Control de sobre-tamaño

Informe preparado para Mina Franke / Marineer ZF S.A.

Control de Sobre-tamaño Sobre-tamaño Proyecto Franke

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Control de sobre-tamaño – Proyecto Franke

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Resumen Ejecutivo El grupo de Valor Agregado de Enaex Servicios visitó la Mina Franke el 12 de noviembre 2009, con el fin de analizar opciones para aliviar el problema de generación de sobre-tamaño en la mina, identificando sus fuentes y todas las soluciones alternativas. El problema de sobre-tamaño está exacerbado por la naturaleza del macizo rocoso (bloqueada y dura) y el tamaño chico del chancador primario. Porque el yacimiento cuenta con vetas bien definidas y bastante angostas, otros factores muy importantes a la mina incluyen la productividad de los equipamientos mineros y la dilución producida por la tronadura. Además, los pisos son irregulares con mucha variabilidad en nivel. Las fuentes de sobre-tamaños generados en las tronaduras de producción en Proyecto Franke, son las siguientes a saber: •

•

• •

Generación de bloques preformados en la primera fila del disparo, por el sobre quiebre generado por las tronaduras realizadas previamente al frente de cada tronadura Generación de bloques preformados en el perímetro del disparo, por el sobre quiebre. Baja energía en la parte alta del banco, zona de taco. Baja energía en el cuerpo del banco debido de un factor de carga inadecuado.

Las opciones para disminuir el sobre-tamaño son: •

•

•

•

•

Aumentar el Factor de Carga (enfocado en mejorar la granulometría en el cuerpo del banco en la zona del explosivo); Reducir la longitud del taco hasta 1.9 metros, sin carga puntual (enfocado en mejorar la granulometría en la zona del taco); Utilizar detonadores electrónicos con tiempos cortos con taco normal de 2.5 metros (enfocado en mejorar la granulometría en todo el banco); Utilizar detonadores electrónicos con tiempos cortos y con taco reducido hasta 1.9 metros (enfocado en mejorar la granulometría en todo el banco); Aumentar la altura del banco hasta 10 metros, excavándolo en 3 o 4 capas.

No se recomienda el uso de cámaras de aire en ninguna parte del banco, debido de la dureza de la roca, y la longitud de la columna de explosivos. Una vez solucionado el problema de sobre-tamaño, se recomienda una revista de los parámetros de diseño de la tronadura, con el fin de reducir los costos por expandir la malla.

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INDICE 1.

INTRODUCCION ....................................................................................................................3

2.

ANTECEDENTES....................................................................................................................3

3.

MANEJANDO EL SOBRE-TAMAÑO..................................................................................7 3.1 3.2

PRIMERA FILA ZONA DE TACO 3.2.1 Carga Puntual 3.2.2 Reducir Longitud de Taco 3.3 INICIACIÓN ELECTRÓNICA CON TIEMPOS CORTOS 3.4 LO ADECUADO DEL FACTOR DE CARGA 4.

7 8 9 10 12 13

ANÁLISIS DE OPCIONES CON MODELO “ONDA ELEMENTAL”...........................13 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5

EFECTO DEL FACTOR DE CARGA EFECTO DE CARGAS SATÉLITES EFECTO DE CARGAS PUNTUALES EFECTO DE TIEMPOS CORTOS Y ELECTRÓNICOS EFECTO DE TIEMPOS CORTOS Y TACO REDUCIDO

14 15 16 16 17

5.

RENDIMIENTO DEL TACO ...............................................................................................18

6.

BANCOS DE 10 METROS....................................................................................................19

7.

CONCLUSIONES ..................................................................................................................19

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Control de Sobre-Tamaño – P royecto Franke 1.

INTRODUCCION Los bancos de explotación de la Mina Franke han generado una gran cantidad excesiva de sobre tamaño (> 20 pulgadas o 500 mm) como resultado de las tronaduras, a pesar de factores de carga mucho más altos que los del presupuesto. La proporción de sobre-tamaño actual se estima por la gente de la mina como un 20%, y la foto siguiente indica los tamaños generados por la voladura.

Figura .1 Fragmentación actual en la Mina Franke (el diámetro del barreno visible en la foto es de 5 pulgadas)

El grupo de Valor Agregado de Enaex visitó la mina el 12 de noviembre, 2009, con el fin de analizar y comparar todas las opciones disponibles para aliviar el problema de generación de sobre-tamaño. Este informe presenta las opciones, los análisis y las comparaciones.

2.

ANTECEDENTES La mina opera con altura de banco de 5 metros para tener control sobre la dilución de las vetas de mineral, que pueden ser angostas. El diseño actual para la mina es más o menos constante en todas las áreas de la mina y consiste Enaex Servicios

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en una malla de 4.5 x 4.0 m (casi malla equilátera), con diámetro de perforación de 5”, y explosivo Blendex 940 (1.2 g/cc), el cual corresponde a un Factor de Carga de 226 g/t. La longitud del taco es de 2.5 kg, pero la columna de taco contiene una carga puntual de 5 kg de Blendex 940, ubicada 1.5 metros bajo de la superficie de perforación. La roca cuenta con una resistencia a la compresión alta, entre 130 MPa y 200 MPa, según los datos de la mina, y con bolones pre-formados, como se puede ver en la foto de la Figura 1.

Figura 1. Condición y naturaleza de la roca in-situ.

La mina hace sus tronadura con cara libre y detonadores pirotécnicos Handidet, con retardo de 600 ms en el fondo y 17 ms entre pozo. Para retardar las filas comienza con 42 ms hasta 150 ms para la última fila. La carga puntual se detona “simultáneamente” con la carga principal, con detonador de 600 ms. La configuración de la carga se muestra en la Figura 2, y la preparación del banco con cara libre, en la foto de la Figura 3.

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1.5 m 2.5 m

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Taco de gravilla

Carga puntual (5 kg Bx 940, APD 150 g)

5.75 m Carga principal (48 kg Bx 940)

Handidet 12.2 m 17/600 ms, APD 450 g

Ø = 5” (125 mm) Figura 2. Configuración de carga, Proyecto Franke.

Figura 3. Preparación para tronadura, Proyecto Franke.

Una inspección de la pila tronada revela que el problema del sobre-tamaño es más destacado en la zona del taco, pero por lo general la granulometría promedia es bastante gruesa y la pila se ve muy apretada, como se muestra en la foto de la Figura 4. Mientras la granulometría no es mala en términos absolutos, está limitada por el tamaño máximo de alimentación al chancador primario que es de 20 x 20 pulgadas (0.5 x 0.5 m), y estiman un poco más de un 20% en peso del material tronado, más grueso que 20 pulgadas ( Figura 5). La mina utiliza un pica-roca para manejar el sobre-tamaño. Enaex Servicios

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Figura 4. Granulometría observada durante la inspección del rajo.

Figura 5. Granulometría de la pila estimada por la personal de Proyecto Franke.

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3.


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MANEJANDO EL SOBRE-TAMAÑO El manejo de sobre-tamaño en la pila tronada depende en gran parte de su fuente, y en el caso de Proyecto Franke, ellas son: 1. Generación de bloques preformados en la primera fila del disparo, por el sobre quiebre generado por las tronaduras realizadas previamente al frente de cada tronadura; 2. Generación de bloques preformados en el perímetro del disparo, por el sobre quiebre; 3. Baja energía en la parte alta del banco, zona de taco; 4. Baja energía debido de un factor de carga inadecuado.

3.1

Primera Fila Una inspección de la pila volada (tronadura 2295-28) revela que una gran parte del sobre-tamaño probablemente se origina en esta parte de la tronadura. Los factores que afectan y controlan la generación de sobre-tamaño de la primera fila incluyen el sobre-quiebre de la tronadura anterior (bolones preformados), y la dimensión del burden de esta fila, la cual es comúnmente mayor que las otras filas. El preacondicionamiento de los bolones en la primera fila se destaca en la foto de la Figura 6, donde el tamaño máximo de los bolones se estima en 1.5 metros (altura del banco = 5 m). El problema se puede originar a lo largo de todo el perímetro de la tronadura.

Figura 6. Bolones preformados en la cara libre.

Con el fin de minimizar el sobre-quiebre generado en la primera fila (una cierta cantidad es inevitable), se recomiendan las siguientes acciones:

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Incluir pozos intermedios en la primera fila (inclinados si es necesario para fragmentar la pata, Figura 7). Eliminar la cara libre y perforar la primera fila con burden reducido con respecto la última fila de la tronadura anterior (usar topográficos para ubicar la primera fila, Figura 7). Utilizar, lo más posible, tronaduras de 10 filas o más (para reducir la proporción de material de la primera fila y el perímetro). Utilizar iniciación electrónica con tiempos cortos y determinados por medición de las ondas elementales en el campo cercano. Revisar el Factor de Carga en cuanto de lo adecuado de este factor con respecto la granulometría esperada y las características del macizo rocoso.

•

•

•

•

•

Pozos inclinados

Burden normal

Área tronada pero no excavada

Figura 7. Foco en el interfase de las tronaduras adyacentes.

La eliminación de la cara libre afectará el desplazamiento de la pila, su altura, y posiblemente producirá una pila más apretada que tronaduras con cara libre. Sin embargo, se espera que este efecto no impacte negativamente el rendimiento de las retro-excavadoras, usando un factor de carga apropiado.

3.2

Zona de taco El problema del sobre-tamaño en la zona de taco se asocia con la escasez de energía (Figura 8). Por lo tanto, la solución debe enfocarse en métodos para mejorar la energía de choque disponible en esta parte del banco. Opciones disponibles incluyen: • • •

Incorporar una carga puntual en el taco (práctica actual): Reducir la longitud de taco; Perforar pozos satélites de profundidad de 5 o 6 metros; Enaex Servicios

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•

•

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Uso de explosivo de mayor densidad y energía (ej. Blendex 945) en la parte superior de la columna de explosivo; Usar iniciación electrónica con tiempos cortos para aprovechar reforzamiento de las ondas de choque.

Al mejorar la distribución de la energía en la zona del taco, es importante asegurar también que no se generen eyecciones excesivas, porque la utilización de la energía de desplazamiento es importante para obtener una pila suelta, y las eyecciones fuertes requieren una mayor distancia de seguridad para la evacuación del personal y los equipos involucrados.

3.2.1

Carga Puntual La práctica actual de la Mina Franke cuenta con una carga puntual de 5 kg a 1.5 m dentro de la columna de taco. El software de QED Plus permite analizar el efecto de la carga puntual en la distribución de energía, como se muestra en la imagen inferior de la Figura 8, en la cual la carga tiene un efecto bastante débil, en particular en la zona entre las filas de pozos. Aún con la carga puntual, hay una escasez de energía en la parte superior del banco con la configuración de la carga actual. Como se menciona en el informe de BAI (julio, 2009) donde se recomendó una carga puntual de 2.5 kg a una profundidad de 1.6 metros. Revisión de la Figura 8 indica que, mientras la carga puntual ayudará la granulometría de la pila tronada, es improbable que la carga tan chica puede eliminar todo el material más grueso que 500 mm en la zona de taco, que representa casi 50% del volumen del banco. Además, la carga puntual tiene la desventaja de requerir dos iniciadores (idealmente con detonadores electrónicos para evitar eyecciones y mantener control sobre la secuencia de detonación de las cargas), y un gran impacto en la productividad del disparo. Una opción muy parecida al uso de la carga puntual es la de perforar pozos satélites, y cortos, entre las filas y en malla trabada con respecto a los pozos principales. Efectivamente, esta técnica tiene el mismo efecto como la carga puntual, con las mismas restricciones con respecto el tamaño de la carga y su profundidad, pero con la desventaja adicional del costo de perforación, y la complejidad en el amarre.

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Sin carga puntual

2.5 m taco, 48 kg Bx 940

Con carga puntual

1.5 m taco, 5 kg Bx 940, 0.7 m taco, 48 kg Bx 940

Figura 8. Escasez de energía en la zona de taco (sin y con carga puntual, en la zona intermedia de las filas).

La experiencia de la mina es que el uso de la carga puntual, al reducir el problema del sobre-tamaño que tenía la mina anteriormente, no ha solucionadolo, y por lo tanto, se requiere medidas adicionales o alternativas.

3.2.2

Reducir Longitud de Taco La reducción de la longitud de taco se logra vía una configuración adecuada de las cargas de explosivos en el pozo, y también mediante el uso de un diámetro de perforación lo más pequeño posible. Debido al diámetro de perforación (5” o 125 mm), hay restricciones prácticas para el uso de explosivos con mayor densidad, por ejemplo el diámetro mínimo recomendado por Enaex para el Blendex 940 (1.2 g/cc) es de 5”, y por lo tanto, con diámetros menores que los actuales, hay que usar productos de menor densidad como Blendex 930 (1.0 g/cc) o ANFO (0.8 g/cc). Sin embargo, con respecto a la fragmentación de la roca (UCS = 130 – 200 MPa), el producto ideal debe tener una velocidad de detonación mayor de 4500 m/s,

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lo que supera a las velocidades de ANFO y Blendex en diámetros menores de 5 pulgadas. Al mantener el diámetro de perforación de 5 pulgadas, el efecto de la reducción en la longitud de taco desde 2.5 m hasta 1.8 metros se puede ver en la Figura 9. En comparación con el efecto de la carga puntual en la distribución de energía, la reducción de la longitud de taco es más fuerte que el impacto de la carga puntual. Teniendo en cuenta que la seguridad del personal y los equipos, es prioridad uno, un análisis de la eyección de roca es obligatorio. El modelo de FlyrockRisk, que desarrolló Enaex, permite estimar la distancia máxima de proyección de los fragmentos en función del diámetro de perforación y la configuración (longitud y potencia) de la carga. En las predicciones, el modelo usa la Profundidad de carga Escalada (Scaled Depth of Burial), ya descrita en el informe de BAI, del Julio 2009. La Tabla 1 presenta el resumen del análisis para una variedad de opciones, incluyendo la práctica antigua de la mina, las prácticas actuales, y el caso de arriba con 1.8 m de taco.

Taco de 2.5 m

48 kg Bx 940

Taco de 1.8 m

58 kg Bx 940

Figura 9. Reducción en longitud de taco desde 2.5 m hasta 1.8 m, con Ø = 5 pulgadas.

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Tabla 1. Proyección de flyrock para configuraciones distintas de la carga.

Largo de Taco

Largo y Tipo de Carga

2.6 m 1.9 m 1.5 m

3.2 m (31 kg ANFO) 3.8 m (56 kg Bx 940) 2.5 m con carga puntual de 5 kg y 48 kg de Bx 940 4.0 m (58 kg Bx 940)

1.8 m

Profundidad de Entierro Escalada 1.40 m/kg 0.33 0.97 m/kg 0.33 0.96 m/kg0.33 0.92 m/kg 0.33

Distancia Máxima de Proyección

Distancia Mínima de Evacuación

120 m 260 m 265 m

240 m 520 m 530 m

300 m

600 m

El análisis indica que la longitud reducida de taco de 1.8 metros resultará en una mayor distancia máxima de proyección de flyrock, pero solamente un poco más (35 metros) que las configuraciones actuales. También, el Factor de Carga aumentará desde 226 g/t (caso con carga puntual) hasta 248 g/t. La reducción de la longitud del taco con Profundidad de carga Escalada en el rango 0.9 – 1.0 tiene precedente en la gran minería chilena, en roca muy dura y con diámetro de perforación de 10 ⅝ pulgadas, con distancia máxima de proyección calculada como 470 metros. Lo importante es que la reducción del largo de taco se acompaña con un aumento apropiado en la distancia de evacuación de la personal y los equipos mineros.

3.3

Iniciación Electrónica con Tiempos Cortos Los beneficios de la iniciación electrónica con tiempos cortos son bien conocidos en Chile, con precedentes en la mayoría de las faenas de la gran minería chilena. Los beneficios, en cuanto de la granulometría obtenida y la productividad de las plantas de tratamiento se intensifican en roca dura. La meta al usar tiempos cortos es en aprovechar el reforzamiento de las ondas de choque generadas por cargas adyacentes – algo que requiere medición de la forma de la onda elemental en el campo cercano. Para determinar los tiempos óptimos entre-pozo, hay que utilizar un modelo dinámico que toma en cuenta todos los parámetros del diseño incluyendo la malla y su geometría, la configuración y potencia de la carga, los tiempos de iniciación de las cargas, y la precisión del sistema de iniciación. Para lograr eso, Enaex ha desarrollado el modelo Onda Elemental, capaz de analizar la interacción que ocurre con el esquema de encendido diseñado para una determinada malla de perforación durante la detonación de las cargas individuales. Asimismo, Enaex ha desarrollado y definido el Índice de Fragmentación para ayudar a cuantificar los cambios en la intensificación de las ondas de choque. El efecto de cambiar el sistema y los tiempos de iniciación de las cargas se presenta en el capítulo 4 de este informe.

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3.4


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Lo Adecuado del Factor de Carga Factor de Carga óptimo depende significativamente de las características de la roca y la granulometría deseada por la faena. El modelo SmartFrag de Enaex calcula el Factor de Carga en función de la roca (su dureza y el tamaño de los bolones in-situ). Con el UCS de la roca entre 130 MPa y 200 MPa (según información de la Mina Franke), y el tamaño máximo de los bolones entre 1000 mm y 1500 mm (basado en inspecciones de los bancos expuestos en el rajo), el modelo sugiere un Factor de Carga en el rango 270 g/t a 350 g/t , significativamente mayor que el factor actual de 224 – 240 g/t. Dado la sensibilidad de la operación a los fragmentos mayores de 500 mm, la dureza bastante alta de la roca, y el tamaño máximo de los bolones in-situ, se recomienda que la minera considere un aumento en el Factor de Carga hasta un valor de 300 g/t (un aumento de 35%). F.C. = 224 g/t

F.C. = 310 g/t

20” (500 mm)

20” (500 mm)

Figura 10. Estimación del impacto de aumentar el Factor de Carga en la granulometría obtenida en Mina Franke.

La Figura 10 presenta una comparación de la granulometría esperada con Factor de Carga de 224 g/t (entre un 10% y un 27% mayor de 500 mm) y con 310 g/t (entre un 4% y un 12% mayor de 500 mm). Con tamaño máximo de los bloques in-situ en el rango 1000 mm a 1500 mm, hay que tomar en cuenta que la proporción de sobre-tamaño (> 500 mm) insitu es del orden de 90% o más. La tronadura tiene que reducir la proporción desde un 90% hasta un 10%, o menos.

4.

ANÁLISIS DE OPCIONES CON MODELO “ONDA ELEMENTAL” El modelo SmartFrag de Enaex considera la granulometría promedia en el volumen total de la voladura. Para enfocar en zonas específicas dentro de la voladura, hay que analizar y cuantificar la variabilidad relativa en las tensiones inducidas por las detonaciones de las cargas individuales de la voladura. Por eso, se requiere el modelo dinámico Onda Elemental y el Índice de Fragmentación. Porque el modelo Onda Elemental es un modelo dinámico, se puede extender el análisis para examinar también el impacto de cambiar el sistema de Enaex Servicios

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iniciación y los tiempos de detonación de las cargas. Sin embargo, el análisis requiere una onda elemental medida en cada faena en particular, en condiciones típicas de las tronaduras de producción. En la ausencia de esta información de la Mina Franke, el siguiente análisis usará una onda elemental grabada de otra faena para indicar tendencias, y por lo tanto, los resultados no aplicarán directamente a la mina Franke – solamente las tendencias.

4.1

Efecto del Factor de Carga La Figura 11, por ejemplo, compara el efecto en la zona de taco de aumentar el Factor de Carga desde 215 g/t hasta 310 g/t en banco de 5 metros de altura, sin cambiar la longitud de taco. F.C. 215 g/t

(a)

F.C. 310 g/t

(b)

(c)

I f I f

=

=

51%

46 % I f

I f

=

=

120%

97 %

Figura 11. Efecto dentro de la tronadura de aumentar Factor de Carga. Análisis hecho con modelo Onda Elemental de Enaex.

En la Figura 11 (a) se puede ver la variabilidad en la intensidad de la tensión creada por la detonación de una tronadura con Factor de Carga de 215 g/t, y con retardos pirotécnicos de 17 ms entre pozo y 42 ms entre fila. La Figura 11 (b) presenta la variabilidad con malla de 3.8m x 3.3m, con Factor de Carga de 310 g/t con los otros factores constantes, en la cual la intensificación de la tensión es obvia, a lo menos en la zona de la columna de explosivos. La Figura 11 (c) cuantifica cada imagen (las curvas azul y rosada) en cuanto del Índice de Fragmentación y su variabilidad con la profundidad bajo la superficie de perforación. En la zona de taco, el índice no varia mucho (desde un 45% hasta un 50%) con el aumento en el Factor de Carga de 50%, pero el efecto en la zona del explosivo es fuerte (desde 100% hasta 120%). Se concluye que aún Enaex Servicios

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con Factor de Carga aumentado hasta 310 g/t, la cantidad de sobre-tamaño todavía será demasiado, mayoritariamente en la zona del taco.

4.2

Efecto de Cargas Satélites Esta opción cuenta con pozos de 1.8 metros de profundidad y carga al fondo de 5 kg (0.3m) de Blendex 940, perforados como una fila intermedia con geometría trabada con respecto los pozos principales. Cargas de 5 kg

Efecto de las cargas satélites y cargas puntuales

Figura 12. Comparación de los impactos de la carga puntual y carga satélite con reducción en el largo del taco.

El modelo compara (Figura 12) el efecto de la carga satélite de 5 kg y longitud de taco de 1.5 m contra el caso sin cargas satélites y taco de 2.5 m, y también contra la opción de sin cargas satélites y taco de 1.9 metros. Según el modelo, la carga satélite mejora la granulometría con respecto el caso base (48 kg Bx 940 con 2.5 m de taco) por aumentar el Índice de Fragmentación en los primeros 2.5 metros del banco desde un 46% hasta un 51%. Pero, la reducción del largo de taco desde 2.5 m hasta 1.9 m (sin carga satélite) aumenta aún más el índice, hasta un 61%, con la misma distancia máxima de proyección de flyrock que con la opción con la carga satélite. Por lo tanto, la opción de tronar con longitud de taco de 1.9 m, sin carga satélite, parece una opción más atractiva operacionalmente, y produce una mejor granulometría que las otras opciones investigadas.

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4.3


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Efecto de Cargas Puntuales Las cargas puntuales actúan de la misma manera que los pozos satélites, con la única diferencia técnica que la intensificación de las tensiones se alinea con el eje de los pozos principales, en vez de alinearse en la zona intermedia de los pozos principales. El otro factor importante es que, con la carga puntual, no hace falta perforar los pozos cortos. Por eso, la opción de la carga puntual es más atractiva que la de los pozos satélites.

4.4

Efecto de Tiempos Cortos y Electrónicos Con esta opción, el modelo considera una longitud de taco de 2.5 metros y sistema electrónico, con tiempos cortos entre-pozo y tiempos entre fila de 100 ms para la primera fila, aumentando por 10 o 20 ms cada fila consecutiva.

I f I f

=

=

77 %

46 %

Figura 13. Efecto del uso de tiempos cortos y electrónicos.

Es importante entender que esta opción no se puede realizar con detonadores pirotécnicos. Para implementar la opción de tronar con tiempos cortos, la única posibilidad de realizarla es con iniciación electrónica. La Figura 13 presenta el impacto de los tiempos cortos, usando datos de otra faena. Por lo tanto, los tiempos utilizados en la simulación no significan nada, y antes de implementar esta opción, hay que hacer mediciones de la onda elemental en el rajo de la Mina Franke. Sin embargo, la experiencia de Enaex sugiere que la tendencia se aplicará tanto en Mina Franke como las otras faenas de la minería chilena. El modelo indica que se puede aumentar el Índice Enaex Servicios

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de Fragmentación desde un 46% (caso base con 215 g/t, 2.5 m taco, 17 ms entre-pozo) hasta un 77%, sin cambiar el Factor de Carga, y con menos eyecciones que la práctica actual con la carga puntual de 5 kg.

4.5

Efecto de Tiempos Cortos y Taco Reducido El modelo investigó también las ventajas de combinar los tiempos cortos con reducción del largo de taco, como presenta la Figura 14.

I f I f

=

=

95%

46 %

Figura 14. Efecto de combinar los tiempos cortos con reducción del largo de taco, Mina Franke.

En la Figura 14, el Factor de Carga es igual al factor actual en el diseño sin la carga puntual (4.0 x 4.5 m, 1.9 m taco, 57 kg Bx 940, FC=244 g/t), y se puede ver que el Índice de Fragmentación se aumenta desde un 45% para el caso base hasta un 95%, casi igual que el índice actual en la zona de explosivo. Con esta opción, la distancia máxima de proyección de flyrock as de 260 metros, con Profundidad de carga Escalada de 0.97 m/kg 0.33, y la distancia segura de evacuación de personal es de 520 metros (Factor de Seguridad = 200%). Al examinar los videos de las tronaduras de Franke, es obvio que los diseños actuales producen eyecciones bastante fuertes, que implican una pérdida de energía. La pérdida de energía afecta el desplazamiento de la pila mucho más que la granulometría, y por lo tanto, el esponjamiento de la pila será menor que el óptimo, y lo apretado un poco más que lo óptimo. Sin embargo, es muy probable que esta solución es la más económica y más práctica de las Enaex Servicios

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alternativas. Lo importante es que la mina ajuste apropiadamente la distancia de evacuación de la personal y el despeje de los equipamientos.

5.

RENDIMIENTO DEL TACO Los dos factores que contribuyen a las eyecciones son la profundidad de entierro escalada de la carga, y la eficiencia de retención del taco (un factor afectado por la granulometría del taco). La profundidad de entierro escalada es significativamente menor que la mínima recomendada por BAI en el informe de julio 2008. El informe recomendó 1.6 metros de entierro y una carga de 2.5 kg de Bx 940 (profundidad de entierro escalada de 1.26 m/kg 0.33), para el cual la distancia máxima de proyección se calcula como 150 metros. La práctica actual cuenta con 1.5 metros y 5 kg de Bx 940 (profundidad de entierro escalada de 0.95 m/kg0.33), para la cual la distancia máxima de proyección se calcula como 280 metros. La práctica recomendada de 1.9 metros de taco con 57 kg de Bx 940 (profundidad de entierro escalada de 0.96 m/kg 0.33), para la cual la distancia máxima de proyección es de 260 metros, casi igual como la distancia actual. El autor opina que el uso de taco corto, con profundidad de carga escalada de 1.0, se traducirá en una buena granulometría en la zona de taco, aún con eyecciones fuertes. Además, hay precedentes en la gran minería chilena. Lo importante es que se ajuste apropiadamente el radio de evacuación del personal, y el despeje de los equipos mineros para evitar accidentes. También, es importante que el personal esté bien capacitado respecto a los riesgos asociados y los errores que se pueden cometer en el carguío de los pozos, además del nivel de control de calidad requerido al cargar. El material del taco es muy grueso, 1.5 pulgadas. Tamaños como este no retienen bien la presión de los gases de explosión, y por lo tanto la eficiencia del taco se reduce. La Figura 15 presenta dos fotos de gravilla - ambas sacadas en Mina Franke.

Figura 15. Dos grados de taco observados en Mina Franke. El taco usado actualmente es el material de la foto a la izquierda.

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Se recomienda que la mina obtener material más fino, idealmente con tamaño máximo no más de 16 mm, como el material a la derecha en las fotos de arriba.

6.

BANCOS DE 10 METROS Mina Franke cuenta con vetas de mineral bastante angostas, y por lo tanto el control de la dilución es tan importante como el control de la granulometría. Un factor que afecta la dilución, el desplazamiento de la pila y la granulometría, es la altura del banco. Con bancos más altos que los actuales (5 metros), la proporción y cantidad de sobre-tamaño en la zona del taco se disminuye. Una pila más alta permite cargar el material por capas, mejorando el control sobre la dilución, siempre que el desplazamiento y dirección del movimiento de la pila, se identifiquen topográficamente. Con esta información se puede ajustar los polígonos de mineral en cada capa de excavación. Al tronar, la parte del banco que más se desplaza es la parte superior del banco, en la zona del taco. Debido a la acción de “cratering” de las cargas, esta parte del banco se mueve en todas las direcciones, mientras que la parte del banco en la zona del explosivo se mueve según los contornos de isotiempo. Por lo tanto, se pierde el control sobre la granulometría y la dilución en la zona del taco. Con bancos de 5 metros, casi un 50% del banco no tiene buen control sobre la dilución ni la granulometría. Al cambiar la altura del banco a 10 metros, sin cambiar el diámetro de perforación ni la longitud de taco, la proporción de este material se reduce hasta un 25%. A diferencia del sobre-tamaño, el desplazamiento y la dilución en la zona de taco se aumentan en proporción al Factor de Carga. Por lo tanto, medidas adoptadas para aliviar el problema de sobre-tamaño empeoran la dilución que ocurre en las tronaduras. Con Factores de Carga altos, la necesidad de medir el desplazamiento de la pila, y su dirección de movimiento se pone más crítica.

7.

CONCLUSIONES Los análisis de las opciones de mejorar la granulometría en Mina Franke, con el fin de minimizar la cantidad de material más grueso de 500 mm, han utilizado el modelo de Enaex llamado SmartBlast. Los modelos permiten analizar la granulometría promedia de las tronaduras, la variabilidad en fragmentación dentro de las mallas de perforación, y la distancia máxima de proyección de flyrock. Según los resultados del modelamiento, se recomienda las siguientes acciones para las tronaduras en mineral. Algunos de las recomendaciones (ej. reducción de la longitud de taco) se puede aplicar solamente en aquellos pozos ubicados en vetas dentro las tronaduras que contienen mineral y lastre. 1.

Obtener los permisos para el uso de detonadores electrónicos en Mina Franke, y obtener un stock suficiente para realizar una serie de pruebas. Enaex Servicios

Noviembre, 2009.


p. 20

2.

Obtener material más fino, con tamaño máximo de 16 mm, para el taco.

3.

Mientras tanto, realizar pruebas con taco (fino) de 1.9 metros, carga de 57 kg de Blendex 940, malla de 4.0 x 4.5 m, y diámetro de perforación de 5 pulgadas, con iniciación pirotécnica. Ojo con la longitud de taco – el éxito de las pruebas depende en gran parte de la exactitud de este parámetro.

4.

Si los resultados de las pruebas de arriba todavía no satisfacen las expectativas de la mina con respecto la cantidad de sobre-tamaño, aumenta el Factor de Carga por reducir la malla hasta 3.8 x 3.3 metros.

5.

Realizar mediciones de la onda elemental con la ayuda de la personal de Enaex para planificar e implementarlas, y usa la información para determinar los tiempos óptimos.

6.

Cuando lleguen los detonadores electrónicos, cambiar solamente los tiempos entre-pozo y entre-fila (siga las recomendaciones de BAI con respecto los tiempos entre-fila). Si la granulometría resultante es demasiada fina, o el costo demasiado alto, expande la malla apropiadamente.

7.

La mina debería considerar la opción de tronar en bancos de 10 metros y excavar los bancos en tres o cuatro capas para mejorar tanto la granulometría como la dilución.

Enaex Servicios

Control de sobre-tamaño

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