®
“SAN-G , UN MODERNO AGENTE DE VOLADURA PARA TAJOS ABIERTOS”
ANTECEDEN TES :
En Noviembre del 2008 FAMESA prueba el EMULFRAG, emulsion bombeable quimicamente sensibilizada en mina Morococha.
Durante el 2008 FAMESA desarrolla el SANG, y lo prueba en Comarsa. Registrandose el primer disparo con una emulsion de este tipo en el Peru. Se realizaron 04 disparo en todos los tajos en los meses de Noviembre y Diciembre.
I. COMPONENTES DEL SISTEMA 1.1
SAN-G (EMULSIÓN MATRIZ) Es una solución oxidante acuosa dispersa en una fase continua oleosa, la que se sensibiliza recién en la operación minera, mediante la dosificación de sales oxidantes químicamente balanceadas (gasificante), entregando al taladro una mezcla explosiva de menor densidad, mayor viscosidad, velocidad de detonación, Presión de detonación y resistencia al agua que los H-ANFOs.
1.2
N-20 (SENSIBILIZADOR) Al mezclarse el sensibilizador con la matriz oxidante, en contados minutos se produce una reacción química, formándose burbujas de nitrógeno, convirtiendo la SANG en explosivo y reduciendo su densidad. El tamaño y distribución de dichas burbujas determinan la velocidad de detonación del agente.
ACERCA DEL EXPLOSIVO EL GASIFICADO DE LA SAN-G, SE PRODUCE JUSTO ANTES DE SER BOMBEADO AL TALADRO, MEDIANTE UNA REACCIÓN QUÍMICA ENTRE LA MATRIZ OXIDANTE GASIFICABLE Y EL SENSIBILIZANTE
PRIMER COMPONENTE MATRIZ SAN-G INERTE GASIFICABLE 20)
SEGUNDO COMPONENTE SENSIBILIZANTE (SOLUCIÓN N-
Densidad de matriz inerte = 1.38 g/cm3 Densidad SAN-G sensibilizada = 1.12 g/cm3
ESQUEMA DE LA UNIDAD-FÁBRICA MATRIZ SAN-G INERTE
SOLUCIÓN N-20
AGUA
AL TALADRO
LA SOLUCIÓN N-20 INGRESA AL MEZCLADOR ESTÁTICO, POR DONDE FLUYE LA EMULSIÓN MATRIZ. LUEGO SE INYECTA AGUA PARA FACILITAR EL BOMBEO Y EFECTUARLO CON SEGURIDAD
Mezclador estatico
COMO RESULTADO DE LA REACCIÓN QUÍMICA ENTRE LA EMULSIÓN MATRIZ INERTE Y LA SOLUCIÓN N-20, SE PRODUCE GAS NITRÓGENO QUE QUEDA ATRAPADO EN LAS BURBUJAS DENTRO DE LA MATRIZ Y SON ESTAS BURBUJAS LAS QUE SENSIBILIZAN LA EMULSIÓN.
1 2
1 2
Densidad SANG sensibilizada = 0.90 – 1.20 g/cm3 Velocidad de detonacion = 4600 5800m/s Energia = 610 cal/g RBS = 102 Excelente resistencia al agua
3
* La densidad esta en funcion a la
temperatura y concentración de sensibilizante N20 Fotos microscopicas X200 y x400. (1) Burbujas de Nitrogeno, (2) Microbalones, (3) Matriz SAN
II.
PROPIEDADES DE LA SAN-G
®
Es un agente seguro, porque se trata de una emulsión inerte y no detonable, durante su transporte, almacenamiento y transferencia. Su densidad que varía de 0.90 a 1.20 g/cm3, puede ser regulada en función de la concentración de su sensibilizador, aspecto que permite usar el producto en diferentes tipos de roca, tanto secos como inundados. Se sensibiliza con seguridad, ya que a través del proceso de gasificación “in situ” el aditivo se mezcla ® con la SAN-G dentro de un mezclador estático, ubicado a la salida de la bomba de cavidad progresiva y antes de ser cargada a los taladros ya como mezcla explosiva.
Al ser cargada en los taladros, la mezcla va alcanzando una densidad adecuada para su detonación, en un promedio de tiempo de 20 minutos. Desde el momento de su carguío en el taladro va esponjando, mediante la formación de burbujas de nitrógeno, las que durante el momento de su detonación van a trabajar como “puntos calientes”, iniciando la detonación y propagando la onda de detonación a lo largo del taladro. Por la mayor velocidad de detonación y el mayor volumen de gases, que desarrolla el producto, es posible ampliar las plantillas de perforación y con ello reducir los factores de potencia y los costos involucrados. Adicionalmente ocurre una disminución de costos del valor en cadena, ya que el carguío y transporte resulta más eficiente, que se produce un ahorro de energía en el chancado y una mejor recuperación metalúrgica, a resultas de la mayor superfcie específica de contacto con la solución lixiviante, etc.
ESPONJAMIENTO DE LA EMULSIÓN MATRIZ A LOS 5 MIN.
DENSIDAD: 1.26 g/cm3
A LOS 10 MIN.
DENSIDAD: 1.17 g/cm3
A LOS 15 MIN.
DENSIDAD: 1.11 g/cm3
ESPONJAMIENTO DE LA EMULSIÓN MATRIZ EN TUBO DE PVC DE 1.1/2” ф
A LOS 5 MIN.
A LOS 10 MIN.
13 % DE SU ALTURA INICIAL SU ALTURA INICIAL
19 % DE
ESPONJAMIENTO DE LA EMULSIÓN MATRIZ EN TUBO DE PVC DE 1.1/2 “ф A LOS 30 MIN.
A LOS 15 MIN.
22 % DE SU ALTURA INICIAL
24 % DE SU ALTURA INICIAL
,.asa. EXPLOSIVOS
Curva de gasificación con 1.5°/o de N-20 en diversos diámetros a 18ºC 1.50 1.40
E
11~7
1.30
~ 1.20
- 1.10 C'>
"'O ~ "'O
1.05
e: 1.00 e 0.90 (1)
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O .96
Q)
0.80 0.70
o
20
60
40
80
100
tiempo (min) ~oiam 2"
---Diam 3"
Diam 4"
-
Diam 6"
120
ESPONJAMIENTO
~CI)
DE MATRIZ GASIFICADA
EN TALADRO
DE 2 MY DIVERSOS DIÁMETROS,
A 18 ºC
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o
1
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III. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS a. DE LA SAN-G® 1.38
g/cm3
DENSIDAD RELATIVA DE LA MATRIZ INERTE
DENSIDAD RELATIVA DE LA MATRIZ SENSIBILIZADA ( * )
VISCOSIDAD (BROKFIELD HA DVII A 50 RPM)
VELOCIDAD DE DETONACIÓN ( ** )
4,600 -5800
m/s
PRESIÓN DE DETONACIÓN
47.6 -101.1
Kbar
ENERGÍA
VOLUMEN NORMAL DE GASES
POTENCIA RELATIVA EN PESO (*** )
POTENCIA RELATIVA EN VOLUMEN ( ***)
RESISTENCIA AL AGUA
CATEGORÍA DE HUMOS
*. **. ***.
0.90-1.20 14,000
610 1,020
g/cm3 Cp
Kcal/Kg L/Kg
70 % 102 % Excelent e Primer a
La densidad depende de la concentración del gasificante y de la temperatura de la SAN-G Velocidad de detonación de la SAN-G sensibilizada medida en tubo de pvc de 6” ф. Potencias relativas referidas al ANFO, con potencia convencional de 100.
®
b. DEL SENBILIZADOR
APARIENCIA VISCOSIDAD DENSIDAD pH
Líquido de coloración azul clara 1.00 Cp 1.12 g/cm3 5.20
IV. TRABAJO DE CAMPO 4.1 PROCEDIMIENTO DE TRABAJO DE CAMPO
,
o
o
a. ABASTECIMIE NTO DE LAS UNIDADES CON SAN-G® Y N-20
b. CALIBRACION DEL CAMIÓN-FÁBRICA PESANDO LA CANTIDAD DE SAN-G DESCARGADA, SE CALIBRA LA UNIDAD, CON LA FINALIDAD DE COMPROBAR QUE LOS KGS. DE SANG PROGRAMADOS EN EL PLC CORRESPONDAN A LA CANTIDAD DE PRODUCTO QUE SE VIERTE A LOS TALADROS.
DE ACUERDO A LA TEMPERATURA DE LA EMULSIÓN MATRIZ SE PROGRAMA EL PORCENTAJE DE SOLUCIÓN SENSIBILIZANTE (N20 )
c. MEDICIÓN DE LA TEMPERATURA, DENSIDAD Y ESPONJAMIENTODE LA MEZCLA SAN-G®, N-20® Y AGUA EN VARIOS MOMENTOS DE LA OPERACIÓN
PRODUCTO
d. CARGUÍO DE LA SAN-G
e. CONTROL DEL “COLLAR”
REDUCCIÓN DE LA ALTURA DE CARGA CON SAN-G®
CON H-ANFO 35/65 T = 1.5 m
T = 2.0
m
Lc = 7.0 m
о
о о B
Lc = 6.5 m
о
S
о
о
о о
о о
о о
о оо о
о о о
о о
f. COLOCACIÓN DEL “TACO”
g. PREPARACIÓN DE LA “LÍNEA TRONCAL” Y ENCENDIDO DEL DISPARO
5.2. CUADRO DE DISPAROS 1 DATOS Y PARÁMETROS DE PERFORACIÓN
Y VOLADURA
FECHA TAJO BANCO
N° DE
UNIDADES
PRUEBA
AGENTE USADO
11.11.08
11.11.08
14.11.08
TENTADORA
TENTADORA
COCHAVARA
435-427
443-435
4716-470
1
2
3
H-ANFO 35./65
SAN-G
SAN-G
H-ANF035./65
SAN-G
H-ANF035/165
ÁREA1
ÁREA2
DENSIDAD DE ROCA
g/,cm3
2.6
2.16
2.6
2.6
2.16
2.55
2.45
ENERGÍA REQUERIDA POR IONELAIJA
MJ/TM
2.23
2.23
2.2-3
2.23
2.23
2.7
2.'6
NÚMERO DE TALADROS
1,258.00
63
344
181
344
101
81
3.55
3,,5S
3.55
3.5S
4.1'6
4.1'6
4.16
4.1
4.1
4.1
4.1
4.8
4.:8
4.8
8
8
8
8
6
ESPACIAMIENTO
m m
ALTURA DE BANCO
m
SOBREPERFORACIÓN
m
0.5
0.5,
0.5
o.s
0.5
0.5
TACO
m
1.5
2.2
1.5
1.7
1.5
1.7
2
8.5,
8.5
8.5,
6.5
15.5
6.5,
B.URDEN
,fi
i6 0.5
LONGllUD
DE TALADRO
m
8.5
LONGllUD
DE CARGA
m
7
6.3,
7
16.8
5
4.8
4.5
2 CONSUMO
DE EXPLOSIVOS Y ACCESORIOS
BOOSIER HDP'-1
pzas,
1,258
63,
344
1,81
344
101
81
FANEL DUAL 14.0 de 800/17 ms
pzas,
1,258
63,
344
1,81
344
101
81
CTD de füO m de
42 ms
pzas,
40
2
11
6
11
pzas,
4
o
2
o
3
CTD de füO m de 107 rns CARGA EXPLOSIVA
Kg
:1!60
130
1'60
132
o no
4 121
,90
o
o
3 CARACJERÍSTI CAS DE LOS AGENTES DE VOLADURA DENSIDAD DE LA MEZCLA
g/,cm3
1.04
1.1
0.98
1.1
0.'918
1
ENERGÍA ABSOLUTA EN PESO
Kcal/Kg
830
605
830
605,
830
6:05
1605
ENEGRÍAABSOLUTifA
%ANFO
121
84
121
,84
121
:84
84
EN VOLUMEN
ENERGÍA ENTREGADA POR TALADRO
MJ
ENERGÍA RESULTANTE ACOPLADA
MJ
1.1
sss.ss
3291.07
sss.164
1,250.18
740.41
1,250.18
751.8
1:1!6.46
1:1!6.46
1:1!6.46
1:1!6.46
302.8
302.8
302.8
302.8
334.B
451.45 1,1692.l! JIS.
306.2:9
227.82
1,148.519
854.32
1191.12
1191.72
1191.72
311.27
3·05,.28
2913.31
4 RESULTADOS VOLUMEN
ROTO DE TALADRO
m3
TONELAJE ROJO P'OR TALADRO
TM
FACfOR DE POTENCIA
Kg/TM
0.53
0.43
0.53
0.44
0.42
0.4
0.31
FACfOR DE ENERGÍA
MJ/TM
4.13
2.45,
4.13
2.48
5.44
s.ze
2.91
P·ÉRDIDA DE ENERGÍA
MJ/TM
1.91
0.22
1.9
0.25,
3.21
1.06
0.31
,. sa. VELOCIDAD DE DETONACIÓN EXPLOSIVOS
,. a sa. Er-·
-
VOD SAN-G COMARSA, Tentadora, 17-04-09, Taladro #02 -···--
.
.
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ro o e
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en
o 42 .
5216 8 m/s
41 5377 9 m/s 40 32.75 39
33.00
5929 5 m/s 33.25 33.50
5923 7 mis
33. 75 34.00 Time (ms)
34.25
34.50
34.75
FRAGMENTACIÓN “HANFO”
“SAN G” ~pFrag©Win Version 2.5 Buíld 9 Wed 19 Nov 2008
,,,,,,.
100 90 ~pFrag 010 == 0.0419 m 80 025 == 0.0621
m
0 5 0 = =
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WpFraff§) Win Version 2.5 Buifd 9 Wed 19 Nov 2008 W.oWare tnc. ID=wip_ 09a ISOMeUic 096
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0 075 =
70
0.15 17 m
!iOO. m
Size % Passing Adjusted % Passing
Xc =0.1201 m
0 9 = 0 .2 1 4 m
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m 9 9 . 0 %
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36.0% 1!i.!i% 8.9% 7.4%
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12.5m m so.o». m
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m
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m
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4 . 7 5 m 4 . n n m m 3 . 3 5 m
m 2 0 0 m
m
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1.00 m O.R!i m 0.60 m
I
V
') I
Tamaño del bloque (Diamet.ro de la esfera equivalente (m))
Del análisis anterior se deduce que: El 90 % de la pila de escombros pasa por una malla de 7”. Que el 8.8 % está entre el 7” y 10”. El 1.6 % está entre 10´y 19´.
,.asa. EXPLOSIVOS
EVALUACIÓN lEC NI I CA DEI.. RENmM I E l'IIITO DE LA SAN-G VERS IJS AL H·ANFO 3'5/65 FACTOR D:E POTI:INCIA
Kg/TM
0.52.84
,o.4292
0.0281
,o.02s1
% DE IRED ucoó N
0.'5284
01.3616,
19%
FAC1iOR D:E PER FORACl:ó N
m pe,r.JTM
% D•E IREDUCC l Ó,N
32%
0.01281.
01.10233
0%
1
m/seg:
VOD
4,.SSc0.00
1
17%
5,320
FRAGMENTACIÓN
Considerando, que 8" es la dimensió:n máxima de los 'Íill"agment,os requerida por C 0MARSA, las voladura-s evaluadas gen@ra1ron Ulllil buen girado, d@ fragmentación, desde euande @I 90 % de los fragmentas anaHz.ados pasaron por una malla die 7" ..
IESP·ONJIAMIENTO
Se ,obseiv·ó un me·j,or espomijamiento. el mismo que facmt,ó ell mina1do de la carga rota
FACIUDAD DE CARGUÍO,
IEI ,carguí,o de· la SAN-G resulta más sim¡p~e y se·guro, debido a la 111111.enor movilizaci,6111 del camión,
1
ya que desde una misma posiidón se puede cargar v.uiiios talladros só'lo desplazando la manguera,
V.
CONCLUSIONES A través de la evaluación de 3 voladuras con SAN-G, efectuadas comparativamente con las cargadas con H-ANFO 35/65, podemos concluir en lo siguiente: 5.1
Que el nuevo producto trabajó eficientemente, como resultado del desarrollo de una mayor velocidad de detonación de sus columnas explosivas y generó un mejor grado de fragmentación con las voladuras realizadas.
5.2
En el aspecto técnico permitió reducir el Factor de Potencia de 0.5284 a 0.4292 Kg/cm3 (19 %) sin ampliar la plantilla de perforación y de 0.5284 a 0.3616 Kg/cm3 (32 %) cuando se incrementa dicha plantilla en un 10 %. La menor densidad de la SAN-G®, respecto de la H-ANFO 35/65, provoca que para la misma altura de carga se utilice un menor peso del nuevo agente (130 versus 160 Kg para un taladro de 8.5 m de profundidad x 5.3/4 ф. Es importante señalar que con el nuevo agente es posible reducir la altura de carga, como consecuencia de sus mejores características explosivas y de su mejor performance.
5.3
En el aspecto económico hace posible la reducción de costos de 0.7550 a 0.6933 US $./TM (9 %) sin ampliar la plantilla de perforación y de 0.7550 a 0.5782 US $./TM (30 %) cuando se incrementa dicha plantilla en un 10 %.
5.4
La operación de carguío se torna más segura y productiva porque desde una misma posición del camión se carga un mayor número de taladros.
5.5
Al no utilizar AN ni petróleo, se evita inmovilizar un importante costo fnanciero; así como se obvia el trabajo de la movilización diaria de las sacas de AN al respectivo silo.
5.7
En lo que a seguridad se refere, la SAN-G es seguro porque es un producto noexplosivo antes de ingresar en el taladro.
®
LA SAN-G se constituye en un ventajoso sustituto de los agentes tradicionales, como el ANFO y los H-ANFO´S.
