Optimización de la voladura controlada aplicando un modelo matemático en la unidad minera Paraíso-Ecuador

• Autor: Mendoza Muñoz, Norma
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2014
• Institución: Universidad Nacional del Centro del Perú
• Repositorio: UNCP - Institucional
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:repositorio.uncp.edu.pe:20.500.12894/1339
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.12894/1339
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Optimización; Voladura controlada; Modelo matemático

Para cada operación unitaria en la minería subterránea es necesario contar con niveles de productividad sustentables y comparar estos niveles de productividad con empresas similares (Benchmarking); para conocer donde nos encontramos y que necesitamos para continuar operando con desarrollo sostenible. El proyecto surge a raíz que los ratios de productividad en la perforación y voladura en la Unidad Minera Paraíso-Ecuador eran 50% menos a lo planificado y a otras Unidades mineras similares a la nuestra, sobrecostos en perforación, voladura, limpieza, sostenimiento y extracción. Para llegar a la solución del problema se hizo seguimiento desde el año 2010 analizando todos los procesos operativos de la mina, a fin de determinar las posibles causas básicas del problema. Revisando bibliografía existente, acerca de problemas similares en otras mineras, se pudo observar que una de las causas recurrentes es la sobre excavación, los avances y fragmentación del material volado (específicamente por temas de perforación y voladura), así que se tuvo un especial cuidado en el análisis de este proceso. En el análisis del proceso operativo se pudo determinar que la roca Andesita tiene un RMR de 50 a 70 (semidura a dura) con una resistencia a la compresión dinámica mayor a 200 Mpa y que después de los disparos las zonas quedaban disturbadas por las vibraciones sísmicas de la detonación esto porque se estila cargar los taladros sin importar la calidad de roca casi el 100% del taladro y no se utiliza tacos de arcilla en la boca del taladro; la sobre excavación superaba el 38 % pese a tener una roca competente, como consecuencia los accidentes por desprendimiento de rocas cada año se incrementa. En voladura el factor de carga en promedio es 6.94 Kg/m3 y 2.41 Kg/ton con un costo en voladura 86.29 $/ML donde el costo por voladura equivale al 21% del costo unitario. Las perforaciones en los frentes en un 80% se realizan con barras de 4 pies, el costo unitario en un crucero es 406.51$/ML con barra de 6 pies, pero si este frente se perfora con barra de 4 pies el costo es de 529.41$/ML. No se maneja estándares, el perforista es quien determina la malla y el carguío, no se utilizan guiadores, el taqueador es metálico y flexible. Se trabajó en la mejora de todos los parámetros antes planteados aplicando Modelos matemáticos de voladura: Modelo Matemático de Holmberg y Chiapetta en la optimización de todos los parámetros críticos. Los Modelo matemático de Holmberg y los principios de voladura controlada planteados por Chiappeta (1984), los diseñamos en el Excel, estas herramientas son las que utilizamos para simular, diseñar, evaluar, interpretar y discutir los resultados obtenidos en el campo. Se hizo un esfuerzo porque los datos obtenidos con los simuladores tengan un margen de error +-5 %, aunque lo ideal es 2%. El costo por voladura es de 4.78 $/ton comparando el costo benchmarking con unidades mineras con la similitud a nuestras operaciones es 50% más. El factor de carga es 6.21 kg/m3 cuando debería ser en promedio de 2.50kg/m3 con un factor de avance de 44.70 kg/m la razón es que no se maneja estándares de perforación , el perforista decide el tipo de malla y carguío incluso se utiliza la misma malla para cualquier tipo de terreno; la otra razón es que en la columna de carga se utiliza cartuchos de nitrato de amonio al 35% de nitrógeno encartuchado con una densidad de 0.803 Gr/cc si el cartucho es de 23cm x 2.50cm ;a veces se encartucha con longitud de 30 cm con una densidad de 0.93 kg/cc (no es un agente de voladura mucho menos un explosivo ). Utilizar el emulex como columna de carga el factor de carga seria 2.41kg/m3 con un factor de avance de 16,75 kg/m. Se trabajó directamente sobre la mejora de los parámetros de perforación y voladura diseñando la malla de perforación con un burden de arranque en función al tipo de roca; la carga lineal en función al burden y que para controlar la sobre excavación utilizar cargas desacopladas en los taladros de contorno con el fin de generar energía inferior a la resistencia dinámica de la Andesita. A partir de este estudio se llegó a la conclusión que empleando el modelo matemático de R. Holmberg y Chiapetta se optimizo los estándares de las operaciones unitarias específicamente de perforación y voladura. Reducción del costo de perforación en 42.41 %, equivalente a 22.14 USD/m de avance lineal. Disminución en el costo de voladura en un 30.81 %, lo que corresponde a 26.59 USD/m de avance lineal. 10 Optimizando la voladura en avances se ahorraría 73 636.36 $/año, si este lo traducimos en Gr Au de ahorro equivaldría a 2 103.36 Gr.de Au., dinero que puede ser invertido en la adquisición de equipos, etc. Y si este proyecto lo ampliamos a la explotación cuanto más se ahorraría. Recordar….cualquier idea, por buena que sea y por bien que se haga , terminara por fracasar si no existe compromiso de todos los involucrados en la operación y la gerencia. La gestión de la productividad total en minería subterránea es un factor clave para la racionalización de los recursos, y aplicar los siguientes criterios: “Lo que no se puede medir, no se puede controlar” “Lo que no se puede controlar, no se puede gestionar” “Lo que no se puede gestionar, no se puede mejorar”