Descripción de modelos en predicción de fragmentación rocoso para minería y reducción del consumo de explosivos y accesorios

Abstract

Debido a la complejidad del mecanismo envuelto en la fragmentación de roca por voladura, muchos de los modelos de fragmentación que relaciona la roca y la técnica de voladura para la fragmentación tienen fuertes raíces empíricas. Por tal razón me motive dando el siguiente objetivo general. Determinar los modelos de predicción de fragmentación de rocas empleadas en el mecanismo de rotura del macizo rocoso con uso de explosivos y accesorios de voladura primaria en la minería y canteras. El procedimiento fue: Primero: Revisión de antecedentes en la revisión del marco teórico. En la última década, la predicción de la fragmentación se ha estudiado por muchos investigadores en el campo de la voladura. Kuznetsov desarrollo una ecuación para la estimación del tamaño promedio fragmentado, X50, basado en la energía del explosivo y el factor de potencia. Cunningham introdujo un índice de uniformidad n, como una función de la exactitud de la perforación, la geometría de la voladura y un factor de roca “A” asociada con un “índice de volabilidad” que puede ser calculado de las condiciones de las juntas in-situ, densidad y de la dureza del macizo rocoso a volar. Sabiendo el tamaño promedio y el coeficiente de uniformidad, la ecuación de distribución de Rosin-Rammler puede derivarse y calcularse la distribución de tamaños de fragmentos en la voladura. Segundo: Descripción de los modelos de predicción de fragmentación Son las siguientes: a) ecuación de Kuznetsov, y (b) Larsson, quienes usan parámetros de diseño y explosivos; mientras con la fórmula de (c) SveDeFo, determinan el tamaño medio de fragmentos. (d) luego estiman el factor de roca (A), siendo el más importante para determinar el modelo de predicción de fragmentación de rocas; junto a ello se une Cunningham, así se conoce como modelo de Kuz-Ram, aquí aparece la modificación por JKMRC al 80% pasante de malla, y considerando dos zonas el de gruesa y fina. Finalmente (d) viene el modelo de fragmentación de Kuz-Ram, contribuyeron tanto Kuznetsov y Rosin – Rammler, en la predicción de la distribución del tamaño retenido para una abertura de malla, también el índice de uniformidad considera el rango de partículas en una distribución granulométrica. Tercero: Determinación de la geología y propiedades del macizo rocoso. La calidad de la masa rocosa está relacionada a las alteraciones, así generalmente el tufo argilizado y el volcánico andecítico / dacítico argilizado es de calidad MUY MALA (clase V). El tufo silicificado generalmente es de calidad MALA (Clase IV); y por último el cuarzo alunita es de calidad REGULAR (Clase III). Cuarto: Diseño de los parámetros de perforación y voladura. Diámetro de taladro = 4 pulgadas (102 mm; 0,102 m) Relación de espaciamiento a burden = 1,2 (B= 3, 00 m y S= 3,6 m)Taco = 1,5 mDesviación del taladro = 0,10 A = constante de roca (varía entre 8 a 12) = 10 Densidad del ANFO = 0,85 g/ cm3 (850 kg/m3) Altura de banco = 7,5 m Quinto: Aplicación del modelo de Kuz-Ram en la mina Las Bambas Al aplicar se obtuvo los siguientes resultados. X50 = 30 cm, Xc = 36,14 cm Constante de roca A, de Cunnigham = 10 Qe = 24,5 kg/tal Densidad lineal de carga= 6,94 kg/m de explosivo ANFO. Factor triturante = K= 0,65 Kg / m3 Vo = 81 m3 volumen de roca volado por taladro. Índice de uniformidad n = 1,725 R = 0,18, fracción retenida para tamaño de 30 cm de tamaño, con una abertura de 100 cm. MTB = 44 cm Se concluyó, con la aplicación del modelo predictivo de fragmentación de Kuz-Ram, los más importantes es determinar el tamaño medio de fragmentos X50 así como el factor de roca A, junto al índice de uniformidad n.