Pre acondicionamiento con el uso de debilitamiento dinámico con explosivos en minería por caving
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2016
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Abstract
Actualmente, la explotación de los denominados “Super Caves”1, va asociada con un plan de minería masiva subterránea, que puede involucrar un ambiente más confinado y macizos rocosos más competentes, que requieren hacer más eficiente los procesos de extracción minera y de conminución en planta, que, para el caso de minas por Caving, implica introducir técnicas de perforación y tronadura para pre acondicionar el macizo rocoso in situ en altura. Este trabajo pretende evaluar y dar bases a los diseños del pre acondicionamiento (PA) con explosivos en este nuevo ambiente, ¿Cómo la existencia de las estructuras y esfuerzos determinan o interfieren en el método de pre acondicionamiento que se ocupará?, ¿Qué explosivo es más adecuado para este ambiente confinado? Además, ciertas sugerencias y recomendaciones asociadas al diseño y operación para un óptimo consumo energético y fragmentación de la roca.Del estudio se entiende: 1) No existen métodos de diseños para PA por Caving propiamente tal, han sido desarrollados para tronadura de destressing a escala masiva, y sus principales indicadores son empíricos y más bien de carácter subjetivo; 2) No es fácil ser exitoso (con extensiones de fracturas del orden de 3.7 metros) con diseños que deben hacerse en función de los layouts de la mina (mallas grandes y bajos PF ≈ 0.045-0.12 Kg/m3); 3) De los modelamientos numéricos realizados, se propone un diseño de pre acondicionamiento innovador, que tiene sustento en las tronadura de bateas, en dónde, a través de una chimenea piloto, se crea una cara libre mayor (estilo "canalón") hacía la cual se direcciona la tronadura, asegurando fragmentación y resguardando el daño.4) La importancia de la geología; las estructuras in situ, su orientación y relleno, dado que gobiernan la resistencia del macizo rocoso. Seguido de los esfuerzos in situ, cuyo aumento disminuye la efectividad de la técnica; 5) Orientar los tiros de la forma más favorable, de acuerdo al estado tensional in-situ, para lograr mayores extensiones de fracturas e interacción entre tiros; 6) Respecto a la conceptualización del diseño, debiese hacerse con propiedades dinámicas de la roca (y no estáticas como se hace actualmente). Utilizar modelos numéricos cuyos fundamentos son orientados a la mecánica de fractura de la roca, o mejor aún, realizar campañas tomográficas a fin de capturar variables dinámicas de la roca.Dada la configuración de esfuerzos y competencia de los macizos rocosos hoy en día, no se recomienda usar mallas más grandes que 10x10 m, de preferencia trabadas; 7) Existen ciertos antecedentes de terreno, análisis en términos de planificación e iniciativas tecnológicas que avalarían el hecho de realizar un PA de una altura de tan solo un 30-40% de la altura de columna de mineral primario; 8) Hacer uso de explosivo emulsión, por su alta energía de choque, velocidad de detonación (VoD) asociado y por ser el único (bajo actuales condiciones de diseño) capaz de lograr un efecto supersónico en el macizo rocoso; 9) Respecto de los aspectos operativos, se recomienda no ser tan ambicioso e ir por métodos de implementación más sencillos para garantizar el éxito, teniendo un control de variables operativas tales como longitud y desviación de tiros, al igual que realización de tacos a través de QA/QC medidos bajo altos estándares. 10) Los riesgos implícitos asociados a la técnica son los estallidos de roca (del punto de vista de la seguridad), y la apuesta es a la disminución de colgaduras y sobre tamaños a fin de disminuir la discontinuidad operacional 11) Acutalmente existen una serie de barreras (culturales / marco legal) asociadas al desarrollo tecnológico de iniciativas tales como: carguío automatizado (detonadores inalámbricos), pre carguío, uso/no uso de tacos, destressing de campo lejano (cara libre-slot borrer) que apuestan a mejorar el control del daño, disminuyendo la exposición de personas a actividades críticas (de alto riesgo) y aumentando la productividad.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2016