TECNICAS MODERNAS DE VOLADURAS CONTROLADAS EN MINERIA A CIELO ABIERTO. Omar E. Cueva Arauzo, Ing. PAE. MBA. Dr. (c) CIA. Minera Antamina S.A.

Transcripción

1 TECNICAS MODERNAS DE VOLADURAS CONTROLADAS EN MINERIA A CIELO ABIERTO Omar E. Cueva Arauzo, Ing. PAE. MBA. Dr. (c) CIA. Minera Antamina S.A.

2 CONTENIDO: Problemática Actual de la Minería. Legislación Vigente en Voladura de Rocas DS EM Voladuras Controladas, Objetivos. Técnicas Tradicionales de Voladuras Controladas. Técnicas Modernas de Voladura Controladas en Minería a Cielo Abierto. 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.

3 PROBLEMA SOCIAL

4 CUMPLIMIENTO DE LA LEY MINERIA ACTUAL

5 LEGISLACION VIGENTE DS EM: CAPITULO VI EXPLOSIVOS, SUB CAPITULO VI. Artículo 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 minero deberá reprogramar el horario de carguío y actuar de acuerdo a los procedimientos específicos que hayan sido establecidos para estos casos.

6 LEGISLACION VIGENTE DS EM: CAPITULO VI EXPLOSIVOS, SUB CAPITULO VI. Artículo 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 no menor 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.

7 LEGISLACION VIGENTE g. Previo a la señal establecida, y con la autorización del caso, se procederá al encendido del disparo ordenando el toque continuo de las 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 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.

8 VOLADURAS CONTROLADAS

9 VOLADURAS CONTROLADAS 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 de precortes (diámetro menor), explosivos de baja densidad, carguío mecanizado, y personal altamente calificado.

10 VOLADURAS CONTROLADAS VOLADURAS CONTROLADAS INVERSION CONTINUIDAD DEL NEGOCIO

11 VOLADURAS CONTROLADAS Mina Mirny - RUSIA Mina Diavik - CANADA

12 TECNICAS TRADICIONALES EN VOLADURA CONTROLADAS

13 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.

14 TECNICAS MODERNAS EN VOLADURA CONTROLADAS

15 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.

16 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 de precortes deberán ser de menor diámetro que los taladros de producción. (<Ø ) PRODUCCION BUFFER PRECORTE Diseño de Perforación con Software especializado.

17 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; también transmite 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.

18 TECNICAS MODERNAS DISEÑO DE VOLADURA: El diseño de carga explosiva y secuencia de voladura debe ser a través de softwares especializados para garantizar los resultados y objetivos propuestos. 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 de Carguío de Explosivos con Softwares Especializados.

19 TECNICAS MODERNAS DISEÑO DE CARGA: Cordón detonante Detonador Electrónico Explosivo HA Emulsión encartuchada Booster PRODUCCION BUFFER PRECORTE

20 TECNICAS MODERNAS CARGUIO: La iniciación de la carga explosiva se debe realizar con los detonadores electrónicos 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 electrónicos es de %. Siempre sale 1 taladro a la vez. El tiempo de detonación se puede configurar desde 0 ms hasta 30,000 ms. (4ta generación).

21 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

22 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.

23 TECNICAS MODERNAS DESPLAZAMIENTO DEL MATERIAL: Los resultados del desplazamiento de material son de acuerdo a lo planificado. Software: Detonadores electrónicos

24 TECNICAS MODERNAS 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). Gases Nitrosos Gases Inertes

25 AIR BLAST Air Blast: Esta alteración o flujo de aire se propaga a través de una onda de comprensión que viaja por la atmósfera, de manera semejante a como lo hace una onda superficial de tipo P que viaja a través de la tierra. Shock Wave >>> V p Crushing Geofono Shear Wave Compresión V p V s = ½ V p

26 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.

27 AIR BLAST -NORMATIVAS NORMATIVAS: Guía Ambiental para la Perforación y Voladuras en Operaciones Mineras Norma Americana USBM

28 NORMATIVAS EN CONTROL DE VIBRACIONES

29 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 )

30 NORMATIVA PERUANA NIVELES DE VIBRACIONES PERMITIDAS: 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 Velocidad de Pico Partícula (mm/s) RELACIONES EMPIRICAS PARA EL MACIZO ROCOSO EFECTOS EN LA MASA ROCOSA 254 No hay Fractura de las rocas Intactas Puede ocurrir rebanado, tensional menor, caída de rocas Rajaduras tensionales fuertes, cierta rajadura radial, fracturas 2540 a más Rotura completa de la masa de rocas

31 NORMATIVA INTERNACIONAL NORMATIVAS INTERNACIONALES: 1. Norma Alemana (DIN 4150): 2. U.S. Bureau of Mines (USBM RI 8507)

32 CONCLUSIONES Voladuras Controladas: 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. La utilización de emulsiones gasificadas elimina la generación de gases nitrosos en el proceso de voladura. La utilización de detonadores electrónicos permite reducir los niveles de ruido en un 80% en la detonación.

33 GRACIAS.