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APLICACIÓN DEL MODELO MATEMATICO DE R. HOLMBERG Y CHIAPETTA EN LA VOLADURA…

- - - - 4.2.1 Perforación
        “La perforación es el inicio de las operaciones unitarias y de la cual depende el éxito de las demás operaciones unitarias”.
        
        En la perforación siempre se utilizaban las mismas distancias y cantidades de taladros en todo tipo de terreno, con factores y eficiencias totalmente desfavorables en algunos tipos de roca, tales como fragmentación excesiva del material, coronas inestables y sobre excavación por el excesivo uso de explosivo.
        
        Las demoras en la perforación por concepto de maniobras entre taladro y taladro, esto se debe a que la superficie del frente no es uniforme producto de un mal avance y a que el operador tiene que calcular la posición del taladro, lo cual se evitaría si se pintara la malla siempre.
        
        Por otra pate, No se tenía el criterio correcto de la selección de explosivo para los contornos, ya que casi siempre se aplicaba el mismo método tradicional para toda la sección, lo que hacía que ésta se perturbe y ocasione desprendimiento de rocas.
        
        La malla de perforación que se aplica en el campo sin embargo no da los resultados adecuados, quedando una superficie no uniforme luego de la voladura en lo que se refiere a corona y hastíales.
        
        En la práctica se perfora más del 80.54% en frentes con barra de 1.20 obteniéndose un avance promedio de 0.91 m.
        
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        Al perforar con barra de 6 pies, en un roca de tipo II - III, se puede tener una longitud efectiva de perforación de 1.70 m mínimo y un avance de 1.65m siempre y cuando se tenga un buen diseño de malla, una buena distribución de los taladros.
        
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        El costo benchmarking por consumo de aceros es 50% más de otras minas con el mismo sistema y roca de la Unidad Paraíso
        
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        4.2.1.1 Burden
        Se utiliza el arranque del tipo corte quemado con 4 taladros vacíos de 38mm, con un burden de 08 a 15 cm en los taladros de arranque, no existe un control del paralelismo entre los taladros, una buena distribución de carga explosiva y tampoco usan tacos de tierra en los taladros para aprovechar la energía de la masa explosiva y la carga es hasta la boca del taladro.
        
        Con una desviación de 0.037m equivalente a 2% más de lo normal, incrementándose la longitud del taladro en 1.83 si se perfora con barra de 1.80m.
        
        4.2.1.2 Malla de Distribución de taladros
      - 4.2.2 Voladura
        “El éxito de una voladura depende que tan buena sea la malla de perforación, y de la cantidad óptima de explosivo por taladro”.
        
        Para la columna de carga se utiliza cartuchos de nitrato de amonio (fertilizante con 35% de nitrógeno), por lo que el factor de carga promedio es de 6.21 Kg/m3, equivalente a 39.43 kg de explosivo por metro avanzado, estos indicadores son excesivos ya que el estándar es de 2.50 kg/m3.
        
        En las chimeneas el factor de carga es 22.45 kg/m3 ,en el subnivel 21.01 kg/m3, en Galería 11.32 y en crucero 6,45 kg/m3 (ver detalle en configuración de carguío)
        
        El costo por voladura supera los $/ton 6.00 promedio más del 50% del costo en unidades mineras similares al sistema de voladura.
      - 4.2.3 Configuración de Carguío
        Que se utiliza actualmente en las labores de desarrollo y exploración se presenta en los cuadros:
      - 4.2.4 Análisis estructural
        
        se realizó un Análisis Estructural para la toma de decisiones en el mejoramiento de la Perforación y Voladura desde la perspectiva de la Geo mecánica, tratando los siguientes puntos:
        
        Seguimiento de los Trabajos de Perforación y Voladura en frentes con sus respectivos parámetros y resultados
        
        Identificación de los sistemas de fallas y cómo Influyen en los resultados de Voladura.
        
        Cálculo de RMR para identificar el tipo de roca (sistema Bienawski).
        
        Estándares y Procedimientos para los trabajos de Perforación y Voladura.
        
        Control del contorno de la excavación.
      - 4.3 Primer grupo de pruebas:
        Calculo de los Parámetros de Perforación y Voladura con el simulador diseñado con el Modelo matemático de Holmberg.
        
        En este grupo de pruebas se modificara el burden y la columna de carga de los taladros, se mantendrá fija la columna de fondo (cebo) , el tamaño de los cartuchos de nitrato será de 23cm. X 2.5 cm, el mismo arranque y diámetro de taladro de alivio que es 38mm.
        
        4.3.1 Diseño de malla de perforación
        
        Dentro de estos Parámetros podemos considerar.
        
        Las variables controlables
        
        Químico - Físicas o del explosivo (Tipos de explosivo, potencia, energía, sistemas de cebado, etc.)
        
        Explosivo: Densidad, presión de detonación, velocidad de Detonación, Resistencia en peso del explosivo.
        
        Geometría del disparo: Diámetro de perforación
        
        De tiempo (Tiempos de retardo y secuencia de iniciación)
        
        Geométricas o de diseño (Diámetro, Longitud de carga, burden, espaciamiento, etc.)
        
        Las variables no controlables
        
        Propiedades de la roca: resistencia a la tracción y compresión, velocidad sísmica de la roca.
        
        Masa Rocosa: Tipo de roca.
        
        4.3.1.1 Determinando los parámetros de perforación
        
        4.3.1.2 Hallando la constante de la roca "c" RQDE
        
        4.3.1.3 Calculando la resistencia en peso del Nitrato de Amonio.
        
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        4.4 Segundo grupo de pruebas:
        Diseño, cálculo del burden y espaciamiento en los taladros de contorno
        
        Es de la mayor importancia entender cuál debe ser el verdadero y amplio sentido que debe tener la Voladura Controlada en la planificación de las actividades en una mina. O bien, en última instancia aprender de otras experiencias como por ejemplo las minas de Chuquicamata y Mantos Blancos en las cuales la aplicación de un plan de tronadura controlada con visión de futuro les ha permitido ver ya ahora, un horizonte mucho más rentable y promisorio.
        
        “En toda mina debe existir un punto de equilibrio entre el costo de la Voladura Controlada y el costo de conservar la estabilidad del contorno de las excavaciones”.
        
        a) Densidad de carga: La concentración de carga mínima por metro de taladro en la voladura controlada, es función del diámetro del taladro ya que no se busca fragmentar un volumen de roca, sino generar un plano de fractura.
        
        b) Secuencia de salida: El iniciado debe ser en forma separada o en conjunto con la voladura de producción, pero con una diferencia de menos 100 ms previo a la voladura de producción, esto con el objeto que esta no dañe el amarre por posibles proyecciones por la acción de los gases. Retardación entre tiros de voladura controlada (17 ms c/10 taladros)
        
        c) Exactitud de la perforación: Importancia del paralelismo de los taladros.
        
        4.4.1.4 Calculando la Energía dentro de un taladro
        
        Variables Macizo rocoso-Andesita
        
        Variables explosivo
        
        Determinando la Presión dentro del taladro acoplado
        
        Examinando la Presión dentro del taladro, se puede concluir que las presiones ejercidas para un explosivo acoplado es del orden de los 1 250 MPa, superando ampliamente la resistencia a la tracción de la roca produciéndose un intenso fracturamiento.
        
        Elegir un explosivo de menor diámetro.
        
        Si es necesario bajar esta presión es necesario utilizar espaciadores
        
        4.4.2 A continuación se presenta los carguíos optimizados, en las labores que se hizo seguimiento en los diferentes niveles.
        
        4.4.3. Malla de Distribución de taladros optimizados
        
        4.5. Propuesta: Voladura con Emulex 65% 1”x 8”
        
        En el grupo de pruebas 1 se modificaron el Burden y el carguío en los taladros de producción y en la prueba 2 se hicieron cambios en la distribución de la energía en los taladros de contorno que se variaron los parámetros de perforación (se hizo la reducción del burden y espaciamiento )
        
        4.5.1 Características técnicas
        
        4.5.2 Determinado el Burden practico con el Emulex
        
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        4.6 Optimización de otros Aspectos significados
        
        4.6.1 Uso de los Tacos de Arcilla.
        
        Se está generalizando el uso de tacos de 1”x 9” en toda la mina considerando que la voladura es con nitrato de amonio, y que es necesario su uso para aprovechar toda la energía de la masa explosiva.
        
        4.6.2 Uso de las Plataformas de Perforación.
        
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        Estandarizar las secciones de las labores.
        El alto costo de consumo de aceros y explosivos, es porque el perforista fija la sección que a el le parece, mas no existe un estándar escrito, se inició los trabajos de estandarización de las labores.