El principal objetivo de la optimización de la voladura primaria es la fragmentación de la roca, según el P80 requerido por la empresa. El Capítulo IV trata de la frustración de resultados, contraste de hipótesis y discusión de resultados, trata del análisis, descripción, desarrollo de mezclas explosivas gasificadas y optimización económica. El último Capítulo V trata de las conclusiones y recomendaciones para la aplicación de la mezcla explosiva gasificada.
Con base en estos resultados se implementó el uso de una mezcla explosiva gasificada en la unidad Minera Las Bambas.
- DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA
- ENUNCIADO
- General
- Específicos
- OBJETIVOS
- General
- Específicos
- JUSTIFICACIÓN
- DELIMITACIONES
Cómo las vibraciones resultantes de las voladuras primarias afectarán los daños al macizo rocoso y las estructuras residenciales de la comunidad aledaña a la Cueva Ferrobamba de la Unidad Minera Las Bambas. Determinar el impacto del uso de una mezcla explosiva gasificada en la optimización de la operación de la unidad minera primaria, en la fase de explotación del tajo Ferrobamba de la unidad minera Las Bambas. Determinar el efecto del uso de una mezcla explosiva gasificada sobre la fragmentación (P80) y la formación de gases nitrógeno.
Determinar el impacto de la optimización de la operación de la unidad de voladura primaria en los costos de la unidad minera Las Bambas.
ANTECEDENTES
VILELA SANGAY, 2014) “Análisis de Factibilidad para el Uso de ANFO Pesado a base de Emulsión Gasificable en Minera Yanacocha”, Pontificia Universidad Católica del Perú, Facultad de Ciencia y Tecnología. Su propósito fue analizar y cuantificar los resultados de la emulsión desgasificada en fragmentación con el fin de optimizar los procesos de purga en la carga y acarreo de material volado. CONTRERAS PÉREZ Selección de Carga Explosiva Apropiada y Carga Máxima de Retardo mediante Monitoreo, Modelado y Análisis de Vibraciones” (Aplicación en Minas Ares), Universidad Nacional de Ingeniería.
El objetivo era explorar el campo de las vibraciones causadas por las operaciones mineras recopilando y analizando la literatura técnica existente en todo el mundo.
MARCO REFERENCIAL
- Ubicación
- Localización Geográfica y Política
- Vías de Acceso
- Aspectos Geológicos
- Geología Regional
- Geomorfología
- Litología de la zona
- Geología estructural
- Geología local
- PRODUCCIÓN MINA LAS BAMBAS
- Dimensionamiento de la Mina Las Bambas
- Ubicación de componentes Mina Las Bambas
- COMPONENTES DE OPERACIÓN LAS BAMBAS
- Planta concentradora
- Chancado
- Faja transportadora terrestre
- Molienda
- Área de flotación
- Relaves
- MÉTODO DE EXPLOTACIÓN MINA LAS BAMBAS
- Diseño del Tajo Ferrobamba
- PROCESOS OPERATIVOS DE MINADO
- Perforación
- Perforación por rotación
- Voladura de rocas en el tajo Ferrobamba
- Carguío de mineral
- Acarreo – Transporte
- MECÁNICA DE FRAGMENTACIÓN DE LA ROCA
- Proceso de fragmentación de la roca
- Etapas del proceso de fracturamiento de rocas
- Primera fase fracturas radiales (Brisance)
- Segunda fase Empuje hacia Adelante (Heave)
- Tercera fase Fragmentación
- FUNDAMENTOS DE LA VIBRACIÓN
- Propiedades básicas de las ondas
- Tipos de ondas en vibraciones
- Onda aérea
- VELOCIDAD PICO PARTICULA
- Efectos de la Voladura
- Análisis de la Velocidad Pico Partícula
- Análisis de Frecuencias
- Ecuación de la Velocidad Pico Partícula
- NORMATIVA DE VIBRACIÓN INTERNACIONAL
- Norma Alemana – DIN 4150
- Normativa Americana USBM RI8507
- Normativa Americana OSM 817.67
- NORMATIVA PERUANA: GUIA AMBIENTAL PARA LA PERFORACION Y
- PARÁMETRO DE DISEÑO DE PERFORACIÓN Y VOLADURA
- Burden
- Espaciamiento
- Sobreperforación
- Longitud de taco (T)
- Altura de banco (H)
- CÁLCULO Y DISTRIBUCIÓN DE LA CARGA EXPLOSIVA
- Carga de fondo
- Carga de columna
- Cargas segmentadas o espaciadas
- Carga específica (CE)
- Estimación de cargas
- Volumen de explosivo
- Factor de carga (FC)
- Factor de Potencia
- Tonelaje roto
- Carga específica para cada taladro en voladuras de varias hileras
- Perforación específica
- Densidad de Carga Lineal (DCL)
- PROCESOS FISICOQUÍMICOS DE LOS EXPLOSIVOS
- Combustión
- Deflagración
- Detonación
- PROPIEDADES DE DETONACIÓN DE LOS EXPLOSIVOS
- Velocidad de detonación
- Presión de detonación
- Potencia
- Energía (calor de reacción)
- PROPIEDADES FISICAS DE LOS EXPLOSIVOS
- Densidad del Explosivo
- Resistencia al agua
- Humos
- Flamabilidad
- Sensitividad
- ACCESORIOS DE VOLADURA
- Cordón detonante
- Conector Bidireccional
- Detonador no eléctrico (Conector Unidireccional de Superficie)
- Detonador Electrónico DigiShot Plus
- AGENTES DE VOLADURA
- Booster de Pentolita
- Nitrato de amonio
- ANFO
- ANFO Pesado
- Emulsión explosiva
- Emulsión Gasificable
- Solución Gasificante (Nitrito de Sodio)
- MEZCLA EXPLOSIVA GASIFICADA (ANFO PESADO GASIFICADO)
- Sensibilización de la Emulsión
- FACTOR DE ESPONJAMIENTO PARA UN EXPLOSIVO GASIFICABLE
- Factor de Esponjamiento Teórico (Fe Teórico Campo)
- Factor de Esponjamiento en Campo
- Eficiencia en campo, del factor de esponjamiento (% K.)
- Ajuste del factor de esponjamiento teórico en campo
- Cálculo de longitud de carga con mezcla explosiva gasificable para cualquier longitud
- ÍNDICADORES E ÍNDICE EN FRAGMENTACIÓN GLOBAL
- Fragmentación en rango
- Fragmentación fuera de rango
- LÍMITES DE EXPOSICIÓN OCUPACIONAL PARA AGENTES QUÍMICOS
- Tipos de límites
- TWA: Media Moderada en el Tiempo (Time Weighted Average)
- STEL: Exposición de Corta Duración: Short Time Exposure Level
- Ceiling. Nivel Techo de Exposición
- PROCESO DE VOLADURA ELECTRÓNICA DIGISHOT PLUS
- DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA SPLIT-DESKTOP
- EQUIPO MICROTRAP (VOD/DATA RECORDER)
- Ejecución de pruebas de muestras de Explosivos
- Ubicación, instalación y encendido del equipo
- EQUIPO DETECTOR MULTIGÁS
- EQUIPO MEDICIÓN DE VIBRACIONES (SISMÓGRAFO)
- SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL
- Seguridad en primado de taladros
- Seguridad en carguío de taladros
- Seguridad en tapado de taladros
- Seguridad en amarre electrónico
- Seguridad en el uso de emulsiones
- Seguridad en el carguío con camiones mezcladores
- DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS. (MARCO CONCEPTUAL)
- Banco o cara
- Cebo
- Decibel (dB)
- Detonador
- Emulsión
- Explosivos
- Explosivo potente
- Frecuencia
- Gases
- Humos
- Material peligroso
- Mina
- Mineral
- Minería a cielo abierto
- Peligro
- Proceso de voladura
- Riesgo
- Ruido
- Software
- Sonido
- Vibración
La vida útil de la unidad minera Las Bambas es de dieciocho años con un importante potencial de exploración (LAS BAMBAS, 2018). La siguiente figura muestra la carga de mineral desde el cucharón eléctrico al camión minero de 300 toneladas. La fragmentación de la roca comenzará en la superficie libre o en cualquier discontinuidad donde se reflejen las ondas de presión.
Los análisis de velocidad y frecuencias máximas de las partículas influyen directamente en el estudio de los efectos de las voladuras (SENCICO, 2016). Diámetro del orificio por longitud de la columna explosiva (columna continua) o la suma de las cargas segmentadas (EXSA S.A, 2011). Es un proceso exotérmico en el que la transferencia de la reacción de descomposición se basa principalmente en la conductividad térmica.
La densidad de un explosivo es un factor importante a la hora de calcular la cantidad de carga necesaria para la voladura. La variación en la sensibilidad del ANFO Pesado se indica a medida que aumenta el porcentaje de emulsión. El diseño de la malla se realiza en colaboración con el área de diseño de la empresa minera.
Luego de obtener los datos del diseño de la malla, procedemos a realizar el diseño en el software ViewShot. La cuarta parte implica el cálculo de la distribución de tamaños en función de la información del fragmento descrito. La siguiente figura muestra el récord de velocidad de explosión después de la explosión.
Durante una tormenta eléctrica, el personal debe ser retirado inmediatamente del área de carga a refugios establecidos (EXSA S.A, 2016).
- DEFINICIÓN DE VARIABLES
- Variables Independientes
- Variables Dependientes
- OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES
- HIPÓTESIS DE LA INVESTIGACIÓN
- Hipótesis General
- Hipótesis Específico
- TIPO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
- Tipo y nivel de la investigación
- Método y diseño investigación
- POBLACIÓN Y MUESTRA
- PROCEDIMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN
- Primera etapa
- Segunda etapa
- Tercera etapa
- MATERIAL DE INVESTIGACIÓN
- Instrumentos de investigación
La aplicación del uso de la mezcla explosiva gasificada en la fase de explotación del tajo Ferrobamba de la unidad minera Las Bambas incide en la optimización de la operación de la unidad de voladura primaria. La aplicación del uso de la mezcla explosiva gasificada incide en los resultados óptimos de fragmentación (P80) y formación de gases nitrosos. La optimización de la operación de la unidad de voladura incide en los costos de la unidad minera en Las Bambas.
Los temblores, producto de explosiones primarias, inciden en los daños al macizo rocoso y estructuras habitacionales de la comunidad aledaña al tajo Ferrobamba de la unidad minera Las Bambas. La muestra está representada por los 34 proyectos de voladuras primarias designados en la zona de Jahuapaylla Alta, Mini Tajo y Jahuapaylla Baja del Tajo Ferrobamba de la unidad minera Las Bambas. Las primeras voladuras tienen como objetivo comprobar el rendimiento de la mezcla explosiva gasificada sin alterar los parámetros actuales de perforación y voladura.
A partir de los resultados de la primera prueba, presentados al cliente y debidamente documentados, se debe aplicar un criterio de optimización para verificar las prestaciones técnicas de la mezcla explosiva gasificada. Proponer un diseño de carga alternativo que optimice el aprovechamiento de la mezcla explosiva gasificada. Establezca la densidad de la copa en el rango de g/cm3 y verifique que la columna explosiva se hinche dentro del orificio, entre el 5% y el 10% de la longitud original.
Recopilación, procesamiento y análisis de la información registrada durante el proceso de carga y post-disparo de la perforadora. Comparación de costes obtenidos durante el proceso de investigación y tras las pruebas realizadas.
DESCRIPCIÓN DE LOS RESULTADOS
- MEZCLA EXPLOSIVA GASIFICADA (HEAVY ANFO GASIFICADO)
- Características del diseño de carga con mezcla explosiva gasificada (HA-G)
- Cálculo y control de densidad en gabinete
- Control de nitrito de sodio en solución – reactivo limitante
- Calibración del Camion Mezclador MOD 030
- Control de densidades en campo con Camión Mezclador
- DESARROLLO DE PRUEBAS EN LA UNIDAD MINERA LAS BAMBAS
- PRUEBA DE VOLADURA 01: PROYECTO (227) - NIVEL 3655 (ME-73G)
- PROYECTO (228) - NIVEL 3655 AP-73 (HA73)
- PRUEBA DE VOLADURA 02: PROYECTO 234 - NIVEL 3770 (ME-73G)
- PROYECTO (235) - NIVEL 3770 AP-73 (HA73)
Determinamos la cantidad de explosivos utilizados por taladro para voladura proyecto 3655-228.
CONTRASTACIÓN DE HIPÓTESIS
- Hipótesis estadística
- Hipótesis estadística (nulas y alternas)
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
- Resultados en Fragmentación
- Rendimiento de Equipos de Carguío
- Resultados en Velocidad de Excavación
- Evaluación de Velocidad de Detonación
- Resultados en Velocidad de Detonación
- Resultados del Monitoreo de Vibraciones
- Resultados Medición de Ruido
- Evaluación Medición de Gases
- Evaluación Incidencia Back Up
- Evaluación Disponibilidad Mecánica, Operativa y Utilización de los camiones
- Evaluación Económica
El gráfico No. 45 ilustra un crecimiento en el rendimiento de los equipos de carga a partir de la optimización de la fragmentación utilizando la mezcla explosiva gasificada (HA-73). El Gráfico No. 47 muestra el desempeño óptimo de la tasa de detonación en base a un adecuado control de densidad durante las pruebas realizadas con una mezcla explosiva gasificada (HA-73G) en el tajo Ferrobamba de la mina Las Bambas. Cuadro No. 24 página Se encuentran los valores proporcionados por la Unidad Minera Las Bambas de los promedios obtenidos por año de la tasa de detonación, como se muestra en el siguiente cuadro No. 44.
Visto en el cuadro no. 48, la mejora de la velocidad de explosión durante los tres años de explotación de la mina Las Bambas. La siguiente tabla no. 48 muestra la comparación de los costos de la explosión por consumo de explosivos de la comparación de un AP-73 (HA-73) con la mezcla explosiva gasificada ME-73G durante las pruebas realizadas en los meses de enero a marzo de 2018, Obviamente hay una diferencia entre los dos. Los ahorros por perforadora y tonelada métrica cargada con mezcla explosiva gasificada durante las pruebas realizadas en enero-marzo de 2018 son los siguientes, como se observa en la tabla no. 50.
A continuación, la tabla No. 51 muestra el ahorro total de costos por tonelaje quebrado mensual (Ver Anexo I) que representa el uso de mezcla explosiva gasificada (HA-73G) respecto al ANFO Pesado (HA-73) (Ver Anexo I). En el siguiente gráfico No. 55 se observa el ahorro que genera el uso de la mezcla explosiva gasificada (HA-73), en comparación con AP-73 según los datos obtenidos en la Tabla No. 51. Se muestra en la Tabla No. 52, el ahorro total por consumo de mezcla explosiva gasificada (HA-73G) respecto al AP-73 (HA-73) en los tres meses de voladura (ver Apéndice I).
Tabla nro. 53 se muestran los resultados en el consumo de combustible y nitrato de amonio para entrenamiento en los proyectos cargados con mezcla explosiva gasificada (HA-73G) y AP-73 (HA-73), obteniendo un ahorro del 7% menos (Ver Anexo I). Tabla nro. 54 se muestran los datos de consumo de los dos tipos de mezclas explosivas para entrenamiento, observándose un ahorro del 7% en los dos proyectos de voladuras analizados para la mezcla explosiva aireada (HA-73G) respecto a la AP-73 (HA-73).
Sin embargo, durante las pruebas realizadas en los meses de enero a marzo de 2018 con 10.064 taladros del proyecto disparados con AP (HA-73), el 27,54% de los gases nitrosos excedentes se generaron por el consumo de la mezcla explosiva gasificada ME-73G durante las pruebas en En 8.139 proyectos de perforación, sólo el 2,08% de los gases nitrosos estuvieron presentes. El promedio de gases nitrosos, producto de la explosión, fue del 0%, durante los tres meses en que se utilizó la mezcla explosiva gasificada. Esto se debe al control de densidad de la mezcla explosiva gasificada y a que en la formulación química el nitrógeno presente en la mezcla se obtiene con el equipo detector multigas para los tres tipos de gases dentro del rango establecido como límite permisible. Se obtuvo una disponibilidad mecánica del 98,50% de los carros mezcladores y un aprovechamiento del 41,90% optimizando los tiempos de operación durante el proceso de carga de la perforación con la aplicación de la mezcla explosiva gasificada (HA-73).
Durante las pruebas realizadas tuvimos cero Back UP utilizando la mezcla explosiva gasificada, esta cantidad de Back Up indica un porcentaje de ocurrencia del 0,0%. El uso de la mezcla explosiva gasificada deberá estandarizarse luego de realizados los ensayos para obtener buenos resultados en fragmentación; y de esta manera optimizar el desempeño de las operaciones unitarias de carga, acarreo, perforación y voladura y minimizar costos, generando la rentabilidad de la empresa minera. Antes de realizar el diseño de carga con mezcla explosiva gasificada para voladuras primarias y controladas, se debe conocer la caracterización geomecánica del macizo rocoso; ya que en el tajo de Ferrobamba existen cinco tipos de dureza de roca.
Realizar periódicamente una adecuada verificación de calibración de los vehículos mezcladores en el área de todos los agentes que componen la mezcla explosiva para asegurar que no existe ningún desequilibrio de oxígeno que pueda provocar la aparición de gases nitrógeno. Luego de llenar las brocas con mezcla explosiva gasificada, esperar 20 minutos antes de tapar la broca para provocar contaminación de dicha mezcla. Tesis “ELECCIÓN DE CARGA EXPLOSIVA APROPIADA Y MÁXIMA RETRASO UTILIZANDO MONITOREO, MODELADO Y ANÁLISIS DE VIBRACIONES EN MINAS ARES”.
34;SELECCIÓN DE LA EXPLOSIÓN APROPIADA Y CARGA MÁXIMA POR RETRASO MEDIANTE MONITOREO, MODELADO Y ANÁLISIS DE VIBRACIONES. Tesis de Grado “PLAN DE ESTUDIO Y REPORTE DEL NIVEL DE MEDICIÓN AMBIENTAL EN EL ÁREA URBANA DEL RUIDO URBANO DE Chizonica Cemboca” - Facultad de Ciencias Naturales Policana de Escaña - Riobamba - Ecuador.