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Uso de cámaras de aire para la minimización de costos y optimización de
resultados en voladura.
Jeanpierre, Alaya M1., Rallfs, Cabrera A1., Anthony, Cruzado C1.
1 Departamento de Ingeniería de Minas, Facultad de Ingeniería, Universidad Privada del Norte.
Resumen: La voladura al ser uno de los procesos
que genera mayor impacto en el proceso minero
presenta diversos campos para la optimización y
minimización de valores como costos. Relacionado a
la reducción de costos se ha implementado un
método llamado cámara de aire, el cual se usa para la
mejora de la fragmentación del macizo rocoso,
reducción de la columna explosiva según la geología
de la zona, homogeneidad en las ondas de choque,
disminución de sobre-perforación, reducción de “Fly
Rocks” y reducción de vibraciones. Estas medidas
nos permiten optimizar costos, tiempo y procesos en
el ciclo de minado. Nosotros hemos tomado para
este paper a la empresa Yanacocha tajo “La Quinua”
parte sur, este tajo tiene una zona de gravas; con la
presentación de algunas tablas nos guiaremos para
hacer de este método el más eficiente y óptimo en
este tipo de material.
Palabras clave: Optimización; minimización;
costos; cámara de aire; gravas.
Title: Use for air camera for the minimization of
cost in blasting.
Abstract: the blasting to be one of the processes that
generate greater impact in the mining process
presents different fields for values such as cost
minimization and optimization. Related to the
reduction of costs has been implemented a method
called air camera, which is used for the improvement
of the fragmentation of the rock mass, reduction of
the explosive column according to the geology of the
area, homogeneity in the shock waves, decrease of on
drilling and reduction of “fly rocks”. These measures
allow us to optimize costs, time and processes the
mining cycle. We have taken for this paper to the
Yanacocha company pit "La Quinua" southern part,
this pit has an area of gravel; with the presentation of
some tables we will be guide to make this method the
most efficient and optimum in this type of material.
Keywords: Optimization; minimization; costs; air camera; gravel.
I. Introducción:
Una cámara de aire en el ámbito de la minería está
diseñada para ser ubicada en la columna explosiva de
un taladro. Puede ocupar hasta un 40% por volumen
del total de la columna. Puede ser ubicada en la parte
superior, media o inferior de la carga explosiva. El
tamaño y la posición de la cámara de aire cambian la
fragmentación y el levantamiento de la voladura.
(International Technologies S.A., 2000), estaríamos
ya empezando con la optimización en voladura y
minimización de costos.
Según el ingeniero Enrique Paredes al crear una cámara
de aire en el fondo del taladro habiendo reducido la
sobre perforación y el explosivo que corresponde a
la misma. Al reducir la sobre perforación el
requerimiento de perforación por tonelada
disminuye, así mismo el dejar de colocar el explosivo
correspondiente a esta parte de la columna reduce el
factor de carga. La “Cámara de Aire” (Taponex®) es
un accesorio diseñado para asegurar la creación y
aplicación de Ondas Tensiónales en el medio rocoso
circundante al tiro cargado con explosivo, dando
origen al método de Voladura por Tensión.
(International Technologies S.A., 2000).
En tronaduras de Minas a Cielo Abierto
normalmente se considera esencial la perforación de
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los pozos bajo el nivel del piso para evitar la
formación de pisos altos o “patas”. La sobre
perforación y el uso de explosivo bajo el nivel del
piso no sólo resultan costosos sino que también en
ocasiones causan serios problemas, tales como serios
daños al futuro piso de perforación o a la cresta del
próximo banco y un exceso de vibraciones. (Carlos
Correa, Minera La Escondida), dado a esto se
implementó este producto para acabar con estos
inconvenientes y mejorando la fragmentación.
Las cámaras de aire incrementan la duración de la
acción de la onda de choque sobre el medio que la
rodea. Debido a una serie de pulsos causados por las
reflexiones de las ondas de presión después de la
detonación dentro un taladro. Con Cámaras de Aire,
la tensión máxima aplicada sobre la roca que la rodea,
es menor que la tensión extrema aplicada por el
explosivo en columnas sólidas. (Melnikov y otros)
El objetivo general de esta investigación es conocer
el uso de las cámaras de aire para la minimización de
costos y optimización de resultados.
II. Método: Se analizó la zona de “Gravas” del tajo “La Quinua”
de la mina Yanacocha. El trabajo de investigación se
situó en esta parte de la mina ya que en esta zona por
las características que presentan se puede mejorar y
optimizar los diseños de perforación y voladura con
el uso de cámaras de aire de acuerdo a la zonificación
de la mina, además debemos obtener valores de
vibraciones mínimos debido a que esta zona se
encuentra cercana a algunas viviendas de los
pobladores de la zona y el uso de cámaras de aire
ayuda a disminuir estos valores. Este proceso podría
evitarse, ya que al tratarse de un material suave no es
necesario la voladura, pero con el fin de mejorar los
procesos de las palas se está realizando el diseño.
Los criterios que se toman en cuenta para el diseño
de perforación y voladura se basan en la
consideración del comportamiento de la zona y la
zonificación de la mina según los datos de geología y
geotecnia, en este caso se evalúa en base a los
siguientes parámetros propios de la mina:
-Clasificación de suelos según dureza:
Esta clasificación también se tendrá en consideración
para el índice de perforabilidad, ya que en la zona
trabajada se está considerando un comportamiento
de suelo.
-Clasificación según el tipo de suelo:
El tipo de suelo está denominado: Secuencia
superior de Gravas.
-Clasificación según el tipo de roca:
El tipo de roca está denominada: Argílico Avanzado
(Hangingwall o Footwall) y presenta una densidad
de 2 gr/cc.
Diseño:
Para iniciar el proceso de diseño se calcula el costo
de perforación respecto a los metros perforados a
través del TDC.
Perforadora: PV-271 – Broca: ⦰=10 5/8pulg=270mm
Duro > 1000FERRICRETA CONSOLIDADA
GOSSAN
Medio 100 - 1000
FERRICRETA NO CONSOLIDADA
SECUENCIA SUPERIOR DE GRAVAS
SULPHIDES
NON SULPHIDES
Suave < 100ARGILICO
FINOS (PALEOSUELO - BEDDED FINES
SUELOS EN MYSRLDurezaMódulo de Elasticidad
(Kg/cm2)
SUELO
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TDC $3.34/m
Total de metros
720m
Costo total $ 2404.8
Para la malla de perforación y voladura se usó una
perforadora PV-271, con un diámetro de 10 5/8 para
todos los taladros.
La selección de explosivo se determinó de la siguiente
manera:
El dato que tenemos de la clasificación del suelo
según su dureza es del módulo de elasticidad que nos
da un valor < 100 kg/cm2, que es equivalente a un
valor < 9.807000 MPa y el espaciamiento promedio
de las fracturas es mínimo debido a que se trata de
una zona con comportamiento de suelo, por lo que
sólo nos da un resultado de EXCAVACIÓN
MECÁNICA. Debido a que nuestro objetivo no es
fragmentar a través del explosivo, lo que se busca es
solo mover un poco el material para mejorar el
rendimiento de los equipos de carga, como las palas,
se escogerá el explosivo más cercano a este valor para
generar la optimización de carguío. En este caso se
realizará con ANFO para los taladros secos y
HANFO para taladros con presencia d agua.
Burden y espaciamiento:
Dx= 0.8 gr/cc
Dro= 2 gr/cc
De= 10 5/8pulg = 270mm
Por lo tanto el Burden=7.45 m ~ 7m
E =
Por lo tanto el Espaciamiento=9.8m ~ 10m
Relación de rigidez:
FR = L / B
L=12 m
B=7 m
El factor de rigidez=1.71
Relación de rigidez
1 2 3 4
-Fragmentación -Sobrepresión de aire -Roca en vuelo -Vibración del terreno
Pobre Severa Severa Severa
Regular Regular Regular Regular
Buena Buena Buena Buena
Excelente Excelente Excelente Excelente
Para este diseño no se tiene en cuenta el resultado del
factor de rigidez para el diseño ya que el objetivo solo
es remover un poco la zona y no fragmentar, los
temas de sobrepresión, Fly Rocks y vibraciones se
ajustarán en base a los parámetros de carga de cada
taladro de la malla.
Taco:
T = 0.7 x B
El taco tendrá varios valores de acuerdo al diseño
para las filas adyacentes, 1ra producción, 2da
producción y procedimiento.
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Retardos:
Retardos de barreno a barreno
th = Th x S
th = Retardo barreno a barreno (ms)
Th = Constante de retardo barreno a barreno
S = Espaciamiento
Roca Constante Th
(ms/m) Arenas, margas, Carbón, Argílico 6.5
Algunas calizas y esquistos 5.5
Calizas compactas y mármoles 4.5
Feldespato porfídicos, gneis y mica 3.5
Th = 6.5 ms/m
S = 10 m
Por lo tanto el retardo de barreno a barreno será de
65 ms.
Malla:
Retardos entre filas
tR = TR x b
tR = Retardo entre filas (ms)
TR = Factor de tiempo entre filas (ms/m)
B = Burden
Constante TR (ms/m)
Resultado
6.5 Violencia, sobrepresión de aire excesiva
8.0 Pila de material alta cercana a la cara
11.5 Altura de pila promedio, sobrepresión
16.5 Pila de material disperso con rompimiento
TR = 16.5 (ms/m)
B = 7 m
Por lo tanto el retardo entre filas es de 115.5 ms.
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REPORTE DE TALADROS
Agua Aire Explosivo Taco Agua Aire Explosivo TacoDensidad
roca
Densidad
expl.
Factor.Carga
(kg/TM)
1 1 - 2 9 57.26 0 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886
2 1 - 2 9 57.26 0 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886
3 1 - 2 9 57.26 0 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886
4 1 - 2 9 57.26 0 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886
5 1 - 2 9 57.26 0 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886
6 - - 2 10 - - 91.61 1145.11 2 0.8 0.0545
7 - - 2 10 - - 91.61 1145.11 2 0.8 0.0545
8 - - 2 10 - - 91.61 1145.11 2 0.8 0.0545
9 - - 2 10 - - 91.61 1145.11 2 0.8 0.0545
10 - - 2 10 - - 91.61 1145.11 2 0.8 0.0545
1 1 - 4 7 57.26 - 297.73 801.58 HA-64 2 1.3 0.4771
2 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453
3 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453
4 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453
5 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453
6 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453
7 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453
8 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453
9 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453
10 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453
1 1 - 5 6 57.26 - 372.16 687.07 HA-64 2 1.3 0.4090
2 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771
3 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771
4 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771
5 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771
6 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771
7 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771
8 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771
9 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771
10 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771
1 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
2 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
3 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
4 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
5 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
6 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
7 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
8 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
9 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
10 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
11 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
12 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
13 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
14 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
15 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
16 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
17 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
18 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
19 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
20 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
21 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
22 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
23 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
24 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
25 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
26 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
27 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
28 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
29 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
30 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749
Distancia (m) Masa (kg)1r
a Pr
oduc
cion
Tipo de
explosivo
HA-64
ANFO
Adya
cent
es (a
mor
tigua
mie
nto)
Pro
ducc
ion
2da
Prod
ucci
on
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CONFIGURACION DE CARGA SIN
CAMARA DE AIRE
Esquema de carga-Adyacentes con agua:
N° taladros: 5
Iniciador de fondo:
Esquema de carga-Adyacentes secos:
N° taladros: 5
Iniciador de fondo:
5.5 m. Taco
H = 12 m
2 m. HA 64
1 m. Agua
10 m.
Taco
2 m. ANFO
H = 12 m
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Esquema de carga-1ra producción con agua:
N° taladros: 1
Iniciador de fondo:
Esquema de carga-1da producción secos:
N° taladros: 9
Iniciador de fondo:
7 m. Taco
H = 12 m
4 m. HA 64
1 m. Agua
H = 12 m
4 m. ANFO
8 m. Taco
-8-
Esquema de carga-2da producción con agua:
N° taladros: 1
Iniciador de fondo:
Esquema de carga-2da producción secos:
N° taladros: 9
Iniciador de fondo:
H = 12 m
1 m. Agua
5 m. HA 64
6 m. Taco
H = 12 m
5 m. ANFO
7 m. Taco
-9-
Esquema de carga taladros de producción
N° taladros: 30
Iniciador de fondo:
H = 12 m
6.5 m. ANFO
5.5 m. Taco
-10-
REPORTE DE TALADROS CON CÁMARA
DE AIRE
Agua AireTaco Camara
de aireExplosivo Taco Agua Aire
Taco Camara
de aireExplosivo Taco
Densidad
roca
Densidad
expl.
Factor.Carga
(kg/TM)
1 1 - - 2 9 57.26 0 - 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886
2 1 - - 2 9 57.26 0 - 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886
3 1 - - 2 9 57.26 0 - 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886
4 1 - - 2 9 57.26 0 - 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886
5 1 - - 2 9 57.26 0 - 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886
6 - 1 0.3 1.5 9.2 - 0.06 34.35 68.71 1053.5 2 0.8 0.0409
7 - 1 0.3 1.5 9.2 - 0.06 34.35 68.71 1053.5 2 0.8 0.0409
8 - 1 0.3 1.5 9.2 - 0.06 34.35 68.71 1053.5 2 0.8 0.0409
9 - 1 0.3 1.5 9.2 - 0.06 34.35 68.71 1053.5 2 0.8 0.0409
10 - 1 0.3 1.5 9.2 - 0.06 34.35 68.71 1053.5 2 0.8 0.0409
1 1 - - 4 7 57.26 - - 297.73 801.58 HA-64 2 1.3 0.1772
2 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682
3 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682
4 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682
5 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682
6 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682
7 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682
8 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682
9 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682
10 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682
1 1 - - 5 6 57.26 - - 372.16 687.07 HA-64 2 1.3 0.2215
2 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954
3 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954
4 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954
5 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954
6 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954
7 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954
8 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954
9 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954
10 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954
1 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
2 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
3 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
4 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
5 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
6 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
7 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
8 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
9 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
10 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
11 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
12 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
13 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
14 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
15 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
16 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
17 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
18 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
19 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
20 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
21 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
22 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
23 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
24 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
25 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
26 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
27 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
28 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
29 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
30 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363
Distancia (m) Masa (kg)Tipo de
explosivo
Ad
yace
nte
s (a
mo
rtig
uam
ien
to)
HA-64
ANFO
2d
a P
rod
ucc
ion
1ra
Pro
du
ccio
n P
rod
ucc
ion
-11-
CONFIGRACIÓN DE CARGA CON
CAMARA DE AIRE
Esquema de carga-Adyacentes secos:
N° de taladros: 5
Iniciador de fondo:
Esquema de carga-1ra producción secos:
N° de taladros: 9
Iniciador de fondo:
H = 12 m
1.5 m. ANFO
9.2 m. Taco
1 m. Aire
0.3 m. Taco
H = 12 m
2.5 m. ANFO
8.2 m. Taco
1 m. Aire
0.3 m. Taco
-12-
Esquema de carga-2da producción secos:
N° de taladros: 9
Iniciador de fondo:
Esquema de carga taladros de producción:
N° de taladros: 30
Iniciador de fondo:
H = 12 m
3.5 m. ANFO
7.2 m. Taco
1 m. Aire
0.3 m. Taco
H = 12 m
5 m. ANFO
5.7 m. Taco
1 m. Aire
0.3 m. Taco
-13-
III. Resultado Al cambiar el diseño de perforación y voladura se ha logrado una disminución de costos podemos observar esta diferencia en
el consolidado de costos totales de la voladura que se ha diseñado para este banco.
HOLES
Diameter (mm)
Number of
Holes
Total Length
(m)
Min. Length
(m)
Max. Length
(m)
Av. Length
(m)
Total Cost
()
270 60 720 12 12 12 2404.7999
CHARGE DECKS
Material Name
SG Total Number Total Cost () Total Length
(m)
Min. Length
(m)
Max.
Length (m)
Mean
Length (m)
Total Mass
(kg)
Min.
Mass
(kg)
Max.
Mass (kg)
Mean
Mass (kg)
H-ANFO 1.30 1.3 7 820.2426435 19 2 5 2.714285714 1414.21149 148.8644 372.16092 202.03021
ANFO 0.8 53 5895.028812 286 2 6.5 5.396226415 13100.0644 91.60884 297.72874 247.17103
STEMMING DECKS
Material Name
SG Total Number Total Cost () Total Length
(m)
Min. Length
(m)
Max.
Length (m)
Mean
Length (m)
Total Mass
(kg)
Min.
Mass
(kg)
Max.
Mass (kg)
Mean
Mass (kg)
water 1 7 0 7 1 1 1 400.788683 57.25553 57.255526 57.255526
stemming 2 60 0 408 5.5 10 6.8 46720.5093 629.8108 1145.1105 778.67516
DOWN-HOLE DELAYS
Delay Name
Nominal
Delay (ms)
Actual Delay
(ms)
Number Of
Delays Total Cost ()
#24 700 700 60 60
DOWN-HOLE CONNECTIONS
Connection Name
Burn Speed
(m/s)
Number Of
Connections
Supplied
Length (m)
Actual
Length (m)Total Cost ()
tube 2000 60 694.9999886 694.9999886 69.49999989
DOWN-HOLE PRIMERS
Primer Name
Number of
PrimersTotal Cost ()
Primer2 60 81.60000086
INTER-ROW DELAYS
Delay Name
Nominal
Delay (ms)
Actual Delay
(ms)
Number Of
Delays Total Cost ()
109ms 109 109 5 5
INTER-ROW CONNECTIONS
Connection Name
Burn Speed
(m/s)
Number Of
Connections
Supplied
Length (m)
Actual
Length (m)Total Cost ()
cord 7000 5 43.01162634 43.01162634 4.301162698
INTER-HOLE DELAYS
Delay Name
Nominal
Delay (ms)
Actual Delay
(ms)
Number Of
Delays Total Cost ()
67ms 67 67 54 54
INTER-HOLE CONNECTIONS
Connection Name
Burn Speed
(m/s)
Number Of
Connections
Supplied
Length (m)
Actual
Length (m)Total Cost ()
cord 7000 54 540 540 54.0000008 Cost Total: 9448.47256
COSTO TOTAL - SIN CÁMARA DE AIRE
-14-
Diameter (mm)
Number of
Holes
Total Length
(m)
Min. Length
(m)
Max. Length
(m)
Av. Length
(m)Total Cost ()
270 60 720 12 12 12 2404.799938
CHARGE DECKS
Material NameSG
Total
NumberTotal Cost ()
Total Length
(m)
Min. Length
(m)
Max. Length
(m)Mean Length (m)
Total Mass
(kg)
Min. Mass
(kg)
Max. Mass
(kg)
Mean Mass
(kg)
H-ANFO 1.30 1.3 7 820.2426435 19 2 5 2.714285714 1414.211495 148.8643679 372.1609197 202.0302136
ANFO 0.8 53 4359.435643 211.5 1.5 5 3.990566038 9687.635018 68.70663133 229.0221044 182.7855664
STEMMING DECKS
Material NameSG
Total
NumberTotal Cost ()
Total Length
(m)
Min. Length
(m)
Max. Length
(m)Mean Length (m)
Total Mass
(kg)
Min. Mass
(kg)
Max. Mass
(kg)
Mean Mass
(kg)
water 1 7 0 7 1 1 1 400.7886828 57.25552611 57.25552611 57.25552611
stemming 2 113 0 429.4999905 0.300000012 9.199999809 3.800884872 49182.49584 34.35331703 1053.501659 435.2433261
air bag 0.001 53 42.4 53 1 1 1 3.034542884 5.73E-02 5.73E-02 5.73E-02
cost air bag 0.8
DOWN-HOLE DELAYS
Delay Name
Nominal
Delay (ms)
Actual Delay
(ms)
Number Of
DelaysTotal Cost ()
#24 700 700 60 60
DOWN-HOLE CONNECTIONS
Connection Name
Burn Speed
(m/s)
Number Of
Connections
Supplied
Length (m)
Actual
Length (m)Total Cost ()
cord 7000 60 626.0999784 626.0999784 62.60999878
DOWN-HOLE PRIMERS
Primer Name
Number of
PrimersTotal Cost ()
Primer2 60 81.60000086
INTER-ROW DELAYS
Delay Name
Nominal
Delay (ms)
Actual Delay
(ms)
Number Of
DelaysTotal Cost ()
109ms 109 109 5 5
INTER-ROW CONNECTIONS
Connection Name
Burn Speed
(m/s)
Number Of
Connections
Supplied
Length (m)
Actual
Length (m)Total Cost ()
cord 7000 5 43.01162634 43.01162634 4.301162698
INTER-HOLE DELAYS
Delay Name
Nominal
Delay (ms)
Actual Delay
(ms)
Number Of
DelaysTotal Cost ()
67ms 67 67 54 54
INTER-HOLE CONNECTIONS
Connection Name
Burn Speed
(m/s)
Number Of
Connections
Supplied
Length (m)
Actual
Length (m)Total Cost ()
cord 7000 54 540 540 54.0000008 Cost Total CCA: 7948.389387
COSTO TOTAL CON CAMARA DE AIRE
-15-
Determinamos una disminución del costo de diseño de perforación y voladura y obtenemos un 15.88% menos del costo que obtenemos al diseñar sin una cámara de aire para este tipo de zonas. Todos los datos de costos han sido evaluados según la base de datos del programa “JK-Bench”, como el objetivo es determinar una diferencia de costos en base a la utilización de cámaras de aire, obtendremos como consecuencia al rediseñar con estas una diferencia de costos, para esto evaluamos la diferencia de costos en porcentaje.
Determinación del PPV: La determinación del nivel de PPV está respecto a la siguiente fórmula con un modelo ajustado al 85% de confianza para los parámetros K y B. PPV=
Donde: K: Constante de propiedad de la roca. R: Distancia entre el explosivo y el sismógrafo. Q: Carga máxima detonada en un solo instante. X: Valor de ½ para determinar PPV B: Constante de propiedad de la roca. En nuestro caso el valor de: K: Viene dado según el registro de datos de la mina y es igual a 1440. R: La distancia hasta el molino, ya que es la zona más propensa y no debemos permitir que pare, el valor es de 2219.31 m.
B: Viene dado según el registro de datos de la mina, el valor con el que se trabaja es de 1.4 Diseño sin cámara de aire Q: Es la carga máxima detonada en un solo instante en nuestro diseño obtenemos un valor de 601.2 kg.
Por lo tanto obtenemos un valor de PPV de 2.62 mm/s y un número de taladros acoplados de 1.
Cost Total SCA: 9448.47256
Cost Total CCA: 7948.38939
Diferencia 1500.08317 15.88%
-16-
Diseño con cámara de aire: Q: Es la carga máxima detonada en un solo instante en nuestro diseño obtenemos un valor de 532.476 kg.
Por lo tanto obtenemos un valor de PPV de 2.41 mm/s y un número de taladros acoplados de 2.
IV. Discusión: El estudio muestra la importancia de la correcta utilización de cámaras de aire en un diseño de voladura. Como observamos nos ayuda a reducir la distancia de la columna del explosivo, obteniendo como consecuencia una disminución de costos significativa a largo plazo según la planificación de la mina. También nos ayuda a reducir los niveles de vibración, para cuidar el estado de las paredes de la mina. Poder manejar buenas relaciones con los pobladores que se encuentran cerca a esta zona de la voladura y poder mantenernos dentro de los parámetros mínimos según los reglamentos peruanos en el tema de valores mínimos y permitidos de PPV. Al tratarse de una zona que se está usando voladura solo para el desplazamiento del material y no su fragmentación, se usa detonadores pirotécnicos, esto disminuye el costo pero no reduce las vibraciones en algunos casos, en el caso de que nuestro diseño tengamos valores mayores a los permitidos lo que se tiene que hacer es cambiar el diseño y si aun así no obtenemos reducir los niveles de vibración se tendría que usar detonadores electrónicos pero esto incrementaría los costos de voladura. El uso de cámaras de aire para nuestro diseño en este tipo de zona, nos permitirá obtener un historial de comportamiento de voladura según la zona y esto es
posible seguir aplicándolo hasta que las características de geológicas, geotécnicas y operacionales cambien. V. Conclusiones: -El uso de cámaras de aire nos ayuda a reducir explosivo cuando solo queremos desplazar el material volado. -Los costos de voladura se reducen al utilizar cámaras de aire. -Se elimina la sobre perforación al utilizar este accesorio de voladura. -El uso de cámara de aire nos permite reducir el nivel de vibraciones de 2.62 mm/s a 2.41mm/s. -Se puede reducir aún más los niveles de vibración si se utilizaría detonadores electrónicos.
VI. Agradecimiento: Damos nuestro mayor agradecimiento al ingeniero Martin Mendoza Juárez y a todo el equipo del área de perforación y voladura de la empresa Yanacocha, por habernos facilitado la visita técnica a sus instalaciones y por habernos orientado en todo el transcurso de la visita, pudiendo obtener datos concisos para la realización de nuestro proyecto. VII. Referencias Bibliográficas:
Exsa. (2010) Manual de voladura.
López J. (2003) Manual de Perforación y Voladura.
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