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Uso de cámaras de aire para la minimización de costos y optimización de

resultados en voladura.

Jeanpierre, Alaya M1., Rallfs, Cabrera A1., Anthony, Cruzado C1.

1 Departamento de Ingeniería de Minas, Facultad de Ingeniería, Universidad Privada del Norte.

Resumen: La voladura al ser uno de los procesos

que genera mayor impacto en el proceso minero

presenta diversos campos para la optimización y

minimización de valores como costos. Relacionado a

la reducción de costos se ha implementado un

método llamado cámara de aire, el cual se usa para la

mejora de la fragmentación del macizo rocoso,

reducción de la columna explosiva según la geología

de la zona, homogeneidad en las ondas de choque,

disminución de sobre-perforación, reducción de “Fly

Rocks” y reducción de vibraciones. Estas medidas

nos permiten optimizar costos, tiempo y procesos en

el ciclo de minado. Nosotros hemos tomado para

este paper a la empresa Yanacocha tajo “La Quinua”

parte sur, este tajo tiene una zona de gravas; con la

presentación de algunas tablas nos guiaremos para

hacer de este método el más eficiente y óptimo en

este tipo de material.

Palabras clave: Optimización; minimización;

costos; cámara de aire; gravas.

Title: Use for air camera for the minimization of

cost in blasting.

Abstract: the blasting to be one of the processes that

generate greater impact in the mining process

presents different fields for values such as cost

minimization and optimization. Related to the

reduction of costs has been implemented a method

called air camera, which is used for the improvement

of the fragmentation of the rock mass, reduction of

the explosive column according to the geology of the

area, homogeneity in the shock waves, decrease of on

drilling and reduction of “fly rocks”. These measures

allow us to optimize costs, time and processes the

mining cycle. We have taken for this paper to the

Yanacocha company pit "La Quinua" southern part,

this pit has an area of gravel; with the presentation of

some tables we will be guide to make this method the

most efficient and optimum in this type of material.

Keywords: Optimization; minimization; costs; air camera; gravel.

I. Introducción:

Una cámara de aire en el ámbito de la minería está

diseñada para ser ubicada en la columna explosiva de

un taladro. Puede ocupar hasta un 40% por volumen

del total de la columna. Puede ser ubicada en la parte

superior, media o inferior de la carga explosiva. El

tamaño y la posición de la cámara de aire cambian la

fragmentación y el levantamiento de la voladura.

(International Technologies S.A., 2000), estaríamos

ya empezando con la optimización en voladura y

minimización de costos.

Según el ingeniero Enrique Paredes al crear una cámara

de aire en el fondo del taladro habiendo reducido la

sobre perforación y el explosivo que corresponde a

la misma. Al reducir la sobre perforación el

requerimiento de perforación por tonelada

disminuye, así mismo el dejar de colocar el explosivo

correspondiente a esta parte de la columna reduce el

factor de carga. La “Cámara de Aire” (Taponex®) es

un accesorio diseñado para asegurar la creación y

aplicación de Ondas Tensiónales en el medio rocoso

circundante al tiro cargado con explosivo, dando

origen al método de Voladura por Tensión.

(International Technologies S.A., 2000).

En tronaduras de Minas a Cielo Abierto

normalmente se considera esencial la perforación de

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los pozos bajo el nivel del piso para evitar la

formación de pisos altos o “patas”. La sobre

perforación y el uso de explosivo bajo el nivel del

piso no sólo resultan costosos sino que también en

ocasiones causan serios problemas, tales como serios

daños al futuro piso de perforación o a la cresta del

próximo banco y un exceso de vibraciones. (Carlos

Correa, Minera La Escondida), dado a esto se

implementó este producto para acabar con estos

inconvenientes y mejorando la fragmentación.

Las cámaras de aire incrementan la duración de la

acción de la onda de choque sobre el medio que la

rodea. Debido a una serie de pulsos causados por las

reflexiones de las ondas de presión después de la

detonación dentro un taladro. Con Cámaras de Aire,

la tensión máxima aplicada sobre la roca que la rodea,

es menor que la tensión extrema aplicada por el

explosivo en columnas sólidas. (Melnikov y otros)

El objetivo general de esta investigación es conocer

el uso de las cámaras de aire para la minimización de

costos y optimización de resultados.

II. Método: Se analizó la zona de “Gravas” del tajo “La Quinua”

de la mina Yanacocha. El trabajo de investigación se

situó en esta parte de la mina ya que en esta zona por

las características que presentan se puede mejorar y

optimizar los diseños de perforación y voladura con

el uso de cámaras de aire de acuerdo a la zonificación

de la mina, además debemos obtener valores de

vibraciones mínimos debido a que esta zona se

encuentra cercana a algunas viviendas de los

pobladores de la zona y el uso de cámaras de aire

ayuda a disminuir estos valores. Este proceso podría

evitarse, ya que al tratarse de un material suave no es

necesario la voladura, pero con el fin de mejorar los

procesos de las palas se está realizando el diseño.

Los criterios que se toman en cuenta para el diseño

de perforación y voladura se basan en la

consideración del comportamiento de la zona y la

zonificación de la mina según los datos de geología y

geotecnia, en este caso se evalúa en base a los

siguientes parámetros propios de la mina:

-Clasificación de suelos según dureza:

Esta clasificación también se tendrá en consideración

para el índice de perforabilidad, ya que en la zona

trabajada se está considerando un comportamiento

de suelo.

-Clasificación según el tipo de suelo:

El tipo de suelo está denominado: Secuencia

superior de Gravas.

-Clasificación según el tipo de roca:

El tipo de roca está denominada: Argílico Avanzado

(Hangingwall o Footwall) y presenta una densidad

de 2 gr/cc.

Diseño:

Para iniciar el proceso de diseño se calcula el costo

de perforación respecto a los metros perforados a

través del TDC.

Perforadora: PV-271 – Broca: ⦰=10 5/8pulg=270mm

Duro > 1000FERRICRETA CONSOLIDADA

GOSSAN

Medio 100 - 1000

FERRICRETA NO CONSOLIDADA

SECUENCIA SUPERIOR DE GRAVAS

SULPHIDES

NON SULPHIDES

Suave < 100ARGILICO

FINOS (PALEOSUELO - BEDDED FINES

SUELOS EN MYSRLDurezaMódulo de Elasticidad

(Kg/cm2)

SUELO

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TDC $3.34/m

Total de metros

720m

Costo total $ 2404.8

Para la malla de perforación y voladura se usó una

perforadora PV-271, con un diámetro de 10 5/8 para

todos los taladros.

La selección de explosivo se determinó de la siguiente

manera:

El dato que tenemos de la clasificación del suelo

según su dureza es del módulo de elasticidad que nos

da un valor < 100 kg/cm2, que es equivalente a un

valor < 9.807000 MPa y el espaciamiento promedio

de las fracturas es mínimo debido a que se trata de

una zona con comportamiento de suelo, por lo que

sólo nos da un resultado de EXCAVACIÓN

MECÁNICA. Debido a que nuestro objetivo no es

fragmentar a través del explosivo, lo que se busca es

solo mover un poco el material para mejorar el

rendimiento de los equipos de carga, como las palas,

se escogerá el explosivo más cercano a este valor para

generar la optimización de carguío. En este caso se

realizará con ANFO para los taladros secos y

HANFO para taladros con presencia d agua.

Burden y espaciamiento:

Dx= 0.8 gr/cc

Dro= 2 gr/cc

De= 10 5/8pulg = 270mm

Por lo tanto el Burden=7.45 m ~ 7m

E =

Por lo tanto el Espaciamiento=9.8m ~ 10m

Relación de rigidez:

FR = L / B

L=12 m

B=7 m

El factor de rigidez=1.71

Relación de rigidez

1 2 3 4

-Fragmentación -Sobrepresión de aire -Roca en vuelo -Vibración del terreno

Pobre Severa Severa Severa

Regular Regular Regular Regular

Buena Buena Buena Buena

Excelente Excelente Excelente Excelente

Para este diseño no se tiene en cuenta el resultado del

factor de rigidez para el diseño ya que el objetivo solo

es remover un poco la zona y no fragmentar, los

temas de sobrepresión, Fly Rocks y vibraciones se

ajustarán en base a los parámetros de carga de cada

taladro de la malla.

Taco:

T = 0.7 x B

El taco tendrá varios valores de acuerdo al diseño

para las filas adyacentes, 1ra producción, 2da

producción y procedimiento.

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Retardos:

Retardos de barreno a barreno

th = Th x S

th = Retardo barreno a barreno (ms)

Th = Constante de retardo barreno a barreno

S = Espaciamiento

Roca Constante Th

(ms/m) Arenas, margas, Carbón, Argílico 6.5

Algunas calizas y esquistos 5.5

Calizas compactas y mármoles 4.5

Feldespato porfídicos, gneis y mica 3.5

Th = 6.5 ms/m

S = 10 m

Por lo tanto el retardo de barreno a barreno será de

65 ms.

Malla:

Retardos entre filas

tR = TR x b

tR = Retardo entre filas (ms)

TR = Factor de tiempo entre filas (ms/m)

B = Burden

Constante TR (ms/m)

Resultado

6.5 Violencia, sobrepresión de aire excesiva

8.0 Pila de material alta cercana a la cara

11.5 Altura de pila promedio, sobrepresión

16.5 Pila de material disperso con rompimiento

TR = 16.5 (ms/m)

B = 7 m

Por lo tanto el retardo entre filas es de 115.5 ms.

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REPORTE DE TALADROS

Agua Aire Explosivo Taco Agua Aire Explosivo TacoDensidad

roca

Densidad

expl.

Factor.Carga

(kg/TM)

1 1 - 2 9 57.26 0 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886

2 1 - 2 9 57.26 0 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886

3 1 - 2 9 57.26 0 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886

4 1 - 2 9 57.26 0 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886

5 1 - 2 9 57.26 0 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886

6 - - 2 10 - - 91.61 1145.11 2 0.8 0.0545

7 - - 2 10 - - 91.61 1145.11 2 0.8 0.0545

8 - - 2 10 - - 91.61 1145.11 2 0.8 0.0545

9 - - 2 10 - - 91.61 1145.11 2 0.8 0.0545

10 - - 2 10 - - 91.61 1145.11 2 0.8 0.0545

1 1 - 4 7 57.26 - 297.73 801.58 HA-64 2 1.3 0.4771

2 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453

3 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453

4 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453

5 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453

6 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453

7 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453

8 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453

9 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453

10 - - 4 8 - - 183.22 916.09 ANFO 2 0.8 0.5453

1 1 - 5 6 57.26 - 372.16 687.07 HA-64 2 1.3 0.4090

2 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771

3 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771

4 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771

5 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771

6 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771

7 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771

8 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771

9 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771

10 - - 5 7 - - 229.02 801.58 ANFO 2 0.8 0.4771

1 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

2 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

3 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

4 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

5 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

6 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

7 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

8 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

9 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

10 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

11 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

12 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

13 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

14 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

15 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

16 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

17 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

18 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

19 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

20 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

21 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

22 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

23 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

24 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

25 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

26 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

27 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

28 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

29 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

30 - - 6.5 5.5 - - 297.73 629.81 ANFO 2 0.8 0.3749

Distancia (m) Masa (kg)1r

a Pr

oduc

cion

Tipo de

explosivo

HA-64

ANFO

Adya

cent

es (a

mor

tigua

mie

nto)

Pro

ducc

ion

2da

Prod

ucci

on

-6-

CONFIGURACION DE CARGA SIN

CAMARA DE AIRE

Esquema de carga-Adyacentes con agua:

N° taladros: 5

Iniciador de fondo:

Esquema de carga-Adyacentes secos:

N° taladros: 5

Iniciador de fondo:

5.5 m. Taco

H = 12 m

2 m. HA 64

1 m. Agua

10 m.

Taco

2 m. ANFO

H = 12 m

-7-

Esquema de carga-1ra producción con agua:

N° taladros: 1

Iniciador de fondo:

Esquema de carga-1da producción secos:

N° taladros: 9

Iniciador de fondo:

7 m. Taco

H = 12 m

4 m. HA 64

1 m. Agua

H = 12 m

4 m. ANFO

8 m. Taco

-8-

Esquema de carga-2da producción con agua:

N° taladros: 1

Iniciador de fondo:

Esquema de carga-2da producción secos:

N° taladros: 9

Iniciador de fondo:

H = 12 m

1 m. Agua

5 m. HA 64

6 m. Taco

H = 12 m

5 m. ANFO

7 m. Taco

-9-

Esquema de carga taladros de producción

N° taladros: 30

Iniciador de fondo:

H = 12 m

6.5 m. ANFO

5.5 m. Taco

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REPORTE DE TALADROS CON CÁMARA

DE AIRE

Agua AireTaco Camara

de aireExplosivo Taco Agua Aire

Taco Camara

de aireExplosivo Taco

Densidad

roca

Densidad

expl.

Factor.Carga

(kg/TM)

1 1 - - 2 9 57.26 0 - 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886

2 1 - - 2 9 57.26 0 - 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886

3 1 - - 2 9 57.26 0 - 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886

4 1 - - 2 9 57.26 0 - 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886

5 1 - - 2 9 57.26 0 - 148.86 1030.6 2 1.3 0.0886

6 - 1 0.3 1.5 9.2 - 0.06 34.35 68.71 1053.5 2 0.8 0.0409

7 - 1 0.3 1.5 9.2 - 0.06 34.35 68.71 1053.5 2 0.8 0.0409

8 - 1 0.3 1.5 9.2 - 0.06 34.35 68.71 1053.5 2 0.8 0.0409

9 - 1 0.3 1.5 9.2 - 0.06 34.35 68.71 1053.5 2 0.8 0.0409

10 - 1 0.3 1.5 9.2 - 0.06 34.35 68.71 1053.5 2 0.8 0.0409

1 1 - - 4 7 57.26 - - 297.73 801.58 HA-64 2 1.3 0.1772

2 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682

3 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682

4 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682

5 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682

6 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682

7 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682

8 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682

9 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682

10 - 1 0.3 2.5 8.2 - 0.06 34.35 114.51 938.99 ANFO 2 0.8 0.0682

1 1 - - 5 6 57.26 - - 372.16 687.07 HA-64 2 1.3 0.2215

2 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954

3 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954

4 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954

5 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954

6 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954

7 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954

8 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954

9 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954

10 - 1 0.3 3.5 7 - 0.06 34.35 160.32 824.48 ANFO 2 0.8 0.0954

1 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

2 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

3 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

4 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

5 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

6 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

7 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

8 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

9 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

10 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

11 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

12 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

13 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

14 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

15 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

16 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

17 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

18 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

19 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

20 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

21 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

22 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

23 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

24 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

25 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

26 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

27 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

28 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

29 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

30 - 1 0.3 5 5.7 - 0.06 34.35 229.02 652.71 ANFO 2 0.8 0.1363

Distancia (m) Masa (kg)Tipo de

explosivo

Ad

yace

nte

s (a

mo

rtig

uam

ien

to)

HA-64

ANFO

2d

a P

rod

ucc

ion

1ra

Pro

du

ccio

n P

rod

ucc

ion

-11-

CONFIGRACIÓN DE CARGA CON

CAMARA DE AIRE

Esquema de carga-Adyacentes secos:

N° de taladros: 5

Iniciador de fondo:

Esquema de carga-1ra producción secos:

N° de taladros: 9

Iniciador de fondo:

H = 12 m

1.5 m. ANFO

9.2 m. Taco

1 m. Aire

0.3 m. Taco

H = 12 m

2.5 m. ANFO

8.2 m. Taco

1 m. Aire

0.3 m. Taco

-12-

Esquema de carga-2da producción secos:

N° de taladros: 9

Iniciador de fondo:

Esquema de carga taladros de producción:

N° de taladros: 30

Iniciador de fondo:

H = 12 m

3.5 m. ANFO

7.2 m. Taco

1 m. Aire

0.3 m. Taco

H = 12 m

5 m. ANFO

5.7 m. Taco

1 m. Aire

0.3 m. Taco

-13-

III. Resultado Al cambiar el diseño de perforación y voladura se ha logrado una disminución de costos podemos observar esta diferencia en

el consolidado de costos totales de la voladura que se ha diseñado para este banco.

HOLES

Diameter (mm)

Number of

Holes

Total Length

(m)

Min. Length

(m)

Max. Length

(m)

Av. Length

(m)

Total Cost

()

270 60 720 12 12 12 2404.7999

CHARGE DECKS

Material Name

SG Total Number Total Cost () Total Length

(m)

Min. Length

(m)

Max.

Length (m)

Mean

Length (m)

Total Mass

(kg)

Min.

Mass

(kg)

Max.

Mass (kg)

Mean

Mass (kg)

H-ANFO 1.30 1.3 7 820.2426435 19 2 5 2.714285714 1414.21149 148.8644 372.16092 202.03021

ANFO 0.8 53 5895.028812 286 2 6.5 5.396226415 13100.0644 91.60884 297.72874 247.17103

STEMMING DECKS

Material Name

SG Total Number Total Cost () Total Length

(m)

Min. Length

(m)

Max.

Length (m)

Mean

Length (m)

Total Mass

(kg)

Min.

Mass

(kg)

Max.

Mass (kg)

Mean

Mass (kg)

water 1 7 0 7 1 1 1 400.788683 57.25553 57.255526 57.255526

stemming 2 60 0 408 5.5 10 6.8 46720.5093 629.8108 1145.1105 778.67516

DOWN-HOLE DELAYS

Delay Name

Nominal

Delay (ms)

Actual Delay

(ms)

Number Of

Delays Total Cost ()

#24 700 700 60 60

DOWN-HOLE CONNECTIONS

Connection Name

Burn Speed

(m/s)

Number Of

Connections

Supplied

Length (m)

Actual

Length (m)Total Cost ()

tube 2000 60 694.9999886 694.9999886 69.49999989

DOWN-HOLE PRIMERS

Primer Name

Number of

PrimersTotal Cost ()

Primer2 60 81.60000086

INTER-ROW DELAYS

Delay Name

Nominal

Delay (ms)

Actual Delay

(ms)

Number Of

Delays Total Cost ()

109ms 109 109 5 5

INTER-ROW CONNECTIONS

Connection Name

Burn Speed

(m/s)

Number Of

Connections

Supplied

Length (m)

Actual

Length (m)Total Cost ()

cord 7000 5 43.01162634 43.01162634 4.301162698

INTER-HOLE DELAYS

Delay Name

Nominal

Delay (ms)

Actual Delay

(ms)

Number Of

Delays Total Cost ()

67ms 67 67 54 54

INTER-HOLE CONNECTIONS

Connection Name

Burn Speed

(m/s)

Number Of

Connections

Supplied

Length (m)

Actual

Length (m)Total Cost ()

cord 7000 54 540 540 54.0000008 Cost Total: 9448.47256

COSTO TOTAL - SIN CÁMARA DE AIRE

-14-

Diameter (mm)

Number of

Holes

Total Length

(m)

Min. Length

(m)

Max. Length

(m)

Av. Length

(m)Total Cost ()

270 60 720 12 12 12 2404.799938

CHARGE DECKS

Material NameSG

Total

NumberTotal Cost ()

Total Length

(m)

Min. Length

(m)

Max. Length

(m)Mean Length (m)

Total Mass

(kg)

Min. Mass

(kg)

Max. Mass

(kg)

Mean Mass

(kg)

H-ANFO 1.30 1.3 7 820.2426435 19 2 5 2.714285714 1414.211495 148.8643679 372.1609197 202.0302136

ANFO 0.8 53 4359.435643 211.5 1.5 5 3.990566038 9687.635018 68.70663133 229.0221044 182.7855664

STEMMING DECKS

Material NameSG

Total

NumberTotal Cost ()

Total Length

(m)

Min. Length

(m)

Max. Length

(m)Mean Length (m)

Total Mass

(kg)

Min. Mass

(kg)

Max. Mass

(kg)

Mean Mass

(kg)

water 1 7 0 7 1 1 1 400.7886828 57.25552611 57.25552611 57.25552611

stemming 2 113 0 429.4999905 0.300000012 9.199999809 3.800884872 49182.49584 34.35331703 1053.501659 435.2433261

air bag 0.001 53 42.4 53 1 1 1 3.034542884 5.73E-02 5.73E-02 5.73E-02

cost air bag 0.8

DOWN-HOLE DELAYS

Delay Name

Nominal

Delay (ms)

Actual Delay

(ms)

Number Of

DelaysTotal Cost ()

#24 700 700 60 60

DOWN-HOLE CONNECTIONS

Connection Name

Burn Speed

(m/s)

Number Of

Connections

Supplied

Length (m)

Actual

Length (m)Total Cost ()

cord 7000 60 626.0999784 626.0999784 62.60999878

DOWN-HOLE PRIMERS

Primer Name

Number of

PrimersTotal Cost ()

Primer2 60 81.60000086

INTER-ROW DELAYS

Delay Name

Nominal

Delay (ms)

Actual Delay

(ms)

Number Of

DelaysTotal Cost ()

109ms 109 109 5 5

INTER-ROW CONNECTIONS

Connection Name

Burn Speed

(m/s)

Number Of

Connections

Supplied

Length (m)

Actual

Length (m)Total Cost ()

cord 7000 5 43.01162634 43.01162634 4.301162698

INTER-HOLE DELAYS

Delay Name

Nominal

Delay (ms)

Actual Delay

(ms)

Number Of

DelaysTotal Cost ()

67ms 67 67 54 54

INTER-HOLE CONNECTIONS

Connection Name

Burn Speed

(m/s)

Number Of

Connections

Supplied

Length (m)

Actual

Length (m)Total Cost ()

cord 7000 54 540 540 54.0000008 Cost Total CCA: 7948.389387

COSTO TOTAL CON CAMARA DE AIRE

-15-

Determinamos una disminución del costo de diseño de perforación y voladura y obtenemos un 15.88% menos del costo que obtenemos al diseñar sin una cámara de aire para este tipo de zonas. Todos los datos de costos han sido evaluados según la base de datos del programa “JK-Bench”, como el objetivo es determinar una diferencia de costos en base a la utilización de cámaras de aire, obtendremos como consecuencia al rediseñar con estas una diferencia de costos, para esto evaluamos la diferencia de costos en porcentaje.

Determinación del PPV: La determinación del nivel de PPV está respecto a la siguiente fórmula con un modelo ajustado al 85% de confianza para los parámetros K y B. PPV=

Donde: K: Constante de propiedad de la roca. R: Distancia entre el explosivo y el sismógrafo. Q: Carga máxima detonada en un solo instante. X: Valor de ½ para determinar PPV B: Constante de propiedad de la roca. En nuestro caso el valor de: K: Viene dado según el registro de datos de la mina y es igual a 1440. R: La distancia hasta el molino, ya que es la zona más propensa y no debemos permitir que pare, el valor es de 2219.31 m.

B: Viene dado según el registro de datos de la mina, el valor con el que se trabaja es de 1.4 Diseño sin cámara de aire Q: Es la carga máxima detonada en un solo instante en nuestro diseño obtenemos un valor de 601.2 kg.

Por lo tanto obtenemos un valor de PPV de 2.62 mm/s y un número de taladros acoplados de 1.

Cost Total SCA: 9448.47256

Cost Total CCA: 7948.38939

Diferencia 1500.08317 15.88%

-16-

Diseño con cámara de aire: Q: Es la carga máxima detonada en un solo instante en nuestro diseño obtenemos un valor de 532.476 kg.

Por lo tanto obtenemos un valor de PPV de 2.41 mm/s y un número de taladros acoplados de 2.

IV. Discusión: El estudio muestra la importancia de la correcta utilización de cámaras de aire en un diseño de voladura. Como observamos nos ayuda a reducir la distancia de la columna del explosivo, obteniendo como consecuencia una disminución de costos significativa a largo plazo según la planificación de la mina. También nos ayuda a reducir los niveles de vibración, para cuidar el estado de las paredes de la mina. Poder manejar buenas relaciones con los pobladores que se encuentran cerca a esta zona de la voladura y poder mantenernos dentro de los parámetros mínimos según los reglamentos peruanos en el tema de valores mínimos y permitidos de PPV. Al tratarse de una zona que se está usando voladura solo para el desplazamiento del material y no su fragmentación, se usa detonadores pirotécnicos, esto disminuye el costo pero no reduce las vibraciones en algunos casos, en el caso de que nuestro diseño tengamos valores mayores a los permitidos lo que se tiene que hacer es cambiar el diseño y si aun así no obtenemos reducir los niveles de vibración se tendría que usar detonadores electrónicos pero esto incrementaría los costos de voladura. El uso de cámaras de aire para nuestro diseño en este tipo de zona, nos permitirá obtener un historial de comportamiento de voladura según la zona y esto es

posible seguir aplicándolo hasta que las características de geológicas, geotécnicas y operacionales cambien. V. Conclusiones: -El uso de cámaras de aire nos ayuda a reducir explosivo cuando solo queremos desplazar el material volado. -Los costos de voladura se reducen al utilizar cámaras de aire. -Se elimina la sobre perforación al utilizar este accesorio de voladura. -El uso de cámara de aire nos permite reducir el nivel de vibraciones de 2.62 mm/s a 2.41mm/s. -Se puede reducir aún más los niveles de vibración si se utilizaría detonadores electrónicos.

VI. Agradecimiento: Damos nuestro mayor agradecimiento al ingeniero Martin Mendoza Juárez y a todo el equipo del área de perforación y voladura de la empresa Yanacocha, por habernos facilitado la visita técnica a sus instalaciones y por habernos orientado en todo el transcurso de la visita, pudiendo obtener datos concisos para la realización de nuestro proyecto. VII. Referencias Bibliográficas:

Exsa. (2010) Manual de voladura.

López J. (2003) Manual de Perforación y Voladura.