Técnicas modernas en voladuras controladas en minería a cielo abierto

8/16/2019 Técnicas modernas en voladuras controladas en minería a cielo abierto

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TECNICAS MODERNASDE VOLADURAS

CONTROLADAS EN

MINERIA A CIELOABIERTO

Omar E. Cueva Arauzo, Ing. PAE. MBA. Dr. (c)CIA. Minera Antamina S.A.


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CONTENIDO:

Problemática Actual de la Minería.Legislación Vigente en Voladura de Rocas – DS 055 2010-EMVoladuras Controladas, Objetivos.Técnicas Tradicionales de Voladuras Controladas.Técnicas Modernas de Voladura Controladas en Minería a CieloAbierto.

Air Blast.Control del Air Blast en las Voladuras.Normativas para el Control de Air Blast en las Voladuras.Normativas en el Control de Vibraciones en las Voladuras.Conclusiones.


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PROBLEMA SOCIAL


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MINERIA ACTUAL

“CUMPLIMIENTO DE LA LEY”


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LEGISLACION VIGENTE

DS 055-2010 EM: CAPITULO VI EXPLOSIVOS, SUB CAPITULO VI.

Artículo 259.- En Operaciones Mineras a Cielo Abierto:

a. El disparo será hecho a una misma hora y de preferencia al final de

la guardia, siempre que dicho disparo sea de día; teniendo especial

cuidado de comprobar que los trabajadores hayan salido fuera

del área de disparo a una distancia mínima de quinientos (500)metros en la dirección de la salida del disparo.

b. Se indicará la hora y el lugar del disparo en carteles debidamente

ubicados para conocimiento de la supervisión y trabajadores.

c. En caso de presentarse circunstancias climáticas tales como:

tormenta eléctrica, neblina, nevada, lluvia y otros, el titular minerodeberá reprogramar el horario de carguío y actuar de acuerdo a los

procedimientos específicos que hayan sido establecidos para estos

casos.


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LEGISLACION VIGENTE

DS 055-2010 EM: CAPITULO VI EXPLOSIVOS, SUB CAPITULO VI.

Artículo 259.- En Operaciones Mineras a Cielo Abierto:

d. El ingeniero supervisor de operaciones procederá a entregar la

mina al responsable de la voladura con las líneas eléctricas

desenergizadas, la maquinaria en lugares preestablecidos y los

trabajadores evacuados a lugares seguros.e. Antes de la ejecución del disparo se emitirá señales preventivas por

diez (10) minutos con todas las sirenas activadas en forma continua

hasta su finalización. Sus sonidos deben tener un alcance nomenor de quinientos (500) metros. Esta obligación podrá ser

complementada con otros sistemas de comunicación. f. El ingeniero supervisor y los encargados de la voladura verificarán

por última vez que toda el área haya sido evacuada, haciendo un

recorrido final por la zona de los equipos e instalaciones cercanas

al área del disparo.


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LEGISLACION VIGENTE

g. Previo a la señal establecida, y con la autorización del caso, se

procederá al encendido del disparo ordenando el toque continuo delas sirenas. Cuando haya pasado el peligro cinco (05) minutos

después de la voladura, se verificará que hayan detonado en su

totalidad todos los taladros para después reabrir nuevamente el

tránsito y proceder al recojo de los vigías.

h. Se verificará nuevamente el estado de los cables eléctricos, postes,aisladores y equipos para ordenar la reconexión de la energía

eléctrica al tajo, siempre que estuviesen en buen estado y que el

disparo no los haya afectado.

i. Cuando los disparos se realicen en lugares próximos a edificios o

propiedades ajenas a la del titular minero, el Jefe de Perforación yVoladura diseñará las mallas de perforación, profundidad deltaladro y cálculo de carga, debiendo utilizar sistemas de“Voladura Controlada” de modo que el efecto de los disparosno cause daño a dichas edificaciones cercanas.


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VOLADURAS CONTROLADAS


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Objetivos:• Mantener un equilibrio en las actividades sociales del entorno controlando los

niveles permisibles de ruido, vibraciones y control de los gases residuales de la voladura.

• Continuidad de las operaciones y de la vida de útil de la mina.

• Taludes y paredes estables.

• Reducción de los niveles de vibraciones.

• No generar proyección de rocas.

Requerimientos: Para la aplicación de esta técnica se requiere una mayor inversión que para

las voladuras convencionales.

Para efectuar las voladuras controladas, se necesita equipos de perforación deprecortes (diámetro menor), explosivos de baja densidad, carguío mecanizado,

y personal altamente calificado.

http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCJGc0r3mqMcCFYscPgodBUkH8A&url=http%3A%2F%2Fsomosmarcas.com%2F2013%2F10%2F25%2Fposicionando-mi-blog-tiempo-vs-inversion-economica%2F&ei=ZP3NVZHaFYu5-AGFkp2ADw&psig=AFQjCNHEgZ_mCxuKTwnZXnSj06EJ5lQ8Sg&ust=1439649427264765http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCJGc0r3mqMcCFYscPgodBUkH8A&url=http%3A%2F%2Fsomosmarcas.com%2F2013%2F10%2F25%2Fposicionando-mi-blog-tiempo-vs-inversion-economica%2F&ei=ZP3NVZHaFYu5-AGFkp2ADw&psig=AFQjCNHEgZ_mCxuKTwnZXnSj06EJ5lQ8Sg&ust=1439649427264765


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VOLADURAS CONTROLADAS INVERSION

CONTINUIDADDEL NEGOCIO


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Mina Mirny - RUSIA Mina Diavik - CANADA


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TECNICAS TRADICIONALES EN VOLADURA CONTROLADAS


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TECNICAS TRADICIONALES

Las técnicas más comunes de voladuras controladas son:

a. Voladura de precorte

b. Voladura de recorte

c. Voladura amortiguada

d. Perforación en línea

El objetivo es solo para garantizar la estabilidad de las paredes.


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TECNICAS MODERNAS EN VOLADURA CONTROLADAS


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TECNICAS MODERNAS

a. Diseño de perforación con softwares especializados. (Perforación con 03 tipos

de diseño. Precorte, Buffer, y producción)b. Diseño y simulación de voladuras con softwares especializados.c. Utilización con detonadores electrónicos de última generación.

d. Utilización de explosivos de baja densidad. (Emulsiones gasificadas).

e. Utilización de material especial para el taco.

Mina Chuquicamata – Antofagasta, CHILE

1.35 Km. Profundidad.

Mina Bingham – Utah, USA

1.3 Km. Profundidad.

http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCNfOuufrqMcCFUXJPgodV3AKqA&url=http%3A%2F%2Focio.facilisimo.com%2Fblogs%2Fsalir-y-viajes%2Flos-lugares-mas-profundos-de-la-tierra_791617.html&ei=-gLOVdfpDcWS-wHX4KnACg&psig=AFQjCNGDQsN5omxwDVGWZQVw6tbOmu44Gg&ust=1439650918732818


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TECNICAS MODERNAS

DISEÑO DE PERFORACION:Los diseños de perforación para la voladura controlada, deben considerar taladros

de precortes y/o taladros de amortiguación (Buffer). El diámetro de los taladros deprecortes deberán ser de menor diámetro que los taladros de producción. (


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TECNICAS MODERNAS

PERFORACION:

La tecnología del GPS, permite recepcionar la malla de manera inalámbrica,logrando la perforación en los mismos puntos del diseño de gabinete; tambiéntransmite la información a tiempo real de los parámetros de dureza del macizo,

para el control de carguío de explosivos.

Perforación Automatizada – basada en el GPS.


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TECNICAS MODERNAS

DISEÑO DE VOLADURA:

El diseño de carga explosiva y secuencia de voladura debe ser a través desoftwares especializados para garantizar los resultados y objetivos propuestos.

PRODUCCION BE49R Carga Lineal kg/m

DESMONTE 6-NP-4613-20 DMM2 49R RWSB UR DEN ESPAC IAM. ANFO 38.56 59.34 100%

MALLA 9 10 H.ANFO 46 59.33 91.3 92%

SOBREPERF. 2 H.ANFO 55 62.79 96.62 88%

PERFO. H.ANFO 64 63.78 98.14 84%

TALADROS SECOS

0.88

METROS

H. ANFO 59.34 METROS ALTURA DE TACO

PROF. Kg. H.ANFO 96.62 Kg. ANF O ANF O CARGA m T ACO FC Ton18.0 1015 10.5 0 0 10.5 7.5 0.70 4032

17.0 966 10.0 0 0.0 10.0 7.0 0.72 378016.0 870 9.0 0 0.0 9.0 7.0 0.69 352815.0 821 8.5 0 0.0 8.5 6.5 0.70 3276

14.0 773 8.0 59 1.0 9.0 6.0 0.72 3024 HA55

TALADROS CON AGUA

0.84

METROS

H. ANFO 59.34 METROS ALTURA DE TACO

PROF. Kg. H.ANFO 98.14 Kg. ANF O ANF O CARGA m T ACO FC Ton

18.0 1030 10.5 0 0.0 10.5 7.5 0.72 4032

17.0 981 10.0 0 0.0 10.0 7.0 0.73 378016.0 883 9.0 0 0.0 9.0 7.0 0.70 352815.0 834 8.5 0 0.0 8.5 6.5 0.71 3276 HA64

14.0 785 8.0 0 0.0 8.0 6.0 0.73 3024

BE49R

50/50

60/40

Diseño de Carguío de Explosivos con Softwares Especializados.


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TECNICAS MODERNAS

Explosivo HA

DetonadorElectrónico

Booster

PRODUCCION BUFFER PRECORTE

Emulsión encartuchada

Cordón detonante

DISEÑO DE CARGA:


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TECNICAS MODERNAS

CARGUIO:

La iniciación de la carga explosiva se debe realizar con los detonadoreselectrónicos de última generación, con la finalidad de eliminar la dispersión en los

tiempos de retardo por cada taladro disparado.

La dispersión ó error en el tiempo de detonación en los detonadores electrónicoses de 0.0000001%.

Siempre sale 1 taladro a la vez.El tiempo de detonación se puede configurar desde 0 ms hasta 30,000 ms. (4ta

generación).

https://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&ved=0CAcQjRxqFQoTCKGh-oKQqccCFcYbPgodZK0Ocg&url=https%3A%2F%2Facitecnolog.wordpress.com%2F&ei=8yjOVeHbIsa3-AHk2rqQBw&psig=AFQjCNE0HNh6bUDZAcrOYJ0TtyosskwQrw&ust=1439660585741436


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TECNICAS MODERNAS

CARGUIO:El carguío de los taladros se debe realizar de forma mecanizada a través de

camiones mezcladores. La cantidad de kilogramos de explosivo en el taladro es

exacta y de acuerdo a lo planificado. (La descarga es computarizada)

Carguío Mecanizado - Computarizado


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TECNICAS MODERNAS

TAPADO DE TALADROS:El taco ó stemming debe ser con un material especial chancado de 1” a 1.5” de

diámetro. Este material crea un mayor confinamiento de la carga explosiva,evitando FLY ROCKS y/o proyección de rocas.

Stemming de 1” - Cargador frontal de volteo lateral

Retención del Taco.


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TECNICAS MODERNAS

DESPLAZAMIENTO DEL MATERIAL:Los resultados del desplazamiento de material son de acuerdo a lo planificado.

Software: Detonadores electrónicos

http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0CAcQjRxqFQoTCK6qj6-YqccCFcU2PgodowoJiA&url=http%3A%2F%2Fingenieroenminas.com%2Fdiseno-de-voladuras-en-minas-a-cielo-abierto%2F&ei=szHOVe6EKcXt-AGjlaTACA&psig=AFQjCNGvNdSCg4kTTHdrbDUAhyhoOoz9lg&ust=1439662805865820


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TECNICAS MODERNAS

Gases Nitrosos Gases Inertes

EXPLOSIVOS DE BAJA DENSIDAD: Actualmente se tiene en el mercado emulsiones inertes que sirven para generar

emulsiones gasificadas que te eliminan por completo los humos naranjas (gases

nitrosos).


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AIR BLAST

Air Blast:

Esta alteración o flujo de aire se propaga a través de una onda de comprensiónque viaja por la atmósfera, de manera semejante a como lo hace una onda

superficial de tipo “P” que viaja a través de la tierra.

Crushing Geofono

ShearWave

Vs = ½ Vp

CompresiónWave @ Vp

Shock Wave >>> Vp


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AIR BLAST - CONTROLES

Perforacion:

• Los taladros deberán perforarse con precisión para mantener la carga diseñada.Esto es particularmente importante en los taladros inclinados.

Voladura:

• No deberán usarse explosivos no confinados.

• Cuando se use cordón detonante en superficie, éste deberá estar cubierto o

enterrado.• Cantidad de carga y control del taco.

• Control geotécnico estructural del banco. (grietas, fisuras, etc.)

• Si existe una cara libre en la dirección de instalaciones físicas cercanas, dicha

cara deberá reorientarse si fuera posible o bien se reduciría su altura.


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AIR BLAST -NORMATIVAS

NORMATIVAS:

Guía Ambiental para la Perforación y Voladuras en Operaciones Mineras - 1995

Norma Americana USBM


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NORMATIVAS EN CONTROL DE VIBRACIONES


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NORMATIVA PERUANA

ASPECTOS LEGALES Y NORMATIVAS:Todos los controles de vibración y los controles de ruido, están basadas en los

aspectos legales y normativas vigentes:Guía Ambiental para la Perforación y voladuras en Operaciones Mineras.(Ministerio de Energía y Minas - 1995)


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NORMATIVA PERUANA

GUIA AMBIENTAL PARA LA PERFORACIÓN Y VOLADURAS EN OPERACIONES MINERAS(MEM - PERU)

DISTANCIA DESDE EL ÁREA DE VOLADURA(m) PPV MÁXIMO PERMITIDA (mm/s)

91 31.75

91-1,524 25.40

1524 a más 19.05

RELACIONES EMPIRICAS PARA EL MACIZO ROCOSO

Velocidad de Pico Partícula(mm/s) EFECTOS EN LA MASA ROCOSA

254 No hay Fractura de las rocas Intactas

254 - 381

Puede ocurrir rebanado, tensional menor, caída de

rocas

635-2540

Rajaduras tensionales fuertes, cierta rajadura radial,

fracturas

2540 a más Rotura completa de la masa de rocas

NIVELES DE VIBRACIONES PERMITIDAS:


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NORMATIVA INTERNACIONAL

NORMATIVAS INTERNACIONALES:

1. Norma Alemana (DIN 4150):

2. U.S. Bureau of Mines (USBM RI 8507)


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CONCLUSIONES

Voladuras Controladas:

• La aplicación de voladuras controladas a corto, mediano y largo plazo, es laopción más rentable y sostenible en el tiempo para una empresa minera de

clase mundial. Sobreponiendo el cuidado del entorno social y el sólidodesarrollo de las propias operaciones.

• La aplicación de voladuras controladas permite desarrollar los trabajos de

profundización con factores de seguridad elevados.

• La utilización de emulsiones gasificadas elimina la generación de gases nitrososen el proceso de voladura.

• La utilización de detonadores electrónicos permite reducir los niveles de ruido enun 80% en la detonación.


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GRACIAS.

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