-1- Uso de cámaras de aire para la minimización de costos y optimización de resultados en voladura. Jeanpierre, Alaya M 1 ., Rallfs, Cabrera A 1 ., Anthony, Cruzado C 1 . 1 Departamento de Ingeniería de Minas, Facultad de Ingeniería, Universidad Privada del Norte. Resumen: La voladura al ser uno de los procesos que genera mayor impacto en el proceso minero presenta diversos campos para la optimización y minimización de valores como costos. Relacionado a la reducción de costos se ha implementado un método llamado cámara de aire, el cual se usa para la mejora de la fragmentación del macizo rocoso, reducción de la columna explosiva según la geología de la zona, homogeneidad en las ondas de choque, disminución de sobre-perforación, reducción de “Fly Rocks” y reducción de vibraciones. Estas medidas nos permiten optimizar costos, tiempo y procesos en el ciclo de minado. Nosotros hemos tomado para este paper a la empresa Yanacocha tajo “La Quinua” parte sur, este tajo tiene una zona de gravas; con la presentación de algunas tablas nos guiaremos para hacer de este método el más eficiente y óptimo en este tipo de material. Palabras clave: Optimización; minimización; costos; cámara de aire; gravas. Title: Use for air camera for the minimization of cost in blasting. Abstract: the blasting to be one of the processes that generate greater impact in the mining process presents different fields for values such as cost minimization and optimization. Related to the reduction of costs has been implemented a method called air camera, which is used for the improvement of the fragmentation of the rock mass, reduction of the explosive column according to the geology of the area, homogeneity in the shock waves, decrease of on drilling and reduction of “fly rocks”. These measures allow us to optimize costs, time and processes the mining cycle. We have taken for this paper to the Yanacocha company pit "La Quinua" southern part, this pit has an area of gravel; with the presentation of some tables we will be guide to make this method the most efficient and optimum in this type of material. Keywords: Optimization; minimization; costs; air camera; gravel. I. Introducción: Una cámara de aire en el ámbito de la minería está diseñada para ser ubicada en la columna explosiva de un taladro. Puede ocupar hasta un 40% por volumen del total de la columna. Puede ser ubicada en la parte superior, media o inferior de la carga explosiva. El tamaño y la posición de la cámara de aire cambian la fragmentación y el levantamiento de la voladura. (International Technologies S.A., 2000), estaríamos ya empezando con la optimización en voladura y minimización de costos. Según el ingeniero Enrique Paredes al crear una cámara de aire en el fondo del taladro habiendo reducido la sobre perforación y el explosivo que corresponde a la misma. Al reducir la sobre perforación el requerimiento de perforación por tonelada disminuye, así mismo el dejar de colocar el explosivo correspondiente a esta parte de la columna reduce el factor de carga. La “Cámara de Aire” (Taponex®) es un accesorio diseñado para asegurar la creación y aplicación de Ondas Tensiónales en el medio rocoso circundante al tiro cargado con explosivo, dando origen al método de Voladura por Tensión. (International Technologies S.A., 2000). En tronaduras de Minas a Cielo Abierto normalmente se considera esencial la perforación de
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Transcript
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Uso de cámaras de aire para la minimización de costos y optimización de
air bag 0.001 53 42.4 53 1 1 1 3.034542884 5.73E-02 5.73E-02 5.73E-02
cost air bag 0.8
DOWN-HOLE DELAYS
Delay Name
Nominal
Delay (ms)
Actual Delay
(ms)
Number Of
DelaysTotal Cost ()
#24 700 700 60 60
DOWN-HOLE CONNECTIONS
Connection Name
Burn Speed
(m/s)
Number Of
Connections
Supplied
Length (m)
Actual
Length (m)Total Cost ()
cord 7000 60 626.0999784 626.0999784 62.60999878
DOWN-HOLE PRIMERS
Primer Name
Number of
PrimersTotal Cost ()
Primer2 60 81.60000086
INTER-ROW DELAYS
Delay Name
Nominal
Delay (ms)
Actual Delay
(ms)
Number Of
DelaysTotal Cost ()
109ms 109 109 5 5
INTER-ROW CONNECTIONS
Connection Name
Burn Speed
(m/s)
Number Of
Connections
Supplied
Length (m)
Actual
Length (m)Total Cost ()
cord 7000 5 43.01162634 43.01162634 4.301162698
INTER-HOLE DELAYS
Delay Name
Nominal
Delay (ms)
Actual Delay
(ms)
Number Of
DelaysTotal Cost ()
67ms 67 67 54 54
INTER-HOLE CONNECTIONS
Connection Name
Burn Speed
(m/s)
Number Of
Connections
Supplied
Length (m)
Actual
Length (m)Total Cost ()
cord 7000 54 540 540 54.0000008 Cost Total CCA: 7948.389387
COSTO TOTAL CON CAMARA DE AIRE
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Determinamos una disminución del costo de diseño de perforación y voladura y obtenemos un 15.88% menos del costo que obtenemos al diseñar sin una cámara de aire para este tipo de zonas. Todos los datos de costos han sido evaluados según la base de datos del programa “JK-Bench”, como el objetivo es determinar una diferencia de costos en base a la utilización de cámaras de aire, obtendremos como consecuencia al rediseñar con estas una diferencia de costos, para esto evaluamos la diferencia de costos en porcentaje.
Determinación del PPV: La determinación del nivel de PPV está respecto a la siguiente fórmula con un modelo ajustado al 85% de confianza para los parámetros K y B. PPV=
Donde: K: Constante de propiedad de la roca. R: Distancia entre el explosivo y el sismógrafo. Q: Carga máxima detonada en un solo instante. X: Valor de ½ para determinar PPV B: Constante de propiedad de la roca. En nuestro caso el valor de: K: Viene dado según el registro de datos de la mina y es igual a 1440. R: La distancia hasta el molino, ya que es la zona más propensa y no debemos permitir que pare, el valor es de 2219.31 m.
B: Viene dado según el registro de datos de la mina, el valor con el que se trabaja es de 1.4 Diseño sin cámara de aire Q: Es la carga máxima detonada en un solo instante en nuestro diseño obtenemos un valor de 601.2 kg.
Por lo tanto obtenemos un valor de PPV de 2.62 mm/s y un número de taladros acoplados de 1.
Cost Total SCA: 9448.47256
Cost Total CCA: 7948.38939
Diferencia 1500.08317 15.88%
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Diseño con cámara de aire: Q: Es la carga máxima detonada en un solo instante en nuestro diseño obtenemos un valor de 532.476 kg.
Por lo tanto obtenemos un valor de PPV de 2.41 mm/s y un número de taladros acoplados de 2.
IV. Discusión: El estudio muestra la importancia de la correcta utilización de cámaras de aire en un diseño de voladura. Como observamos nos ayuda a reducir la distancia de la columna del explosivo, obteniendo como consecuencia una disminución de costos significativa a largo plazo según la planificación de la mina. También nos ayuda a reducir los niveles de vibración, para cuidar el estado de las paredes de la mina. Poder manejar buenas relaciones con los pobladores que se encuentran cerca a esta zona de la voladura y poder mantenernos dentro de los parámetros mínimos según los reglamentos peruanos en el tema de valores mínimos y permitidos de PPV. Al tratarse de una zona que se está usando voladura solo para el desplazamiento del material y no su fragmentación, se usa detonadores pirotécnicos, esto disminuye el costo pero no reduce las vibraciones en algunos casos, en el caso de que nuestro diseño tengamos valores mayores a los permitidos lo que se tiene que hacer es cambiar el diseño y si aun así no obtenemos reducir los niveles de vibración se tendría que usar detonadores electrónicos pero esto incrementaría los costos de voladura. El uso de cámaras de aire para nuestro diseño en este tipo de zona, nos permitirá obtener un historial de comportamiento de voladura según la zona y esto es
posible seguir aplicándolo hasta que las características de geológicas, geotécnicas y operacionales cambien. V. Conclusiones: -El uso de cámaras de aire nos ayuda a reducir explosivo cuando solo queremos desplazar el material volado. -Los costos de voladura se reducen al utilizar cámaras de aire. -Se elimina la sobre perforación al utilizar este accesorio de voladura. -El uso de cámara de aire nos permite reducir el nivel de vibraciones de 2.62 mm/s a 2.41mm/s. -Se puede reducir aún más los niveles de vibración si se utilizaría detonadores electrónicos.
VI. Agradecimiento: Damos nuestro mayor agradecimiento al ingeniero Martin Mendoza Juárez y a todo el equipo del área de perforación y voladura de la empresa Yanacocha, por habernos facilitado la visita técnica a sus instalaciones y por habernos orientado en todo el transcurso de la visita, pudiendo obtener datos concisos para la realización de nuestro proyecto. VII. Referencias Bibliográficas: