UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN ANTONIO ABAD DEL CUSCO

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA, ELECTRONICA, MECANICA Y DE MINAS

CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS

PLAN DE INVESTIGACIÓN

“AVANCES TECNOLOGICOS DE LA VOLADURA EN MINA CUAJONE – SOUTHERN PERÚ”

Presentada por:

Alumno: QUISPE CONCHA VICMAN

CODIGO: 070441

CUSCO– PERU 2012

PLAN DE TESIS: AVANCES TECNOLOGICOS DE VOLADURA EN LA MINA CUAJONE – SOUTHERN PERU.

I.- GENERALIDADES

1.1. TITULO:

AVANCES TECNOLÓGICOS DE VOLADURA EN LA MINA CUAJONE – SOUTHERN PERU.

1.2. UBICACIÓN:

Cuajone –Moquegua

II PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

2.1. FORMULACION DEL PROBLEMA

La Mina Cuajone inició sus operaciones el año 1976, destinada a la producción de minerales de

cobre, que conjuntamente con la producción de la Mina Toque pala, concluyen su proceso en la Fundición

y Refinería de Ilo, todas ellas de Southern Perú. El proceso productivo corresponde a las operaciones

unitarias que caracterizan a la gran minería, pues, en el tajo abierto se realiza la perforación primaria,

voladura, carguío de materiales y transporte.

En La Mina Cuajone, se tienen diferentes tipos de mineralización los que generan una

fragmentación heterogénea la que ocasiona deficiencia en los procesos consecuentes al minado como la

perforación, carguío de taladros, acarreo del material y operaciones de conminución en concentradora.

El proceso de voladura como primer proceso de conminución en la minería, corresponde a una

operación que cada vez ha tomado mayor importancia y atención, es por ello que en el afán de cuantificar

resultados de fragmentación, se han realizado estudios que permiten llegar a predecir la distribución

granulométrica a partir de parámetros controlables y características propias del material.

Recientemente las evaluaciones realizadas por el departamento de planeamiento a largo Plazo

determinaron la presencia de Andesita Basáltica en un porcentaje de 50 % de la mineralización a explotar

lo cual conlleva mayores problemas en la fragmentación.

La tecnología de voladura ha evolucionado sustancialmente, desde la utilización de columnas

explosivas a base de ANFO hasta las emulsiones, con diversos accesorios que complementan

eficientemente la voladura.

En el proceso de minado, la voladura desempeña un papel muy importante para la recuperación

del mineral, mediante la voladura podemos extraer el mineral y obtener la granulometría optima para los

procesos siguientes. Existen muchas técnicas de voladura, estas emplean diferentes diseños de mallas,

diseños de carga utilizando factores de carga determinados para los distintos tipos de rocas, secuencia de

salida utilizando accesorios de voladura pirotécnicos y electrónicos.

Con el propósito de optimizar la voladura y sus resultados, se está implementando la tecnología

de detonadores electrónicos y uso de cámaras de aire, con lo que se busca alcanzar mejor granulometría

de la voladura y generar menos daño en las paredes del tajo.

Por estas consideraciones el Problema de Investigación estaría sustentado en la siguiente

interrogante:

¿En qué medida se optimiza la voladura con la utilización de tecnologías modernas?

III. OBJETIVOS

3.1. OBJETIVOS GENERALES

Mostrar en qué medida se alcanza mejorar de fragmentación utilizando nuevas tecnologías

de voladura.

3.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

• Implementar el uso de cámaras de aire.

• Utilizar detonadores electrónicos para producir una fragmentación más consistente.

• Determinar un factor de carga adecuado para cada tipo de roca.

IV JUSTIFICACION

La competitividad de las operaciones mineras se evalúan con los costos operativos, con el afán

de mejorar la fragmentación en la zona de mineralización se ha implementado nuevas tecnologías que

permitan optimizar la fragmentación a través de la implementación de nuevas tecnología aplicadas en el

proceso de voladura, para el proceso productivo global Mina –Concentradora .

Por esta razón el trabajo se justifica por razones de índole:

- Tecnológico: porque permite utilizar recientes avances que la tecnología pone al servicio de la

minería.

- Económico: debido a que permite alcanzar resultados satisfactorios.

- Académico: porque permite poner a consideración para su conocimiento y utilización bibliográfica

en trabajos parecidos.

V HIPÓTESIS: El material disparado puede alcanzar una óptima granulometría con la utilización de tecnologías

nuevas de voladura.

VARIABLE DEPENDIENTE

Tecnologías de voladura:

INDICADORES:

Factores de carga

Diseño de mallas de perforación y voladura

Distribución de carga

VARIABLE INDEPENDIENTE

Material a disparar.

VI MARCO TEORICO Voladura de Rocas

La voladura convencional ha evolucionado con el uso de detonadores electrónicos los cuales

eliminan la dispersión en los tiempos de retardo y de esa forman garantizan que la secuencia de salida de

la voladura sea igual al diseño del tiempo para obtener una mejor fragmentación y generar micro fracturas

en la roca volada, lo cual permite obtener una optimización en la molienda del mineral, claro esta y mas

adelante se probara que no es la única manera de obtener resultados óptimos en fragmentación.

La voladura con detonadores electrónicos al ser precisa en los tiempos de detonación nos

permitió implementar el uso de cámaras de aire intermedias en la columna explosiva para rocas difíciles

de fragmentar como es el caso de las brechas. La colocación de esta cámara de aire intermedia genera

dentro de la columna explosiva dos cargas, una carga explosiva superior y otra carga inferior reduciendo

así la altura del taco sin tener que aumentar el factor de carga, obteniendo una mejor distribución de la

energía en la zona del taco.

El porcentaje de fragmentación

6.1 Cámaras de Aire

tenemos el primer diseño de la izquierda para el uso del retardo electrónico con cámara de aire

de fondo, el segundo diseño, el del medio, es para el uso de retardo pirotécnico con cámara de aire de

fondo y el tercer diseño, de la derecha, es para uso de retardo pirotécnico con cámaras de aire

intermedia y de fondo.

FRAGMENTACION. CAMARAS DE AIRE. DETONADORES ELECTRÓNICOS. VII. METODOLOGIA

UNIDAD DE ANALISIS Y OBSERVACIÓN

La Voladura.

DISEÑO DE INVESTIGACION

Diseño experimental

Gráfico No 1Rápida expansión de los gases, colisionan en el centro de la cámara de aire intermedia del taladro, originando una mejor

VIII BIBLIOGRAFIA.

1. LÓPEZ JIMENO, CARLOS 2003, Manual de Perforación y Voladura de Rocas, ed. Arias Montano,

Madrid 2003. 2. ENAEX , 2003, Manejo De Explosivos & Técnicas De Tronadura, Enaex, Chile 2002. 3. R. SCHERPENISSE, CARLOS 1997, Diseño Y Evaluación De Voladuras, ASP Blastronic, Chile 1997. 4. McKENZIE, CAMERON K. 2001, Tecnología De Voladuras De Rocas, , ASP Blastronic, Chile 1999. 5. McKENZIE, CAMERON K. 1995, State of Arto n Blasting Techniques, ASP Blastronic, Chile 1995. 6. Dr.CALVIN J. KONYA 1998,Diseños de Voladuras, Cuicatl, Mexico 1998. IX: CRONOGRAMA ACTIVIDADES MESES

1 2 3 4 5 6 1 Aprobación e Inscripción Plan Tesis 2 Recopilación de antecedentes 3 Elaboración del Marco Teórico 4 Pruebas de campo 5 Captura e interpretación de datos 6 Procesamiento de la información 7 Redacción final X: PRESUPUESTO DESCRIPCIÓN NUEVOS SOLES (S/.) 1 Materiales de escritorio 2 Materiales de procesamiento 3 Impresos 4 Gastos administrativos 5 Redacción 6 Imprevistos

1,000 1,000 1,000 1,000 1,000 2,000

TOTAL 7,000

AVANCES TECNOLÓGICOS DE LA VOLADURA EN LA MINA CUAJONE –

SOUTHERN PERU. CONTENIDO PRELIMINAR. Introducción. Índice. CAPITULO I: GENERALIDADES. 1.1 Ubicación y Accesibilidad. 1.2 Fisiografía. 1.3 Recursos. 1.4 Propiedad Minera. 1.5 Historia. CAPITULO II: GEOLOGÍA, MINERÍA Y METALURGIA. 2.1 Aspectos Geológicos. 2.2 Geología Regional. 2.3 Geología Local. 2.4 Geología Estructural. 2.5 Geología Económica. 2.6 Aspectos Mineros. 2.7 Producción. 2.8 Operaciones Unitarias. 2.9 Planeamiento de minado. 2.10 Planta Concentradora 2.11 Chancado y Molienda. 2.12 Flotación. 2.13 Relaves. 2.14 Fundición y Refinación. CAPITULO III: TECNOLOGÍA DE VOLADURA DE ROCAS. 3.1 Explosivos 3.2 Fuentes de energía de los explosivos. 3.3 Energía de choque. 3.4 Energía de gas. 3.5 Propiedades.

3.6 Deflagración y Detonación. 3.7 Clasificación de las cargas. 3.8 Carga de fondo y columna. 3.9 Explosivos: ANFO y Emulsiones. 3.10 Diseño de malla de perforación. 3.11 Factores de carga. CAPITULO IV: TECNOLOGÍA DE VOLADURA PROPUESTA. 4.1 Voladura convencional. 4.2 Estándares alcanzados. 4.3 Utilización de cámaras de aire. 4.4 Utilización de detonadores electrónicos. 4.5 Diseño de carga explosiva. 4.6 Evaluación de disparos. 4.7 Granulometría alcanzada. CONCLUSIONES RECOMENDACIONES. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.. ANEXOS.