UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLOFACULTAD DE INGENIERÍA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE MINAS Y METALÚRGICA ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS PROYECTO DE INVESTIGACIÓN “INFLUENCIA DEL FACTOR DE CARGA EN LA OPTIMIZACIÓN DE LA VOLADURA REEMPLAZANDO EL HEAVYANFO 46 POR EMULSION GASIFICADA EN EL TAJO CALAORCO III DE LA MINA LA ARENA” AUTOR : VELA ANTICONA, Ángel Alfonso GRADO ACADÉMICO : Bachiller en Ingeniería de Minas ASESOR : Ing. Alberto Galván Maldonado. TRUJILLO – PERÚ 2014 PROYECTO DE INVESTIGACIÓN I. GENERALIDADES: 1. TÍTULO “INFLUENCIA DEL FACTOR DE CARGA EN LA OPTIMIZACIÓN DE LA VOLADURA REMPLAZANDO EL HEAVYANFO 46 POR EMULSIÓN GASIFICADA EN EL EN EL TAJO CALAORCO III DE LA MINA LA ARENA” 2. PERSONAL INVESTIGADOR 2.1 Autor: Bach. Vela Anticona Ángel Alfonso Dirección: Calle Tunante #204 Urb. Palermo-Trujillo. Correo: [email protected], Teléfono: 994903333. 2.2 Profesor Asesor: Ing. Alberto Galván Maldonado 3. TIPO DE INVESTIGACIÓN 3.1. De acuerdo al propósito de la investigación : Aplicada 3.2. De acuerdo a la técnica de contrastación 4. RÉGIMEN DE INVESTIGACIÓN 5. LOCALIDAD O INSTITUCIÓN : Descriptiva : Libre DONDE SE REALIZARÁ EL PROYECTO 5.1. Rio Alto Mining Limited – Mina La Arena S.A., Provincia Sánchez Carrión, Región La Libertad. 6. DURACIÓN DEL PROYECTO DURACIÓN DEL PROYECTO 8. Profesor Asesor 8. RECURSOS DISPONIBLES 8. engrapador. Office Wipfrag Dips Memoria USB CD’s. lapiceros. tesis. impresora. papel bond. Personal Investigador 8.1. documentos Internet Teléfono Software: Ms. Impresos y Suscripciones: libros. Martillo Geológico Brújula. protector Computadora.2. flexómetro.2.3. 8.1. CANTIDAD corrector.1. grapas. : 01 : 01 Bienes PARTIDA DESCRIPCIÓN UNIDAD Material de Escritorio: borrador. escáner Hora Unidad Paquete Paquete Paquete Unidad Caja Unidad Unidad Unidad 100 01 01 01 01 01 01 01 01 01 Servicios PARTIDA DESCRIPCIÓN UNIDAD CANTI . Global clips. Global revistas. Personal 8.7. fólder manila.1. 30 5. TOTAL S/. 11. 11. 3. 32 5. 01 5. 3. 27 5. 3. 36 TOTAL S/. 11. 01 5. 11. 100 200 200 200 4100 Recursos No Disponibles CODIGO DE SUB DESCRIPCION PARTIDA 5. TOTAL S/. 36 5. 39 TOTAL S/. 11.1. 9. 11. Retribución y complementos – Ley de Base de la carrera Administrativa Investigador 2500 2500 600 400 200 1000 Bienes de consumo Impresos y suscripciones Libros. 3.DAD Pos. 11. 3. empastado Servicios No Personales Pasajes y Gastos del Investigador 9. fotocopias. Global Global Sesión PRESUPUESTO Recursos Disponibles CODIGO DE SUB DESCRIPCION PARTIDA 5. lote impresión. 3. 30 5. 11.2. 3. tesis y revistas Tarifa de servicios generales Material para telecomunicaciones Servicios de internet 200 200 TOTAL 9. 3. Retribución y complementos – Ley de Base de la carrera Administrativa Asesor Servicios no personales Bienes de Consumo Impresos y suscripciones Material de escritorio Pasaje y gastos de transporte Investigadores (2) Tarifa de servicios generales Material para telecomunicaciones Teléfono Otros servicios de terceros Capacitaciones y adiestramiento 2500 1200 2500 1200 500 100 600 800 1600 300 300 1400 . 11. 3. s.n. 4100 8400 12500 % 32. sobre perforación 0. con ley promedio de 0. TOTAL MONTO PORCENTAJE S/.8 67.m. FUENTE DE FINANCIAMIENTO FUENTE Recursos Propios La Arena S.A. 5.0 respectivamente.3. SOLES S/. espaciamiento 5. 5. publicado en el diario oficial “El Peruano” conforme a las partidas señaladas en el rubro anterior (Recursos).8 m. . falla Calaorco cuya dirección es NE-SW. la mineralización se presenta como mantos con diseminación de Au y vetas delgadas a finas.46 gr/tn. Cuando las estructuras se encuentran poco distanciadas forman cuerpos diseminados con leyes bajas. con altura de banco de 8 metros.5. El yacimiento. Para la voladura de rocas se emplea diámetros de taladro de 6 1/8 pulgadas. 10.Fotocopiado y empastado 800 2200 8400 TOTAL 9.1. Carrión entre 3100 a 3700 m. 6. burden de 4. 6.0. las cuales cortan a los mantos mineralizándolos. es un depósito hidrotermal de alta sulfuración. 7. Antecedentes y Justificación del problema.0. 4100 8400 1250 13750 PRESUPUESTO CONSOLIDADO(en Nuevos Soles) El presente Proyecto se presupuestó mediante el clasificador de los gastos públicos para el año 2014.2 100 1. emplazados en la intersección de fallas regionales NW-SE. se presentan fallas locales.2. Realidad problemática. Recursos Totales CLASIFICACIÓN Recursos Disponibles Recursos No Disponibles 10% Imprevistos TOTAL 9.8.4.0. E-W y NS.8. El método de minado empleado es a Tajo Abierto. La Arena es una mina aurífera que opera en la provincia de Sánchez 1. 5. emplazado en areniscas cuarzosas pertenecientes a la Formación Chimú. significa una reacción exotérmica que toma lugar en la superficie de los granos que componen el material. La energía .014 a favor del ANFO PESADO y si el movimiento de material es 36000TM/día el ahorro seria de US$ 183 960.20).2. Combustión o deflagración. Esta reacción es mantenida por el calor transmitido de los productos gaseosos de la reacción. La detonación es una reacción exotérmica específica la cual es asociada con una onda de choque. el cual es un resultado de la compresión por la onda de choque. los cuales son adecuados para el tratamiento por lixiviación del mineral fragmentado.24) Respecto a los resultados económicos la diferencia de US$/ton es 0.1 Conceptos básicos.El problema que se presenta es que actualmente se tiene un factor de carga muy elevado a raíz que se está usando él Heavy Anfo 46 Para dar solución a este problema se considerará variar del Heavy Anfo 46 a emulsión gasificada.3. ya que la energía entregada por él HA 46 (305 Kcal/ton) es menor respecto que la del HA 55 (324 Kcal/ton). ya que se aprovecha la energía del explosivo. como 1. bolonería y adicionalmente se tendrá una reducción de costos. Antecedentes: Poma (2012) sostiene que es importante lograr una buena impedancia (roca vs explosivo). Ames (2008) sostiene que el cambio del ANFO PESADO por el ANFO ha llevado a obtener resultados satisfactorios en el aspecto técnico porque se puede apreciar que en la primera prueba el 69% de los fragmentos tenían dimensiones menores a 0.3. la reducción de los parámetros de perforación (burden y esponjamiento) no hubiese sido significativo. La reacción química empieza debido al calor. La combustión de una sustancia condensada. Detonación. en caso no se hubiese trabajado con HA 55.7% de los fragmentos eran menores que dicho tamaño.15m y en la segunda prueba el 90. (p. esto nos ayudará a reducir en un 15% el factor de carga además que ayudará a evitar resultados negativos en la voladura. Fundamento Teórico 1. 1. (p. Fuente: Explosives and Rock Blasting. Esto explica que el conocimiento de la velocidad de detonación puede llevar a estimados muy exactos de la presión de detonación al cual es de particular importancia y difícil de ser medido directamente. . Explosión. Es muy conocido que la velocidad de detonación es una característica constante de un explosivo en particular cuando los otros parámetros son mantenidos constantes. Figura 1: Proceso de detonación de una mezcla explosiva. La explosión de una sustancia explosiva es una rápida expansión de la misma en un volumen más grande que su volumen original. Una característica muy importante de la detonación es que los productos de la reacción tienen inicialmente una densidad más alta que la sustancia sin reacción. Ecuación de la Presión de Detonación: Consideremos una onda en el plano de detonación el cual ha sido establecido en un explosivo.liberada en la reacción mantiene la onda de choque. Atlas Powder – 1987 Determinación de las Principales Ecuaciones para los Cálculos Termodinámicos. Así: Pe = P3 = P2 /2 Ecuación de Rankine – Hugoniot: La conservación de la energía es expresada mediante la siguiente ecuación. tenemos que la presión de detonación está dada por: P2 = σ (D2/4) 1 Además la presión de taladro o explosión para un explosivo completamente acoplado es la mitad de la presión de detonación. E2 – E1 = ½ (P1 + P2) (V2 – V1) Hipótesis de Chapman – Jouguet: La velocidad de detonación es igual a la velocidad del sonido en el lugar más la velocidad de la partícula en el estado de la detonación. BB’. temperatura. Fuente: Technology Explosives. d2. La velocidad aparente de la masa que va dejando el frente es – (D-Up) donde Up es la velocidad de la partícula (velocidad de masa) en la zona entre AA’. E1 en todos los puntos al lado derecho de AA’. Por lo tanto en AA’ estos valores cambian a los valores P2. densidad y energía interna por unidad de masa son P 1. relativo a las coordenadas fijadas. Siguiendo el criterio y procedimiento químico. termodinámico y otros. E2. 2000 El frente de la onda avanza hacia el explosivo con una velocidad constante D. T2. Estos aún pueden cambiar más tarde de etapa (explosión). El explosivo no detonado fluye hacia el frente de choque AA’ con una velocidad constante U = -D.Figura 2: Esquema para la deducción de ecuaciones. d1. El frente de la onda es una discontinuidad en comparación a los cambios que ocurren detrás de él. Queen’s University – Canadá. La presión. T1. Por lo tanto: . la liberación de la energía es optimizada haciendo el balance de oxigeno cero. 1. La ecuación de estado (EDE) para gases Becker – Kistiakowsky – Wilson (BKW) tiene una larga y venerable historia en el campo de los explosivos.2 Físico – Químico de los explosivos En las mezclas explosivas. y X: X= k Vg ( T + θ ) α Vg s el volumen molar y α y ѳ constantes. .VODCJ = C + Up Ecuación BKM: La correcta descripción de los gases de detonación es uno de los puntos clave en el cálculo termodinámico de explosivos. Si un explosivo esta balanceado en oxigeno se puede expresar por: OB = O0 – 2CO2 – H2O = 0 También se puede expresar como: OB = O0 – 2C0 – 1/2 H0 Donde O0.3. La expresión de la ecuación BKW es: Pv Rt = 1 + xe ßx Donde β es una constante. C0 y H0 representan el número de átomos –gramo por unidad de peso de mezcla explosiva. de cada elemento servirá para determinar el calor liberado por el explosivo. Las ecuaciones anteriores permiten el cálculo de los parámetros de la detonación en los cálculos termodinámicos. definido por: K= k ∑X i Ki Donde K es una constante. K es un co-volumen. La determinación de los atm-gr. Xi la fracción molar y Ki el co-volumen de cada especie gaseosa. Atlas Powder -1987.3. humos 9.0 12. Los efectos del contenido incorrecto de petróleo se a precia en la siguiente tabla. La energía es la característica más importante de una mezcla explosiva. El principio de balance de oxigeno se ilustra mejor por la reacción de las mezclas de nitrato de amonio y petróleo llamado AN/FO.0 5.0 1.0 7.El calor de detonación puede ser determinado de la Ley de Hess: Q= ∑H f 0 (productos) - ∑H f 0 (reactantes) Donde ∑Hf0 se refiere al calor de formación en condiciones normales. Tabla 1: Perdida de energía en el AN/FO por contenido incorrecto de petróleo. Oxigeno insuficiente menor 8.0 2. 1.1 3. Fuente: Explosives and Rock Blasting.3. Energía de las mezclas explosivas. . y durante la detonación es liberada usada en eventos como los mostrados en la siguiente tabla: Tabla 2: Distribución de la energía en diferentes eventos. Condición Balance de oxigeno Bajo contenido de petróleo Alto contenido de petróleo % FO Perdida de Efecto en la voladura energía (%) 5.9 perdida de energía.5 Ninguna Mejores resultados 5.5 anaranjados.9 oscuros.0 20.2 4.0 4. gran pérdida de energía. La energía explosiva esta almacenada como energía química. humos Exceso de oxígeno. produce gases nitrosos. 4 Consumo especifico de explosivos.5 4 Dónde: Eb: energía de burbuja Ph: Presión hidrostática t : periodo de tiempo entre pulsación del choque y la primera implosión de la burbuja.5 t3 ρ w 1. La energía de la mezcla explosiva es liberada en la roca circundante en dos formas diferentes: Presión de detonación (energía de tensión) que ejerce una fuerza de fragmentación sobre la roca y la Presión de taladro (energía de burbuja) que se debe a la formación de gases y es causa principal del desplazamiento de la masa rocosa. Según Rascheff y Goemans (1977) han establecido que la energía aprovechada varía entre el 5% y 50% de la energía total dependiendo del tipo y la clase de explosivo a utilizar. La utilización de la energía explosiva está gobernada por las leyes de conservación de la energía. de roca es el . % 5 10 5 20 15 30 15 100 Hagan (1977) estima que el 15% de la energía total generada en la voladura es aprovechada en los mecanismos de fracturación y desplazamiento de la roca. La energía de burbuja puede ser calculada de la siguiente manera: Eb = 684 Ph2. ρ w: densidad del agua 1. masa y tiempo. Atlas Powder -1987. La cantidad de explosivo necesaria para fragmentar 1m 3 o 1tn.3.EVENTO Desmenuzando de la pared del taladro Formación de factura (radial y de tensión) Corte Calor y luz Movimiento de la masa rocosa Vibración del terreno Presión de aire TOTAL Fuente: Explosives and Rock Blasting. De acuerdo a la opinión de numerosos especialistas. de una voladura aumenta con: El incremento del diámetro de los taladros. relación Longitud/Anchura inadecuado y tiempo de retardo efectivo de las cargas inadecuado. Con una mala distribución de la carga. La energía explosiva es calculada usando técnicas basadas en las leyes de la termodinámica siguiendo estrictamente principios químicos y matemáticos. Los valores obtenidos de esta manera representan el trabajo teórico disponible del explosivo asumiendo 100% de eficiencia. desplazamiento y esponjamiento de la roca. Cuando se utilizan barrenos paralelos al frente libre y esquemas triangulares equiláteros iniciados con secuencia en “V1” y “V2” los consumos específicos serán menores. 1. 1. La potencia es la medida de la cantidad de energía de un explosivo. También se puede expresar como una comparación de la energía de un explosivo respecto al ANFO.3. desplazamiento y esponjamiento requerido. disparo contra un frente libre cóncavo biplanar o cubierto por escombros.6 Potencia de Explosivos. Se expresa como potencia absoluta por peso (AWS) y potencia absoluta por volumen (ABS). este parámetro no constituye la mejor y única herramienta para diseñar las voladuras. la resistencia de la roca y el grado de fragmentación. dan lugar a menores problemas de repies y ayudan a alcanzar el punto óptimo de los costes totales de operación es decir de perforación. El Consumo de Explosivo.5 Calculo de la Energía. La energía de los explosivos se puede expresar en Kcal/Kg o MJ/Kg. a no ser que se refiera a un explosivo patrón o se exprese como consume energético. disminución de la resistencia a la eyección del retacado. Los Consumos Específicos altos.3. transporte y trituración. además de proporcionar una buena fragmentación. carga. el cual es tomado como el 100%.parámetro conocido por “Consumo Especifico”. voladura. . fundamentalmente porque la distribución espacial de la carga de explosivo dentro del macizo rocoso tiene una gran influencia sobre los resultados de las voladuras. Esto se calcula dividiendo la AWS del explosivo por la AWS del ANFO y multiplicado por 100 RWS = AWS explosivo AWS ANFO x 100 Potencia Relativa por Volumen (RBS): Esta es la energía disponible por volumen de explosivo comparado a igual volumen de ANFO. grado de confinamiento. Esto se calcula dividiendo la ABS de un explosivo por la ABS del ANFO y multiplicado por 100. Ejemplo: AWS del ANFO es 900 cal/gr. La eficiencia total es una función de muchas variables. a la eficiencia de la iniciación. Potencia Absoluta por Peso (AWS): Esta es la medida de la cantidad de energía disponible (en calorías). algunas de las cuales son internas e inherentes dentro del explosivo por la virtud de su formulación química y algunas de las cuales son externas y parte del diseño de la voladura o condiciones encontradas en el lugar. Las variables externas que pueden afectar la eficiencia total de un explosivo incluyen. ABS = AWS X σ explosivo Potencia Relativa por Peso (RWS): Esta es la medida de la energía disponible del explosivo comparado a un peso igual de ANFO. condiciones de agua. Este factor es un índice del grado de aprovechamiento práctico de la energía liberada por una mezcla explosiva. Esto se obtiene multiplicando la AWS por la densidad del explosivo. en relación a los parámetros termodinámicos calculados en forma teórica.85g/cc. diámetro de carga. longitud de carga. en cada gramo de explosivo.obteniéndose la potencia relativa por peso o la potencia relativa por volumen. Potencia Absoluta por Volumen (ABS): Esta es la medida de la cantidad de energía disponible (en calorías) en cada centímetro cubico de explosivo. temperatura. RBS = |explosivo| |ANFO| x 100 1. con una densidad de 0.7 Eficiencia del explosivo. efectos de la detonación de la carga .3. 8 Factor de Energía La preocupación para poder cuantificar el rendimiento del explosivo utilizado hizo que se utilice el factor de carga. Mediciones efectuadas en los Estados Unidos permiten obtener los siguientes rangos de factores de eficiencia para las distintas familias de explosivos. y se mide como el porcentaje de energía aprovechable. Tabla 3: Eficiencia de los Explosivos MEZCLA EXPLOSIVA EFICIENCIA % Explosivos moleculares 95 – 100 Emulsiones 90 – 95 Anfos pesados bombeables 75 – 90 Anfos pesados comunes 65 – 85 Acuageles 55 – 70 AN/FO 60 – 80 SANFO 50 – 70 Fuente: Explosives and Rock Blasting. Podría ser válida cuando el taladro tiene un solo tipo de explosivo. etc. La eficiencia es posible determinar empíricamente mediante la técnica de la “energía de burbuja” en las voladuras bajo el agua.3. ANFO o emulsión. Las mediciones de las eficiencias de los explosivos han sido desarrolladas para evaluar la potencia práctica del explosivo y sugieren sus propiedades en el campo. En el factor de carga se supone que el peso del explosivo es igual a la energía explosiva. Un Kg. Atlas Powder -1987. Con los explosivos antiguos la energía explosiva aumentaba directamente con la densidad. pero. esto es incorrecto. tienen rendimientos diferentes. ejemplo: en las emulsiones. de dinamia.explosiva adyacentes. Entonces es necesario utilizar el factor de energía. . 1. actualmente se puede encontrar dos tipos de explosivos con la misma densidad pero con diferentes rendimientos de energía. ¿Cómo se podría expresar el factor de carga si en un taladro hubiera dos o más tipos de mezclas explosivas? Esta situación justifica el uso de Factor De Energía. Para el explosivo. para una máxima fragmentación. el coeficiente de fricción de las superficies de las diaclasas y los esfuerzos actuando en los bloques (ya sea esfuerzos hidrostáticos en aplicaciones de superficie o una combinación de esfuerzos hidrostáticos o tectónicos en aplicaciones subterráneas profundas).3.El factor de energía es un parámetro que nos permite determinar la cantidad de energía usada para fragmentar una tonelada de mineral o un metro cubico de material estéril (en el movimiento de tierras). es más fácil de obtener fragmentación fina y los factores de energía asociados con la voladura tienden a ser bajos.9 Fragmentación Cuando la frecuencia de fracturas en la masa rocosa es alta. rocas masivas y . Rocas duras altamente diaclasadas o fracturadas se comportan muy similar a rocas más blandas y más débiles. Luego. Autores como McKenzie (1984) y el ISEE (1998) han sugerido que para lograr la máxima utilización de la energía del explosivo en el proceso de fragmentación es necesario equiparar la impedancia del explosivo lo más cercana posible a la impedancia de la roca. la impedancia se refiere al producto de la densidad en el taladro y a la velocidad de detonación. y se puede usar la siguiente relación: Factor de energía = kcal ( MJ ) de energia TM Om3 de material fragmentado *6 1. mientras que en la roca la impedancia se define como el producto de la velocidad de las ondas P y la densidad. Ƿexp * VOD = Ƿroca * Vp Dónde: Ƿ = densidad VOD = Velocidad de detonación del explosivo Vp = Velocidad de la onda P de la roca Basado en el deseo del igualamiento de las impedancias. La impedancia se define como el producto de la velocidad y la densidad. La combinación de roca y discontinuidades se puede considerar y modelar como una ruma de bloques mantenidos juntos por una combinación de la cohesión de la superficie de las diaclasas. debido a la baja densidad de los explosivos comerciales. que la hace sensible a un iniciador de alta potencia (Booster). Vista microscópica: Mediante la adición del nitrito de sodio. Muchas rocas. por reacción química se forman las burbujas de nitrógeno que serán los responsables de la reacción adiabática en cadena. Esta sensibilización se realiza en campo Como se obtiene la emulsión gasificada. más que fragmentación requieren desplazamiento y para este tipo de rocas la utilización de la energía de choque es de importancia secundaria comparada con la generación y utilización de la energía de levantamiento (heavy).10 EMULSION GASIFICADA La emulsión gasificada es una emulsión que ha sido sensibilizada mediante la generación de burbujas muy pequeñas dentro de su matriz. en el proceso de la detonación de la columna explosiva.de alta resistencia (con velocidad P en el rango de 4500 a 6000 m/s) se fragmentan mejor con un explosivo con alta densidad y alta velocidad de detonación. Fuente: Manual de aplicación de explosivos gasificados A. sin embargo. mediante la adición de un aditivo. Estas rocas se benefician del uso de explosivos de baja velocidad de detonación y es en esta aplicación que el uso de explosivos aluminizados se adecua mejor. Figura 3: Emulsión Gasificada Slurrex G. el cual al estar en contacto con la emulsión genera burbujas. La impedancia de los explosivos nunca alcanza la impedancia máxima de la roca.3. El Slurrex G de EXSA es una Emulsión Gasificable químicamente. 1. . Los aspectos que influyen para esto son: Confinamiento Densidad Tamaño de partículas Tabla 4: Diámetros Críticos de Agentes y/o explosivos DIAMETROS CRITICOS DE AGENTES Y/O EXPLOSIVOS DIAMETRO TIPO DE EXPLOSIVO Y/ O AGENTE CRÍTICO (Pulg.5 HA .55 4.) HA – 28 4 HA – 37 4 HA – 46 4.10 gr/cc) 4 Fuente: Manual de aplicación de explosivos gasificados.Figura 4: Foto Microscopia de la emulsión gasificada Fuente: Manual de aplicación de explosivos gasificados B.5 AP – 73 (D = 1.64 5 HA – 73 7 Emulsion Gasificada (D= 1. VOD vs DENSIDAD: Se desarrolla en el siguiente gráfico: . por debajo del cual no soporta una detonación estable.10) gr/cc) 3. Diámetro Critico: Es aquel diámetro de carga explosiva.5 HA . Figura 5: Descripción gráfica del comportamiento del VOD con relación a la densidad Fuente: Manual de aplicación de explosivos gasificados 1. ANFO Es un agente explosivo. son capaces de transformarse en un tiempo muy breve. líquido que por medio de reacciones químicas de óxido – reducción.6°C. el cual es poroso y absorbe el petróleo. del orden de una fracción de microsegundo. EMULSION . en productos gaseosos y condensados. Aisladamente no es un explosivo. NITRATO DE AMONIO Sal inorgánica de color blanco cuya temperatura de fusión es 160. 2.3.11. cuyo volumen inicial se convierte en una masa gaseosa que llega a alcanzar muy altas temperaturas y en consecuencias muy elevadas presiones. pues solo adquiere tal propiedad cuando se mezcla con una pequeña cantidad de un combustible. 3. compuesto por 94% de Nitrato de Amonio y 6% de petróleo. DEFINICIONES 1. EXPLOSIVO Compuestos o mezclas de sustancias en estado sólido. 4. También llamados prills. 5. 6. HEAVYANFO Mezcla explosiva. compuesto por Emulsión. DIAMETRO DEL TALADRO Es uno de los parámetros más importantes. La densidad propia o “de masa” de los explosivos varía entre 0. DENSIDAD DEL EXPLOSIVO Es la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. a menudo con otros oxidantes como el Nitrato de Sodio y/o el de Calcio. Todo explosivo tiene un diámetro crítico. ANFO y Nitrito de Sodio. HEAVYANFO GASIFICADO Mezcla explosiva. 7. El cual ofrece mayor resistencia al agua que el ANFO. constituidos por soluciones acuosas saturadas de NA. en las que se encuentran dispersos los combustibles. compuesta de Emulsión y ANFO. por debajo de ese diámetro no detona. Prácticamente expresa la masa en gramos de una sustancia contenida en un volumen de 1 cm 3. ya que influye directamente sobre el rendimiento del explosivo y la amplitud de la malla de perforación. sensibilizadores. .Son agentes explosivos.6 g/cm 3 en relación con la unidad (agua a 4°C y 1 atm) 8. agentes espesantes y gelatinizantes que evitan la segregación de los productos sólidos. expresado en g/cm3.8 a 1. Siendo este último un reactivo químico al contacto con el HEAVY ANFO se generan puntos calientes (burbujas). 9. LONGITUD O PROFUNDIDAD DEL TALADRO La longitud de taladro tiene marcada influencia en el diseño total de la voladura y es factor determinante en el diámetro. burden y espaciamiento. En los explosivos tiene influencia determinante sobre la velocidad de detonación y la sensibilidad. SOBREPERFORACION La sobre perforación “J” es la longitud de barreno por debajo del nivel del piso que se necesita para romper la roca a la altura del banco y lograr una fragmentación y desplazamiento adecuado que permita al equipo de carga alcanzar la cota de excavación prevista. Esta variable depende básicamente del diámetro de perforación. resultando la aparición de repies con un considerable aumento de los costes de carga. con un retacado excesivo se obtendrá gran cantidad de bloques procedentes de la parte alta del banco. 10. 11. Se debe considerar el tipo y tamaño del material. ESPACIAMIENTO . Por lo contrario. 12. Si el retacado es insuficiente se producirá un escape prematuro de los gases a la atmosfera. generándose problemas de onda aérea y riesgo de proyecciones. Si la sobre perforación es pequeña no se producirá el corte en la rasante proyectada. 13. poco esponjamiento de la pila de material y un nivel de vibración elevado. TACO El taco es la longitud de barreno que en la parte superior se rellena con un material inerte y tiene la misión de confinar y retener los gases producidos en la explosión para permitir que se desarrolle por completo el proceso de fragmentación de la roca. de las propiedades de las rocas y de los explosivos. como también la longitud de la columna. particularmente en el centro del banco.Cuando la relación. BURDEN El Burden “B” es la distancia mínima desde el eje de un Barreno al frente libre. Altura/Burden (H/B) es grande la deformación y desplazamiento de la roca es fácil. de la altura de un banco y del grado de fragmentación y desplazamiento del material deseado. 1. Mientras menor es la densidad de un explosivo en emulsión.1 PROBLEMA GENERAL ¿En qué medida se puede reducir el factor de carga en la optimización de las voladuras. Impacto. mediante el análisis estadístico de fotografías.4 JUSTIFICACIÓN DEL PROBLEMA El proyecto se justifica desde el punto de vista técnico. se empleara métodos de análisis para analizar la fragmentación del proyecto volado. aplicando en el Software Wipfrag. de las propiedades de las rocas y de los explosivos. depende de: Cebo mínimo. solución formulada para promover generación de burbujas de nitrógeno al estar en contacto con la emulsión G generándose así la emulsión gasificada. ENUNCIADO DEL PROBLEMA 2. Diámetro crítico.El espaciamiento “S” es la distancia entre taladro de una misma fila (perpendicular al Burden). Esta variable depende básicamente del diámetro de perforación. Las emulsiones al tener un tamaño de partícula muy pequeña son una mezcla extremadamente compacta de aceite combustible y oxidante. 15. sin afectar los resultados de la fragmentación. NITRITO DE SODIO (SENSIBILIZADOR) El nitrito de sodio (NaNO2). es más sensible. Densidad crítica. 14. Además en la siguiente investigación. para lo cual se reemplaza una mezcla explosiva por otra que ofrece un menor consumo de la misma. ya que busca reducir en consumo de explosivo por taladro. de la altura de un banco y del grado de fragmentación y desplazamiento del material deseado. 2. reemplazando la mezcla explosiva HEAVY ANFO 46 por la Emulsión Gasificada en el tajo CALAORCO III de la Mina La Arena? . solo se necesita añadir un agente de reducción de densidad para que detonen. SENSIBILIDAD Es la medida de la facilidad con la cual se inicia y/o detona el explosivo. para evaluar y obtener buenos resultados de fragmentación. se obtendrá una mejor fragmentación y una reducción de costos.3432. Espaciamiento) en las pruebas del banco Nv. Evaluación de configuración de cargas aplicadas (longitud de carga.2 Muestra . y a su vez logre buenos resultados que permita optimizar la voladura 4. 5.2 Objetivos específicos La recolección y evaluación de datos de fragmentación obtenidos en las pruebas del banco Nv 3432 en tajo “Calaorco III”.2. taco. empleando Emulsión Gasificada para reemplazar la Mezcla de HEAVYANFO 46? 3. reemplazando HEAVYANFO 46 por La Emulsión gasificada? 2. Realizar pruebas con diferentes densidades finales de la Emulsión Gasificada.1 Objetivo general Determinar la densidad final adecuada De La Emulsión Gasificada.1. FC. ¿Se obtendrá una buena fragmentación en el banco Nv. OBJETIVOS 4. 5.. HIPOTESIS Al reducir un 15% el Factor de Carga remplazando el HEAVY ANFO 46 por la Emulsión Gasificada en el Banco 3432 del tajo Calaorco III. Burden.¿Cuál es el diseño de carga adecuado.1 Población La población de esta investigación son todos los tajos de la Mina La arena.1.1. Material de estudio 5. DISEÑO DE INVESTIGACIÓN 5. donde el factor de carga sea menor que del HEAVYANFO 46.2 PROBLEMAS ESPECÍFICOS Se plantean los siguientes problemas específicos: 1. 3432 del tajo “Calaorco III”. 4. 2. informes diarios e bibliografías recopiladas.4. Cronometro. 5. etc.2 TÉCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS DE LOS DATOS . Plotters. 5. Se controlara el Factor de Carga dependiendo la mezcla explosiva. Google Chrome. Power Point. Las herramientas informáticas aplicativas serán: el software minero Wipfrag.La muestra de estudio lo constituye el tajo Calaorco III en Mina La Arena y sus criterios geotécnicos. M: Muestra de elementos o Población de elementos de estudio Xi: Variables de estudio i = 1.4. impresoras. Cámaras fotográficas. Métodos y técnicas Instrumentos Los materiales que se utilizaran serán: Base de datos obtenidos de las pruebas. entre otros. densidades.2. para determinar nuestra línea base.4 Procedimiento 5. entre otros.… O1: Resultados de la medición de las variables 5. Balanza. GPS. 5.3 Diseño Diseño de investigación El diseño que se empleará en esta investigación será descriptivo del tipo aplicativo. Orecon y otros programas de dominio público como: el Auto Cad.1 procedimiento de recolección de datos Se estudiara bibliografía e información recopilada. Respecto a los instrumentos se utilizaran: computadoras. Excel. tomando mediciones de fragmentación. esponjamiento. VOD. antes de la voladura (factor de carga. entre otros. densidad del explosivo.) También se tomará datos luego de la voladura (fragmentación. altura del banco. presencia de gases. tomando datos de los dos explosivos. Realizar las pruebas en campo. Se evaluará si se redujo el Factor de Carga del HEAVYANFO 46 utilizando Emulsión Gasificada Se obtendrá los resultados de las pruebas.) Se generará una base de datos de estudio del banco 3432. burden. lo cual es necesario para llegar a las conclusiones. . entre otros. donde será evaluado los diferentes indicadores. espaciamiento. 5 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS .Figura 6: Flujo grama del proyecto 5. cronometro. revistas. etc. entre otros.Técnicas: Mediciones de fragmentación con fotos en el campo utilizando software como el Wipfrag.) Instrumentos: Instrumentos de medición para densidades (vasos.) Software tales como el Wipfrag y Microsoft Excel. balanzas electrónicas. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS . informe de tesis. publicaciones. Revisión de fuentes bibliográficas referidas al tema de investigación (libros. 6. Mediciones de las densidades de las mezclas explosivas en campo. 11. “Importancia de la fragmentacion de la roca en el proceso gold mill”. V. (1987). 9. José. Lopez Jimeno. Victor Alejandro. Atlas Power Company. Ames Lara. (2012).1. Lima: EXSA. “Diseño de las mallas de perforacion y voladura utilizando la energia producida por las mezclas explosivas”. (2014). Madrid: E. Lima: TESIS PUCP. Emilio. Jaime. “La tesis universitaria”. Raul. Aranibar. (2008). “Manual practico de voladura”. Servicios Técnicos. Ames Lara. 5. 6. Bernaola Alonso. (2000). 17th Edition: . Poma Fernández José Luis. Lima: Escuela Técnica Superior de Ingenieros Minas.T. 7. “Voladura segura y eficiente en minas a rajo abierto”. Ames Lara. Blaster's Handbook. (2012). Osorio A.S. “Manual de Perforacion y Voladura de Rocas”. (2003). “Perforacion y voladura de rocas en mineria”. ISEE. Lima. “Técnologia de explosivos”. (2010). . 10. ORICA. (2008).”perforacion y voladura de rocas I”. 3. (2013). (1998). 8. Lima: Mantaro. Lima: EXSA. Victor Alejandro. (2010). Rafael. “Manual de aplicación de explosivos gasificables”. Tafur Portilla. de ingenierieros de minas de Madrid. “Explosive and rock blasting”. A. 12. 2. 4.