Diseño de Tronadura en Minería: Optimizando la Fragmentación de Roca

Criterios de Diseño

Metodología

• Primero, se deben conocer y evaluar las propiedades de la roca.
• Segundo, en función de las propiedades de la roca se selecciona el explosivo a utilizar, incorporando también al análisis las restricciones operacionales inherentes a la faena y/o al tipo de excavación.
• Finalmente, se procede al diseño propiamente tal, aplicando la metodología o formulismo que se estime conveniente, en función de los parámetros geométricos de la tronadura y de la granulometría esperada.

Criterios de Diseño

• Propiedades de la roca: Características físico-mecánicas y características geotécnicas.
• Restricciones operacionales.
• Características del explosivo:
  • Características rompedoras: densidad de carguío (D), velocidad de detonación (D), presión de detonación (P₂).
  • Características energéticas: calor liberado por la reacción química (Q), volumen de gases (V), presión de los gases (Pb).
  • Características prácticas: sensibilidad, fuerza o potencia relativa, resistencia al agua.

Parámetros Geométricos de la Tronadura

• Diámetro de perforación (Ø)
• Longitud de los tiros (L)
• Longitud de la carga explosiva (l)
• Distancia de la carga a la cara libre (Burden)
• Espaciamiento entre los tiros (E)
• Secuencia de salida y retardos entre cargas
• Ubicación del artefacto iniciador
• Acoplamiento entre el explosivo y la roca: relación entre el Ø de la columna explosiva y el Ø de perforación

Secuencia de Tronadura

• La tronadura de producción se realiza, más frecuentemente, en la mitad de una pared (face blast) o entre dos caras (corner blast).
• La secuencia de perforación no necesariamente es la misma que la secuencia de tronadura.
• Secuencia de perforación: paralelos a la cara del banco.
• Secuencia de tronadura se puede describir con la letra V, y es el ángulo entre la cara del banco y cara tronada.

Precorte

Sirve para cuidar las paredes, sobre todo el pit final. Es caro porque es intenso en perforación. Diámetro de perforación típico: 3 pulg. Espaciamiento: 2 a 3 m. Formas de llenado:

• 2 m de taco y el resto explosivo.
• APD
• Con varios espaciadores de aire

Palas y Cargadores Frontales

• Existen palas de cables, eléctricas, montadas sobre orugas. Vida útil 17 años aprox.
• Palas hidráulicas sobre orugas, diésel. Cargadores frontales, sobre neumáticos, diésel. Las palas grandes se ocupan para estériles, los equipos más pequeños se ocupan para cargar mineral debido a que son selectivos en granulometrías y por zonas.

Camiones Asistidos por Trolley

Beneficios:

• Reducción del consumo de petróleo → dependiendo del largo de la rampa, el ahorro de petróleo puede ser tan alto como 50%.
• Incremento de la productividad por ciclo → dependiendo del ciclo de transporte, se puede aumentar la productividad al 10%.
• Incremento de la vida útil del motor diésel.

Costos Adicionales:

• Costos relativos de energía eléctrica y diésel.
• Costo del equipamiento en el borde de camino para el trolley.
• Costo del equipamiento para el camión.
• Baja flexibilidad en el plan minero.
• Perfiles de transporte
• Costo de capital adicional por el mantenimiento

Dimensionamiento de Equipos

• → Rendimiento de los equipos, como primer dato para el diseño → Cumplimiento del plan.
• → Características básicas de la explotación

Compatibilidad física entre los equipos de carguío y transporte con la explotación → la flota de equipos sea capaz de operar en la faena en condiciones normales de operación y seguridad (en función de la altura de bancos, dimensiones operacionales, selectividad, etc.).

* Compatibilidad física entre el equipo de carguío y el de transporte → es decir que el equipo de carguío sea capaz de operar en conjunto con el equipo de transporte (altura de descarga del carguío v/s altura de carga del transporte).

Tiempo Nominal

– Corresponde al tiempo total considerado en el periodo de producción. Por ejemplo, el tiempo nominal en un turno es la duración del mismo (8 o 12 horas).

Tiempo Disponible

– Corresponde a la fracción del tiempo nominal en que el equipo está disponible para ser operado, es decir, se debe descontar al tiempo nominal todos aquellos tiempos en que el equipo esté sujeto a mantenimiento y reparaciones.

Tiempo Operativo

Corresponde al tiempo en que el equipo está entregado a su operador y en condiciones de realizar la labor programada. Este tiempo se divide en:

Tiempo Efectivo

– Corresponde al tiempo en que el equipo está desarrollando sin inconvenientes la labor programada.

Tiempo de Pérdidas Operacionales

– Corresponde al tiempo en que el equipo, estando operativo, realiza otras labores, tales como traslados, esperas de equipo complementario, etc.

Tiempo de Reserva

Corresponde al tiempo en que el equipo, estando en condiciones de realizar la labor productiva, no es utilizado, ya sea porque no hay un operador disponible, o bien, simplemente porque no se ha considerado su operación en los programas de producción para el período actual.