Material de Estudio - Parte V

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DISEÑO DE MALLAS Y OPTIMIZACION DE LOS DIAMETROS DE PERFORACION Introducción En este tercer milenio a nivel mundial, mundial existe una serie de modelos matemáticos para llevar a cabo el diseño de las mallas de perforación y voladura o, en otras palabras, la determinación del burden (B) y el espaciamiento (S). Anteriormente, se ha mencionado que este diseño se hará tomando en cuenta lo siguiente: Propiedades físico-mecánicas del macizo rocoso Tipo de labor minera Características del explosivo a usarse P h.D. - Carlos Agreda - [email protected] - Consultor Intercade

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Capacitación y entrenamiento del personal Tipo de equipo de perforación, carguío y acarreo Sistemas de sostenimiento a usarse, etc. Entre E t l los i investigadores ti d más á conocidos id que han h postulado los modelos matemáticos para diseñar las mallas de perforación y voladura se puede nombrar a los siguientes: R. Ash Konya Hino Kumao Pearse Langefors Holmberg Entre otros P h.D. - Carlos Agreda - [email protected] - Consultor Intercade

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Por otro lado, con referencia a la optimización de los diámetros de perforación y tomando como base los diámetros de los taladros, se debe tratar de optimizar las mallas de perforación y voladura usando modelos matemáticos de optimización, tales como los siguientes:     

Programación lineal (LP) Programación dinámica (DP) Programación meta (MP) Programación entera (IP) P Programación ió cuadrática d áti (QP)

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Finalmente, se debe sugerir usar los modelos matemáticos postulados por Langefors y por Holmberg para la minería subterránea y tunelería; y el de Pearse para calcular las mallas de perforación y voladura para la minería a open pit. Langefors y Holmberg

Pearse

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APLICACION DEL PLANEAMIENTO ESTRATEGICO PARA LA OPTIMIZACION DE LAS OPERACIONES BINOMIALES DE PERFORACION Y VOLADURA DE ROCAS I t d Introducción ió Cada compañía de cualquier actividad económica tiene un planeamiento estratégico adecuado a sus actividades. En el caso de las compañías mineras más aún, obligatoriamente diseñan un adecuado planeamiento estratégico g para lograr p g sus metas al finalizar el año. Asimismo, cada departamento o cada operación minera unitaria debe tener un planeamiento estratégico interno para obtener los mejores resultados.

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El planeamiento estratégico de este departamento debe sumarse a los objetivos principales de la compañía minera. Teniendo en cuenta que las demás operaciones mineras unitarias dependen de esta operación minera binomial de perforación y voladura; para ello, este departamento al diseñar un disparo primario debe tener en cuenta las que se mencionan variables controlables y no controlables,, q a continuación:

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Geométricas

Variables controlables

Físico-químicas

Burden (B) Diámetro de taladro (BH F) Espaciamiento (S) Longitud de carga (BHL) Sobreperforación (S/D) Taco (ST) Altura de banco (BH) Profundidad de taladro (BHD), etc. Tipo de mezcla explosiva Densidad de la mezcla explosiva Parámetros de ( 1) explosivo: Detonación: VOD, P2, T2, etc. Explosion: Q3, P3, T3, etc. Boostering

Vf

AE   PdV  q V1

Etc. De tiempo

Tipos y tiempos de retardo Tipos y secuencia de salida, etc.

Operativas

Fragmentación requerida

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Variables no controlables

Aleatorias

 Variedad y naturaleza del macizo rocoso  Geología regional, local, estructural  Hidrogeología y condiciones climatológicas  Aspectos geotécnicos  Características geomecánicas, geomecánicas  RQD, Q y RMRS  Características geomecánicas, etc.

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ESTRATEGIAS PARA EL PLANEAMIENTO DE LAS OPERACIONES BINOMIALES El departamento de perforación y voladura de cualquier compañía minera debe tener en cuenta lo siguiente:  Capacitación y actualización constante del personal que realizará las perforaciones en el banco, el carguío de taladros, los topógrafos y demás personal involucrados en estas etapas binomiales.  Realizar un control adecuado para obtener una voladura eficiente eficiente.  Realizar un tajo escuela para desarrollar pruebas de perforación y así tener el perforista una buena capacitación.

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 Realizar un estudio adecuado de las vibraciones (PPV) para mitigar y/o evitar daños en el macizo rocoso circundante e infraestructuras cercanas a esta operación.  Ventilar eficientemente dependiendo el tipo de labor minera, teniendo en cuenta la selección de la MEC.  Usar los modelos matemáticos de la investigación de operaciones como el PERT y CPM para determinar tiempos óptimos.  También se debe tener en cuenta las actividades inmersas en la perforación y voladura de rocas, como las siguientes: • Observación del banco a ser volado P h.D. - Carlos Agreda - [email protected] - Consultor Intercade

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• Diseño de malla (tipo de malla dependiendo el modelo matemático seleccionado) p de p piso • Preparación • Perforación • Supervisión permanente del jefe del departamento de voladura • Carguío adecuado de los taladros • Conexión adecuada • Chispeo  Asignar solamente los recursos necesarios.  Determinar la secuencia adecuada para la iniciación.

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 Realizar un buen diseño de la malla basado en modelos matemáticos para voladura (longitud del taladro y diámetros, tipo MEC, espaciamiento, burden, etc.)  Realizar un modelamiento en 3D del macizo rocoso.

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PLANEAMIENTO ESTRATEGICO EN LA VOLADURA DE ROCAS El principal objetivo de la operación minera unitaria de la voladura de rocas es obtener una buena fragmentación para que los fragmentos de roca sean los requeridos por la planta y, sobre todo, puedan pasar por las parrillas. Reiterando, al departamento p de voladura se p plantea los siguientes objetivos:  Trabajar en equipo.

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 Incrementar la producción (Tm) requerida (diaria, mensual o anual).  Minimizar los costos de operación.  Tener el menor índice de accidentes en el trabajo de voladura.  No generar gases nocivos en la voladura (MEC balanceada en oxígeno).  Obtener un adecuado calor de explosión (Q3) de la MEC seleccionada.  Minimizar la distancia de los bancos fracturados p por la voladura.  Obtener una adecuada fragmentación como resultado de la voladura de rocas.

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163 Perforación

Carguío de MEC

Conexiones

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Proceso de la operación minera unitaria de perforación y voladura de rocas Voladura

Chispeo

Fragmentación de la roca

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BORE-TRACKING PLAN Introducción Obviamente que no se puede efectuar un planeamiento o plan bore-tracking, ya que se estaría planificando los errores que se van a cometer durante la perforación. Los efectos de la desviación de los taladros son múltiples, yya q que,, como bien se sabe,, la p perforación de los taladros debe seguir un paralelismo perfecto, de lo contrario no se obtendrá una buena fragmentación como resultado de una voladura de rocas. P h.D. - Carlos Agreda - [email protected] - Consultor Intercade

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En cierta forma, para tratar de corregir este problema, en el campo se usan los llamados “seguidores” que son dispositivos de madera que se colocan dentro de los taladros para observar el paralelismo de estos. Se debe enfatizar que el control del paralelismo de los taladros en el momento de la perforación es muy importante, si se requiere obtener buenos resultados de la perforación y voladura en términos de fragmentación.

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