56ª CONVENCIÓN ANUAL “MINERÍA Y TECNOLOGÍA

HACIA UNA VISIÓN DE FUTURO COMPARTIDA”

INNOVACIONES TECNOLOGICAS PARA LA OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE PERFORACIÓN Y TRONADURA EN MINERIA

SUBTERRANEA

ELISEO RÍOS VERGARA ORICA CHILE

SANTIAGO, OCTUBRE DE 2005

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RESUMEN Orica el líder mundial en tecnología de tronadura, siempre a respondido a las necesidades

de la minería moderna con las más avanzadas innovaciones tecnológicas. Esto con el

objetivo de optimizar el proceso productivo de manera de que nuestros clientes puedan

sobrepasar sus metas, tanto en aspectos relacionados con seguridad como en productividad

Este trabajo describe el desarrollo tecnológico que Orica a experimentado partiendo desde

sistemas tradicionales de iniciación (imprecisos) y carguío manuales, pasando por los

actuales sistemas de iniciación precisos(i-kon y Unitronics) y carguío mecanizado(UBST),

y mirando hacia el futuro con sistemas de iniciación precisos y remotos(CEBS:Centralizad

Blasting System) y unidades de carguío autónomas o automatizadas(ELAP:Emulsion

Loading Automation Projet). Además se presentan ejemplos de optimizaciones al proceso

productivo que conllevan estas nuevas tecnologías.

Estas innovaciones tecnológicas son un ejemplo de nuestro principio trabajando juntos,

trabajando juntos con nuestros clientes para desarrollar soluciones creativas. Es

exactamente lo que usted habría esperado de Orica el líder mundial en tecnología de

tronadura.

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1. INTRODUCCIÓN Con el objetivo de optimizar la rentabilidad del negocio, la minería subterránea presenta cada día más exigencias en términos de:

Aumento de la Productividad

Ahorros

Operaciones seguras,

Control de daño (estabilidad local y global)

Reducción de los ciclos en desarrollos y producción

Estas se acentúan en mayor grado en la medida que éstas se van profundizando. La tronadura representa una operación unitaria que incide fuertemente a la rentabilidad del negocio minero, en la medida que ésta afecta positiva o negativamente en los procesos posteriores, la estabilidad local y global y requiere un alto grado de seguridad y confiabilidad en la implementación y desarrollo. Orica el líder mundial en tecnología de tronadura, siempre a respondido a las necesidades de la minería moderna con las más avanzadas innovaciones tecnológicas, orientadas a optimizar proceso productivo de manera de que nuestros clientes puedan sobrepasar sus metas, tanto en aspectos relacionados con seguridad como en productividad. En la figura 1 se observa el desarrollo tecnológico que Orica a experimentado partiendo desde sistemas tradicionales de iniciación (imprecisos) y carguío manuales, pasando por los actuales sistemas de iniciación precisos(i-kon y Unitronics) y carguío mecanizado(UBST), y mirando hacia el futuro con sistemas de iniciación precisos y remotos(CEBS:Centralizad Blasting System) y unidades de carguío autónomas o automatizadas(ELAP: Emulsion Loading Automation Projet). En este trabajo se describen variadas aplicaciones subterráneas de estas tecnologías y los beneficios asociados a estas.

Figura 1. Innovaciones tecnológicas de Orica

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2. APLICACIONES DE NUEVAS TECNOLOGÍAS EN MINERÍA SUBTERRANEA Las ventajas que presentan el uso de detonadores electrónicos y/o emulsión ha permitido concretar una serie de aplicaciones en tronaduras subterráneas, las cuales difícilmente se podrían hacer con los sistemas tradicionales. Estas aplicaciones son:

Tronaduras masivas, complejas y/o en diversos niveles

Tronaduras en desarrollo con disminución de sobrequiebre y mayor avance

Tronaduras de chimeneas de tiros largos en un solo evento

2.1. TRONADURAS MASIVAS, COMPLEJAS Y/O EN DIVERSOS NIVELES 2.1.1. Caso 1: Tronadura Purple 127, la más grande tronadura masiva UG en

Australia, en Operación Olympic Dam (ODO). (Aplicación i-kon) La operación de Olympic Dam (ODO) se localiza a 560km al nor-noroeste de Adelaida en Sur Australia. La operación pertenece a WMC Resources Limited. La mina es el octavo deposito más grande conocido de cobre y uranio en el mundo. Oro y plata tambien son producidos. Basados en actuales reservas se espera una vida de la mina sobre los 50 años. La operación subterránea comenzó a mediados de 1988 con producciones anuales de 1.5 Mt/año a los actuales 9.0 Mt/año, esperando llegar a 10 mt/año. El incremento de las razones de producción ha resultado en la necesidad de liberar más mineral, tomando en cuenta consideraciones geotecnicas, requerimientos estrictos de ventilación y problemas operacionales. El uso de tronaduras masivas ha sido una efectiva herramienta para estos logros. Olimpia Dam emplea el método minero de sublevel stoping(SLOS). Un caserón típico tiene longitudes de 30mx30m, con alturas en la vertical de 60m a 320m y distancias entre subniveles de 40 a 60m ¿Por qué usar detonadores electrónicos? Los detonadores electrónicos han estado disponibles en la industria por diversos años. Los detonadores pirotécnicos proveen un adecuado nivel de confiabilidad y rendimiento, entonces ¿Por qué debería incrementarse el costo en tronadura, si la actuales practicas de tronadura cumplen los requerimientos actuales? La respuesta fue probar los detonadores electrónicos y determinar si había ahorros en los costos incluyendo un mejoramiento en los resultados en las tronaduras de caserón. El detonador electrónico tiene el potencial de proporcionar ganancias significativas a las operaciones por mejoramiento los resultados de las tronaduras, debido a:

Superior exactitud, un rango de retardo más amplio y, la habilidad de asignar y controlar el tiempo exacto para la detonación, además de no estar restringido a un retardo prefijado rígido como los detonadores

pirotécnicos.

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La tronadura tuvo los siguientes antecedentes

Iniciada miércoles 30 de julio de 2003 ~580,000 tonnes de mineral ~25,000 m de perforación de producción ~1,100 detonadores i-kon ~139 tonnes de explosivo AN/FO ~6.23 segundos de duración de tronadura ~175m altura de bloque minado La más grande tronadura subterránea en

Australia con detonadores electrónicos i-kon Se trabajo en desde cuatro subniveles

Comportamiento de la productividad Los datos de producción son mostrados en la figura 2.2, en donde se observa que cada barra representase el promedio de 7 días de extracción. Esto muestra que las tronaduras pirotécnicas recientes y más pequeñas tienen una razón de producción mucho menor y más corta. Además de irregulares ciclos de producción, debido a falta de alimentación consistente y la necesidad de parar la extracción del caserón, por múltiples tronaduras más pequeñas y diversos periodos de ventilación. Después de la tronadura masiva el análisis de productividad muestran que los más altos promedios de 7-dias son logrados y mantenidos por periodos de tiempos más largos. Durante este periodo la media de extracción se ha incrementado sobre un 50% comprados con las razones previas a la tronadura masiva. Después de esto se han seguido realizando tronaduras masivas con similares resultados en productividad. 2.1.2.Caso2. Mina de plata-plomo-zinc Cannington (Aplicación i-kon y emulsión a granel) La Mina Cannington de BHP Billiton esta situada a 800km al suroeste de Townsville y a 200km al sureste de Mounte Isa. Es el productor minero de mayor tonelaje al más bajo costo, tanto de plata como de plomo del mundo con una producción de 2.4 Mtpa.

Figura 2.1. Perfil longitudinal y transversal de tronadura Purple-127.

Figura 2.2. Datos de producción para Purple 127

Producción ikon incrementa + 50%

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Orica Explosives provee un servicio de carguío de emulsión a granel en tronaduras de producción. Las cargas típicas por disparo fluctúan de 1 a 15 toneladas de emulsión a granel. Tradicionalmente las tronaduras se realizaban con sistema de iniciación no-eléctrico de milisegundos. Esto limitaba el tamaño de la tronadura y resultaba en complejas geometrías del caserón, por la poca flexibilidad del sistema. Múltiples tronaduras en el caserón generaban significativas dificultades en rehabilitación de los accesos y de las paradas restantes. Las condiciones del terreno considerablemente deterioradas hicieron que se tomara la decisión de realizar tronaduras masivas con detonadores electrónicos i-kon en base razones de:

Seguridad de los operadores

Costos de rehabilitación

Riesgo de falla catastrófica del caserón(y posible perdida de millones de dólares en

valioso mineral), en el caso de que el terreno falle entre dos tronaduras.

Las tronaduras electrónicas tuvieron excelentes resultados no apreciando daño en el techo del caserón, sobre quiebre y con excelente fragmentación. Los beneficios de usar tronaduras electrónicas y emulsión se midieron en términos de productividad del cargador. El análisis se realizó sobre un periodo de 12 meses, en base a toneladas-kilómetros por hora. Esta medida fue seleccionada a fin de remover el efecto de la distancia de transporte desde el caserón a los principales orepass. En la figura 2.3 se observa un resumen de esto. En el análisis se dejo fuera de ésta otros beneficios menos tangibles como volúmenes de re-perforación(mayor a 10%), factores de carga y tiempos en preparación de tiros. En resumen se obtuvo un incremento en la productividad del 13% por la introducción de los detonadores electrónicos i-kon. Este valor es conservativo dado que esto es reducido por el periodo final de limpieza del caserón que se hace en forma remota, y es una operación más lenta. Dejando fuera este periodo el incremento no debería ser menor a 27%. Una manera de mirar el impacto sobre los costos por la introducción del sistema i-kon debería ser en términos de costo del cargador. Asumiendo un costo por operación del un cargador Toro 0010 en orden de $170 por hora incluyendo mano de obra.

Figura 2.3. Productividad cargador en ton-km/hr

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Figura 2.4. Tronaduras complejas y masivas en Mina el Teniente, Chile

Si el operador deja el cargador y se transfiere a deberes alternativos, una reducción de 13% en el tiempo del cargador basados en conservativas 15,000 horas de tiempo de cargador por año(sobre 4 cargadores) suma un cantidad de reducción del costo de $2M por año. Se considera un costo adicional en tronadura de $120k por año. Entonces el ahorro es de $1.8M por año. 2.1.3. Caso3. Tronaduras Complejas, Mina El Teniente, Chile(Aplicación i-kon) En una zona del sector 4 Sur, en Mina el Teniente, se estaba produciendo un proceso de colapso, debido a esfuerzos insitu, presencia de falla y macizo de mala calidad. Esto impidió perforar las zanjas desde el nivel de producción, lo cual debió realizarse desde el nivel de hundimiento con tiros invertidos. Además las tronaduras en el nivel de hundimiento deterioraban mucho las calles vecinas(incluso generando el colapso de éstas). Por tanto se determinó realizar tronaduras de zanjas con tiros invertidos y polvorazos de socavación de múltiples calles en un mismo evento, con detonadores electrónicos i-kon. Para esto se quemaron dos tronaduras similares de 233 y 316 tiros(con área agregada al hundimiento de 960 y 840 m2 respectivamente). El sistema de iniciación electrónica i-kon a permitido:

Realizar tronaduras masivas y complejas

Excelente fragmentación

Minimizar el daño mediante una secuencia tiro a tiro

Mejorar la seguridad de las operaciones

Mantener los puntos de extracción comprometidos en funcionamiento

Además en Mina El Teniente se ha aplicado con éxito, el sistema de iniciación electrónico i-kon en variadas aplicaciones:

Tronaduras masivas y/o complejas

Tronadura de zanjas y socavación tradicional

Tronadura de socavación de bajo perfil(pilares de hundimiento previo).

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2.1.4. Beneficios de tronaduras masivas y en diversos niveles. Los beneficios asociados a la realización de tronaduras maivas y en diversos niveles con detonadores electrónicos i-kon y carguío mecanizado de emulsión a granel(UBST) son:

Seguridad − Reducción de personal y tiempo en frente de carguío − Eliminación de trabajo en altura − Sistema de Calidad − Reducción del nivel de daño − Eliminación de problemas manuales → Preparación y limpieza de tiros − Eliminación iniciación accidental

Costo − Mejoramiento de la productividad, por ejemplo en Mina Freeport (Indonesia), se

obtiene la producción del año 4 meses antes, etc. − Disminución de los costos ( re-perforación, re-preparación, costos fijos, re-

carguío) − Mayor valor presente neto.

2.2. TRONADURAS EN DESARROLLO CON DISMINUCIÓN DE

SOBREQUIEBRE Y MAYOR AVANCE

La utilización de detonadores electronicos precisos y explosivo eficiente y estable como la emulsion a granel han generados excelentes resultados en tronaduras de desarrollos en términos de:

Optimización del diagrama de perforación(reducion de numero de tiros), mayores avances, reducción del sobrequiebre ahorros

para esto se presentan ejemplos en donde se han obtenidos estos resultados. 2.2.1. Caso 1, Túnel Neuchatel, Alemania(aplicación i-kon) El Túnel se ubica en la zona central de Alemania y el estudio contemplaba buscar una nueva proposición en disparo de túneles, por lo que realizaron pruebas en terreno con el fin de comparar el control de perímetros entre los detonadores pirotécnicos y electrónicos. El objetivos implicaba obtener:

Menor sobrequiebre: Menor m3 de hormigón proyectado por metro de avance Menor Costo de Fortificación

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Figura 2.5. Efecto de la dispersión asociada a lo detonadores pirotécnicos

Figura 2.6. Efecto de iniciación precisa asociada a lo detonadores electrónicos

Por lo tanto se implementan alternativas de tronaduras que combinan detonadores pirotécnicos con electrónicos:

Usar sólo detonadores I-kon(Full Face). Combinar detonadores I-kon con pirotécnicos, utilizando los primeros en sólo en el

perímetro. ¿Por qué usar detonadores electrónicos? En el caso de los detonadores pirotécnicos la dispersión asociada a altos tiempos de retardo lleva a perímetros irregulares y requieren una alta cantidad de explosivo en los tiros perimetrales. Al usar detonadores electrónicos los tiempos precisos en combinación con una mínima cantidad de explosivos permiten lograr el mejor control perimetral (Tronadura Amortiguada). Con los métodos de construcción usados normalmente en Alemania, en lo que se refiere a tronadura, el costo pagado por sobrequiebre debido a ésta rondaba los 270 dólares/m3 (200 €/m3), por el mayor volumen de shotcrete que tenían que destinar al recubrimiento. El sobrequiebre que se producía durante los desarrollos llegaba por lo general hasta los 25 [cm]. Con el uso de detonadores electrónicos, este sobrequiebre en el perímetro llegó a valores incluso por debajo de los 10 [cm], lo que significa una reducción en la cantidad m3 de shotcrete. Considerando que la sección del túnel consta de una superficie de 66 [m2], con un perímetro calculado de 21.3 [m] y 4 [m] de profundidad de tiro, una reducción en 10 [cm] de sobrequiebre implica en m3 de hormigón proyectado una reducción en el costo de hormigón proyectado de 1704 € (US$ 2302).

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CÁLCULO ÁREA DE RECUBRIMIENTOSECCIONES Dimensiones [m] Área [m2]Espesor Recubrimiento 0,10Radio Exterior 2,25 15,85Radio Interior 2,15 14.36Rectángulo Inferior 4,5x0,1 0,45ÁREA TOTAL 1,02 [m2]VOLUMEN 1,02 [m3/m lineal]

En un kilómetro de se obtiene una reducción en el costo de hormigón proyectado de US$ 575500. En la tabla 2.1, se muestran los valores adicionales(ahorros) por cada detonador I-kon en caso de utilizarlos sólo en el perímetro, o bien, en toda la frente.

Profundidad [m] 1.6 4 I-kon sólo perímetro 22.72 € (US$ 30) 56.8 € (US$ 76) SOBREQUIEBRE

10 [cm] I-kon toda la frente 6.82 € (US$ 9) 17.04 € (US$ 23) En el caso de esta prueba, el valor adicional obtenido mostrado en la tabla anterior, dejó un valor agregado en comparación al precio de adquirir cada detonador. En un kilómetro de Túnel utilizando i-kon en toda la frente el ahorro es de US$5750 y al usar sólo en el perímetro US$19000 En lo que se refiere al daño por vibraciones, sus niveles no fueron lo suficientemente altos como para causar algún tipo de daño en los alrededores ó en el mismo recubrimiento de hormigón que llega hasta la misma frente. Esto porque al usar detonadores electrónicos la exactitud del sistema de iniciación, la carga explosiva puede ser distribuida en cargas más pequeñas por retardo, permitiendo dividir además los tiros de grandes perímetros en 3 o cuatro secciones. 2.2.2. Caso 2, Desarrollo Mina El Salvador, Chile(aplicación i-kon, simulación) En mina El Salvador se realizó simulación con el fin de aplicar el caso anterior a secciones de desarrollo en Chile. Por ejemplo una sección típica se observa en Figura 2.7 Para esto se hace un cálculo del área de recubrimiento, considerando un sobre quiebre de 10 cm como se aprecia en la Tabla 2.2.

Tabla 2.1: Valor adicional por I-kon(Ahorro), obtenidos al dividir el costo de 10 [cm] de sobrequiebre por el número de detonadores usados, en el perímetro o en toda la frente.

Figura 2.7. Sección típica Mina El Salvador.

Tabla 2.2. Cálculo de área de recubrimiento y volumen de shotcrete.

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COSTO EXTRA POR DETONADOR I-KON US$ 16COSTO EXTRA POR 18 DETONADORES I-KON(PERIMETRO) US$ 288COSTO EXTRA POR 8 DETONADORES I-KON(CORONA) US$ 128AVANCE POR DISPARO M 3.3COSTO POR METRO DE AVANCE 18 I-KON US$/M 87COSTO POR METRO DE AVANCE 8 I-KON US$/M 39

COSTO SHOTCRETE C/FIBRA POR M3 US$/M3 147SHOTCRETE REQUERIDO PARA SECCIÓN M3/M 1.02COSTO SHOTCRETE POR METRO LINEAL US$/M 150

Basándose en el volumen de shotcrete anterior y el numero de detonadores utilizados se determinan los costos asociados. Véase la relación de costos en Tabla 2.3 y detalle de costo shotcrete en Tabla 2.4

Por lo tanto, se determina el ahorro por metro de avance y en un kilómetro de desarrollo, en Tabla 2.5

Alternativa Unidades Ahorro por metro de avance Unidades Ahorro 1 km.

desarrollo i-kon perímetro(18 dets.) US$/m 63 US$ 63,000 i-kon sólo corona(8 dets.) US$/m 111 US$ 111,000

Se debe considerar que normalmente el consumo de shotcrete es 1:1, es decir se pierde por derrame aproximadamente lo mismo que se usa. Por lo tanto el costo de shotcrete considerado es conservativo, con lo cual el ahorro obtenido debería ser mucho mayor 2.2.3. Caso 3, Resultados en Desarrollos de Minas Chilenas(aplicación UBST ó

emulsión a granel) En este punto se describen los resultados obtenidos en tronaduras de desarrollo al emplear la tecnología UBST(UNDERGROUND BULK SYSTEMS TECHNOLOGY) ó carguío mecanizado de emulsión. Véase Equipos UBST Orica Chile en figura 2.8.

Tabla 2.3. Relación de costos.

SHOTCRETE c/Fibra Metálica SHOTCRETE US$ 1 [m3] 100 FIBRA METÁLICA US$ 1 [Kg] 0,9450 [kg/m3] 47PRECIO TOTAL 1 [m3] 147 [US$ /m lineal]

Tabla 2.4. Detalle costo shotcrete.

Tabla 2.5. Ahorros por metro de avance y km. de desarrollo

Figura 2.8. Equipos UBST Orica Chile

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Los resultados se han enfocado a: Optimización del diagrama de perforación → reducción de numero de tiros

Mejoramiento de avance

Reducción de sobrequiebre

Ahorros

Optimización del diagrama de perforación → reducción de numero de tiros

Mina Salvador Sección

m2 Explosivo

inicial N° tiros Explosivo

alternativo N° tiros Reducción de

tiros 15 ANFO 47 Emulsión RS-95 40 7 13 ANFO 40 Emulsión RS-95 36 4

Túnel La Pólvora 53 Encartuchado 120 Emulsión RS-95 99 4

Lo anterior se ha logrado por la utilización de un explosivo más potente y eficiente como es la emulsión. Véase Figura 2.9 distribución de energía para caso inicial y final en Mina El Salvador en sección 15 m2

Mejoramiento de avance

Faena Avances Disparos Minera Las Cenizas 92% a 98% 20 Disparos El Salvador 90% a 98% 48 Disparos La Pólvora 94% a 98% 1 año Montecristo 71% a 91% 6 Disparos

ANFO EMULSION Figura 2.9. Distribución de energía

Tabla 2.6. Reducción de tiros por uso de emulsión a granel

Tabla 2.7. Mejoramiento de avances

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Reducción de sobrequiebre En este punto se tiene:

Minera Las Cenizas. Se reduce el sobre quiebre de un 23% a un 3%

La Pólvora. Se considera un sobre quiebre(bajo) de:

1,8% para roca tipo A2 6,2% para roca tipo B2

Ahorros en desarrollos El contar con un explosivo que presenta ventajas frente a su alternativa, implica un mayor valor del producto, sin embargo, el mejoramiento de los resultados por el uso de estos explosivos justifican plenamente su utilización, experiencias controladas por ORICA, muestran ahorros importantes al utilizar las emulsiones a granel. Cuando en los análisis de costo se considera la mano de obra, la perforación, la mantención, los tiempos de ventilación y la tronadura, se han generados ahorros de hasta un 25% en el costo global. Debido a la optimización del diagrama de disparo, mejoramiento de avance y reducción de costos en fortificación se han obtenidos los siguientes ahorros en desarrollos en faenas chilenas.

Faena Avances Disparos Minera Las Cenizas 10 % ahorro (P&T) El Salvador 14 % ahorro (P&T) La Pólvora 6 % ahorro (P&T) Montecristo 20% ahorro (P&T)

Las experiencias realizadas en Chile en desarrollos de galerías, demuestran ahorros de un 14%, solo considerando costo de perforación y tronadura. Véase Figura 2.10 y Tabla 2.9.

Emulsión Anfo Ahorro US$ % Ahorro

Longitud de desarrollo 3.5 3.5 Número de tiros 37 43 6

Costo perforación 196.20 262.50 66.30 25.3 Costo Tronadura 179.90 176.70 -3.20 -1.8

Total 376.10 439.20 63.10 14.4

Emulsión Anfo Ahorro US$ % Ahorro Longitud de desarrollo 3.5 3.5

Número de tiros 41 49 8 Costo perforación 217.40 299.10 81.70 27.3 Costo Tronadura 202.70 189.90 -12.80 -6.7

Total 420.10 489.00 68.90 14.1

Tabla 2.8. Ahorros en faenas chilenas

Tabla 2.9. Ahorro Sección 12,3 m2 (4,0 x 3,5 m.), Mina El Salvador

Tabla 2.9. Ahorro Sección 15,2 m2 (4,3 x 3,8 m.), Mina El Salvador

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Costo Desarrollo Galería de 12,3 m2

0

100

200

300

400

500

1 2

Explosivo

US$

Costo perforación Costo Tronadura

Figura 2.10.Pruebas realizadas en CODELCO División El Salvador, sector Inca Central Oeste Febrero del 2004

EMULSION ANFO

AHORRO 14%

Incidencia de la sobre excavación en el costos de desarrollos El contar con un explosivo y un sistema de iniciación que presenta ventajas frente a su alternativa, implica un mayor valor del producto, sin embargo, el mejoramiento de los resultados por el uso de estos explosivos justifican plenamente su utilización, experiencias controladas por ORICA, muestran ahorros importantes al utilizar las emulsiones a granel y/o detonadores electrónicos en tronaduras de desarrollo. Cuando en los análisis de costo se considera la mano de obra, la perforación, la mantención, fortificación, los tiempos de ventilación y la tronadura, se han generados ahorros de hasta un 25% en el costo global. Esto se aprecia en la figura 2.11.

Figura 2.11. Incidencia de la sobre excavación en los costos de desarrollo.

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2.3. TRONADURAS DE CHIMENEAS DE TIROS LARGOS EN UN SOLO

EVENTO

En Chile se tienen experiencias exitosas en Mina El Salvador y Cenizas en las cuales se ha utilizado detonadores electrónicos con avances de 8m . A nivel internacional Orica tiene experiencias en desarrollo de chimeneas en un solo evento con largos de hasta 28m, utilizando detonadores electrónicos y emulsión a granel

2.4 VISION DEL EL FUTURO, Orica el líder mundial en tecnología de tronadura, siempre a respondido a las necesidades de la minería moderna con las más avanzadas innovaciones tecnológicas. Es por esto que sigue desarrollando nuevas tecnologías las cuales actualmente ya se estan probando. Estas nuevas tecnologías son:

Sistema de iniciación preciso y remoto para Minería Subterránea(CEBS:Centralizad Blasting System),

Unidades de carguío autónomas o automatizadas(ELAP:Emulsion Loading

Automation Projet). 2.4.1. Sistema de iniciación preciso y remoto para Minería

Subterránea(CEBS:Centralizad Blasting System), Visión General: El sistema centralizado de tronadura i-kon TM, consta de componentes para usar en: la central de tronadura en la mina y en el lugar de la tronadura. El sistema hace uso de una red de comunicación disponible en la mina. Estas pueden ser a través de vía telefónica o fibra óptica.

Figura 2.12. Chimenea en un solo evento con avance de 8m, en Mina El Salvador

Rapidez Seguridad

Mejor Fragmentación

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Ventajas de un sistema centralizado de tronadura

Incrementa la productividad de la preparación minera y producción, aprovechando mejor el tiempo efectivo del turno.

Disminución del tiempo de aislamiento y evacuación de áreas

Reiteradas comprobaciones previas a la iniciación

Información en tiempo real Permite mayor seguridad en operaciones

de tronadura Mayor Seguridad

No hay personas en terreno para iniciar disparos

Iniciación fortuita no es posible Improbable iniciación accidental Existe plena certeza que todas las tronaduras serán iniciadas, evitando tiros o

disparos quedados Incremento de productividad

Por un mejor aprovechamiento del tiempo efectivo del turno. Por ejemplo en Mina El Teniente, se estima un incremento del tiempo efectivo del

turno de 45 min. Evaluación Económica Por ejemplo en el caso de Mina El Teniente la implementación de una central de tronadura representaría un ahorro de 1.429 kUS$, debido a las mejoras en productividad

Figura 2.13. CEBS:Centralizad Blasting System)

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2.4.2 Unidades de carguío autónomas o automatizadas(ELAP:Emulsion Loading Automation Projet).

Orica el líder mundial en tecnología de tronadura, responde a las necesidades de la minería moderna, con el Diseño Automatizado de Carga (ADS) más avanzado de la industria y desarrollado con el nombre de Proyecto de automatización de carga de emulsión (ELAP). Los trabajadores del área de la minería están constantemente enfrentados a peligros como explosiones de roca, gases tóxicos, temperaturas extremas y ambientes con deficiencia de oxigeno. ¿Como lograr acceso al peligroso ambiente de una mina subterránea, sin comprometer la seguridad? ¿Cómo aprovechar nuevas oportunidades cumpliendo al mismo tiempo con rigurosos estándares de seguridad, salud y medio

ambiente?. A medida que las minas avanzan en antigüedad y se hacen más profundas, para mantenerse rentables, las compañías mineras deben ser capaces de superar estos nuevos desafíos. La unidad ELAP es una maravilla de la ingeniería. Es una combinación singular de sistemas de visión y comunicaciones, sistemas de escaneo y mapeo, robótica y el sistemas de carga de explosivos de Orica(UG2100, etc.) que, en una serie de operaciones confiables, puede montar en forma segura un detonador i-kon con un booster y después, mediante referencias cruzadas, entre el plan de tronadura, el escaneo y mapeo de la malla de perforación real localiza e identifica los pozos. Con el brazo automatizado carga eficientemente los componentes explosivos (Emulsión + iniciador +ikon) a una distancia segura y suficientemente alejada de riesgos potenciales.

Figura 2.14.Riesgos en Minería Subterránea

Figura 2.15 Componentes Unidad ELAP

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El sistema ELAP es tan potente y versátil que una sola persona puede monitorear y controlar dos operaciones de carga al mismo tiempo en forma efectiva. Además, esta persona puede ubicarse lejos de la mina subterránea e incluso puede hacer funcionar el equipo desde otra faena. La unidad ELAP puede operar local o manualmente, con línea de visión o desde una estación subterránea de control ó incluso una localización remota en superficie. La consola remota permite un monitoreo constante del estado de las posiciones de la válvula, volumen del estanque, calibración y parámetros de carga. Además, entrega retroalimentación en tiempo real, con diagnóstico del sistema. Garantiza un desempeño optimo con monitoreo claro y preciso de todas las especificaciones de carguío. Con el sistema de automatización se logran los siguientes objetivos:

Sacar al operador del frente de la mina y ubicarlo en un lugar de trabajo mucho más

seguro, un lugar más agradable desde donde operar y también nos permite tener

mucho mejor acceso a las operaciones.

Llegar a una mayor profundidad y abrir nuevas áreas para la minería, que hasta

ahora resultaban demasiado peligrosas para la extracción.

Trabajar con una malla de perforación real, detectando pozos en una variedad de

condiciones.

Usar tecnología de manufactura e introducirla en un ambiente de minería

subterránea. Esto es un gran salto hacia delante.

Con esta tecnología nuestros clientes podrán ahora sobrepasar sus metas, tanto en

aspectos relacionados con seguridad como en productividad

Figura 2.16.Unidad ELAP Operando

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3. CONCLUSIONES Las innovaciones tecnológicas de ORICA son soluciones a las exigencia de la minería moderna y del futuro permitiendo lograr:

Aumento de la Productividad

Ahorros en tronaduras de producción y desarrollos

Operaciones seguras con carguío autónomo e iniciación remota

Reducción de los ciclos en desarrollos y producción

Solucionar situaciones de tronaduras complejas

Disminuir el daño(Estabilidad local y global)

Uso eficiente de la energía

Las innovaciones tecnologicas de ORICA son un ejemplo de nuestro principio trabajando juntos, trabajando juntos con nuestros clientes para desarrollar soluciones creativas. Es exactamente lo que usted habría esperado de Orica el líder mundial en tecnología de tronadura. 4. REFERENCIAS [1] Informe internos de Orica Internacional y Orica Chile [2] Manuel Díaz y Eliseo Ríos, 2004, Tronaduras masivas y complejas en Mina El

Teniente, Seminario Internacional de Orica, Expomin 2004 [3] Andrés López, Emulsión a granel v/s Anfo en minería subterránea, Seminario

Internacional de Orica, Expomin 2004. [4] Edgardo Leiva, 2004, Presentación “Central de tronaduras en sector Pipa Norte, Mina

El Teniente, Asiex 2004 Autor: Eliseo Ríos Vergara Ingeniero Civil de Minas, 5 años de experiencia en tronadura para la minería, participando como Consultor Técnico en Orica Chile en variadas faenas son Romeral, Refugio, Quebrada Blanca, Zaldivar, El Salvador, Andina UG, El Teniente, Pelambres, Grupo Cenizas, El Soldado, Minera Aurex, Minera La Florida y Túnel La Pólvora. Participación en proceso de innovación tecnológica del IM2 en Andina UG en el carguío de explosivos en tiros largos para preacondicionamiento 2005. En la actualidad cumple labores de Consultor Técnico de Orica Chile para Minería Subterránea.

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