TOMO 2 - Geología Aplicada OPTIMIZACIÓN DE TRONADURAS EN UNIDADES ANDESÍTICAS MEDIANTE LA UTILIZACIÓN DE MARTILLO SCHMIDT Carlos Muñoz, José Alvarez Gerencia Técnica, Orica Mining Services, Av. Providencia 2286 2do piso, Santiago, Chile. [email protected], [email protected] INTRODUCCION Es muy conocido que el proceso de tronadura afecta directamente al negocio minero. Una buena fragmentación y un desplazamiento adecuado, permiten optimizar los tiempos de carguío, aumentar el rendimiento efectivo en los equipos de extracción y mejorar los procesos de chancado y molienda. A su vez, una buena configuración de carga y secuencia de disparo permiten optimizar el uso de explosivos y minimizar el daño al macizo rocoso (Mackenzie,1967; Hustrulid,1999; Morin y Ficarazzo,2006). Las características geológicas y geomecánicas son de vital importancia en el momento de realizar los diseños de perforación, carga, secuencia de encendido y evaluación posterior de resultados (Latham y Lu, 1999). La información debe ser lo más precisa y detallada posible, además de coherente con la escala del sector a tronar. Por lo general las caracterizaciones geomecánicas de unidades litológicas son obtenidas mediante la realización de ensayos de laboratorio en testigos de sondajes diamantinos, esto hace que los parámetros utilizados, ya sea por costos y por no-factibilidad operacional, no necesariamente sean representativos a escala de mallas de tronadura; Como resultado, una mala fragmentación o daños excesivos inducidos al macizo rocoso son consecuencias comunes en tronaduras deficientes. El esclerómetro o martillo Schmidt es utilizado en obras civiles y minería para la caracterización in-situ de unidades litológicas. Teniendo en cuenta ciertas restricciones y siguiendo procedimientos estándares, parámetros como RCU, E, µ, γ, η, etc pueden ser estimados en forma rápida y sencilla (Aydin y Basu, 2005; Basu y Aydin, 2004; Kahraman et al., 2002; Katz et al., 2000). Con la finalidad de mejorar los resultados de fragmentación en tronaduras de producción y contorno en unidades andesíticas, y a su vez, estimar el cambio en los parámetros geomecánicos de la unidad 93 XI CONGRESO GEOLOGICO CHILENO Andesita Parda Rojiza (Mina Los Colorados-CMH), se ha realizado un muestreo sistemático insitu con el uso de un martillo Schmidt. Se consideró como base de estudio el banco 405 de la fase 3 Este y los sondajes DDHG2, DDHG3. MATERIALES Y METODOS El muestreo fue llevado a cabo con un martillo Schmidt tipo N marca ELE international, modelo CT-320A y serie B93173. Se tomaron un total de 2832 muestras y se calcularon los valores de RCU en megapascales siguiendo el modelo propuesto por Deere y Miller (1966). De la relación entre los valores de campo y laboratorio (sondajes DDHG2, DDHG3) se obtuvo un modelo representativo para la unidad Andesita Parda Rojiza. Los resultados fueron comparados con las isovelocidades de perforación del banco 405 y utilizados como referencia para la optimización de parámetros de tronaduras. Durante el período enero-abril 2005, 16 tronaduras fueron consideradas en la definición de nuevos estándares. RESULTADOS FIG.1. Modelos de RCU obtenidos para la unidad Andesita Parda Rojiza considerando una densidad de: (a) 2,52,7 [g/cm3]; (b) 2,5-2,9 [g/cm3]. 94 TOMO 2 - Geología Aplicada (a) Densidad [g/cm3] 2,63±0,04 Porosidad [%] 3,07±0,63 Vp [m/s] 5005±513 Vs [m/s] 2935±319 RT [Mpa] 10,04±1,76 T D50 [Mpa] 10.89±1,90 CV 0,17 RCU [Mpa] 148,04±10,94 CU50 [Mpa] 153,81±12,41 CV 0,08 E [Gpa] 49,40±10,94 µ 0,21±0,03 (b) Parámetros And.Prd.Rj FIG.2. (a) Relación entre iso-velocidades de perforación banco 405 y RCU calculados en este trabajo; (b) ensayos geomecánicos de laboratorio en sondajes DDHG2-DDHG3. FIG.3.Optimización de parámetros de tronadura.(a) estándar inicial = malla 8x11 y FCD=167 [g/TM].Estándares modificados:(b) intermedio (150-200 Mpa)= malla 7,5x11,5 y FCD=191 [g/TM] ;(c) duro (200-300 Mpa) = malla 7x11 y FCD=224 [g/TM] ; (d) muy duro (>300 Mpa), malla 7x10,5 y FCD=260 [g/TM]. S= secos, D= desaguado, A= con agua. 95 XI CONGRESO GEOLOGICO CHILENO CONCLUSIONES • Nuestro estudio demuestra la heterogeneidad espacial de los parámetros geomecánicos en la unidad Andesita Parda Rojiza (Mina Los Colorados-CMH). El azimut e inclinación de los sondajes DDHG2 y DDHG3 hacen que estos no corten ni se aproximen a los bancos actualmente explotados, por lo tanto, los datos de laboratorio no representan las características del material tronado y por tronar. • La optimización de parámetros de tronadura permitió mejorar la fragmentación en los bancos 405, 390, 375 y 360 de la fase 3 Este. El resultado obtenido reflejó un aumento en el rendimiento efectivo de los equipos de carguío y transporte. • Se confirma el uso del martillo Schmidt como una herramienta útil, de bajo costo y operacionalmente viable, para la caracterización geomecánica de unidades litológicas en zonas con bajo nivel de información, inclusive a escala de mallas de tronadura. AGRADECIMIENTOS Se agradece a Geología y, Perforación-Tronadura CMH por la instrumentación e información proporcionada. Este estudio es un aporte de la consultoría integral de Orica Mining Services en faena Mina Los Colorados. REFERENCIAS Aydin,A.;Basu, A.2005.The Schmidt hammer in rock material characterization.Engineering Geology 85:1-14. Basu, A.; Aydin, A. 2004. A method for normalization of Schmidt hammer rebound values. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 41: 1211-1214. Deere, D.U.; Miller, R.P. 1966. Engineering classification and index properties of rocks. Technical Report No.AFNLTR-65-116.Alburquerque, NM: Air Force Weapons Laboratory. Hustrulid, W. 1999. Blasting Principles for Open Pit Mining, Vol.1.A.A.Balkena.:383 p. Rotterdam. Kahraman, S.; Tener, M.; Gunaydin, O. 2002. Predicting the Schmidt hammer values of in-situ intact rock from core simple values. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 39: 395-399. Katz, O.; Reches, Z.; Roegiers, J.C. 2000. Evaluation of mechanical rock properties using a Schmidt Hammer. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 37: 723-728. Latham, J.P.; Lu, P. 1999. Development of an assessment system for the blastability of rock masses. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 36:41-55. Mackenzie, A.S. 1967. Optimun blasting. In Proceeding of the 28th Annual Minnesota Mining Symposium. Duluth, MN, p.181-188. Morin, M.A.; Ficarazzo, F. 2006. Monte Carlo simulation as a tool to predict blasting fragmentation based on the Kuz-Ram model. Computers and Geosciences 32: 352-359. 96
