1. Consideraciones para una tronadura a cielo abierto.

Las técnicas o métodos más empleados para la fragmentación de la roca son las técnicas de voladura o tronadura, tambien son utilizados para suelos duro, hormigón o desprendimiento de algún elemento mecánico.

Esta empresa de asesoría se enfoca principalmente en las técnicas de voladura a cielo abierto con objetivos predeterminados, como la obtención de material de interés y su control adecuado.

1.1. Diseño de una tronadura.

La tronadura que se realiza en una mina a cielo abierto se debe enfocar en los propósitos para la extracción del mineral, utilizando tronaduras controladas, que se han generado con las nuevas tecnología y tomando tambien en cuenta las características del macizo rocoso donde se está trabajando.

Dentro de las características que contemplamos para realizar una elección de la tronadura a realizar son:

Tipos de roca y condiciones geológicas. Propiedades fisíco-mecanicos de la roca. Volumen de roca a ser volado. Trabajos de perforación. Tipos de explosivos y propiedades.

Los dos primeros puntos nombrados anteriormente son tomados en cuenta en los estudios geomecanicos que se debe de realizar para llevar a cabo la tronadura, analizando diferentes puntos como las fallas, fracturamiento, estratificación y bandeamiento.

1.2. Propiedades físico - mecánicos de la roca.

Dentro de estos parámetros se realizan estudios sobre la resistencia que tiene una roca al momento de la compresión de la tensión, tambien se enfoca en los estudios de velocidad de propagación de la onda sísmicas longitudinal (m/s), de acuerdo a consolidación de material (referencia ver tabla 2).

Tabla 2.- Frecuencia Sísmicas.

1.3. Volumen de la roca al ser volada.

El volumen de la roca se obtiene a través del área superficial delimitada por el largo de frente, el ancho y multiplicado por la altura del banco.

La cantidad de material a volar tambien estará ligada a la capacidad del volumen de las plantas de producción, para cumplir con la producción establecida.

Tambien se debe de tomar en cuenta la amplitud de la malla requerida para poder obtener el volumen necesario, que tambien se verá ligado al rendimiento del explosivo.

1.4. Trabajos de perforación.

La perforación está dentro de las primeras operaciones minas en la preparación de la voladura, en general en los caso de trabajar en las minerías a rajo abierto es muy relevante señalizar la pata y cresta de los bancos que son perforados, ya sea, diferenciarlo con diferentes símbolos o colores.

Tambien es necesario señalar en el plano los posibles accesos de los equipos y las fuentes de alimentación en el caso de perforadoras que utilizan energía eléctrica. (Ver figura __ y __ )

Fig __.- Pata y la cresta de un banco

1.5. Tipos de explosivos y propiedades.

El propósito principal de la operación de la voladura es la fragmentación de la roca y para esto se requiere de una gran cantidad de explosivos. Los explosivos son utilizado por su alta nivel de liberación de energía, en donde, el 20 a 30% son utilizado para la ruptura y el desplazamiento de las rocas.

La elección del explosivo adecuado a utilizar se lleva a cabo de acuerdo a las características que presente el macizo rocoso, tomando en cuenta parámetros como las fallas o fracturas existentes, la presencia de agua, la velocidad de detonación necesaria y entre otras características.

Dentro de los explosivos podemos encontrar explosivos con las siguientes características:

Dinamitas: en estos tipos de explosivo se toma en cuenta todos los que contengan una mezcla de nitroglicerina, diotomita y entre otros

componentes. La VOD varían según la dinamita con la que se esté trabajando entre 3300 a 5700 m/s, al igual que la resistencia al agua que puede ser nula hasta 15 días (Sismogelatina) de resistencia y densidades desde 1,18 hasta 1,45 g/cc.

Emulsiones: estos tipos de explosivos son altamente seguros contra la fricción, impacto y fuego. La velocidad de detonación es alta y varía según los tipos de emulsiones a utilizar entre 4400 a 5300 m/s, son muy resistente al agua (72hrs) y puede ser utilizados en trabajos como excavaciones subterránea y de superficie, en sectores necesarios.

ANFO: este explosivo es una mezcla de nitrato de amonio prill y combustible adecuado, este explosivo es unos de los más utilizado debido a sus bajos costo, pero no es el más eficiente debido a su expansión en los momentos de haber fracturas en el macizo rocoso. Su resistencia al agua es nula y la velocidad de detonación varía entre los 3000 y 4720 m/s

2. Métodos de tronadura.

Las tronaduras, no necesariamente se utilizan para la extracción de minerales, si no para otros propósitos, utilizando las tronaduras controladas, debido a las nuevas tecnologías. Dividiéndose en las de pre-corte, amortiguadas y de producción.

2.1. Tronadura de precorte.

La tronadura de precorte tiene por finalidad generar una línea de debilidad tras la tronadura, esto debido a una serie de tiros en una sola fila de excavación con el objeto de generar una discontinuidad o plano de fractura.

Los tiros son generalmente del mismo diámetro y sin pasadura. Los beneficios de la tronadura de precorte son:

Formación de una pared de banco más estable Generar el límite de penetración de la pala. Obtener las bermas programadas. Crear una percepción de seguridad.

2.2. Voladura amortiguada.

Provee algún control sobre el número de fragmentos y la dirección en la cual estos vuelan, esto permite que el equipo de carguío se ubique muy cerca de la detonación sin mayor riesgo. Usualmente se ocupan diámetros menores de perforación y mallas más reducidas con respecto a la tronadura de producción.

Existen dos tipos de definición de este método:

a) Por análisis de velocidad crítica de la roca:

Se simulan las tronaduras, de modo de predecir las vibraciones que se generen tras la última fila de tiros. Es necesario definir el valor máximo de velocidad de partículas que se ocupará y a que distancia de la cara libre.

b) Por reducción de presión en las paredes del barreno:

En esta variante se trabaja con dos supuestos fundamentales:

i) El burden (B) debe ser del orden de 0,5 a 0,8 el burden de una tronadura de producción y el espaciamiento (E) alrededor de 1,25 el burden.

ii) Se define la carga por barreno pero disminuyendo la presión en un 60%.

2.3. Voladura o tronadura de producción.

El objetivo de la voladura de producción, como su nombre lo indica, es la separación del mineral de interés del macizo rocoso, además de disminuir el tamaño de las rocas con el objetivo de hacer más fácil su transporte al área de producción. Esta puede ser precedida por una “voladura de pre corte” que separa la roca del macizo, con esto disminuyen las vibraciones (y con esto riesgos) que produce la voladura de producción, ya que se necesita solo energía para disminuir el tamaño de la roca desalojada, luego puede existir una “voladura de recorte” en caso que se requiera disminuir aún más el tamaño de la roca desalojada.

Anexo: