Perforación y tronadura en producción. Luego de haber establecido tanto la geometría de cabecera y los drift de producción, los cuales de alguna manera fueron calculados en base a determinados criterios de construcción, tomando en cuenta principalmente dimensiones de equipos, requerimientos de ventilación mina, estabilidad, dilución, entre otros, la geometría de la sección de cabecera y drift de producción queda definida con un ancho de 5.5 [m] por una altura de 5.5 [m], en donde el contorno por temas de dilución de material será prácticamente cuadrado. En cuanto al equipo a utilizar se consideró como la mejor opción el Jumbo Atlas Copco Boomer 282, quien presenta las características deseadas para remover el material de manera correcta. Para el cálculo de la rainura a utilizar en el proyecto se basa en el formulismo de Roger Holmberg y corresponderá a una de tiros paralelos, los cuales son mucho mas fáciles de perforar, ya que no hay necesidad de cambiar el ángulo de las deslizaderas, y los avances no están condicionados por la anchura de los desarrollos. La ubicación de la rainura influye principalmente en el desplazamiento, el consumo de explosivo y en general en el número de pozos en la frente. A propia evaluación, lo ideal es tener un buen centrado de marina, para también tener un óptimo movimiento de la misma, por lo que idealmente la rainura debe posicionarse en el medio de la sección transversal, trasladada levemente hacia la zona inferior para así proporcionar una menor proyección de material y menor consumo de explosivos. Datos: 𝐷𝑒 = 𝑅𝑎𝑖𝑛𝑢𝑟𝑎 ∗ √2 = 0.144
Profundidad a barrenar: 𝐻 = 0. .15 + 34.1 ∗ 𝐷𝑒𝑞 − 39.4 ∗ 𝐷𝑒𝑞2 Donde: H= 4.2 [m] Avance= 3.8[m] Dimensiones:
Posteriormente se procede a determinar las secciones del cuele, proceso que se realiza con el formulismo determinado por ASH, de la siguiente manera:
Cálculo de la botada (X) 𝑋 = 4.45 ∗
𝐷𝑒 2 +𝐷 2 𝐷𝑒+𝐷
= 0.54 [mm]
Secciones del cuele. Para determinar el número de secciones se debe cumplir la siguiente condición: 𝐴𝑛 ≤ √𝐴𝑣𝑎𝑛𝑐𝑒 = 2 [𝑚] 𝐵𝑛 = 0.55 ∗ (𝑋 + 0.55(𝐷𝑒 + 𝐷)) 𝐴𝑛 = 𝐵𝑛 ∗ √2 Primera Sección: se cumple la condición
Demás secciones del cuele: se cumple finalmente para 3 secciones de cuele.
La configuración queda distribuida de la siguiente manera:
Numero de pozos Se utilizará la metodología de Pear- Monsanto para determinar la cantidad de pozos a perforar. De acuerdo a ello se determinará la energía máxima liberada en cada voladura en función del factor de tronabilidad de la roca (K), presión de detonación del explosivo (PD), resistencia a la tracción de la roca (RT) y diámetro del tiro (D). 𝐸𝑚𝑎𝑥 =
𝐾 𝑃𝐷 ∗𝐷∗√ 50 𝑅𝑇
Para la relación que existe entre espaciamiento y burden se considera el promedio de los valores posibles que va desde 1 a 1.3, por lo tanto la relación es 1.15. El número de pozos está directamente relacionado con los tipos de explosivos a utilizar, y las configuraciones como se quieran presentar en una frente de producción. Variables consideradas: De acuerdo al índice RQD obtenido del macizo rocoso, es posible aplicar un factor de tronabilidad que está considerado en la metodología de Monsanto el cual está en función del RQD de acuerdo al siguiente gráfico:
Características de los explosivos a utilizar:
De acuerdo al gráfico es posible obtener el factor de tronabilidad para aplicar la metodología de Monsanto y así poder obtener el numero de pozos para cada sección de la labor que corresponde a 0.7.
Para la galería de producción de sección 5.5x5.5 [m2] se tiene:
Antecedentes establecidos en perforación:
De esta manera se generan los avances tanto en desarrollo como en producción generando alternativas al desarrollo que vayan en ayuda para reducir costos optimizando también los procesos.
Equipo de perforación Los avances diarios en desarrollo tanto en rampa, accesos y galerías, están directamente relacionados con el equipo de perforación a utilizada. Los avances serán realizados por un jumbo M2C Atlas Copco, básicamente porque la utilización de un equipo de dos brazos es indispensable para el desarrollo de frente considerando un tiempo ótimo de perforación. La sarta de perforación del jumbo estará compuesta por los siguientes aceros: culatín, copla, barra de perforación y bit.
La elección de los aceros de perforación son de gran importancia en el desarrollo, debido principalmente a que de acuerdo a los requerimientos obtenidos analíticamente se establecieron los siguientes componentes quienes se detallan a continuación: Culatín T-38 435[mm]
Copla T-38
Barra de perforación (extensión) de 4.3 [m]
Bit 45 [mm] Skava, Mitsubishi Materials
Escareador para perforación de rainura (maricón), diámetro 102 [mm]
Configuración de explosivos Referido a la manera de cargar el explosivo, se tomará en consideración en primer lugar la real existencia de una moderada presencia de agua, por lo que de alguna manera dificulta la utilización de Anfo tanto en la zapatera como en las cajas y corona, por lo que se configurará el carguío de la siguiente manera: Zapatera: Emultex CN. Corresponde a una emulsión explosiva envasada de diámetro pequeño, sensible al fulminante N° 8, diseñada para un amplio rango de aplicaciones en voladuras, dejando fuera las minas de carbón, y no presenta problemas ante presencia de agua.
Cajas y Corona: Softron. Su uso principalmente se debe a que se desea tener un contorno de forma controlada, por lo que idealmente se necesita una voladura amortiguada. El Softron es de bajo poder rompedor, en donde su objetivo será dar de acuerdo a la configuración, un perímetro parejo con un mínimo de sobreexcavación. Permite minimizar el fracturamiento de la roca, más allá de la línea de contorno. Por sus características, los cartuchos de Softron deben ser acoplados perfectamente entre sí, para lo que se presenta en tubos rígidos acoplables de polietileno.
Tiros auxiliares: Emultex – H Se descarta la utilización de anfo en los tiros auxiliares debido a la presencia de agua existente por lo que utilizarlo representaría directamente un riesgo. Resultado de ello se utiliza emulsión, quien posee gran resistencia al agua sin alterar su composición y utilidad.
Procedimiento de carguío de explosivo. Para tener un buen procedimiento de carguío de tiros, se deben soplar cada uno de los tiros, ya que la existencia de detritus en los pozos es normal que ocurra. Se procede al carguío de tiros utilizando para ello un equipo de levante, para de alguna manera así llegar a las zonas superiores de la frente tanto en zonas cercanas a la caja y corona. En primera instancia a todos los tiros de la frente se ponen en el fondo la denominada vela corta (emulsión), que es donde se ensarta el cordón detonante, el cual posee en la punta el fulminante quien causará la explosión. El nonel a utilizar en cada pozo corresponderá a la configuración dada en la malla de voladura. Luego de eso para los tiros auxiliares se procede a suministrar la emulsion hasta la zona en donde se deja un taco determinado. Para las cajas y corona se suministra softron unidos, considerando también el primer proceso mencionado de utilización de una vela corta. En las zapateras se meten emulsiones largas considerando también un taco (greda). Finalmente en la superficie de la frente se unen todos los cables que vienen desde los pozos con un cordón detonante, que es quien se encarga de realizar la unión para luego este cable conectarlo a la guía con un fulminante (mecha lenta) y dar así inicio a la voladura. Es posible también agregar diferentes combinaciones, las cuales ya fueron analizadas como alternativas en donde se planteaba la mejor opción a considerar, por lo que se plantearon variables en tronadura y perforación para poder obtener la mejor opción.