. 57

Ilustración 9: Mallas de perforación para minería a cielo abierto. .................... 58

Ilustración 10: Variables de diseño de un banco ............................................. 60

Ilustración 11: Diámetro del barreno................................................................ 61

Ilustración 12: Altura de Banco. ....................................................................... 62

Ilustración 13: Variables de diseño. ................................................................. 63

Ilustración 14: Variable de diseño. .................................................................. 64

Ilustración 15: Constante Ks. ........................................................................... 65

Ilustración 16: Malla base perforación de 3” .................................................... 85

Ilustración 17: Malla base perforación de 5” .................................................... 87

Ilustración 39: Malla caso favorable técnicamente perforación 3“ ................. 108

Ilustración 41: Malla favorable técnicamente perforación 5” .......................... 110

Ilustración 43: Malla caso favorable económicamente perforación 3” ........... 112

Ilustración 21: Malla caso favorable económicamente perforación 5” ........... 114

7

ÍNDICE DE ECUACIONES

Ecuación 1: longitud del barreno. ..................................................................... 42

Ecuación 2: rendimiento de la perforación ....................................................... 42

Ecuación 3: sobreperforación ........................................................................... 43

Ecuación 4: longitud de barreno ...................................................................... 63

Ecuación 5: Relación para el Espaciamiento ................................................... 65

Ecuación 6: Relación para el Barden ............................................................... 65

Ecuación 7: Relación para la Pasadura ........................................................... 66

Ecuación 8: Relación para el Taco .................................................................. 66

Ecuación 9: Relación Profundidad del barreno ................................................ 67

Ecuación 10: Relación para el Burden ............................................................. 67

Ecuación 11: Pal Roy, 2005 ............................................................................. 71

Ecuación 12: Ecuación inicial de Kuznetsov ................................................... 73

Ecuación 13: Ecuación final de Kuznetsov. ..................................................... 74

Ecuación 14: Ecuación de Rosin-Rambler. ...................................................... 74

Ecuación 15: Índice de Uniformidad................................................................. 75

Ecuación 16: Índice de Lilly. ............................................................................. 76

Ecuación 17: Factor de roca ............................................................................ 78

Ecuación 18: Tonelaje Fe a planta ................................................................... 81

Ecuación 19: Volumen mineral ........................................................................ 81

Ecuación 20: Volumen estéril ........................................................................... 81

Ecuación 21: Volumen ..................................................................................... 82

Ecuación 22: Superficie ................................................................................... 82

8

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1: Constante Kb según el tipo de roca y explosivo. ................................ 66

Tabla 2: Parámetros geomecánicos Índice de Lilly. .......................................... 77

Tabla 3: Reservas minerales Mina el Dorado ................................................... 79

Tabla 4: Reservas minerales por rajo Mina El Dorado ...................................... 80

Tabla 5: Regla de Taylor ................................................................................... 80

Tabla 6: Datos geológicos y geomecánicos ...................................................... 82

Tabla 7: Parámetros según método López Jimeno .......................................... 83

Tabla 8: Explosivos presentes en el software JK 2D bench ............................. 84

Tabla 9: Tiempos de retardo ............................................................................. 86

Tabla 10: Costo accesorios y mano de obra ..................................................... 86

Tabla 11: Tiempos de retardo ........................................................................... 88

Tabla 12: Costos de accesorios y mano de obra .............................................. 88

Tabla 13: Cantidad de explosivos ..................................................................... 89






Tabla 19: Cantidad de explosivos ................................................................... 101

Tabla 20: Valores porcentuales de operaciones unitarias .............................. 103

Tabla 21: Tamaño partícula caso favorable técnicamente perforación 3”....... 109

Tabla 22: Tamaño de partícula caso favorable perforación 5” ........................ 111

Tabla 23: Tamaño partícula caso favorable económicamente perforación 3” . 113

Tabla 24: Tamaño partícula caso favorable económicamente perforación 5” . 115

Tabla 25: Tabla resumen ................................................................................ 116

9

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Gráfico 1: Tamaño partícula ............................................................................. 90

Gráfico 2: Costos tronaduras ........................................................................... 90

Gráfico 3: Tamaño de partícula ........................................................................ 92





Gráfico 8: Costos tronadura ............................................................................. 96


Gráfico 10: Costos tronaduras ......................................................................... 98

Gráfico 11: Tamaño de partícula ...................................................................... 99

Gráfico 12: Costo tronadura ........................................................................... 100

Gráfico 13: Tamaño de partícula .................................................................... 102

Gráfico 14: Costos tronaduras ....................................................................... 102

Gráfico 15: Costo mina Anfo como c.c. .......................................................... 104

Gráfico 16: Costo mina H-anfo 1,0 como c.c. ................................................. 104

Gráfico 17: Costo mina con H-anfo 1,10 como c.c. ........................................ 105

Gráfico 18: Costo mina con H-anfo 1,15 como c.c. ........................................ 105

Gráfico 19: Costo mina con Emulsión 1,10 como c.c ..................................... 106

Gráfico 20: Costo mina con Emulsión 1,15 como c.c. .................................... 106

Gráfico 21: Costo mina con Anfo diluido 50 como c.c. ................................... 107

Gráfico 22: Curva tamaño partícula caso favorable técnicamente perforación 3“

........................................................................................................................ 109

Gráfico 23: Curva tamaño partícula caso favorable perforación 5” ................ 111

Gráfico 24: Curva tamaño partícula caso favorable económicamente perforación 3”

........................................................................................................................ 113

Gráfico 25: Curva Tamaño partícula caso favorable económicamente perforación

5” ..................................................................................................................... 115

Gráfico 26: Costo mina v/s tamaño partícula ................................................. 117

10

ÍNDICE DE ANEXOS

Anexo 1: Costo tronadura para cada combinación de explosivos. ................ 123

Anexo 2: Tamaño de partícula y costo de tronadura para cada combinación de

explosivos ........................................................................................................ 124

Anexo 3: Costos operaciones mina para cada combinación de explosivos... 127

11

INTRODUCCIÓN

Dentro de la minería y toda su historia ha sido de vital importancia la búsqueda de

una disminución en los costos de cada una de sus operaciones unitarias, siendo la

tronadura uno de los focos actuales, ya que si la granulometría resultante luego de

la fragmentación es muy gruesa, hay una dificultad en el carguío de las palas, y los

camiones transportan menos tonelaje por ciclo.

Las tronaduras constituyen una importante actividad en la minería por la gran

repercusión que su buen o mal desempeño tiene en el costo del resto de las

operaciones, es el comienzo de un largo proceso para la recuperación del mineral.

La tronadura consiste en preacondicionar la roca, fragmentándola permitiendo que

esta adquiera un tamaño adecuado que hace posible su transporte y su posterior

procesamiento, el material resultante puede contener tanto mineral como estéril.

El presente trabajo pretende demostrar como se ve afectado el costo mina de la

mina “El Dorado”, mediante diferentes diseño de tronaduras, para esto se

consideran distintos tipos de perforación, diagramas de disparo y explosivos.

Mina “El Dorado” es una mina de hierro que se encuentra ubicada en la región de

Coquimbo, es una mina que no se encuentra en operaciones.

12

RESUMEN

Mina El Dorado, se encuentra ubicada en la región de Coquimbo, la morfología del

sector está tipificada como un “Cerro Isla”, con una altura mayor de 510 m.s.n.m.

correspondiente a Cerro El Dorado y la parte inferior, de cota aproximada 450

m.s.n.m., está conformado por rocas volcánicas de edad jurásico, un intrusivo de

edad cretácico y rocas sedimentarias de edad reciente.

El marco teórico se centra en minería a cielo abierto, específicamente en el método

de Cortas, se da información relevante de las operaciones unitarias de perforación

(Tipos de perforadoras, métodos de perforación, etc.) y tronadura (Parámetros,

explosivos presentes en la industria etc.) enfatizando en los diseños de mallas de

perforación y métodos de tronadura propuestos por distintos autores.

Al momento de desarrollar el trabajo se utilizó el software Jk Simblast 2D Bench

para los diseños de mallas propuestas, generando graficas del tamaño de partícula

resultante de cada caso mediante el Modelo KUZ-RAM e índice de tronabilidad de

Peter Lilly.

Con los resultados obtenidos de los distintos diseños de tronadura propuestos se

realizó un análisis de costos respecto a cada tronadura y como se ve afectado el

costo mina del proyecto, obteniendo resultados favorables basándose en los

parámetros técnicos y en los diseños económicamente rentables.

13

ABSTRACT

El Dorado Mine located in the Coquimbo region has a morphology typified as “Cerro

Isla”, its height is greater than 510 m.a.s.l which corresponds to “El Dorado” hill,

while the lower part is approximately 450 m.a.s.l. The mine is composed of volcanic

rocks of Jurassic age, intrusive rock of Cretaceous age and sedimentary rocks of

recent age.

The theoretical framework of this project focuses on open-pit mining, specifically in

the Cortas method. Relevant information is given on the unit drilling operations

(types of drilling machines, drilling methods, etc.) and blasting (parameters,

explosives present in the industry etc.) emphasizing the designs of drilling meshes

and blasting methods proposed by different authors.

With the aim of developing this project, the JkSimblast 2DBench software was used

for the proposed mesh designs, generating graphs of particle size resulting from

each case by means of the KUZ-RAM model and Peter Lilly's blastability index.

Finally, based on the results obtained from the different blasting designs proposed,

a cost analysis was carried out regarding each blast and how the project's mine cost

is affected. The findings were favorable based on technical parameters and

economically profitable designs.

14

JUSTIFICACIÓN

Cuando se habla de minería es imprescindible que exista un buen diseño de

tronaduras, ya que si una tronadura es mal realizada el tonelaje de material producto

del disparo es inferior a lo esperado, los metros de avance por disparo son inferiores

a lo esperado, y trae como consecuencia que el rendimiento de los equipos de

acarreo y transporte disminuye, afectando a la programación de trabajo de los

equipos.

Entre los principales inconvenientes detectados en las operaciones unitarias de

perforación y voladura se destacan un mal diseño de la malla de perforación y

voladura, incumplimiento del diseño de malla de perforación, deficiencias de

perforación.

Por ende la presente memoria aportará información relevante para la extracción del

mineral y así en el momento en que Mina El Dorado vuelva a estar en

funcionamiento, se eviten los errores anteriormente mencionados.

15

OBJETIVOS

1. Objetivo General

Evaluar el impacto económico que presentan distintos tipos de diseños de

tronaduras (Diagramas de disparo y barrenaduras) en el costo mina de la Mina El

Dorado.

2. Objetivos Específicos

Identificar el tipo de roca y su geomecánica

Aplicar diversos diseños de tronaduras.

Diseño de la malla de tronadura mediante software JKSimblast 2DBench.

Evaluar económicamente la implementación de los diferentes diseños de

tronaduras.

16

ALCANCES

Esta investigación servirá como base para posteriores análisis de tronadura en

terreno, siendo necesario un análisis teórico respecto a los costos de dicha

operación.

Mina El Dorado es una mina que actualmente no se encuentra en

operaciones, por ende los resultados obtenidos serán datos teóricos.

El marco teórico será centrado en minería a cielo abierto, específicamente

por el método de “cortas”.

Se evaluaran los diseños de mallas de tronadura de distintos autores

seleccionando al más adecuado frente a la información inicial.

El análisis económico se realizara según porcentajes y la influencia de la

tronadura en el resto de operaciones mina.

No contempla análisis geomecánicos con respecto a la estabilidad del rajo.

No se contemplan las vibraciones generadas por las tronaduras.

17

METODOLOGÍA DE TRABAJO

Inicialmente se define el tema específico del trabajo, seguido de la recopilación de

información y antecedentes de la mina El Dorado, dentro de los cuales se

encuentran características del yacimiento tales como antecedentes geológicos y su

respectiva geomecánica.

Una vez terminada la recopilación de antecedentes, se dará inicio al análisis

bibliográfico de distintos autores, para poder desarrollar el objetivo de esta memoria

“Diseño de tronaduras y su impacto en el costo mina de Mina El Dorado”, obteniendo

la información necesaria para desarrollar el marco teórico, en el cual se contemplan

la operaciones unitarias perforación y tronadura, además las características de

explosivos utilizados en minería.

Concluido el marco teórico, se dará inicio al desarrollo del tema, realizando distintos

tipos de diseños de tronaduras en software JKSimblast 2DBench, y acorde a los

resultados obtenidos, se evaluará el impacto económico que estos generan en el

costo mina.

18

CAPÍTULO 1: ANTECEDENTES GENERALES

3. Ubicación

Distrito Minero El Dorado se encuentra ubicado a 74 Km al sur de la ciudad de La

Serena y a 5 Km al noroeste de la ciudad de Ovalle, Región de Coquimbo, Chile.

Las coordenadas UTM del punto central del área, correspondiente a Cerro El

Dorado, es N 6.616.501 E 286.181 y altitud de 510 m s.n.m

Ilustración 1: Imagen satelital Mina El Dorado

Fuente: Informe Geológico y Diagnóstico Preliminar de Recursos Distrito Minero

El Dorado

19

Ilustración 2: Plano Ubicación Proyecto El Dorado


El Dorado

20

4. Vías de Acceso

Al sector se accede desde Ovalle, por la carretera C-43 que une esta localidad con

Serena, hasta el kilómetro 2.8 sector El Tuqui, de donde se bifurca un camino de

tierra estabilizado hacia el oeste, por 5.5 Km. Una de las características del sector

es que cuenta con numerosos caminos que permiten el acceso a los diversos

sectores del distrito minero.

5. Aspectos Geomorfológicos

La morfología del sector está tipificada como un “Cerro Isla”, con una altura mayor

de 510 m s.n.m. correspondiente a Cerro El Dorado y la parte inferior, de cota

aproximada 450 m s.n.m., corresponde a un peneplano de edad Holoceno -

Pleistoceno correspondiente al desarrollo del valle fluvial de Río Limarí.

Estas morfologías se generan cuando macizos rocosos son resistentes a los

agentes erosivos, en este caso dado por la presencia de cuerpos de hierro.

La rocas del Cerro Isla corresponden a cuerpos intrusivos de edad cretácica y rocas

volcánicas del Jurásico, mientras que el peneplano son rocas sedimentarias de

origen fluvial de edad Mioceno – Plioceno y Holoceno – Cuaternario.

21

Ilustración 3: Geomorfologia Mina El Dorado


El Dorado

22

6. Marco Geológico Regional

El marco geológico regional donde se ubica Distrito El Dorado está conformado por

rocas volcánicas de edad jurásico, un intrusivo de edad cretácico y rocas

sedimentarias de edad reciente.

Las rocas jurásicas (JK3 / Jurásico Superior – Cretácico Inferior), es una secuencia

volcánica de lavas basálticas a riolíticas, domos, brechas y aglomerados andesíticos

a dacíticos con intercalaciones clásticas continentales y marinas. En la región de

Coquimbo ha sido denominada Formación Arqueros.

Las rocas cretácicas (Kiag / Cretácico Inferior Alto – Cretácico Superior Bajo /123 –

85 m.a.) son monzodioritas y dioritas de piroxeno y hornblenda, granodioritas y

monzogranitos de hornblenda biotita. . En la cordillera de la costa en las regiones

de Antofagasta a Coquimbo se asocian a los yacimientos tipo IOCG como

Candelaria y Manto Verde y mineralización de Au – Cu como Andacollo.

Los depósitos modernos están representados por el Mioceno Superior –Plioceno

(MP1c), denominado en el Norte de Chile como Gravas de Atacama, compuestas

por rocas sedimentarias clásticas de pedemonte, aluviales, coluviales y fluviales y

litologías como conglomerados, gravas, areniscas y limolitas; Pleistoceno –

Holoceno (Qa) con depósitos aluviales, subordinadamente coluviales y lacustres

con litologías de gravas, areniscas y limos; Pleistoceno – Holoceno (Q1) con

depósitos aluviales, coluviales y de remoción en masa en menor proporción

fluvioglaciales y deltaícos; Pleistoceno – Holoceno (Qf) con depósitos fluviales de

gravas, arenas y limos de alos actuales cursos de los ríos mayores o de sus terrazas

y llanuras de inundación.

23

Ilustración 4: Marco Geologico Region de Coquimbo


El Dorado

24

7. Geología Local

El mapeo geológico de superficie y rajos evidencia la presencia de tres unidades de

rocas, a los que se agregan las unidades sedimentarias modernas que conforman

la actual peneplanicie.

Una unidad volcánica, de probable edad jurásica (Jv) que se dispone principalmente

en la porción norte del distrito. Se trata de rocas volcánicas andesíticas con

presencia de metasomatismo sobreimpuesto. Estas rocas presentan actitudes

monoclinales con disposición preferencial EW y manteos entre 20º – 30º al Sur. Los

minerales que conforman la roca son sílice, anfíbol, biotita y magnetita finamente

diseminada. En algunos sectores se denota un mayor reemplazo por magnetita,

generando, en superficie, zonas de gossan con fuerte limonitación – hematitización.

Una unidad intrusiva, de probable edad cretácica (Kg), son exclusivamente

granodioritas de textura fanerítica de grano medio a grueso con mineralogía de

cuarzo, plagioclasas, biotitas y menor ortoclasa. Se observan a menudo presencia

de xenolitos de rocas andesíticas parcialmente recristalizadas.

Una unidad variante de la anterior, también de edad cretácica (Kgm), localizada en

la parte sur, es una granodiorita con proceso de endo metasomatismo

sobreimpuesto, generando un fuerte stockworks y diseminación de magnetita.

Diques de composición andesíticas intruyen a todas las unidades de rocas

anteriormente descritas, según direcciones preferenciales NS y EW, en potencias

no mayores a 2 m.

25

Las unidades sedimentarias modernas (Qa) se ubican en la parte baja del relieve

isla. Se trata de depósitos de gravas polimícticas de clastos redondeados y

areniscas gruesas. Estos depósitos aumentan rápidamente de espesor hacia el

llano, pudiendo llegar hasta potencias sobre los 200 m.

En relación a las estructuras, el rasgo fundamental definido en el distrito es una

master fault de dirección NNW, que genera un sistema de dúplex de dirección

NW/SE. Esta estructura es de carácter regional y puede ser observado en toda la

extensión del distrito El Dorado. Del punto de vista metalogénico esta es de

importancia debido a que se le asocian los cuerpos mineralizados de hierro.

Ilustración 5: Geología Local Mina El Dorado


El Dorado

26

8. Consideraciones Geomecánica para Diseño Rajo Abierto Proyecto El Dorado

La visita inspectiva de labores mineras, mapeo geológico de superficie y información

Geológica del proyecto ferrífero El dorado, permite resumir los siguientes

parámetros geomecánicos para ser considerados en el diseño del open pit.

8.1. Densidad

Roca de caja = 2.65 Ton/m3

Mineral = 3.50 ton/m3

RQD (Rock Quality Designation)

Roca de Calidad Buena a muy Buena (criterio de Deere), aprox >60%

8.2. Dureza

Roca de caja aprox entre 100 – 150 mpascales

Mineral aprox entre 150 – 200 mpascales

8.3. Hidrogeología

No existe un nivel freático sector del proyecto, pudiera existir presencia de agua

relacionada a las estructuras principales. Lo que quedó demostrado en las recientes

lluvias, es la acumulación de aguas en el fondo pit de los rajos principales, esto

significa la no existencia de drenajes naturales, esto debe considerarse en la

planificación y plantear algún sistema de bombeo de aguas.

27

8.4. Ángulos de Diseño

De acuerdo a la calidad de la roca se puede considerar los siguientes ángulos de

diseño de pit:

Cara Banco (BFA) = 70º, Interrampa (ISA) = 50º ,Global Pit (GSA) = 55º

8.5. Consideraciones Estructurales

La master fault de dirección NNW presenta una zona de daño estructural en la caja

oeste, representada por una zona de cizalle de aprox. 10 m, con las misma

orientación de la estructura mayor. Esta puede generar algún tipo inestabilidad al

momento de la explotación.

En los demás sectores no se visualizan fallas mayores, que desarrollen zonas de

cizalla o salbandas de fallas (Arcillas), al contrario la mayoría de ellas se encuentran

selladas por mineralización de fierro y asociaciones de alteración (sílice – k

feldespato- anfíboles – apatito).

Por otro lado la presencia de diques, que en la mayoría de los casos producen

problemas de inestabilidad, se encuentran normalmente adosados a las estructuras

mineralizadas principales y no se visualiza una pérdida de la calidad de la roca.

28

CAPITULO II: MARCO TEÓRICO

9. Minería a Cielo Abierto

Se entiende por minería a cielo abierto toda explotación minera realizada a nivel de

superficie o cercana a esta, los métodos de explotación usados para este tipo de

minería son; Cortas, Descubiertas, Terrazas, Contornos, Canteras y Graveras.

9.1. Cortas

Es el método de explotación tradicional de minería metálica, el cual es utilizado en

yacimientos masivos o de capas inclinadas, consiste en una explotación por bancos

descendentes adoptando una forma de cono invertido. La profundidad de este

método en algunos casos supera los 300 m.

10. Perforación

“La perforación de las rocas dentro del campo de las voladuras es la primera

operación que se realiza y tiene como finalidad abrir unos huecos, con la distribución

y geometría adecuada dentro de los macizos, donde alojar a las cargas de explosivo

y sus accesorios iniciadores.

A pesar de la enorme variedad de sistemas posibles de penetración de la roca, en

minería y obra pública la perforación se realiza actualmente, de una forma casi

general, utilizando la energía mecánica.” (López & López, 2003)

29

10.1. Tipos de Perforación

Acorde a la variedad de maquinaria utilizada en perforación, se definen dos tipos,

perforación manual y perforación mecanizada.

Perforación Manual

Consiste en la perforación con equipos ligeros, son utilizados a mano por los

perforistas y se emplean en labores pequeñas en las que no se justifica la utilización

de maquinaria de gran envergadura.

Perforación Mecanizada

Se utiliza maquinaria de gran envergadura, estas están montadas sobre estructuras

que permiten su movilización, el operador se encuentra en una cabina, controlando

los parámetros de perforación.

10.2. Propiedades de las Rocas que Afectan a la Perforación

Al momento de la elección del método de perforación, se deben tener en cuenta las

propiedades físicas de la roca, ya que estas permiten la realización de una buena

penetración en la roca.

Estas propiedades son dureza, resistencia, elasticidad, plasticidad, abrasividad,

textura, estructura y características de rotura.

30

Dureza: Se entiende por dureza la resistencia de una capa superficial a la

penetración en ella de otro cuerpo más duro. (Villarroel Villalobos, 2019)

Resistencia: Se llama resistencia mecánica de una roca a la propiedad de

oponerse a su destrucción bajo una carga exterior, estática o dinámica.

(Villarroel Villalobos, 2019)

Elasticidad: La mayoría de los minerales constituyentes de las rocas tienen

un comportamiento elástico-frágil, que obedece a la Ley de Hooke, y se

destruyen cuando las tensiones superan el límite de elasticidad (Villarroel

Villalobos, 2019)

Plasticidad: Como se ha indicado anteriormente, en algunas rocas, a la

destrucción le precede la deformación plástica. Esta comienza en cuanto las

tensiones en la roca superan el límite de elasticidad. En el caso de un cuerpo

idealmente plástico tal deformación se desarrolla con una tensión invariable.

Las rocas reales se deforman consolidándose al mismo tiempo: para el

aumento de la deformación plástica es necesario incrementar el esfuerzo.

(Villarroel Villalobos, 2019)

Abrasividad: Es la capacidad de las rocas para desgastar la superficie de

contacto de otro cuerpo más duro, en el proceso de rozamiento durante el

movimiento. (Villarroel Villalobos, 2019)

Textura: La textura de una roca se refiere a la estructura de los granos de

minerales constituyentes de ésta. Se manifiesta a través del tamaño de los

granos, la forma, la porosidad, etc. Todos estos aspectos tienen una

31

influencia significativa en el rendimiento de la perforación. (Villarroel

Villalobos, 2019)

Estructura: Las propiedades estructurales de los macizos rocosos, tales

como esquistosidad, planos de estratificación, juntas, diaclasas y fallas, así

como el rumbo y el buzamiento de éstas afectan a la linealidad de los

barrenos, a los rendimientos de perforación y a la estabilidad de las paredes

de los taladros. (Villarroel Villalobos, 2019)

10.3. Métodos de Perforación

Al momento de realizar la operación unitaria de perforación, estacan dos tipos de

perforación mecánica, estas son perforación rotopercutiva y perforación rotativa.

Perforación Rotapercutiva

El principio de perforación de estos equipos se basa en el impacto de una pieza de

acero (pistón) que golpea a un útil que a su vez transmite la energía al fondo del

barreno por medio de un elemento final (boca). (López & López, 2003)

La perforación a rotopercusión se basa en la combinación de las siguientes

acciones:

Percusión: EL pistón produce golpes que genera ondas de choque, estas

llegan al bit de perforación mediante varillaje cuando se trata de martillo en

cabeza o directamente sobre ella como es el caso de martillo en fondo.

32

Rotación: Acción que permite hacer girar el bit para que los impactos se

produzcan sobre la roca en distintas posiciones.

Empuje: Para mantener en contacto el útil de perforación con la roca se

ejerce un empuje sobre la sarta de perforación.

Barrido: El fluido de barrido permite extraer el detrito del fondo del barreno.

Los equipos rotopercutivos se clasifican según la ubicación del martillo, existen dos

tipos martillo en cabeza y martillo en fondo.

10.3.1.1. Martillo en Cabeza

En estas perforadoras dos de las acciones básicas, rotación y percusión, se

producen fuera del barreno, transmitiéndose a través de una espiga y del varillaje

hasta la boca de perforación.

Los martillos pueden ser de accionamiento neumático o hidráulico. Consta

básicamente de los mismos elementos constructivos.

La diferencia más importante entre ambos sistemas estriba en que en lugar de

utilizar aire comprimido, generado por un compresor accionado por un motor diésel

o eléctrico, para el gobierno del motor de rotación y para producir el movimiento

alternativo del pistón, un motor actúa sobre un grupo de bombas que suministran

un caudal de aceite que acciona aquellos componentes. (López & López, 2003)

33

10.3.1.2. Martillo en Fondo

La percusión se realiza directamente sobre la boca de perforación, mientras que la

rotación se efectúa en el exterior del barreno. El accionamiento del pistón se lleva a

cabo neumáticamente, mientras que la rotación puede ser neumática o hidráulica.

El funcionamiento de un martillo en fondo se basa en que el pistón golpea

directamente a la boca de perforación. El fluido de accionamiento es aire

comprimido que se suministra a través de un tubo que constituye el soporte y hace

girar al martillo. La rotación es efectuada por un simple motor neumático o hidráulico

montado en el carro situado en superficie, lo mismo que el sistema de avance.

La limpieza del detrito se efectúa por el escape del aire del martillo a través de los

orificios de la boca.

En los martillos en fondo, generalmente, la frecuencia de golpeo oscila entre 600 y

1.600 golpes por minuto. (López & López, 2003)

Perforación Rotativa con Triconos

Son equipos de gran capacidad, capaces de alcanzar elevadas velocidades de

penetración, utilizando las bocas denominadas triconos, las cuales aplican aire

comprimido como fluido de evacuación de los detritus formados durante la

perforación.

Las perforadoras rotativas están constituidas esencialmente por una fuente de

energía, una batería de barras o tubos, individuales o conectadas en serie, que

34

transmiten el peso, la rotación y el aire de barrido a una boca con dientes de acero

o insertos de carburo de tungsteno que actúa sobre la roca.

Montaje y Sistemas de Propulsión

Hay dos sistemas de montaje para las perforadoras rotativas: sobre orugas o sobre

neumáticos. Los factores que influyen en la elección de un tipo u otro son las

condiciones del terreno y el grado de movilidad requerido.

Si la superficie de trabajo presenta fuertes pendientes, desniveles o baja capacidad

portante, el montaje sobre orugas es el más indicado, ya que proporciona la máxima

estabilidad, maniobrabilidad y flotabilidad.

Un eje rígido situado en la parte trasera de la máquina y un eje pivotante permite al

equipo oscilar y mantener las orugas en contacto con el terreno constantemente.

Triconos

Aunque la aparición de los triconos como herramienta de perforación se remonta al

año 1910, puede decirse que hasta el desarrollo de los equipos rotativos en la

década de los 60 no se logró un perfeccionamiento en el diseño y fabricación de

este tipo de bocas que hiciera su utilización masiva en minería.

En un principio, sólo eran aplicables en formaciones rocosas blandas o de poca

resistencia, pero, en la actualidad, estos útiles han permitido a la perforación rotativa

competir con otros métodos empleados en rocas duras.

35

El trabajo de un tricono se basa en la combinación de dos acciones:

Indentación: Los dientes o insertos del tricono penetran en la roca debido al

empuje sobre la boca. Este mecanismo equivale a la trituración de la roca.

Corte: Los fragmentos de roca se forman debido al movimiento lateral de

desgarre de los conos al girar sobre el fondo del barreno.

La acción de corte sólo se produce, como tal, en rocas blandas, ya que en realidad

es una compleja combinación de trituración y cizalladura debido al movimiento del

tricono.

Tipos de Triconos

La resistencia a compresión de la roca y su dureza son los factores que más influyen

al momento de seleccionar un tipo de tricono, existen triconos de dientes y de

insertos.

10.3.5.1. Triconos de Dientes

Los triconos de dientes se clasifican en tres categorías, según el tipo de formación

rocosa: blanda, media y dura.

Formaciones Blandas: Los triconos para formaciones blandas tienen

rodamientos pequeños compatibles con los dientes largos y los pequeños

empujes sobre la boca que son necesarios. Los dientes están separados y

36

los conos tienen un descentramiento grande para producir un efecto de

desgarre elevado. (López & López, 2003)

Formaciones Medias: Los triconos para estas formaciones tienen cojinetes

de tamaño medio, de acuerdo a los empujes necesarios y el tamaño de los

dientes. La longitud de los dientes, espacia miento y descentramiento son

menores que en los triconos de formaciones blandas (López & López, 2003)

Formaciones Duras: Los triconos de formaciones duras tienen cojinetes

grandes, dientes cortos, resistentes y muy próximos unos de otros. Los conos

tienen muy poco descentramiento para aumentar el avance por trituración,

requiriéndose empujes muy importantes. (López & López, 2003)

10.3.5.2. Triconos de Insertos

Existen cuatro tipos de triconos, que se diferencian en el diseño y tamaño de los

insertos, en el espaciamiento de los mismos y en la acción de corte. (López & López,

2003)

11. Tronadura

La tronadura es la operación que tiene por finalidad el arranque del mineral desde

el macizo rocoso, aprovechando de la mejor manera posible la energía liberada por

el explosivo colocado en los tiros realizados en la etapa de perforación. El mejor

aprovechamiento se obtiene al aplicar la energía justa y necesaria para generar una

buena fragmentación del mineral, evitando daños en labores mineras. (SONAMI,

2016)

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Una tronadura consta de cuatro pasos, los que son Iniciación, conexión, secuencia

de salida y activación.

Iniciación: Efecto que inicia la detonación de la columna explosiva

Conexión: Conectar todos los tiros entre sí a fin de transmitir la propagación

de energía entre ellos

Secuencia Orden de salida que tendrán los tiros en el diseño de tronadura

Activación: Fuente de energía inicial que activa todo el conjunto de tiros de

la tronadura

11.1. Parámetros de Tronadura de Bancos

Al realizar una tronadura en minería a cielo abierto por bancos, se deben entender

los conceptos para el desarrollo de la misma:

Banco: lugar donde se ubican los barrenos de voladura que viene definido

por la planificación establecida así como el método de explotación.

Altura de banco: Distancia vertical entre dos bancos adyacentes.

Ángulo del frente: ángulo del talud definido entre dos bancos adyacentes.

Puede expresarse bien con respecto a la vertical, o bien respecto a la

horizontal.

Piedra: Distancia entre el barreno y la cara libre.

Espaciamiento: Distancia entre dos barrenos adyacentes en la misma fila.

38

Ilustración 6: Parámetros de Voladura de Bancos

Fuente (Bernaola, Castilla, & Herrera, 2013)

11.2. Factores que Afectan al Rendimiento de la Voladura

El Diseño de Voladuras es una técnica que se basa en la aplicación de técnicas de

cálculo en un medio heterogéneo, en el cual los resultados obtenidos pueden influir

en gran medida en el desarrollo del método de explotación.

Así, es importante destacar que para saber si los resultados de una voladura son

buenos o no, es necesario saber qué es lo que iba buscando cuándo se diseñó la

misma. Se puede decir que una voladura ha sido realizada con éxito si los

resultados obtenidos coinciden con el objetivo buscado.

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El objetivo de una voladura, de acuerdo a la definición establecida al principio del

capítulo es aquella en la que se buscan unos resultados en fragmentación y

desplazamiento, además, de no afectar a elementos ajenos a la voladura.

Para lograr este objetivo, y evaluar el correcto rendimiento de una voladura se

deben tener en cuenta tres factores fundamentales que son clave en un correcto

diseño y control, que son:

Una correcta cantidad de energía. Para lograr los resultados deseados hace

falta la cantidad de explosivo adecuada en cada caso.

Una correcta distribución de energía. El explosivo es un producto que implica

la transformación de energía química en energía mecánica, de modo que

una mala distribución nos puede dar lugar a una fragmentación no deseada

o bien, a concentraciones de energía tales que afecten a elementos ajenos

a la misma.

Un correcto confinamiento de energía. Para que el explosivo trabaje

correctamente es necesario que los gases generados estén confinados en

el barreno, de modo que la pérdida de energía por este hecho sea mínima.

(Bernaola, Castilla, & Herrera, 2013)

Factores Geométricos

Factores que están directamente relacionados con el método de explotación, de

modo que se pueden definir a medida de los resultados buscados.

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Parámetros controlables:

Diámetro del barreno, o de la carga

Altura de banco

Longitud de barreno

Inclinación de barreno

Número de barrenos

Distribución de los barrenos

Factores Inherentes a la Roca

Parámetros que no se pueden controlar, pero que sí es imprescindible tener en

cuenta para la obtención de un rendimiento óptimo de voladura.

Densidad de la roca

Resistencia o dureza de la roca

Velocidad sísmica del macizo rocoso

Factores Inherentes al Explosivo

Estos son los factores inherentes al explosivo empleado, que son los siguientes:

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Densidad del explosivo

Velocidad de detonación

Presión de detonación

Potencia del explosivo

Carga de explosivo

Secuenciación de la voladura.

11.3. Voladura en Bancos

Las voladuras en banco son aquellas que se realizan mediante la detonación de

barrenos verticales o subverticales, utilizando como cara libre un frente paralelo a

los mismos.

Los barrenos que conforman la voladura en banco se perforan formando una malla

que viene definida por la distancia al frente, llamada también “piedra" (B) (“burden”,

en inglés) y el espaciamiento lateral entre barrenos "S".

La geometría de los barrenos en voladuras en banco tiene varias características

entre las que se puede destacar la “sobreperforación” (J), que es la prolongación de

la longitud de perforación por debajo del piso teórico de explotación. Esta

sobreperforación viene motivada por la existencia de un mayor confinamiento en la

parte inferior del banco a explotar, de modo que se aumenta la energía en dicha

zona, para evitar que se genere una zona deficitaria de energía y que origine un

“repié” en la cota del piso.

42

Otras variables de diseño de este tipo de voladuras son la altura de banco "H", la

inclinación de los barrenos respecto a la vertical "α" y la distribución del explosivo

dentro de los mismos.

De acuerdo con lo expuesto, a cada barreno de longitud "L" le correspondería

teóricamente el arranque y fragmentación de un bloque de roca paralelepipédico de

base B x S y altura H.

La longitud del barreno vendría dada por:

L = H + Jcosα

Ecuación 1: longitud del barreno.

Y se puede definir el "rendimiento de la perforación" "R", expresado en m3/m, como

el volumen de roca arrancado por cada metro lineal de perforación:

R = B ∙ S ∙ HL = B ∙ S ∙ H ∙ cosαh + J

Ecuación 2: rendimiento de la perforación

Este factor, multiplicado por la velocidad de perforación, determinará la capacidad

de arranque del equipo de perforación.

43

La sobreperforación aconsejable "J" será lógicamente función del grado de exactitud

de las mediciones realizadas y de la dificultad que ofrezca la roca para su arranque.

Sin embargo, es práctica común considerar

J = 0.3 ∙ B

Ecuación 3: sobreperforación

En el paralelepípedo de altura "H" arrancado por cada barreno, cabe distinguir al

menos tres zonas diferentes.

La zona situada próxima al pie de banco. Es la que, obviamente, tiene un mayor

grado de fijación al macizo rocoso y requerirá, por tanto, una mayor energía

explosiva para su arranque. La carga explosiva que se ubicará en esta zona se

denominará "carga de fondo".

La zona situada sensiblemente por encima, cuenta con la ayuda del trabajo de

"descalce" realizado por la carga de fondo y requiere, generalmente, una energía

menor La carga explosiva que se ubicará en esta zona se denominará "carga de

columna”.

Por último, la parte más alta tendría la función de retener, al menos durante un corto

espacio de tiempo, los gases producidos en la explosión para dirigir la acción de los

mismos hacia la fragmentación de la roca. A esta zona le corresponde la longitud

de barreno "R", denominada "retacado", que se deja sin cargar y se rellena

normalmente con material inerte. Este material suele ser el propio detritus de la

perforación, aunque se obtienen mejores resultados con el uso de gravilla como

material de confinamiento

44

Es práctica habitual dejar un retacado "R" igual a la "piedra" "B" o a la mitad de ésta

según los riesgos de proyecciones que se puedan correr y el tamaño máximo de

bloques que pueden producirse en esta zona.

En principio, existen por tanto en el barreno dos cargas con misiones bien

diferenciadas:

• La carga de fondo, generalmente de mayor concentración y potencia, necesaria

para el arranque del pie de banco.

• La carga de columna, que puede tener una menor concentración y potencia,

suficientes para el arranque de la parte superior. (Bernaola, Castilla, & Herrera,

2013)

11.4. Explosivos Utilizados en Minería

Se posee una variedad de explosivos en minería, los cuales se detallan a

continuación

Explosivos Comerciales

Los productos que se utilizan como carga principal de los barrenos pueden dividirse

en tres categorías genéricas: las dinamitas, las suspensiones y los agentes

explosivos.

45

Una cuarta categoría, de menor importancia, es la de los explosivos binarios o de

dos componentes (Konya & Albarran)

Dinamita

La nitroglicerina fue el primer alto explosivo utilizado en voladuras comerciales.

Tiene una densidad de 1.6 y una velocidad de detonación de aproximadamente

7.600 m/s. La nitroglicerina es extremadamente sensible al choque, la fricción y al

calor, lo que la hace extremadamente peligrosa de usar en su forma líquida.

En Suecia en 1865, Alfredo Nobel encontró que si este líquido tan peligroso se

mezclaba con un material inerte, el producto resultante era seguro de manejar y era

mucho menos sensitivo al choque, la fricción y al calor. Este producto se llamó

dinamita.

Dentro de la familia de las dinamitas, hay dos divisiones principales: dinamita

granulada y dinamita gelatina. La dinamito granulada es un compuesto que utiliza

la nitroglicerina como base explosiva. La dinamita gelatina es una mezcla de

nitroglicerina y nitrocelulosa que produce un compuesto resistente al agua de

aspecto ahulado. (Konya & Albarran)

Dinamita Granulada

Dentro de las dinamitas granuladas hoy tres clasificaciones que son: dinamita pura,

dinamita extra de alta densidad y dinamita extra de baja densidad. (Konya &

Albarran)

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Dinamita Pura

La dinamita pura se compone de: nitroglicerina, nitrato de sodio, combustibles de

carbono, azufre y antiácidos. El término pura significa que no contiene nitrato de

amonio. La dinamito pura es el explosivo comercial más sensitivo que se utiliza hoy

en día. No debe usarse para obras de construcción ya que su sensitividad al choque

puede provocar la detonación simpática de barrenos adyacentes. Por otro lado, la

dinamita pura es un producto extremadamente adecuado para abrir zanjas en tierra.

La detonación simpática discutida previamente es un atributo en apertura de zanjas

ya que elimina la necesidad de un detonador en cada barreno. En la apertura de

zanjas, normalmente se usa un detonador en el primer barreno y todos los demás

disparan por detonación simpática. Aunque la dinamita para abrir zanjas es más

cara que otras dinamitas, para obras de este tipo puede ahorrar cantidades

considerables de dinero ya que las cargas no necesitan detonadores ni conexión

del sistema de iniciación. (Konya & Albarran)

Dinamita Extra de Alta Densidad

Este producto es el tipo de dinamita más utilizado. Es similar a la dinamita pura con

la excepción de que parte de la nitroglicerina y el nitrato de sodio se reemplazan

con nitrato de amonio. La dinamita de amonio o extra es menos sensitiva al choque

y la fricción que la dinamita pura. Se le ha utilizado en una amplia gama de

aplicaciones en canteras, minas subterráneas y construcción. (Konya & Albarran)

Dinamita Extra de Baja Densidad

Las dinamitas de baja densidad son similares en su composición a las de alta

densidad excepto que una mayor cantidad de la nitroglicerina y el nitrato de sodio

se substituyen por nitrado de amonio: Debido a que el cartucho contiene gran parte

47

de nitrato de amonio, su potencia por volumen es relativamente baja. Este producto

es muy útil en roca suave o donde se pretende limitar deliberadamente la cantidad

de energía dentro del barreno. (Konya & Albarran)

Dinamita Gelatina

Lo dinamita gelatina que se utiliza en aplicaciones comerciales, se puede subdividir

en tres clases: gelatina pura, gelatina de amonio y dinamitas semigelatinas. (Konya

& Albarran)

Dinamita Gelatina Pura

Las gelatinas puras básicamente son geles explosivos con nitrato de sodio,

combustibles y azufre adicionales. En potencia, es el equivalente gelatinoso de la

dinamita pura. La gelatina explosiva pura es el explosivo con base de nitroglicerina

más poderoso. Una gelatina pura debido a su composición es la dinamita más

resistente al agua que existe. (Konya & Albarran)

Dinamita Gelatina de Amonio

La gelatina de amonio es llamada algunas veces cómo gelatina extra o especial. Es

una mezcla de gelatina pura a la que se le añade nitrato de amonio para sustituir

parte de la nitroglicerina y el nitrato de sodio. Las gelatinas de amonio son

apropiadas para condiciones de humedad y se utilizan principalmente como cargas

de fondo en barrenos de diámetro pequeño. Las gelatinas de amonio no tienen la

misma resistencia al agua que las gelatinas puras y con frecuencia se utilizan cómo

iniciadores para agentes explosivos. (Konya & Albarran)

48

Dinamita Semigelatina

Las dinamitas semigelatinas son similares a las gelatinas de amonio excepto que

una mayor cantidad de la mezcla de nitroglicerina, nitrocelulosa y nitrato de sodio

se reemplaza con nitrato de amonio. Las semigelatinas son menos resistentes al

agua y más baratas comparadas con las gelatinas de amonio. Debido a su

naturaleza gelatinosa, tienen mayor resistencia al agua que muchas de las

dinamitas granuladas y frecuentemente se utilizan bajo condiciones húmedas y

algunas veces como iniciadores de agentes explosivos. (Konya & Albarran)

Explosivos Tipo Suspensión

Un explosivo tipo suspensión es una mezcla de nitrato de amonio u otros nitratos,

un sensibilizador, un combustible que puede ser un hidrocarburo o hidrocarburos y

aluminio. En algunos casos se utilizan sensibilizadores explosivos, cómo el TNT o

la nitrocelulosa, además de cantidades variables de agua .Las características de

una emulsión son, de alguna manera, diferentes a las de un hidrogel o suspensión,

pero su composición contiene ingredientes similares y su funcionamiento dentro del

barreno es similar. En general, las emulsiones tienen una velocidad de detonación

un poco más alta y, en algunos casos, tienden a ser húmedas y adherirse a las

paredes del barreno causando dificultades para el cargado a granel. Para efectos

de discusión las emulsiones y los hidrogeles serán tratados bajo el nombre genérico

de suspensión.

Las suspensiones, en general, contienen grandes cantidades de nitrato de amonio

y se hacen resistentes al agua a base del uso de goma ceras, agentes de

acoplamiento o emulsificantes. Existe una gran variedad de suspensiones, y debe

recordarse que diferentes suspensiones mostrarán diferentes características en el

campo. Algunas pueden ser clasificadas como altos explosivos mientras que otras

49

se clasifican como agentes explosivos ya que no son sensitivas a un fulminante

número 8. Esta diferencia en clasificación es importante desde el punto de vista del

almacenamiento. Una ventaja más de las suspensiones sobre las dinamitas es que

pueden transportarse los ingredientes por separado y mezclarse en el lugar de

consumo. Los ingredientes transportados de esta manera en camiones tanque no

son explosivos hasta que se mezclan antes de cargarlos al barreno. La carga a

granel de las suspensiones puede reducir en gran medida el tiempo y el costo del

cargado de grandes cantidades de explosivos. Las suspensiones se pueden dividir

en dos clasificaciones generales: encartuchadas y a granel. (Konya & Albarran)

Suspensiones Encartuchadas

Las suspensiones encartuchadas están disponibles tanto en cartuchos de diámetro

grande como de diámetro chico. En general, los cartuchos de menos de 5 cm. De

diámetro contienen explosivo sensitivo para que puedan sustituir a la dinamita. La

sensibilidad a la temperatura de las suspensiones y su menor sensitividad pueden

causar problemas cuando substituyen a la dinamita en algunas aplicaciones. El

responsable de las voladuras debe estar consciente de algunas limitaciones antes

de hacerla sustitución. Los cartuchos de diámetro mayor pueden ser no sensitivos

al fulminante y deben cebarse con explosivos que sean sensitivos. En general, las

suspensiones de diámetro mayor son menos sensitivas. Las suspensiones

encartuchadas normalmente se sensibilizan con nitrato de mono metilamina o

aluminio, y en el caso de las emulsiones, con aire. La sensibilización con aire se

logra con la adición de micro esferas o incorporando aire durante el proceso de

mezclado. (Konya & Albarran)

50

Suspensiones a Granel

Las suspensiones a granel se sensibilizan por cualquiera de tres métodos. La

sensibilización con aire se puede lograr agregando agentes gasificantes, los cuales

después de ser bombeados al barreno, producen pequeña burbujas a lo largo de la

mezcla. El incorporar polvo o granalla de aluminio a la mezcla aumenta su

sensitividad. Agregar nitrocelulosa o TNT a la mezcla la sensibilizará para la

iniciación. Las suspensiones que no contengan aluminio o sensibilizadores

explosivos son las más económicas y con frecuencia son las menos densas y

menos potentes. En condiciones húmedas y sobre todo cuando no se saca el agua

de los barrenos, las suspensiones más baratas compiten con el ANFO. Debe

señalarse que estas suspensiones de bajo costo tienen menos energía que el

ANFO. Las suspensiones aluminizadas y aquellas que contienen cantidades

significativas de otros altos explosivos, producen cantidades significativamente

mayores de energía y se utilizan para voladuras en roca más densa y dura. La

alternativa a usar suspensiones de alta energía es desalojar el agua, donde sea

posible, con bombas sumergibles y usar mangas de poliestireno dentro del barreno

con nitrato de amonio como explosivo. En la mayoría de los casos, el uso de

bombeo, mangas y nitrato de amonio, producirán gastos significativamente más

bajos de los que se obtendrían al usar las suspensiones de precio más alto. Tanto

las bombas como las mangas se pueden adquirir de muchos de los proveedores de

explosivos. (Konya & Albarran)

Agentes Explosivos Secos

Los agentes explosivos secos son los más utilizados de todos los explosivos hoy en

día.

51

El término agente explosivo seco se refiere a todo aquel material en el cual no se

utiliza agua en su formulación. Los primeros agentes explosivos empleaban

combustibles basándose en carbón sólido o carbón mineral y nitrato de amonio en

varias formas. A través de la experimentación se encontró que los combustibles

sólidos tendían a segregarse durante la transportación y los resultados de las

voladuras no eran óptimos. Se encontró que el diésel mezclado con perlas porosas

de nitrato de amonio daban los mejores resultados. El término ANFO (Ammonium

Nitrate and Fuel Oil) se ha convertido en el sinónimo de los agentes explosivos

secos. Una mezcla de ANFO balanceada de oxígeno es la fuente de energía

explosiva más barata que se puede obtener hoy en día. El añadir polvo de aluminio

a los agentes explosivos secos aumenta la producción de energía pero también

aumenta el costo. Los agentes explosivos secos se pueden dividir en dos

categorías: encartuchados y a granel. (Konya & Albarran)

Agentes Explosivos Encartuchados

Para uso en barrenos húmedos y donde no se utiliza el bombeo, se puede usar un

cartucho de ANFO aluminizado o densificado. Un ANFO densificado se hace ya sea

moliendo aproximadamente el 20% de las perlas y agregándoles de nuevo a la

mezcla normal, o, agregando compuestas de hierro para incrementar la densidad

dentro del cartucho.

En ambos casos, el objetivo es producir un explosivo con una densidad mayor a

uno de manera que se sumerja en el agua. Otro tipo de ANFO encartuchado se

hace a partir del ANFO a granel con una densidad de 0.8. Este cartucho no se

hundirá en el agua, sin embargo, es ventajoso usar este tipo de ANFO encartuchado

en barrenos que han sido previamente bombeados o que contienen cantidades muy

pequeñas de agua. (Konya & Albarran)

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ANFO a Granel

El ANFO a granel se compone de perlas de nitrato de amonio y diésel. A menudo

se le coloca dentro del barreno por medios mecánicos o neumáticos desde un

camión. El ANFO puede colocarse ya mezclado dentro del camión y en algunos

camiones las perlas de nitrato de amonio y el diésel se pueden mezclar en el campo

antes de colocar el material en el barreno. La industria de los explosivos tiene gran

dependencia en los agentes explosivos secos debido al gran volumen que se usa.

Los agentes explosivos secos no funcionarán apropiadamente si se colocan en

barrenos húmedos por períodos prolongados de tiempo. Por esta razón, el

responsable de las voladuras debe saber las limitaciones del producto que está

utilizando. (Konya & Albarran)

Nitrato de Amonio Resistente al Agua

El nitrato de amonio que se carga a granel dentro de un barreno, no tiene resistencia

al agua. Si el producto se coloca en agua y se dispara dentro de un tiempo corto,

una detonación marginal puede ocurrir acompañada de la producción de vapores

de óxidos de nitrógeno color ocre. La liberación de óxidos de nitrógeno se observa

comúnmente en voladuras donde interviene el nitrato de amonio a granel y donde

los operadores no tienen el cuidado de cargar de manera tal, que se garantice que

el producto permanecerá seco. Aunque ocurra una detonación marginal, la energía

producida es significativamente menor que la que el producto es capaz de producir

bajo condiciones normales. Por esta razón, los barrenos se escopetean, hay roca

en vuelo y surgen otros problemas derivados del uso de mezclas de nitrato de

amonio y diésel en barrenos mojados. Si el nitrato de amonio se coloca en barrenos

mojados, éste absorberá agua.

53

Cuando el contenido de agua se acerca al 9%, es muy dudoso que el nitrato de

amonio detone sin importar el tamaño del cebo que se use. A medida que el

contenido de agua aumenta, el tamaño mínimo del cebo también aumenta y la

velocidad de detonación disminuye significativamente. (Konya & Albarran)

Producción de Energía del ANFO

Cuando se elaboran mezclas de nitrato de amonio y diésel en el campo, pueden

ocurrir variaciones en el contenido de aceite fácilmente. Las mezclas empacadas

en bolsa que se reciben de los distribuidores tienen problemas similares. La

cantidad de diésel agregada al nitrato de amonio es extremadamente crítica desde

el punto de vista de la eficiencia de la detonación. Para obtener la liberación de

energía óptima, es deseable una mezcla que contenga 94.5% de nitrato de amonio

y 5.5% de diésel. Si por alguna razón, en vez del contenido requerido de 5.5% en

las perlas, la mezcla contiene sólo del 2 al 4% de aceite, una cantidad significativa

de energía se desperdicia y el explosivo no se desempeña apropiadamente. El tener

un contenido muy pequeño de combustible provocará la formación de vapores de

óxido de nitrógeno de color ocre aún en barrenos secos. Por otro lado, al tener un

exceso de combustible en la mezcla, la producción máxima de energía se ve

también afectada. La pérdida de energía es menor al tener un porcentaje mayor de

combustible que si se tiene un porcentaje menor al óptimo. La figura 3.13 indica el

efecto que tienen los diferentes porcentajes de combustible en la energía teórica.

La gráfica indica que la potencia del cebo es menor cuando la mezcla tiene menos

combustible. El ANFO es más sensitivo cuando tiene menos combustible que

cuando el porcentaje es el adecuado. Una vez que la iniciación tiene lugar, una

mezcla con menor contenido de combustible no producirá una cantidad de energía

siquiera cercana al nivel óptimo. (Konya & Albarran)

54

Propiedades De Las Perlas De Grado Explosivo

El nitrato de amonio que se utiliza para la carga a granel viene en forma de perlas.

Las perlas son partículas esféricas de nitrato de amonio que se fabrican en una torre

con un proceso similar al utilizado para fabricar perdigones para cartuchos de

escopeta.

Las perlas de nitrato de amonio se utilizan también como fertilizante. Durante

períodos de escasez de explosivos, los responsables de voladuras con frecuencia

han utilizado las perlas de grado fertilizante. Existen diferencias entre las perlas de

grado fertilizante y los de grado explosivo. Las perlas de grado explosivo son

porosas, esto distribuye el combustible mejor, lo que resulta en un mejor desempeño

en la voladura. (Konya & Albarran)

ANFO Pesado

El ANFO pesado es una combinación de perlas de nitrato de amonio, diésel y

suspensión. La ventaja de las mezclas de ANFO pesado es que se pueden hacer y

carga fácilmente al barreno. La proporción en las cantidades de suspensión y ANFO

puede ser cambiada y obtener ya sea un explosivo con mayor energía o uno que

sea resistente al agua. El costo del ANFO pesado aumenta con el porcentaje de

suspensión. La ventaja sobre los productos encartuchados es que el barreno se

encuentra cargado total mente y no existen huecos entre el barreno y la carga. Una

desventaja es que ya que el explosivo ocupa el volumen total del barreno, si existe

agua, ésta es empujada hacia arriba, lo que significa que se debe utilizar esta

mezcla en todo el barreno. En cambio con productos encartuchados y debido al

espacio entre el cartucho y el barreno, se puede cargar producto encartuchado

hasta rebasar el nivel del agua y entonces usar ANFO normal a granel de menor

precio.

55

La carga de explosivos encartuchados es más tediosa y requiere de más personal

ya que los cartuchos tienen que llevarse al lugar de la voladura e introducidos al

barreno uno por uno. El ANFO pesado requiere menos personal ya que el explosivo

es bombeado directamente al barreno desde un camión. Algunas operaciones

tratan de usar ANFO pesado en barrenos mojados, sin embargo, utilizan mezclas

que no contienen la suficiente cantidad de suspensión. Para proveer la resistencia

al agua adecuada, se recomienda que por lo menos se utilice el 50% de suspensión

en un ANFO pesado que se usará en barrenos mojados. (Konya & Albarran)

Explosivos de dos Componentes

A los explosivos de dos componentes con frecuencia se les llamó binarios ya que

están hechos de dos ingredientes separados. Ninguno de estos ingredientes es un

explosivo en sí hasta que se mezclan. Los explosivos binarios normalmente no

están clasificados cómo explosivos. Pueden ser embarcados y almacenados como

materiales no explosivos. Los explosivos de dos componentes disponibles

comercialmente son una mezcla de nitrato de amonio pulverizado y nitro metano

que ha sido teñido de rojo o verde. Estos componentes se llevan a la obra y se

mezcla exclusivamente la cantidad necesaria. Al mezclar los materiales se obtiene

un producto sensitivo al fulminante listo para usarse. Estos explosivos binarios se

pueden utilizar en substitución de suspensiones sensitivas o dinamita, o como

iniciadores de agentes explosivos. Su costo por unidad es considerablemente

mayor al de la dinamita pero los ahorros en transportación y almacenamiento

equilibran la diferencia en el costo por unidad. Si se requieren grandes cantidades

para un trabajo en particular, el costo por peso mayor y la molestia de mezclarlos

en el lugar acabarán con los ahorros derivados de los requerimientos más flexibles

del transporte y almacenamiento. (Konya & Albarran)

56

11.5. Mallas de Perforación

Las mallas de perforación hacen referencia a la forma en la que se distribuyen los

barrenos de una voladura, considerando básicamente la relación barden-

espaciamiento y su vinculación con la profundidad de ellos.

Las perforaciones en el banco deben realizarse a distancias regulares entre sí,

generalmente entre 8 y 12 m, y deben atravesar toda la altura del banco para que,

en el momento de introducir los explosivos, estos logren la fragmentación una vez

detonados.

Burden (B): Es la distancia más próxima desde el barreno hacia la cara libre.

Espaciamiento (S): Es la distribución regular entre los barrenos de la malla,

es decir, distancia entre los pozos.

Ilustración 7: Malla de perforación, barden (B) y espaciamiento (E).

Fuente (Minería a cielo Abierto: "Métodos de tronadura" MI3130, Universidad de

Chile.)

57

La elección de una correcta malla, es decir de sus parámetros principales depende

de cada faena, los equipos y por sobre todo de las características de la roca.

Ilustración 8: Malla de perforación.

Fuente: Apunte MI57E- Explotación de Minas, Universidad de Chile.

11.6. Tipos de Malla de Perforación

Cada una posee diferentes características y se eligen según los requerimientos

operacionales.

Rectangular: El espaciamiento suele ser 1,3 a 1,5 veces el Burden.

Cuadrada: Burden y espaciamiento de igual medidas.

Triangular: El espaciamiento en la mitad del burden.

58

Ilustración 9: Mallas de perforación para minería a cielo abierto.

Fuente: Minería a cielo Abierto: "Métodos de tronadura" MI3130, Universidad de

Chile)

11.7. Diagrama de Disparo

El enfoque principal o núcleo de este proyecto se basa en el diseño de un diagrama

de disparo, el que se define como la disposición geométrica de las perforaciones

para lograr remover el material, sus principales parámetros son:

Diámetro del pozo (∅): dependerá generalmente del tipo de maquinaria a emplear,

y de la longitud de la perforación.

Burden (B): es la distancia más próxima a la cara libre, si esta es pequeña, la roca

será lanzada a una distancia considerable de la cara, provocando grandes niveles

de sobrepresión, fragmentación fina, sobre rompimiento, entre otras. Si es muy

grande, puede provocar roca en vuelo, escopetazo de barrenos, además de

conllevar niveles de confinamiento considerados, aumentando así el factor de carga

y en gran medida las vibraciones (Inacap, 2015).

Espaciamiento (S): es la distancia entre los pozos de la malla de forma

perpendicular. Espaciamientos muy reducidos provocan entre las cargas un

59

excesivo trituramiento y fracturas superficiales, mientras que, si es muy amplio, se

produce un fracturamiento inadecuado entre las cargas, acompañado por

problemas de “patas” y un frente muy irregular, con sobresalientes de roca en la

cara del banco (Inacap, 2015).

Sobreperforación o Pasadura (J): corresponde a la longitud de la carga explosiva

que yace bajo el nivel del piso del banco. Una pasadura insuficiente deriva en una

pata apretada o irrompible que debe ser removida usando pozos de pata para

restablecer el nivel del banco correcto. Se suele emplear una pasadura equivalente

al 30% del Barden (0,3*B). (Inacap, 2015)

Taco (T): es el material inerte añadido en la parte superior del pozo y tiene como

finalidad provocar el confinamiento de los gases de la explosión, previniendo una

proyección y sobrepresión de aire excesiva. En la mayoría de los casos, una

distancia de taco de 0,7 veces el Barden es adecuada para evitar que salga el

material prematuramente. (Inacap, 2015)

Tacos Largos provocan una reducción en la cantidad de proyección, un sobre

tamaño de rocas post-tronadura, reducción en la cantidad de explosivo en los pozos.

Tacos cortos provocan un exceso de carga explosiva, mayor sismicidad, pero mejor

granulometría.

60

Ilustración 10: Variables de diseño de un banco

Fuente: Apunte MI57E- Explotación de Minas, Universidad de Chile.

11.8. Métodos de Diseño de Tronadura

Para los métodos de diseño de tronadura se hará alusión en el presente documento

a los descritos por Lopez Jimeno, Ash y Konya.

Método de López Jimeno

El método de López Jimeno se utiliza en voladuras de pequeños diámetros de

perforación, los que se encuentran en el rango de 65 mm a 165 mm.

Diámetros de Perforación

La elección del diámetro de los barrenos, depende de la producción horaria, o ritmo

de la excavación, y de la resistencia de la roca.

61

Hay que tener presente que los costes de perforación disminuyen en la mayoría de

los casos con el aumento de diámetro.

Ilustración 11: Diámetro del barreno

Fuente: López Jimeno “Manual de Perforación y Voladura de roca”

Altura de Banco:

La altura de banco es función del equipo de carga y del diámetro de perforación.

Las dimensiones recomendadas teniendo en cuenta los alcances y características

de cada grupo de máquinas se observan en la ilustración 12.

Por cuestiones de seguridad, la altura máxima aconsejada en minas y canteras es

de 15 m y sólo para aplicaciones especiales, como en voladuras para escollera, se

deben alcanzar alturas de 20 m.

62

Ilustración 12: Altura de Banco.


Esquemas de Perforación, Sobreperforación y Retacado:

El valor de la piedra “B” es función del diámetro de los barrenos, de las

características de las rocas y de los tipos de explosivos empleados.

Si la distribución de la carga es selectiva, con un explosivo de alta densidad y

potencia en el fondo y otro de baja densidad y potencia media en la columna, los

valores de la piedra oscilan entre 33 y 39 veces el diámetro del barreno “D",

dependiendo de la resistencia de la roca a compresión simple y de la altura de la

carga de fondo.

El espaciamiento entre barrenos de una misma fila varía entre 1,15 B para rocas

duras y 1,30 para rocas blandas.

La longitud del retacado y de la sobreperforación, se calculan en función del

diámetro de los barrenos y de la resistencia de la roca.

63

Ilustración 13: Variables de diseño.


Inclinación de los Barrenos

En la gama de diámetros de trabajo citada los equipos de perforación son

habitualmente rotopercutivos de martillo en cabeza, neumáticos e hidráulicos, y de

martillo en fondo. Estas máquinas permiten inclinaciones de las deslizaderas con

ángulos de hasta 20° e incluso mayores con respecto a la vertical.

La longitud de barreno “L” aumenta con la inclinación, pero por el contrario la

sobreperforación “J" disminuye con ésta. Para calcular “L” se utiliza:

𝐿 = (𝐻

𝑐𝑜𝑠𝛽) + (1 − (

𝛽

100)) ∗ 𝐽

Ecuación 4: longitud de barreno

Siendo “β” el Angulo con respecto a la vertical en grados.

64

Distribución de Cargas:

Teniendo en cuenta la teoría de las cargas selectivas, en la que la energía por

unidad de longitud en el fondo del barreno debe ser de 2 a 2,5 veces superior a la

energía requerida para la rotura de la roca frente a la carga de columna, y en función

de la resistencia de la roca se recogen las longitudes de la carga de fondo

recomendadas.

Ilustración 14: Variable de diseño.


La altura de la carga de columna se calcula por diferencia entre la longitud del

barreno y la suma de la dimensión del retacado y de la carga de fondo.

Los consumos específicos de explosivo varían entre 250 y 550 g/m3 para los cuatro

grupos de rocas considerados.

Método de Ash

Según (López & López, 2003), el método de Ash muestra 5 relaciones para el

cálculo del Burden. La primera relación consiste en que el espaciamiento entre los

pozos puede ser expresado como una constante multiplicada por el burden.

65

S = KS ∗ B

Ecuación 5: Relación para el Espaciamiento

Donde:

Ks = Constante relacionada con el espaciado desde el Burden

S = Espaciamiento (pulg.)

B = Barden (pies)

Ilustración 15: Constante Ks.


B =KB ∗ D

12

Ecuación 6: Relación para el Barden

Donde:

KB = Constante que relaciona el Burden con el diámetro del pozo y depende

de la clase de roca y explosivo empleado.

D = Diámetro (Pulg.)

B = Barden (pies)

66

Tabla 1: Constante Kb según el tipo de roca y explosivo.

Fuente: Lopez Jimeno “Manual de Perforación y Voladura de roca”

J = KJ ∗ B

Ecuación 7: Relación para la Pasadura

KJ = Constante que relaciona la pasadura con el burden. El valor típico

ocupado para esta constante es 0,3.

T = KT ∗ B

Ecuación 8: Relación para el Taco

Donde:

KT se mueve entre 0.7 y 1.

67

L = KL ∗ B

Ecuación 9: Relación Profundidad del barreno

Donde:

KL = constante que relaciona el ancho del banco con el Burden, siendo su

valor mayor o igual a 1. De todas maneras, para minas a cielo abierto hoy en

día su valor varía entre 1,5 y 4.

El método de Ash no contempla las características geomecánicas de la roca y es

costoso, debido a que necesita de ensayos en terreno.

Método de Konya

Este se basa en la relación de Ash determinando el burden con relación al diámetro

de la carga explosiva y la densidad, tanto del explosivo como de la roca:

B = 3,15 ∗ D ∗ [ρe

ρr]

0,33

Ecuación 10: Relación para el Burden

Donde:

B = Burden (m).

D = Diámetro de la carga (pulgadas).

68

ρe = Densidad del explosivo.

ρr = Densidad de la roca.

Luego el Taco será B o 0.7B.

11.9. Vibraciones

Un buen diseño de tronadura hará que la mayor parte de la energía liberada sea

consumida para la fragmentación y solo una parte de esta para convertirse en

vibraciones. Estas vibraciones se producen por transmisión de energía mediante la

propagación de ondas sísmicas. Al detonar una carga explosiva, la onda de choque

que se genera en los pozos se propaga en diferentes direcciones, transmitiendo una

energía de vibración al macizo y por consiguiente deformaciones o daños a nivel

del entorno, ya sea a personas y/o estructuras cercanas. (Bocaz, 2018)

11.10. Variables que Determinan las Vibraciones

Las variables que influyen en las vibraciones producidas en el macizo rocoso son:

Carga explosiva, Tipo de explosivo, Tiempo de retardo, Superficie del terreno y

Ubicación de la tronadura

A su vez estas pueden agruparse, en variables controlables y no controlables.

Las controlables, la cantidad de carga explosiva por retardo, tipo y distribución del

explosivo, tiempos de cada retardo y el confinamiento de la carga explosiva.

Mientras que, las no controlables, se encuentra la superficie del terreno, el viento y

69

las condiciones climáticas, pero la de mayor importancia es la ubicación de la

tronadura.

El intervalo de tiempo o retardo es un factor crítico para las vibraciones, esto se

debe a que, al ajustar los tiempos de detonación de las cargas se puede regular la

razón de liberación de energía trasferida al macizo en forma de vibraciones. La

dispersión que presentan los elementos de retardo hace que algunos sectores de la

tronadura generen mayores niveles de vibración, mientras que otros producen

niveles de vibraciones menores. (Music, 2007)

11.11. Daños por Tronadura por Efecto de Vibraciones

El daño al macizo rocoso es cualquier deterioro de la resistencia de este, debido a

la presencia de fracturas, aberturas y/o cortes a lo largo de grietas y

discontinuidades que pueden ser causadas por diferentes procesos.

Cuando hablamos de daño, existen diferentes tipos, tenemos el daño inherente;

originado por movimientos tectónicos o debido a la presencia de discontinuidades,

fracturas o fallas. El daño inducido, es el cual se produce por el desarrollo minero.

(Casanegra, 2008)

El BID, Daño Inducido por la Explosión puede atribuirse a la onda de tensión y

frecuencia de vibración, existe un consenso que el BID es una función de la

velocidad máxima de la partícula, es decir, la velocidad de la partícula que vibra,

debido a una explosión, está en función de:

Presión de detonación

70

Confinamiento

Cantidad de Explosivo

La distancia desde el sitio de la explosión

La manera en la cual la onda compresiva decae a través del macizo rocoso

La superposición de esfuerzos creado por la secuencia de tronaduras en las

perforaciones adyacentes.

Es debido mencionar, que lo escrito anteriormente se entrelaza con las variables

que determinan las vibraciones, esto se debe a que una conlleva a la otra y ambas

producen un daño.

Las vibraciones inducidas por tronadura causan daño dependiendo del nivel de

energía que posean. Tales niveles de energía se pueden medir mediante el

desplazamiento, velocidad, aceleración y frecuencia de las vibraciones.

La velocidad de partícula máxima se define como la mayor velocidad de la partícula

en su posición cuando pasa la onda de detonación. (Casanegra, 2008)

La magnitud de las vibraciones depende de la distancia desde donde se monitorea,

la distancia entre la tronadura y la localización de los sismógrafos, la cantidad

máxima de explosivo por retardo, patrón de la tronadura, técnicas y tipos de carga

de los explosivos y orientación de la tronadura. (Casanegra, 2008)

La probabilidad de daño en las estructuras depende de la relación entre la

frecuencia dominante de las vibraciones en la roca y la frecuencia de vibración

inherente a la estructura. (Casanegra, 2008)

71

Para poder medir las vibraciones se emplea la teoría de que las ondas sísmicas

decaen con la distancia, a esta caída se le conoce como atenuación. La intensidad

de las ondas decae en forma regular, lo que las hace predecibles, permitiendo

regular las vibraciones. Por lo que para medir la intensidad de las vibraciones se

emplea normalmente la velocidad de la partícula (PPV), debido a que es poco

sensitiva a cambios geológicos, siendo más consistente y predecible para poder

registrarlas y estudiarlas. (Casanegra, 2008)

Para el estudio de las vibraciones un método comúnmente usado es la

normalización de la distancia, que combina la distancia y la energía del explosivo,

dividiendo la verdadera distancia (entre la tronadura y el sismógrafo) por la raíz

cuadrada de la cantidad máxima de explosivo por retardo. (Casanegra, 2008)

Esta relación está dada por la siguiente ecuación

PPV = k ∗ (R

q1/2)

β

Ecuación 11: Pal Roy, 2005

Donde:

PPV = Máxima Velocidad de partícula (mm/s),

R = Distancia desde el punto de medición al punto de tronadura (m),

q = Cantidad máxima de explosivo por retardo (Kg.),

k, β = Factores adimensionales de ajuste.

72

“Los valores K y β son constantes que deben ser estimadas. Ambas constantes

dependen directa o indirectamente de las condiciones geológicas. El valor K

depende directamente de las condiciones geológicas ya que está relacionado con

la impedancia; El valor β teóricamente tiene un valor de -3, sin embargo, puede

tener variaciones que dependen de la eficiencia sísmica de la carga” (Benjumea,

2003)

11.12. Monitoreo y Control de Vibraciones

El monitoreo y control de las vibraciones nace de la necesidad de atenuar o suprimir

este fenómeno producido por efecto de la detonación de explosivos, los principales

problemas que conllevan son, afecciones a las infraestructuras circundantes, la

percepción de las personas o perturbaciones al ambiente.

Para poder llevar un control de las vibraciones, estas se analizan a través del daño

que producen, con un correcto análisis de amplitud-frecuencia.

Como se mencionó en los puntos anteriores un correcto análisis de la velocidad de

partícula proveerá de datos representativos, que a través de criterios

internacionales permitirán analizar si se está alcanzando o no niveles de vibración

que pueda resultar en daño a una determinada estructura.

Existen otros factores que influyen en la capacidad de generar daño a estructuras,

como la duración de la vibración, y la resistencia de los elementos estructurales.

(GeoBlast, GeoBlast, 2018)

73

Medir las vibraciones producidas por una voladura ayuda a estimar la probabilidad

de daño que el macizo rocoso puede llegar a sufrir, también permite determinar la

velocidad crítica según el tipo de material del terreno, para así, conocer los límites

máximos permisibles en donde no se produzca algún daño al macizo, además el

monitoreo se puede emplear como una herramienta de diagnóstico y prevención,

para determinar el grado de interacción entre las variables de la voladura. (Quiroz,

2014)

La instrumentación que se utiliza para medir las vibraciones inducidas por la

tronadura en el macizo consta de sensores (geófonos o acelerómetros) que deben

instalarse siempre cercano al macizo, además de un sistema de cables que lleven

la señal captada por los sensores al equipo de monitoreo, el cual reciba la señal, la

amplifique y la guarde (sismógrafo). Todo esto en un computador que tenga

incorporado el software requerido para el traspaso y análisis de la información.

11.13. Modelo KUZ-RAM.

Este modelo ha sido desarrollado por Claude Cunninghan (1983), de la AECI de

Sudáfrica, a partir de la curva de distribución granulométrica de Rosín-Rammler y la

fórmula empírica del tamaño medio de los fragmentos procedentes de tronaduras

dada por V. M. Kuznetsov.

A partir de la ecuación original de Kuznetsov podremos determinar el tamaño medio

de la fragmentación, a través del factor de carga de TNT y a la estructura geológica.

�̅� = 𝐴 ∗ (𝑉𝑜

𝑄)

0.8

∗ 𝑄0.157

Ecuación 12: Ecuación inicial de Kuznetsov

74

X= Tamaño Medio de fragmentación (cm)

A = Factor de la Roca (7 para rocas medias, 10 para rocas duras y altamente

fisuradas, 13 para rocas dura con fisuras débiles)

Vo = Volumen de roca (metros cúbicos, m3) explotado por barreno calculando bordo

x espaciamiento x altura de banco

Q = Masa (Kg) de explosivo en cada barreno

S ANFO = Potencia relativa en peso al ANFO (ANFO = 100, TNT = 115)

Un desarrollo posterior que permitía el uso de otros explosivos diferentes al TNT,

fue incorporado por Cunningham a la ecuación de Kuznetsov. La ecuación final para

determinar el tamaño promedio de la fragmentación se muestra a continuación:

Para definir apropiadamente la curva de Rosin-Rammler, lo que se necesitaba era

el exponente "n” en lo siguiente ecuación:

𝑋50 = 𝐴 ∗ (𝑉𝑜

𝑄𝑒)

0.8

∗ 𝑄𝑒

16 ∗ [

115

𝑆𝑎𝑛𝑓𝑜]

0.633

Ecuación 13: Ecuación final de Kuznetsov.

𝑅 = 1 − 𝑒𝑥𝑝 [− (𝑥

𝑥𝑜)

𝑛

]

Ecuación 14: Ecuación de Rosin-Rambler.

75

De donde:

R = Proporción del material retenido en la malla

x = Tamaño de la malla

x0 = Constante empírica

n = Índice de uniformidad

Para obtener este valor, Cunningham utilizó datos de campo y un análisis de

regresión de los parámetros del campo que fueron estudiados previamente y así

obtuvo “n" en términos de:

Precisión de la barrenación

Relación del bordo con el diámetro del barreno

Planilla de barrenación cuadrada o alternada

Relación espaciamiento-bordo

Relación del largo de la carga con la altura del banco

𝑛 = (2.2 − 14 ∗ 𝐵

𝐷) ∗ [

1 +𝑆𝐵

2]

0.5

∗ (1 −𝑊

𝐵) ∗ (

𝐿

𝐻) ∗ 𝑃𝑆

Ecuación 15: Índice de Uniformidad.

n = índice de uniformidad

B = Bordo (m)

76

S = Espaciamiento (m)

D = Diámetro del barreno (mm)

W = Desviación estándar de la precisión (m) de la barrenación

L = Longitud de la carga por encima del (m) nivel de piso

H = Altura del banco (m)

PS = 1,1 para malla escalonada

La combinación de los algoritmos así desarrollados junto con la ecuación de

Kuznetsov, se convirtió en lo que se conoce cómo "El Modelo Kuz-Ram". (J.Konya

& N., 1976)

11.14. Índice de tronabilidad de Peter Lilly

Este índice fue desarrollado por Lilly, y nos da una idea de cuan fácil o difícil es volar

una roca. (Espinoza, 2018)

𝐵𝐼 = 0.5 (𝑅𝑀𝑅 + 𝐽𝑃𝑆 + 𝐽𝑃𝑂 + 𝑆𝐺𝐼 + 𝑅𝑆𝐼)

Ecuación 16: Índice de Lilly.

RMD = Descripción del macizo rocoso

JPS = Espaciamiento de las juntas planares

JPO = Orientación de las juntas planares

SPG = Gravedad especifica RSI = Dureza de la roca (Hardness)

RSI = 0.05(RC)

77

RC = Resistencia a la compresión simple (Mpa)

Tabla 2: Parámetros geomecánicos Índice de Lilly.

Fuente: E-Mining Technology, 2017

Parámetro Rating

RMD

Poco consolidado 10

Diaclasado en bloques (0,5 cm) 20

Diaclasado en bloques (1,0 m) 30

Diaclasado en bloques (˃ 1 m) 40

Masivo 50

JPS

Muy pequeño (˂ 0,1 m) 10

Pequeño (0,1 a 0,3 m) 20

Medio (0,3 a 0,6 m) 30

Grande (0,6 a 1,0 m) 40

Muy Grande (˃1,0 m) 50

JPO

Horizontal 10

Manteo hacia cara 20

Rumbo normal a cara 30

Manteo contra la cara 40

SGI SGI=25xDensidad-50 -

HD

Blanda 1

Promedio 2

Dura 5

Muy dura 8

Extremadamente dura 12

HD=0.05xUCS -

78

𝐴 = 0.12 ∗ 𝐵𝐼 (𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑐𝑎)

Ecuación 17: Factor de roca

11.15. JK SimBlast – 2D Bench

JK SimBlast fue desarrollado por JK Tech de Brisbane, Australia. Empresa particular

que se dedica a ofrecer soluciones prácticas a la industria minera con herramientas

innovadoras. Este software está compuesto por tres programas: 2D Bench; aplicado

en minería superficial, 2D File; aplicado en túneles, y 2D Ring; aplicado en minería

subterránea.

El software JK simBlast se utiliza en para poder administrar información de las

tronadura, permite integrar toda labor asociada con diseño, simulación, análisis y

optimización, incluyendo almacenamiento y manipulación de modelos, datos y

resultados. Obteniendo la visualización de cómo será la detonación de la secuencia

de disparo, detectando cualquier anomalía en el diseño de esta.

79

CAPITULO III: DESARROLLO

Con los datos de las reservas mineras presentes en la Mina El Dorado, se

estudiaran distintos tipos de diseños de tronaduras para lograr extraer el mineral de

interés, se evaluaran distintos tipos de cargas de fondo y cargas de columna

evaluando cada una cómo impacta en el costo mina del proyecto.

Tabla 3: Reservas minerales Mina el Dorado

Fuente: Informe geológico y diagnostico preliminar de recursos distrito minero El

Dorado

80

Tabla 4: Reservas minerales por rajo Mina El Dorado


Dorado

Aplicando regla de Taylor se obtiene la vida óptima de explotación y el ritmo óptimo

de producción, Al momento de realizar la explotación se asume los rajos se

explotaran de manera simultánea.

Tabla 5: Regla de Taylor

Regla de Taylor

Rajo voe(años) Promedio rop (Mt/año) Promedio

Rajo Norte 1 8,44 12,65 10,54 0,85 1,28 1,07

Rajo Norte 2 9,66 14,48 12,07 1,28 1,92 1,60

Rajo Central 7,38 11,07 9,23 0,57 0,86 0,72

Rajo Sur 12,38 18,57 15,47 2,70 4,05 3,37

TOTAL 11,83 1,69

Fuente: Elaboración Propia

81

El mandante espera una producción de 130.000 Ton/mes de concentrado de Fe.

Asumiendo una recuperación metalúrgica del 90% se tendrá:

𝑇𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑗𝑒 𝐹𝑒 𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑛𝑡𝑎 = 130.000 ∗100

90= 144.444

𝑡𝑜𝑛

𝑚𝑒𝑠

Ecuación 18: Tonelaje Fe a planta

Con una razón mineral/estéril de 1:3 se procesan 576.000 ton/mes de material.

Utilizando la razón de mineral y estéril anteriormente mencionados, sabiendo que la

densidades respectivas son 3.5 ton/m3 y 2.67 ton/m3 se obtienen los volúmenes a

remover.

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑖𝑛𝑒𝑟𝑎𝑙 = 144.444

3.5= 41.269

𝑚3

𝑚𝑒𝑠

Ecuación 19: Volumen mineral

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑒𝑠𝑡é𝑟𝑖𝑙 = 432.000

2.67= 161.797

𝑚3

𝑚𝑒𝑠

Ecuación 20: Volumen estéril

Obteniendo de esta manera un total de 203.066 m3/mes a remover. Con una jornada

laboral de 30 días/mes.

82

𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 = 206.066

30= 6868

𝑚3

𝑑𝑖𝑎

Ecuación 21: Volumen

Con el resultado anterior, sabiendo que los bancos serán de 10 metros de altura se

obtiene la superficie a perforar.

𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒 = 6868

10= 687 𝑚2

Ecuación 22: Superficie

Para la realización de los diagramas de tronadura, se recopilaron los datos

geológicos y geomencanicos de la Mina El Dorado.

Tabla 6: Datos geológicos y geomecánicos


Dorado

83

Con los parámetros anteriores se evaluaron los métodos de diseño de tronadura

nombrados en el punto 10.11., decidiendo utilizar el método de bancos pequeños

de López Jimeno, ya que es el único de ellos que no necesita un explosivo dado

para obtener los parámetros de diseño, se decide realizar dos tamaños de

perforación 3” y 5”, aplicando los cálculos presentes en el punto 10.11.1 obteniendo

lo siguiente:

Fuente: Elaboración propia

Al momento de seleccionar los explosivos, se utilizan los datos que presenta el

software Jk bench, módulo 2D bench. Determinando según el criterio de carga

selectiva cual sería carga de fondo y carga de columna respectivamente.

Tabla 7: Parámetros según método López Jimeno

Angulo de inclinación 70 grados

Altura de banco 10 (m)

Diámetro del barreno 3" 5"

Piedra 3,15 (m) 4,375 (m)

Espaciamiento 3,87 (m) 5,375 (m)

Recatado 2,88 (m) 4 (m)

Sobreperforación 1,08 (m) 1,5 (m)

Longitud de barreno 11,7 (m) 12,1 (m)

Volumen arrancado 129,8 (m3) 250,3 (m3)

Rendimiento de arranque 11,1 (m2) 20,6 (m2)

Longitud carga de fondo 3,6 (m) 5 (m)

Longitud carga de columna 5,2 (m) 3,1 (m)

Perforación especifica 0,57 (1/m3) 0,59 (1/m3)

84

Para la carga de fondo se necesita un explosivo de alta densidad y potencia,

mientras que para la carga de columna basta un explosivo de baja densidad y

mediana potencia.

Dentro de los explosivos del software algunos no cumplían los parámetros de

perforación requerida, por ende se descartaron. A continuación se presenta una

tabla resumen de los explosivos presentes en el software y sus principales

características.

Tabla 8: Explosivos presentes en el software JK 2D bench

SG MJ/kg Us/kg M/s Mm

minimo

90

mm

125

mm

Tipo de

caga

anfo 0,8 3,78 0,45 3800 50 x x C.C.

H-anfo 1,0 1 3,65 0,46 3900 75 x x C.C.

H-anfo 1,10 1,1 3,62 0,48 4000 100 N/A x C.C.

H-anfo 1,15 1,15 3,58 0,5 4600 117 N/A x C.C.

H-anfo 1,20 1,2 3,53 0,53 4100 125 N/A x C.C.

H-anfo 1,30 1,3 3,51 0,58 4200 150 N/A N/A C.F.

H-anfo 1,35 1,35 3,44 0,61 4300 150 N/A N/A N/A

emul/anfo

60/40 1,25 3,16 0,6 5100 90 x x N/A

emul/anfo

70/30 1,25 3,1 0,6 5200 90 x x C.F.

emul/anfo

80/20 1,25 3,06 0,6 5300 80 x x C.F.

emul/anfo

90/10 1,25 2,9 0,6 5400 75 x x C.F.

emul/anfo

100/0 1,25 2,67 0,6 5600 65 x x C.F.

85

Fuente: Elaboración propia.

Aplicando los parámetros del método López Jimeno para bancos pequeños, se

propuso la siguiente malla de perforación para los explosivos con diámetro igual o

inferior a 3".

Ilustración 16: Malla base perforación de 3”


emulsion 1,1 1,1 2,655 0,6 5100 90 x x C.F.

emulsion 1,15 1,15 2,655 0,6 5200 90 x x C.C.

emulsion1,2 1,2 2,655 0,6 5400 90 x x C.C.

emulsion1,25 1,25 2,655 0,6 5600 90 x x C.F.

Anfo diluido 50 0,46 3,5 0,4 2000 62 x x C.F.

86

El diseño de la malla de perforación se asumió en forma triangular con secuencia

de salida en cuña o en “v”, las perforaciones poseen un ángulo de inclinación de 70

grados paralelo a la cara del banco, permitiendo lograr una mayor proyección de

mineral y disminuir vibraciones existentes.

Para los retardos se utilizó Cordón detonante entre filas y columnas, para la carga

de fondo se utilizó un Primer conectado mediante nonel.

Tabla 9: Tiempos de retardo

Tiempo de retardo (ms) Disposición

25 Entre filas

67 Entre columnas

750 Primer

Fuente: Elaboración propia.

Considerando la distancia de seguridad mínima para minería a cielo abierto de 500

m, se agrega una mecha de seguridad de 5 metros que se consume a una velocidad

de 150 s/m, permitiendo al personal retirarse de la zona de peligro.

Tabla 10: Costo accesorios y mano de obra


87

Aplicando los parámetros del método López Jimeno para bancos pequeños, se

propuso la siguiente malla de perforación para los explosivos con diámetro igual o

inferior a 5".

Ilustración 17: Malla base perforación de 5”


El diseño de la malla de perforación se asumió en forma triangular con secuencia

de salida en cuña o en “v”, las perforaciones poseen un ángulo de inclinación de 70

grados paralelo a la cara del banco, permitiendo lograr una mayor proyección de

mineral y disminuir vibraciones existentes.

88

Para los retardos se utilizó Cordón detonante entre filas y columnas, para la carga

de fondo se utilizó un Primer conectado mediante nonel.

Tabla 11: Tiempos de retardo

Tiempo de retardo (ms) Disposición

25 Entre filas

67 Entre columnas

750 Primer


Considerando la distancia de seguridad mínima para minería a cielo abierto de 500

m, se agrega una mecha de seguridad de 5 metros que se consume a una velocidad

de 150 s/m, permitiendo al personal retirarse de la zona de peligro.

Tabla 12: Costos de accesorios y mano de obra

Costo accesorios voladura 5"

Cordón detonante 0,1 us/m 17,1 USD

Nonel 0,1 us/m 0,99 USD

Primer 1 us/ unidad 1 USD

Mecha seguridad 0,3 us/m 1,5 USD

Costo mano de obra

Personal 10 us/h 120 USD


Utilizando Anfo como carga de columna se obtuvo la siguiente información respecto

a las cargas de explosivos aplicando los cálculos del punto 10.11.1:

89

Tabla 13: Cantidad de explosivos

c. de

fondo (Kg)

c. de

columna

(Kg)

c. barreno

(Kg)

c.

especifico

(Kg/m3)

Tamaño de

perforaciones 3" 5" 3" 5" 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 89,1 n/a 30,8 n/a 119,9 n/a 0,5

emul/anfo 60/40 34,6 48,1 26,7 30,8 61,3 78,9 0,5 0,3

emul/anfo 70/30 34,6 48,1 26,7 30,8 61,3 78,9 0,5 0,3

emul/anfo 80/20 27,4 38,0 26,7 30,8 54,0 68,8 0,4 0,3

emul/anfo 90/10 24,1 33,4 26,7 30,8 50,7 64,2 0,4 0,3

emul/anfo 100/0 18,1 25,1 26,7 30,8 44,7 55,9 0,3 0,2

emulsion1,2 33,3 46,2 26,7 30,8 59,9 77,0 0,5 0,3

emulsion1,25 34,6 48,1 26,7 30,8 61,3 78,9 0,5 0,3


Con los parámetros anteriormente mencionados y gracias a la función análisis de

fragmentación del software JK 2D bench mediante Kuz-Ram se llegó al siguiente

grafico que muestra el tamaño de partícula generado por las distintas

combinaciones de explosivos.

90

Gráfico 1: Tamaño partícula


Gráfico 2: Costos tronaduras


0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

Met

ros

Explosivos carga de fondo

Tamaño Particula con Anfo como carga de columna

3" 5"

$0.00

$500.00

$1,000.00

$1,500.00

$2,000.00

$2,500.00

USD


Costo tronadura con Anfo como carga de columna

3" 5"

91

Utilizando Heavy Anfo 1,0 como carga de columna se obtuvo la siguiente

información respecto a las cargas de explosivos aplicando los cálculos del punto

10.11.1:


c. de

fondo (Kg)

c. de

columna

(Kg)

c. barreno

(Kg)

c. especifico

(Kg/m3)

Tamaño de

perforaciones 3" 5" 3" 5" 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 89,1 n/a 38,5 n/a 127,6 n/a 0,5

emul/anfo 60/40 34,6 48,1 33,3 38,5 68,0 86,6 0,5 0,3

emul/anfo 70/30 34,6 48,1 33,3 38,5 68,0 86,6 0,5 0,3

emul/anfo 80/20 27,4 38,0 33,3 38,5 60,7 76,5 0,5 0,3

emul/anfo 90/10 24,1 33,4 33,3 38,5 57,4 71,9 0,4 0,3

emul/anfo 100/0 18,1 25,1 33,3 38,5 51,4 63,6 0,4 0,3

emulsion1,2 33,3 46,2 33,3 38,5 66,6 84,7 0,5 0,3

emulsion1,25 34,6 48,1 33,3 38,5 68,0 86,6 0,5 0,3






92

Gráfico 3: Tamaño de partícula




0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Me

tro

s

Explosivos carda de fondo

Tamaño Particula con H Anfo 1,0 como carga de columna

3" 5"

$0.00

$500.00

$1,000.00

$1,500.00

$2,000.00

$2,500.00

USD


Costo de tronadura con H Anfo 1,0 como carga de columna

3" 5"

93



10.11.1 :


c. de

fondo

(Kg)

c. de columna

(Kg)

c. barreno

(Kg)

c. especifico

(Kg/m3)

Tamaño de

perforaciones

3" 5" 3" 5" 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 89,1 n/a 42,4 n/a 131,5 n/a 0,5

emul/anfo 60/40 n/a 48,1 n/a 42,4 n/a 90,5 n/a 0,4





emulsion1,2 n/a 46,2 n/a 42,4 n/a 88,6 n/a 0,4







94





0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Me

tro

s



3" 5"

$0.00

$500.00

$1,000.00

$1,500.00

$2,000.00

$2,500.00

USD



3" 5"

95



10.11.1 :


c. de

fondo

(Kg)

c. de columna

(Kg)

c. barreno

(Kg)

c. especifico

(Kg/m3)

Tamaño de

perforaciones 3" 5" 3" 5" 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 89,1 n/a 44,3 n/a 133,4 n/a 0,5













96



Gráfico 8: Costos tronadura


0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

Me

tro

s



3" 5"

$0.00

$500.00

$1,000.00

$1,500.00

$2,000.00

$2,500.00

USD



3" 5"

97

Utilizando Emulsión 1,10 como carga de columna se obtuvo la siguiente información

respecto a las cargas de explosivos aplicando los cálculos del punto 10.11.1 :


c. de

fondo (Kg)

c. de

columna

(Kg)

c. barreno

(Kg)

c.

especifico

(Kg/m3)

Tamaño de

perforaciones 3" 5" 3" 5" 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 89,1 n/a 42,4 n/a 131,5 n/a 0,5

emul/anfo 60/40 34,6 48,1 36,7 42,4 71,3 90,5 0,5 0,4

emul/anfo 70/30 34,6 48,1 36,7 42,4 71,3 90,5 0,5 0,4

emul/anfo 80/20 27,4 38,0 36,7 42,4 64,0 80,4 0,5 0,3

emul/anfo 90/10 24,1 33,4 36,7 42,4 60,7 75,8 0,5 0,3

emul/anfo 100/0 18,1 25,1 36,7 42,4 54,7 67,5 0,4 0,3

emulsion1,2 33,3 46,2 36,7 42,4 69,9 88,6 0,5 0,4

emulsion1,25 34,6 48,1 36,7 42,4 71,3 90,5 0,5 0,4






98





00.20.40.60.8

11.21.41.6

Me

tro

s


Tamaño Particula con Emulsión 1,10 como carga de columna

3" 5"

$0.00

$500.00

$1,000.00

$1,500.00

$2,000.00

$2,500.00

$3,000.00

USD


Costo de tronadura con Emulsión 1,10 como carga de columna

3" 5"

99

Utilizando Emulsión 1,15 como carga de columna se obtuvo la siguiente información









c. de

fondo (Kg)

c. de

columna (Kg)

c. barreno

(Kg)

c. especifico

(Kg/m3)

Tamaño de

perforaciones 3" 5" 3" 5" 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 89,1 n/a 44,3 n/a 133,4 n/a 0,5

emul/anfo 60/40 34,6 48,1 38,3 44,3 73,0 92,4 0,6 0,4

emul/anfo 70/30 34,6 48,1 38,3 44,3 73,0 92,4 0,6 0,4

emul/anfo 80/20 27,4 38,0 38,3 44,3 65,7 82,3 0,5 0,3

emul/anfo 90/10 24,1 33,4 38,3 44,3 62,4 77,7 0,5 0,3

emul/anfo 100/0 18,1 25,1 38,3 44,3 56,4 69,4 0,4 0,3

emulsion1,2 33,3 46,2 38,3 44,3 71,6 90,5 0,6 0,4

emulsion1,25 34,6 48,1 38,3 44,3 73,0 92,4 0,6 0,4

100


Gráfico 12: Costo tronadura


00.20.40.60.8

11.21.41.6

Me

tro

s


Tamaño Particula con Emulsión 1,15 como carga de columna

3" 5"

$0.00

$500.00

$1,000.00

$1,500.00

$2,000.00

$2,500.00

$3,000.00

USD


Costo de tronadura con Emulsión 1,15 como carga de columna

3" 5"

101

Utilizando Anfo diluido 50 como carga de columna se obtuvo la siguiente información



c. de fondo

(Kg)

c. de columna

(Kg)

c. barreno

(Kg)

c. especifico

(Kg/m3)

Tamaño

perforaciones 3" 5" 3" 5" 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 89,1 n/a 17,7 n/a 106,8 n/a 0,4

emul/anfo 60/40 34,6 48,1 15,3 17,7 50,0 65,8 0,4 0,3

emul/anfo 70/30 34,6 48,1 15,3 17,7 50,0 65,8 0,4 0,3

emul/anfo 80/20 27,4 38,0 15,3 17,7 42,7 55,7 0,3 0,2

emul/anfo 90/10 24,1 33,4 15,3 17,7 39,4 51,1 0,3 0,2

emul/anfo 100/0 18,1 25,1 15,3 17,7 33,4 42,8 0,3 0,2

emulsion1,2 33,3 46,2 15,3 17,7 48,6 63,9 0,4 0,3

emulsion1,25 34,6 48,1 15,3 17,7 50,0 65,8 0,4 0,3






102





00.20.40.60.8

11.21.41.61.8

2

Me

tro

s


Tamaño Particula con Anfo diluido 50 como carga de columna

3" 5"

$0.00

$500.00

$1,000.00

$1,500.00

$2,000.00

USD


Costo de tronadura con Anfo diluido 50 como carga de columna

3" 5"

103

La realización de los cálculos para la evaluación de los distintos diseños de

tronaduras y su impacto en el costo mina se basa en la siguiente tabla:

Tabla 20: Valores porcentuales de operaciones unitarias

Rangos %

costo perforación 10 15 Costo global op. mina

costo tronadura 8 14 Costo global op. Mina

costo accesorios 5 8 costo global de tronadura

costo c y t 45 65 Costo global op. Mina

servicios mina 12 20 Costo global op. Mina

Fuente: RODRIGUEZ, 1991

Se consideró un promedio entre los rangos presentes en los porcentajes de cada

operación mina, de esta manera se realizaron los cálculos necesarios para su

obtención de su costo en dólares por tonelada de mineral (ver anexo 3).

En los siguientes gráficos se aprecia el costo mina de cada combinación de

explosivos en dólares por tonelada de mineral.

104

Gráfico 15: Costo mina Anfo como c.c.


Gráfico 16: Costo mina H-anfo 1,0 como c.c.


$0.00$0.20$0.40$0.60$0.80$1.00$1.20$1.40$1.60

US/

to

n m

iner

al


Costo Mina con Anfo como carga de columna

3" 5"

$0.00$0.20$0.40$0.60$0.80$1.00$1.20$1.40$1.60$1.80

US/

to

n m

iner

al


Costo mina con H-Anfo 1,0 como carga de columna

3" 5"

105

Gráfico 17: Costo mina con H-anfo 1,10 como c.c.


Gráfico 18: Costo mina con H-anfo 1,15 como c.c.


$0.00$0.20$0.40$0.60$0.80$1.00$1.20$1.40$1.60$1.80

US/

to

n m

iner

al


Costo Mina con H-Anfo 1,10 como carga de columna

3" 5"

$0.00$0.20$0.40$0.60$0.80$1.00$1.20$1.40$1.60$1.80

US/

to

n m

iner

al


Costo Mina con H-Anfo 1,15 como carga de columna

3" 5"

106

Gráfico 19: Costo mina con Emulsión 1,10 como c.c


Gráfico 20: Costo mina con Emulsión 1,15 como c.c.


$0.00$0.20$0.40$0.60$0.80$1.00$1.20$1.40$1.60$1.80$2.00

US/

to

n m

iner

al


Costo mina con Emusión 1,10 como carga de columna

3" 5"

$0.00$0.20$0.40$0.60$0.80$1.00$1.20$1.40$1.60$1.80$2.00

US/

to

n m

ine

ral


Costo Mina con Emulsión 1,15 como carga de columna

3" 5"

107

Gráfico 21: Costo mina con Anfo diluido 50 como c.c.


$0.00

$0.20

$0.40

$0.60

$0.80

$1.00

$1.20

$1.40

US/

to

n m

iner

al


Costo Mina con Anfo diluido 50 como carga de columna

3" 5"

108

CAPITULO IV: RESULTADOS

A continuación se detallan los casos más favorables en cuanto a tamaño de

partícula resultante de tronadura para perforaciones de 3" y 5” respectivamente.

Ilustración 18: Malla caso favorable técnicamente perforación 3“


109

Gráfico 22: Curva tamaño partícula caso favorable técnicamente perforación 3“


Tabla 21: Tamaño partícula caso favorable técnicamente perforación 3”


% Pasante Tamaño partícula (m)

P(20) 0,132

P(50) 0,254

P(80) 0,413

110

Ilustración 19: Malla favorable técnicamente perforación 5”


111

Gráfico 23: Curva tamaño partícula caso favorable perforación 5”


Tabla 22: Tamaño de partícula caso favorable perforación 5”


%Pasante Tamaño partícula (m)

P(20) 0,138

P(50) 0,272

P(80) 0,435

112

A continuación se detallan los casos más favorables económicamente para los

casos de perforaciones 3"y 5” respectivamente

Ilustración 20: Malla caso favorable económicamente perforación 3”


113

Gráfico 24: Curva tamaño partícula caso favorable económicamente perforación

3”


Tabla 23: Tamaño partícula caso favorable económicamente perforación 3”


P(20) 0,209

P(50) 0,483

P(80) 0,9


114

Ilustración 21: Malla caso favorable económicamente perforación 5”


115

Gráfico 25: Curva Tamaño partícula caso favorable económicamente perforación

5”


Tabla 24: Tamaño partícula caso favorable económicamente perforación 5”


P(20) 0,187

P(50) 0,698

P(80) 1,856


116

En la siguiente tabla resumen se ve reflejado los casos más favorables en cuanto a

costo mina, costo de tronadura y tamaño de partícula

Tabla 25: Tabla resumen


El siguiente grafico representa el costo mina v/s el tamaño de partícula de los casos

favorables.

117

Gráfico 26: Costo mina v/s tamaño partícula


118

CONCLUSIONES

La base para un buen diseño de tronadura son los parámetros de las perforaciones,

siendo la tronadura el primer proceso de conminación, es sabido que al no cumplirse

las especificaciones técnicas aumenta el riesgo de la operación, lo que llevara a un

mal tamaño de partícula haciendo necesaria una reducción secundaria, elevando

los costos operacionales.

La operación de carguío será más lenta ya que con una mala granulometría se

dañaran los equipos por el no cumplimiento de sus requisitos operacionales, así

mismo la operación de transporte bajara su rendimiento al ser cargado con colpas

no óptimas.

Para lograr mejores fragmentaciones, la fuerza liberada por la onda expansiva

resultante de la detonación depende de la densidad, la velocidad de detonación y la

potencia que presentan los explosivos.

En los casos estudiados se logró cumplir los objetivos planteados en este trabajo,

obteniendo una granulometría de 413 milímetros utilizando Emulsión/Anfo 60/ 40

como carga de fondo y Heavy Anfo 1.0 como carga de columna para perforaciones

de 3”, siendo esta la más óptima desde un punto de vista técnico obteniendo un

costo por tronadura de 2163,47 USD y un costo mina de 1,55 USD/ton de material.

La combinación Emulsión/Anfo 100/0 como carga de fondo y Anfo diluido 50 como

carga de columna para perforaciones de 5” es la más rentable económicamente con

un costo por tronadura de 801,34 USD y un costo mina de 0,57 USD/ton de material

pero genera una granulometría de 1,856 metros haciendo necesaria una reducción

secundaria.

119

Como hemos visto en los casos propuestos, mientras más pequeño sea la

granulometría generada, mayor será el costo de la tronadura y el costo mina, pero

debemos considerar que un mal resultado de la tronadura desencadena muchos

problemas en operaciones posteriores, bajando sus rendimientos y por ende

incrementando los costos de estos.

120

RECOMENDACIONES

Para estudios posteriores es recomendable realizar un análisis de vibraciones,

considerando que vibraciones muy altas afectaran de manera directa a la estabilidad

del talud más cercano, generando desprendimiento de material causando daños y

retrasando el proyecto. Con en la análisis de vibraciones también se debe estudiar

los decibeles que se generan al momento de realizar la tronadura, ya que existen

distintas normativas que la regulan.

Este estudio puede ser adaptable en distintos parámetros, los cuales se deben

realizar insitu, debido a que en el día a día pueden ocurrir distintas eventualidades

al momento de realizar la tronadura, donde el personal a cargo de esta operación

debe tomar decisiones de gran importancia, permitiendo así lograr el objetivo que

es realizar una buena tronadura.

121

BIBLIOGRAFÍA

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123

ANEXOS

Anexo 1: Costo tronadura para cada combinación de explosivos.

Explosivo primer mecha seguridad Personal

anfo 3" 5" 1 us/ unidad 0,3 us/m 10 us/h 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a $1.832,77 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.969,69

emul/anfo 60/40 $1.836,14 $1.282,17 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.976,73 $1.419,09

emul/anfo 70/30 $1.836,14 $1.282,17 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.976,73 $1.419,09

emul/anfo 80/20 $1.591,87 $1.100,42 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.732,46 $1.237,34

emul/anfo 90/10 $1.480,51 $1.017,56 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.621,10 $1.154,48

emul/anfo 100/0 $1.279,34 $867,89 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.419,93 $1.004,81

emulsion1,2 $1.789,59 $1.247,53 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.930,18 $1.384,45

emulsion1,25 $1.836,14 $1.282,17 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.976,73 $1.419,09

H-anfo 1,0 3" 5" 1 us/ unidad 0,3 us/m 10 us/h 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a $1.948,38 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $2.085,30

emul/anfo 60/40 $2.022,88 $1.397,78 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.163,47 $1.534,70

emul/anfo 70/30 $2.022,88 $1.397,78 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.163,47 $1.534,70

emul/anfo 80/20 $1.778,60 $1.216,03 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.919,19 $1.352,95

emul/anfo 90/10 $1.667,24 $1.133,17 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.807,83 $1.270,09

emul/anfo 100/0 $1.466,08 $983,49 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.606,67 $1.120,41

emulsion1,2 $1.976,32 $1.363,14 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.116,91 $1.500,06

emulsion1,25 $2.022,88 $1.397,78 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.163,47 $1.534,70


H-anfo 1,20 n/a $2.026,99 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $2.163,91

emul/anfo 60/40 n/a $1.476,39 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.613,31

emul/anfo 70/30 n/a $1.476,39 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.613,31

emul/anfo 80/20 n/a $1.294,64 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.431,56

emul/anfo 90/10 n/a $1.211,78 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.348,70

emul/anfo 100/0 n/a $1.062,11 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.199,03

emulsion1,2 n/a $1.441,75 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.578,67

emulsion1,25 n/a $1.476,39 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.613,31


H-anfo 1,20 n/a $2.081,33 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $2.218,25

emul/anfo 60/40 n/a $1.530,73 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.667,65

emul/anfo 70/30 n/a $1.530,73 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.667,65

emul/anfo 80/20 n/a $1.348,98 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.485,90

emul/anfo 90/10 n/a $1.266,12 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.403,04

emul/anfo 100/0 n/a $1.116,44 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.253,36

emulsion1,2 n/a $1.496,09 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.633,01

emulsion1,25 n/a $1.530,73 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.667,65

emulsion 1,1 3" 5" 1 us/ unidad 0,3 us/m 10 us/h 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a $2.179,59 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $2.316,51

emul/anfo 60/40 $2.396,35 $1.628,99 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.536,94 $1.765,91

emul/anfo 70/30 $2.396,35 $1.628,99 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.536,94 $1.765,91

emul/anfo 80/20 $2.152,08 $1.447,24 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.292,67 $1.584,16

emul/anfo 90/10 $2.040,72 $1.364,38 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.181,31 $1.501,30

emul/anfo 100/0 $1.839,55 $1.214,71 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.980,14 $1.351,63

emulsion1,2 $2.349,79 $1.594,35 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.490,38 $1.731,27

emulsion1,25 $2.396,35 $1.628,99 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.536,94 $1.765,91

emulsion 1,15 3" 5" 1 us/ unidad 0,3 us/m 10 us/h 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a $2.214,27 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $2.351,19

emul/anfo 60/40 $2.452,37 $1.663,67 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.592,96 $1.800,59

emul/anfo 70/30 $2.452,37 $1.663,67 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.592,96 $1.800,59

emul/anfo 80/20 $2.208,10 $1.481,92 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.348,69 $1.618,84

emul/anfo 90/10 $2.096,74 $1.399,07 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.237,33 $1.535,99

emul/anfo 100/0 $1.895,57 $1.249,39 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.036,16 $1.386,31

emulsion1,2 $2.405,81 $1.629,03 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.546,40 $1.765,95

emulsion1,25 $2.452,37 $1.663,67 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $2.592,96 $1.800,59

diluted anfo 50 3" 5" 1 us/ unidad 0,3 us/m 10 us/h 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a $1.629,30 n/a $13,45 n/a $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $0,00 $1.766,22

emul/anfo 60/40 $1.507,49 $1.078,71 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.648,08 $1.215,63

emul/anfo 70/30 $1.507,49 $1.078,71 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.648,08 $1.215,63

emul/anfo 80/20 $1.263,21 $896,95 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.403,80 $1.033,87

emul/anfo 90/10 $1.151,85 $814,10 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.292,44 $951,02

emul/anfo 100/0 $950,69 $664,42 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.091,28 $801,34

emulsion1,2 $1.460,93 $1.044,07 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.601,52 $1.180,99

emulsion1,25 $1.507,49 $1.078,71 $17,10 $13,45 $0,99 $0,97 $1,00 $1,50 $120,00 $1.648,08 $1.215,63

0,1 us/m 0,1 us/m

costo malla cordon detonante nonel

0,1 us/m 0,1 us/m

0,1 us/m 0,1 us/m

0,1 us/m 0,1 us/m

costo tronadura

0,1 us/m 0,1 us/m

0,1 us/m 0,1 us/m

0,1 us/m 0,1 us/m

124

Anexo 2: Tamaño de partícula y costo de tronadura para cada combinación de

explosivos

Explosivo Tamaño Partícula

(m) costo tronadura (USD)

anfo 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 0,503 n/a 1969,69128

emul/anfo 60/40 0,475 0,889 1976,7308 1419,09281

emul/anfo 70/30 0,479 0,893 1976,7308 1419,09281

emul/anfo 80/20 0,549 1,068 1732,45752 1237,34186

emul/anfo 90/10 0,598 1,197 1621,09764 1154,4848

emul/anfo 100/0 0,701 1,48 1419,93141 1004,80755

emulsion1,2 0,519 0,975 1930,17519 1384,45321

emulsion1,25 0,508 0,953 1976,7308 1419,09281

H-anfo 1,0 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 0,464 n/a 2085,29766

emul/anfo 60/40 0,413 0,78 2163,46704 1534,69919

emul/anfo 70/30 0,416 0,785 2163,46704 1534,69919

emul/anfo 80/20 0,468 0,923 1919,19376 1352,94824

emul/anfo 90/10 0,503 1,019 1807,83389 1270,09119

emul/anfo 100/0 0,575 1,226 1606,66765 1120,41393

emulsion1,2 0,443 0,843 2116,91143 1500,0596

emulsion1,25 0,436 0,828 2163,46704 1534,69919

H-anfo 1,10 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 0,456 n/a 2163,91

emul/anfo 60/40 n/a 0,758 n/a 1613,31153

emul/anfo 70/30 n/a 0,763 n/a 1613,31153

emul/anfo 80/20 n/a 0,894 n/a 1431,56058

emul/anfo 90/10 n/a 0,984 n/a 1348,70353

emul/anfo 100/0 n/a 1,179 n/a 1199,02627

emulsion1,2 n/a 0,817 n/a 1578,67194

125

emulsion1,25 n/a 0,803 n/a 1613,31153

H-anfo 1,15 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 0,435 n/a 2218,245

emul/anfo 60/40 n/a 0,75 n/a 1667,64653

emul/anfo 70/30 n/a 0,755 n/a 1667,64653

emul/anfo 80/20 n/a 0,883 n/a 1485,89558

emul/anfo 90/10 n/a 0,971 n/a 1403,03852

emul/anfo 100/0 n/a 1,161 n/a 1253,36127

emulsion1,2 n/a 0,807 n/a 1633,00694

emulsion1,25 n/a 0,793 n/a 1667,64653

emulsion 1,1 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 0,49 n/a 2316,51043

emul/anfo 60/40 0,454 0,849 2536,93952 1765,91195

emul/anfo 70/30 0,475 0,855 2536,93952 1765,91195

emul/anfo 80/20 0,52 1,017 2292,66624 1584,161

emul/anfo 90/10 0,564 1,133 2181,30637 1501,30395

emul/anfo 100/0 0,654 1,386 1980,14014 1351,62669

emulsion1,2 0,492 0,928 2490,38391 1731,27236

emulsion1,25 0,483 0,908 2536,93952 1765,91195

emulsion 1,15 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 0,485 n/a 2351,19234

emul/anfo 60/40 0,445 0,834 2592,9604 1800,59387

emul/anfo 70/30 0,448 0,84 2592,9604 1800,59387

emul/anfo 80/20 0,509 0,997 2348,68712 1618,84292

emul/anfo 90/10 0,551 1,108 2237,32724 1535,98586

emul/anfo 100/0 0,637 1,35 2036,16101 1386,30861

emulsion1,2 0,481 0,909 2546,40478 1765,95428

emulsion1,25 0,473 0,891 2592,9604 1800,59387

diluted anfo 50 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 n/a 0,543 n/a 1766,22405

126

emul/anfo 60/40 0,556 1,016 1648,07502 1215,62558

emul/anfo 70/30 0,561 1,025 1648,07502 1215,62558

emul/anfo 80/20 0,66 1,259 1403,80174 1033,87462

emul/anfo 90/10 0,736 1,439 1292,44186 951,017571

emul/anfo 100/0 0,9 1,856 1091,27563 801,340316

emulsion1,2 0,623 1,146 1601,5194 1180,98598

emulsion1,25 0,607 1,113 1648,07502 1215,62558

.

127

Anexo 3: Costos operaciones mina para cada combinación de explosivos

Explosivo

anfo 3" 5" 3" 5" 3" 5" 3" 5" 3" 5"

H-anfo 1,20 N/A $0,15 N/A $0,18 N/A $0,77 N/A $0,23 N/A $1,41

emul/anfo 60/40 $0,16 $0,11 $0,18 $0,13 $0,78 $0,56 $0,23 $0,16 $1,41 $1,01

emul/anfo 70/30 $0,16 $0,11 $0,18 $0,13 $0,78 $0,56 $0,23 $0,16 $1,41 $1,01

emul/anfo 80/20 $0,14 $0,10 $0,15 $0,11 $0,68 $0,49 $0,20 $0,14 $1,24 $0,88

emul/anfo 90/10 $0,13 $0,09 $0,14 $0,10 $0,64 $0,45 $0,19 $0,13 $1,16 $0,82

emul/anfo 100/0 $0,11 $0,08 $0,13 $0,09 $0,56 $0,39 $0,16 $0,11 $1,01 $0,72

emulsion1,2 $0,15 $0,11 $0,17 $0,12 $0,76 $0,54 $0,22 $0,16 $1,38 $0,99

emulsion1,25 $0,16 $0,11 $0,18 $0,13 $0,78 $0,56 $0,23 $0,16 $1,41 $1,01

H-anfo 1,0


emul/anfo 60/40 $0,17 $0,12 $0,19 $0,14 $0,85 $0,60 $0,25 $0,18 $1,55 $1,10

emul/anfo 70/30 $0,17 $0,12 $0,19 $0,14 $0,85 $0,60 $0,25 $0,18 $1,55 $1,10

emul/anfo 80/20 $0,15 $0,11 $0,17 $0,12 $0,75 $0,53 $0,22 $0,15 $1,37 $0,97

emul/anfo 90/10 $0,14 $0,10 $0,16 $0,11 $0,71 $0,50 $0,21 $0,15 $1,29 $0,91

emul/anfo 100/0 $0,13 $0,09 $0,14 $0,10 $0,63 $0,44 $0,18 $0,13 $1,15 $0,80

emulsion1,2 $0,17 $0,12 $0,19 $0,13 $0,83 $0,59 $0,24 $0,17 $1,51 $1,07

emulsion1,25 $0,17 $0,12 $0,19 $0,14 $0,85 $0,60 $0,25 $0,18 $1,55 $1,10

H-anfo 1,10


emul/anfo 60/40 N/A $0,13 N/A $0,14 N/A $0,63 N/A $0,18 N/A $1,15





emulsion1,2 N/A $0,12 N/A $0,14 N/A $0,62 N/A $0,18 N/A $1,13


H-anfo 1,15









emulsion 1,1


emul/anfo 60/40 $0,20 $0,14 $0,23 $0,16 $1,00 $0,69 $0,29 $0,20 $1,81 $1,26

emul/anfo 70/30 $0,20 $0,14 $0,23 $0,16 $1,00 $0,69 $0,29 $0,20 $1,81 $1,26

emul/anfo 80/20 $0,18 $0,12 $0,20 $0,14 $0,90 $0,62 $0,26 $0,18 $1,64 $1,13

emul/anfo 90/10 $0,17 $0,12 $0,19 $0,13 $0,86 $0,59 $0,25 $0,17 $1,56 $1,07

emul/anfo 100/0 $0,16 $0,11 $0,18 $0,12 $0,78 $0,53 $0,23 $0,15 $1,41 $0,97

emulsion1,2 $0,20 $0,14 $0,22 $0,15 $0,98 $0,68 $0,28 $0,20 $1,78 $1,24

emulsion1,25 $0,20 $0,14 $0,23 $0,16 $1,00 $0,69 $0,29 $0,20 $1,81 $1,26

emulsion 1,15


emul/anfo 60/40 $0,20 $0,14 $0,23 $0,16 $1,02 $0,71 $0,30 $0,21 $1,85 $1,29

emul/anfo 70/30 $0,20 $0,14 $0,23 $0,16 $1,02 $0,71 $0,30 $0,21 $1,85 $1,29

emul/anfo 80/20 $0,18 $0,13 $0,21 $0,14 $0,92 $0,64 $0,27 $0,19 $1,68 $1,16

emul/anfo 90/10 $0,18 $0,12 $0,20 $0,14 $0,88 $0,60 $0,26 $0,18 $1,60 $1,10

emul/anfo 100/0 $0,16 $0,11 $0,18 $0,12 $0,80 $0,54 $0,23 $0,16 $1,45 $0,99

emulsion1,2 $0,20 $0,14 $0,23 $0,16 $1,00 $0,69 $0,29 $0,20 $1,82 $1,26

emulsion1,25 $0,20 $0,14 $0,23 $0,16 $1,02 $0,71 $0,30 $0,21 $1,85 $1,29

diluted anfo 50


emul/anfo 60/40 $0,13 $0,10 $0,15 $0,11 $0,65 $0,48 $0,19 $0,14 $1,18 $0,87

emul/anfo 70/30 $0,13 $0,10 $0,15 $0,11 $0,65 $0,48 $0,19 $0,14 $1,18 $0,87

emul/anfo 80/20 $0,11 $0,08 $0,13 $0,09 $0,55 $0,41 $0,16 $0,12 $1,00 $0,74

emul/anfo 90/10 $0,10 $0,07 $0,12 $0,08 $0,51 $0,37 $0,15 $0,11 $0,92 $0,68

emul/anfo 100/0 $0,09 $0,06 $0,10 $0,07 $0,43 $0,31 $0,12 $0,09 $0,78 $0,57

emulsion1,2 $0,13 $0,09 $0,14 $0,11 $0,63 $0,46 $0,18 $0,13 $1,14 $0,84

emulsion1,25 $0,13 $0,10 $0,15 $0,11 $0,65 $0,48 $0,19 $0,14 $1,18 $0,87

costo tronadura (us/ton) costo perforacion (us/ton) costo c y t (us/ton) servicios mina (us/ton) costo mina (us/ton)

DISEÑO DE TRONADURAS Y SU IMPACTO EN EL COSTO MINA DE …

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