INFLUENCIA DE LA VOLADURA EN EL THROUGHPUT DEL MOLINO

Eliot Quinteros C., Frank Dvila T. Cia. Minera Antamina S.A.

equinteros@antamina.com, fdavila@antamina.com

RESUMEN Antamina es un yacimiento de mineralizacin

de Cobre, ubicado en el Distrito de San Marcos, Provincia de Wari del Departamento de Ancash - Per.

La voladura es la segunda operacin unitaria

dentro de la explotacin minera, tiene clientes exigentes como las actividades:

Carguio: pala, cargador frontal, excavadora, etc.

Acarreo

La chancadora primaria.

Los botaderos: para su estabilidad necesitan fragmentos gruesos.

Las paredes del tajo: tomando en cuenta el dao que pueda hacer la voladura por las sobre cargas de explosivo.

Dentro de la cadena de valores hemos

identificado a un cliente que no esta relacionado directamente con la operacin de la voladura pero que tiene mucho valor puesto que da el tonelaje de produccin en tratamiento de mineral, este es un caso importante de negocio: me refiero al Molino SAG. Cuyo rendimiento para el tipo de mineral M4 y M4A era de 2700 Tn/hora (ao 2006) y en este momento estamos con un tonelaje de 4,200 Tn/hora. Este incremento obedece a la influencia en un 15% de la voladura, en entregar mejor fragmentacin de tal forma que facilita el trabajo del molino SAG y como consecuencia el incremento de produccin de concentrado.

Hemos hecho el levantamiento de informacin

antes de la mejora: Fragmentacin, tonelaje de Molino, diseo de carga, vibraciones, filmaciones, diseos de detonacin, informacin geolgica, apilonamiento, etc.

Se modific los diseos de perforacin y voladura para el tipo de mineral y como paso siguiente se monitore el material fragmentado en la pala, en chancadora, en stock, en fajas, y hasta en el Molino haciendo uso de equipos que entregan informacin del comportamiento del material en su ruta de desempeo.

Los resultados son satisfactorios,

cuantificables, medibles y controlables.

INTRODUCCIN Para entender el presente paper, es importante

conocer el concepto Banco al Molino. Podramos decir que es la integracin y optimizacin de los costos de los procesos de mina junto a los de la molienda y concentracin, maximizando los costos de voladura, acarreo y transporte de tal manera que los de molienda y concentracin sean menores, con el objetivo final de maximizar el retorno del capital invertido, minimizar los costos totales, y por ende contribuir en mejorar la rentabilidad de la empresa.

Para lograr la realizacin de este concepto es

importante se forme un equipo de trabajo multidisciplinario conformado por geologa, geotecnia, mina, ingeniera y concentradora.

En este caso nos enfocaremos en los dos

puntos ms importantes del proceso, por ser uno el iniciador y el de mayor influencia en todo lo siguiente; y el otro por ser el que muestra el resultado principal del proceso y del que se lograr mayores reducciones de costo: nos referimos en primer lugar a la voladura y en segundo lugar a la molienda. La voladura por influir en todos los dems procesos subsecuentes y la molienda por significar el punto de mayor ahorro y donde los resultados son ms tangibles. El propsito del siguiente estudio es compartir la experiencia y el entendimiento del impacto de una buena fragmentacin de rocas en la cadena de valores del proceso minero y algo ms.

La influencia de la voladura en el desempeo

del molino SAG es muy evidente como podremos ver. Si bien ya se ha descrito procesos en que la voladura afecta directamente al chancado primario y secundario, esta vez veremos como esta afecta directamente al proceso de molienda.

Antamina a ser un yacimiento tipo Skarn

polimetlico, dentro de su proceso luego del minado se encuentra el chancado primario, Molino SAG y la molienda secundaria. Y aunque a primera vista parezca que la voladura no afecta directamente a la molienda, mediante demostraciones prcticas y evaluacin de resultados probaremos su influencia directa.

Primero presentaremos como era el proceso

antes de sus modificaciones en perforacin y voladura. Luego trataremos los cambios que se hicieron y los resultados obtenidos, hacindose dos cambios en total, uno en 2008 y una optimizacin en 2009. Finalmente haremos una comparacin de resultados, demostrando la influencia directa de la voladura en el throughput del molino SAG y sus respectivas conclusiones.

PRECEDENTES En el ao 2007 se tuvo como de produccin en

el molino SAG 2770 Tn/hora. En ese ao se tena estos diseos de perforacin para bancos con mineral (malla triangular):

Unid. 2007

Burden m 7

Espaciamiento m 8

H Banco m 15

Sub drill m 2

H Taladro m 17

P.E. Roca kg/m3 2.88

Taco m 7

Explosivo HA-46

Den. Lineal kg/m 92.3

Alt. Carga m 10

Carga Explos. kg 923

Tonelaje Tn 2419.20

Ratio Tn/m 142.31

F.P. kg/Tn 0.382

En aquellos aos se contaba con 5 perforadoras de produccin BE 49R diametro de broca 12 de diametro.

Igualmente para el carguo con explosivos se

usaba como agente de voladura el Heavy-Anfo 40/60 (HA-46: 40% de Emulsin y 60% de Anfo). Para el primado se usaba Booster de 1 libra y detonador de 800ms para cada taladro de produccin. Usando los siguientes retardos de superficie: 17ms, 25ms, 42ms, 100ms, 200ms. Siendo como sigue un amarre tpico (en V) de mineral de produccin:

Usndose entre grupo de tres taladros 25ms

(dejando 42ms para el ltimo de cada fila en caso el disparo sea en direccin hacia talud final) y 142ms en promedio entre fila y fila. Siendo los amarres ms usuales en Echeln y en V.

Tenindose como resultados de fragmentacin

lo siguiente (Ver APENDICE I). Y finalmente aqu vemos la produccin en el

molino SAG:

Prom. 2007

TPH 3030

Diferencia TPH ao anterior 0.00%

MODIFICACIONES EFECTUADAS Y RESULTADOS

A lo largo del ao 2008 se realizaron las

siguientes modificaciones tanto en parmetros de perforacin como en voladura, explosivos y accesorios:

Malla de perforacin (triangular) en mineral:

Unid. 2008

Burden m 6

Espaciamiento m 7.5

H Banco m 15

Sub drill m 1.5

H Taladro m 16.5

P.E. Roca kg/m3 2.88

Taco m 7

Explosivo HA-55

Den. Lineal kg/m 99.6

Alt. Carga m 10

Carga Explos. kg 996

Tonelaje Tn 1944.00

Ratio Tn/m 117.82

F.P. kg/Tn 0.512

Contndose con igual cantidad de

perforadoras. En cuanto a carguo, para cada taladro de

produccin y desmonte, se hizo lo siguiente: Se empez con la utilizacin de Heavy-Anfo 55 y se sigui con el primado con Booster y se continu con la utilizacin de fanel y retardos de superficie. Siendo la modificacion en tiempos entre taladro y taladro de 17 ms y 142 ms entre fila y fila.

Y finalmente podemos ver la produccin del

molino SAG.

Prom. 2008

TPH 3352.0

Diferencia TPH ao anterior 10.63% Luego durante el ao 2009 se realizaron las

siguientes modificaciones tanto en parmetros de perforacin como en voladura, explosivos y accesorios, para la optimizacin del modelo.

Malla de perforacin (triangular) en mineral:

Unid. 2009

Burden m 5.5

Espaciamiento m 6.5

H Banco m 15

Sub drill m 1.5

H Taladro m 16.5

P.E. Roca kg/m3 2.88

Taco m 7

Explosivo HA-55

Den. Lineal kg/m 99.6

Alt. Carga m 10

Carga Explos. kg 996

Tonelaje Tn 1544.40

Ratio Tn/m 93.60

F.P. kg/Tn 0.645

Contndose con igual cantidad de

perforadoras.

En cuanto a carguo, para cada taladro de produccin y desmonte, se hizo lo siguiente: Se empez con la utilizacin de Heavy-Anfo 55 y se sigui con el primado con Booster y se empez con la utilizacin de detonadores electrnicos. Cambiando los tiempos entre taladros y entre filas. Teniendo en promedio 11ms entre taladro y taladro y 100 ms entre fila y fila.

Y finalmente podemos ver la produccin del

molino SAG.

Prom. 2009

TPH 4042.2

Diferencia TPH ao anterior 8.81%

COMPARACIN DE RESULTADOS

Viendo los tres escenarios expuestos podemos

hacer las siguientes comparaciones: La produccin del molino SAG se vio

incrementada inicialmente en un 10.63%. Esto debido principalmente a la mayor fragmentacin del material (30% disminucin en dimetro de material) y con ello la pala tiene menos dificultad para el carguo. Finalmente en la optimizacin del proceso se vio un aumento de 8.81% en la TPH del SAG. Como se puede ver en el siguiente cuadro comparativo:

Promedio 2007

Promedio 2008

Promedio 2009

TPH 3030 3352.0 4042.2

Diferencia TPH 0.00% 10.63% 20.59%

El costo de Perforacin y Voladura por tonelada

aumento en 5% primero y luego en, debido principalmente al costo de los detonadores electrnicos y disminucin de malla.

2007 2008 2009

Costo Perf. ($/t) 0.06 0.07 0.09

Costo Voladura ($/t) 0.1 0.13 0.2

Costo Total PyV ($/t) 0.16 0.20 0.29

Diferencia ao anterior 0.00% 25.00% 45.00%

Pero como el Ton/Hora aument muchsimo ms, y la fragmentacin fue mejor, esto caus un gran ahorro en el consumo de energa del molino SAG.

2007 2008 2009

Prod. TPH 3030 3352 4042

Vel. Rpm 8.7 7.8 7.1

Potencia (Mw) 17 14.1 11.6

Diferecia potencia 0% -17% -18%

Adems de los beneficios ya expuestos, se

tiene la reduccin en las vibraciones y ruido, aspectos medioambientales muy importantes para el buen desenvolvimiento de las relaciones de la empresa con las comunidades circundantes.

CONCLUSIONES

Como principal conclusin se puede ver que existe una gran influencia de la voladura en el rendimiento del molino SAG (Factor de Potencia Vs. Consumo energtico). Puede verse en APENDICE II.

Podemos en este grfico el desempeo del

molino SAG durante la ltima optimizacin del proceso.

Una voladura controlada produce mejor

fragmentacin, y ello facilita el trabajo de la pala de extraer el material volado al hacer sus movimientos ms rpidos y con menos friccin y desgaste.

Si bien los costos en voladura se pudieron

elevar hasta en 49% (casi el doble del 2007), pero los ahorros en consumo energtico en el SAG son

del 18%, muchsimos mayores en magnitud monetaria que los costos de voladura. Y un aumento en la produccin de concentrados los cuales han dado un aumento en las ventas .

As mismo un material mejor fragmentado

produce menor consumo energtico en las chancadoras, y mayor produccin llegando mayor cantidad de material al molino SAG, de tal manera que toda su capacidad instalada pueda ser utilizada.

Se ha obtenido un incremento del 20.59% para

el TPH del SAG del ao 2009 con respecto del 2008. El uso de detonadores electrnicos y del nuevo

explosivo HA-55, fueron decisivos para el logro de una mejor fragmentacin. Aunque an existen prdidas de energa debido a la emulsin por los humos naranjas producidos en voladuras en mineral.

El movimiento del D60 del molino SAG (Ver

Apndice I) en estos aos demuestra la influencia que ha tenido la voladura en el desempeo del molino SAG.

AGRADECIMIENTOS Cordiales agradecimientos a:

Ca. Minera Antamina S.A.

REFERENCIAS

1. Scott, A., Open Pit Blast Design Analysis and Optimisation, Queensland Australia. 2005

APNDICES

APENDICE I

Valores 2006 Valores 2009 Valores 2007

APENDICE II

SAG MW

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

14.0

16.0

18.007

/Ene/

08

23/E

ne/

08

19/F

eb/0

8

24/M

ar/0

8

18/A

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21/M

ay/0

8

13/J

un/0

8

21/J

ul/0

8

17/A

go/0

8

19/O

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8

18/D

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8

14 a

l 30

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9

17 a

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feb09

14 a

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mar

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l 29

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13 a

l 27

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9

12 a

l 27

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20 a

l 27

set0

9

22-2

3 SET09

13-2

6 O

ct

10-2

7 Nov0

9

5-11

Dic

09

17-2

7 Dic

09

TPH SECAS-SAG

0.0

500.0

1,000.0

1,500.0

2,000.0

2,500.0

3,000.0

3,500.0

4,000.0

4,500.0

5,000.0

07/E

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23/E

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19/F

eb/08

24/M

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18/A

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13/Jun

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21/Jul

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19/O

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14 al 3

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