3. capiii descripción sististema tronadura

Capitulo III.- Descripción del sistema actual de tronadura

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CAPITULO III

DESCRIPCION DEL SISTEMA ACTUAL DE TRONADURA

3.1.- GENERALIDADES

La programación de la perforación, tronadura y extracción de mineral está

basada en los planes de producción para cada año, trazados por el departamento de

planificación mina y con esto se proporciona a las plantas las cantidades y calidades de

mineral requeridas para cumplir las metas de producción. En estos planes se considera la

remoción de lastre necesario para permitir el desarrollo de la mina, manteniendo las razones

de remoción de diseño con el consiguiente mineral a la vista.

Consecuentemente con lo anterior, se realiza una planificación de corto

plazo que considera en primer lugar, la ubicación de cada sector a explotar tanto en mineral

con sus respectivas leyes como en lastre, siendo cada sector cubicado para posteriormente

materializar esta información en un plano mensual de explotación.

En segundo lugar se realiza una programación semanal considerando el

escenario más reciente que tiene la mina, donde se planifican las secuencias de explotación,

la perforación y las tronaduras.

Finalmente, se efectúa una programación diaria, la cual ejecuta tanto el

programa mensual como semanal. Siendo éste el más ajustado para programar el

cumplimiento de los programas trazados. Esto considera los últimos acontecimientos que

han ocurrido en mina Collahuasi.


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3.2.- MISIÓN DE LA UNIDAD DE TRONADURA

Efectuar el proceso de tronadura en forma segura, minimizando el costo

global de las operaciones unitarias relacionadas y el daño a los taludes.

3.3.- SERVICIO DE TRONADURA

Uno de los aliados estratégicos para desarrollar de mejor manera los

servicios de tronadura en Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi, es Orica Chile S.A.

empresa que presta servicios como abastecedor de explosivos y realiza las operaciones de

tronadura primaria y secundaria.

3.3.1.- ORICA CHILE S.A.

Orica es una compañía de origen Australiano, que comenzó a funcionar en

nuestro país en 1998. Sin embargo, los orígenes de Orica se remontan a 1874, en Australia.

En nuestro país, la historia de Orica comenzó con la creación de Explomin

en 1989. Luego, en 1991, la empresa se transformó en ICI Explosives. y, en 1998, ésta

compañía vendió el negocio de los explosivos a ICI Australia, con lo cual pasó a llamarse

Orica. Hoy, es líder mundial en el mercado y cuenta con todas las plantas de fabricación y

bulk, certificadas con la última versión de la norma de calidad ISO 9000.


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3.3.1.1.- EL NEGOCIO DE ORICA

El negocio es la producción y suministro de explosivos industriales y la

venta de accesorios de tronadura a faenas mineras y obras civiles de todo el país. Orica

entrega a las compañías mineras más importantes del mundo, el mejor servicio de tronadura

en minería subterránea y a rajo abierto. Esta excelencia operacional la consiguió gracias al

trabajo de profesionales de primer nivel y, a equipos de alta tecnología.

La cobertura mundial y alta inversión en investigación y desarrollo le otorga

un liderazgo tecnológico en el área, el cual les permite dar óptimas soluciones técnico -

económicas a los clientes. Realizando a través de especialistas en tronadura un permanente

trabajo con los profesionales de las empresas en las cuales prestan servicios.

La excelencia en tecnología y profesionales marcan presencia en los países

de mayor desarrollo minero. Poniendo a disposición de los clientes asistencia técnica de

primera línea, con los más avanzados softwares y equipos para la simulación y evaluación

de tronaduras.

3.4.- FUNCIONES REALIZADAS POR EL PERSONAL DE TRONADURA

3.4.1.- PERSONAL DE COLLAHUASI

Planificación mina cuenta con 2 ingenieros en tronaduras quienes elaboran y

ejecutan la tronadura según los planes de remoción lastre mineral y las necesidades de la

planta, además cuentan con el apoyo de 1 Jefe de Turno y 2 coordinadores.


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3.4.1.1.- FUNCIONES DEL INGENIERO DE TRONADURA

- Dirigir y coordinar las actividades involucradas a la tronadura.

- Facilitar las condiciones de carguío de explosivos.

- Facilitar Antecedentes para el carguío de la tronadura.

- Cálculo de carga de explosivos.

- Entrega de pautas para el diseño de amarre.

- Definición en terreno de la perforación o reperforación de pozos faltantes o cortos

respectivamente (saneamiento).

- Definición de los explosivos a utilizar.

3.4.1.2.- FUNCIONES DEL JEFE DE TURNO

- Definición de cantidad y ubicación de banderas.

- Despeje de equipos e instalaciones afectadas por tronaduras.

- Realizar el conteo de la tronadura.

3.4.1.3.- FUNCIONES DE LOS COORDINADORES

- Dirigir y coordinar las actividades involucradas a la tronadura y que estas se lleven a

cabo de acuerdo a lo planificado.


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3.4.2.- PERSONAL DE ORICA CHILE S.A.

La empresa de explosivos Orica Chile S.A., posee una dotación de 45

personas distribuidas en dos turnos, de acuerdo a los siguientes cargos especificados en la

Tabla 3.1.

TABLA 3.1.- Dotación Personal Orica Chile

DOTACION PERSONAL ORICA CHILE S.A.

CARGO CANTIDAD

Administrador 1

Sub-Administrador 1

Prevencionista 3

Asesor técnico 1

Jefe de turno 2

Coordinador de Mantención 1

Administrativos 2

Capataz 2

Operadores de Tronadura 28

Mecánicos 2

Electromecánicos 2

3.4.2.1.- FUNCIONES DEL PERSONAL DE ORICA CHILE S.A.

El personal de Orica presta un servicio integrado en el área de tronadura que

comprende:

- Medición, relleno, destapado, primado de pozos, carguío y tapado de pozos.

- Amarre de pozos cargados.


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- Chequeo de los amarres de tronadura primaria y conexiones secundarias.

- Extender y recoger el sistema de iniciación.

- Iniciar la tronadura.

- Revisión de la tronadura después del disparo.

3.5.- EQUPOS INVOLUCRADOS EN LA TRONADURA

Orica Chile S.A. para realizar las labores diarias de tronaduras cuenta con el

apoyo de diferentes equipos de su propiedad los cuales se detallan en la Tabla 3.2.

Tabla 3.2. Equipos empleados para operación de tronadura perteneciente a ORICA CHILE

S.A.

EQUIPOS ORICA CHILE S.A.

Equipo Cantidad

Camión fábrica 6

Camioneta desaguadora 2

Camioneta servicio 3

Camión polvorín 1

Camión Grúa 2

Perforadora 1

Minicargadores 3

Grúa Horquilla 1


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3.6.- DESCRIPCIÓN DE LAS OPERACIONES DE TRONADURA

La terminología de diseño de tronadura es de vital importancia para la

comunicación entre las personas que diseñan y las que ejecutan el trabajo.

En relación al tamaño de la mina y las características geomecánicas,

geológicas y estructurales propias del yacimiento se ha implementado la siguiente

secuencia de trabajo, para cumplir cabalmente con las necesidades de carguío de explosivo

que necesita la operación de tronadura.

Para describir en términos generales la operación de carguío de explosivos y todos los

trabajos que involucra se destacan los siguientes puntos de interés:

3.6.1.- PLANIFICACION DEL TRABAJO

La planificación del trabajo se realiza el día anterior a la tronadura, en

coordinación entre Collahuasi y Orica Chile, permitiendo realizar adelanto en los trabajos

de tronadura, al día siguiente a las 07:30 hrs. Se efectúa una evaluación de los avances en

la tronadura y a las 11:00 hrs se define la hora de la tronadura, la evacuación, la salida del

Lip o cualquier otro percance ocurrido en el transcurso de la mañana.

3.6.2.- DATOS PREVIOS A LA TRONADURA

Consiste en una hoja instructiva, la cual sirve como referencia para el cálculo de

cargas explosivas y contiene la siguiente información (Ver Tabla A.1.1 en Anexo 1):


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- Nombre del polvorazo (Número, Sección, Banco).

- Tipo de explosivo.

- Cantidad de pozos enumerados, con sus respectivas coordenadas y profundidad.

- Cantidad de explosivo (Kg.) por pozo.

- Taco (superficial, intermedio, aire).

- Diagrama del pozo de acuerdo si es de producción, o precorte.

- Tiempos de retardos empleados en la malla.

Además se entrega un plano con una propuesta de amarre el cual es realizado y simulado

con software Shotplus-i.

3.6.3.- PREPARACION AREA TRONADURA

El área de la tronadura es una zona crítica dentro la mina, por lo tanto es

importante cumplir con una serie de procedimientos antes de empezar con la operación

misma. Estos son:

3.6.3.1.- SEÑALIZACIÓN DEL AREA DE TRONADURA

La señalización debe ser autorizada por el Jefe Turno Mina, con el objetivo

de restringir o delimitar la malla perforada para garantizar la seguridad de los trabajos de

tronadura. La señalización incluye:

Letreros plásticos tipo caballete de color amarillo “No Pasar Explosivos”.

Conos plásticos con una distancia de 10 metros.


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La distancia mínima de áreas cargadas con explosivos y equipos de la mina y cables

debe ser 15 metros.

3.6.3.2.- UBICACIÓN DE LOS ACCESORIOS EN LA ZONA DE TRONADURA

La idea es hacer la operación más segura, secuencial, ordenada y controlada

según las planillas de tronadura. La ubicación de la accesorios en la malla es la siguiente:

Los iniciadores separados de los detonadores a una distancia no inferior a 6

metros cuando estos son bajados de la camioneta.

Los vehículos no se deben estacionar en un radio de 10 metros al lugar de

descarga de los accesorios.

Los iniciadores se reparten por filas, por pozos, dejándolos sobre el detritus de la

perforación (Cutting) en el mismo sentido que se realiza el carguío, evitando la

exposición al atropello de vehículos.

La distribución de accesorios debe quedar registrada en el formulario de salida

de polvorines.

3.6.3.3.- CONDICIONES EXTERNAS A ZONA DE TRONADURA

En el área de tronadura existen condiciones externas que pueden convertirse

en algún tipo de dificultad o condición de riesgo, éstas se detallan a continuación:


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- Pasacables: Cuando exista algún cable eléctrico que obstruya el acceso a la tronadura

es necesario contar con un pasacable.

- Cables de Alta tensión: Los cables de alta tensión deben estar a 15 metros con

respecto al perímetro de la tronadura, de no ser así se deja una distancia de seguridad de

15 metros al punto más cercano de carguío. Si el cable de alta tensión atraviesa la

tronadura, no se hace ninguna maniobra con accesorios y camiones fábricas hasta

habilitar el sector.

- Calidad del cutting: Se puede tener un cutting normal, el cual no representa

problemas para el tapado de los pozos, en caso contrario se solicita material fino para el

tapado de los pozos.

3.6.4.- MEDICIÓN Y RELLENO DE LOS POZOS EN TRONADURA

La medición de los pozos la realiza personal de Orica, esta medición puede

presentar las siguientes situaciones:

3.6.4.1.- POZOS SECOS

Estos no presentan problemas, la tarea es dejarlos a cota según planillas para

posterior carguío.


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3.6.4.2.- POZOS CON AGUA

Si la presencia de agua en un pozo es menor a 2 metros y se puede secar el

pozo mediante una camioneta desaguadora, se utiliza un explosivo para pozos secos o

húmedos, en caso contrario se emplea un explosivo resistente al agua.

3.6.4.3.- POZOS CORTOS

Si la longitud del pozo es menor a la de diseño, estos se señalizan con un

mono (montículo de piedras) para que sean repasados por las perforadoras a su longitud

apropiada para su posterior carguío.

3.6.5.- PRIMADO

El conjunto booster con tubos noneles se conoce como prima, la cual se sitúa

a una profundidad dentro del pozo (primado). En esta etapa nos encontramos con las

siguientes situaciones:

3.6.5.1.- PRIMADO EN POZO DE PRODUCCIÓN

El primado en tronadura de producción para mineral es mixto es decir se

utiliza un Ez Det y un Primadet más un Pentex por Pozo, mientras que en zonas de

Ignimbrita se utiliza doble Ez-Det, dejando ubicada la prima entre 1 a 2,5 metros del fondo

del pozo.


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En el primado, los tubos de choque deberán amarrarse con dos vueltas a una

piedra o una estaca de madera que marca el n° de pozo, para impedir la caída dentro del

pozo.

3.6.5.2.- PRIMADO EN POZO DE TRONADURAS CONTROLADA

En este caso la prima se sitúa a menor distancia del fondo del pozo ya que la

carga es menor, se debe corroborar después del carguío que la prima quedó pillada con

explosivo.

Los pozos que llevarán doble primado deben estar previamente indicados en

el plano e identificados en la malla.

3.6.5.3.- PRIMADO EN POZO CON AGUA

El primado en pozos con agua se realiza con una malla plástica, para colocar

una piedra que sirva de peso a la prima, amarrada con una cinta de plástico al booster .

3.6.5.4.- PRIMADO EN LÍNEA DE PRECORTE

En el primado en línea de precorte, se bajan los explosivos continuos hasta el

fondo del pozo sin pasadura, dejando amarrados los chicotes de cordón detonante de 5gr/m

a un coligue en cada pozo.


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3.6.5.5.- ACCESORIOS UTILIZADOS EN EL PRIMADO

Para el primado en Collahuasi se emplean los siguientes accesorios:

Iniciadores: Pentex 225, 450 y 900gr El más utilizado es el de 900gr utilizando

iniciadores de menores gramos en casos especiales, por ejemplo en pozos con diámetro

irregular, donde se utilizan estos hasta completar los 900gr por pozo.

Detonadores: EZ-DET de 110 pies de tiempo 35/1200 y 94 pies de tiempo 17/600

dependiendo del tipo de roca a tronar, y PRIMADET de 62 pies N° 21 y N°15

dependiendo del tipo de roca a tronar.

3.6.6.- OPERACIÓN DE CARGUIO Y TAPADO.

3.6.6.1.- CARGUÍO DEL EXPLOSIVO

El carguío del explosivo, a través de camiones fábrica consiste en vaciar o

bombear una determinada cantidad de explosivos en las perforaciones e involucra las

siguientes etapas:

- Se debe revisar cada tiro cuidadosamente antes de cargarlo, para conocer su estado,

longitud, agua, verificando que se encuentre limpio y no contenga restos de detritus

caliente.


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- Una vez que está primado una cantidad suficiente de pozos, debe empezar el carguío a

fin de minimizar el tiempo de espera de los camiones fábrica.

- El operador del camión carga cada pozo preocupándose que el explosivo esté en

óptimas condiciones midiendo en terreno la densidad de explosivo.

- En caso de presencia de agua y sin poder secar el pozo el carguío se realiza con un

camión triple bombeando el explosivo.

- Finalizado el carguío diario, el operador de camión fábrica entrega la planilla de carguío

completa por cada malla a un administrativo, para el control de los explosivos y

accesorio.

- Para el precorte se baja lentamente el explosivo amarrado con cordón detonante hasta

cruzar los coligues de una pulgada mínimo de diámetro y 1 metro de longitud.

- Una vez cargado el precorte se coloca una troncal doble por ambos lados del precorte,

con puentes cruzados de cordón detonante y se conectan retardos bidireccionales según

el diseño para la malla.


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3.6.6.2.- EMPLEO DE STEMTITE

Es un dispositivo en forma de cono empleado para el control de la tronadura.

Es moldeado por inyección de polietileno de alto impacto con una resistencia a la

compresión de 15.000 psi.

Colocado dentro del taco a una distancia óptima sobre la columna de

explosivo, el tapón sella el collar del pozo una vez ocurrida la detonación, para confinar la

energía del explosivo en el típico camino de menor resistencia.

El Tapón Cónico trabaja con la energía del disparo para reproducir el efecto

de una “escopeta atascada”. Esencialmente el tapón es una cuña auto dirigida. En el instante

en que la onda explosiva alcanza el tapón, éste se expande ocupando todo el pozo, el material

de taco inferior no puede escapar pues su avance es trabado por el tapón, y el taco superior

actúa por reacción aglutinando material de taco, lo que resulta en un nuevo direccionamiento

de esfuerzos, agregando fuerzas friccionales a las paredes del pozo.

Su procedimiento de colocación es bastante simple, luego de cargar el

explosivo, se agrega una capa de taco equivalente a dos veces el diámetro del pozo. Este

actúa como amortiguador entre el explosivo y el tapón siendo esencial en su rendimiento. El

tapón se desciende usando una pértiga de fibra inoxidable anti-chispas, de modo que la parte

ancha y plana del dispositivo entra primero al pozo. Se aprisiona un par de veces en el nivel

de instalación y se comienza el carguío del taco sobre la parte superior del tapón y se tuerce

la pértiga para retirarla del dispositivo.


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3.6.6.3.- TAPADO DE POZOS

Consiste en rellenar los pozos con el detritus de la perforación para confinar

el explosivo cargado y aprovechar la mayor cantidad de energía, evitando proyecciones de

roca. Esta operación se realiza con un minicargador y dos personas: El ayudante dirige las

maniobras de afuera del equipo siempre teniendo la visibilidad de los tubos de choque y

comprobando que el collar del pozo no tenga presencia de piedras que puedan cortar los

tubos, además por seguridad, se tiran los tubos noneles u otros para verificar que el

iniciador está atrapado con el explosivo. El amarre de la tronadura es posterior al tapado o

alejado a lo menos dos corridas de los pozos que pudieran estar tapándose.

3.6.6.4- CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL CARGUÍO DE

EXPLOSIVOS.

Durante el desarrollo del carguío de explosivos, los choferes de los camiones

fábrica deben tener los siguientes cuidados:

- No atropellar ningún accesorio de tronadura.

- No atropellar el cutting de los hoyos, debido a que este cae al interior del hoyo,

dejándolo corto.

- No atropellar cables de alta tensión.

- Además el carguío de la malla debe realizarse fila a fila, no pudiendo transitar dos

camiones por la misma fila.


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En tronaduras que se encuentre una pala cargando, no se cargará la cara

libre, hasta que sea autorizada por el jefe de turno o coordinador.

3.6.7.- AMARRE Y REVISIÓN DE MALLAS

El amarre se realiza de acuerdo al plano entregado y autorizado por el jefe de

perforación y tronadura de Collahuasi, éste es realizado por el capataz quien designa a las

personas para realizarlo.

La revisión del amarre con plano de disparo en la mano es responsabilidad del supervisor,

capataz y los operadores seleccionados por el supervisor quienes tiro a tiro revisan en

dirección del fuego poniendo mayor énfasis en las conexiones de dos o más candados, una

vez terminada la operación de amarre se debe realizar un rechequeo final.

Cuando se realizan combinaciones de tronaduras primarias y secundarias,

inicia el disparo siempre el nivel inferior para evitar proyecciones de rocas de un nivel

superior que puedan cortar los tubos ubicados en el nivel inferior. Una vez chequeada la

malla el supervisor entrega la malla al jefe turno de Collahuasi.

3.6.9.- EVACUACIÓN DE EQUIPOS Y PERSONAL

La evacuación está a cargo del Jefe de Turno Mina de Collahuasi; el radio de

evacuación mínimo para los equipos es de:

- 100 metros para equipos ubicados en forma lateral formando un ángulo de 45° medidos

del pozo más cercano


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- 200 metros para equipos ubicados en posición frontal a la salida del disparo medidos

del pozo más cercano.

- 500 metros cuando existan tiros quedados esta distancia debe considerarse por las

eyecciones.

- 500 metros para todo el personal en una tronadura primaria y/o secundaria.

De todas maneras es decisión exclusiva del supervisor encargado de la

tronadura determinar la distancia segura para cada situación especifica.

Los loros, son personas debidamente instruidas con respecto a las

operaciones de tronaduras, designados por el Jefe de Turno Mina de Collahuasi portan una

bandera amarilla - negro, apoyado por conos y una radio portátil en frecuencia directa con

Operaciones de Collahuasi, que tienen como función limitar y controlar el paso hacia el

sector de la tronadura.

Una vez realizada la tronadura el Supervisor de Orica se encarga de revisar la malla

y verificar que el proceso se desarrolló normalmente y comunicar al Jefe de Turno Mina de

Collahuasi, para que la mina siga con su normal funcionamiento en sus distintas

operaciones.

3.7.- DISEÑOS DE TRONADURA

Los diseños de tronadura los realiza el departamento de planificación mina,

de acuerdo al plan mensual de extracción. El diseño se realiza en un plano a escala apoyado

por el software VULCAN, donde vienen los polígonos de tronadura, la línea de programa y

los límites de la tronadura.


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3.7.1.- TIPOS DE TRONADURA

Las tronaduras en banco a cielo abierto se clasifican según la finalidad de las

mismas , donde se distinguen los siguientes tipos:

a) Tronaduras de producción convencional: que persigue la máxima fragmentación

y esponjamiento de la roca.

b) Tronaduras de contorno: son utilizadas para minimizar el daño en paredes,

taludes, cimentaciones y estructuras.

c) Tronaduras de rampas: son obras lineales donde por la estrechez y forma de las

excavaciones el confinamiento de las cargas es elevado.

d) Tronadura Secundaria: utilizada para tronar desquinches y reducir tamaño de

bolones.

3.7.1.1.- TRONADURA DE PRODUCCION

Estas corresponden a aquellas tronaduras que se encuentran a

aproximadamente 30 m de la línea de programa o pared del talud y tienen por finalidad

generar la mayor cantidad de material fragmentado, para las operaciones de carguío y

transporte. Normalmente son perforados con el mayor diámetro disponible y presentan los

mejores tonelajes a remover. En Collahuasi se tronan mallas de producción en todos los


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sectores de la mina ya sea Ignimbrita, Riolita o Mineral(Pórfido). Los parámetros de diseño

utilizado actualmente se describen en las Tablas 3.3 a 3.6 respectivamente.

Tabla 3.3.- Descripción tronadura típica producción Ignimbrita.

PARAMETROS DE TRONADURA DESCRIPCION

Malla ( mxm ) 6 x 7 6 x 8 6.5 x 9

Diámetro de perforación ( pulg. ) 10 5/8 105/8 12 1/4

Profundidad del pozo ( m ) 16.5 16.5 17.0

Taco ( m ) 5.0 5.0 5.0

Pasadura ( m ) 1.5 1.5 2.0

Carga Columna ( m ) 5.0

Carga Fondo ( m.) 11.5 11.5 7.0

Factor de carga ( gr/ton) 376 328 326

Tabla 3.4.- Descripción tronadura tipica producción Mineral.


Malla ( mxm ) 8.5 x 10 9.5 x 11 10 x 12

Diámetro de perforación ( pulg. ) 10 5/8 12 1/4 –105/8 12 1/4

Profundidad del pozo ( m ) 17.0 17.0 17.0

Taco ( m ) 7.0 8.0 – 6.0 7.0

Pasadura ( m ) 2.0 2.0 2.0

Carga Columna ( m )

Carga Fondo ( m.) 10.0 9.0 – 11.0 10.0

Factor de carga ( gr/ton) 144 142 – 135 140


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Tabla 3.5.- Descripción tronadura típica producción Riolita y Otros Materiales.


Malla ( mxm ) 9.5 x 11 10 x 12

Diámetro de perforación ( pulg. ) 10 5/8 12 1/4

Profundidad del pozo ( m ) 17.0 17.0

Taco ( m ) 6.0 7.0

Pasadura ( m ) 2.0 2.0

Carga Columna ( m )

Carga Fondo ( m.) 11.0 10.0

Factor de carga ( gr/ton) 133 140

Tabla3.6.- Descripción tronadura típica producción Rosario.


Malla ( mxm ) 9.5 x 11

Diámetro de perforación ( pulg. ) 12 1/4

Profundidad del pozo ( m ) 17

Taco ( m ) 7.5 – 8.0

Pasadura ( m ) 2.0

Carga Columna ( m )

Carga Fondo ( m.) 9.5 – 9.0

Factor de carga ( gr/ton) 147 – 135

Las mallas de estas tronaduras son trabadas y sus tonelajes fluctúan entre

150.000–500.000ton. Los pozos son cargados con Mexal A, Apex 150 ó Apex 165,

dependiendo del tipo de roca o de la cantidad de agua existente en el sector a tronar, y para

su iniciación se utiliza mexatol de 900grs. (Ver diagramas en Anexo 1)


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3.7.1.2..- TRONADURA DE CONTORNO

La energía no aprovechada en el proceso de fragmentación y desplazamiento

de la roca, reduce la resistencia estructural del macizo rocoso adyacente. Una tronadura

controlada orientada al cuidado de los taludes en una mina a rajo abierto, es aquella que por

sus características busca no alterar de modo significativo, aquellas propiedades

geomecánicas pre-existentes de las formaciones rocosas remanentes, y que afectan la

estabilidad de los taludes durante la fase de explotación de una mina.

Los parámetros que influyen en una tronadura controlada son los siguientes:

- Características y propiedades de los macizos rocosos

- Propiedades de los explosivos.

- Precisión de la perforadora.

- Geometría de la tronadura.

Por otro lado en la minería a cielo abierto, el control de las tronaduras en los taludes

finales de explotación puede reportar las siguientes ventajas:

- Elevación del ángulo de talud, consiguiéndose un incremento de las reservas

recuperables o una disminución de la R.E.M.(Razón Estéril-Mineral).

- Reducción del riesgo de desprendimientos parciales de talud, minimizando la necesidad

de bermas anchas y con una recuperación positiva sobre la productividad y seguridad en

los trabajos de explotación.


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Las tres técnicas más usadas en tronadura de contorno son:

a) Recorte: Consiste en la tronadura de una sola fila de pozos con cargas explosivas

desacopladas (diámetro de la carga menor al diámetro del pozo). Esta técnica implica la

tronadura del macizo rocoso hacia una frente libre, por lo que el espaciamiento de las

cargas es mayor que en el precorte, por lo que resulta en un menor costo. (Ver Figura

A.1.9 en Anexo 1)

b) Amortiguadas o de Contorno: Tronaduras semejantes a las convencionales, donde

sólo se ha modificado el diseño de la última fila, tanto en el esquema geométrico(más

reducido) como en las cargas de explosivo que suelen ser menores y desacopladas.

En Collahuasi la tronadura amortiguada comprende las técnicas de precorte y de las filas

buffer(amortiguadas).

En algunos sectores la tronadura amortiguada consiste tan solo en una

reducción del espaciamiento en la última fila, acompañado de una reducción de un 30 % del

explosivo.

Cuando se llega a pared final , la tronadura de contorno está constituida por

un precorte, una fila buffer(pequeña carga de fondo sin taco) y una fila amortiguada(pozo

con menos carga y taco intermedio). En otros sectores, donde la pared es transitoria y no

pared final, sólo se utiliza una fila Buffer y no el precorte. (Ver Figura A.1.10 en Anexo 1)

Las propiedades de los macizos tienen una marcada influencia tanto en el diseño como en

los resultados de las tronaduras amortiguadas. Las propiedades más destacadas son:

La resistencia dinámica a la tracción y compresión.


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Nivel de alteración de la roca.

Grado de fracturamiento, espaciamiento de discontinuidades, orientación de las

fracturas.

Tensiones residuales del macizo rocoso.

Algunos aspectos prácticos que deben tenerse en cuenta para obtener buenos

resultados en las tronaduras amortiguadas son las siguientes:

En formaciones masivas homogéneas los resultados de tronaduras amortiguadas llegan

a ser espectaculares. En macizos fracturados se observa un agrietamiento inducido

principalmente por la acción de los gases.

Si los pozos amortiguados o de precorte cortan algún sistema de fallas la superficie de

rotura estará influenciada por las discontinuidades naturales, y probablemente aparezca

sobrequiebre.

Si existen discontinuidades cerradas o con relleno, el sobrequiebre es menor.

La presencia de agua en los pozos, puede reducir la eficiencia del desacoplamiento de

las cargas al trasmitir un mayor esfuerzo de tensión en la roca circulante.

c) Precorte: Consiste en crear en el macizo rocoso una discontinuidad o plano de fractura

a lo largo de la misma antes de disparar las tronaduras de producción, mediante una fila

de pozos, generalmente de pequeño diámetro y con cargas de explosivo desacopladas.

(Ver Figura A.1.11 en Anexo 1). El precorte utiliza bajas presiones para provocar la

fractura de la roca por tracción entre los hoyos con mínimo daño circulante. En general

suelen obtenerse buenos resultados cuando se practica el precorte en forma totalmente


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aislada e independiente de la tronadura primaria. En Collahuasi se utiliza en la pared

final un precorte de 15 m. de profundidad, perforado verticalmente.

Es importante entender que el precorte o cualquier otra técnica de tronadura

perimetral, minimiza la probabilidad de daño sobre el macizo rocoso solo en una dirección

preferente (horizontal); sin embargo, es necesario no olvidar que los efectos producidos por

una tronadura son esencialmente polidireccionales y por lo tanto actúan sobre toda la masa

rocosa.

3.8.- SECUENCIA DE ENCENDIDO Y TIEMPOS DE RETARDO

La secuencia de iniciación determina el orden en cual los hoyos cargados

se detonan en una malla de tronadura. Los factores que influyen en la selección de la

secuencia de iniciación incluye el número de caras libres, dirección preferencial de

desplazamiento de la roca quebrada, la orientación de los conjuntos de diaclasas

principales y la ubicación de las estructuras sensibles a medio ambiente. En general, la

dirección del movimiento de la pila es normal a las líneas de isotiempo.

La selección del intervalo de retardo es una de las tareas más difíciles en el

diseño de tronadura. El retardo tiene la habilidad de influenciar en cada aspecto de la

tronadura, incluyendo la fragmentación, estabilidad, excavabilidad, impacto ambiental y

sobre quiebre.

La detonación de hoyos individuales o grupos de hoyos se retardan de otros hoyos

por las siguientes razones:


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1. Para mejorar la fragmentación de la pila.

2. Para proporcionar mayor control sobre el desplazamiento de la pila.

3. Para reducir el grado de sobre quiebre y daño.

4. Para reducir los niveles de vibración del suelo y la sobre presión.

La introducción de los elementos de retardo compromete el liberar toda la energía

del explosivo en un período largo de tiempo. Antes de asignar un retardo en particular es

necesario primero entender la dinámica de los diferentes efectos que el retardo está

tratando de controlar.

.

En Collahuasi se utilizan 3 tipos de secuencia de iniciación, los cuales se

describen a continuación:

a) En cuña o v: Se utiliza cuando se dispone de una sola cara libre, la iniciación

comúnmente comienza en el centro de la primera fila de hoyos, y progresa a

velocidades iguales alejándose del centro hacia los dos extremos de la malla. Este tipo

de iniciación produce comúnmente una pila que tiene una altura máxima en la mitad a

lo largo de la malla, con menor altura en los extremos aunque este efecto puede no ser

pronunciado para mallas de hoyos largos. (Ver Figura A.1.12 en Anexo 1)

b) En lomo toro: Este tipo de secuencia se utiliza cuando no se dispone de cara libre y se

quiere disminuir el daño hacia la parte posterior de la tronadura, o cuando hay cara libre

y se quiere evitar la proyección y desplazamiento del material. (Ver Figura A.1.14 en

Anexo 1)


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c) En líneas escalonadas o en diagonales: Esta secuencia se utiliza cuando existen 2

caras libres o en tronaduras de contorno como una forma de minimizar el daño hacia la

pared, la iniciación de la tronadura comienza generalmente en la esquina libre,

proporcionando un confinamiento mínimo de las cargas explosivas. El movimiento del

burden en este caso tenderá a ser en un ángulo que bisecta el ángulo entre las 2 caras

libres.. (Ver Figura A.1.16 en Anexo 1)

3.9.- EXPLOSIVOS INDUSTRIALES Y ACCESORIOS DE TRONADURA

3.9.1.- TIPOS DE EXPLOSIVOS

Los explosivos industriales de uso civil se dividen en dos grandes grupos,

que en orden de importancia por nivel de consumo en el mercado son:

a) Agentes explosivos: Son mezclas que requieren para su iniciación del impacto por la

detonación de un explosivo inicial (primario). Esta definición incluye todo explosivos

usado en tronadura de la roca.

- Anfo (Mexal)

- Anfo Al

- Hidrogeles

- Emulsiones

- Anfo pesado


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b) Explosivos convencionales: Precisan para su fabricación de sustancias intrínsecamente

explosivas que actúan como sensibilizadores de las mezclas. Los más conocidos son:

- Gelatinoso

- Pulverulentos

- De seguridad

En Collahuasi se utilizan principalmente para la fragmentación de roca:

Anfo y Anfos pesados (Apex) debido principalmente a su eficiencia y confiabilidad. Para el

precorte se utiliza P-Split 800 en diámetro 6 ½”.

3.9.1.1.- EXPLOSIVOS UTILIZADOS EN LAS TRONADURAS

Los explosivos utilizados en las tronaduras en Collahuasi son los siguientes:

a) Anfo a granel (Mexales): Los Anfos (mexales) (Tabla 3.7) son agentes de tronadura de

tipo Nitrocarbonitratos (NCN), están compuestos principalmente por una mezcla de

Nitrato de Amonio grado explosivo de baja densidad y alta absorción de petróleo, éste

en adecuadas condiciones de confinamiento, resulta tener un excelente rendimiento.

Los Anfos se caracterizan por ser los explosivos más usados en tronadura de

superficie y subterránea. Se recomienda utilizarlo en perforaciones mayores a 2” de

diámetro, sin presencia de agua, ya que su resistencia es nula y en el caso de faenas

subterráneas, se debe disponer de una buena ventilación. Son sensibles a iniciadores que

desarrollan alta presión de detonación, tales como Powergel, y Pentex. El carguío de

estos productos es sencillo y puede realizarse en forma manual o mecánica.


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Tabla 3.7.- Características técnicas del Anfo:

Densidad (gr/cc) 0.75 – 0.85

V O D confinado (mt/seg) > 2800

Presión de detonación (Kbar) 41,5

Balance de oxigeno -2,02

Calor desarrollado (Kcal/Kg) 902

Diámetro Crítico sin confinar (pulg) 3

Resistencia al agua Nula

Volumen de Gases (L/Kg) 960

Ventajas: Es un explosivo sumamente estable, no obstante es sensible a un booster de

pentolita o powergel, presenta gran seguridad en relación al roce como al choque.

b) Anfos Pesados (Apex): La emulsión Apex consiste en la dispersión de gotas

microscópicas de una solución concentrada de agente oxidantes en una fase de aceite

continua y estabilizada por un agente emulsificante, (Tabla 3.8 y 3.9) el cual ha sido un

aporte tecnológico de ORICA, para conseguir una emulsión de larga duración en el

tiempo.

Este producto mezclado con un Nitrocarbonitrato (NCN), produce una mezcla

explosiva de mayor densidad y con una mejor continuidad entre los gránulos que la

componen. La mayor o menor cantidad de emulsión APEX con que se rellenen los

espacios entre gránulos, dependerá que el producto final sea de mayor o menor

resistencia al agua y tenga mayor o menor densidad.

En Collahuasi se utiliza el Apex 150, para perforaciones secas y húmedas y

el Apex 165 para perforaciones con agua.


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Tabla 3.8.- Características técnicas del Apex 150

Densidad (gr/cc) 1,1 – 1,25

V O D confinado (mt/seg) > 3.000




Diámetro Crítico sin confinar (pulg) 3/5

Resistencia al agua (horas) 24


Tabla 3.9.- Características técnicas del Apex 165

Densidad (gr/cc) 0.75 – 0.85





Diámetro Crítico sin confinar (pulg) 3

Resistencia al agua Nula


Ventajas: Debido a que esta emulsión es del tipo agua en aceite, la fase dispersa (acuosa),

está protegida por la fase aceite, convirtiéndose en un producto de alta resistencia al agua.

c) Power Split: El Power split es un producto desarrollado por Orica, es una emulsión

sensibilizada con reguladores de densidad gaseosa, es un explosivo sumamente estable,

no obstante es sensible a un cordón detonante de 5 gr/m o a un detonador n° 8, presenta


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gran seguridad en relación al roce como al choque. Tiene una alta presión de detonación

y nivel energético, además se fabrica en diferentes diámetros y largos de tira, según los

requerimientos.

En Collahuasi se utiliza Power Split de 1 ¼ ”x 16 ”, en líneas de precorte de

6 ½” de diámetro, el carguío se realiza manualmente y se distribuye a lo largo del tiro,

sus características técnicas se describen en la Tabla 3.10.

Tabla 3.10.- Características técnicas del Power Split.



Presión de detonación (Kbar) 87

Iniciador mínimo Detonador n° 8


Diámetro Crítico sin confinar (pulg) 7/8

Resistencia al agua (horas) 72


3.9.2.- INICIADORES

En Collahuasi se utiliza como explosivo iniciador el Pentex, que corresponde

a un moderno explosivo desarrollado a base de Penta-Eritrina de Tetra Nitrato (P.E.T.N) y

Trinitrotolueno (T.N.T). Algunas de sus principales características son el desarrollar una

alta presión de detonación, lo que lo convierte en un excelente iniciador de cargas poco

sensibles, tales como nitrocarbonitratos, emulsiones y mezclas bulk en perforaciones de

mediano y gran diámetro. Para su iniciación posee dos perforaciones, donde va alojado el


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elemento iniciador, que puede ser un cordón detonante o un iniciador. Sus principales

características técnicas se describen en la Tabla 3.11.

Ventajas: Es un explosivo sumamente estable, no obstante es sensible a un detonador n°8,

presenta gran seguridad en relación al roce como al choque.

Tabla 3.11.- Características técnicas del Pentex serie A.



Iniciador mínimo Detonador n° 8


Resistencia al agua (horas) Indefinida


3.9.3.- ACCESORIOS DE TRONADURA

A través de la historia, los diferentes tipos de explosivos utilizados en la

actividad económica mundial, han requerido de accesorios para su iniciación cada vez más

seguros y eficientes, lo que ha permitido un gran desarrollo de esta industria en busca de

lograr alcanzar los siguientes objetivos:

- Iniciación energética de explosivos de ultima generación, más insensible y más seguros.

- Control de los tiempos de iniciación para mejorar la fragmentación.

- Reducción de nivel de vibraciones, onda aérea y proyecciones,

- Mayor rapidez y flexibilidad en la operación.


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Prácticas antiguas en grandes minas a rajo abierto que giraban alrededor del

uso del sistema de cordón detonante, han emigrado por sistemas mas seguros y fiables que

pueden clasificarse en:

- Sistemas eléctricos.

- Sistemas no eléctricos.

- Sistemas electrónicos.

El sistema eléctrico actualmente es el menos usado debido al que el sistema

no eléctrico presenta mejores ventajas desde el punto de vista seguridad, no obstante en las

últimas décadas, la necesidad de mejorar los resultados de las tronaduras y controlar las

vibraciones ha hecho que surgiera un incremento de la demanda de precisión de los

detonadores, lo cual se ha logrado con el uso de detonadores electrónicos.

A continuación se mencionan los accesorios de tronadura utilizados en

Compañía Minera Doña Inés de Collahuasi.

3.9.3.1.- DETONADOR NONEL

Consiste en un tubo de choque el cual consta de un tubo delgado de plástico

transparente de 3 mm de diámetro, recubierto en su interior por una fina película de

explosivo de 20 mg/m y una cápsula detonadora semejante a la de los detonadores

eléctricos. La velocidad de la onda de choque dentro del tubo es de unos 2.000 m/s, la

reacción no es violenta, relativamente silenciosa y no es lo suficientemente potente para

iniciar a los explosivos en contacto con dicho tubo, por muy sensibles que éstos sean.


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En Collahuasi se utilizan tres de estos sistemas de iniciación:

a) Ez-Det: Lleva en uno de sus extremos un detonador de potencia normal mientras que en

el otro, uno de baja potencia alojado en un conector especial con capacidad para alojar y

iniciar hasta 6 tubos. Los tiempos de retardo de los detonadores son diferentes y están

señalizados en las etiquetas de identificación adosadas cerca del conector.

b) Primadet: En uno de sus extremos lleva sólo las etiquetas, mientras que en el otro,

lleva un detonador de potencia normal.

c) Ltez: En uno de sus extremos lleva sólo las etiquetas de identificación, mientras que en

el otro, lleva un detonador de baja potencia con su correspondiente retardo, alojado en

un conector especial con capacidad para alojar e iniciar hasta 6 tubos.

3.9.3.2.- CONECTORES DE RETARDO EN SUPERFICIE

El conector de retardo en superficie es un accesorio que intercalado en una

línea de cordón detonante, introduce un desfase de tiempo en la transmisión de la onda de

detonación. Están constituidos por un elemento de microretardo con dos pequeñas cargas

explosivas adosadas a sus lados y alojadas en una vaina metálica, y pueden ser

unidireccionales o bidireccionales. Se utiliza para retardar líneas de pozos de precorte.


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3.9.3.3.- CORDONES DETONANTES

Estos cordones disponen de un núcleo de pentrita en cantidad variable

rodeado por varias capas de hilado y fibras textiles, con un recubrimiento exterior de

cloruro de polivinilo que permite que tenga unas características adecuadas de flexibilidad,

impermeabilidad, resistencia a la tracción y a la humedad. Su velocidad de detonación es

cercana a los 7.000 m/s, y la reacción es extremadamente violenta. Esta violencia puede,

significativamente, interrumpir el explosivo que rodea el cordón, al punto que la columna

de explosivo puede ser completamente insensibilizada e incapaz de ser detonada.

3. capiii descripción sististema tronadura

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