TT-128. Técnicas Modernas en Voladuras Controladas en Minería a Cielo Abierto

Transcripción

1 TT-128 Técnicas Modernas en Voladuras Controladas en Minería a Cielo Abierto Omar Cueva Arauzo Cía. Minera Antamina S.A. Resumen Una de las actividades de responsabilidad social que practican las empresas de clase mundial es emplear las técnicas de voladuras controladas en sus operaciones. Las voladuras controladas de rocas no es solo un conjunto de técnicas para mantener estables las paredes del Pit, sino tener un equilibrio en las actividades sociales del entorno controlando los niveles permisibles de ruido, vibraciones y control de los gases residuales de la Hoy en día se tiene que pensar que las voladuras controladas de rocas tienen gran influencia en la continuidad de las operaciones y en la vida de útil de la mina. Para la aplicación de esta técnica es necesaria una mayor inversión que para las voladuras convencionales. Para efectuar las voladuras controladas, se necesita equipos de perforación de precortes (diámetro menor), explosivos de baja densidad, carguío mecanizado, y personal altamente calificado. La aplicación de voladuras controladas a corto, mediano y largo plazo, es la opción más rentable y sostenible en el tiempo para una empresa minera de clase mundial; sobreponiendo el cuidado del entorno social y el sólido desarrollo de las propias operaciones. La aplicación de voladuras controladas permite desarrollar los trabajos de profundización con factores de seguridad elevados. 1. INTRODUCCION Voladuras Controladas, son técnicas de que se utiliza para evitar el rompimiento de la roca fuera de los limites previamente establecidos, es decir la sobre rotura (over break) Es un método que permite obtener superficies de corte lisas y bien definidas, al mismo tiempo que evita el agrietamiento de la roca remanente, con lo que contribuye a mejorar su estabilidad; aspecto muy importante en trabajos subterráneos de orden permanente, para prevención de desplome de techos y otros riesgos; y en superficie para la estabilidad de taludes y profundización del tajo. El Artículo 259, inciso i del DS-2010 EM, menciona sobre las voladuras controladas: Cuando los disparos se realicen en lugares próximos a edificios o propiedades ajenas a la del titular minero, el Jefe de Perforación y Voladura diseñará las mallas de perforación, profundidad del taladro y cálculo de carga, debiendo utilizar sistemas de Voladura Controlada de modo que el efecto de los disparos no cause daño a dichas edificaciones cercanas. Actualmente solo las empresas mineras socialmente responsables cumplen con lo dispuesto con la ley. Beneficios en Minería Superficial: - Taludes y paredes estables. - Reducción de los niveles de vibraciones. - No genera proyección de rocas. Todo ello conlleva a la continuidad de las operaciones y una mayor vida de útil de la mina. 2. OBJETIVOS Los objetivos de esta investigación son: - Aplicar y difundir las técnicas modernas de voladuras controladas en el cumplimiento de la ley. DS EM (Art.259. Inciso i) - Aplicar y difundir las técnicas modernas de voladuras controladas para garantizar la continuidad, y maximizar la vida útil de las operaciones mineras. 3. TECNICAS TRADICIONALES EN VOLADURAS CONTROLADAS Durante los últimos años las técnicas de voladura controlada se han generalizado tanto en minería como en trabajos de obras

2 públicas. La técnica tradicional más utilizada es la conocida como técnica del precorte. La finalidad del precorte es en general una minimización tanto de la sobre excavación inherente a cualquier voladura como de la fracturación y el daño provocado por la acción del explosivo en el macizo rocoso remanente mas allá del perfil de diseño del mismo. El precorte se usa principalmente en minería a cielo abierto y obras públicas. En minería de interior su aplicación es muy rara, prácticamente limitada a la perforación de pozos verticales. Diseño de Mallas de Perforación. Las otras técnicas más comunes de voladuras controladas son: - Voladura de recorte. - Voladura amortiguada. - Perforación en línea. 4. TECNICAS MODERNAS EN VOLADURAS CONTROLADAS EN MINERIA A CIELO ABIERTO. Hoy en día, las técnicas modernas de voladuras controladas en minería a cielo abierto, incluyen controles desde los diseños de perforación, explosivos de baja densidad, carguío mecanizado, tapado con material especial, amarre y ejecución de la voladura, utilizando modernos software s que permiten simular y controlar antes, durante y después del proceso de A continuación se describen las técnicas para su aplicación: a. Diseño de perforación con software especializado. Se debe incluir los diseños de perforación de producción, diseño de perforación amortiguada (Buffer) y diseño perforación de precortes con diámetro menor. Para bancos de 15 metros, se recomienda diámetros entre 4-6 para los precortes. Se recomienda la utilización de sistemas de alta precisión para el posicionamiento automatizado de las perforadoras en las mallas de perforación. Con ello se logrará la precisión en la geometría del diseño planificado de la perforación. Precisión en el proceso de Perforación. b. Diseño de carga explosiva y secuencia de detonación. Se recomienda la utilización de software s especializados en el diseño y simulación de voladuras. PRODUCCION BE49R Carga Lineal kg/m DESMONTE 6-NP DMM2 49R RWS BURDEN ESPACIAM. ANFO % MALLA 9 10 H.ANFO % SOBREPERF. 2 H.ANFO % PERFO. BE49R H.ANFO % TALADROS SECOS 0.88 METROS H. ANFO METROS ALTURA DE TACO PROF. Kg. H.ANFO 50/ Kg. ANFO ANFO CARGA m TACO FC Ton HA55 TALADROS CON AGUA 0.84 METROS H. ANFO METROS ALTURA DE TACO PROF. Kg. H.ANFO 60/ Kg. ANFO ANFO CARGA m TACO FC Ton HA Diseño y secuencia de detonación

3 c. Utilización de detonadores electrónicos de última generación. Los detonadores electrónicos hoy en día, permiten diseñar las secuencias de detonación entre 1ms y 30,000 ms con % de dispersión. Es decir, siempre sale 1 taladros a la vez. Elimina el uso de cordón detonante en el proceso de voladura, por ende disminuye la cantidad de decibeles en la detonación, producto de la disminución de la onda aérea. diseñada para la reducción de gases nitrosos por su alta sensibilidad (Hot Spot). Permite controlar la presencia de gases nitrosos en el proceso de Control de Humos, Gases Nitrosos, Inertes. e. Carguío mecanizado de agentes de Se recomienda el carguío con camiones fábrica computarizados, con el objetivo de aplicar exactamente Detonadores electrónicos, Precisión en la secuencia de detonación. d. Utilización de emulsiones gasificadas en todas las voladuras de mina. Esta tecnología es nueva (2006), y en reciente introducción en el mercado peruano, utiliza una emulsión con balance de oxigeno negativo, cercano al cero a granel especialmente la cantidad de explosivo al taladro. Camión Mecanizado, Computarizado.

4 f. Utilización de material especial para el tapado de taladros. La técnica del confinamiento se debe aplicar en toda voladura a cielo abierto, se recomienda utilizar materiales con mayor densidad y granulometría que el detritus mismo del taladro. La granulometría debe ser entre de diámetro. El transporte debe ser al mismo lugar de carguío de taladros. Los estándares vigentes en este ámbito son: - Guía Ambiental para la Perforación y Voladuras en Operaciones Mineras. (Ministerio de Energía y Minas ) - Norma Alemana DIN Norma Norteamericana USBM Rl Las normas más exigentes son las normas Alemana y Norteamericana. a. Guía Ambiental para la Perforación y voladuras en Operaciones Mineras. (Ministerio de Energía y Minas ) b. Norma Alemana (DIN 4150): Volquetes transportando material para Taco. g. Tapado de taladros con cargadores de volteo lateral. Hoy en día, la tecnología nos ofrece cargadores frontales con volteo lateral para utilizarlos en el tapado de los taladros con la finalidad de distribuir homogéneamente el material de taco. GUIA AMBIENTAL PARA LA PERFORACIÓN Y VOLADURAS EN OPERACIONES MINERAS (MEM - PERU) DISTANCIA DESDE EL ÁREA DE VOLADURA (m) PPV MÁXIMO PERMITIDA (mm/s) , a más 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 Puede ocurrir rebanado, tensional menor, caida de rocas Rajaduras tensionales fuertes, cierta rajadura radial, fracturas 2540 a más Rotura completa de la masa de rocas c. U.S. Bureau of Mines (USBM RI 8507) 6. APLICACIONES EN CIA. MINERA ANTAMINA S.A. VOLADURA FASE 7 SUR. Cargador frontal con Volteo Lateral. 5. CONTROL DE VIBRACIONES. Una de las principales variables de control de las voladuras controladas es el control de vibraciones y éstas deben estar por debajo de los niveles máximos permisibles. Resultados: Se monitoreó en: 7-SP Usupallares (1,044m): - Sensibilidad del sismógrafo: 0.50 mm/s. - Geófono Empotrado. - PPV = 1.73 mm/s.

5 - La aplicación de voladuras controladas permite desarrollar los trabajos de profundización con factores de seguridad elevados. Mallas Fecha Fase Monitoreadas PPV (mm/s) PPV (mm/s) Air Blast (db) Ubicación Geófono Trans. Vert. Long./Rad. Tipo de Geófono 09-Mar 7 7-SP Usupallares Empotrado Comparando con las normas internacionales vigentes en el control de vibraciones se tiene que los valores de esta voladura están por debajo de los valores máximos permisible. - La utilización de emulsiones gasificadas elimina la generación de gases nitrosos en el proceso de - La utilización de detonadores electrónicos permite reducir los niveles de ruido en un 60% en la detonación. - Todos los valores de vibración producto de las voladuras, están por debajo de los niveles máximos permisibles. (Normas peruanas e internacionales en control de vibraciones). - Antamina posee el personal competitivo y la tecnología de avanzada para realizar esta actividad con éxito. (Voladuras Controladas) 8. REFERENCIAS. - CUEVA, OMAR. (2014), Utilización de Emulsiones Gasificadas para eliminar los Gases Nitrosos. Respecto a los controles de humos y gases, no se aprecia gases nitrosos de - BILL ADAMS, Daveytronic. (2013). Teoría de Voladura de Rocas en el Siglo XXI. - SCHERPENISSE, CARLOS, (2012) Geoblast. Variables de control para las Tronaduras Controladas. 7. CONCLUSIONES. - La aplicación de voladuras controladas a corto, mediano y largo plazo, es la opción más rentable y sostenible en el tiempo para una empresa minera de clase mundial. Sobreponiendo el cuidado del entorno social y el sólido desarrollo de las propias operaciones.