Las operaciones mineras subterráneas, exigen
cada vez más altos indicadores de Seguridad,
Calidad y Productividad, éste desafío se
agudiza cada vez más debido a la profundidad y
características del yacimiento, problemas que la
ingeniería de minas los plantea como nuevas
oportunidades, para aplicar prácticas que
conduzcan a obtener operaciones más
rentables y seguras.
El seguimiento en la perforación y la voladura
como actividad principal ha permitido identificar
nuestros problemas que son:
La falta de precisión en la perforación
Elevadas cargas operantes
+
= SOBRE ROTURA
Los parámetros de control, en la perforación
se realizaron a través del levantamiento de la
perforación en los frentes comparados con el
diseño preliminar para determinar el grado de
desviación
simetría paralelismo
• La capacidad de la roca a resistir la
generación de nuevas fracturas (velocidad
critica de fracturamiento de roca).
Para la evaluación de la voladura
establecimos claramente dos factores
principales
• La intensidad del explosivo de generar
nuevas fracturas en la matriz rocosa
(velocidad pico partícula)
A partir de las características geomecánicas de la
roca se resume que la velocidad de propagación
de onda promedio (Vs) es de 2969 m/s y la
velocidad crítica de fracturamiento de roca
(VVPcrit) promedio es de 273 mm/s.
VELOCIDAD CRITICA DE FRACTURAMIENTO
DE LA ROCA
ESTIMACION DE VELOCIDAD DE PARTICULA CRITICA TEORICA EN DISTINTOS TIPOS DE ROCA
Granodiorita 1.9 2969 35 273
Se aplico el análisis de vibración a campo
lejano con el cual se determino contantes de
aceleración (K) y decaimiento (α) en la roca
para cada explosivo los cuales nos permitieron
aproximar la influencia de daño.
La influencia de daño es determinado por la
velocidad crítica de fracturamiento de la roca
como limite a la generación y propagación de
nuevas grietas ocasionados por los kilos de
explosivo detonados (cargas operantes) de cada
uno de los taladros.
INFLUENCIA DE DAÑO
Bajo el principio de la propagación de fracturas nuevas y preexistentes
y conociendo el espaciamiento promedio de fracturas en la roca (2 cm
– 6 cm) las influencias de daño llegaron hasta 2.5 m de radio en zonas
de producción y 1.2 m en control, lo cual genero sobre excavaciones
promedio de 25% - 45%.
Luego de la evaluación técnica preliminar se
optaron dos medidas de control:
1. Aplicación de la perforación periférica a 20
cm de espaciamiento para generar un plano
de corte para la reflexión de onda al interior
de la voladura formando el arco de auto
soporte.
2. Cálculo de cargas operantes limites
permitidos en taladros de producción y control
con la aplicaciónón de la mayor secuencia
posible de retardos no convencional existente
en el mercado.
Cargas operantes por clase de explosivo
Resultados Preliminares
El resultado de las influencias de daño de
acuerdo con las nuevas cargas operantes y
secuencias modificadas, así como el control a
las desviaciones en la perforación nos dan
como resultado una sobre rotura en la corona
de 0.12 m, en el hastial izquierdo 0.11 m y
hacia el hastial derecho 0.12 m.
Esto implica que existe una reducción de hasta
un 40% menos en influencias de daño en el
taladro que reflejan directamente en la
reducción de la sobre excavación.
RP690S sobre
rotura en la corona
de 0.14 m, en el
hastial izquierdo
0.12 m y hacia el
hastial derecho
0.13 m.
RP572S sobre
rotura en la
corona de 0.12 m,
en el hastial
izquierdo 0.09 m y
hacia el hastial
derecho 0.15 m.
RESULTADOS
La sobre excavación de enero a la fecha ha
reducido de 25% a 15% que representa un
costo de 53 $/m. Con la aplicación y
cumplimiento de estos cambios se espera
reducir la sobre excavación a 8% a fines del
2014
25%
20%
16% 17% 18%
15% 17%
16%
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO
SOBRE EXCAVACIÓN 2014
CONCLUSIONES
• El costo adicional de avance a 25 % de sobre excavación es de
189 $/m por lo que la proyección a fin de año con la aplicación
de estos controles se espera una sobre excavación de 8% que
sería 65 $/m una reducción de costo de 65 %.
• Es indispensable el conocimiento claro de estos controles para
la aplicación en campo.
• La sobre excavación es inevitable pero controlable esto debido
a la gran variabilidad de la calidad de roca a cada metro de
avance.
• El costo de la perforación y la voladura incrementa cada vez
más que se requiera controlarla, aplicando para ello nuevas
tecnologías.
• Se requiere de personal técnico para el seguimiento
permanente a estas actividades.
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