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APLICACIÓN DE LA
VOLADURA DE PRE-CORTE
EN SUB LEVEL STOPING
CON TALADROS EN
ABANICO.
COMPAÑÍA MINERA MILPO
S.A.A. – UNIDAD CERRO LINDO
ING. MARCOS ROJAS A.
"El peor error es no hacer nada por pensar que es
poco lo que se puede hacer"
E. BURKE
INDICE:
1.- CERRO LINDO
GEOLOGÍA GENERAL
GEOMECÁNICA
2.- METODO DE MINADO
PERFORACIÓN
VOLADURA
3.- VOLADURA CONTROLADA
TAJOS
PROBLEMA
4.- VOLADURA DE PRE CORTE
ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS
PRUEBAS
DESVIACIÓN DE TALADROS
5.- CONCLUSIONES
1. UNIDAD MINERA CERRO LINDO
GRUPO MILPO
Proyectos Mineros
Unidades Mineras
Unidades Mineras Suspendidas
Proyecto Magistral
Unidad Minera Atacocha
Proyecto Hilarión
Unidad Minera El Porvenir
Proyecto Pukaqaqa
Unidad Minera Cerro Lindo
Unidad Chapi
Unidad Ivan
CERRO LINDO
GEOLOGÍA
El deposito Cerro Lindo es un deposito de
sulfuro masivo Vulcano génico (estilo kuroko).
Las zonas de mineral de sulfuro están alojadas
dentro de una secuencia Vulcano –
sedimentaria del Cretáceo medio la cual forma
una orientación de faja NW – SE de treinta por
diez kilómetros.
El depósito de Cerro Lindo consiste de cuerpos
lenticulares y apelados de sulfuro masivos
incluyendo pirita, esfalerita, calcopirita y menor
cantidad de galena. La secuencia se inclina a
65º al sur oeste y tiene hasta 200 metros de
espesor. En la actualidad, las zonas de mineral
esta definidas sobre un área en plano de 750
m por 200 m.
GEOLOGÍA
Cuerpos Mineralizados (Ore Body) en
isométrico en relación a la quebrada topará.
El Yacimiento (OB’s) en planta.
GEOMECÁNICA
En UMCL hay tres tipos de rocas.
2.- Los sulfuros donde está el mineral.
3.- Los volcánicos.
4.- Los diques (cortan transversalmente a los sulfuros y volcánicos)
Los volcánicos aparecen alrededor de los sulfuros formando la roca encajonante.
Dentro de la zona mineralizada aparecen enclaves de volcánicos que salen junto al
mineral durante la explotación del yacimiento.
RMR
Rango
Promedio
Tipo
Calidad
Masa Rocosa
Sulfuro Masivo
50 – 60
55
IIIA
Regular A
Volcánico Riodacítico Caja Piso
50 – 60
55
IIIA
Regular A
Volcánico Riodacítico Cajá Techo
38 - 42
40
IVA
Mala A
Litología
2. MÉTODO DE MINADO
PLAN DE MINADO 2013 - 2017
SECUENCIA
1.
2.
3.
4.
5.
Galería principal del Tajo y
primera ventana de
extracción.
Tajo base o inferior.
Galería Slot del Tajo inferior.
Galería superior del Tajo
intermedio e inferior del Tajo
superior.
Tajo intermedio de 20m x
30m x 35m.
PERFORACIÓN
Slot
1
2
3
4
1.
2.
3.
4.
Perforación de taladros de ayuda para
la chimenea RB perforada
posteriormente.
Filas de tres taladros pasantes por
considerar mayor diámetro.
Taladros pasantes y paralelos del Slot.
Galería Slot del nivel inferior del Tajo en
perforación.
PERFORACIÓN
Mallas
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Simba ITH en perforación de mallas
radiales pasantes.
Burden entre mallas radiales pasantes
de 2.80 m.
Taladros de mallas radiales pasantes en
el banco de 30 m.
Galería Slot del nivel inferior del Tajo en
perforación.
Galería Slot del tajo que no se muestra
por cuestiones didácticas.
Galería slot del tajo adyacente y
ventana de limpieza para el tajo en
perforación.
Tajo inferior rellenado.
PERFORACIÓN
Chimenea Slot
1
2
3
VOLADURA
Chimenea Slot
3
1.
2.
3.
4.
Taladros del Slot pasantes perforados.
Taladros de ayuda disparados hacia la chimenea RB.
Chimenea Slot disparada.
Galería Slot inferior hacia donde se ha disparado la
chimenea Slot.
1
2
4
VOLADURA
Slot
3
1
2
1.
Taladros del Slot pasantes
disparados fila por fila hacia la
chimenea ampliada.
2. Filas disparadas generando una
zanja.
3. Cara libre abierta completamente.
VOLADURA
Mallas
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Hombros de las mallas
radiales pasantes que serán
disparados con el tajos
superior.
Mallas radiales pasantes
disparadas.
Galería inferior principal de
limpieza.
Tajo inferior rellenado.
Galería principal superior de
voladura.
Galería slot del tajo
adyacente y ventana de
limpieza para el tajo en
perforación.
3. VOLADURA CONTROLADA
TAJOS
GALERÍA PRINCIPAL
SUPERIOR DEL TAJO
PROYECCIÓN DE LA ROTURA DEL
TAJO
GALERÍA PRINCIPAL
INFERIOR DEL TAJO
LOS LLAMADOS
“HOMBROS DEL
TAJO”
TAJO VACÍO LUEGO
DE SU EXPLOTACIÓN.
PROBLEMA
COLAPSAMIENTO DE
LOS HOMBROS
NECESIDAD DE
RELLENAR EL TAJO
HASTA TOPEARLO
PARA MEJORAR SU
ESTABILIDAD Y
PODER MINAR EL
NIVEL SUPERIOR.
TAJO VACÍO CON
MAYOR
INESTABILIDAD.
SECCIÓN SUPERIOR
QUE SE DEBE
CUIDAR.
PLANTEAMIENTO DE SOLUCIÓN
PLANOS DE SEPARACIÓN
GENERADOS POR LA
VOLADURA CONTROLADA
BANCO DE
VOLADURA DE
PRODUCCIÓN
4. VOLADURA DE PRE-CORTE
ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS
Determinación de la presión del taladro Trazado Curvas de Presión de Barreno
Distribución de tensiones en dos puntos ocasionada
por la detonación simultanea de taladros.
Densidad del explosivo
S : espaciamiento.
σt : Resistencia a la tracción de la
roca.
rb : radio del taladro = 89 mm
1.14 g/cm3
Velocidad de detonación
ρe =
N=
D=
Densidad de carga
ρc =
variable
Coeficiente adiabático
Presión en el taladro
ϒ=
1.2
variable
Factor N
Pb =
0.1192
4,200 m/s
Presión de taladro necesaria para cortar la roca
Presión de taladro (MPa)
200
Cordón
detonante
175
Emulex 80
Anfo
150
125
Voladura de contorno
convencional
100
75
50
Cordón detonante
Anfo
Emulex 80
25
0
Tensión tangencial como consecuencia de la detonación
simultanea de dos barrenos.
0
50
100
Densidad de carga
150
(kg/m3)
200
ESQUEMA DE PERFORACIÓN
Galería Central
Ga Lado D.
4m
Últimos taladros de las mallas de producción
negativas
5m
Galería Central
Taladros adicionales para Pre- Corte ejecutados
entre los de las mallas de producción.
Ga Lado Iz.
4m
2.80 m
Slot
Malla 1
0.93 m
Malla 2
5m
Malla 3
Malla 4
Malla 5
Malla Radial (6 M (-)
24.9 m
Precorte (30 taladros)
22.5 m
Todos los taladros en conjunto por su
espaciamiento serán disparados con
desacoplamiento de carga.
PRUEBA 1
σc = 161.3 Kg/m3
Vb = 0.0622 m3
me = 10.0 Kg
lb = 10.0 m
Db = 89 mm / 3.5”
S = 90 cm
Explosivo: Emulex 80
Dimensiones: 11/2”x12”
Peso cartucho: 0.40 Kg
Número de Cartuchos: 25 (10 Kg)
Longitud de cada cartucho: 0.254 m
Espaciamiento entre cartuchos: 0.12 m
Longitud de Taco: 1.0 m
Se disparan 36 taladros con el mismo número o retardo en el Tajo 925 del
nivel 1800.
RESULTADOS: se verifican que las cargas explosivas detonaron pero no
tuvieron la suficiente energía para generar grietas entre los taladros, asimismo
no se nota ninguna deformación en los taladros ni tampoco ninguno de ellos
se derrumbó a causa de la detonación. No pudimos efectuar otra prueba en el
mismo tajo debido a que tenía que entrar en producción.
PRUEBA 2
σc = 260 Kg/m3
Vb = 0.0622 m3
me = 20.0 Kg
lb = 10.0 m
Db = 89 mm / 3.5”
S = 90 cm
Ab = 0.00622m2
Explosivo: ANFO
Densidad: 0.83 g/cm3
Volumen que ocupará: 0.024 m3
Longitud de Carga: 3.9 m (20 Kg)
Determinación de la presión del taladro Trazado Curvas de Presión de Barreno
Densidad del explosivo
.83 g/cm3
Velocidad de detonación
ρe =
N=
D=
Densidad de carga
ρc =
130
Coeficiente adiabático
Presión en el taladro
ϒ=
Factor N
Pb =
0.1370
3,500 m/s
1.2
150.60 MPa
Área del tubo de desacoplamiento: 0.0013 m2
Número de Tubos: 2 Unds.
Área total de desacoplamiento: 0.0026 m2
Área de carga del taladro: 0.00362 m2
Longitud Real de Carga: 6.6 m
Longitud de Taco: 1.5 m
Se efectúan tres a cuatro disparos usando esta nueva configuración; con un
promedio de 42 taladros por disparo, es decir 21 taladros a cada lado de la galería
central.
RESULTADOS: En promedio se registran que se generan grietas entre taladros en
un 25% del total, Asimismo se generan grietas radiales y deformaciones en los
taladros en un 70%, pero principalmente luego de la excavación total del tajo no se
obtienen los resultados deseados, puesto que en dos de los cuatro tajos disparados
se evidencia el mismo daño a los “hombros”.
MEDICIÓN DE DESVIACIÓN
Se logra determinar que la desviación promedio en tres tajos perforados era de 35 cm, lo que
prácticamente imposibilitaba el pre corte en mejores condiciones.
CAMBIOS EN EL ORDEN
5
3
22
4
21
5
20
6
19
7
18
8
Las mallas de producción
ya no consideran los
taladros de contorno.
30
23
5
13
16 15
14
12
11
25
10
9
1
2
30
17
Culminadas las mallas de
producción se perforan
todos los taladros del
contorno con el mismo
ángulo y misma cantidad
de barras.
25
PRUEBA 3
σc = 217.7 Kg/m3
Vb = 0.0622 m3
me = 13.54 Kg (En Recorte)
me = 17.5 Kg (En Precorte)
lb = 10. m
Db = 89 mm
S = 75 cm
Explosivo: Emulex 80
Dimensiones: 11/2”x12”
Peso cartucho: 0.40 Kg
Número de Cartuchos: 44 (17.5 Kg)
Longitud de cada cartucho: 0.254 m
Espaciamiento entre cartuchos: 0.0 m
La primera prueba con esta configuración se efectúa en el Tajo 012 del nivel 1800
en el que se cargan 34 taladros con un mismo número de retardo, es decir 17
taladros a cada lado de los cuales 5 pertenecían a las mallas de producción y 12
eran taladros intermedios.
RESULTADOS: Luego de la voladura se pudo observar en general; menor daño que
el que se generó con el ANFO, además se cuenta planos de falla entre 18 taladros,
lo que significa que tuvimos un 53% de éxito en este disparo. Los siguientes 4
disparos tuvieron porcentajes de entre 42 y 48 % de éxito, aún continuamos
trabajando en la mejorar los resultados.
5. CONCLUSIONES
-
Los modelos matemáticos siempre son un acercamiento a los parámetros definitivos dentro una práctica en minería, pero se
constituye en el mejor sustento para iniciar su ejecución, por ende vale la pena desarrollarlos.
-
Los resultados de la primera prueba nos indicó que la energía con la que estábamos trabajando era deficiente versus la que
requeríamos.
-
Se ejecutan las pruebas con ANFO a pesar de saber que tiene mayor capacidad de producción de gases en la voladura y
menor poder de fracturamiento, pero el poco trabajo para su desacoplamiento era un aspecto muy importante a tomar en
cuenta dentro nuestras operaciones donde la productividad es imprescindible. No obstante los resultados tuvieron un buen
porcentaje de éxito.
-
Los cambios efectuados para la tercera fase de pruebas fueron contundentes, puesto que se consigue que más de la mitad de
los taladros detonen y generen un plano entre ellos.
-
La desviación sigue siendo un problema, en especial entre los taladros de malla y los intermedios. Por esta razón nuestra
cuarta fase considerará hacer el Pre corte por partes, es decir cada vez que tenga que dispararse una malla de producción,
consideraremos el pre corte para ésta; y los taladros intermedios involucrados.
-
En general debido a que cada fase consideró un porcentaje de éxito significativamente mayor que el anterior, concluimos que
estamos en el camino correcto para poder controlar completamente los “Hombros” de los tajos.
GRACIAS.