Sistemas de iniciación que existen actualmente y cuáles son los objetivos básicos que deben cumplir en una tronadura          

• Sistema a fuego
• Sistema Eléctrico
• Sistema no eléctrico
• Sistema Electrónico

Objetivos básicos de los sistemas de iniciación:

• Iniciar una voladura en forma segura y controlada
• Crear una red de transmisión de una señal que inicie o active cargas explosivas individuales
• Dar una secuencia de iniciación a un grupo de cargas explosivas
• Iniciar adecuadamente explosivos sensibles a un detonador

Diferencias entre sistema de iniciación no eléctrico y sistema de iniciación electrónico y nombre al menos 5 beneficios del uso de la tecnología de iniciación electrónica.

La principal diferencia entre estos dos sistemas, es que en el sistema de iniciación no eléctrico los tiempos de retardo se obtienen a través de mezclas de elementos pirotécnicos, en cambio en el electrónico, los tiempos de retardo los entrega un chip electrónico. Por lo tanto, la gran diferencia entre estos es la precisión.

Beneficios de los sistemas electrónicos:

• Permite voladuras mas controladas
• Mejora la fragmentación y reduce tronadura secundaria
• Mejora el control de las vibraciones
• Mayor control de apilamiento de mineral post tronadura
• No limita tiempos
• Permite tener un modelo de tronadura
• Reduce metros de perforación y costos

Definir Precorte y cuál es el objetivo del uso de esta de tronadura

En precorte consiste básicamente en perforar tiros a lo largo de una línea, con un espaciamiento y una carga explosiva menor a la utilizada en tronadura de producción (también menor diámetro), de modo tal que al detonarlos en forma simultánea, antes de iniciar la tronadura principal, que genere un plano de fractura que sirva de filtro para las vibraciones y como medio de evacuación de los gases.

El objetivo del precorte es generar un plano de fractura artificial, que actué como filtro para las vibraciones que generan las tronaduras circundantes.

Describa cuales son los efectos que genera la energía no aprovechada en fragmentación y desplazamiento y como se manifiestan. Mencione al menos tres consecuencias negativas

La energía no aprovechada en desplazamiento y fragmentación, reduce la resistencia estructural y la cohesión del macizo rocoso. Se crean nuevas estructuras y planos de debilidad, en general una reducción de la cohesión del macizo

Consecuencias negativas:

• Mayor dilución en zonas de contacto
• Mayor costo de carguío y transporte
• Mayor costo de sostenimiento de la roca residual
• Mayor costo de fortificación en operaciones subterráneas
• Mayor riesgo para el personal de operación.

Principales parámetros a considerar en una voladura de contorno

• Propiedades de las rocas y de los macizos rocosos
• Propiedades del explosivo
• Tipos de explosivo
• Precisión en la perforación
• Geometría de la voladura y secuencia de iniciación
• Resistencias dinámicas y tracción

Ventajas de la voladura de contorno a cielo abierto

• Elevación del ángulo de talud. Mayores reservas o menor razón estéril/mineral
• Reducción del riesgo de desprendimientos. Mayor seguridad.
• Menor daño inducido por las Vibraciones.

Ventajas de la voladura de contorno en minería subterránea

• Menores dimensiones de los pilares. Mayor recuperación del mineral
• Mejor ventilación
• Menor dilución de mineral
• Menor riesgo de daños a la perforación adelantada

Tipos de voladura de contorno

• Precorte
• Recorte
• Voladuras amortiguadas
• Perforación en línea

Esquematización voladura de contorno

Tensiones dinámicas en la roca para distintas concentraciones de carga

¿Qué es un fly rock?, comente medidas para prevenir este evento

Es cuando producto de la tronadura, la roca a tronar sale eyectada provocando riesgos para las personas y equipos, se puede provocar por:

• Burden muy pequeño
• Burden muy grande
• Mala geología =>se evita agregando material inerte en el sector deficiente 

Variables de la tronadura

Incontrolables:

• Propiedades físicas de la roca. (dureza, tenacidad, densidad, textura, alteración, porosidad)
• Propiedades elásticas o de resistencia dinámica de la roca ( Young, Poisson, velocidad de propagación, fricción interna, resistencia mecánica)
• Condiciones geológicas (estructuras, grado de fracturamiento, presencia de agua, litología, etc.)

Controlables:

• Geométricas
• Del explosivo
• De tiempo (tiempos de retardo y secuencia de iniciación)

Diámetro de los barrenos

• Características del macizo rocoso.
• Grado de fragmentación requerido.
• Altura de banco.
• Costos de perforación y tronadura.
• Dimensiones del equipo de carga.

¿Qué ocurre si aumenta el diámetro de los barrenos?

• Aumenta la velocidad de detonación de los explosivos.
• Disminución de costos de perforación y tronadura.
• Mecanización del carguío de los explosivos.
• Mayor rendimiento de la perforación.
• Mejor rendimiento del equipo de carguío

Explosivo

Son compuesto o mezclas de sustancias capaces de transformarse por medio de reacciones química de  oxido- reducción, en productos gaseosos y condensados .El volumen inicial ocupado por los explosivos  se convierte en una masa mayormente gaseosa que llega a alcanzar altas temperaturas y en consecuencia muy altas presiones. Los procesos de descomposición de un compuesto explosivo son: La combustión propiamente tal, la deflagración y por último la detonación.

Combustión:

Es toda reacción química capaz de desprender calor, pudiéndose ser o no percibido por nuestros sentidos

Deflagración:

El proceso se conoce como reacción exotérmica  (libera calor), en el que la transmisión de la reacción de descomposición se basa principalmente en la conductividad térmica o sea que las moléculas o partículas vecinas van entrando en reacción por efecto de transmisión del calor producida por reacciones anteriores, cuya velocidad de reacción permite comunicar el calor por conductividad, por lo que su avance en capas paralelas a su superficie.

Detonación

Es un proceso Físico – Químico, caracterizado por su gran velocidad de reacción y formación de  gran cantidad de productos gaseosos a elevada temperatura,  los que adquieren una gran fuerza  expansiva.

Propiedades más importantes de los explosivos

• Potencia (energía)
  : La potencia es una de las propiedades más importantes, ya que define la energía disponible para producir efectos mecánicos y se expresa en potencia relativa por peso y potencia relativa por volumen,  referidos al ANFO que se toma como explosivo patrón.

• Velocidad de detonación

  
  Es la velocidad de propagación de la  onda de  detonación a través del explosivo, por lo tanto, es el parámetro que define el ritmo de liberación de energía.   Cuanto mayor es el diámetro y  el confinamiento del explosivo, mayor será la velocidad de detonación.

• Densidad

  
  La densidad de un explosivo es el peso del explosivo por unidad de volumen, por lo general, un explosivo más denso origina un efecto rompedor más intenso. En los agentes explosivos la densidad puede ser un factor crítico, pues si es muy alta se vuelven insensible y no detonan.
• Resistencia al agua: La resistencia al agua de un explosivo, es la medida o habilidad de comportarse en un medio acuoso sin deteriorarse o perder sensibilidad.

• Volumen de gases

  
  Es la cantidad de litros de gases producidos por la descomposición del explosivo. Los cuales sometidos a altas temperaturas generan una gran presión en las paredes del pozo.

• Estabilidad

• Sensibilidad

Aspectos importantes a considerar para la elección de un explosivo en un caso particular

• Diámetro de carga

  1. Inferior a 50 mm => explosivos encartuchados
  2. Entre 50 y 100 mm => Anfo (cargadoras neumáticas)
  3. Sobre 100 mm => Anfo, emulsionados, anfo pesado (sistemas mecanizados de carguío)

• Características de la roca

  1. Rxs masivas resistentes => explosivos con una elevada densidad y velocidad de detonación. Energía de tensión
  2. Rxs muy fisuradas => Explosivos con mayor generación de gases. Energía de los gases
  3. Rxs con bloques preformados=> El diseño de la geometría de la tronadura define la granulometría y en menor grado el explosivo.
  4. Rxs porosas=> Amortiguación y absorción de la energía de tensión, roca se rompe por acción de gases. Explosivos de baja densidad y velocidad de detonación.

• Volumen de Rx a tronar

1. Ritmo de producció 2.Explosivos a grane 3.Se reducen costos

Condiciones atmosféricas

1. Condiciones de T, en gral. Anfo no se afecta por bajar T, en ambiente caluroso controlar evaporación del combustible

Presencia de agua –

Problemas de entorno-

Gases-

Condiciones de seguridad-

Atmosferas explosivas

Problemas de suministro

Precio de Explosivo

ANFO

El anfo tiene el máximo de eficiencia con 94/6 aprox de nitrato/petróleo

A la izuiqerda de la máxima eficiencia se producen los gases nitrosos los que presentan colores rojizos, son toxicos para la vida humana.

A la derecha se presentan los monóxidos CO, los que son asfixiantes y peligrosos para la vida humana.

ANFO aluminizado

• De igual composición que el ANFO + Aluminio.
• Aumenta la cantidad de energía que libera la explosión, es decir aumenta fragmentación de  la roca.
• Aumenta la presión de detonación.
• Fórmula equilibrada:

9NH4NO3 + 2CH2 + 2Al è 20H2O + 2CO2 + 9N2 + Al2O3

Describa como influye el resultado de la tronadura en las diferentes etapas y variables del proceso minero

Las tronaduras representan entre el 12 – 20 % del total del costo mina, pero influye de manera significativa en el costo global mina, al tener directa relación en el resultado de:

• Carguío y transporte: Influye en la razón de incado de la pala y el factor de llenado de los camiones. Esto finalmente influye sobre el ciclo de carguío y transporte.(3%)
• Chancado y molienda: Optimiza el chancado , reduciendo el tiempo de residencia de los fragmentos, dentro de los molinos SAG y por consiguiente influye sobre el ahorro energético. (3%)
• Proceso metalúrgico: Al obtener las curvas granulométricas óptimas, se mejora la recuperación del mineral. (3%)
• Dilución: Permite controlar la dilución desde una selección insitu, utilizando las secuencia de salida correcta.(3%)

• Estabilidad del yacimiento y diseño de la mina: Permite alcanzar las variables de diseño, tales como: Pata, cresta, < talud,=»» líneas=»» de=»» diseño,=»» razón=»» estéril=»» mineral.=»» (5%)=»»>
• Permite disminuir el porcentaje de CO2 en los procesos mineros.(2%)
• Representan entre el 12 al 20% de los cotos  (1%)

En un yacimiento de Cu, Fe se requiere realizar un diseño de voladura que permita:

• Realizar una tronadura bajo extremas condiciones de aguas dinámicas en un yacimiento con un tipo de roca en su totalidad masiva – resistente y cuenta con una perforadora de 10 5/8´´, por lo que es fundamental:
  

  1. Seleccionar el explosivo adecuado (Fundamente técnicamente) (5%)

     
     
  2. Establecer comparación gráfica de precios del explosivo seleccionado y los otros productos disponible en el mercado (10%).
     

Bajo condiciones extremas de aguas dinámicas se requiere utilizar emulsiones con porcentajes mayores al 60% de fase emulsión. Ej: Fortis con 1,3 grs/cc. (5%) + Grafico de los explosivos con los precios.

LEY 17.798

Los explosivos son elementos sujetos a control => fabricación, armadura, almacenamiento o deposito de estos elementos. Organismos fiscalizadores: para efectuar el control que la ley pone a cargo del ministerio de defensa nacional, actuará como autoridad central la dirección general de movilización nacional y las autoridades fiscalizadoras. Toda persona que manipule los explosivos, cualquiera que sea su naturaleza deberá contar con una licencia por la autoridad fiscalizadora 

UHIB y IKON 1

• Uso de alta energía para ser la primera conminución en la mina
• Factor de carga 3-4
• Bajan las emisiones de CO2
• Ahorro de energía de fragmentación de +25 %
• Reducir los costos generales de extracción hasta un 20%
• Aumentar rendimiento de la planta de trituración en un +25 %
• Detonador eléctrico de alta precisión, puede ser programado con exactitud, + seguridad (IKON 1)

Medidas a controlar en un polvorín

• Esta normativa es aplicable a polvorines fijos y polvorines portátiles, aunque la seguridad y medio de transporte exigen un mayor cuidado.
• Los polvorines deberán mantenerse siempre cerrados, manteniendo un estricto control de seguridad revisando que no queden cosas extrañas al interior de estos.
• Los polvorines deberán encontrarse resguardados según su clasificación por parapetos, para prevenir de este modo daños a personas y materiales.
• Los polvorines deberán ubicarse en lugares de poco transito de personas y equipos.
• Los polvorines deben encontrarse a cargo de una persona competente, con licencia de manipulador de explosivos.  A esta persona denominaremos de ahora en adelante como Supervisor de polvorines.
• El supervisor a cargo y los polvorineros deberán portar en todo momento la correspondiente licencia de manipulador.
• Personas ajenas serán autorizadas solo y previa consulta con el supervisor de polvorines, acto que deberá constar en el libro de visitas, identificando en el a dichas personas, quienes deberán portar su licencia de manipulador de explosivos al ingresara a las instalaciones.
• Antes de realizar el ingreso a polvorines, se deberá dejar en caja exterior, todos aquellos elementos metálicos que puedan producir chispas o descargas eléctricas.

• Toda persona que haga ingreso a un polvorín, deberá descargarse a tierra con la barra dispuesta para este efecto al costado del polvorín.
• Con relación al personal la cantidad máxima al interior de un polvorín es de 5 personas, debiendo respetarse este reglamento en todo momento.
• Los procedimientos son aplicables a todo el personal con acceso a polvorines, siendo responsabilidad del supervisor y los polvorineros que esta disposición se cumpla.
• El jefe de Turno o quien lo reemplace deberá llenar una guía detallando la cantidad de frentes, con sus respectivas dimensiones para la entrega de los altos explosivos y los accesorios correspondientes, todo esto de acuerdo a las tablas entregadas al supervisor por la oficina Técnica y Operaciones.
• La guía para entrega de explosivos deberá ser firmada por personal autorizado, previo registro de firmas en el libro del supervisor de polvorines, la no presentación de la firma autorizada en la guía tendrá como resultado la no entrega del material pedido por operaciones.
• Todo el movimiento de explosivos realizado hacia interior mina deberá ser registrado en un libro de inventario, al igual que las devoluciones realizadas, ya sea por sobrante o por tronaduras no realizadas. Cualquier tronadura extra deberá ser informada conforme a nueva documentación anexada a la guía preliminar.
• Si por cualquier motivo una o varias de estas tronaduras no se realizara, deberá ser informado al supervisor de polvorines y devuelto a este igual cantidad de explosivo y accesorios, según tabla del supervisor y de acuerdo a las labores no realizadas.
• etc