APLICACION DEL ANALISIS DE

VIBRACION PARA LA

OPTIMIZACION DE LA VOLADURA

UNIDAD MINERA PARCOY

Las operaciones mineras subterráneas, exigen

cada vez más altos indicadores de Seguridad,

Calidad y Productividad, éste desafío se

agudiza cada vez más debido a la profundidad y

características del yacimiento, problemas que la

ingeniería de minas los plantea como nuevas

oportunidades, para aplicar prácticas que

conduzcan a obtener operaciones más

rentables y seguras.

El seguimiento en la perforación y la voladura

como actividad principal ha permitido identificar

nuestros problemas que son:

La falta de precisión en la perforación

Elevadas cargas operantes

+

= SOBRE ROTURA

Los parámetros de control, en la perforación

se realizaron a través del levantamiento de la

perforación en los frentes comparados con el

diseño preliminar para determinar el grado de

desviación

simetría paralelismo

Desviación

angular:

Error de

emboquillado:

22 cm

35 cm

• La capacidad de la roca a resistir la

generación de nuevas fracturas (velocidad

critica de fracturamiento de roca).

Para la evaluación de la voladura

establecimos claramente dos factores

principales

• La intensidad del explosivo de generar

nuevas fracturas en la matriz rocosa

(velocidad pico partícula)

A partir de las características geomecánicas de la

roca se resume que la velocidad de propagación

de onda promedio (Vs) es de 2969 m/s y la

velocidad crítica de fracturamiento de roca

(VVPcrit) promedio es de 273 mm/s.

VELOCIDAD CRITICA DE FRACTURAMIENTO

DE LA ROCA

ESTIMACION DE VELOCIDAD DE PARTICULA CRITICA TEORICA EN DISTINTOS TIPOS DE ROCA

Granodiorita 1.9 2969 35 273

Se aplico el análisis de vibración a campo

lejano con el cual se determino contantes de

aceleración (K) y decaimiento (α) en la roca

para cada explosivo los cuales nos permitieron

aproximar la influencia de daño.

V =K´d

Q1

3

é

ë

êê

ù

û

úú

-a

Análisis de Vibración a Campo Lejano

La influencia de daño es determinado por la

velocidad crítica de fracturamiento de la roca

como limite a la generación y propagación de

nuevas grietas ocasionados por los kilos de

explosivo detonados (cargas operantes) de cada

uno de los taladros.

INFLUENCIA DE DAÑO

Bajo el principio de la propagación de fracturas nuevas y preexistentes

y conociendo el espaciamiento promedio de fracturas en la roca (2 cm

– 6 cm) las influencias de daño llegaron hasta 2.5 m de radio en zonas

de producción y 1.2 m en control, lo cual genero sobre excavaciones

promedio de 25% - 45%.

Diagrama de Influencia de Daño

Luego de la evaluación técnica preliminar se

optaron dos medidas de control:

1. Aplicación de la perforación periférica a 20

cm de espaciamiento para generar un plano

de corte para la reflexión de onda al interior

de la voladura formando el arco de auto

soporte.

2. Cálculo de cargas operantes limites

permitidos en taladros de producción y control

con la aplicaciónón de la mayor secuencia

posible de retardos no convencional existente

en el mercado.

Cargas operantes por clase de explosivo

Resultados Preliminares

El resultado de las influencias de daño de

acuerdo con las nuevas cargas operantes y

secuencias modificadas, así como el control a

las desviaciones en la perforación nos dan

como resultado una sobre rotura en la corona

de 0.12 m, en el hastial izquierdo 0.11 m y

hacia el hastial derecho 0.12 m.

Esto implica que existe una reducción de hasta

un 40% menos en influencias de daño en el

taladro que reflejan directamente en la

reducción de la sobre excavación.

Antes

Después

Diagrama de Influencia de Daño

RP098N

RP690S sobre

rotura en la corona

de 0.14 m, en el

hastial izquierdo

0.12 m y hacia el

hastial derecho

0.13 m.

RP572S sobre

rotura en la

corona de 0.12 m,

en el hastial

izquierdo 0.09 m y

hacia el hastial

derecho 0.15 m.

RESULTADOS

La sobre excavación de enero a la fecha ha

reducido de 25% a 15% que representa un

costo de 53 $/m. Con la aplicación y

cumplimiento de estos cambios se espera

reducir la sobre excavación a 8% a fines del

2014

25%

20%

16% 17% 18%

15% 17%

16%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

ENERO FEBRERO MARZO ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO

SOBRE EXCAVACIÓN 2014

CONCLUSIONES

• El costo adicional de avance a 25 % de sobre excavación es de

189 $/m por lo que la proyección a fin de año con la aplicación

de estos controles se espera una sobre excavación de 8% que

sería 65 $/m una reducción de costo de 65 %.

• Es indispensable el conocimiento claro de estos controles para

la aplicación en campo.

• La sobre excavación es inevitable pero controlable esto debido

a la gran variabilidad de la calidad de roca a cada metro de

avance.

• El costo de la perforación y la voladura incrementa cada vez

más que se requiera controlarla, aplicando para ello nuevas

tecnologías.

• Se requiere de personal técnico para el seguimiento

permanente a estas actividades.