TRONADURA CONTROLADA

TRONADURA CONTROLADA EN
MINAS A CIELO ABIERTO
Ronald Guzmán V.
INTRODUCCION
Es de la mayor importancia entender cual
debe ser el verdadero y amplio sentido que
debe tener la Tronadura Controlada en la
planificación de las actividades en una
mina. O bien, en última instancia aprender
de otras experiencias como por ejemplo las
minas de Chuquicamata y Mantos Blancos,
en las cuales la aplicación de un plan de
tronadura controlada con visión de futuro
les ha permitido ver ya ahora, un horizonte
mucho más rentable y promisorio
¿ PORQUÉ SE REALIZA LA
TRONADURA CONTROLADA?
Con el incremento de la altura de bancos, diámetros de
perforación más grandes y mayor potencia de los
explosivos (disminución de costos), ha implicado un
incremento de la concentración de energía de las
tronaduras.
Si esta energía explosiva no es controlada, necesitará
definitivamente una disminución del ángulo de talud, con
consecuencias económicas mayores (aumento razón de
remoción) y de seguridad (roca suelta en la cara del
banco, planeación de bermas menos segura o no existiría)
La mejor manera para que esta fuerza no dañe la paredes es
controlar la energía explosiva (Tronadura controlada).
“En toda mina debe existir un punto de equilibrio entre el
costo de la TC y el costo de conservar la estabilidad de las
paredes del rajo”
Actualmente en Chile se utilizan 4 técnicas de TC.
• Tronadura de precorte
• Tronadura de recorte
• Tronadura amortiguada
• Perforación en línea
TRONADURA DE PRECORTE
El precorte implica una serie de tiros en una sola fila de excavación
con el objeto de generar una discontinuidad o plano de fractura.
Los tiros son generalmente del mismo diámetro y sin pasadura
Teoría del precorte La teoría del precorte consiste en que cuando
dos cargas se disparan simultáneamente en tiros adyacentes, la
colisión de las ondas de choque procedentes de los tiros,
coloca la pared intermedia en tensión y origina grietas que
forman el corte entre los tiros
Variables que influyen en el precorte
• Propiedades geomecánicas de la roca: Considerando que el
principio del precorte es generar una tensión entre los pozos de
precorte, el esfuerzo inducido por el precorte debería estar entre
el esfuerzo a la compresión de la roca y el esfuerzo a la tracción
de la roca.
• Propiedades estructurales de la roca: La naturaleza y la
orientación de las discontinuidades del macizo rocoso son
fundamentales en el diseño y resultado de la tronadura de
precorte.
√ La ff a lo largo de la línea de precorte
√ El ángulo entre la línea de precorte y las estructuras
√ El relleno de las estructuras
• Diámetro de perforación: Es ampliamente conocido que los
mejores resultados de TC son obtenidos con diámetros
pequeños....¿Porqué?
• Presión de hoyo: Es la presión ejercida sobre las paredes del
pozo.
Pb = 1.69 x 10-3 x ρExpl. x VOD2
Donde :
= Presión de Hoyo (psi)
Pb
ρExpl. = Gravedad específica del explosivo
VOD = Velocidad de detonación del explosivo (pies/seg)
Examinando la ecuación anterior, se puede concluir que las
presiones ejercidas para un explosivo acoplado serían del
orden de los 850 MPa (¿Conoce alguna roca con esta
resistencia a la tracción o a la compresión?)
Por lo tanto, existe la necesidad de utilizar explosivos para TC
desacoplarlos
La fórmula propuesta por Chiappetta para el cálculo de la presión de hoyo en
explosivos desacoplados es :
Pb = 1.69 x 10-3 x ρExpl. x VOD2 ( φExpl. / φPerf.) 2.4
Si la columna explosiva esta desacoplada y además es discontinua (con el
objeto de bajar aún más la presión de hoyo), la fórmula anterior cambia a
:
Pb = 1.69 x 10-3 x ρExpl. x VOD2 [ c0.5 x (φExpl. / φPerf.) ] 2.4
• Espaciamiento entre pozos: La reducción de carga requerida para
disminuir la presión en el barreno y por ende reducir el daño, requiere una
disminución en el espaciamiento.
S = φ * ( Pb + σT)/ σT
(Chiappetta 1994)
• Densidad de carga: El término gr/ton o MJoule/m3 no es
aplicable para el precorte, puesto que la finalidad del precorte
no es fragmentar un volumen de roca, sino que generar un
plano de fractura, por lo que la densidad de carga para un
precorte se define en kg/m2
• Secuencia de salida: El precorte debe ser iniciado en forma
separada o en conjunto con la tronadura de producción, pero
con una diferencia de a lo menos 100 ms previo a la tronadura
de producción, esto con el objeto de que la tronadura de
producción no dañe el amarre de la tronadura de precorte por
posibles proyecciones por la acción de los gases.
Importante: Retardación entre tiros de precorte (17 ms c/10
pozos)
• Exactitud de la perforación: Importancia del paralelismo de los
pozos de precorte.
• Inclinación del precorte: Los máximos beneficios en términos de
mejorar la estabilidad de los taludes, se obtiene cuando el
precorte se perfora inclinadamente, estas inclinaciones fluctúan
en el rango de 15º a 30º
• Retacado: Con esta variable existen discrepancias entre
diversos especialistas en tronadura, ya que mientras unos
disminuyen el retacado conforme aumenta la resistencia de la
roca, otros proceden de modo contrario.
Métodos de Tronadura con Precorte
Cordón Detonante
Taco
Cargas de explosivo
Carga de Fondo
Cargas Equiespaciadas
y desacopladas
Cargas Desacopladas
Carga de fondo
y taco de aire
Análisis de tronaduras de precorte
Propiedades de la roca
Análisis de daño
Precorte con taco de aire
3.9 m
2.7 m
Análisis de daño
Precorte con Enaline
¼ PPV Crítico
1.4 m
Análisis de daño
Precorte con Tronex
2.9 m
1m
¼ PPV Crítico
Análisis de energía
Precorte con taco de aire
Análisis de energía
Precorte con Enaline
Análisis de energía
Precorte con Tronex
Tronadura Controlada en Bancos
Disposición general
Tronadura Amortiguada
Consideraciones Generales
1. Diámetro: mantenerlo o bajarlo??
2. Factor de Carga: Mantenerlo o
bajarlo??
3. Precorte: En la concreta….cuando
se usa????
Tronadura Amortiguada
Diámetro de perforación
Claramente se obtienen mejores
resultados en términos de “controlar
la energía explosiva” con menores
diámetros de perforación
Consideraciones:
•
No olvidarse del diámetro crítico
•
Disponibilidad de máquinas
•
Fragmentar sin dañar
Tronadura Amortiguada
Factor de Carga
Aquí la observación Fragmentar sin
Dañar es relevante
SE DEBE MANTENER EL FACTOR
DE CARGA, ASI TAMBIEN EL
BURDEN
QUÉ CAMBIA?
ESPACIAMIENTO (VER CÁLCULO)
Tronadura Amortiguada
PRECORTE
En general sabemos que el precorte es
una técnica
•
Eficiente para controlar energía
•
Costosa
•
Condicionada (explosivo, terreno)
Vale la pena ver la siguiente figura!!
¿¿¿¿Hacer precorte????
¿¿¿¿Hacer precorte????