Mejoramiento de la voladura Kori Kollo Inti Raymi

UNIVERSIDAD TECNICA DE ORURO
FACULTAD NACIONAL DE INGENIERIA
CARRERA DE INGENIERIA DE MINAS
TITULO: MEJORAMIENTO DE LA VOLADURA EN LOS NIVELES
INFERIORES DEL YACIMIENTO KORI KOLLO
EMPRESA MINERA INTI RAYMI S.A.
AUTOR: FRANZ GONZALO GORENA GONZALES
FECHA DE DEFENSA: 18 DE NOVIEMBRE DEL 2002
1.- Introducción
El presente trabajo ha sido realizado dentro del convenio existente entre la Carrera
de Ingeniería de Minas y la Empresa Minera Inti Raymi. El tópico tratado incluye:
comportamiento del explosivo, pruebas de taco, diseño de malla de perforación,
cargado y voladura de bancos, con la presencia de agua, tipos de arranque
(convencional, taladro por taladro).
La empresa Minera Inti Raymi fue fundada en 1982, desarrolla sus operaciones
mineras en el yacimiento auro-argentifero, denominado mina Kori Kollo.
Desde los años de 1930 – 1946 en la mina Kori Kollo, fue explotada en pequeña
escala, trabajando en vetas, en sus zonas más ricas (Brechas – Oxidos) llegando
a obtener oro fino, estos trabajos fueron abandonados por las características
propias del mineral, su baja ley y difícil recuperación metalúrgica.
En 1982, empezaron las primeras operaciones, con labores de exploración y
posteriormente con la explotación masiva de minerales, desarrollando en la zona
de óxidos, y actualmente en la zona de sulfuros, el método de explotación es de
Tajo a Cielo Abierto, con bancos de 8 metros de altura.
A partir de 1989, con la incorporación de la Battle Mountain Gold Company Como
accionista de la Empresa, se contrataron servicios de ingeniería y consultoría
Internacional, de la firma Wright Engineers Limited, y luego de efectuarse un
programa de perforaciones de exploración en la zona de sulfuros cada 40 m, se
certifico 53.6 millones de toneladas de mineral como reservas minables, con una
ley de 2.32 gr/ton de oro y 14.5 gr/ton de plata.
Llegando a Febrero de 1993, se inició la producción del Proyecto Sulfuros,
mediante el mismo método de explotación a Cielo Abierto, estando esta zona
mineralizada en rocas ígneas de composición dacítica, delimitándola hasta una
profundidad de 250 m, por debajo del nivel del Altiplano (3710 m.s.n.m).
La eficiencia de la operación de explotación en la mina Kori Kollo, entre otros
factores, depende significativamente del desagüe, mediante programas de
perforaciones
de
pozos
de
exploración
de
aguas
subterráneas,
(KW),
perforaciones de pozos de producción en roca (PW) y en aluvio (AW), instalación
de bombas, tendido de tuberías y la descarga del agua de mina hacia los canales
y mediante estos, el agua es transportada hasta las lagunas de evaporación.
2.- Objetivos Generales
Los objetivos generales que se pretenden con el desarrollo del presente trabajo
son:
 Contribuir con una mejora en las operaciones productivas mineras que
generan recursos económicos y divisas en el sector minero.
 Mejorar los resultados técnico - económicos de la empresa para lograr una
disminución de los costos de operación y consiguientemente elevar los
ingresos y utilidades de la empresa minera Inti Raymi.
3.- Objetivos Específicos.El presente trabajo tiene como objetivos específicos lo siguiente:
 Lograr la disminución de los costos de explotación minera en las
operaciones unitarias de Arranque, en el yacimiento Kori Kollo
 Reducir la producción de sobretamaños en el material arrancado en los
bloques de explotación.
 Analizar la presencia de agua en los taladros de perforación.
 Analizar el mecanismo que rige el comportamiento del explosivo en los
taladros con agua, la densidad inicial y final del explosivo, la resistencia al
agua a través de una simulación física de los taladros de perforación.
 Determinar el material adecuado para lograr un confinamiento óptimo del
explosivo en taladros con presencia de agua, básicamente: el detritus de la
perforación y grava, de manera que se pueda obtener voladuras eficientes y
que se apliquen en forma inmediata sin recurrir a mayores inversiones.
 Elevar el rendimiento de la voladura, mejorando los diseños de las mallas
convencionales con los diseños de las mallas taladro por taladro, utilizando
como alternativa a los cálculos, el software “2Dbench Open Cut Blast
Design.”,
4.- Metodología del trabajo.
La metodología que se utilizo, consiste en la medición de ciertos parámetros
como, la calidad y densidad del agua, densidad del agua turbia, cantidad de lodo y
la presencia constante de agua en los niveles inferiores de la mina, posteriormente
la construcción de columnas transparentes nos sirvió para simular, el
comportamiento del explosivo, el comportamiento del detritus resultado de las
perforaciones y el comportamiento de la grava como material para el taco, todos
estos factores en presencia de agua, con los valores obtenidos en el terreno
buscar soluciones que disminuyan los sobretamaños.
5.- Identificación e Importancia del Problema
La superintendencia de operaciones mineras de la empresa Inti Raymi, en el
yacimiento de Kori Kollo ha identificado que uno de los problemas que afectan
negativamente a las operaciones mineras es la producción de sobretamaños en el
arranque que se efectúa en los frentes de trabajo.
Como se sabe la presencia de fragmentos muy grandes, mayores de un metro
cúbico de volumen, por una mala operación de arranque son considerados
sobretamaños.
La presencia de estos sobretamaños en el arranque tiene efectos sumamente
negativos en la operación unitaria de carguío, ya que no es posible un trabajo
normal de las palas cargadoras debido a que el material toma más tiempo en ser
cargado.
La presencia de estos fragmentos grandes también tiene el efecto de reducir la
capacidad de las unidades de transporte (camiones), debido a que la presencia de
tamaños grandes produce intersticios o huecos grandes que reducen el volumen
de las tolvas de los camiones.
Para no perturbar el proceso de transporte de mineral, la carga es vertida en una
zona aledaña, en el depósito 10, donde se efectúa una voladura secundaria,
actividad que provoca además un manipuleo excesivo del mineral (descarga,
voladura secundaria, carguío a la unidad de transporte y descarga en la parrilla).
Este proceso aumenta el tiempo del ciclo de las operaciones de carguío y
transporte y consiguientemente elevan los costos de operación.
La presencia de sobretamaños de acuerdo a la información estadística se fue
incrementando en los niveles inferiores de la mina y la presencia de agua en los
taladros.
Por lo mencionado anteriormente el problema de la producción de sobretamaños
constituye un tópico muy importante para su estudio, análisis y la búsqueda de
soluciones técnicas que aporten a la mejora de las operaciones mineras y la
disminución de costos para lograr mayores utilidades a la empresa.
El criterio de la empresa, es buscar una solución a este problema, constituyéndose
un aporte de mucha relevancia tanto desde el punto de vista técnico, así como
económico.
6.- Conclusiones
 La existencia del agua residual en el yacimiento Kori Kollo tanto por el bombeo
de los pozos de producción (PW) como los pozos de aluvio (AW), sin duda
estará presente.
 Al realizar el análisis del agua en el yacimiento Kori Kollo, se analizó
principalmente su densidad, la que varía según los sectores de la mina,
obteniendo valores hasta 1.10 gr/cc de la densidad del agua, esto significa que
se debe controlar que la densidad final del explosivo no baje de 1.20gr/cc.
 La calidad del explosivo esta sujeta a varios parámetros, los cuales tienen que
ser controlados, entre ellos la Emulsión que es parte del explosivo ANFO
PESADO, por consiguiente su temperatura tiene que estar mayor a los 65ºC al
bombearse a los camiones, de igual manera su Viscosidad tiene que estar en
un parámetro de 8000 a 10000cp, parámetros fundamentales para un buen
rendimiento del explosivo
 El explosivo (ANFO PESADO) en su composición tiene que tener 30% de
ANFO (el cuál presenta un 94% de Nitrato de Amonio y un 6% de
Combustible) y un 70% de Emulsión, como resultado de esta mezcla se
obtiene una densidad inicial de 1.35gr/cc. y una densidad final de 1.20gr/cc.
 El explosivo una vez cargado en el taladro, es importante darle un tiempo de
30 minutos antes de colocar el taco, ya que se esponjará 0,50 m dentro de la
columna del explosivo de 5 m, resultando 5.50 m, esto en taladros secos, de
igual manera el procedimiento se realiza en taladros con agua, pero su
esponjamiento será de 0,20 m en la columna del explosivo de 5 m, resultando
5.20 m.
 El comportamiento del explosivo en contacto con el agua en un determinado
tiempo, en un grado de eficiencia hasta las 36 horas este es excelente,
después de este tiempo comienza un deterioro del explosivo.
 Se llegó a clasificar al yacimiento Kori Kollo, en seis sectores (A,B,C,D,E,F),
según su dureza se determinó el tipo de malla, la cantidad de explosivo a
utilizar en los diferentes sectores y el tipo de booster a utilizar.
 El detritus, resultado de las perforaciones de los taladros, presenta problemas
al ser introducido este material en taladros con agua, su asentamiento es muy
lento, no existe un confinamiento adecuado del explosivo, como resultado se
tiene una voladura con proyección de rocas y la existencia de sobretamaños.
 La utilización de grava como material para taco en taladros con agua, es
adecuada, su asentamiento es inmediato, existe un buen confinamiento del
explosivo y los resultados son demostrados al reducir los sobretamaños de
mineral
 Las pruebas realizadas a los distintos tipos de grava son similares, estos
materiales desplazan el agua en un promedio de 55%, las pruebas realizadas
en el bloques 29-55 con grava procedente de la correa tres, cuyo costo es de
0.242 $us/m3 y el bloque 33-22 con grava de menor diámetro procedente de la
planta de lavado, con un costo de 2.242 $us/m 3 , obtuvieron resultados
similares al tener menor cantidad de sobretamaños; por lo consiguiente se
decidió por la grava de la correa tres, con una densidad de 1.23 gr/cc, con un
tamaño entre 1 1/2 " (38 mm) y 1/4" (6mm), y lo más importante, su costo de
este material sería solo el transporte desde la planta stock, obteniendo un
costo por taladro de 0.034 $us.
 Las pruebas de voladura se realizaron en el nivel 34 del yacimiento Kori Kollo,
que fueron comparados con los bloques del nivel 33, donde los taladros en su
gran mayoría de los dos niveles tenían agua, para tal prueba se utilizó grava
como material para el taco, los resultados de fragmentación a simple vista
mejoró notablemente, se comprobó la reducción de sobretamaños y su
proyección de las rocas volantes se redujo al 60 %.
 El diseño de mallas taladro por taladro con ayuda del paquete 2D Bench
Blasting, junto con la utilización de la grava como material para taco; dan un
buen resultado, obteniendo porcentajes de sobretamaños reducidos con se
observaron en los bloques del nivel 34.
 Este diseño de malla, taladro por taladro disminuye el 1% del total del costo de
cada voladura, comparándolo con la malla convencional, en el bloque 29-52,
se ahorro 220.02 $us., de igual manera el bloque 31-36, se ahorro 103.12
$us.,si el costo no es significativo, lo es al final del mes, donde se realizan por
lo menos diez voladuras.
 La voladura de sobretamaños tiene un costo de 0.91 $us/tn, y la reducción de
sobretamaños obtenidos dan un beneficio a la empresa de un promedio de
393.75 $us por voladura.
7.- Recomendaciones.

Realizar pruebas de voladuras con taladros de menor diámetro, para una
mayor distribución de la energía del explosivo.

Realizar pruebas de voladura, aumentando un taladro, en medio de cuatro
taladros, en mallas normales; taladro denominado “Taladro satelite”.

Tener una sincronización con los de Dyno Nobel, en la planificación de las
voladuras, para la entrega del explosivo, para de esta manera poder tener un
explosivo con buenas características.

Realizar un control periódico de las características del explosivo, comparándolo
con los parámetros establecidos, como se puede observar en las tablas.
Pruebas de Calidad
Parámetros
Penetración de agua en el explosivo (cm)
Eficiencia del explosivo en el agua (hr)
Viscosidad (cp) de la emulsión
Porcentaje de diesel que tiene el ANFO
Densidad (gr/cc)
8 cm
Menor a 60
8000 - 1000
6%
135 - 1.20
Pruebas de Calidad
Frecuencia de Determinación
Penetración de agua en el explosivo (cm)
Eficiencia del explosivo en el agua (hr)
Viscosidad (cp) de la emulsión
Porcentaje de diesel que tiene el ANFO
Densidad (gr/cc)
Al azar, por lo menos una vez por mes
Al azar, por lo menos una vez por mes
Al azar, por lo menos una vez cada 5 entregas
Al azar, por lo menos una vez cada 5 entregas
Cada entrega del camión

El llenado del taco con grava en un taladro se lo realiza con una carretilla, se
recomienda buscar una mejor manera de colocar grava en los taladros.}

Se recomienda hacer pruebas de voladuras en sobretamaños, con la utilización
de un Booster